汽车气缸专用非接触三维测量系统

1-1 系统介绍三维光学非接触式应变位移振动综合测量系统分为三维光学应变测量系统和三维动态变形测量系统两个部分。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607051411_599282_3024107_3.png http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607051411_599283_3024107_3.png 图1 三维应变测量头 图2 动态变形测量头三维光学应变测量系统主要通过数字散斑相关法和双目立体视觉技术结合，追踪物体表面散斑点，实时测量各个变形阶段的散斑图像，通过算法重建三维坐标，最终实现快速、高精度、实时、非接触的三维应变测量。（全场或局部应变）动态变形测量系统基于双目立体视觉技术，采用两个高速摄像机实时采集被测物体变形图像，利用准确识别的标志点（包括编码标志点和非编码标志点）实现立体匹配，重建出物体表面点三维空间坐标，并计算得到物体变形量、三维轨迹姿态等数据。（关键点振动位移）三维光学应变测量系统和动态变形测量系统可以根据实验情况单独使用，也可以合并成综合测量系统使用。1-2与传统方法对比 三维光学测量方法传统测量方法（如位移计、应变片、引伸计等）测量方式非接触式测量，不对被测物体造成干扰与影响。接触式测量，易打滑，不容易固定，试件断裂容易破坏引伸计。测量对象适用于任何材质的对象。测量尺寸范围广，从几毫米到几米。适用于常规尺寸对象测量，特殊材料无法测量，小试样无法测量，大试样需要多贴应变片。测量范围应变测量范围：0.01%~1000%。应变测量范围：应变片通常小于5%，引伸计小于50%。环境要求环境要求低，可在高温、高速、辐射条件下测量。一般适用常规条件测量。测量结果全场多点、多方向测量，同时获得三维坐标、三维位移及应变。单点、单方向测量。三维测量需要多个应变片，效率低。1-3 系统技术参数 指标名称技术指标1. 核心技术工业近景摄影测量、数字图像相关法2. 测量结果三维坐标、全场位移及应变3. 测量幅面支持4mm-4m范围的测量幅面，更多测量幅面可定制4. 测量相机支持百万至千万像素相机，支持低速到高速相机，支持千兆网和Camera Link等多种相机接口5. 相机标定支持任意数目相机的同时标定，支持外部图像标定6. 位移测量精度0.01pixel7. 应变测量范围0.01%-1000%8. 应变测量精度0.005%9. 测量模式兼容二维及三维变形测量10. 实时测量采集图像的同时，实时进行全场应变计算11. 多测头同步测量支持多相机组同步测量，相机数目任意扩展，可同步测量多个区域的变形应变12. 动态变形模块具备圆形标志点动态变形测量功能13. 轨迹姿态测量模块具备刚体物体运动轨迹姿态测量功能14. 试验机接口接通后实时同步采集试验机的力、位移等信号15. FLC接口配合杯突试验机进行Nakazima试验，可以测得材料的FLC成形极限曲线16. 显微应变测量配合双目体式显微镜，可实现微小型物体的三维全场变形应变检测17. 64位软件软件采用64位计算，速度更快18. 系统兼容性支持32位和64位Windows操作系统2 系统应用于汽车振动强度实验室2-1 振动强度实验室介绍振动强度试验室，主要开展对汽车整车，总成，零部件，或者材料的强度，耐久性，疲劳特性，以及可靠性等问题的研究，试验，考核，或者评估。三维应变位移振动综合测量系统在振动强度试验室里具备以下的功能：（1）采集相关的振动、位移和变形数据；（2）作为前期信号分析的软件和硬件；（3）进行必要的试验控制和试验后期数据分析系统。2-2 汽车振动测量常规配合使用设备振动模拟实验系统：电动式振动试验台，机械式试验台，电液伺服试验机系统，道路模拟试验台，吊车（一般5~10吨、小型3吨以下、大型10吨以上）等。振动数据采集传统产品：传感器、应变片、放大器等。2-3系统在汽车振动实验室中应用的相关实验采集测量系统：三维应变位移振动综合测量系统。配合使用系统：振动模拟实验系统。实现功能1—耐振性能试验。测试车辆或者零部件系统的减振，耐振性能。模拟振动环境，通过非接触的光学方法，测量振动和位移，从而对车辆的振动性能进行分析。应用包括：发动机振动模态分析，车门振动实验，座椅振动测量分析等。实现功能2—耐久可靠试验。考核车辆和零部件的强度、抗疲劳特性和可靠性指标。应用包括：车身结构强度实验（测量区域振动或者关键点变形），汽车座椅分级加载实验，汽车轮胎受力变形实验等。3 系统应用于汽车材料实验室3-1 汽车材料实验室介绍汽车材料试验室，主要开展对汽车新型材料及相关基础性工作的研究和探索。三维应变位移振动综合测量系统在材料试验室里一般有以下的基本功能：（1）汽车材料常规力学性能方面的测试，得到各种工况下的应变变形；（2）汽车材料焊接的应变变化情况测量；（3）板料成形应变及板料成形极限曲线测量。3-2 汽车材料试验常规配合使用设备力学实验系统：高温蠕变试验机、扭转试验机、疲劳试验机、杯突试验机等。焊接相关设备：焊枪、焊机等。3-3 系统在汽车材料实验室中应用的相关实验采集测量系统：三维应变位移振动综合测量系统。配合使用系统：力学实验系统、焊接相关设备。实现功能1—材料应变变形测量实验。通过对材料进行常规的拉压弯等实验，进行相关材料的力学性能测定。应用包括：金属材料拉伸实验，复合材料大变形测量，碳纤维材料实验等。实现功能2—汽车焊接相关试验。考核汽车相关焊接实验的应变和变形。应用包括：焊接全场应变测量，高温焊接变形测量等。实现功能3—板料成形相关实验。板料成形过程中的全场应变变形测量和板料成形极限曲线（配合杯突试验机）。应用包括：板料成形应变实验、板料成形极限曲线测定实验。4 系统在汽车工程研究方面典型实验案例展示4-

联系人：吕红明联系方式：13812688974qq：9858592441 XTDP三维光学摄影测量系统1.1 系统介绍 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607191113_601128_3024107_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607191113_601129_3024107_3.png 图：XTDP系统硬件 图：系统软件界面XTDP三维光学摄影测量系统，使用普通单反相机（非量测相机），通过多幅二维照片，基于工业近景摄影测量原理，重建工件表面关键点三维坐标。用于对中型、大型（几米到几十米）物体的关键点进行三维测量。与传统三座标测量仪相比，没有机械行程限制，不受被测物体的大小、体积、外形的限制，能够有效减少累积误差，提高整体三维数据的测量精度。可以代替传统的激光跟踪仪、关节臂、经纬仪等，而且没有繁琐的移站问题，方便大型工件测量。系统主要由高性能单反相机、编码标志点、非编码标志点、标尺、计算机及检测分析软件等组成。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607191113_601130_3024107_3.png图：摄影测量原理1.2 系统特色l 国内首个自主研发的工业近景摄影测量系统l 高精度的相机标定算法，适用于多种数码相机l 自主知识产权的核心算法，达到国外先进水平l 测量范围大：可测量0.3m~30m范围的物体l 测量精度高：最高精度可达±0.015mm/ml 测量速度快：拍照方便快速，计算速度快，测量结果三维可视化l 具备CAD数模对比模块，可用于质量检测l 具备静态变形测量模块，可测量工件变形数据l 操作方便：设备不需要事先校正，使用方便，对操作人员无特殊要求l 适应性强：不受环境及测量范围限制，可在车间或工业现场测量l 便携式设计：设备轻便，单人可携带外出开展测量工作1.3 系统功能系统采用近景摄影测量技术，在被测物体上放置编码点及非编码点，通过单反相机围绕被测物体拍摄多张被测物图像，快速检测被测物表面关键的三维坐标、三维位移数据，测量结果三维彩色显示。系统功能主要包括基本测量功能、变形测量功能、数模对比功能、分析报告功能等。具体功能如下：（1）基本测量功能：测量幅面：支持几十厘米到几十米的测量幅面测量相机：支持多种单反、工业相机图像计算※相机数目：支持单个相机或多个相机图像同时计算，提高大型工件的测量效率※相机标定：软件具备相机自标定功能，支持多种相机镜头畸变模型计算模式：具备自动计算和自定义计算两种模式，方便用户灵活操作※标志点类型：支持10、12、15位编码点，支持黑底白点、白底黑点，更多类型可定制※变形测量功能：通过多次测量不同变形状态下的观测标志点三维坐标，可以进行关键点三维变形偏差计算和色谱图分析※数模对比功能：可以对被测工件与CAD数模进行三维几何形状比对测量结果：包含三维坐标、三维位移等数据，测量结果三维显示显示设置：三维显示可灵活设置，包括颜色，尺寸等，可显示相机三维位置※厚度补偿：具备编码点及非编码点厚度自动补偿功能多工程测量：系统软件支持多工程计算、显示及分析※多核加速：多核CPU并行运算，提高系统解算速度支持系统：同时支持32位、64位系统（2）变形测量功能：参考模式：基准状态可任意设置，可以是首个状态或者中间状态对齐模式：支持ID转换、相对关系转换、手动转换等多种状态对齐模式搜索深度：支持任意指定标志点搜索半径及搜索深度，提高标志点追踪稳定性分析模式：支持多观察域分析，观察域自由选择测量结果：包含X，Y，Z三维位移分量及总位移E结果显示：位移测量结果在三维视图和图像中以射线和色谱形式绘制，真实表达三维点的变形与运动，显示效果可灵活设置（3）数模对比功能：※数模导入：支持stl，iges，step等多种数模文件格式※分析模式：支持多观察域分析，观察域自由选择检测结果：包含X，Y，Z三维偏差分量及总偏差E结果显示：三维彩色矢量箭头直观显示偏差结果，显示效果可灵活设置（4）分析报告功能：坐标转换功能：321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能※元素创建功能：三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥※分析创建功能：点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角屏幕截图功能：具备二维图像及三维图像截图功能，截图自动插入报告数据输出功能：测量结果及分析结果输出成报表，支持TXT，XLS，DOC文件的输出（5）扩展接口※系统扩展：可配合XTOM型三维光学面扫描系统使用，提高大型工件的拼接精度1.4 技术指标 指标名称技术指标1. 核心技术工业近景摄影测量2. ※测量结果三维坐标、三维位移3. 测量幅面支持几十厘米到几十米的测量幅面4. 测量相机支持多种单反、工业相机图像计算5. ※相机数目支持单个相机或多个相机图像同时计算，提高大型工件的测量效率6. 相机标定软件自标定，支持多种相机镜头畸变模型7. 测量精度最高±0.015mm/m8. ※标志点类型支持10、12、15位编码点，支持黑底白点、白底黑点，更多类型可定制9. ※静态变形分析通过多次测量不同变形状态下的观测标志点三维坐标，可以进行关键点三维变形偏差计算和色谱图分析；位移测量结果在三维视图中以射线和色谱形式绘制，真实表达三维点的变形与运动10. ※三维数模对比可以对被测工件与CAD数模进行三维几何形状比对，快速方便地进行大型工件的产品外形质量的检测支持stl，iges，step等多种数模文件格式，对比结果三维彩色显示11. ※厚度补偿功能具备编码点及非编码点厚度自动补偿功能12. ※坐标转换功能321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能13. ※元素创建功能可以创建三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥等多种三维元素14. ※分析创建功能可以创建点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角等多种分析15. ※多核加