西安交通大学信息机电研究所西安交通大学模具与先进成形技术研究所技术研究特色西安交通大学工业三维摄影测量技术发展路线三维全场变形技术概述面向复杂机械和新型材料运行工况下或现场使用单位简介研究生招生XTDICXTDVCXTRTXTMicroXTDIC 3D控制箱数字散斑全场应变XTDP三维光学测量坐标变换XTDCAL工业近景摄影测量XTSD静态变形XTDA大型飞机风洞大视场高速运动物体动态变形和运动轨迹XTSOXTOMXTOM INSPECTOR三维扫描仪XTFLC板料热成形三维全场应变检测试验机XTSM板料和管材胀形成形试验的三维全场变形检测系统板料成形膜结构双轴双向拉伸试验机双轴四缸电液伺服静态、动态、疲劳试验机双向对称微拉伸试验机(用于光学和电子显微镜)TOMS-汽车模具三维光学快速检测系统专用系统核心技术:复杂工况三维全场动态变形检测技术关键技术产品应用领域系列产品概述三维全尺寸快速检测解决方案:大型复杂工件产品的反求和快速质量检测其他光学体式显微镜测量板料液压胀形试验的三维全场变形检测数据动画演示泡沫铝物体内部变形测量实验板料成形极限FLC快速测定(3D-DIC)飞机风洞模型三维全场应变检测(数字图像相关法)一种基于DIC技术识别焊缝材料参数的新方法高温三维全场应变测量(3000摄氏度以内)高速拉伸变形技术发展路线高速冲击振动模态分析实验---数字散斑应用圆棒试件疲劳实验汽车车桥的静态变形和数字散斑三维全场应变实验木材压缩和弯曲性能试验----全场应变分析型号和配置------XTDIC数字散斑应变测量分析一般测量步骤 XTDIC数字散斑系统计算步骤-----XTDIC数字散斑系统显示和编辑计算结果----XTDIC散斑系统输出功能------XTDIC数字散斑系统大幅面三维全场应变测量视频----XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统沙土全场变形实验-相似材料钛合金试件压缩变形三维数字散斑试验拉伸试验三维全场应变测量总体功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统主要功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统变形分析功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析分析曲线功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量报表功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统截线分析---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统等势线分析--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析XTDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统三维全场应变测量分析重型卡车车架和车门全方位静态变形和全场应变检测发动机活塞缸体受力三维静态变形实验相似材料模型变形实验-标志点变形和全场变形两种方法复合材料节点试验---基于XTSD的三维静态变形测量大型结构件大变形三维摄影测量相似材料模型实验-光学三维变形测量变形分析应用大尺寸大变形静态测量某汽车覆盖件冲压全场应变检测步骤和流程汽车覆盖件(长到6米)板料冲压全场应变三维检测板料成形极限FLC试验板料剪切实验装置大型汽车模具制件的实际板料成形三维全场应变检测数字图像相关法(散斑应变)在板料力学性能测试中的应用板料成形网格应变测量实验快速使用说明---XTSM板料成形应变测量分析系统评估模式说明-----XTSM板料成形分析计算模式-XTSM板料成形网格应变分析系统三维点云处理---XTSM板料成形网格应变分析系统网格模式---XTSM板料成形网格应变分析系统XTSM板料成形应变测量分析系统板料成形网格变形分析楼房振动变形实验飞机风洞模型静态变形测量飞机结构件运动特性的动态视觉测量系统动态变形和运动轨迹汽车模具快速质量检测和比对分析路面构造三维扫描及三维坐标获取TOMS汽车模具摄影测量系统实现汽车模具实型数字化检测汽车模具三维光学系统应用于汽车覆盖件回弹的计算三维检测应用比对分析和质量检测焊接过程高温三维全场应变实时检测焊接失稳变形光学非接触三维检测的研究三维全场变形应变系统在焊接学科的研究和应用焊接过程三维全场应变检测实验采用XTSD静态变形系统的焊接过程三维变形检测实验采用XTOM面扫描系统进行焊接变形实验焊接变形试验--光学三维动态变形测量大尺寸无缝焊接管道三维测量和变形分析焊接变形和应变分析船用螺旋桨叶片检测大型飞机三维光学快速测量建模关键技术研究大型水轮机叶片、汽轮机叶片、船舶螺旋桨的快速检测手机零部件三维测量测量实例三维光学测量的应用领域逆向设计应用客车逆向设计快速建模案例轿车、客车、卡车、火车等车辆的组装后产品质量检测大型挖掘机铲斗模型的建模和测量测量实例 测量系统软件界面三维扫描测量实例 逆向和检测汽车模具检测案例 大型泡沫和铸件快速检测其他测量案例行业应用复杂工况三维全场动态变形 检测技术三维全场变形技术概述应变(strain)工业摄影测量光束平差(捆绑调整)自标定方法数字图像相关法(Digital Image Correlatiom,DIC)工业数字近景摄影测量与机器视觉的关系机器视觉(Machine Vision)工业数字近景摄影测量Photogrametry国内外DIC相关研究链接国内外三维检测Strain Measurement by Digital Image Correlation数字散斑全场应变分析工业近景摄影测量静态大尺寸大变形动态变形和运动轨迹三维扫描和建模板料成形网格变形分析焊接变形和应变分析比对分析和质量检测点云处理和三角化相机标定其他综述
TOMS汽车模具摄影测量系统实现汽车模具实型的数字化检测
摘要:汽车模具的实型检测是汽车模具制造的一个难题,一旦实型发生问题,不但会给我公司带来成本的增加,还会增加模具制造的周期,TOMS汽车模具摄影测量系统能够对模具实型进行检测,能够检测以前传统的检测方式无法检测的地方,为我们能够制作出高品质的数实型提供了有力的技术保障,实现汽车模具实型的数字化检测。

关键词: 实型模具检测   摄影测量  数字化检测

作者: 陈国建

尤小盈  (天津汽车模具公司 天津敏捷网络技术有限公司)

汽车工业是天津市的支柱产业,汽车模具是汽车工业的基础,汽车模具多采用复杂曲面,并且模具体积较大(一般为1米到5米长),传统的工业检测方法(如三座标测量机等)无法满足汽车模具的快速检测要求。汽车模具的三维检测是进行质量控制的前提和基础,具有重要的意义

TOMS汽车模具摄影测量系统是工业非接触式的光学三坐标测量系统,也称为数字工业近景摄影测量系统,可以精确地获得离散的目标点三维坐标,这是一种便携式、移动式的三坐标光学测量系统,可以用于静态工件的质量控制,可用于汽车模具的实型检测和铸件检测。还可以应用于“汽车模具三维光学快速检测系统”的拼接点的全局定位

TOMS汽车模具摄影测量可以测量几十毫米~二十米的物体,可以计算出物体上几千个标志点的坐标,摄影测量技术(Photogrammetry)的基本思想,是从不同方向拍摄标志点,然后通过图像和点法线计算出三维坐标。图像中可见的标志点相互之间有确定的关系,因此,用其观察角度所得图像,利用标志点的相互关系就可能计算出相机的方位,从而计算出非编码点,用一个摄影测量相机从不同的观察角度拍摄被测物体的多幅图像,测量软件计算出所有相关的目标点,自动计算这些数码图像中粘贴的标志点和物体特征点的三维坐标。在拍摄图像时,不同拍摄位置的相机视角尽量大,可以获得更好的效果。摄影测量是以透视几何理论为基础,利用拍摄的图像,采用前方交会方法计算三维空间中被测物几何参数的一种测量手段,其原理如下图。

汽车覆盖件模具是汽车工业的基础,汽车模具实型是汽车模具从抽象的模具到实体模具的第一步,实型的形状就是以后模具的形状,所以实型的的制作是否准确对模具的生产非常重要,以前实型的检测是通过手工来测量的,手工测量存在诸多问题,如下:
效率低,需要挨着面进行测量,好多面还必须累加测量,精度低,手工的测量就用我们平时的尺子,肉眼测数,精度很低;
数据不全,汽车模具的曲面形状决定手工测量不可能测量的很全;

我使用TOMS摄影测量系统可以解决以上问题,高效、准确、全面的测量汽车模具的实型。


用TOMS汽车模具摄影测量系统测量实型的基本思路就是把TOMS软件测量出来的泡沫真实值和模具理论值进行比较,下面就详细的介绍下比较的整个过程:
1、找到需要检测的汽车模具实型,了解模具的工作原理,和这件模具需要检测的地方,在需要检测的地方贴上测量软件专用的测量点,并放在平台上,并且在模具实型的周围摆放编码点,把两根标尺也放在实型的周围,如图所示。
2、确定坐标系,我们可以通过3-2-1确定坐标系的方法来使我们测量出点云的坐标系和设计的数型的坐标系重合。我们首先需要做的就是确定这6个点,Z=1三个点,Y=0两个点,X=0一个点,Z=1的点向我们可以直接把编码点摆在平板上,把三个点均匀摆开如图 1。Y=0的点我们可以把测量点贴在中心线的位置如图 2,X=0的点也是一样的道理,如图 3
图1
图2
图3
3、一切准备工作都做好之后,下面就是最重要的拍照过程了,拍照当然就要用到相机,相机的选择也是非常重要的了。相机一定要选择单反相机,镜头要选择广角定焦镜头,再加上外置闪光灯就好了,我选择的是尼康D90机身、尼康24mm2.8D镜头、尼康SB600外置闪光灯。拍照的时候一定要选择好角度和位置,下面是我拍的照片的部分缩略图,如图所示。
4、把照片拷到电脑之后,我们就开始计算,计算的过程很快,大概10分钟就能计算完成,计算的步骤我就不详细介绍了,计算的结果就是我们贴测量点位置的三维点云,如图。
5、计算出点云之后,我们接下来就是坐标重合的工作,找到之前确定的3-2-1坐标点利用软件的坐标对齐工具,把坐标对齐。并且把点输出成通用格式IGES。

6、利用软件打开我们设计的数型,把数型的中心移动到我们之前确定3-2-1坐标时的位置上,把数型比例扩大1.01倍,这是因为实型制作出来之后比数型大1.01倍,然后把我们数型也输出成IGES格式的文件。


7、把之前输出的测量点的文件和数型的文件全部导入到比较软件里,设置好安全区间,就能出来特征点的比较报告了如图所示。
总结:利用TOMS汽车模具摄影测量系统来检测模具实型,可以很方便、准确、高效的检测各种实型,特别是普通检测方法难以检测的曲面、超大型模具,更能体现出TOMS汽车模具摄影测量系统的优势。
地址:西安交通大学曲江校区博源科技广场大厦C座14层1047室
版权所有:西安交通大学 机械工程学院  先进技术制造研究所

联系电话:  0755-86665401

会员登录
登录
其他帐号登录:
留言
回到顶部