DSS结构光维扫描仪在产品检测与质量控制方面的应用.docVIP

3DSS结构光三维扫描仪在产品检测与质量控制方面的应用 目录 1 概述 2 2 三维物体形状检测技术的发展现状 2 2.1 坐标测量机 3 2.2 干涉法 4 2.3 数字照相系统 4 2.4 计算机断层扫描（CT）技术 4 2.5 层切法 5 2.6 激光三角法 5 2.7 结构光投影法 6 2.8 特别指出 7 2.9 小结 7 3 结构光法所采用的典型的视觉测量方法 8 3.1 单目视觉方法 9 3.2 双目视觉方法 9 3.3 三目视觉方法 9 3.4 对比分析 9 4 在产品检测和质量控制 10 5 实例——涡轮叶片的检测 12 5.1 在参考对象上创建基准 12 5.1.1 打开文件 12 5.1.2 在模型管理器中激活参考对象 13 5.1.3 设定对齐的基准 14 5.2 在测试对象上自动生成基准 18 5.2.1 在测试对象上自动生成相匹配的基准 18 5.3 将测试对象与参考对象进行对齐 19 5.3.1 使用迭代对齐方式来对齐模型 19 5.4 3D比较生成结果模型 20 5.4.1 生成一个显示两个模型之间误差的彩色结果模型 20 5.5 2D比较生成2D须状图 21 5.5.1 生成一个2D比较截面 21 5.6 在横截面上测定叶片扭曲 22 5.6.1 在模型管理器中选择被分析的截面 22 5.6.2 测定叶片在该截面的扭曲量 23 5.7 析取横截面的尺寸特征 24 5.7.1 在任何你想要测量的位置测定截面 24 5.7.2 激活测试对象 25 5.7.3 从横截面上析取尺寸 25 5.8 编辑定尺寸的横截面 26 5.8.1 编辑先前生成的尺寸图 26 5.9 生成注解 27 5.10 生成报告 28 6 Geomagic Qualify自动检验软件 30 概述 检测是保证机械工程质量的基本手段。机械制造业的发展要求开发新的测量与检测方法，实现高精度、高效率的测量和检测。检测技术的发展经历了从人力检测、人工检测、电检测到计算机辅助检测阶段。数十年来，国内外许多专家学者一直致力于检测技术的研究，提出了许多新的检测方法，设计了许多专用的检测仪器，但是这些检测设备一般仅能检测某一种产品，不具有通用性，并且存在检测精度低或检测成本高等问题。 目前，随着CIMS的推广应用，企业在向柔性化、自动化发展的进程中，提出了对计算机辅助质量((CAQ)系统的需求。计算机辅助检测计划(CAIP)系统己成为CAQ系统的重要组成部分，它的核心问题是解决如何检测零件。在柔性制造中三坐标测量机((CMM)是重要的检测手段，在制造企业中得到广泛的应用。然而三坐标测量机存在易于损伤测头、划伤被测 零件的表面、测量速度慢、不易获得连续的坐标点和无法对易碎、易变形的物体进行测量的缺点。随着柔性制造系统((FMS)的推广，人们对检测系统的智能化、柔性、快速性等方面提出了更高的要求，以适应多品种、小批量生产的需要。近几年来，扫描设备有了很大发展，测量速度问题已经得到有效解决，这集中体现了检测设备的高速化、廉价化和功能复合化等特点，为实现在线检测提供了良好的硬件条件。 西安交通大学信息机电研究所研制的3DSS结构光扫描仪是一种通过采用面结构光投影法来实现三维物体形状检测与重构的方法。实验结果表明，该方法具有检测过程完全非接触、数据空间分辨率较高、一次性瞬间获取三维信息等特点，能够快捷、有效地提取出物体形状的三维信息，实现三维物体的形状检测与重构。 三维物体形状检测技术的发展现状 三维检测技术是近十年来蓬勃发展起来的新兴研究领域，常见的三维物体形状检测方法可以分为接触式和非接触式两大类，而检测系统与物体的作用不外乎光、声、机、电等方式，主要的检测方法如图 1-1 所示。下面简要介绍一些具有代表性的检测技术。 图 2-1 三维物体形状检测方法 坐标测量机 坐标测量机作为一种精密的几何测量手段，在工业中得到广泛应用，传统的坐标测量机多采用机械探针等触发式测试头，可以通过编程规划扫描路径进行点位测量，每一次获取得到被测形面上一个点的 X，Y，Z 坐标值。这种测量速度很慢。九十年代初，英国Renishaw 公司和意大利的 DEA 公司等著名的坐标测量机制造商先后研制出新一代力－位移传感器的扫描测量头，该测头可以在工件上进行滑动测量，连续获取表面的坐标信息，其扫描速度最高可达 8m/min，数字化速度最高可达 500 点/秒，精度也可达 30μｍ。三坐标测量机的特点是测量精度高，对被测物的材质和色泽无特殊要求，对不具有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲面的零件，CMM 是一种非常有效可靠的三维数字化手段。但不能对软物体进行精密测量。三坐标测量仪价格昂贵，对使用环境要求高，测量速度慢，测量数据密度