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三維形貌測量儀的背景技術(shù)

2021-09-03 09:53:56

在現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的浪潮下,工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造都已經(jīng)邁向了一個新的臺階。工業(yè)產(chǎn)品零部件的制造生產(chǎn)工藝隨著數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展,正朝著高精度、高復(fù)雜曲面和大尺度等方向發(fā)展,如何采用高效、快速和準(zhǔn)確的測量手段來衡量產(chǎn)品零部件的工藝質(zhì)量顯得十分重要。

目前對產(chǎn)品零部件的三維形貌的質(zhì)量測量技術(shù)主要可以分為兩類:一類是測量探頭(或者是傳感器)與被測對象表面直接接觸的接觸式測量設(shè)備。例如在業(yè)界被廣泛使用的三坐標(biāo)測量機(jī),它具有測量精度高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),但是存在單次采集數(shù)據(jù)點(diǎn)少、測量效率較低,并且對被測對象表面的硬度有一定的要求,測頭的探針因與被測件直接接觸,磨損在所難免,需要定期的進(jìn)行校正或者更換,操作復(fù)雜,對工作人員操作的熟練程度有一定的要求,此外價格普遍較高,很難大范圍使用;另外一類是測量設(shè)備的探頭不直接與被測對象接觸的非接觸式測量設(shè)備,此類設(shè)備按照測量原理主要可分為結(jié)構(gòu)光法、激光三角法、工業(yè)ct技術(shù)和核磁共振等。此類設(shè)備不與被測對象直接接觸,對被測對象表面可以做到零損傷,適合于受空間位置限制、被測環(huán)境限制等復(fù)雜工況的測量場合,適用性較強(qiáng),隨著科技技術(shù)的發(fā)展,非接觸式的精度得到了大大的提高,適用范圍已經(jīng)越來越廣泛,越來越受到業(yè)界親睞。


測量儀


準(zhǔn)工業(yè)型三維形貌測量儀是目前國內(nèi)外追捧使用的非接觸式測量設(shè)備,其采用國際先進(jìn)的外插式多頻相移技術(shù)、相位測量技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),其測量過程是:成功標(biāo)定設(shè)備后,將光柵投影裝置投影到被測物上,同時兩個成一定角度的攝像機(jī)同步采集光柵投射后的被測物,然后再軟件里面對圖像進(jìn)行解碼和相位解包裹計(jì)算,并根據(jù)立體匹配技術(shù)和三角測量技術(shù),解算出攝像機(jī)公共視區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

準(zhǔn)工業(yè)型三維形貌測量儀是集合光柵投射器和工業(yè)相機(jī)的一種設(shè)備,在測量儀殼體內(nèi)光柵投射器和相機(jī)都是通過安裝座來安裝固定的,現(xiàn)有的三維形貌測量儀由于安裝座的裝配方式十分復(fù)雜,以及測量儀本身的設(shè)計(jì)等原因,在實(shí)際應(yīng)用過程中具有如下缺點(diǎn):1、調(diào)整兩臺相機(jī)的夾角必須揭開測量儀外殼和相機(jī)鏡頭外殼才能進(jìn)行調(diào)整;2、調(diào)整光柵投射器的俯仰角必須揭開測量儀外殼和相機(jī)鏡頭外殼才能進(jìn)行調(diào)整;3、拆卸再組裝過程特別繁瑣,同時在測量儀內(nèi)狹小空間環(huán)境下操作更是費(fèi)時費(fèi)力;另,現(xiàn)有測量儀殼體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不利于設(shè)備的散熱。


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