迈卓诺光笔测量系统在车架厂检测技术方案
汽车白车身视觉测量系统基本操作
CBVM
注意事项
– 禁止拧松传感器与机器人之间的连接螺 丝；
– 禁止用手或其它工具接触视觉测头及其连 接紧固机构。
11
IsVision 易思维科技
CBVM
注意事项
• 二、电气方面
– 禁止在带电情况下进行一切连接线的插 拔；
– 开关机应按照操作规程进行；
– 由于系统内部装有UPS，所以在关闭电源 时，系统内部仍有电；
关键部件——视觉传感器
P
测量原理
单光条视觉传感器
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IsVision 易思维科技 CBVM
测量原理
IsVision 易思维科技 CBVM
被测点类型
用户操作 测量计算机
服务器 控制面板
IsVision 易思维科技 CBVM
用户操作
IsVision 易思维科技 CBVM
控制柜电 源总开关
UPS开 UPS关
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IsVision 易思维科技 CBVM
测量并将测量结果存放 在本地数据库
通过SQL SERVER复制 功能，将测量结果传送 到服务器
远程客户端查询分析程 序
IsVision 易思维科技 CBVM
查询分析软件
• 实时测量数据显示 • 按照点的方式进行数据查询 • 整车测量数据查询 • 功能尺寸分析，选择任意两个被测
IsVision 易思维科技
CBVM
车身主焊线
激光在线视觉检测站
车间服务器
硬件介绍
其它部门
光纤骨干
质保部
图例∶
100MB双绞线 楼内光纤 骨干
局域网用户 视觉检测工作站
中心交换机
网络中心
网络管理
Internet
OA服务器
便携式三坐标测量系统中可调光笔的设计
2010年6月宇航计测技术Jun.,2010第30卷 第3期Journal o fA stronautic M etrology and M easure m ent V o.l30,N o.3文章编号:1000-7202(2010)03-0070-04 中图分类号:TP273 文献标识码:A便携式三坐标测量系统中可调光笔的设计张治国 刘书桂 邢科斌 张 瑞(天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072)摘 要 为提高光笔式三坐标测量系统的精度,设计了一个无线控制系统,用于控制光笔上LED的亮度值,点亮个数以及点亮时间。
硬件部分主要由无线通信模块,单片机以及LED驱动器组成,而软件主要包括无线通信,串行通信以及LED控制程序三个模块。
实验结果表明,相对于传统系统,该系统线性度好,灵敏度高,响应速度快,满足测量系统对实时性、稳定性、灵活性的要求。
关键词 便携式坐标测量机 可调光笔 无线通信 LED驱动器The Design of t he Adj ustable Light Pen in t he PortableCoordi nateM easuring Syste mZ HANG Zh i guo LIU Shu gu i X ING K e bi n Z HANG Ru i(Co ll ege o f prec i sion i nstru m ent and opto e l ec tron i cs eng i nee ri ng,T ian jin U n i versity,T ian jin300072) Abstract In order to i m prove the precisi o n of the li g h t pen coor d i n ate m easuring syste m,t h e w ire less con tro l syste m is desi g ned to m an i p u late the brightness,light nu m bers,and the lasti n g ti m e o f the LEDs.The har dw are consists of w ireless m odu le,S i n gle Ch ip M icroco m puter and constant curren t LED driver,and the control so ft w are consists o f seria l co mmun icati o n progra m,w ireless co mm unication prog ra m and contr o l progra m.The experi m ent data sho w that th is syste m has better li n earity,h i g her sensiti vity and faster response speed than the trad itional syste m.It satisfies t h e rea l ti m e perfor m ance,stab ility,flex i b ility require m ents of t h e m easuring syste m.K ey w ords Portab le coordina te m easuring m ach i n e Adjustab le li g ht pen W ire less co mmunica ti o n LED driver1 引 言作为一种新兴的视觉坐标测量技术,光笔式坐标测量系统具有低成本、大范围测量、便携、可现场测量等一系列优点[1]。
中大型模具的测量利器——迈卓诺光笔测量仪
中、大型模具的测量利器——迈卓诺光笔测量仪迈卓诺（Metronor）光笔测量仪简单、轻便，却可实现长达30m的精确测量，出色的隐藏点测量和多点同步测量能力，更使得它成为适用于车间现场的真正的大尺寸坐标测量机，为重型、大型零件的检测提供了恰当的技术解决方案。
□挪威迈卓诺测量系统有限公司北京代表处随着现代制造业的快速发展，用户对质量控制提出了更高的要求。
对于一些大型、重型制造行业，由于其产品一般大而重，往往需要将质量问题在现场实时解决。
正是基于这种需求，上个世纪80年代，挪威迈卓诺测量系统有限公司（Metronor AS）基于摄影测量技术，开发了一系列光电式坐标测量系统——光笔测量仪，被广泛应用于汽车、航空航天、发电设备、工程机械等大型、重型制造行业，开创了大尺寸坐标测量领域的新纪元。
迈卓诺光笔测量仪主要由传感器系统（相机）、采点系统（碳纤维测量光笔及测针）、电脑与测量软件组成。
采用精确的摄影测量技术，相机通过测量镶嵌在测量光笔上的多个红外发光二极管（LED）的坐标，得到测量光笔在空间的位置和姿态（xyzijk六维参数）。
由于光笔底端的测针经过精确校准，与光笔的几何位置关系唯一确定，被测点的三维坐标就可以精确计算出来。
系统的组成工作原理我们知道，目前模具检测的设备主要是传统的固定式三坐标测量机。
但是，对于一些较大型的模具，比如是用于汽车、航空和船舶制造等的大型模具，它们不仅尺寸大，而且非常重，如果用传统的三坐标测量机进行检测，需要把模具运送到有温控措施的测量间，长时间恒温后再进行测量，测量完毕还要运回车间现场。
这样，既大大影响生产效率，又额外花费很多的人力、物力和财力。
而且，传统的坐标测量机都受到有限的测量范围的限制，而且大型的坐标测量机也非常昂贵。
如果有一种能够适用于车间现场的大尺寸、高精度测量系统，这些生产难题则会迎刃而解。
而迈卓诺光笔测量仪恰恰很好地契合了这种需求。
首先，光笔测量仪具有很好的便携性，非常适合车间现场使用。
SW-220K型转向架落成尺寸测量作业指导书
SW-220K 型转向架落成尺寸测量岗位作业流程
安全风险提示
1.工作时必须穿防砸皮鞋，防止配件碾伤； 2.测量前要对各种量具进行校验，符合要求方可测量； 3. 转向架落成时必须戴安全帽、防护眼镜，防止异物溅入眼睛； 4. 使用行车作业时，应有专人指挥，及时避让，防止高空物体坠落； 5. 各配件检修时要轻拿轻放，检修、搬运、存放时均不得落地； 6. 作业人员在使用天车时严格执行“十不吊”要求。
测量定位
0.1mm 的局部间隙。
2
节点轴与 钢直尺、卷 2.2 使用直尺测量定位轴与梯形槽底面间隙，不小于 5mm，超限时可在梯形槽两侧面各加 1 块与
转臂定梯 尺、塞尺
接触面大小相同的等厚紫铜垫调整。
形槽间隙
2.3 检查测量各销、套间隙不大于 2mm，窜动量不大于 3mm，窜动量大于 3mm 时加垫调整。
测量轴箱 游标卡尺 3.1 使用塞尺测量轴箱凸台与转臂弹簧座下平面间隙，须大于 0.1mm 且左、右间隙之差不大于
凸台与转 检点锤
1mm，否则按以下方法调整：轴箱凸台与转臂弹簧托盘间隙不符时，更换处理；左右间隙不符
3 臂弹簧座 角磨机、平 可转动轴箱调节。 下平面间 尺、深度尺 隙
SW-220K 型转向架落成尺寸测量作业指导书
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M16 抗蛇Biblioteka 减振器座与构架180±10
6
M20
抗蛇行减振器座与车体、定位转臂与 轴箱压盖（M）
350±5
7
M20 轴箱体与轴箱盖
210±5
8
M22 中心销与车体（M）
380±10
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M30 牵引拉杆安装
815±5
笔外观检测方案
笔外观检测方案1. 引言笔作为一种常见的办公用品，在生产过程中需要进行外观检测，以确保产品品质符合要求。
笔外观检测方案是指通过一系列的检测步骤和标准，对笔进行外观质量检查的方法和流程。
本文将提供一种笔外观检测方案，以保证笔的外观质量达到要求。
2. 环境准备在进行笔外观检测之前，需要准备以下环境：•检测设备：显微镜、光线照射设备、红外线灯等。
•检测位置：在一个明亮、干净的工作台上完成检测操作。
•检测工具：放大镜、尺子、摄影设备等。
3. 检测步骤3.1 笔身外观检测1.笔身质量检查：使用显微镜检查笔身是否有明显划痕、气泡或其他质量问题。
如果发现问题，将其标记并返工修复。
2.笔身长度测量：使用尺子测量笔身的长度，记录下来以供后续比较。
3.笔身直径测量：使用尺子或卡尺测量笔身的直径，记录下来以供后续比较。
4.笔身颜色检查：用眼观察笔身的颜色是否均匀一致，是否有色差或色斑等问题。
如发现问题，将其标记并返工修复。
3.2 笔帽外观检测1.笔帽质量检查：使用显微镜检查笔帽是否有明显划痕、变形或其他质量问题。
如发现问题，将其标记并返工修复。
2.笔帽尺寸检测：使用尺子或卡尺测量笔帽的长度和直径，记录下来以供后续比较。
3.笔帽连接力检测：通过手动拧紧笔帽并尽力拉出来，检测笔帽与笔身的连接力是否牢固。
3.3 笔尖外观检测1.笔尖质量检查：使用显微镜检查笔尖是否有明显划痕、变形、毛刺或其他质量问题。
如发现问题，将其标记并返工修复。
2.笔尖尺寸检测：使用尺子或卡尺测量笔尖的长度和直径，记录下来以供后续比较。
3.笔尖锋利度检测：使用卡纸或其他材料轻轻试写，检测笔尖的锋利度。
如果需要，可以使用磨刀器进行磨尖。
4. 检测标准在进行笔外观检测时，应根据相关标准进行评估。
以下是一些常见的检测标准示例：•笔身长度误差不超过±0.5mm。
•笔身直径误差不超过±0.2mm。
•笔身的色差不超过可接受范围。
•笔帽长度误差不超过±0.3mm。
车身台车验收与日常标定方法
车身台车验收与日常标定方法1.总则本文件规定了GEO Pallet验收的方法，同时也规定了GEO Pallet日常的测量、标定与维护方法。
本文件由ME编制，适用于使用GEO Pallet的车身车间。
2.工装标定测量设备要求测量设备建议采用激光跟踪仪，如使用其它设备，精度必须高于0.03mm，供应商使用其它测量设备需经ME模具工程师认可。
3.GEO Pallet的验收3.1通常情况下GEO Pallet的验收测量需要进行两次，节点为预验收和最终验收。
在预验收时，需要对所有GEO Pallet进行PLP一致性的确认和精度的标定。
最终验收时GEO Pallet除需再次100%精度标定外，还需要在特定的工位进行重复性和一致性的测试。
3.2 GEO Pallet精度的标定需要在专用台车Holding工装上进行。
3.3在标定GEO Pallet前，必须先标定Holding，并完成Holding的重复性与再现性评价（R&R），确保Holding的所有测量结果符合要求（R&R: 5*3*2 <10%）。
3.4精度的标定1）在放置GEO Pallet前需先测量Holding的6个“Z”向基准平面，“Z”向平面间差异必须在0.06mm以内（单个基准平面度在0.03mm以内），以这六个基准面为高低向基准，用Holding上的四维销及两个滚轮中心线的中点建立坐标，并与车身坐标拟合。
2）将GEO Pallet放到Holding上，夹紧夹头；接通气源，将基准和定位销切换到所需测量车型（如果需要切换）并锁定。
3）使用塞片检查GEO Pallet六个高低支撑块是否与基准贴合 (使用0.05mm的塞片)，如不贴合调整GEO Pallet支撑块保证与基准的贴合。
4）调用相应车型零件数模测量基准和定位销。
所有Pallet的基准和定位销的公差要求符合ME工装装配公差尺寸要求（基准面：±0.25mm，定位销±0.15mm）。
【CN109901502A】车身部件的测量方法、装置和测量工作站的PLC【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910108311.2(22)申请日 2019.02.02(71)申请人 宁波吉利汽车研究开发有限公司地址 315000 浙江省宁波市杭州湾新区滨海二路818号申请人 吉利汽车研究院（宁波）有限公司(72)发明人 胡峥楠 马国辉 宗晓亮 杨帆 冯波 (74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371代理人 张阳(51)Int.Cl.G05B 19/05(2006.01)(54)发明名称车身部件的测量方法、装置和测量工作站的PLC(57)摘要本发明提供了一种车身部件的测量方法、装置和测量工作站的PLC，其中，该方法包括：采集被测物体的身份信息；判断身份信息是否与预先下发的测量任务相匹配；如果是，解析得到身份信息对应的配置信息，将配置信息发送至测量控制系统，以使测量控制系统从预先保存的测量程序库中获取与身份信息相匹配的测量程序，根据测量程序对被测物体进行测量；其中，测量程序库中保存有通用程序和专用程序。
本发明根据不同的车型配置从程序库中调出所需的测量程序块，减少了编制测量程序的工作量，同时降低了程序的错误率。
权利要求书2页 说明书7页 附图4页CN 109901502 A 2019.06.18C N 109901502A权 利 要 求 书1/2页CN 109901502 A1.一种车身部件的测量方法，其特征在于，所述方法应用于测量工作站的PLC，所述方法包括：采集被测物体的身份信息；判断所述身份信息是否与预先下发的测量任务相匹配；如果是，解析得到所述身份信息对应的配置信息，将所述配置信息发送至测量控制系统，以使所述测量控制系统从预先保存的测量程序库中获取与所述身份信息相匹配的测量程序，根据所述测量程序对所述被测物体进行测量；其中，所述测量程序库中保存有通用程序和专用程序。
量身定制的现场测量解决方案
量身定制的现场测量解决方案有效缩短新车生产线的启动周期，又快又好地生产出符合设计要求的汽车产品，是现代汽车制造企业的制胜法宝。
这就需要一种适用于车间现场的快速、精确的大尺寸测量手段，以实现生产线的快速安装与调试，以及车身与部件的实时在线检测。
正是基于这种需求，20 世纪80 年代，挪威迈卓诺测量系统有限公司（Metronor AS）利用摄影测量技术，开发了一系列光电式坐标测量系统——光笔测量仪，后来被广泛应用于汽车、航空航天、发电设备和工程机械等大、重型制造行业，开创了大尺寸坐标测量领域的新纪元。
光笔测量仪的技术特点迈卓诺光笔测量仪主要由传感器系统（相机）、采点系统（碳纤维测量光笔及测针）、电脑与测量软件组成（见图1）。
采用精确的摄影测量技术，相机通过测量镶嵌在光笔上的多个红外发光二极管（LED）的坐标，得到测量光笔在空间的位置和姿态（六维参数）。
由于光笔底端的测针经过精确校准，与光笔的几何关系唯一确定，被测点的三维坐标就可以精确计算出来（见图2）。
图1 光笔测量仪的组成图2 光笔测量仪的工作原理源于汽车制造业的需求，迈卓诺光笔测量仪可以说是为现代汽车生产量身定制。
众所周知，要生产出高品质的汽车，有2 个要素缺一不可：合格的汽车部件和精确的焊接与装配。
而要实现精确的焊接与装配，工装夹具、生产线必须符合设计要求，并且需要定期检验和校准。
而汽车工装一般大而重，结构复杂，并且都是安装固定在车间，无法用传统的坐标测量机进行检测。
要完成这一检测任务，需要一种适用于车间现场的大尺寸测量手段，鉴于工装复杂的外形特点，设备要能够测量较深的隐藏部位。
迈卓诺光笔测量仪恰恰能很好地满足了这种生产需求。
首先，光笔测量仪具有良好的便携性，非常适合在车间现场。
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Metronor 系统系统在在车架车架厂厂
检测技术方案
一. 迈卓诺测量系统有限公司迈卓诺测量系统有限公司（（Metronor AS ）及其产品介绍
迈卓诺测量系统有限公司（Metronor AS ）成立于1988年，总部位于挪威奥斯陆，是一家专业从事大尺寸光学测量技术及设备研发和制造的高技术企业，公司拥有多项专利技术，在中国和美等国设有区域性销售和技术支持中心，销售网络遍布全球主要的区域市场。
迈卓诺测量技术有限公司基于摄影测量技术，采用专利的校准方法，开发了光电式坐标测量系统。
简单、轻便，却可以实现长达30米的精确测量。
Metronor 的测量系统被广泛应用于汽车、航空航天、工程机械等行业，成为真正适合现场测量的新一代便携式坐标测量机。
SOLO 工作原理
光笔上各LED 间距经过精确校准并唯
一确定
LED 间距在相机中显影长短的变化确
定光笔到相机距离，显像位置变化确定
光笔方位和姿态
由距离、方位和姿态算出光笔底端被测
点坐标
设备主要特点
测量范围可达30米，空间精度可达50um
设备紧凑、便携，连装运箱总重不超过24kg
直接采集工件上点的坐标，是真正的坐标测量机
出色的隐藏点测量能力，探测深度可达1m 以上
客户定制的探针组合，只需一次校准，可随意更换
使用简单、灵活，无臂、无线、无断光，无需“蛙跳”
无相对移动部件，无需定期校准，并有实时自检功能
无需地基、温度等环境条件保障，非常适用于工作现场。
二. 测量测量流程流程
1．设备准备工作
架好相机，打开电脑，连接好电缆与
数据线，保证电源与通信正常。
即可开始测
量，操作简单，方便。
车架放置在枕木上，
摆放如图所示。
将相机放在平稳地面，调整
相机预览区域，保证有效测量范围涵盖整个
车架及光笔。
2. 开始测量
备注：本次测量了2个车架，每个车架测量元素以及计算方式均类似，故以附件中的车架1作为案例介绍测量主要步骤：
1.通过与技术科工程师沟通，了解需要测量车架顶面的平面度，车架两侧吊耳的同轴度。
并计算吊耳两对角线距离。
以此评估车架两侧的对称度。
2.通过Power Inspect软件设置元素测量顺序以及通过相应元素计算方式。
3.通过光笔开始在车架上采集数据点。
采集过程如下：
1) 采集车架两侧吊耳圆柱内侧数据点，拟合产生圆柱1，圆柱2，圆柱3，圆柱4。
采集的数据点尽量覆盖圆柱内整个区域。
2）采集车架吊耳圆柱内侧平面数据点，拟合产生平面1，平面2，平面3，平面4。
3）采集车架顶平面上的数据，拟合产生平面5。
采集的数据点均匀分布于车架顶平面的整
个区域。
3.开始计算
测量工作告一段落，开始通过软件进行坐标系对齐以及相应的结果分析。
（该过程仅需
操作电脑即可完成，可以回办公室或者其它地方完成。
）
1. 计算车架顶平面5的平面度。
2. 通过车架两侧面的圆柱1与圆柱2拟合创建出圆柱5；通过车架两侧面的圆柱3与圆柱
4拟合创建出圆柱6。
3. 圆柱1的中心轴与平面1相交生成点1，圆柱2的中心轴与平面2相交生成点2；圆柱
3的中心轴与平面3相交生成点3，圆柱4的中心轴与平面4相交生成点4。
4. 计算点1与点4的对角线距离；计算点2与点3的对角线距离。
5. 计算圆柱1相对于圆柱5的同轴度，计算圆柱2相对于圆柱5的同轴度；计算圆柱3
相对于圆柱6的同轴度，计算圆柱4相对于圆柱6的同轴度。
6. 生成测量报告。
如下图为“车架测量报告1”其中一部分。
具体信息请见附件的报告。
三. 总结
综上所述，Metronor Solo测量系统在卡车的车架测量工作中，有其独特的优势：测量范围大，，测量方式灵活：Solo测量系统最长测量范围为30米，能够将车架完
1.测量范围大
整的包含在相机视觉范围内。
无需再移动相机，单次相机机位即可完成所有测量工作。
简单轻便
轻便，，测量效率高：Solo测量系统由相机，光笔和电脑三部分组成，架好相机
2.简单
轻便
后即可测量，无需现场校准，节省时间。
无测量死角：：Solo测量系统有600mm的隐藏点测量能力，故即
3.隐藏点测量能力
隐藏点测量能力，，无测量死角
使车架侧面孔较深，且孔位于顶平面下方较远的距离，Solo系统也完全能够实现接
触测量。
4. 测头形式多样化测头形式多样化：：标准配备的红宝石测头及测针、尖针、弯针及测针加长杆等，总
计7 个测头，保证了测量方式的灵活多样。
5. 专业测量模块专业测量模块，，自动采集自动采集、、生成报告：Solo 系统配备的PowerInspect 软件拥有开
放式的平台并能与多种三维软件兼容，实现自动数据采集和生成报告。
作为一台具有良好的便携性和出色的隐藏点测量能力的大尺寸、高精度坐标测量系统，迈卓诺光笔测量仪完全能够满足上述车架测量的条件。
自从问世以来，迈卓诺光笔测量仪广泛应用于各种大型、重型制造行业，包括有机车车辆、造船、大型铸、锻造，大型模具制造、工程机械，发电设备等行业。
凡是有大尺寸测量需求的地方，迈卓诺的测量系统都可以一显身手。