Teorie bezkontaktního měření rozměrů

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Zpracoval: Petr Zelený Pracoviště: KVS

Tento materiál vznikl jako součást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

In-TECH 2, označuje společný projekt Technické univerzity v Liberci a jejích partnerů - Škoda Auto a.s. a Denso Manufacturing Czech s.r.o. Cílem projektu, který je v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost (OP VK) financován prostřednictvím MŠMT z Evropského sociálního fondu (ESF) a ze státního rozpočtu ČR, je inovace studijního programu ve smyslu progresivních metod řízení inovačního procesu se zaměřením na rozvoj tvůrčího potenciálu studentů. Tento projekt je nutné realizovat zejména proto, že na trhu dochází ke zrychlování inovačního cyklu a zkvalitnění jeho výstupů. ČR nemůže na tyto změny reagovat bez osvojení nejnovějších inženýrských metod v oblasti inovativního a kreativního konstrukčního řešení strojírenských výrobků. Majoritní cílovou skupinou jsou studenti oborů Inovační inženýrství a Konstrukce strojů a zařízení. Cíle budou dosaženy inovací VŠ přednášek a seminářů, vytvořením nových učebních pomůcek a realizací studentských projektů podporovaných experty z partnerských průmyslových podniků. Délka projektu: 1.6.2009 – 31.5. 2012

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Konstrukce

- dopředné inženýrství (Forward Engineering) 2D výkres nebo 3D model součásti vzniká přímo, dnes většinou pomocí CAD programů (konstrukční směr)

- zpětné inženýrství (Reverse Engineering) 3D model součásti vzniká na základě digitalizace reálné makety, příp. modelu nebo i přímo součásti (směr designu)

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Teorie bezkontaktního měření rozměrů 3D digitalizace (ve strojním inženýrství)

- dotekově - převážně pomocí souřadnicových měřicích strojů (i CNC řízených), případně pomocí měřicích ramen - přesné měření, ale pomalé, relativně málo bodů za daný čas, problém s korekcí souřadnic při použití např. kulového doteku

- bezdotekově - většinou pomocí optických skenerů - rychlé a relativně přesné měření, ale problémy s okolním osvětlením a měřenými povrchy (lesklé povrchy nebo průhledné součásti obvykle nelze měřit přímo)


Teorie bezkontaktního měření rozměrů 3D digitalizace (ve strojním inženýrství) - dotekově

souřadnicový měřicí stroj


měřicí rameno

Teorie bezkontaktního měření rozměrů 3D digitalizace (ve strojním inženýrství) - bezdotekově (optické skenery)

REVscan

vlastní vývoj na KVS

Atos II INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad technických parametrů optického skeneru

ATOS II


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Optické skenery – základní principy • stereovidění z

xP

• projekce proužků světla proužek světla

P(xP, yP, zP)

zP xl

xr

x Pl

Pr

f

osa rotace projektor osvětlení

b Obraz levé kamery

Obraz pravé kamery

vzdálenost


kamera

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Základní princip stereovidění z

xP

P(xP, yP, zP)

zP xl

xr

x Pl

Pr

x

l f

xP zP

x

xP b zP

r f

f

b Obraz levé kamery

Obraz pravé kamery

Problém jednoznačné identifikace bodů reálné součásti v obraze jednotlivých

kamer, časté použití pouze pro měření polohy význačných (referenčních) bodů. Zdroje: • Jain, R.; Kasturi, R.; Schunck, B., G.: Machine Vision, 3rd Title. McGraw-Hill, Inc. USA 1995. • The Institute for Computer Based Learning, Heriot-Watt University Edinburgh, UK. http://www.icbl.hw.ac.uk/marble/vision/ INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Základní princip projekce proužku světla

proužek světla

osa rotace projektor osvětlení vzdálenost


kamera

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Základní princip projekce proužku světla


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Výsledky měření a zpracování naměřených dat

mrak bodů měřeného povrchu

polygonální vyhlazený model

Snímky obrazovek CAD/CAM/CAE systému CATIA V5 - modul Digitized Shape Editor INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Závěr

Hlavní výhody optického skenování: • vysoká rychlost měření • objektivita měření • nezávislost výsledků na tuhosti součásti, její hmotnosti, teplotě apod.

Základní nevýhoda tohoto měření: • velká citlivost na vnější vlivy, především okolní světlo a nečistoty


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad Reverse Engineeringu z praxe

„Hliněný model“ karoserie Škoda Fabia

(snímky se svolením Škoda Auto a.s.) INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad Reverse Engineeringu z praxe Jednotlivé mraky bodů z digitalizace karoserie Škoda Fabia


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad Reverse Engineeringu z praxe Úprava mraků bodů z digitalizace karoserie Škoda Fabia


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad Reverse Engineeringu z praxe Filtrace mraků bodů z digitalizace karoserie Škoda Fabia


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad Reverse Engineeringu z praxe Rozdělení mraků bodů z digitalizace karoserie Škoda Fabia na jednotlivé konstrukční celky


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad Reverse Engineeringu z praxe Proložení ploch mrakem bodů


Teorie bezkontaktního měření rozměrů Příklad Reverse Engineeringu z praxe Kontrola vyhlazení jednotlivých ploch karoserie


Teorie bezkontaktního měření rozměrů

Recommend Documents