摄影测量越来越多地用于自动化生产测量

在过去的二十年里,工业设计和制造技术基础设施发生了显著的变化。二维零件图已经被复杂的三维CAD模型所取代。模具、模具和生产设备如今都是在3D仿真的帮助下设计的,并使用相关的CAM系统进行生产。设计和自由曲面变得越来越复杂,显著扩展的设计能力导致改进的产品设计,人体工程学和空间优化。

由于这些发展,生产质量检查必须相应调整。今天的测量必须是三维的,快速的,非接触的。其目标是使用标称CAD表面模型作为参考,对实际生产的3D表面进行总体组件比较。使用传统三坐标测量机(CMM)的单点测量越来越不够,因为需求趋势是组件完全数字化,而不是只测量几个关键尺寸。对高精度测量过程的要求保持不变。

测量系统必须是灵活的,在某些情况下便携,以允许扫描原位或现场的物体。要测量的零件的光谱从小型注塑部件延伸到大型金属成形工具和完整的车辆金属板上。

一个测量概念,目前正在经历重大的市场成功是自由形式的获取表面几何基于摄影测量原理。摄影测量系统的关键是一个自由位置的、自包含的3D条纹投影传感器,它通过固定在组件或相关工具(参考点)上的标记来识别其在更高级别坐标系中的方向。使用标记消除了对被测部件周围的传感器进行高精度定位和定位的需要。

摄影测量的基本知识

在摄影测量中,一个点在三维空间中的位置可以通过对多束观测射线进行三角测量来确定。通过了解物体坐标系中每个束的空间方向,光线的相交就可以得到所需的三维物体坐标。采用束平差法确定未知目标的坐标和检测布置的参数。为此,需要从不同方向进行多次观测,图像区域部分重叠。此外,所有想要的物体点必须在一次以上的观测中存在。对一个物体点至少要观测两次,才能建立足够的方程来推导它的位置。

条纹投影程序的特点是不同强度的线状光在物体上的投影。在已知的三角剖分角度下观察到的条纹显示了沿条纹的三维轮廓。为了进行综合测量,条纹要么要移动,要么要投射多个平行的条纹。利用广泛的条纹图案序列投影,可以实现对物体表面的高分辨率编码。在实践中,使用相移程序,将条纹图移其宽度的四分之一,从而使每个摄像机像素登记一个可分配给条纹相移的四个灰度值的序列。

附加,绝对信息是实现边缘数的唯一编码。用不同宽度的一系列条纹块照明该部件,并且每个相机像素寄存一系列代表特定边缘的数字信息。过程的组合导致可以针对每个相机像素独立获取的物体表面的绝对编码。

GOM ATOS 3D数字化仪是基于条纹投影和立体相机配置的组合,内置在一个紧凑而坚固的传感器头部。该传感器将不同的条纹投影到由两台摄像机采集到的零件表面上。ATOS使用相移程序生成大量的三维测量数据。在1到2秒内,可以捕获多达1600万个独立的测量点,测量数据的特点是非常详细的再现,甚至可以测量非常小的组件特征。

被测部件的尺寸往往大于数字化仪的测量范围。此外,单一的测量往往不足以获得一个完整的点云的复杂组件。由于这些原因,部分测量总是必须合并。

为了适应大型零件和需要重叠测量,GOM在零件上或周围使用了圆形标记。这些小的圆形标记被立体传感器唯一识别为真实的3D点,因此具有固定特征的功能。

随着对自动计量的需求不断增长,舒适区制造公司由于其成本和可靠性而具有工业机器人,GOM适用于ATOS 3D数字,并将标记用于提供商店地板生产测量电池的SCANBOX测量系统。

参考标记直接固定到零件夹具或保持装置,允许从整个系统测量精度消除机器人计量,因为机器人推导的传感器位置在每个静态传感器姿势处确定。GOM Scanbox光学CMM以不同的尺寸提供,具有最大的Sanboble 8,包括安装在线性导轨上的双机器人,并且能够测量完整的汽车机身结构。光学3D坐标测量系统,提供完整的3D部分偏差对CAD数据。

ScanBox提供的GOM虚拟测量室(VMR)软件为自动三维零件数字化提供了一个全面的工具。VMR是ATOS测量单元所有元素的中央控制,并在虚拟仿真中提供真实测量环境的功能表示。用户可以使用该系统,而不需要特定的机器人编程技能。所有机器人的运动都在VMR中进行模拟,并在执行之前进行安全检查。VMR软件处理所有测量程序:

光学生产三坐标测量机已成为现实,为汽车、航空航天和家电制造行业提供一线生产测量。

想要查询更多的信息:www.gom.com.

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