文/郭翔，梁晋，李磊刚，任茂栋，孙涛，李钰·西安交通大学机械工程学院

锻压制件的三维全场尺寸与应变的快速检测技术

文/郭翔，梁晋，李磊刚，任茂栋，孙涛，李钰·西安交通大学机械工程学院

随着中国制造业的快速发展，汽车、飞机、船舶、军工等行业中大量采用大型锻压制件或冲压钣金工件，大小从几米到几十米，迫切需要适合生产现场使用、快速方便的三维外形尺寸检测方法。相对于大型工件的轮廓尺寸测量，变形和应变的检测难度更高，需求也更为迫切，与材料力学性能相关的变形和应变数据决定了大型工件的产品质量。目前对于中小型工件（长度小于1m）的三维检测，现有检测方法和设备已基本满足要求。而对于大型工件，传统三维坐标和变形应变检测设备存在技术局限，检测速度慢且多存在繁琐的移站问题，无法进行全尺寸检测，只能测量工件关键点三维坐标，无法满足全场力学性能检测。

本文基于工业摄影测量和数字图像相关法，通过多种工业像机拍摄的多幅二维序列图像，快速解算出被测物体的三维坐标、变形和应变数据，解决了三维全场全尺寸的外形、变形、应变检测难题。

理论研究

图1 摄影测量原理

工业近景摄影测量

工业摄影测量（Photogrammetry）技术是大地摄影测量、机器视觉、机械测量的综合学科。该技术在国外发展较早，德国Oldenburg应用科技大学的Thomas Luhmann等对该技术做了很多开拓性工作。国外推出的成熟商品化系统也比较多，典型的有美国GSI公司的V-STARS系统、德国AICON 3D公司DPA-Pro系统、德国GOM公司的Tritop系统。……