天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric

一直以來，對大型工件的快速府寒、高精度3D全尺寸檢測都是一項艱巨的任務(wù)》镉牛現(xiàn)在，北京天遠(yuǎn)三維科技有限公司潛心研發(fā)了全新的3D攝影測量系統(tǒng)DigiMetric题涨，被譽為新一代的數(shù)字三坐標(biāo)偎谁，開創(chuàng)了大尺寸工件快速3D測量技術(shù)領(lǐng)域的新紀(jì)元。

大型鑄件在鑄造過程中携栋，由于砂型的變形和鑄件成型后產(chǎn)生的收縮變形等原因都會產(chǎn)生誤差祸弥。如果因為變形或收縮而產(chǎn)生的鑄件加工尺寸不足會造成整個鑄件的報廢，對企業(yè)造成巨大損失船庐。預(yù)先快速檢測鑄件的關(guān)鍵尺寸迁拂，可以確定后續(xù)加工的余量是否合格，可以提高模具的生產(chǎn)周期羽捻，可為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益掸校。

大型鑄件檢測除了檢驗外形尺寸，另外一個用途是根據(jù)檢測的每一個關(guān)鍵尺寸酣疏，輸入到加工中心涮巩，減少加工中心的進刀余量，提高后續(xù)加工中心的加工效率诬曙，同時也避免加工中心刀具的損壞矩沥。

對于大型的模具廠，還可以根據(jù)鑄件的測量尺寸來計算鑄件的收縮系數(shù)霹孙，以此來確定泡沫模型更加準(zhǔn)確的加工余量咪干。

圖1 檢測現(xiàn)場照片

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由于大型鑄件尺寸很大，搬運非常困難辐赞，而且還存在二次定位的問題部翘，因此很難采用傳統(tǒng)的接觸式三坐標(biāo)測量機，而且傳統(tǒng)的三坐標(biāo)效率比較低响委。有些廠家用龍門三坐標(biāo)新思、經(jīng)緯儀、關(guān)節(jié)臂等測量設(shè)備進行3D測量赘风，但是測量速度很慢夹囚，不能提高模具的生產(chǎn)周期纵刘。

對大型工件的3D測量，目前國際上新流行的技術(shù)是3D攝影測量或者稱為照相測量荸哟。該技術(shù)是根據(jù)視覺3D計算的基本原理開發(fā)的彰导，即如果在空間2個（或2個以上）不同的位置看到同一點，那么該點的空間坐標(biāo)就可計算出來敲茄。通過在待測物體上放置參考點和標(biāo)尺并利用高分辨率的數(shù)碼相機拍攝照片位谋，系統(tǒng)軟件可自動對照片進行處理并計算參考點的3D坐標(biāo)。

經(jīng)過天遠(yuǎn)公司專家團隊的潛心研發(fā)堰燎，在國內(nèi)率先成功推出了“天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric”掏父，3D測量精度高達(dá)≤0.10mm/4m，并根據(jù)企業(yè)的具體要求引舱，在軟件中開發(fā)了3D數(shù)據(jù)與CAD設(shè)計圖的對齊和對比功能鹏亥，不需要在后續(xù)軟件中進行對比，直接在一個軟件中就可以解決對齊和對比功能猬蕉，大大提高3D測量和3D檢測速度脾飘。

圖2 鋼模關(guān)鍵點比較

攝影測量系統(tǒng)DigiMetric

天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric是北京天遠(yuǎn)三維科技有限公司研發(fā)的新型的3D測量設(shè)備，被譽為新一代的數(shù)字三坐標(biāo)薄好，廣泛應(yīng)用于汽車短连、航空航天、發(fā)電設(shè)備和工程機械等大型和重型制造行業(yè)唁底，開創(chuàng)了大尺寸工件快速3D測量技術(shù)領(lǐng)域的新紀(jì)元根术。

天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric又稱為照相測量定位系統(tǒng)或者近景攝影測量系統(tǒng)，是利用照相機技術(shù)來獲取某些特征標(biāo)志點的三坐標(biāo)位置進行的3D測量方法他幢。利用DigiMetric計算出貼在物體表面參考點的3D坐標(biāo)值涮侥，形成一個固定的坐標(biāo)系統(tǒng)，再根據(jù)坐標(biāo)變換使測量的3D坐標(biāo)點對齊到泡沫模型的CAD數(shù)模上订咆，進行對比后得到對比結(jié)果铐维，實現(xiàn)快速的3D檢測目的。

天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric構(gòu)成：DigiMetric系統(tǒng)測量軟件慎菲、編碼點嫁蛇、標(biāo)志點、專業(yè)數(shù)碼相機钧嘶、高精度測量標(biāo)尺棠众。

測量流程如下：

在需要測量處貼好標(biāo)志點琳疏；

在測量范圍內(nèi)布置編碼點和標(biāo)尺有决；

使用數(shù)字相機，在不同角度進行拍攝空盼；

將拍攝所得圖像傳輸?shù)接嬎銠C书幕，DigiMetric系統(tǒng)測量軟件對圖像自動進行處理新荤；

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3D計算；

計算的數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)進行對比台汇；

輸出對比報告苛骨。

圖3 型面關(guān)鍵點比較

3D精度≤0.10mm/4m。3D攝影測量技術(shù)在大型工件3D檢測中的應(yīng)用苟呐，主要代替?zhèn)鹘y(tǒng)的龍門三坐標(biāo)痒芝、激光跟蹤儀、經(jīng)緯儀付箩、關(guān)節(jié)臂等測量設(shè)備肛精。3D攝影測量的優(yōu)點：測量環(huán)境不受限制、測量范圍不受限制瞭谴、操作簡單方便炬山、3D測量精度高，不需搬運工件到三坐標(biāo)工作臺上册压，也不需要對設(shè)備進行繁瑣的調(diào)整位置和校正精度等操作匪从，是一臺便攜式光學(xué)三坐標(biāo)測量機。

天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric在大型鑄件檢測中的應(yīng)用更是體現(xiàn)了速度快捕诲、精度高橄妄、測量方法簡單等優(yōu)勢，現(xiàn)在被東風(fēng)模具等多家汽車模具廠廣泛應(yīng)用卿裙。

實例檢測流程

天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric在一個大型鑄件檢測中的流程如下：首先在大型鑄件的關(guān)鍵檢測部位貼上標(biāo)志點螺煞，在周圍均勻布置編碼點（圖1），用高清晰數(shù)碼相機進行全方位拍照矗寂，把全部照片導(dǎo)入到DigiMetric軟件進行計算碳胳，獲得所有標(biāo)志點的3D坐標(biāo)，然后導(dǎo)入產(chǎn)品的CAD 模型數(shù)據(jù)沫勿，并進行3D對比挨约，對比結(jié)果以色帶分布直觀顯示。此時還可以在待檢測的關(guān)鍵點部位進行拖拽产雹，即可獲得該點的誤差數(shù)據(jù)诫惭，最后可以導(dǎo)出所需格式的檢測報告。

天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric對此類大型工件的3D全尺寸檢測全部流程僅需1h蔓挖，采用3D攝影測量技術(shù)是如此的快速夕土、靈活、方便瘟判，從而輕松地實現(xiàn)了大型工件的高效怨绣、高精度3D全尺寸檢測，為企業(yè)大大提高了工作效率拷获，節(jié)約了產(chǎn)品檢測成本篮撑，創(chuàng)造了高效益减细。

下面以天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric在大型鋼模3D檢測中的應(yīng)用為例進行流程介紹：此案例需要對產(chǎn)品的部分型面進行對比，因此在3D攝影測量的基礎(chǔ)上电伐，還需要配合3D掃描儀進行精細(xì)掃描顷床，獲取型面的點云數(shù)據(jù)。首先采用天遠(yuǎn)三維攝影測量系統(tǒng)DigiMetric獲得所有標(biāo)志點的3D坐標(biāo)秆杰，以此標(biāo)志點3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)為框架脸榔，用天遠(yuǎn)三維掃描儀OKIO系列產(chǎn)品進行型面的精細(xì)3D掃描，從而得到型面的點云數(shù)據(jù)和標(biāo)志點框架數(shù)據(jù)蝠肤。然后導(dǎo)入產(chǎn)品的CAD 模型數(shù)據(jù)骗采，并進行3D對比（圖2、3）橄看，可以對比型面數(shù)據(jù)词趾，亦可比對關(guān)鍵點坐標(biāo)數(shù)據(jù)，還可進行2D截面分析硅跌，這些對比結(jié)果以色帶分布直觀顯示审陌。

以上是對鑄件、鋼模和鋼模型面的3D檢測過程和檢測結(jié)果闲涕，能夠快速精確地進行車間生產(chǎn)現(xiàn)場3D測量及檢測疤格，不需要對大型工件進行費力的搬運和吊裝，大大提高工廠檢測和生產(chǎn)效率剖毯，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟效益圾笨。

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