欣晟泰(图)_品牌关节臂_沙坪坝关节臂

 适用行业：

   广泛应用于汽车整车及零部件，模具，航空航天，造船，汽轮机，重机以及其他机械加工行业

   1. 汽车白车身测量、夹具检具测量、装配位置调整

   2. 产品三维坐标测量、叶轮，泵的测量

   3. 铸件、锻件的检测、模具磨损分析

   4. 航空航天部件逆向、管子测量

   汽轮机定子转子测量

   PowerINSPECT 测量软件（Measuring &Inspection Software）

   Delcam 是专业 CAD/CAM 软件公司。Delcam 总部位于英国名城伯明翰（Birmingham），是伦敦上市公司。Delcam软件的研发起源于学府剑桥大学，经过三十多年的发展， Delcam软件系列横跨产品设计、模具设计、产品加工、模具加工、逆向工程、艺术设计与雕刻加工、质量检测和协同合作管理等应用领域。Delcam 的软件研发在英国和美国同时进行，客户超过二万五千多家，遍布八十多个国家和地区。

   Delcam CAD/CAM系列软件被广泛地应用于航空航天、汽车、船舶、家用电器、轻工产品和模具制造、珠宝设计和制造玩具设计和制造、包装等行业。空客、波 音/麦道、Toyota、Honda、Ford、Volkswagen、Mercedes Benz、Pratt & Whitney、Siemens、Mitsubishi、Canon、LG、Nike、Clarks、西飞、成飞、一汽集团、东风汽车集团、珠海格力等企业都是Delcam用户。

   PowerINSPECT是英国DELCAM公司出品的三坐标测量软件，是被广泛应用，支持多种测量设备类型，功能强大，易学易用的独立检测软件系统。PowerINSPECT提供强大的CAD数据接口转换软件，与广泛格式的三维数学模型进行联机或脱机检测比较误差分析，生成图文并茂 的、符合PTB认证、符合ISO9002标准的、清晰易懂的检测报告。它包括以下功能：

   1) 对复杂形体的精密零件进行在线检测，并将分析处理结果以图像、误差标注或分析报告的形式呈现给用户

   2) PowerINSPECT在线测量系统可用于复杂精密零件的测量及误差分析，为产品精度合格与否提供实测依据

   3) 标准几何形体的检测

   4) 形位精度的引导检测

   5) 分析和错误处理:优化选取调整并分析、和找正

   6) 报告产生器: 具有与任何 WINDOWSTM 兼容使用的完全自定义的报告产生器(包括实时抓屏报表和标准的EXCEL报表)

   7) 快速的建立测量基准坐标系，多种建立坐标系的方法；

   8) 基本几何元素和形位公差的检测功能，如圆柱、圆锥、圆、正多边形、槽、圆环、球、直线、角度、平面度、平行度等；

   9) 对测量得到的基本几何元素，可以方便的计算其几何公差；

   10) 多种测量单点的功能；

   11) 具有多种坐标系拟合定位的方法，如平面-直线-点(PLP)对齐定位，自由曲面拟合对齐定位法，几何PLP对齐定位，RPS定位，3球对齐定位等。

   12) 强大的CAD读取及运算功能；

   13) 具有免费的IGES，的标准接口，并可配备将CATIA，UG，品牌关节臂厂家，PRO/E，SOLIDWORKS，SOLIDEDGE等直接转换为测量文件的接口软件；

   14) 可以输出图形化的检测报告；智能化的输出EXCEL测量结果报告并进行统计.

1 引言

轮辐是汽车最重要的组成部件之一，对汽车行驶的安全性、整车外观的美观程度等具有重要的意义。随着汽车工业的不断发展，人们对于汽车轮辐的要求也越来越高，如何通过的科学技术和加工工艺，来不断完善汽车轮辐的安全性和可靠性，延长汽车车轮的使用寿命，已成为目前整个行业所最为关注的问题之一。本文将重点阐述如何使用关节臂扫描仪，来完成车轮轮辐厚度的测量问题，通过该测量方法的使用，将极大的提高轮辐厚度的检测效率和可靠性，对该类零件的加工具有重要的指导作用。

轮辐是车轮上连接轮辋和轮毂的部分，是保护车轮轮圈和辐条的重要装置，如图1所示。为了减重同时保证轮辐的强度，轮辐通常采用等强度不同厚度的设计，多以钢板作为坯料进行加工。其加工方法是先将坯料通过旋压方法，加工成设计好的形状，然后再进行冲孔和外形休整等工序。如何保证轮辐厚度的准确性，将极大的决定了轮辐的强度和使用寿命，好的轮辐不仅可以保证汽车在行驶过程中的稳定程度和安全性，更可以避免因为磨损而造成汽车轮胎出现问题的可能性。

在传统的汽车零部件的检测过程中，遇到厚度一类的问题时，比较常见的方法是采用千分表或者卡尺等传统量具进行测量，该方法在测量一些加工较好的平面时还可以勉强使用，但是在遇到轮辐这一类型面复杂，特别是有大量曲面的零件时，这一类的旧方法就很难发挥作用了。而且，该方法往往只能测量部分点位置的厚度，不能有效反映零件的整体情况，因此已无法满足现代化的加工工艺要求。那么该如何快速有效的完成这一类零件的厚度检测要求呢?关节臂扫描仪的出现，刚好解决了这一难题。关节臂测量机，是一种新型的三坐标测量机，具有精度高、体积小、重量轻、便于携带等特点。该设备对外界环境要求极低，可以在0～50℃的环境中正常使用，并可应用于实验室以及车间现场等多种环境，可实现传统式固定式三坐标的全部功能，目前已被广泛的应用于汽车零件、工程机械、航空航天、运动器械，船舶重工等各个行业。关节臂测量机可根据测量尺寸的类型不同，从而配备硬测头或者激光扫描测头进行检测。在测量轮辐厚度时，由于希望得到有效而完整的数据，因此配备激光扫描测头的关节臂测量机将是测量时设备。

2 点云数据的扫描过程

要对轮辐零件的厚度做出准确的评估，必须先获取完整的轮辐点云数据。考虑到轮辐类零件的加工尺寸以及精度要求，可以选择ROMER RA7525SI系列测量机来进行点云数据的获取。如果有合适的装卡工具，可以将产品竖起固定轮辐两侧，从而一次完成全部数据的扫描；如果不方便装卡，可以在轮辐表面使用热熔硅胶固定，需要固定在零件翻转两面进行数据扫描时均能扫到的位置，这样通过两次扫描获取零件正反两侧的完整数据。

3 点云数据的拼接

在测量软件中，先将扫描的两片点云数据上的作为球体定义好，将其中一片数据定义为参考基准，另一片数据定义为测试数据，使用基于特征基准对齐的方式，将球体一一对应好，将数据拼接完成，并合为一个整体数据，同时将不再需要的部分的数据，如图2、图3所示。

图2 扫描零件上固定

图3 扫描获取点数据的正反两面

4 点云数据的处理和坐标系的建立

先将点云数据做噪音点降噪处理，然后再保留边缘数据做数据过滤采样，最后再通过封装命令，将点云数据转换为三角网格面格式，其数据可以保存为STL格式，如图4所示。

图4 点云数据封装后得到的三角网格面

在封装后的数据上将底面创建成平面特征，同时将中心孔创建为圆特征，同时在底面平面上按需要获取一个点特征，将创建的圆心与点构造为线特征。然后创建坐标系，平面可以创建为XY平面，直线创建为正方向，圆心定义为原点，则坐标系建立。

5 厚度分析

在做轮辐曲面厚度分析时，可以过当前坐标系中心，按照每隔1mm的间距，取截面与零件表面的交点，然后再求每一个交点与其背面对应的矢量点之间的距离，即为所求厚度。例如，要求过当前坐标系XOZ平面每隔1mm间隔点的厚度时，需首先在软件中创建【点位置集】，修改【间隔】和【原点】位置，将所要的点的位置创建出来，如图5所示，由于创建截面与零件表面的上下两侧都会有交点，因此此时需要更改格栅选项，仅保留正z方向的交点即可。

图5 创建点的位置集

如图6所示，在软件中选择【厚度】分析选项，再择【加载位置集】，此时可以导入刚才创建的每隔1mm间隔的分析点来，根据不同的公差要求，设置好相应测色差图谱的公差带后，软件可以自动加载相应点的厚度，并在数据图上标注出相应点的位置来，如图7所示。如果有多个截面需要分析，可以再一一加载即可。

图6 软件中选择厚度分析选项

图7 不同位置的分析点厚度

6 关节臂扫描仪的选择

ROMER品牌的关节臂测量机，具有RA71／RA73／RA75等多个不同价位不同精度的机器型号，其测量范围从1.5m至4.5m不等，在测量时可以根据零件的大小，选择合适规格的设备。激光扫描测头同时也具有内置RS，以及外置CMS l08等多个型号可以选择，其中SI系列测量机已可以满足轮辐类零件的测量，但是如果同时有其他更高精度的零件尺寸测量要求，关节臂出售，或者需要扫描高亮度或者纯黑类较难扫描的零件时，也可以选择CMS 108这样的产品。RS系列激光头的扫描速度为50，沙坪坝关节臂，000点／s，工作距离为150mm，其景深为100mm，具有根据扫描零件不同的材质自动曝光获取曝光系数的功能，可以很好的完成各类材质零件的扫描。

7 总结

本文采用的关节臂扫描仪扫描轮辐零件数据，再通过测量软件做厚度分析的方法，可以方便快捷的进行所需位置厚度的分析，数据可靠，很好的解决了轮辐厚度在测量上所遇到的难题，品牌关节臂，从而保证了车轮零件的可靠性和安全性，值得推广。

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