三维精密测量仪器关节臂|大渡口关节臂|欣晟泰

1. 注意设备使用时的温度

  当关节臂在户外使用时，应避免在阳光下长期暴晒，以免加快电缆等配件在内的设备老化，从而延长机器使用的整体寿命；

  避免设备在高温使用后，立即挪到温度较低的空调间内，以免造成设备表面结露的情况，对电器部分造成损害，产生短路故障；

  操作人员长期在高温环境下进行工作，也容易产生注意力不集中的情况，因此应特别注意对设备进行保护，以免发生设备碰撞等问题。

2. 关注湿度问题，注意防潮

  设备应尽量在干燥通风的环境下使用，较大的湿度环境容易影响设备使用寿命，像螺钉等金属部件也容易发生腐蚀生锈的情况；

  设备如果在湿热的环境下长时间没有使用，应将设备先进行干燥处理，不要着急通电开机。如果情况较为严重，可将大量的干燥剂放置在仪器箱内进行除湿处理；

3. 关注精度问题

ROMER品牌的关节臂测量机机身都是采用了碳纤维材料，因此在不同的温度下，都可以保证测量数据真实可靠，但是测量的零件由于采用了不同材质，因此测量时应注意热胀冷缩的情况，对测量结果产生影响。像是一些金属材质的零件，在温度升高时会产生膨胀，如果是高温下测量，又没有进行温度补偿换算的话，测量结果就会偏大。遇到此类情况时先不要着急怀疑设备出现问题，应冷静分析，综合考虑。针对部分精度要求特别高的零件，可以考虑在有空调的检测间内进行测量。

4. 注意用电安全

  夏季由于天气炎热，用电量大，因此供电系统往往都在高负荷运转，如果电压不稳时，应特别注意用电安全，可以通过使用稳压电源、加装UPS或者直接使用设备电池的方法，来避免对设备造成伤害；

  关节臂使用时应采用独立的插排，电源输入需做接地处理，同时应避免与其他大功率设备一起使用，以免其开机时造成电压不稳的情况。

5. 避雷处理

  夏季部分地区雷雨较多，在雷电天气发生时，应尽量避免设备的使用，可以关机并将电源线、网线、Wif取下，以免对设备产生损害。

6. 关注计算机使用安全

  持续高温对计算机也会产生影响，容易产生运行速度变慢甚至死机的情况，因此也应定时让计算机进行休息，做好计算机的散热处理；

  夏季空气湿热，灰尘较多且容易吸附，因此应尽量在干燥通风的环境下使用计算机，以免其风扇吸入较多灰尘，影响计算机的正常使用；

  设备使用时应避免将饮料放在笔记本计算机旁边，以免发生侧翻，溅湿键盘，流入计算机内部；如果已经发生上述情况，应立即关机，取下设备电池，烘干后方可使用；

7. 应加强设备的日常维护保养

  夏季使用设备，应更加注意设备的维护保养，除了定期检查各部件的使用情况之外，还应在设备使用后对其做清洁处理。可先用酒精对设备表面进行擦拭，在使用无纺纸或者干布将表面擦干，再将设备放入仪器箱内；

设备应放在干燥通风的环境下，当设备从高温环境下放到有空调的房间内时，应将仪器箱打开，以免设备表面的湿气无法散出。

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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，如何通过先进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，大渡口关节臂，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，三维精密测量仪器关节臂，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删除，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，关节臂测量机检定标准，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，关节臂品牌，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，或者需要扫描高亮度或者纯黑色之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50，000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，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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