Mitä tiedät suurten osien tarkastuksessa käytettävästä teollisesta fotogrammetriasta?

johdanto

Viime vuosina valmistusteollisuuden suuntaan korkealaatuisen nopean kehityksen, nopean kehityksen suuntaan digitalisointi, nopea kehitys suuntaan joustava automaatio, jotta voidaan täyttää ulkonäkö kaunis ja yksinkertainen ja rakenteellinen korkean suorituskyvyn tavoitteita, tuotteen muoto teollisuustuotteiden on tulossa yhä monipuolisempi, yhä monimutkaisempi rakennesuunnittelu, käyttö integroitujen muottiin valmistusprosessin osuus näistä suuntauksista on jatkuvasti kasvanut osuus työkappaleen geometriset mitat tarkastustarkkuuden esitti yhä enemmän ja enemmän. Nämä suuntaukset asettavat yhä enemmän vaatimuksia työkappaleen geometrian tarkastustarkkuudelle, työkappaleen tarkastustarkkuuden muodolle ja sijainnille, tehokkuusvaatimuksille, erityisesti suurten ja keskikokoisten työkappaleiden tarkastuksen edessä, koska osien liikkuminen on hankalaa, paikan päällä olevan mittausympäristön monimutkaisuus, tehokkuusvaatimusten moniulotteisen mittauksen olemassaolo, jotka kaikki asettavat uuden haasteen perinteisille kosketuksen mittauslaitteille, kosketuksettoman optisen kolmiulotteisen skannausmittalaitteen käyttö korkean tehokkuuden täysikokoisen kysynnän mittaukseen lisääntyy vähitellen myös. Kosketuksettomien optisten 3D-skannausmittalaitteiden kysyntä tehokkaisiin täysikokoisiin mittauksiin kasvaa myös vähitellen.

Teollisuusfotogrammetria on yksi suosituimmista kosketuksettomista suuren mittakaavan mittaustekniikoista, ja sen tekniikan kehitys on suhteellisen kypsää, ja sillä on laaja valikoima sovellusalueita. Tämä kysymys “pieni hieno kotka mikroluokkahuone”, johtaa sinut ymmärtämään teollisen fotogrammetriatekniikan kehitystä, tämän luokittelun näkökohdan käyttöä, tuotteen nykytilannetta ja sovelluksen suuntaa.

OSA 1

Fotogrammetrian määritelmä ja luokittelu

Tekniikkaa, jossa kameran tai kameroiden yhdistelmän avulla mitataan kohteen muoto, koko ja avaruudellinen sijainti, kutsutaan fotogrammetriaksi. Se alkoi 1800-luvun puolivälissä kameran keksimisen ja stereoskooppisen näkemisen keksimisen myötä. Yksinkertaisesti sanottuna tässä tekniikassa käytetään valokuvausta välineenä ja mittausta tavoitteena, jotta kaksiulotteisesta kuvasta voidaan poimia tietoa kolmiulotteisen mallin rakentamiseksi.

Fotogrammetristen tekniikoiden kaaviokuvaus

Fotogrammetriatekniikka laajassa soveltamisalassa, jakamisen käytön mukaan, voidaan jakaa: topografiseen fotogrammetriaan ja ei-topografiseen fotogrammetriaan; jos kamera ja kuvattava kohde erotettavan etäisyyden mukaan, voidaan jakaa: ilmailu- ja avaruusfotogrammetriaan sekä ilmakuvausfotogrammetriaan, sekä maastofotogrammetriaan ja sen jälkeen lähikuvausfotogrammetriaan, viimeisenä mikrofotogrammetriaan jne., jolla on laaja valikoima sovelluksia maaresurssien alalla. Sillä on laaja valikoima sovelluksia maankäytön kartoituksessa, kaupunkisuunnittelussa, metsätaloudessa, maataloudessa, seismisessä kartoituksessa, luonnonvarojen ja ympäristön seurannassa, merenkulun kehittämisessä, maanpuolustuksessa, rakentamisessa, teollisuudessa, kulttuurijäänteissä, biolääketieteen aloilla ja niin edelleen.

Kaaviokuva fotogrammetristen tekniikoiden käytöstä

OSA 2

Teollisen fotogrammetrian kehittäminen ja soveltaminen

Teollinen mittaaminen on tieteenala, jolla suunnitellaan, mallinnetaan, mitataan, prototyypitetään, simuloidaan ja emuloidaan tuotteita teollisuustuotannon, testauksen ja tutkimuksen kaikilla osa-alueilla,laadunvalvontaSekä liikkeen tila, mennä tarjoamaan mittaustekniikkaa tukemaan kurinalaisuutta, sen mittaussisältö perustuu pääasiassa tuotteen kokoon, sijaintiin, muotoon ja muihin geometrisiin määriin pääkappaleena.

Pienille ja keskisuurille kooltaan alle 1m alue työkappaleiden, perinteinen teollisuuden mittauslaitteet pääasiassa avulla koordinaattimittaus kone, yhteinen käsivarsi mittauskone, kolmiulotteinen skanneri ja muut mittauslaitteet testaukseen, periaatteessa pystyy saavuttamaan tuotteen testaus ja käänteinen suunnittelu vaaditun tarkkuuden vaatimukset. Suurten työkappaleiden koko on yli 1 m, laser tracker, leveys- ja pituusasteet ja muut optiset laitteet tarkkuuden mittaamisessa täyttävät näiden optisten laitteiden käytön vaatimukset, mutta nämä optiset laitteet ovat olemassa tilanteen mittaamisessa on hidas, havaitsemisprosessi on hankala ja monimutkainen, työvoiman kulutuksen havaitsemisprosessissa on suhteellisen suuri, ja niin edelleen tällaiset kipupisteet.

Kaaviokuva tavanomaisista teollisuuden mittauslaitteista

Vähitellen fotogrammetriatekniikkaa on sovellettu teollisuuden mittauksen alalla keinona ratkaista nämä ongelmat, ja kun se yhdistetään teollisuuden mittaustekniikkaan tuotteiden mittojen laadun tarkastamiseksi ja prosessien valvomiseksi, on muodostunut oma tutkimusalueensa, joka on teollinen fotogrammetria.

Perinteinen teollinen fotogrammetria tuotteita, on ensin sijoitettu pinnalle kohteen ja noin koodipisteet ja merkintäpisteet, ja sitten käyttö korkean resoluution kamerat, eri kulmista ja asentoja objektin ammunta, jotta saada tietty määrä kuvia, ja sitten valokuvia otettu ohjelmisto automaattisesti laskea alueellinen sijainti koodipisteet ja merkintäpisteet tiedot, nämä tiedostot voidaan tuoda kolmiulotteisen tiedon hankintaohjelmisto, ja sen päälle saada täydellinen kolmiulotteinen kolmiulotteinen mittatiedot. Nämä tiedostot voidaan tuoda 3D-tiedonkeruuohjelmistoon täydellisten 3D-mittaustietojen saamiseksi.

Fotogrammetria digitaaliseen aikakauteen, ohjaa tietotekniikan kehittyminen, koska tämä, nykypäivän nopea kehitys tietokonenäkö, instrumentointi, anturit, robotiikka, tekoäly ja muut teknologiat, mutta myös teollisen fotogrammetriateknologian kehittämiseen on tuonut uutta elinvoimaa.

Viime vuosina innovatiivisia ratkaisuja on syntynyt jatkuvasti, erityisesti korkean tarkkuuden 3D-skannauksen ja teollisen fotogrammetrian yhdistelmä, joka tarkkojen, kattavien ja tehokkaiden 3D-tiedonkeruuominaisuuksiensa ansiosta on otettu käyttöön teollisessa valmistuksessa käytettävien suurikokoisten tuotteiden kehityksessä ja suunnittelussa, laadunvalvonnassa jaälykäs valmistusKeskeiset linkit, kuten suorat sovellusvaatimukset ja käyttäjän kipupisteet, jotta havaitsemisen tehokkuutta on parannettu, mutta myös tarkkuutta parannetaan, jotta monet teollisuudenalat voivat parantaa tuotteiden laatua ja tuotantoautomaation muutosta antamaan vahvaa tukea.

OSA 3

Miksi fotogrammetriaa tarvitaan 3D-skannauksessa?

Kolmiulotteinen skannaus on kolmiulotteinen stereonäköinen optinen mittaustekniikka, jossa yhdistyvät optinen, mekaaninen, sähköinen ja algoritminen tekniikka, ja sen käyttö on pääasiassa kohteen avaruudellinen rakenne, väritekstuurin ulottuvuuksien ulkonäkö tiedonhankintatyön suorittamiseksi, jotta saadaan kohteen pinnan avaruudellinen koordinaattisarja eli pistepilvitiedot, väritiedot jne., joka, kuten teollinen fotogrammetriatekniikka, on muuttaa todellisen ympäristön fyysiset kolmiulotteiset tiedot digitaaliseksi kolmiulotteiseksi malliksi, jossa on tarkat mittatiedot, joita voidaan käsitellä suoraan tietokoneella. Sillä on sama tarkoitus kuin teollisella fotogrammetrialla, jonka tarkoituksena on muuttaa todellisen ympäristön fyysinen kolmiulotteinen tieto digitaaliseksi 3D-malliksi, jossa on tarkkaa mittatietoa, jota voidaan käsitellä suoraan tietokoneella.

Kaaviokuva monirivisestä laser-3D-skannaustekniikasta

3D-tietojen yhdistämiseen käytetään merkkipisteitä, piirteitä tai tekstuureja. Yhdistämisessä on tietty määrä virheitä. Vaikka sen optimoimiseksi voidaan käyttää algoritmeja, tarkkuusvirhe kasautuu edelleen, kun tessellaatioiden määrä kasvaa, kun tietoja kerätään suurista kohteista (useista metreistä - kymmenistä metreistä).

Suuren tarkkuuden 3D-skannaus voidaan yhdistää teolliseen fotogrammetriatekniikkaan kumulatiivisen virheen vähentämiseksi, teollinen fotogrammetriatekniikka 3D-skannauksessa tunnetaan myös nimellä globaali fotogrammetria, suuritarkkuuksisen kannettavan 3D-skannerin avulla voidaan tehokkaasti saada mitatun osan tiheän pistepilvitiedon merkintäpisteen avulla ja käyttää sitten fotogrammetrialaitteita ottamalla kuvia osan ympärillä olevasta hallitsijasta ja osan pinnan merkintäpisteestä useista eri näkökulmista, jotta ohjelmisto voi muodostaa korkean tarkkuuden merkintäpisteen ja koodauspisteen rungon merkintäpisteen ja koodauksen pisteen kehyksen aikaisemman hankinnan kanssa. Tämän jälkeen fotogrammetrista laitteistoa käytetään kuvaamaan osan ympärille asetettuja merkkiaineita ja osan pinnalla olevia merkkiaineita useista eri kulmista, jotta ohjelmistossa voidaan muodostaa erittäin tarkka merkkiaine- ja koodauspistekehys, ja tätä erittäin tarkkaa merkkiaine- ja koodauspistekehystä voidaan käyttää yhdessä edellisessä kohdassa saadun tiheän pistepilvitiedon kanssa mitatusta osasta, jossa on merkkiaineita, jotta voidaan valvoa suurikokoisten kohteiden 3D-skannauksen yleistä tarkkuutta.

Sovelluskaavio

OSA 4

Eri tuoteratkaisujen erojen vertailu

01

Perinteinen ohjelma: itsenäinen teollinen fotogrammetrinen järjestelmä

Järjestelmän komponentit

Erikoiskamerat: Kameroilla on suuri merkitys fotogrammetrisissa järjestelmissä kuvien ottamisessa.

Mitta-asteikko: Asteikon päätehtävänä on valvoa kerättyjen tietojen kokonaisulottuvuutta.

Koodipisteet, jotka koostuvat keskipisteestä ja sitä ympäröivästä renkaasta, joilla kullakin on oma numeronsa, analysoidaan mittausohjelmiston avulla kuvan analysoinnin avulla mitattavan kohteen koodipisteen koordinaattien, normaalin suunnan ja numeron määrittämiseksi.

On olemassa eräänlainen piste, jota kutsutaan merkiksi ja joka auttaa järjestelmää sovittamaan ja paikantamaan pisteitä, mikä lisää skannauksen tarkkuutta ja rekonstruktion tarkkuutta.

Mittausohjelmisto, jolla voidaan analysoida kuvia ja niihin liittyviä vertailupisteitä ja laskea kunkin vertailupisteen 3D-koordinaatit.

Suorituskykyiset kannettavat tietokoneet

Järjestelmän edut

Kosketuksetonta mittausmenetelmää käytetään useiden metrien ja jopa useiden kymmenien metrien etäisyyksillä, mikä soveltuu erityisesti suurten tai erittäin suurten työkappaleiden ulkomittojen mittaamiseen.

Korkea tarkkuus, korkean resoluution kameroiden käyttö, korkean tarkkuuden mittausasteikkojen käyttö, magneettisten koodauspisteiden asettaminen, mutta myös kehittyneillä ohjelmistoalgoritmeilla varustettu, jotta voidaan varmistaa maailmanlaajuisen mittaustarkkuuden taso.

Sinun tarvitsee vain suunnata kamera mitattavaan kohteeseen ottaaksesi kuvan, ja sitä on helppo käyttää ilman monimutkaista ammattikäyttöä ja asetuksia.

Laite on kätevä, ympäristö ei rajoita, eikä mittauksen laajuus rajoita, monimutkaisissa olosuhteissa, pystyy myös suorittamaan mittaustoiminnon suorittamisen, vahvan kyvyn soveltamisen mukautumiskyvyn, niin edelleen ja niin edelleen.

Vahvan yhteensopivuuden ansiosta tulostiedosto koostuu merkittyjen ja koodattujen pisteiden 3D-koordinaattitiedoista, jotka voidaan tuoda suoraan valtavirran 3D-tiedonkeruuohjelmistoon 3D-skannauksen runkopisteinä, mikä voi tehokkaasti varmistaa 3D-skannerin tarkkuuden suuria kohteita skannattaessa.

järjestelmän haitta

Ensin käyttäjää pyydetään ympäröimään suuri osa, sitten seisomaan useissa eri kulmissa ja sitten ottamaan pistekuvia ja paljon monikulmaisia kuvia.

-Korkeat oppimiskustannukset ja vaatii käyttäjiltä laajaa kokemusta vakaan tarkkuuden varmistamiseksi;

Tavanomaisiin ohjelmiin kuuluvissa fotogrammetrisissa järjestelmissä koodipisteiden käyttö on väistämätöntä kolmiulotteisten paikkasuhteiden selvittämiseksi. Koodipisteiden järjestäminen on kuitenkin hankalaa, ja mitä suurempi kohde on, sitä enemmän koodipisteitä tarvitaan ja sitä kauemmin se kestää.

Mittausprosessi

Esimerkki valukappaleen 3D-tarkastuksesta on CCTV-fotogrammetriajärjestelmä;

02

Uusi ratkaisu: sisäänrakennettu teollinen fotogrammetriajärjestelmä

Ohjelman edut

UE Pro ja Trio ovat kaksi 3D-skannauslaitetta, joissa on integroitu rakenne ja sisäänrakennetut fotogrammetriset toiminnot, joiden ansiosta niitä voidaan käyttää moniin eri tarkoituksiin. Tämä on myös syy siihen, että niillä voidaan saavuttaa käyttöolosuhteet, joita kohteen muoto ei rajoita, ja valvoa tehokkaasti suurikokoisten työkappaleiden 3D-tietojen kokonaistarkkuutta tällaisten ominaisuuksien avulla. UE Pro, jossa on sisäänrakennettu binokulaarinen fotogrammetria, ja Trio, jossa on sisäänrakennettu trinokulaarinen fotogrammetria, pystyvät tehokkaasti saamaan tarkkoja mittauksia fotogrammetriatilassa ilman koodauspisteiden käyttöä, ja niiden volumetrinen tarkkuus on jopa 0,015 mm + 0,02 mm/m.

Jatkuva täyden kulman kuvaus poistaa tarpeen valita tietty kulma kiinteän pisteen kuvausta varten, mikä tekee mittauksesta yksinkertaista. Tässä jopa aloittelijat voivat ottaa täyskulmakuvia, mikä takaa vakaan tarkkuuden tason ja tarjoaa erittäin tehokkaan, vakaan ja helppokäyttöisen ominaisuuden.

Tiedot näytetään reaaliajassa, ja tulokset esitetään reaaliaikaisena streaming-videona, jossa on korkea visualisointiaste ja jota voidaan täydentää reaaliajassa kuvakulmilla, joita ei ole kuvattu, mikä varmistaa entisestään, että kaikkien asteikkojen tarkkuus on tasolla.

Se on joustava ja helppokäyttöinen ja mukautuu hyvin ympäristöön, joten erittäin suurten työkappaleiden fotogrammetrista mittausta varten ei tarvitse siirtyä avoimelle alueelle eikä raskaiden työkappaleiden fotogrammetrista mittausta varten tarvitse siirtyä avoimelle alueelle.

CCTF, oman kyvykkyytensä ansiosta, on itsenäisesti kehittänyt keksintöpatenttiteknologian, joka käyttää korkean tarkkuuden käsikannettavaa 3D-skanneria korvaamaan korkean resoluution SLR-kameran ja integroidun fotogrammetrisen mittakaavan, mutta ei myöskään tarvitse järjestää koodauspistettä, joka tehokkaissa algoritmeissa suuren kohtauksen kohdekehyksen suojeluksessa voidaan nopeasti lukita kohdekehyksen alueelliseen sijaintiin, samalla voidaan myös tehokkaasti hallita suurikokoisen kohteen 3D-skannauksen globaalia tarkkuutta, merkittävän edun rooli. Sen rooli on merkittävä ja sillä on erinomaisia etuja.

Mittausprosessi

Esimerkkinä CCTV UE Pro -monitoiminen käsikäyttöinen laser-3D-skanneri sekä fotogrammetria, joka tuottaa täydelliset 3D-tiedot helikopterin rungosta.

Tuotteen sovellussuunta

Täyden koon tarkastus tarjoaa objektiivisen ja tarkan tarkastustyökalun, joka tallentaa esineen täydelliset kolmiulotteiset tiedot tuhoutumatta ja nopeasti, mikä mahdollistaa laadukkaan ja tehokkaan mittojen laadunvalvonnan ja vähentää merkittävästi perinteisten mittausmenetelmien manuaalisiin toimenpiteisiin liittyviä virheitä ja kustannuksia.

Erityisesti tuotesuunnittelua ja -kehitystä varten voidaan tarjota erittäin tarkkoja 3D-mallitietoja vertailupohjana, jotta insinöörit voivat auttaa tuoteprototyyppien tuotannossa nopeasti ja tarkasti, käänteisessä suunnittelussa, voidaan myös nopeasti ja tarkasti aloittaa suorittaminen, verifiointiprosessin suunnittelua varten voidaan myös suorittaa nopeasti ja tarkasti, mukaan lukien iteratiivinen optimointiprosessi, voidaan saavuttaa nopeasti ja tarkasti, ja viime kädessä tuotteen suunnittelusyklin lyhentäminen ja siten suunnittelun tehokkuuden ja tarkkuuden parantaminen on tarkoitus saavuttaa. Tuotesuunnittelusyklin tarkoitus, ja siten parantaa suunnittelun tehokkuutta ja tarkkuutta.

Tarkkojen työtietojen antaminen CNC-koneistukselle, lisäainevalmistukselle, integroidulle valulle, robottijärjestelmälle jne., jotta varmistetaan valmistusprosessin tarkkuus ja johdonmukaisuus älykkään valmistuksen auttamiseksi ja saavutetaan tehokkaasti tuotannon tehokkuuden ja saantoprosentin kaksinkertainen parantaminen ja autetaan tehtaita rakentamaan automatisoituja, älykkäitä ja joustavia tuotantolinjoja.