CC BY
30
Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»
УДК 004.92+658.562
БЕСКОНТАКТНЫЕ МЕТОДЫ 3D КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ИЗДЕЛИЙ
А. А. Лобза, А. Ю. Васянина, Д. А. Ермоленко, В. С. Лобза
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: tonkikh.anastasiya.1995@mail.ru
Рассматривается применение 3D-методов бесконтактного контроля геометрии изделий посредствам современного оборудования.
Ключевые слова: бесконтактный контроль, 3D-сканер, портативная координатно-измерительная машина (КИМ) с лазерным сканером, CAD-моделирование, приемная цифровая веб-камера, лазерный дальномер, 3D-оборудование.
NON-CONTACT 3D GEOMETRICAL PARAMETERS CONTROL
OF THE PRODUCT
A. A. Lobza, A. U. Vasyanina, D. A. Ermolenko, V. S. Lobza
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: tonkikh.anastasiya.1995@mail.ru
In the paper was reviewed using 3D-methods of non-contact geometrical parameters control.
Keywords: non-contact control, 3D-scanner, portable coordinate measuring machine with laser scanner, CAD-modeling, web-camera, laser rangefinder, 3D-equipment.
В настоящее время практически любое современное предприятие не сможет стать успешным без организации дополнительного контроля геометрии изготавливаемых изделий. Объемный контроль геометрии сложных деталей достаточно проблематично обеспечить контактным методом, поэтому на их смену приходят новые технологии с применением высокоточных 3D сканеров, работающих на специальном программном обеспечении, портативных координатно-измерительных машин (КИМ) с лазерным сканером.
3D-сканер представляет собой автоматизированную машину с подвижной измерительной головкой. Возможность оборудования позволяет произвести оцифровку поверхности и сопоставить данные сканирования с исходной CAD-моделью. По результатам такого сравнения создается отчет с картой отклонений геометрии детали от исходной CAD-модели [1].
Лазерное сканирование широко применяют для получения 3D отдельных деталей, узлов, поэтому портативные КИМ стали оснащать лазерными сканерами (ЛС). ЛС состоит из излучающего маломощного безопасного для глаз лазера обычно красного цвета (длиной волны 680 нм) и приемной цифровой веб-камеры. Луч лазера отражается в измеряемой детали и попадает в веб-камеру. Сканирующим устройством в данной установке является лазерный дальномер, приспособленный для замера изделия. Полученные данные обрабатываются штатным программным обеспечением по сложным алгоритмам и преобразовываются в так называемое трехмерное облако точек, которое характеризует положение большего числа координат измеряемой детали относительно друг друга. В последующем программа фильтрует данные и накладывает оставшиеся точки на полигональную сетку или модель и получается трехмерное изображение измеряемого изделия [2].
Достоинствами бесконтактных методов является возможность контроля геометрических параметров крупногабаритных изделий, деталей сложной формы, линейных и угловых размеров,
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 2
производить полный анализ отклонений формы от эталонной детали, получение CAD-модели, а так же имеется возможность восстановления конструкторской документации в случае ее отсутствия или утраты [3].
Недостатками контроля геометрических параметров, осуществляемых посредствам 3D-обо-рудования, заключаются в возникновении наложения ограничений на объекты, которые необходимо оцифровать, в частности это касается изделий с зеркальной, прозрачной поверхностью [4]. Также для получения полной информации об изделии, необходимо произвести ряд повторяющихся операций за несколько циклов работы для достижения результатов.
Таким образом, на данном этапе все больше становится актуально применять на предприятиях 3D-оборудование для контроля изготавливаемой продукции. Бесконтактные методы 3D-контроля позволяют получать более точные значения геометрии деталей, а также значительно автоматизировать процесс полной проверки сложных по конфигурации изделий.
Библиографические ссылки
1. URL: http://www/invent3d.ru/3D-control (дата обращения: 15.02.2018).
2. Прямицын И. Б., Черепанов И. Б. Лазерные сканирующие устройства [Электронный ресурс]. URL: http://dopusk.net/?page_id=1369 (дата обращения: 13.02.2018).
3. URL: http://can-touch.ru/vse-o-3d-skanerax/ (дата обращения: 14.02.2018).
4. URL: http://ru.dtent.ru/catalog/izmeritel_nye_sistemy/izmeritel_naya_mashina_dlya_3D_ska-nirovaniya/ (дата обращения: 17.02.2018),
© Лобза А. А., Васянина А. Ю., Ермоленко Д. А., Лобза В. С., 2018
