GOM ATOS “接觸式探針”應用在鑄件分析

ATOS 光學3D掃描系統

ATOS 掃描與接觸式探針簡介

在鑄造件的應用,ATOS 3D 掃瞄設備相較於傳統量測技術提供了很多的優點,全域的掃瞄技術可以快速的確認物件完整與複雜的曲面,不再是只有少數幾個點而忽略絕大部分未知的區域。

ATOS 3D掃瞄設備基於三角測距運算的原理,藉由兩個工業級CCD攝錄在物件上面投射不同的光柵,電腦自動將CCD掃瞄的曲面轉化成3D座標點,因此得到非常高解析度的資料。每一筆掃瞄資料約需要1~2秒的時間並且利用參考標籤點將會自動的將每一筆資料轉化成同一個座標系。在掃瞄的過程中,軟體會線上偵測系統的校正準確值、測頭振動或者週遭任何其它會影響測量的因素。

ATOS 3D光學掃描#1

ATOS光學掃瞄系統掃瞄鑄件

ATOS 3D光學掃描#2

ATOS非接測式的方式來掃瞄沙心

ATOS 3D 掃瞄設備是一個高移動性並且可以輕易移到到物件旁邊做測量,所以巨大或者沉重的鑄件、模具與模型可以輕易地在加工現場做檢測。因為它的堅固的設計,測頭可以架構在惡劣的生產現場。非接觸式掃瞄設備也可以在鑄造之前確認沙心。

量測範圍可以簡單的做更換掛載,以應付不同的測量任務與不同的物件尺寸,只需要幾分鐘的時間來做更換鏡頭的動作。因為它的高彈性,ATOS系統可以掃瞄不同大小的物件,小到像細線的射出件大到一整架完整的飛機。搭配旋轉台、機械手臂或者多軸位移原件可以實現自動作大量的掃瞄工作。

ATOS檢測軟體 ATOS的檢測軟體提供鑄造工業一些不可或缺的數據,除此之外還有與圖檔之間比較全域的3D外觀形狀與尺寸分析,軟體也提供測量物件的肉厚分析為了確保材料後製程的裕度。這可能控制基本特徵的尺寸與位置,並且也包括了數位游標卡尺功能。檢測斷面時,提供可視公差帶與傳統的2D測量設備相同。

軟體檢驗報告

檢測軟體的檢測範例

為了文件化與其他更多的分析,為了能夠提供像傳統CMM一樣的報告格式,檢測軟體包括了能提供報告與數據資料功能。報告結果與檢測誤差值可以輸出到各種不同的格式,包括了EXCEL、HTML、WORD等等。對於重覆性的測量任務,軟體可以藉由強大的MACRO與程式與沿來達成檢測的工作。並且提供了免費的3D 報告瀏覽軟體來閱讀量測結果,可以輕易的將結果分享給客戶與其它不同部門的同事。

標準檢驗報告畫面

檢測軟體:標準檢測報告

GOM 接觸測探針 傳統的CMM系統為了能夠測量眼睛不可視的的曲面像是水管、冷卻孔、深孔與深的圓柱工件,會耗費上非常多的時間因為必須要將公件固定在置具上定義座標系統。

GOM ATOS現在增設了接觸上探針,戰勝了困擾大家已久的阻礙,手持式的接觸式探針可以讓使用者輕易的在3D全域掃瞄與像三次元探針做切換,費時的修改與重新組裝測頭設定是不需要的。

接觸探針之用途說明

GOM ATOS的接觸式探針

GOM 接觸式探針的測定原理是利用探針上面有一些標籤點,讓ATOS數位掃瞄設備可以做追蹤,讓使用者可以擁有像CMM一樣的量測探針。

ATOS掃描儀與探針原理簡圖

ATOS追蹤探針上的標籤點

如此我們可以得到合適的線上點探測幾何特徵機制,接觸式探測幾何形狀,如平面、圓球、圓柱與圓錐,並且槽孔、長方孔與邊界線也可以實現。接觸式探針同時也允許快速點測出圖檔與樣品之間的曲面誤差。

*接觸式探針#1

探測深的圓柱特徵

圓柱體數位化檢測

檢測軟體:檢測圓柱

 

接觸式探針#2

接觸式測頭面對導水管的測量

檢測軟體: 線上瀏覽與圖檔的誤差

輕量化的接觸式測頭提供省力地量測,讓長時間量測與大的測量專案更加輕鬆,過去費時將物件固定在CMM上面已經不在需要。因為高移動性的特色,我們可以更容易找到合適的量測位置,檢測軟體同時提供許多不同的定位戰略,無床台與無線的測頭可以利用一個遙控器來做取點的動作,提供高穩定與無限制的探測,它同時會有聲音的回應,讓使用者可以在流暢與安全的工作流程下作業。現在提供不同尺寸的探針來面對不同大小的物件。

GOM 接觸式探針的模組化提供使用者做不同的搭配來面對不同的應用,像是在接觸式探針上加裝延長桿。除此之外使用者可以自行創建客制化的測頭。

使用GOM接觸式探針是一個快速且完善的量測流程,我們可以只用一台設備完成所有的測量工作,可以所有評估(曲面掃瞄與接觸式量測)都可以直接只使用ATOS掃瞄設備與軟體來完成。

接觸式探針尺寸#1

不同尺寸的探針

探針使用實景

探針測量小體積的物件

結論

許多複雜的測量應用需要整合全域與點測測量,現在只需要加購GOM接觸式測頭到ATOS 3D數位掃瞄設備,合併了全域光學曲面測量與線上接觸式探測在一個設備。

輕易的在曲面與單點測量做聰明的切換,光學掃瞄不到的曲面或只需要快速的做單點測量或幾何特徵量測,甚至可以及時的與CAD圖檔比較誤差。ATOS與GOM接觸式探針,讓我們可以快速的做定位與驗證零件、置具、檢置具與量規。


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