3DCaMega五轴数控三维扫描系统在三维数字化检测中的应用

在目前的零件制造、加工和装配等飞机制造工程中,急需有效、实用、高效的三维数字化检测技术和设备.中大型不规则飞机型面零部件三维数字化检测要求有高精度的局部扫描和整体的高精度定位拼接、高精度的型面检测和边孔检测、可重复自动检测以及操作的简易性和高效性.现有的检测手段中,三坐标测量机具有对不规则型面检测的不适应性和低效率等问题;手持式激光扫描仪和便携式照相扫描仪具有需要繁琐地贴标识点、标识点扩展拼接带来的积误差和误差放大以及非自动重复测量等问题.3D CaMega五轴数控三维扫描系统可以成为有效、实用、高效的飞机三维数字化检测技术和设备方案.     

市场

激光扫描仪NVision公司的ModelMakerZ激光扫描仪可对发光面进行扫描，扫描尺寸最小可达到0.0002mm(8微英寸)。传统的激光扫描仪很难扫描发光的表面，这是由于发光面会分散激光束，使得扫描仪传感器混淆了被扫描面的位置信息。ModelMakerZ扫描仪解决了这一问题，它根据操作条件的不同，可以改变激光的强度和照相机的感光度。该扫描仪为便携式产品，可以高精度地捕捉复杂的三维图形。ModelMaker扫描仪系统由便携式的CMM、个人电脑和专门的ModelMaker软件组成。CMM配有三维激光传感器，ModelMaker软件可以对数据进行选取、显示、操作和…     

柯尼卡美能达RANGE 7三维扫描仪

<正>柯尼卡美能达是全球知名的光学研发制造企业,从1997年起共陆续推出了5代VIVID照相式激光三维扫描仪,是唯一实现了1套系统、3个镜头对物体形状进行测量的三维扫描仪。     

法如科技推出业界最小、最轻的三维激光扫描仪

法如科技有限公司(FARO)——世界领先的便携式测量以及成像解决方案提供商,日前发布全新法如激光扫描仪,即Focus3D。Focus3D是一款革命性的高性能三维激光扫描仪,可进行复杂测量和建档,配有直观的触控屏,操作非常简便,如同一台即拍即得的数     

基于T-Scan的三维激光扫描系统测量误差分析

三维激光自动扫描系统可以快速获取零件表面信息,提高扫描系统的测量精度可以进一步提高系统性能。针对扫描精度问题,对扫描系统的测量误差进行了分析和评估,在试验中使用的扫描系统由机器人和商业三维激光扫描仪T-Scan组成,这种商业三维激光扫描仪的基本原理是激光三角法,测量误差受到扫描位姿的影响。将T-Scan的扫描位姿分解为扫描深度、俯仰角和偏转角,通过控制变量试验研究了扫描位姿对随机误差和系统误差的影响。试验结果显示,扫描结果的随机误差远小于系统误差,系统误差与扫描深度和俯仰角呈双线性关系。根据试验结果建立了系统误差的预测模型,通过模型预测的系统误差与实际试验结果的偏差最大为26μm,该预测模型是优化扫描轨迹从而提高测量精度的前提条件。     

基于三维激光成像系统的相机标定方法

三维激光成像系统中点云数据与影像数据的融合可以对被扫描物体赋予真彩色.为了获得点云数据与影像数据良好的融合效果,就需要精确的确定载体坐标系与相机坐标系之间的关系.本文针对三维激光成像系统点云模型真彩色处理方法进行研究,提出了一种基于三维激光成像系统的相机标定方法.通过对相机坐标系的标定,建立点云数据与影像数据之间的数学模型.实验结果显示,采用所提出的方法,能够使得三维立体点云数据与影像数据精确融合.最终得到被扫描目标的真彩色3D模型.     

基于小波奇异分析的流场计算方法及应用

首次将三维小波以及二维小波奇异性分析的思想引进三维以及二维复杂流场的数值计算,发展了一种高效率、高精度、高分辨率的方法.该算法的核心是获取流场中物理量在不同空间点的Hlder指数α,而该指数α的获取又依赖于小波变换以及高维(即二维或三维)小波分析技术.在三维与二维欧氏空间中,为进行小波多分辨分析,需要在尺度空间与小波空间分别引进尺度基与小波基.对二维问题,尺度基与小波基的基底要由1个尺度函数与3个小波函数组成,而三维时要由1个尺度函数和7个小波函数组成.借助于小波奇异分析所找到的流场中奇异点区域与光滑区域,便可分别选用高分辨率、高精度的WENO(weighted essential non-oscillatory)格式与高精度中心差分格式进行流场的离散求解.一系列二维(即,①二维前台阶问题的Euler流;②二维双马赫反射的Euler流; ③著名的二维Riemann问题;④跨声速RAE2822翼型二维绕流; ⑤跨声速VKI-LS 59二维涡轮叶栅绕流)与三维(即,⑥跨声速轴流压气机转子NASA(National Aeronautics and Space Administration) Rotor 37三维黏性绕流;⑦跨声速风扇转子NASA Rotor 67三维黏性绕流)算例表明:该方法的计算效率比传统的WENO格式有较大的提高,大部分典型算例能够提高3~5倍,而且可以获取复杂流场中高分辨率的激波结构以及涡系分布,可以得到与有关实验数据较为吻合的数值结果.      

三维扫描仪在发动机叶片测量中的应用

<正>不喷显影剂对发动机叶片进行完整的三维扫描数字化及测量是发动机叶片快速磨削加工的基础,以磨削代替铣和磨来提高生产效率。对于大约700mm长的叶片,其3D测量精度高于0.02mm,不仅对扫描仪的     

航空发动机叶片高精度自动测量系统

为了解决叶片完整型面自动测量存在的问题,提出了一种叶片高精度自动测量融合系统.系统结合双目三维扫描装置和电控转台,利用高精度校准平面旋转,通过平面拟合、虚拟转轴及角度计算,获取高精度四元数及中心位置坐标后完成自身定位.多次测量数据以中心坐标为中心,进行四元数运算,即可实现叶片实时测量融合.对融合后数据采用阈值迭代就近点(ICP)算法收敛处理消除机械转动误差.结果表明:系统装置综合精度为0.03~0.04mm,可自动、高效、稳定地实现发动机叶片的高精度测量.      

双光束补偿扫描系统

提出一种新的高精度大型平面扫描仪。利用双光束补偿系统，扫描头由一特殊光路组成。当入射光通过此光路后，产生对称输出的两束光。当入射光发生角漂或扫描头发生摆动时，输出的两束光对称上下漂移，其中心线保持不变，故扫描形成的基准面保持不变，从而大大提高了测量精度。经实验证明，测量精度优于2．5×10－6。     

三维激光成像系统的点云模型真彩色处理方法

三维激光成像系统获得的点云数据精度高并且保有高精度的高程信息,然而特征信息不明显,没有保留全部的点和点的拓扑关系,无法直接判读地面物体;影像数据空间分辨率和精度低,并且缺少高程信息,然而其影像的特征连续,光谱信息丰富.因此,进行点云数据与影像数据融合方法的研究是目前三维激光成像系统研制的前沿性课题.针对点云数据与影像数据融合方法的研究,提出了一种三维激光成像系统点云模型真彩色处理的方法.实验结果显示,采用所提出的方法,不仅能够获得被扫描物体的位置信息和大小信息,而且能够得到被扫描物体的表面纹理细节信息.     

大幅面光学摄影测量胶片的数字化实现途径

提出利用成熟的扫描仪产品和一些新技术,对大幅面光学摄影测量胶片进行数字化的途径。通过对通用扫描仪的扫描方法、光学系统、传动机构等进行改进,并采用图像校准技术,完成大幅面光学测量胶片的高精度数字化,从而提高图像分析、判读和处理的精度。     

飞机大型复杂构件三维数字化协同测量方法研究

针对飞机大型复杂整体结构件装配对测量技术的差异化需求,开展了基于Metronor双相机跟踪系统、手持式光笔和Aicon扫描仪的协同测量方法研究,给出了手持式光笔和三维跟踪扫描测量的技术方案,省去了反光标识点粘贴和去除工作,并在4m×3m×2m空间内进行了工艺测试,测量误差不超过0.075mm,可实现内部隐藏特征、孔位信息、轴线、配合型面、气动外形和间隙阶差的测量,满足了飞机装配大型复杂结构件装配的三维数字化测量需求。     

双时间步长加权ENO-强紧致高分辨率格式及在叶轮机械非定常流动中的应用

在非结构网格下,针对非定常三维N-S方程组发展了一种双时间步长高精度快速迭代格式。该格式在时间上具有二阶精度,在空间上将r=3的加权ENO格式与强紧致格式相结合去处理N-S方程中的对流项以及离散方程的右端项,并用四阶精度的紧致格式去计算N-S方程中的粘性项。典型的3个算例从不同侧面对格式进行了考核。计算表明:该算法具有高效率与高分辨率的特征,所得的计算结果与相关实验数据比较吻合,初步表明了该算法可以在非结构网格下模拟非定常流动的物理过程。      

一种高分辨率积分输出的A/D转换电路的设计

针对通常需要高分辨率的模数转换的导航领域,描述了一种高分辨率积分输出的A/D转换电路的设计,论述其工作原理和软硬件设计方案。通过电路仿真和试验分析表明,这种A/D转换电路的设计兼具V/F转换的高精度和A/D转换的高速输出的优点。     

FARO推出新一代三维激光扫描仪和软件

工厂或建筑物的三维文件生成和储存等大规模成像任务需要数百次扫描,并且需要投入大量时间和资源.为了节约成本,这类大规模项目必须在尽可能短的时间内完成,并且保证高质量产出.新型Photon激光扫描仪可大大提高客户的生产力和产品质量,而Photon 120的远距离测量能力减少了重新摆放和设置设备的必要性.     

基于逆向工程的发动机叶片数字化设计验证

对发动机叶片实体建模中的关键问题进行了分析,并采用关节臂激光扫描仪进行了装配模式下发动机叶片的逆向扫描,运用Geomagic Qualify软件实现了叶片型面三维误差比较以及叶片截面指标计算分析,为发动机叶片的数字化设计验证提供了参考。     

相位测量轮廓术应用于叶片测量

为解决叶片高精度三维轮廓测量成本高、效率低的问题,搭建了基于相位测量的三维轮廓测量系统.在完成了系统标定后,为了检验系统的测量精度,测量了一个滚珠轴承,测量精度为(0.084±10.01)mm.利用该系统从不同方向对某叶片进行了6次数据采集,采集到的数据通过数据融合得到了整个叶片的三维点云,利用整个叶片三维点云数据得到了叶片的不同截面图,为叶片型面轮廓和几何尺寸的检测提供了依据.相位测量轮廓术用于叶片三维轮廓测量,在保证测量精度的同时大大降低了测量成本,因此将相位测量轮廓术用于叶片三维轮廓测量是非常有意义的.      

机载大屏幕显示器红外触摸组件设计

根据机载设备人机交互需求,设计了机载大屏幕显示器的红外触摸组件。采用了双向红外收发、动态地址扫描、环境光强扫描、多点触摸扫描等技术,组件具有高分辨率、高精度、高可靠性、抗强光直射干扰、支持多点触控等特点。测试结果表明,该组件性能指标完全满足机载大屏幕显示器的人机交互需求。     

基于非接触测量技术的低速风洞连续扫描试验技术研究

基于Optotrak非接触光学测量系统,建立了风洞试验模型三维姿态角测量方法,实现了模型姿态角的高精度、实时、外触发时钟同步测量。基于该方法测量模型三维实时姿态角,在FL-14低速风洞开展了张线尾撑下YF-16飞机1∶9标模纵、横向连续扫描测力试验。试验结果表明,在0.3°/s的扫描速率下,连续扫描与步进试验数据比对一致性好,各气动分量同期重复性达到国军标合格或先进指标。连续扫描试验获得了更为详尽完整的气动特性信息,同时显著提升了试验效率。