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精密3D量测技术的发展现状和趋势

Tags : 3D量测 ATOS Capsule 三维光学量测系统

ATOS Capsule是全域数据化扫描零件外观形状的光学精密量测系统

随着产品设计的改变与提升, 无论是汽车, 航天或是电子产业, 在3D量测的精度与效率要求也随之提高。精度不但要求越来越高, 尺寸的标注也渐渐地走向几何公差尺寸的规范, 相较于传统的尺寸标注已经无法满足设计要求。另外, 在全球业务合作的要求下, 也有越来越多的几何公差尺寸应用需求产生, 在产品的图面上使用GD&T来做尺寸标注占比也更多, 应用上也更复杂。因此光学三维量测系统在许多工业领域正取代接触式测量仪与传统的量具, 3D量测以更短的测量时间获取被测物件更多的细节和更容易解读的品管信息。一般机械结构的量测系统是以基于点的或线性的方式获取数值，而光学量测系统则进化为获取三维量测资料和CAD之间的全域偏差数值。由于该量测资料包含了被测物件的所有信息，除了与CAD比对的形面误差外，软件还能自动导出诸如, 误差色彩图, 断面线, 基本尺寸, GD&T, 厚度, 面积/体积, 等详细的3D量测信息。

全新ATOS Capsule是全域数据化扫描零件外观形状的光学精密量测系统。在每次量测皆能得到全域分布的三维坐标点, 扫描时间仅需2~3秒内即可获取高达1200万个独立量测点。在量测数据上，可呈现非常高的特征细节，因此非常小的零件特征也能够被量测出来。

三维光学量测系统的精度不是仰赖昂贵和高维护需求的精密结构，而是基于最先进的光学、精确的图形处理和数学演算。客户可以通过标准的校正程序来确保设备的精度。根据VDI2634 规范, 透过标准球规来验证设备精度, ATOS Capsule 可设定不同的量测范围, 量测精度可达3μm到15μm

3D量测技术的发展现状和趋势
跟着工业4.0的脚步, ATOS Capsule 也可与机械手臂整合, 进行全自动扫描3D量测工作。GOM 率先提出了Scanbox 标准化自动量测设备与VMR(Virtual measuring room)的观念; 传统的自动化是透过用户端/系统整合商, 做大量整合工作才能运行, 而Scanbox 已经是一组标准化且整合完成的自动量测设备, 包含了机械手臂, 第7轴旋转台, 即停安全装置, 机械臂控制与路径规划软件 等, 所以无须在客户端做任何的整合工作, 组装好之后即可使用。更重要的内含的VMR软件模块, 使用者可以透过VMR直接控制机械手臂并且在内规划量测路径, 规划时软件会自动侦测判读移动路径是否有碰撞的危险, 避免机械手臂碰撞的发生, 提升使用效率与便利性。