三坐标测量机在自动化生产单元中的应用

本文主要研究了面向自动化生产单元在线测量技术,总控制系统与上下料机器人、测量机、数控机床和零点定位基座进行通信连接,基于零点定位系统实现测量基准与加工基准的统一,在总控制系统中,通过产品图号对零点定位托盘夹具、被加工零件的NC程序和三坐标测量CMM程序进行关联,建立一对一的对应关系;零件加工完成后,通过测量子坐标系进行零件自动测量,实现测量基准和设计基准的统一,从而实现了三坐标测量机在自动化生产单元中的典型应用,降低加工成本,提高生产效率,保证产品质量.     

实现超长零件测量的三坐标测量机辅助设备研制及检测方法研究

针对特定三坐标测量机所存在的"测量范围受限,无法检测超过测量范围的超长零件"的问题,提出了一种基于测量基准重定位的超长零件测试方法,设计制造了一套基于三坐标测量机的超长零件辅助测量设备,制定了辅助设备和三坐标测量机相结合的超长零件检测方法。该方法利用精密几何体作为检测基准;采用移动超长零件、刚性变换测量数据和查错优化基准精度的理论,设计了相应测量软件;分析了测量精度影响因素,优化了测量方案。研究结果表明:在三坐标测量机和辅助设备相结合下,三坐标测量机长度测量范围由原来的750 mm扩展到了1 200 mm(拓宽了60%);超长零件的测量数据精度符合测量要求,实现了超长零件形位公差的精密测量。     

智能三坐标测量机中零件位置自动识别系统

提出了一种基于机器视觉和CAD三维模型的零件自动定位方案，利用虚拟图像匹配的方法确定零件在工作台上的位置和方向。在CAD三维模型中，针对零件的可能放置方式通过透视成像的方法形成多幅虚拟图像。CCD产生的实际图像与各幅虚拟图像进行匹配。确定零件坐标系与机器坐标系的关系，达到定位目的。最后在三坐标测量机平台上实现了该方法，并给出了定位定向实验误差分析。     

基于三坐标测量机的凸轮零件检测与拷贝加工

为了快速获得凸轮备件,介绍了一种便携的凸轮拷贝加工方法。以进口自动生产线上的易损凸轮R66为拷贝对象,首先使用三坐标测量机对凸轮原件进行检测,采集凸轮零件相关特征尺寸和外轮廓点云数据;其次应用Excel和SolidWorks软件处理检测数据,获得凸轮三维实体图;最后通过CAXA自动编程软件生成凸轮零件的数控加工程序,并给出了数据采集精度与粗加工和精加工精度设置的匹配关系,为中小企业凸轮拷贝加工提供指导。     

精密复杂零件数控加工在线检测误差补偿研究

精密复杂零件数控加工产生误差的影响因素较多,难以精确找出各影响因素与加工误差之间的对应关系。从精密复杂零件数控加工精度检测数据出发,建立了基于B样条的精密复杂零件回归模型。通过对回归模型残差空间独立性进行分析,将加工误差分解为系统误差与随机误差。根据分解出的系统误差大小,修改数控代码,进行补偿加工,有效提高了精密复杂零件的数控加工精度。将试验结果与三坐标测量机检测结果进行对比,结果显示在线检测误差补偿方法行之有效。     

飞机涡轮增压叶片数据检测系统软件开发

该系统为飞机涡轮增压叶片数据检测系统。系统提供与三坐标测量机的接口 ,实现在实时状态下对零件轮廓的测量标定 ,为产品质量控制提供依据。主要内容包括 :数据检测系统的总体设计、数据处理模块的设计与实现、测头管理系统的设计与实现、软件与测量机之间的通讯等功能的设计与实现以及其它一些在数据检测系统设计中需要解决的问题。     

三坐标测量机在反求工程中的研究

零件原型数字化就是通过特定的数字化测量工具来获得零件几何数据的过程。以某汽轮机叶片为基础,介绍了利用接触式三坐标测量机获取零件三维数据的步骤和方法,即通过装夹零件、标定测头测杆、工件坐标系的建立、测量打点、数据输出等步骤得到零件的几何三维数据。最后通过实例的操作,得到了叶片的点云数据,并分析了在手动打点过程中产生测量误差的原因及其改善措施。实例表明,确定合理的测量路径、建立合适的零件坐标系、确定合适的测点个数、均匀的测力及其操作经验,可以提高点云的精度。     

复杂曲面零件在线检测与误差补偿方法

复杂曲面零件的高精度加工与精密检测一直是数字化制造领域的研究热点。为提高复杂曲面零件的加工精度、检测精度,提出一种集数控机床在线检测、加工误差分解与补偿加工为一体的集成化方法。介绍集成化在线检测方法及补偿系统的基本原理,分析数控加工后曲面零件测点数据的误差组成,提出一种基于空间统计分析的加工误差分解方法,在建立基于B样条曲面的确定性曲面回归模型的基础上,对回归模型残差进行空间独立性分析,分解出系统误差和随机误差,进而通过数控代码的修改,实现零件加工过程的系统误差补偿。列举一个曲面零件的加工与检测实例,进行方法有效性验证。通过加工工件的在线检测、误差分解、代码修改及补偿加工等环节,实例零件的加工精度有了大幅提高,而该系统的检测精度也通过与三坐标测量机(Coordinate measuring machine, CMM)检验结果的对比,得到了有效验证。     

数控机床在线检测系统的开发与应用

以Unigraphics NX 10.0软件为开发平台,应用UG/Open GRIP和UG/Open Menu Script二次开发工具,对MATLAB 2016和VERICUT 8.0软件在Unigraphics平台下进行了集成,开发了数控机床在线检测系统。为验证这一系统的有效性,对在线检测数据与三坐标测量机检测数据进行了对比,结果显示,两者最大误差仅为0.05 mm。数控机床在线检测系统的开发,为精密复杂零件的高效数控加工与表面质量信息的获取提供了技术支持。     

基于UG数模的零件三坐标实时检测

对基于UG数模三坐标测量机实时测量方法进行探讨。阐述了三坐标测量机Capps软件调用UG数模进行零件实时测量的关键技术,大大提高测量精度和测量效率,实现零件品质控制的目的。     

基于智能三坐标测量机的零件位姿单目立体视觉识别

为了使三坐标测量机快速准确地识别出被测零件的位姿,提出了一种基于三坐标测量机平动的单目立体视觉识别方法,并对该方法的原理、位姿参数的求解和识别过程进行了研究.根据双目立体视觉原理,以三坐标测量机带动摄像机沿X轴或y轴平移,在两个不同位置分别拍摄被测零件的一幅图像;利用本文提出的基于边缘图像质心偏移的同名像点匹配方法,实现单摄像机立体视觉测量,得到被测零件上各特征点在摄像机坐标系中的三维坐标;由摄像机标定参数,进一步计算出各特征点在机器坐标系中的三维坐标;再结合各特征点在零件CAD坐标系中的对应坐标,求解出被测零件的位姿参数.组建了识别系统,进行了识别实验,结果显示,识别出的实验件位姿的平移量分别为:tx1=32.65 mm,ty1 =-90.23 mm,tz1=13.27 mm,旋转角分别为Ax =38°,AY=4°,Az=-5°,整个识别过程用时1.818 s.得到的实验数据表明该识别方法是可行的,可满足实时测量要求.     

加工中心在线测量系统在自由曲面COPY加工中的应用研究

在没有三坐标测量机等不具备逆向设计条件的情况下,通过编制用户宏指令对在线测量系统进行控制,收集和处理模型曲面测量数据,则可以实现类似三坐标测量机自动扫描曲面测量和实现仿形加工的功能.阐述了COPY加工的原理、程序的编制方法、加工误差分析及为保证加工精度应采取的措施.     

提高高精度三坐标测量机精密测量的算法及实践

提出三坐标测量机工件坐标系建立方法及其与机械坐标系数据转换的多点定平面算法－甩点法，有效地提高了三坐标测量机的测量精度，并在ＹＡＭＡＨ５０－８０型摩托车零部件生产三三坐标测量机检测系统中得到应用。     

便携式测量机在曲面件在机测量中的应用

为解决便携式测量机在机检测某模型件唇部曲面时因基准定位误差而导致测量结果偏差过大的问题,基于在同一加工坐标系下加工的简单结构基准测量件和坐标匹配算法,设计通过对测量数据与理论值的偏差计算,并对坐标系进行旋转和平移匹配,使测量数据尽可能地包容曲面CAD模型；实践证明,该方法有效地匹配了测量坐标系和加工坐标系,实现了机加过程的质量控制.     

测量精英 各显神通

三坐标测量机作为一种高效率的精密测量仪器,已广泛地应用于机械制造、电子、汽车与航空航天等工业中。利用三坐标测量机可方便地进行空间三维尺寸的测量,并能实现在线检测及自动化测量。在本届展会上,三坐标测量机与其他精密测量产品成为展出亮点之一。     

弧面凸轮廓面三坐标机测量与传动质量评价

在分析了弧面凸轮廓面数学模型的基础上,利用三坐标测量机对弧面凸轮廓面进行了等径点位测量,并提出了一种逐点比较法,将所有的测量数据用于确定凸轮坐标系与测量坐标系的位置关系。用非均匀B样条曲线拟合所有凸轮坐标系中的点坐标数据,由拟合曲线和滚子共轭运动的啮合方程求解实际共轭运动,从而评价弧面凸轮廓面的传动质量。最后,通过一个检测实例验证了该算法的正确性和可行性。     

柱面曲线槽零件建模与测量方法研究

针对柱面曲线槽零件,进行了三维建模及三坐标测量方法研究。以设计提供的理论数据为基础,通过数据转化获得曲线槽三维轮廓中心线,进而根据设计图样上的结构尺寸建立三维实体模型,并在此基础上完成曲线槽空间位置点云的测量及采集工作。该方法的建立,实现了曲线筒二维图样向三维实体模型的转变,为三坐标测量机采用模型驱动模式进行接触式测量奠定了基础。通过进行三坐标测头角度预置、校正、建立坐标系、编程和测量等,成功采集到预置点数据信息,解决了该类含空间曲线槽特征零件的建模及测量问题。     

车身焊装质量控制中的数据融合模型

在轿车白车身质量控制过程中,检测设备主要有样架、三坐标测量机和光学测量机.针对不同检测设备的多源数据,提出车身质量控制的数据融合模型.在融合计算中,将三坐标测量机采集的数据作为偏差候选集进行相关分析,用最小二乘法对强相关测点进行回归分析,实现对未知参数的更准确估计,从而提高车身制造质量评价的准确程度.     

发动机楔形箱盖轴承孔端面定位精度检具设计

针对发动机楔形箱盖轴承孔系数控加工中技术检测不能满足生产线要求问题,分析箱盖装配基准和被测要素的空间位置关系;根据基准重合原则,模拟楔形箱盖装配状态,设计被测对象定位基准;采用比较测量法,设计轴承孔端面定位精度检具;介绍了检具使用方法。实践表明:检具示值准确快速,能替代三坐标测量机并实现在线检测,满足了箱盖轴承孔技术检测和生产线要求。     

基于坐标测量机数据互操作机制的检测数据管理及应用

车间常采用三坐标系统来检测零件加工精度,为相应机床提供预测性维护建议.由于三坐标检测软件提供的检测报告格式和内容相对固定,不利于制造执行系统(M ES)利用这些数据,造成测量底层数据利用不足.鉴于此,以坐标测量机(CM M)原始测量数据获取与处理方法为对象,提出了基于CM M互操作中间层的数据互操作方法,讨论了该中间层的关键逻辑与数据处理流程.采用项目组自主研发的DIRECT-DMIS软件,通过一个实际案例,说明了如何采集对这些原始检测数据,支持车间利用M ES开展设备预测性维护管理.