螺柱及螺纹孔的新功能介绍 – WERKLICHT-三维激光投影设备

在汽车钣金件测量中，从四门两盖，到侧围和底板，以及白车身，我们经常会遇到螺纹孔和螺柱的测量。由于螺纹孔和螺柱其表面复杂，具有一定的反光的特性，对它们的测量一直以来都是光学测量中的难点。

使用ATOS软件，传统的方法就是通过构造圆柱和平面，然后利用圆柱的轴线与平面相交，得到螺纹孔或者螺柱的中心点。整个测量需要构造多个中间元素，每一种元素都要定义不同的测量原则，过程较为复杂。如下图所示：

而新版本的ATOS软件针对螺柱螺栓的测量有了新的测量原则——交点（圆柱-平面）。交点（圆柱-平面）主要功能是用于检查螺栓或螺柱的位置。利用这一测量原理，软件会自动创建进行相关检测所需的所有元素。这一测量原理只适用于是明显的圆柱形的部件，比如螺栓或螺柱。

下图显示的是检验螺栓的例子。在实际情况中，有时CAD数据里含有螺栓的数据，但有时则只标明了在螺栓位置处创建的圆或曲面点。在测量的实际数据里，螺栓被数字化处理。要检测螺栓，则需要有一个实际点。利用这一测量原理，软件从而创建这个实际点。通过这一测量原理，软件计算和创建螺栓轴跟基础平面的交点。

这一测量原理可用于孔形，比如内螺纹。孔必须足够大、足够深，以摄取到足够的内壁测量数据。软件然后创建所需的拟合圆柱。确保要分析的标称元素在孔上。

在测量螺柱或螺栓的过程中，还会经常遇到一个问题，就是螺柱螺栓的双反射现象。而由于螺柱螺栓尺寸太小，ATOS软件自有的反射检测功能并不能很好的辨别所有的双反射区域。那么，新版本的ATOS软件又是怎么解决的呢？

在新版本的软件中，GOM增加了一个新的扫描参数——手动定义的加上反向的。

工程师可以通过这个扫描参数同时测量扫描区域及其反选扫描区域。手动定义扫描区域加上反选扫描区域可以有效的避免反射，同时在一个测量位置保留整个螺柱的数据，不需要更换其他测量位置和角度来补充双反射效应导致数据缺失。

我们上面说了测量原则交点（圆柱-平面）可以用来方便地检测螺柱和螺栓。那么对于螺纹孔，ATOS软件又会有什么办法呢？

我们知道，ATOS软件的灰度值功能可以方便快捷地测量钣金件上面的孔位。但是灰度值一般适用于没有复杂背景的单层钣金件。而螺纹孔的形状特点似乎并不能很好的利用灰度值功能。为了能很好地检测螺纹孔和多层钣金孔，于是测量原则——出自测量数据的孔中心点就应运而生了。该测量原则不仅可以应用于圆孔，方形孔和圆槽孔同样适用。

使用该测量原则，扫描头可以对螺纹孔内部进行自动曝光，以便于拍摄到更多有用的数据。同时，软件在计算螺纹孔时，直接使用拍摄的测量图像而非计算过后的网格数据。更进一步减少由于螺纹孔先天的复杂结构而带来的测量误差。

通过以上两种测量原则：交点（圆柱-平面）和出自测量数据的孔中心点。可以减少在测量中对辅助件的依赖。在提高测量效率的同时，不减少零件的测量精度。

那么，现在问题来了。怎样才能把螺柱螺栓准确的焊接在零件表面呢？

2019年，宝力又引进了一项新的黑科技，那就是德国Extend 3D公司的工业激光及影像投影系统——Werklicht。Extend 3D公司是德国新兴的一家高科技公司，其产品Werklicht Pro和Werklicht Video也是颇具竞争力的。

Werklicht是第一款商业化的带有相机系统的投影设备，他可以在零件上投影数模上的特征、装配位置、其他设备或软件的模拟结果和测量数据。Werklicht Pro在工业上已经得到大量的应用。即使在明亮的环境中，它也可以投射出高对比度、精度高达0.1mm的激光。而Werklicht Video更是能将曲面图案投影到零件表面。

Werklicht Pro可以认知工件的3D位置，并投影焊点或螺栓等元素特征到工件表面。除此之外，Werklicht Pro还可以用于展示点，线以及轮廓。使用Werklicht Pro，可以对样件或者小批量件的生产标记焊点和螺栓的位置并指导焊接，它可以代替传统的三坐标与检具的方式来减少时间和设备成本。