该系统旨在变革传统依赖人工、卡具的手工检测方式,解决其存在的效率低下、劳动强度大、主观误差难以避免、数据可追溯性差等痛点问题。通过采用先进的光学测量技术与工业自动化技术,构建一个集自动扫描、智能分析、数字报告于一体的检测平台,实现检测过程的全流程自动化、数据化管理与智能化决策。该系统采用基于光学三角测量原理的高精度激光扫描技术,结合六轴防爆机器人的高柔性运动能力,实现对直径Φ350mm~Φ1200mm、长度≤8000mm的各类筒状产品的外形及内腔尺寸的非接触式测量。对于产品外形尺寸(封头尺寸,筒段尺寸、配合尺寸、人脱间隙),产品内腔的药型尺寸(药柱长度及内径,翼槽宽度及深度)测量,通过机器人夹持扫描测头沿产品外表面进行自动化路径扫描,获取完整的三维点云数据。系统软件平台将对采集的海量点云数据进行自动处理,通过高级几何特征提取算法,计算得到各项尺寸的实际值,并与理论数模进行比对分析,自动生成包含偏差色谱图、数据表格和结论的PDF格式检测报告。为实现自动化装配,系统将特别提取产品前后端配合部位的高精度点云数据,通过千兆工业以太网,以加密格式实时传输至TGX01、TGX02工房的自动化装配单元,为机器人精准装配提供数据指引。
为满足不同尺寸工件的路径规划、离线编程、柔性测量及分析等要求,本方案拟采用组合式柔性测量模块、视觉定位跟踪模块、机器人及导轨模块等模块,构建产品尺寸特性扫描测量的整套系统解决方案。该方案涉及的技术点包括全局定位测量系统结合跟踪式三维扫描测量系统的测量技术、三维数据智能检测分析技术、机器人轨迹规划及控制技术、视觉定位与引导技术等技术要素。实现包括机器人路径轨迹规划、组合式测量场构建、视觉跟踪引导机器人测量姿态校正、工件自动化三维尺寸测量与分析等。
数据采集模块:同步接收扫描测头的点云数据、全局定位分系统的坐标数据,确保数据时间戳一致;
数据处理模块:对原始点云数据进行去噪(去除环境干扰点)、平滑(优化数据连续性)、特征提取(识别工件的孔、槽、曲面等特征),计算工件的实际尺寸(如直径、高度、同轴度);
结果分析模块:将实际尺寸与设计图纸的理论尺寸对比,生成尺寸偏差报告,支持偏差超差时自动标记(如用红色高亮显示);
设备控制模块:实现对机器人、扫描测头等的自动化控制,支持自定义测量流程。