模型测量系统研制

模型测量系统研制


功能用途

1)对模型进行三维扫描,获取其表面空间坐标信息,得到模型外形的数字化结果,通过与导入的数模图进行对比,得到完整的误差分析和评估结果。
2)对试验中受载模型的变形进行测量,为试验数据的修正提供支撑。


主要指标

1.建设内容
建设内容包括三维光学扫描系统、弹性变形测量系统和导轨支架系统,其中三维光学扫描系统包括便携式和现场式扫描系统。
2.主要技术要求
2.1便携式三维扫描系统
1)要求为通用定型设备,设备由扫描系统主机、标定附件模块、测量场模块、工作站模块、支架模块、软件模块等基本部分组成;
2)设备采用光学非接触式扫描测量,采用机械光栅投影技术;
3)设备应具有良好的精度保持性,易于安装,能够长时间、连续稳定工作,具有良好的操作性和维护性;
4)测量范围:>5m,精度:优于0.1mm/5m;
5)系统主机精度可标定,标定过程要求方便快捷;
6)系统采用双CCD对称结构,像素:≥2×800万像素;
7)镜头精度应满足球间距误差≤0.030mm和≤0.014mm两种指标;
8)测量范围包括600*500mm和170*130mm两种指标;
9)全分辨率下单幅扫描时间≤2s;
10)软件应包含扫描测量软件模块和检测软件模块,两个模块集成在一个软件界面下;
11)支持系统标定和扫描头参数调整;
12)能够自动探测和设定曝光强度、曝光时间;
13)在扫描过程中软件可实时监测周围光线、振动及温度的变化情况,并自动报警,保证测量数据的精度;
14)可以实现自动拼合与手动拼合两种模式,并且对系统精度状态和拼合精度具有实时监控能力;
15)通过参考点可以将多次扫描的数据自动统一对齐在同一坐标系下;
16)检测评价模块应有叶片、叶盘专用检测分析模块,叶片评价参数包括零件图纸规定的技术参数以及评价方法;数据采集、点云处理、零件测量及检测报告输出需在同一软件里完成,提供公开发行的完整版软件;
17)具有完善的几何特征检测功能,可实现点、线、面、圆、圆柱、圆锥、球等几何元素的检测评价,及叶片边缘检测评价功能;
18)具有完善的几何元素构造功能,可将检测数据构造成直线、平面、圆等各种几何形状,能实现相交、相截等特征评价,如叶片的截面评价等;
19)能够输入UG part、Parasolid、STL、IGES等格式的数据模型文件,测量数据输出为STL、IGES、ASCII等格式;
20)叶片专用分析软件具备误差分析和质量评估功能,可获得零件与理论数模的3D整体偏差,以及2D截面线偏差;同时,具备叶片任一截面型线的轮廓度、弯曲、扭转、前后缘位置、叶身波纹度等参数分析评价功能,并能根据用户需求定制评价标准和评价参数;
21)具有图形显示模块,能以图形方式显示数据机检测结果,检测报告可以图形方式和数字方式输出、打印,可以pdf、excel等格式存储与传输;
22)软件的核心算法应得到权威机构认证;
23)软件具备功能扩展和二次开发功能;
24)提供与测量范围相对应的标定附件,用于系统的标定。
2.2现场式三维扫描系统
1)设备由扫描系统主机、拍照测量定位模块、标定附件模块、测量场模块、工作站模块、支架模块、软件模块等基本部分组成;
2)设备采用光学非接触式扫描测量,采用横竖双向光栅投影技术;
3)设备采用双CCD对称结构,左右镜头可单独进行扫描采集数据,也可同时进行扫描采集数据,避免死角;
4)测量范围:>5m,精度:优于0.1mm/5m;
5)系统主机精度可标定,标定过程要求方便快捷;
6)能在扫描的数据和理论模型比对评价后,把超差部位直接投影到被测零件上,以便快速准确标识零件的不合格部位;
7)主机适应在自然光较强的环境中扫描表面较光亮的零件,自动侦测反光区域,扫描头自动计算角度偏转,偏转后避免反光,自动甄别双反射区域,自动分区域扫描;
8)CCD像素:≥2×1600万像素;
9)镜头精度应满足球间距误差≤0.028mm和≤0.016mm两种指标;
10)全分辨率下单幅扫描时间≤0.8s;
11)拍照测量定位模块像素≥2100万有效像素,精度:0.015mm/m,采集的数据可在扫描测量软件中直接读取,同时可作为独立的测量系统,对工件关键点和元素进行快速测量,以上过程均须与扫描测量软件在一个软件界面下实现,无需安装其他应用软件;
12)测量范围包括700*520mm和320*240mm两种指标;
13)软件所有模块集成在一个软件界面下;
14)支持系统标定和扫描头参数调整;
15)能够自动探测和设定曝光强度、曝光时间;
16)在扫描过程中软件可实时监测周围光线、振动及温度的变化情况,并自动报警,保证测量数据的精度;
17)可以实现自动拼合与手动拼合两种模式,并且对系统精度状态和拼合精度具有实时监控能力;
18)通过参考点可以将多次扫描的数据自动统一对齐在同一坐标系下;
19)具有自动追踪功能,在移动实际产品时,软件中产品的已测数据可随实际产品移动,可以在线追踪产品实时位置,实现在线装配测量;
20)检测模块应有叶片、叶盘专用检测分析模块,叶片评价参数包括零件图纸规定的技术参数以及评价方法,数据采集、点云处理、零件测量及检测报告输出需在同一软件里完成,提供公开发行的完整版软件;
21)具有完善的几何特征检测功能,可实现点、线、面、圆、圆柱、圆锥、球等几何元素的检测评价,及叶片边缘检测评价功能;
22)具有完善的几何元素构造功能,可将检测数据构造成直线、平面、圆等各种几何形状,能实现相交、相截等特征评价,如叶片的截面评价等;
23)能够输入UG part、Parasolid、STL、IGES等格式的数据模型文件,测量数据输出为STL、IGES、ASCII等格式;
24)叶片专用分析软件具备误差分析和质量评估功能,可获得零件与理论数模的3D整体偏差,以及2D截面线偏差,同时,具备叶片任一截面型线的轮廓度、弯曲、扭转、前后缘位置、叶身波纹度等参数分析评价功能,并能根据用户需求定制评价标准和评价参数;
25)具有图形显示模块,能以图形方式显示数据机检测结果,检测报告可以图形方式和数字方式输出、打印,可以pdf、excel等格式存储与传输。
26)软件的核心算法应得到权威机构认证;
27)软件具备功能扩展和二次开发功能;
28)提供与测量范围相对应的标定附件,用于系统的标定。
2.3弹性变形测量系统
1)要求为通用定型设备,设备由测量系统主机、控制器模块、标定附件模块、工作站模块、支架模块、软件模块、测量单元安装支架等基本部分组成;
2)采用三维非接触测量,通过两个测量相机,动态获得全场的三维空间坐标、6DoF数值、运动参数和应变分布场;
3)利用立体相机空间跟踪测量技术,动态跟踪靶点的空间位移和速度、加速度,并计算空间变形轨迹;
4)应变范围:0.01%—500%;
5)空间位置测量精度:10μm(当L≤1000mm时),优于0.1mm(当5000mm>L>1000mm时);
6)工作距离:2m—6m;
7)工业级测量主机,长度1600mm配有相机防护罩和内置数据线,开机即可测试;
8)配置不少于两根测量主机安装支架,长度分别为固定式1200mm和可调式800mm;
9)测量相机分辨率: 1200万像素,相机满幅采样频率为335Hz,最高测量速度可达2000Hz;
10)支持HD测试模式,
1000Hz@1920×1000像素;
11)测量相机具有8G内置内存,可用于高速测试的动态采集;
12)具有同时识别散斑和黑白标靶记号点、银光标靶记号点功能,记号点数量不限;
13)四组测量范围,分别是MV2000(4000mm×3000mm),MV2300(2300mm×1860mm),MV2000 HD(4200mm×2350mm),MV1000(1140mm×880mm);
14)配有落地式悬臂支架,可方便的固定和调节测量头水平和垂直位置和角度,垂直高度不低于2.5m,水平调整范围小于900mm;
15)配有激光导航器,指示测量位置和测量距离;
16)系统可以和三坐标、三维扫描仪、近地摄影测量系统等联合使用,并实现数据共享;变形轨迹可直接显示在三维扫描点云数据中,并动态显示;
17)具有在线跟踪和实时装配功能,可根据标靶点实时测量装配组件的空间位置,实时计算和显示装配误差;
18)配有光学三坐标测量探针(光笔),以及标定基座;支持实时在线测量,手持工作;
19)可以通过控制器对测量头进行多种促发控制,包括外部触发、光传感信号、根据实际情况编程触发;控制器具有与相机的数据接口,可直接采集相机图像,并确保两个相机的采集同步;
20)具有导入外部数据的模拟信号输入接口:频道数≥8;分辨率≥16bits,电压范围:从.-10V到+10V(可选范围),采集频率:≥100kHz,输出入讯号接口:BNC;
21)具有实时导出应变结果的模拟信号接口,可用于实时测量和作为试验机的控制信号; 频道数≥4;分辨率≥16bits,电压范围:从-10V到+10V,采集频率:≥500Hz;
22)具有智能控制模式,采用Ring-Buffer数据存储方式,根据实验进程自动切换不同的采集速度,从而实现变频测试;
23)测量头触发控制器,具备以下触发功能和接口:直接触发,TTL触发信号,光电传感器触发,远程无线触发通道;
24)图像采集过程可编程控制,可根据测试需求自定义触发和设定不同的采集频率;
25)具有TCP/IP通讯接口,实现远程监测和参数设定功能;
26)提供与测量范围相对于的标定附件,用于系统的标定;
27)直接通过图形界面进行设备标定、测量和计算;
28)自动根据测量图像计算获得3D坐标、3D位移、平面应变(主应变、次应变)、纵向应变、横向应变、应变张量等;
29)可以利用DIC技术获得表面全场应变分布图,并以彩色云图形式显示,可三维任意旋转、缩放及编辑处理;
30)同时支持2D和3D的测量功能,并可以分析外部图片,如光学显微镜、扫描电镜的图片,计算全场应变;
31)可识别不同直径的标靶记号点,数量不限,并实时跟踪记号点的空间位移、速度、加速度,获得各点空间6自由度数据;
32)可以获得任意局部位置的应变随加载变化时间历程曲线、真实应力—应变曲线,并能输出txt、CSV、ASCII等格式文件;
33)可以根据零件形状定义不同的测量组件(参考点集), 自动识别不同的测量组件;
34)可计算任意测量组件之间的相对位移、距离、角度、长度、应变、与CAD模型的法向误差等结果,并以矢量图动态显示变形轨迹和大小;
35)可设定多个不同的子坐标系,并分析相对于子坐标的变形;
36)可分析测量组件的空间6 DOF,空间位移、偏转角、3D速度、加速度、应变等;测量结果可以直接显示在测量图像或者是CAD模型上,包括显示矢量、标注、各种分析矢量等;
37)可直接计算材料的基本力学性能,包括弹性模量E、泊松比、n值和r值等;开放的后处理接口,可以输入函数对结果做各种后处理如加减,复杂的代数处理各种函数计算程序可通过teach-in方式形成宏程序,在下次测试中可自动调用和自动计算;可利用python脚本编辑器对宏程序进行编辑;
38)具有FLD成形极限分析功能,可以直接绘制和编辑成形极限曲线(符合ISO12004标准);
39)具有液压胀形实验分析薄板流变曲线功能,符合ISO16808测试标准;
40)具备三维形面检测功能,包括创建三维几何元素,包括平面、圆柱、球、圆锥、圆等;可利用各种几何特征定义三维空间坐标系,包括3-2-1、 最佳拟合、RPS等方法;
41)具有分析评估几何形面偏差功能,计算表面的平面度、平行度、圆柱度、同轴度等分析功能;可以计算各点之间的距离、投影距离和角度;
42)可以直接导入CAD模型,支持直接导入CAD的数据接口,应包括:Pro-E、UG、CATIA V4/V5;可以读取三维扫描点云数据,数据接口包括:* .g3d 、*.tri 、 *.STL;
43)可以直接读取有限元仿真计算结果,支持的数据格式必须包括:ABAQUS、ANSYS、PAM-CRASH等;
44)具有将实际测试应变场与有限元计算结果进行三维对比计算功能,并可以输出三维偏差报告;
45)具有实时跟踪标靶点组件,实时计算组件之间的距离、角度、位移、应变等运动结果,并实时显示;
46)可以实时将组件坐标位置与CAD坐标系进行位置比较,并显示位置偏差,指引装配功能;
47)支持检测计划功能,可以直接在CAD数据中定义检测项目,在测试过程中实时计算和显示偏差和测试结果;
48)具有测量报告编辑功能,包括输出动态测试结果的视频;
49)可以同时打开多个测量项目,并将测量结果同时显示在统一的坐标系中;
50)软件界面支持中文/英文。
2.4导轨支架系统
1)由机械分系统、电控分系统、安全防护分系统组成;
2)拥有X、Y、Z三轴,分别为X轴行程:7.5m、Y轴行程:5.4m、Z轴行程:1.6m,末端负载大于15kg,Y轴随动轨负载大于45kg;
3)定位精度:±5mm,最大速度:100mm/s,工作速度:50mm/s;
4)各运动轴带锁死功能,具有软件限位和机械限位。
3.资质要求
1)营业执照:营业范围包含计算机软件、网络系统软件开发等;
2)人员队伍:拥有与需求相符的专业队伍,人员具备相关工作经验,需提供社保证明。
4.其它要求
1)合同生效后4个月内交货;
2)提供最近3年(2016年-2018年期间)国内同类设备的合同等销售业绩证明材料,至少三份;
3)提供首次有效的检定/校准证书,由国家认可的第三方检测机构进行检定。
注:本项目采取线上对接报名方式,报名联系人:吴志刚、冯国涛,联系电话:****-***********-*******,电子邮箱:********0@qq.com">********0@qq.com。


联系人:郝工
电话:010-68960698
邮箱:1049263697@qq.com

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