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三坐标测量技术及应用
——王潇榕 1/7
目录
1
三坐标测量机
2
三坐标测量的工作原理
3
三坐标测量技术新发展
4
三坐标测量技术的应用
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三坐标测量机
20世纪60年代 起源 精密高效
精密测试仪
主机 组成 测头
控制系统
通用性强
优点 测量精确可靠
方便地进行数据 处理与程序控制
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三坐标测量的工作原理
4 无损检测技术及其在制造业中的应用
5 制造现场在线检测与数字化测试技术
6 网络化测试技术及其在制造业中的应用
3/3
精密测试技术的发展现状及其 在制造业中的应用
——陈新月 1/8
目录
精密测试技术的发展现状 激光干涉仪
激光干涉仪在制造业中的应用
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精密测试技术的发展现状
20世纪末测量精度水平开始向微纳米级发展。我国 在这方面起步较晚，近年来也取得一些重大成果，然而 总体上与美英德相比，仍然存在着差距。
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激光干涉仪
通常用来精确测量长度， 主要是应用迈克尔逊干涉原 理，以稳频氦氖激光为光源， 构成一个具有干涉作用的测 量系统。
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激光干涉仪
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激光干涉仪在制造业中的应用
激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、 真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作，并可作为精密工具机或测 量仪器的校正工作。
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基于CAD信息的自适应扫描方式
计算机视觉测试技术——图像处理方式
标准件信息数据库
被测物体
提取图像信息
特征对比
被测物体信息
普通图像处理过程
CCD扫描
被测物体
灰度值
编码
数字化
数学处理
确定边界
CAD设计尺寸
DXF文件
基于CAD信息下的图像处理技术
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特征对比 被测物体信息
计算机视觉测试技术在制造业中的应用
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加载方式及应用
➢ 内部充气法
主要应用于蜂窝结构，轮胎、压力容器、管道等产品。蜂窝结 构内部充气后，蒙皮在气体的作用下向外鼓起，脱胶处的蒙皮在 气体作用下向外鼓起的量比周围大，形成脱胶处相对于周围蒙皮 有一个微小变形。
➢ 表面真空法
对于无法采用内部充气的结构，如不联通蜂窝、叠层结构、钣 金胶接结构等，可以在外表面抽真空加载，造成缺陷处表皮的内 外压力差，从而引起缺陷处表皮变形。
机械制造
汽车工业
电子工业
德国Werth公司的TomoScope200
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德国Werth公司的TomoScope200 ①内外部结构尺寸快速全面测量
②内部材料裂纹分析
③特殊工业高精度无损化装配评估 7/7
无损检测技术及其在制造业中的应用
——郑腾飞 1/8
目录
无损检测技术 无损检测方法 激光全息无损检测
典型计算机视觉测试系统 3/7
计算机视觉测试技术——CCD相机成像方式
➢面扫描
优点：速度较快、准确度高 缺点：受被测工件尺寸的影响较大、成本较高
➢线扫描
等步长线扫描： 扫描方式：多次扫描 优点：受被测工件尺寸的影响较小、成本较低 缺点：速度较慢
自适应线扫描方式的探索
多次扫描
基于CAD信息的单次扫描
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无损检测技术
利用材料的某些物理量由于有缺陷而发生的变化， 测量其变化量，从而判断材料内部是否存在缺陷。
1978年11月无损检测学会在上海成立。 2009 年 3 月发布的“高档数控机床与基础制造装 备”科技重大专项第一批课题申报指南中涉及无损检 测技术的研究问题。 2016年11月16日由中国机械工程学会无损检测分会 新技术专业委员会主办、南京航空航天大学承办的第 十四届全国无损检测新技术交流会在南京成功召开。
由于计算机视觉测试技术具有非接触、实时测试等特点，可以实现对产品的在线检测。 计算机视觉测试技术在工业中的应用：
➢工业检测 ➢焊接 ➢电力系统
焊缝检测
6/7 高压电线表面质量检测
计算机视觉检测技术的挑战
计算机视觉检测是一个十分复杂的系统，其研究工作存在着不少的挑战，主要 有以下几个方面：
➢ 定位：工件、CCD相机 ➢ 成像：CCD相机的像素 ➢ 图像处理：图像处理方法
①
确定空间点的位置，是评 定任何几何形状的基础。
将这些点的的值经过计算素经过数学计算的
③
方法得出其形状位置工差
以及其他数据。
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三坐标测量技术新发展
系统集成应用技术
误差自补偿技术
自动测量技术
数据处理技术及软件 非接触式测试探头
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三坐标测量技术的应用
测试技术发展现状及其在制造业中的应用
—————— ————代 磊 ——
➢ 机械制造业的重要性
——宁静.中国机械制造业国际竞争力的影响因素研究[D] 1/3
信息化数字测试技术
机械制造业水平
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目录
测试 技术
1 精密测试技术发展现状及其在制造业中的应用
2
计算机视觉测试技术及应用
3 三坐标测量机技术及其在制造业中的应用
激光干涉仪的主要应用有： ➢几何精度检测：可用于检测直线度、垂直度、俯仰与偏摆、平面度、平 行度等； ➢位置精度的检测及其自动补偿：可检测数控机床定位精度、重复定位精 度、微量位移精度等； ➢数控转台分度精度的检测及其自动补偿； ➢双轴定位精度的检测及其自动补偿； ➢数控机床动态性能检测等。
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激光干涉仪在制造业中的应用
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无损检测方法
➢ 磁粉检测
➢ 渗透检测
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无损检测方法
➢ 涡流检测 ➢ 超声检测 ➢ 射线检测
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激光全息无损检测
将不同受载情况下的物体表面状态用激光全息照相方法记 录下来，进行比较和分析，从而评价被检物体的质量。
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特点:
➢ 检测灵敏度高 ➢ 一次检测面积大 ➢ 对被检测对象没有特殊要求 ➢ 便于对缺陷进行定量分析
机床工作台直线度测量 7/8
激光干涉仪在制造业中的应用
单频激光干涉仪原理图
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双频激光干涉仪原理图
计算机视觉测试技术
乔冬冬
——乔冬冬 1/7
目录
1
计算机视觉测试技术
2
计算机视觉测试技术在制造业中的应用
3
计算机视觉测试技术的挑战
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计算机视觉测试技术
计算机视觉或机器视觉是基于一系列几何光学、古典数学算法，并 融合现代解刨学、神经生理学、计算机技术、统计学、运筹学、图论、 信号分析与处理等多学科为一体的综合性科学，他是人工智能的一个重 要分支。
➢ 热加载法
这种方法是对物体施加一个是当温度的热脉冲，物体因受热而 变形，内部有缺陷时，由于传热较慢，该局部区域比较缺陷周围 的温度要高。因此，造成该处的变形量相应也较大，从而形成缺 陷处相对于周围的表面变形有了一个微差位移。