火车车厢底座三维扫描检测质量管理

便携式三维扫描摄影测量系统TRITOPCMM能够高速且精确的计算出三维空间的坐标、几何元素特征与剖面线信息。迄今为止都只能藉由接触式三次元量测设备、臂式量测设备与相关量测辅助工具,执行量测工作得到三维扫描的信息,现在起,可以使用更容易操作且高效的TRITOPCMM系统,因为它没有任何复杂和需要密集维护的硬件。架构在TRITOP上,量测对象的量测设备 (Fig. 1)。

如Fig. 1所示,此系统是由一台包含分析处理软件的笔记本电脑,数字TRITOPCMM单眼相机,编码卷标点、定位卷标点、尺度比例杆等完整套件组合成一套。首先,对欲检验的区域分布定位卷标点与马克笔描画。使用特制的适配器用作定义孔径、冲孔与钣金边界。接着将编码卷标点连同尺度比例杆分布在被量测物体的四周与物体本身上。

Fig1: TRITOPCMM─笔记本电脑,数字相机及配件

现在,以数字相机拍摄储存高分辨率的图像,并将图像传送到笔记本电脑。TRITOPCMM在分析所有图像后,自动定义所有编码卷标点和定位卷标点的中心三维坐标。根据编码卷标点,所有的图像重新组织与结合,使得图像中的点对应到标记的计算位置。

只需几分钟就全自动完成整个分析运算过程。然后,可以经由点击起始点来定义对比的线条和特征。Fig. 2表示一个金属钣件,利用编码卷标点和定位卷标点,以及特殊造型特征(例如孔、边缘和画线)进行量测的量测结果。

CAD数据可以被加载并在TRITOPCMM中显示,并且因为该量测系统包含一个检测模块,可以通过TRITOPCMM执行一个完整的质量管理。为此目的,实际的测量数据会对齐到CAD数据位置上,并与CAD数据进行比较。 TRITOPCMM可以很容易地确认实际量测数值,偏差数值和公差范围的位置,均清楚地呈现在结果中 (Fig. 3)。此外,可以将量测结果数据汇集成图像到量测报告中,且可以以不同的格式(Excel,Word ,HTML)输出,方便用于保存记录和进行测量数值进一步的处理。

Fig2: TRITOPCMM─量测结果
Fig. 3:TRITOPCMM量测数据分析结果。实际量测数据被显示为绿色。卷标内包含由CAD数据为标准的公差带记录,色带会依据偏差数值会显示对应颜色。

另一个 TRITOPCMM 系统的典型应用是火车转向架焊接时的量测。这些火车转向架(Fig. 4)被用在许多欧洲的火车列车上,也包含在其他的火车系统上,这些转向架制品是在 Gredelj/Zagreb 制造。

Fig. 4: 你可以看到完成的转向架在左边图片,中间图片是卷标点的示意,以及右侧两张明显特征细节的图片。

Fig. 5表示由一个人拍摄转向架底部部分。然后TRITOPCMM软件从这些图像计算出量测值。
每个转向架需要经过量测和提交验证证明。为了这个目的,使用传统的量测系统时,需要两个人才能完成,而我们的测量过程只需一半人力,和半小时建立量测报告。

Fig5: 拍摄图像,量测转向架链接区域和重要的尺寸数据。

常规的TRITOPCMM作业程序和自动分析运算,一个人就能够在四十分钟内执行量测和建立这样一个转向架的量测报告。其中大约二十分钟的时间是分布卷标点,和标记造型特征,并放置尺度比例杆。花费十分钟拍摄约50幅图像,并输入到笔记本电脑中。在剩余的10分钟,自动分析数据,定义标记线,并将量测数据对齐到CAD数据,且计算出偏差述职和产出量测报告 (Fig. 6)。

Fig. 6: 量测报告的案例。与CAD数据的偏差数值显示和分析(如通过,失败,颜色标记)。

在这次应用实例中,TRITOPCMM再次证明了可以比传统的测量任务拥有产生精确数据并且更有效地执行。我们要感谢Volkswagen和TZV Gredelj (Zagreb)信任我们的测量技术和愿意帮助我们了解他们的测量任务。


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