其實在海洋工程裝備產業(yè)大型裝備中,存在很多復雜曲面的大型構件,而這些構件的加工、裝配精度決定了大型裝備最終的制造精度。據(jù)參與計量測試調研工作的郭鋼祥回憶,“企業(yè)目前測量需要加工大量的樣板、樣條、樣箱,且無法重復利用,根據(jù)曲面變化需不斷定制,費時費力。”
如何對構件表面進行高精度測量,甚至對結果數(shù)字化?
數(shù)字精測重點實驗室的專家們帶著企業(yè)的問題清單開展了一系列工作:2019年年初,前期調研先聚焦關鍵參數(shù)計量測試需求,提出數(shù)據(jù)建模、現(xiàn)場測試等方式來實現(xiàn)大型曲面數(shù)字化測量;2019年3月,根據(jù)產品加工時的曲面參數(shù)指標,建立三維曲面模型,利用點云掃描式全站儀使現(xiàn)場測量精度得到進一步提升,并對工人進行現(xiàn)場指導;2019年6月,利用先進的變形量攝影測量系統(tǒng),對大型曲面進行測量,向企業(yè)負責人提出研制一套專用測量儀器建議,當場獲得企業(yè)的認可。
數(shù)字精測重點實驗室?guī)ь^人陳寧說:“數(shù)據(jù)是測量的基礎,如何保證數(shù)據(jù)的準確,從報告提供者向精準數(shù)據(jù)提供者、從傳統(tǒng)計量向產業(yè)計量轉型升級是數(shù)字精測重點實驗室的發(fā)展方向。我們將以企業(yè)測量難題為支點,深入實施數(shù)字經濟‘一號工程’,在推動制造業(yè)質量變革、效率變革中,充分發(fā)揮賦能作用,更好地服務為全省乃至全國的經濟快速、高質量發(fā)展。”
對充電機器人的“視力”進行空間姿態(tài)測量?他們做到了!
2019年下半年,上海電氣集團股份有限公司宣布成功研發(fā)一款“全自動充電機器人視覺系統(tǒng)”。
近年來我國的電動汽車產銷量持續(xù)增長,與之配套的充電網絡也正在逐步優(yōu)化。目前電動汽車快充站的主要原理是充電樁,直流充電樁輸出的電壓和電流調整范圍大,可實現(xiàn)快充的要求。但同時,人為操作380V電源存在一定的安全隱患,因此將便捷安全的工業(yè)控制自動化引入到充電系統(tǒng)成為發(fā)展的趨勢。
上海電氣研制的這款全自動充電機器人視覺系統(tǒng),標志著全自動充電時代的來臨。不過,在樣機研制成功后,企業(yè)曾為無法有效對機器人的“視力”進行測評而犯難,最終是怎樣解決困局的?
2019年4月,浙江省計量院的工作人員接待了一位企業(yè)代表,其提出了對樣機雙目視覺定位能力進行評價的要求。該企業(yè)正是上海電氣集團。原來企業(yè)在對產品測量參數(shù)進行溯源時遇到困難,從而無法有效評價系統(tǒng)的測量能力,導致項目無法應用于實際。對于企業(yè)的求助,數(shù)字精測重點實驗室第一時間接下了任務。
據(jù)實驗室工作骨干郭鋼祥回憶,“視覺空間定位能力測試,我們也是第一次測試,根據(jù)現(xiàn)有能力,做了相關內部模擬實驗后,決定為企業(yè)進行定制測試?!本瓦@樣,數(shù)字精測重點實驗室的技術人員與公司研發(fā)人員進行深入討論,開展對全自動充電機器人視覺系統(tǒng)測評:基于《室內大長度檢測平臺檢測方法的研究及其檢測》的科研項目成果,將“激光跟蹤儀空間坐標測量方法”應用于電氣接插件的空間姿態(tài)測量,包括橫向、縱向、深度位置測量,自旋轉、水平角、俯仰角姿態(tài)測量。
最終,實驗室通過測評提供了該試驗項目的技術評價分析報告,儀器指標基本符合既定目標,保證了產品工業(yè)化的量值溯源可靠,幫助上海電氣集團股份有限公司解決了充電機器人空間姿態(tài)測量困局。
陳寧說:“在電動汽車產業(yè)迅速發(fā)展,市場占有量逐步加大的需求下,安全高效的充電樁是社會關注的熱點問題。數(shù)字精測重點實驗室致力于關注民生、重視民生、保障民生、改善民生的熱點問題,通過技術研發(fā)及產品可靠性的測試,在聚焦服務戰(zhàn)略新興產業(yè)的大環(huán)境下,持續(xù)開展相關課題研究,為百姓關心、政府重視、社會關注的熱點問題提供計量技術支撐?!?