3D埋头孔测量–非接触式和自动化发表时间：2018-10-31 00:05 自动化和机器人紧固过程（包括埋头孔）的趋势在飞机组装厂中，机器人钻孔和填充系统越来越多地代替了钻孔，埋头孔和紧固件安装的任务。为了实现钻孔和填充操作的高精度和一致性，装配厂在整个多步骤过程中都整合了过程测量。 本文重点介绍由诺飞勘非接触式3D测量系统提供的过程中埋头孔测量。还讨论了它们的过程整合功能。
钻孔和填充过程的质量显着影响着机身连接的性能 哪些埋头孔测量至关重要？精密埋头孔涉及到以下方面： · 埋头孔的内径（ID）几何形状–例如，埋头孔的夹角，埋头孔的直径（开口），埋头孔的深度 · 埋头孔相对于钻孔面板表面在同一方向– 埋头孔轴线应垂直于面板表面 · 埋头孔与铆钉孔对齐–两者应对准（同轴） 毛刺或过多振颤等缺陷。
如果埋头孔角度太小或铆钉孔和埋头孔不是同轴，则会影响连接强度。 诺飞勘光学探头，用于3D埋头孔测量诺飞勘制造了三种3D计量系统，可为装配厂管理人员提供自动测量埋头孔的功能。这些系统均基于相同的技术，只是所使用的光学探针类型不同： 1. BOREINSPECT系统使用小直径旋转扫描（RS）探头进入每个铆钉孔的内部，以扫描铆钉孔和埋头孔。扫描轮廓可以是线性，圆形或螺旋形或其任意组合。扫描时间将取决于用户选择的扫描轮廓。 2. SURFACEINSPECT系统使用振镜扫描（GS）探头以光栅方式从上方扫描埋头孔区域。对于只需要测量埋头孔而无需测量铆钉孔的应用，GS探头可提供最短的埋头孔采集时间，即1或2秒。相同的探头可用于测量铆钉头安装后的齐平度。GS探头能够测量100-400mm的工作距离的埋头孔。 3.RIVETINSPECT系统包含了可以交替使用的RS探头和GS探头。RS探头测量铆钉孔的内径，而GS探头测量埋头孔和铆钉头的齐平度。
GS振镜扫描仪探头（顶部）和RS旋转扫描仪探头（底部） 所述 RS和GS探头是小型和基于光纤的，因此很容易用机器人机械臂作为测量末端执行器集成。探针通过以每秒多达100,000个3D点测量的点对点方式扫描表面来获取3D点云。使用行业标准的GD＆T软件PolyWorks Inspector对获取的3D点云进行分析。
3D埋头孔测量的示例以下是诺飞勘系统提供的3D埋头孔测量的一些示例。 请在下面的图片库中， · 单击图像侧面的箭头可浏览示例。 · 将鼠标悬停在每个选定的图像上以读取图像描述。
3D测量埋头孔的同心度，垂直度（相对于表面），全跳动和夹角 上图显示了以下3D几何尺寸的测量： · 埋头孔夹角 · 埋头孔深度 · 铆钉孔深度 · 总堆叠高度 · 埋头孔全跳动 · 埋头孔直径（开口） · 铆钉孔直径 · 埋头孔与表面平面的垂直度。（在示例中，使用最佳拟合面代替表面平面。最佳拟合基于在每个轮廓上测量的第一个点。） · 埋头孔相对于铆钉孔的同心度（同轴度）。埋头孔和铆钉孔轴线之间测得的角度为0.993°（180°-179.007°） · 埋头孔剖面相对于铆钉孔剖面的角度（125.087°）。 埋头孔缺陷的注意事项 · 埋头孔的圆形轮廓和高密度螺旋扫描均显示出振颤。诺飞勘振颤分析软件可用于从获取的3D数据中自动分析和量化振颤缺陷。 · 埋头孔上的其他缺陷（凹痕，毛刺等）易于根据获取的高精度3D点云进行可视化和测量。 铆钉头平整度测量的注意事项 如图（蓝色图像）所示，安装后对埋头孔区域的扫描可以很好地目视检查齐平情况。铆钉头与周围平面相比的齐平度分析可以完全实现自动化。 未显示，但可提供附加值的测量–铆钉孔内的粗糙度 使用上述RS探头，QC管理人员还可以测量铆钉孔内部的2D粗糙度（Ra≥32 µm）。可查看阅读有关在难以触及的空间中测量线性轮廓粗糙度和圆周内径粗糙度的信息。 适用于3D测量自动化，机器人集成和车间部署的系统用于钻孔和填充过程的诺飞勘3D计量系统具有多种功能，且坚固耐用，可以在工厂车间进行部署。 · 该系统使用小尺寸扫描光学探头进行测量 · 探头可以与探测器（MICROCAM干涉仪）保持一定距离展开工作，因为两者是通过光纤连接的。光纤可以几米长。 · 探头在环境方面具有挑战性，例如不受周围光线或空气扰动的影响 · 这些探头甚至可以在真空或蒸发室中的放射性，低温或非常热的恶劣环境中进行测量 · 用户可配置的扫描和分析定义（菜单）可通过PLC自动调用 · 可使用API来容纳各种各样的在线和离线应用程序。 · 导出的结果可以与SPC软件集成 最近的文章介绍了有关诺飞勘系统的自动化支持方面的更多信息。
诺飞勘BOREINSPECT系统的示意图，适用于自动化和机器人化的铆接和埋头孔的3D测量。 了解更多要了解有关铆钉孔和埋头孔检测的更多信息，请参考详细的应用笔记“铆钉孔自动检查和3D测量”。
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