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使用。整套设备紧凑、轻便，包括电脑在内，被盛装在一个长1m的标准拉杆箱内（见图3），包括装运箱在内总重量不超过30kg，可以放在汽车后备箱，也可以带它乘机旅行；进行测量作业时，打开装运箱，将相机放置在现场需要检测的工件旁，连好电缆，打开电脑即可用光笔进行采点测量，不需要热机等生产准备工作；测量光笔重500g左右，拿在手上非常轻便，而且光笔与相机之间为无线连接；手持光笔，只要在相机的视野里，就可以在任何位置进行采点，大尺寸测量变得轻松随意。值得一提的是，由于设备主要由数字相机和碳纤维测量光笔组成，光笔测量仪可以在0～45℃正常工作，测量精度几乎没有影响。 [p]