某所—產(chǎn)品尺寸特性掃描測量系統(tǒng)
設(shè)備用途及功能
該系統(tǒng)旨在變革傳統(tǒng)依賴人工、卡具的手工檢測方式，解決其存在的效率低下、勞動(dòng)強(qiáng)度大、主觀誤差難以避免、數(shù)據(jù)可追溯性差等痛點(diǎn)問題。通過采用先進(jìn)的光學(xué)測量技術(shù)與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)集自動(dòng)掃描、智能分析、數(shù)字報(bào)告于一體的檢測平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)檢測過程的全流程自動(dòng)化、數(shù)據(jù)化管理與智能化決策。該系統(tǒng)采用基于光學(xué)三角測量原理的高精度激光掃描技術(shù)，結(jié)合六軸防爆機(jī)器人的高柔性運(yùn)動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)對直徑Φ350mm～Φ1200mm、長度≤8000mm的各類筒狀產(chǎn)品的外形及內(nèi)腔尺寸的非接觸式測量。對于產(chǎn)品外形尺寸（封頭尺寸，筒段尺寸、配合尺寸、人脫間隙），產(chǎn)品內(nèi)腔的藥型尺寸（藥柱長度及內(nèi)徑，翼槽寬度及深度）測量，通過機(jī)器人夾持掃描測頭沿產(chǎn)品外表面進(jìn)行自動(dòng)化路徑掃描，獲取完整的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件平臺(tái)將對采集的海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理，通過高級幾何特征提取算法，計(jì)算得到各項(xiàng)尺寸的實(shí)際值，并與理論數(shù)模進(jìn)行比對分析，自動(dòng)生成包含偏差色譜圖、數(shù)據(jù)表格和結(jié)論的PDF格式檢測報(bào)告。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配，系統(tǒng)將特別提取產(chǎn)品前后端配合部位的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過千兆工業(yè)以太網(wǎng)，以加密格式實(shí)時(shí)傳輸至TGX01、TGX02工房的自動(dòng)化裝配單元，為機(jī)器人精準(zhǔn)裝配提供數(shù)據(jù)指引。
系統(tǒng)架構(gòu)
為滿足不同尺寸工件的路徑規(guī)劃、離線編程、柔性測量及分析等要求，本方案擬采用組合式柔性測量模塊、視覺定位跟蹤模塊、機(jī)器人及導(dǎo)軌模塊等模塊，構(gòu)建產(chǎn)品尺寸特性掃描測量的整套系統(tǒng)解決方案。該方案涉及的技術(shù)點(diǎn)包括全局定位測量系統(tǒng)結(jié)合跟蹤式三維掃描測量系統(tǒng)的測量技術(shù)、三維數(shù)據(jù)智能檢測分析技術(shù)、機(jī)器人軌跡規(guī)劃及控制技術(shù)、視覺定位與引導(dǎo)技術(shù)等技術(shù)要素。實(shí)現(xiàn)包括機(jī)器人路徑軌跡規(guī)劃、組合式測量場構(gòu)建、視覺跟蹤引導(dǎo)機(jī)器人測量姿態(tài)校正、工件自動(dòng)化三維尺寸測量與分析等。
軟件系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集模塊：同步接收掃描測頭的點(diǎn)云數(shù)據(jù)、全局定位分系統(tǒng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)時(shí)間戳一致；
數(shù)據(jù)處理模塊：對原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪（去除環(huán)境干擾點(diǎn)）、平滑（優(yōu)化數(shù)據(jù)連續(xù)性）、特征提?。ㄗR(shí)別工件的孔、槽、曲面等特征），計(jì)算工件的實(shí)際尺寸（如直徑、高度、同軸度）；
結(jié)果分析模塊：將實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)圖紙的理論尺寸對比，生成尺寸偏差報(bào)告，支持偏差超差時(shí)自動(dòng)標(biāo)記（如用紅色高亮顯示）；
設(shè)備控制模塊：實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人、掃描測頭等的自動(dòng)化控制，支持自定義測量流程。