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1、蓝光扫描技术在汽车制造中的应用摘要：随着汽车性能的不断提升，各个环节和零部件的制造精度要求也进一 步提高，由此保证汽车质量可以达到预期要求。蓝光扫描本质上是利用测量技术 获取目标物的参数点并建立对应的数字模型，以此为基础便可以快速完成深度设 计和制造生产等过程。同时也能为新产品测试运行和批量生产提供可靠的数据支 撑。本文主要针对蓝光扫描技术展开分析，剖析该技术特点和优势，同主流测量 方式进行对比分析，从而给出蓝光扫描技术在实际应用中的指导意见，旨在进一 步提升汽车性能。关键词：蓝光扫描技术；汽车检测；特点；应用从现有的检测技术来看，一般会通过检具设备和坐标点进行测定，但在实际 应用中普遍存在一
2、定不足，例如检具设备的使用仅能完成独立项目测试，且依赖 于人工操作，效率难以保证。而坐标点检测方式虽然可以达到更高的精度要求， 但又易受到外部环境干扰，且柔度不足，难以达到生产需求。传统测量方式中最 为明显的缺陷是可测量范围不足，仅能针对部分特征参数进行检测，无法获得目 标物的全尺寸数据。为了保证零部件性能达到预期标准，进一步提高测量效率和 准确度便成为关键所在。1蓝光扫描技术概述1.1工作原理蓝光扫描技术的本质内核是以光栅投影设备为核心，将指定的结构光投射至 目标物，通过CCD摄像装置实时获取目标影像，进而利用解码计算、测量技术推 算出各个摄像装置重合区域的三维像素参数。1.2光源的形式光学
3、扫描装置的初代设备是以白光为主体，其是由不同波长的红绿蓝三色光 叠加而成，通过激励二极管工作瞬时捕捉目标对象。伴随该技术逐步完善，其中 蓝色光已然成为主流趋势，由于蓝光属于440460nm的单色光源，相较于白光来 说，其功耗更低，噪点更小，运行更加稳定。1.3主要特点1.3.1精度精度指标是指实时获取目标对象表面的点云参数，同时按照曲率变化测算出 相应的网格参数，以获得目标物外部的细节信息。1.3.2速度主要指测量速率，单幅图像测量应控制在5000000点/s。1.3.3可操作性目标物外部的适应性能力，在数据测量时可以进行多次曝光操作，主要应用 于测量外表面颜色分布差异较大或深度较高的零部件，
4、操作过程中无需喷粉处理， 可以有效防止零件破损。1.3.4灵活性间接接触式测量技术，能够应用于各种零件目标；测量系统的独立性和便捷 性，可以适用在不同外部环境和极端条件之中；测量设备镜头可选度较为广泛， 满足不同范围的测量需求，更好的弥补不同零部件对点云参数的需求。1.3.5环境要求低在车间环境中能够达到预期的精度和稳定性要求。1.3.6完整的解决方案通过质量分析和评测系统能够获取并制定测量方案，并出具测试报告给出最 终分析结果。1.4主要作用借助蓝光扫描能够完成目标物的全方位测试分析，可以针对零部件存在的质 量异常快速反馈，由此可以显著提高产品性能。2在汽车检测上的应用如表1所示，目前蓝光扫
5、描可适用的检测范围有以下几点：目标车体及外围 测试，车门机盖以及钣金冲压数值等。主要包括有目标物的特征点数据、线边数 据等。根据对比分析测量数值和标定参数，可以获得相应的色谱图，从而给定出 各个点位差值。表1车身检测的现状与发展趋势模块传统检测手段发展趋势检具集中式离线自动蓝光检测冲压件CMM用专业的分析软件提供数据分析报手动测试告检具集中式离线自动蓝光检测分总成CMM用专业的分析软件提供数据分析报手动测试告车身总 成CMM自动蓝光检测用专业的分析软件提供数据分析报在线检在线激光测集成在焊装线的自动蓝光检测专业的分析软件提供数据分析报告趋势分析和实时偏差分析2.1冲压件/分总成测量及分析采用蓝
6、光扫描设备能够测定钣金材料的外部数据并进行深度分析，有效提高 了产品性能和工艺技术，主要适用在汽车制造和相关领域之中。第一，通过蓝光 扫描设备完成目标物的数据获取；第二，在CAD系统中将参数和坐标点对齐，一 般来说，对齐操作均是利用目标物标准的特征点实现，诸如孔洞、边线等。定位 系统的基准值是通过RPS系统给定，或是通过图纸、模型进行给定。完成坐标对 齐处理后，就能够分析出各个扫描点位和标准数据的偏差。因为蓝光扫描设备可 以获取大量的目标参数，并将数值偏差以图谱方式呈现。用户仅需要观测误差图 谱即可快速得到实际参数同标准模型的差值情况，主要适用在试模操作、产品首 次检测以及工艺测试等环节之中。
7、除去可以得到零部件的外部差值数据，还能够 结合目标物的具体特点，诸如孔槽和线边来进行确认测试，最终结果以表格和标 准形式呈现给用户。大多数测试环境中，还能够加入公差测定。因为蓝光扫描设 备可以获取完整的目标参数，并按照期望位置和方向进行截取，将截面数值和标 准模型进行对比即可获得相应的误差色谱图。2.2模具测量及分析钣金零部件的制造是通过冲压模具完成，加工模具时以CAD模型为标准参数。 普遍来说，即使模具制造前会对模拟系统进行不断优化调整，但实际生产时仍无 法完全按照CAD模型进行标定。由此来说，生产模具时必须要完成手工测试，但 模具参数又会同CAD模型存在差异。通过光学扫描可以获取模具内部的
8、各项参数， 并将其同CAD模型进行比对分析，以此来修正试模操作中的区域参数。利用曲面 重构能够得到具体的CAD模型数值和文档信息，进而可以在复刻和修复模具过程 中减少试模环节，降低成本投入，提高生产效率。2.3车身测量及分析能够针对目标车体的外部整齐度，特征点位进行相应测量，根据测试结果优 化夹具设备，以此来提高测量准确性。同时也能够以焊接处理前后的具体情况给 出形变值。3结语蓝光扫描技术能够稳定运行在恶劣条件和复杂环境之中，针对不同参数的目 标物可进行完整的测量分析，进而给出相应的误差报告和评估结果，这也是开发、 测试、检测等环节中的必要条件。未来该技术将会更加完善，势必会成为测量领 域的主流趋势，也会带动汽车领域的进一步发展。参考文献：1 尹荣亮.蓝光测量技术在汽车检测中的应用J.汽车工艺 师，2019,196(11):34-37.2 樊秉鑫.浅析三维测量技术在汽车行业的应用J.汽车博览,2019,000(002):2.3 冯伟,邓程严.光学扫描在汽车模具设计及制造中的应用J.汽车工艺与 材料,2019(10):29-34.作者简介：苏林华(1987-10-09)，女，汉族，籍贯：河南省商丘市，当前 职务：三坐标工程师，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：三坐标苏林华1359249奇瑞商用车安徽有限公司河南分公司7号门(2本)
