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條紋投影的光學(xué)測量方法有什么優(yōu)勢？

光學(xué)測量的優(yōu)勢

您還在使用傳統(tǒng)的三坐標(biāo)（CMM) 測量儀嗎？您想提高工作效率嗎酒来？您想使用最新的 高效率卢未，高精度，適用于自由曲面數(shù)據(jù)獲取的光學(xué)測量系統(tǒng)嗎详鲜？本份白皮書向您介紹 最新技術(shù)：德國ZEISS光電技術(shù)有限公司利用光柵投影原理研發(fā)生產(chǎn)的COMET系列三維光學(xué)掃描系統(tǒng)躏宗。

創(chuàng)新的三維光學(xué)量測系統(tǒng)操作簡便，用途廣泛丹蛀，可大大簡化工作流程根爆，提高質(zhì)量控制 效率。使用三維光學(xué)掃描系統(tǒng)對被測件表面進(jìn)行整體的三維數(shù)據(jù)采集春陆，獲取表面細(xì)節(jié)部位的高精度三維數(shù)據(jù)英鸵。您可將之應(yīng)用于 質(zhì)量控制-掃描數(shù)據(jù)與CAD數(shù)模進(jìn)行比對；亦可用于逆向工程-快速獲取設(shè)計(jì)樣尺寸寝谚，生成CAD數(shù)模, 三維光學(xué)掃描系統(tǒng)讓您的業(yè)務(wù) 更上一層樓妙旅！

光學(xué)非接觸式測量方法確保對易變形工件， 如泡沫件等蹋烂，進(jìn)行準(zhǔn)確測量战覆，避免了傳統(tǒng)的三坐標(biāo)等（CMM）接觸式測量方法因接 觸被測件引起工件變形而影響測量結(jié)果。利用先進(jìn)的光學(xué)非接觸式測量技術(shù)苹动，您能更好的進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制柬乓，使自己產(chǎn)品的質(zhì)量 勝人一籌，在市場競爭中贏得決定性的優(yōu)勢蠢涝。請告訴您的合作伙伴和您的客戶玄呛，您使用最新科技的三維光學(xué)掃描技術(shù)進(jìn)行高效率， 高質(zhì)量的產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集與產(chǎn)品質(zhì)量控制和二；將創(chuàng)新的三維光學(xué)掃描設(shè)備提供給您的操作人員徘铝，讓他們使用這款最新科技產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì) 量控制工作，提高工作效率惯吕，減少工作壓力惕它，提高工作滿意度！

目錄:

白光光柵投影技術(shù)的工作原理 

光學(xué)測量系統(tǒng)為用戶帶來了什么改變废登？ 

光學(xué)三維數(shù)字化量測技術(shù)的突出優(yōu)勢： 

三維光學(xué)掃描系統(tǒng)測量速度到底有多快淹魄？ 

三維光學(xué)掃描系統(tǒng)的掃描質(zhì)量與精度值得期待！ 

三維光學(xué)掃描系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些堡距？ 

如何避開三維光學(xué)掃描系統(tǒng)的局限性甲锡，獲得最佳掃描結(jié)果 

實(shí)際應(yīng)用故事 

白光光柵投影技術(shù)的工作原理

投影鏡頭向被測件表面投射光柵，因被測件表面形態(tài)導(dǎo)致光柵變形并反射羽戒，然后 由接收相機(jī)（單相機(jī)或多相機(jī)）接收到反射回來的被測件表面三維數(shù)據(jù)缤沦。 通過反射光束與相機(jī)角度進(jìn)行三角計(jì)算與解碼虎韵，從而獲得每個(gè)測得三維光點(diǎn)的坐 標(biāo)系數(shù)據(jù)。 隨著使用的相機(jī)分辨率與測量鏡頭的不同赎冶，測得數(shù)據(jù)在被測件表面（虛擬）構(gòu)造 的三角網(wǎng)格大小也不相同仲寇。三角網(wǎng)格越精細(xì)，被測件表面的復(fù)雜細(xì)節(jié)宅谁，如半徑购具， 折邊等，呈現(xiàn)得越清晰记浸。根據(jù)掃描設(shè)備的型號(hào)不同惯醇，橫向點(diǎn)間距（分辨率）一般 在20um 到250um 之間不等。請注意裸悟，此處分辨率并非指設(shè)備精度款野。

請繼續(xù)閱讀，獲取更多信息绕时。

光學(xué)測量系統(tǒng)為用戶帶來了什么改變侮增？

光學(xué)三維量測技術(shù)與傳統(tǒng)接觸式量測技術(shù)的區(qū)別：

首先，光學(xué)三維量測技術(shù)可以對被測件進(jìn)行整體掃描株捌，兩幅掃描結(jié)果通過公共部位進(jìn)行拼接月腋，從而得到被測件的全 貌-類似于全景相片。單幅掃描結(jié)果也可通過標(biāo)記點(diǎn)拼接的方式與另一副掃描結(jié)果進(jìn)行拼接瓣赂。是否需要拼接由被測 件尺寸/表面狀況榆骚，選用的設(shè)備型號(hào)/配置來決定。有些型號(hào)的設(shè)備只能通過黏貼標(biāo)記點(diǎn)來確保正確拼接煌集，而另一些 則無此要求妓肢。

接下來，需要對掃描獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估苫纤。此時(shí)碉钠，根據(jù)圖紙或用戶指定規(guī)格參數(shù)將 STL 數(shù)據(jù)與 CAD 數(shù)模進(jìn)行對齊。需要評(píng)估的特征（如孔卷拘，表面區(qū)域喊废，邊角，椎 體等）通過形狀與位置進(jìn)行三維比對評(píng)估恭金，并生成 PDF 格式的報(bào)告操禀。

光學(xué)三維數(shù)字化量測技術(shù)的突出優(yōu)勢：

1. 快速進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)測量與評(píng)估 只需輕輕點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)褂策，即可獲得被測件整體的圖像横腿，即便無經(jīng)驗(yàn)的測量員亦可快速進(jìn)行測量設(shè)定與評(píng)估。

2. 單次測量獲取的三維數(shù)據(jù)更全面般六，更完整 三維光學(xué)掃描設(shè)備工作時(shí)灰深，相機(jī)可獲取被測件上所有光線可達(dá)區(qū)域饵卸，包括潛在量測區(qū)域的三維數(shù)據(jù)。（與之相比彰饭，傳統(tǒng)的接觸 式測量設(shè)備僅可獲得指定區(qū)域的有限數(shù)據(jù)）

3. 數(shù)據(jù)后處理與評(píng)估更加簡便 若完成測量后驻奇，用戶對該測量數(shù)據(jù)結(jié)果有異議，無論您手頭是否還有該被測件肤贮，您只需將之前測量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)點(diǎn)擊打開峰抽，即可 在任何需要時(shí)候，進(jìn)行測量結(jié)果再評(píng)估搭艺，而無需重新測量榛开。

4. 多種自動(dòng)化測量方案可選 為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量目標(biāo)，我們提供多種方案啤兆，供您自由選擇：

(1) 簡單自動(dòng)化測量方案

使用自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)可對滿足測量場尺寸大小的被測件進(jìn)行自動(dòng)旋轉(zhuǎn)與測量控制姚锥。（如被測件尺寸 200 mm x 200 mm x 200 mm)

操作者可通過掃描軟件自由設(shè)定轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度。 (2) 全自動(dòng)測量方案

通過工業(yè)機(jī)器人或者機(jī)械臂控制掃描頭桶棍，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)掃描測量凉逛。 通過對被測件進(jìn)行掃描方案編程，機(jī)器人可根據(jù)程序自動(dòng)進(jìn)行各位置掃描測量群井，在線/離線程序均可適用状飞。

5. 無需昂貴夾具,不受場地限制

我們的掃描量測系統(tǒng)高度便攜，不受測量場地限制书斜。一套設(shè)備可在不同車間昔瞧，不同工作地點(diǎn) ， 不同部門間移動(dòng)使用菩佑，只要被測件本身穩(wěn)定且特征明顯自晰，無需夾具即可測量。

三維光學(xué)掃描系統(tǒng)測量速度到底有多快稍坯？

憑借系統(tǒng)適配電腦的強(qiáng)大功能酬荞，三維光學(xué)掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集速度極其快捷。數(shù)據(jù)采集時(shí)間主要取決于被測件的表面特征以及掃 描評(píng)估要求瞧哟。換而言之混巧，取決于該次掃描任務(wù)需要進(jìn)行的單幅掃描次數(shù)。根據(jù)被測件表面特征情況勤揩，三維光學(xué)掃描系統(tǒng)單幅掃 描速度一般在 2-5 秒猎蚀。 一旦掃描/評(píng)估方案已經(jīng)確定，從數(shù)據(jù)采集(掃描）产掂，后處理竖杂，數(shù)據(jù)評(píng)估，到報(bào)告生成也就短短幾分鐘的時(shí)間辅及。

三維光學(xué)掃描系統(tǒng)的掃描質(zhì)量與精度值得期待雕乃！

與傳統(tǒng)的 CMM 三坐標(biāo)相比桌强，ZEISS Optotechnik 高精準(zhǔn)三維光學(xué)掃描量測系統(tǒng)，為您提供值得信賴的數(shù)據(jù)質(zhì)量與精度侯旬。三維光 學(xué)數(shù)字化量測系統(tǒng)采用值得信任的德國 VDI 測量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（VDI 2634 Sheet 3）浴营，根據(jù)球心距公差與其他要素進(jìn)行精度評(píng)判。 ZEISS Optotechnik 高端三維光學(xué)掃描系統(tǒng)精度可達(dá)個(gè)位數(shù) μ 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)擂冷。

三維光學(xué)掃描系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些磁不？

三維光學(xué)數(shù)字化掃描量測系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛多樣砂裹。比較常規(guī)的有：進(jìn)行實(shí)際-理論數(shù)據(jù)比對（與CAD 數(shù)模進(jìn)行比 對）從而達(dá)到質(zhì)量控制目的尊捞。根據(jù)各位用戶的公司實(shí)際情況，可用于設(shè)計(jì)宏怔，研發(fā)奏路，質(zhì)保，實(shí)驗(yàn)室等各個(gè)部門臊诊。 三維光學(xué)掃描系統(tǒng)工作效率高鸽粉，投資回報(bào)率快！

應(yīng)用領(lǐng)域總覽：

· 質(zhì)量檢驗(yàn)與控制

o 實(shí)際-理論數(shù)據(jù)比對（掃描數(shù)據(jù)與CAD數(shù)模比對）

o 尺寸/邊界的三維數(shù)據(jù)測量 （如鈑金件）

o 批量生產(chǎn)質(zhì)量控制 /檢測 （人工或自動(dòng)化測量）

· 模具與工具制造

o 工具再造

o 獲取掃描數(shù)據(jù)抓艳，生成刀具路徑

o 提供實(shí)際數(shù)據(jù)

o x 周期后的磨耗測試

· 設(shè)計(jì)

掃描設(shè)計(jì)樣触机，生成CAD數(shù)模 o 為批量生產(chǎn)提供刀具路徑 o 記錄設(shè)計(jì)步驟

如何避開三維光學(xué)掃描系統(tǒng)的局限性，獲得最佳掃描結(jié)果

首先玷或，光柵投影技術(shù)是一種可靠的光學(xué)條紋比對測量方法儡首，但需要被測件表面條件的“配合”：被測表面需能夠反射黑白光柵 條紋，并使之被接受相機(jī)接受偏友。不“配合”的物體表面如拋光金屬等高反光表面或者玻璃等透明材質(zhì)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)反射獲取的失 敗蔬胯。深黑色材質(zhì)或黑色光亮材質(zhì)亦會(huì)增加數(shù)據(jù)采集難度。此時(shí)位他，需要根據(jù)物體表面實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)修改氛濒；此外，在被測件表 面噴涂白色顯影劑也能有效解決上述問題亡谭。

目前市場上有多種顯影劑可供選擇软动，其噴涂厚度僅幾個(gè) μm。掃描完成后奶堵，輕輕擦拭或吹拂即可去除物體表面噴涂的粉末衙地。 液態(tài)顯影劑因其噴涂 24 小時(shí)后即可自動(dòng)分解,無殘留物而得到廣泛應(yīng)用。

若測量誤差允許（因噴粉后獲得的數(shù)據(jù)為物體加上噴粉厚度的數(shù)據(jù)）啸业，噴涂顯影劑后進(jìn)行測量將可解決上述被測物表面“不配 合”的問題洗筛。

使用三維光學(xué)掃描系統(tǒng)進(jìn)行測量可能遇到的另一個(gè)問題是光線遮擋問題。因工件表面的幾何特點(diǎn)求驳，投影光柵無法到達(dá)某些特定 區(qū)域（如深孔或凹陷等）种司，則無法獲取相應(yīng)區(qū)域的三維數(shù)據(jù)。

以下掃描原則總是適用的： 凡是肉眼可以“看到”的區(qū)域粥谐，一般均可采集到相關(guān)數(shù)據(jù)娶得。（光線可達(dá)原則）

實(shí)際應(yīng)用故事

應(yīng)用：逆向工程 行業(yè)：消耗品

用戶需求: 該用戶在生產(chǎn)獵槍方面有悠長歷史，產(chǎn)品以高質(zhì)量與高精準(zhǔn)而著名⊙海現(xiàn)在需要對具有復(fù)雜曲面特征的手工槍托進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采 集與檢測懊湾，故而尋求一款高精度光學(xué)量測系統(tǒng)進(jìn)行三維數(shù)字化采集與逆向工程。（生成CAD數(shù)模）

應(yīng)用解決方案:

采用德國ZEISS Optotechnik 適配三維光學(xué)掃描機(jī)型禽篱，配合ZEISS Optotechnik 自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)對槍托進(jìn)行自動(dòng)定位掃描畜伐，只需簡單幾 個(gè)步驟，即可獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)躺率。使用相應(yīng)軟進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理玛界，并進(jìn)行實(shí)際掃描數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的高精度確比對。利用逆向工程軟 件悼吱，即可獲取新款槍托的三維數(shù)據(jù)慎框，生成CAD數(shù)模。

用戶使用上述ZEISS Optotechnik掃描系統(tǒng)進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工作后添。

ZEISS Optotechnik 三維數(shù)字化量測設(shè)備的優(yōu)勢: 傳統(tǒng)接觸式三坐標(biāo)測量系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足用戶日益增長的實(shí)際測量需求笨枯，尤其無法滿足對具有復(fù)雜自由曲面的搶托模型的測量 要求。ZEISS Optotechnik的三維光學(xué)量測系統(tǒng)則可以很好填補(bǔ)空白遇西，滿足對自由曲面的測量要求馅精，滿足用戶快速，精準(zhǔn)的測量 要求粱檀。此外洲敢，三維光學(xué)量測系統(tǒng)還具有簡便易學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。

三維光學(xué)系統(tǒng)具有三維掃描牙饲，逆向工程的功能纤厨，大大增強(qiáng)了工作的靈活性，提高工作效率景絮，大大減少質(zhì)量控制與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí) 間守镰。

“ZEISS Optotechnik 光學(xué)量測系統(tǒng)，更快说悄，更靈活猖右，更高效” 來自用戶的質(zhì)量總監(jiān)說：“無論進(jìn)行逆向工程還是三維檢測， 該光學(xué)量測系統(tǒng)為我們提供更快合圃，更便捷的掃描過程與更好的測量結(jié)果”稽橱。

除去技術(shù)層面的優(yōu)勢，ZEISS Optotechnik三維光學(xué)掃描系統(tǒng)操作簡便砂猿，易學(xué)易懂谷庐，具有極高的性價(jià)比耙屹，投資回報(bào)率高，ROI小 于等于3年拘绳。

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