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三维视觉测量系统助力发动机制造技术的快速进步
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  随着我国汽车工业的迅猛发展和汽车消费的日趋成熟,市场竞争亦日趋激烈,各大汽车制造企业为了提升产品的竞争力,满足日趋严格的排放要求,降低成本,增加效益,积极改进发动机的性能,推进了发动机技术的快速进步。
 

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神龙汽车有限公司   叶宗茂

  三维视觉测量技术在发动机制造现场的应用

  随着发动机性能的提高,对发动机关键零部件如缸体、缸盖、油底盘密封面、垫片以及气门弹簧座锁片等零部件结合面的表面形貌质量要求越来越高,依靠传统的离散点的拟合评定已不能满足高性能发动机质量控制的要求,对结合面表面形貌的全方位、无间隔的评定显得越来越重要,以三坐标为主的逐点扫描式的测量方法已经不能适应新的制造技术要求,制造工艺就迫切需要三维扫描来验证其加工质量的符合性,推动其制造技术的进步,三维视觉检测技术应运而生,目前,国内外著名的检测设备公司如:科惠力、马波斯、霍梅尔、海克斯康、富瑞德、尼康、蔡司、马尔等都在进行该项技术的研发和推广,三维视觉测量技术在国内已有多家汽车企业开始使用,已表现出了强大生命力,代表着发动机制造现场最新检测技术发展方向。

  测量原理与性能参数

  三维视觉测量系统通过收集零件的三维信息,显示零件的三维信息,交流零件的三维信息,使测量数据可视化、透明化,为工艺的改进提供准确直观可靠的信息,能够缩短发动机新产品投放时间,加快解决发动机零部件复杂制造的质量问题,准确确认供应商零件质量,提供完整表面形貌的可跟踪性,改善产品优化,采用实际生产零件而不是用理论设计零件进行仿真。如科惠力的三维视觉测量系统ShaPix,采用可调激光全息干涉原理,在同一个300X300毫米的视场范围内,可生成逾400万个X、Y、Z数据点,测量分辨率0.1um,高度测量精度可达1um,可同时检测整体表面形貌,局部倾斜度及任意相邻局部区域间的倾斜度变化,三维波度信息,孔位置、直径和存在性;同时,还具备多面关系检测,包括平行度、共面度、深度、厚度、倾斜度和垂直度等,虚拟垫片泄露预测分析。检测信息和结果都以高清晰彩色编码的三维表面形貌信息图像来表述,如下图发动机缸体顶平面三维表面形貌信息图像,取代了传统检测设备沿用的大量的数据分析和曲线图表的表述方法。完成一个300mmx300mm视场的测量过程根据测量要求不同,ShaPix最快可达40秒。预先编程设置时间只需要十几分钟,成本近乎为零。大于视场的表面可通过分次测量并由科惠力专利拼接算法实现无缝合并。充分展现出了三维视觉测量系统的高速、高效、高精度、高柔性、高可靠性的卓越品质。

  三维视觉测量系统作为一种全新的检测技术,通过对精密机加工零件和精密装配零部件的快速三维可视化检测,提供表面高精度的直观三维视图,配以高度智能化的软件数据处理算法,为发动机总成精密机加工和精密装配的传统行业标准带来变革,推动了发动机制造技术的快速进步。
 

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