ATOS光學量測系統-葉片逆向工程作業實例

在製造業界電腦輔助檢測(Computer Aid Verification)及逆向工程(Reverse Engineering)的應用領域上有著實際成果的,ATOS已經被認可為最高速,高精度的掃描工具。

3D量測原理

ATOS Triple Scan測頭是由左右兩個CCD鏡頭及中間的光柵投影設備所組成。投影設備將光柵投影到工件上,再由CCD擷取影像,最後經由軟體高度的解析方法,運算出工件的三次元點群,在7秒內可得到5百/8百萬/個點。

ATOS軟體也控制相關的量測變數,包括振動、照明的變化及測頭的校準狀況,當這些變數,干擾到精度時,系統會自動重新量測或顯示警告訊息,以確保量測的精度,所有的ATOS Triple Scan系統,都經過VDI 2634 Part 3的認證。

光學非接觸式量測是以一種全新的理論基礎上:電腦可計算出兩個CCD在空間中的相對位置及角度,並可得知量測的距離以及待測物的實際尺寸。系統主要是由投影設備及兩個CCD Camera所構成,其原理就如同人類的兩雙眼睛,藉由光柵投影在待測物面上,並加以粗細變化及位移,可以輔助CCD Camera將所擷取的數位影像加以分析處理,即可得知待測物在三度空間的幾何尺寸,無須做任何補正,故量測曲面精度高。

3D量測方法

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分區掃描自動疊合

ATOS對於因為尺寸太大或形狀複雜而無法一次量測的工件,可以進行分區掃描,在工件或工件的周圍貼上定位點標籤,然後藉由定位點的輔助,電腦會自動地將多個單筆掃描資料整合在同一座標系統,利用此原理對於大型及複雜的工件可以進行精確且完整的掃描。

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多樣的量測範圍

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ATOS Compact Scan僅僅只需要更換鏡頭,就可以量測不同大小的工件。當工件超大或超小時,也可以改變不同的測頭型式。當需要大量3D量測時也可以結合機械手臂作自動量測。

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ATOS ScanBox
– 自動化3D量測掃描
– 人機介面化
– 3D量測多元彈性化

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逆向工程作業流程

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葉片逆向工程作業實例

製作基座的曲面

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製作葉片的曲面 1

上葉面製作程序:
1.切出剖面線
2.析出取線
3.拉出曲面
4.比對分析並調整

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製作葉片的曲面 2

下葉面製作程序:
1.切出剖面線
2.析出取線
3.拉出曲面
4.比對分析並調整葉片其餘曲面建構

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結合基座與葉片的曲面

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完成渦輪葉片逆向製作

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本文同步刊載於中鋼機械會刊 高雄會刊 第22卷 第1期


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