激光外形扫描技术运用于汽车外形检测

目前，车辆大多采用复杂的外形和曲线设计，对测量技术的更新和测量结果的准确性提出了更高的要求。美国Origin Technologies的便携式激光外形检测系统结合激光外形扫描技术和虚拟量规的测量法，可应用于汽车制造过程中缝隙和平整度的检测，并且测量结果准确、可靠，使用灵活。    
    美国Origin Technologies的便携式激光外形检测系统结合激光外形扫描技术和虚拟量规的测量法，可应用于汽车制造过程中缝隙和平整度的检测。多功能的检查系统可以大大提高对缺陷的检测，并且由于是可视测量（从一个将资料数据化的表面轮廓提取），对测量没有实质的限制，从而减少了手工输入。激光外形测量系统为汽车精密操作组装产业的测量需要提供了一个独立的解决方案。    
    激光扫描与运算法则    
    LaserGauge传感器前端利用三角测量的原理，使用激光二极管作为构建光线的资源，从零件表面上获取几何形状，然后CCD图像管理器作为一个接收装置来获取激光束，并且把它转换成电子信号。控制器处理采集到的信号，将其转换成可以用于零件测量的工程坐标。当激光束在CCD上成像时，CCD上有固定数量的像素用于获取光束。由于像素的限制，传感器每次扫描具有500个点的水平分辨率。依据传感器的扫描区域，其最大水平分辨率应该等于扫描区域/500。例如，针对30mm的扫描区域，点间距是0.06mm；针对15mm的扫描区域，点间距是0.03mm。    
    LGBasic是一个针对操作LaserGuage扫描而编写的程序语言。它提供所有从扫描中获取信息时所必需的数学方法和运算法则，从构成上看有点像以前的BASIC程序，如GWBASIC。然而LGBasic运算法主要是针对LaserGauge的应用，具有更强的灵活性和实用性。    
    LGBasic运算法则不仅可以提供内嵌的虚拟量具，还提供自定义能力。很多时候内嵌的量具无法直接测量一些特征，在这种情况下，可以通过建立LGBasic运算法则来完成测量。   
    LaserGauge系统组成    
    LaserGauge传感器：典型外部缝隙范围是从3～12mm，它可以探测到较大的缝隙和足够大的平面，从而得到很好的平整度测量结果。多用途的HS600传感器在外部检测方面应用最为广泛；缝隙周围的轮廓不是很大时，HS600和HS610传感器都可以使用。最新的HS330 cross-vector传感器可以很好地对边缘平面和缝隙的垂直界面进行测量。    
 LaserGauge控制器：它可以通过在零件图像上显示每一个测量点的具体位置来指导操作员执行操作程序。每一个点的缝隙和平整度的测量在3s内可完成。测量结果会立即显示在数据表格中，并且在进行测量的同时，测量表面的剖面图会被绘制在屏幕上，具体的轮廓和测量方法也会及时反馈给操作人员。
LGWorks软件：在Windows系统下使用，通常用于建立检测程序。该检测程序可以被下载，并且可以在LaserGauge上运行。此程序同时也经常用于开发有效运算法则，根据样本扫描测试量规和运算法则，常用于从LaserGauge中重新找回数据和扫描。 
    针对界面清晰平整的缝隙，通过文字指导能够有效地指引操作人员确定测量位置的简单工作流程，LG4003是一款理想的控制器。它重量轻、电池寿命长，并且具备LG1102进行测量程序的所有功能，可利用所有的Virtual Gauges保存数据并且获取扫描文件。在测量程序中得到的数据文件被自动保存到电脑或者设备数据管理系统，并且可以后期调用。缝隙和平整度剖面图可以保存，并且能够提供超出测量范围的报告。    
    汽车外观检测的应用    
    当今车辆多采用复杂的外形和曲线设计，对测量技术的更新和结果的准确性提出了更高的要求。有效量规升级工具允许使用者配置相应有效的运算法则，针对一些独特的具体要求，能够进行可靠、准确地测量。    
    1、汽车外部缝隙和平整度的检测    
    车辆进行组装的时候，很多部件需要通过检测两个面板之间的缝隙和两个平面之间的平整度以保证安装质量。如果缝隙两侧的每一个面板都是平整的，并且边界是方角或者接近于直角，就可以使用标准的缝隙/平整度工具，如测隙仪、游标卡尺或传感器。    
    然而，目前汽车外型的设计日趋复杂，如弯曲的面板、大弧度的边角和缝隙的闭合密封，机械设备很难在如此复杂的平面上进行缝隙和平整度的测量。尤其针对新型号的产品，会出现上百个点需要检测缝隙和平整度。测量工具必须在每一次测量中引导操作员到正确的位置，然后按照预先的顺序进行检测，通过使用特别的标签或者标识对每一次的测量结果进行整合，并且按照指定的格式保存到数据文件中。    
    LaserGauge解决方案是在软件中被定义的，并且Virtual Gauges可以通过不同的设置进行使用，从而模拟任何可能的测量方法。
Virtual Gauges可以在Laser Gauge上自动运行，并且可以使用卡尺测量最小缝隙、最接近点和外观检测。    
    2、汽车内部缝隙和平整度的检测    
    在汽车组装完毕后，制造者需要对汽车的内饰件，如内部的面板和装饰部分进行检测。由于以上部件表面轮廓不规则、缝隙很小，所以测量很难，机械工具根本无法完成检测。另外的一些手动工具，如测隙仪，又会在很大程度上依赖于操作人员的个人能力。内部缝隙一般大到6.0～7.0mm，小到基本不存在缝隙，缝隙可能有平直的边缘或者很大的半径，表面可能是水平的、有弧度的或者是两个面之间夹角为90°。由于表面接缝处存在各种各样的复杂情况，因此要求测量工具足够灵活。    
    多用途的Virtual Gauges可根据具体特征采用不同的方法进行测量。每个点的测量方法被确定后，就在检测程序中合为一体，并且在检测测量点的同时自动运行。