跟蹤式三維掃描系統(tǒng)

　　背景介紹

       大尺寸的零件如何快速獲取精 準(zhǔn)的三維數(shù)據(jù)?如何能不需要耗費(fèi)大量時(shí)間粘貼標(biāo)記點(diǎn)?

　　TrackScan-P 系列跟蹤式三維掃描系統(tǒng)不但可以在大幅面下進(jìn)行精 準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息采集，而且無需貼點(diǎn)即可完成超高精度動(dòng)態(tài)三維測量。

       所測物體的尺寸較大，或只需對所測物體進(jìn)行同一坐標(biāo)的局部多個(gè)數(shù)據(jù)采集時(shí)，手持激光掃描儀受限于自身大小，進(jìn)行較大數(shù)據(jù)的采集會使精度產(chǎn)生過大偏差，并在采集過程中受限于自身幅面限制，無法進(jìn)行統(tǒng)一坐標(biāo)采集數(shù)據(jù)，同時(shí)采集的數(shù)據(jù)量增大，導(dǎo)致后處理過程中的空間坐標(biāo)對齊難度大、耗時(shí)長。手持激光采集中，會耗費(fèi)大量時(shí)間由人工進(jìn)行粘貼大量的標(biāo)記點(diǎn)，對特征較多或表面不適合粘貼標(biāo)記點(diǎn)的大小型物體較為麻煩。

　　跟蹤式三維掃描系統(tǒng)的E-Track光學(xué)跟蹤器單幅跟蹤面積大，可以對整體進(jìn)行精度控制，減少誤差，針對所測的多個(gè)局部位置進(jìn)行同一空間坐標(biāo)精 準(zhǔn)采集，不但省略了空間位置的拼接，并且進(jìn)行急速且高效的精 準(zhǔn)測量。

　　案例介紹

　　本項(xiàng)目主要目的為采集大尺寸零件的三維數(shù)據(jù)。需要局部測量零件的拼接縫處、圓形洞及軸孔直徑、周邊安裝槽、Z外圈環(huán)形的尺寸等信息，且需保持全部采集數(shù)據(jù)在同一個(gè)坐標(biāo)系下，以便于整體的逆向建模。主要測量難點(diǎn)是尺寸較大，數(shù)據(jù)采集時(shí)零件需要轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證全部采集的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)內(nèi)，同時(shí)精度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。

　　主要測量難點(diǎn)是尺寸較大，數(shù)據(jù)采集時(shí)零件需要轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證全部采集的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)內(nèi)，同時(shí)精度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。

　　采用TrackScan-P 系列跟蹤式三維掃描系統(tǒng)，E-Track光學(xué)跟蹤器可以使局部采集的數(shù)據(jù)在同一個(gè)坐標(biāo)展現(xiàn)，同時(shí)精度得到控制，在設(shè)備的移動(dòng)中，動(dòng)態(tài)跟蹤采集功能可以隨意移動(dòng)設(shè)備和零件的位置，使數(shù)據(jù)的采集更加流暢。

　　產(chǎn)品介紹

　　TrackScan-P 系列跟蹤式三維掃描系統(tǒng)由三維掃描儀和E-Track光學(xué)跟蹤器組成，采用智能光學(xué)跟蹤測量技術(shù)，配備超高分辨率智能相機(jī)，無需貼點(diǎn)即可完成超高精度動(dòng)態(tài)三維測量。

       TrackScan-P 系列三維掃描系統(tǒng)可搭配補(bǔ)光模塊，光照更均勻，支持鈑金件的圓、槽及機(jī)加孔精 準(zhǔn)測量;搭配便攜式CMM測量光筆T-Probe工作，能精 準(zhǔn)獲取工件的邊界、圓、槽等特征;與機(jī)器人協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)智能在線自動(dòng)化批量三維檢測。

　　一、設(shè)備特點(diǎn)

       無需貼點(diǎn) 智能跟蹤

       基于智能光學(xué)跟蹤測量技術(shù)，TrackScan-P 系列跟蹤式三維掃描系統(tǒng)無需貼點(diǎn)、即刻掃描，大幅 提升工作效率、降低人力物力成本。 

       極速高效 無懼細(xì)節(jié)

       基于不同的掃描場景需求，TrackScan-P系列可自由切換多種工作模式。高速掃描模式，掃描速率Z高可達(dá)2,600,000次測量/秒;7束平行藍(lán)色激光精細(xì)掃描，極 致細(xì)節(jié)，精度可達(dá)0.025mm，滿足各類工業(yè)測量需求;單束藍(lán)色激光掃描，迅速獲取深孔及死角位置三維數(shù)據(jù)。 

       環(huán)境感知 超 強(qiáng)適應(yīng)

       采用航空航天級碳纖維材質(zhì)，穩(wěn)定可靠，不易受環(huán)境、震動(dòng)、溫度等外界因素影響;具有超 強(qiáng)環(huán) 境適應(yīng)性，輕松獲取光亮、黑色材質(zhì)物體三維數(shù)據(jù)。 

       邊界檢測 精 準(zhǔn)測量

       新一代孔測技術(shù)，自動(dòng)提取孔特征，無需導(dǎo)入CAD即可快速測孔，大大提升了孔測適應(yīng)性及便捷性。灰度值邊界測量功能，搭配可拆卸式補(bǔ)光模塊，光照更均勻，支持鈑金件的圓、槽及機(jī)加孔精 準(zhǔn)測量，保證對應(yīng)孔的位置度和孔徑的重復(fù)性精度。 

       多樣適配 無限測量

       多種方案，TrackScan-P系列三維掃描系統(tǒng)，可與SCANTECH生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)不同設(shè)備互聯(lián)協(xié)同，應(yīng)對不同類型測量需求。

　　二、技術(shù)規(guī)格

　　三、適配設(shè)備

　　便攜式CMM測量光筆T-Probe 單點(diǎn)重復(fù)性0.030 mm，獲取基準(zhǔn)孔隱藏點(diǎn)等關(guān)鍵部位的精 準(zhǔn)數(shù)據(jù)。 無線傳輸模塊AirGO Pro 在移動(dòng)端同步投屏展示數(shù)據(jù)結(jié)果，獲得更為靈活便攜 的三維掃描體驗(yàn)。

　　Track配合工具模擬器及路徑規(guī)劃軟件

　　構(gòu)成M-Track機(jī)器人路徑智能規(guī)劃引導(dǎo)系統(tǒng)，賦予機(jī)器人“雙眼”和“大腦”。

　　與機(jī)器人協(xié)同工作搭建自動(dòng)化三維測量系統(tǒng)AutoScan-T，實(shí)現(xiàn)高效、批量化測量。

　　工作流程

工作流程圖 

       數(shù)據(jù)采集

　　E-Track光學(xué)跟蹤器識別零件和三維掃描儀的空間坐標(biāo)，由三維掃描儀對零件進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的采集。采集過程中，使用E-Track光學(xué)跟蹤器拾取零件表面極少標(biāo)記點(diǎn)的位置信息，以便進(jìn)行空間坐標(biāo)和精度的整體控制，然后使用采集軟件中標(biāo)記點(diǎn)動(dòng)態(tài)跟蹤的功能，實(shí)現(xiàn)跟蹤器和所測物體掃描中的相對移動(dòng)，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)诫娔X端顯示為三維模型數(shù)據(jù)。

       逆向建模

　　據(jù)掃描數(shù)據(jù)，對零部件進(jìn)行測繪工作：生成實(shí)體文件(格式.stp)。

　　小結(jié)

　　TrackScan-P 系列跟蹤式三維掃描系統(tǒng)的適應(yīng)性、高效性、智能性、穩(wěn)定性以及協(xié)同性為數(shù)據(jù)采集提供助力，便捷精確地獲取數(shù)據(jù)。對大型零件精度和空間位置關(guān)系的把控，使得在采集過程中，在同一空間坐標(biāo)內(nèi)進(jìn)行多個(gè)局部所測零件信息的采集，極大地提高工作效率，減少成本。

　　應(yīng)用

　　檢測

       在采集的三維模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行與cad模型的比對檢測和測量，核實(shí)制造的零件尺寸信息，以及確認(rèn)零件的制造偏差是否達(dá)到目標(biāo)需求。主要用于對3D尺寸及表面信息、2D尺寸、形位公差的分析。

　　逆向建模

　　三維掃描儀獲取的三維面片模型數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制轉(zhuǎn)換為cad模型。

　　裝配

　　直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行尺寸模型或相對孔位的匹配檢驗(yàn)。

　　自動(dòng)化

　　工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化裝備搭載三維激光掃描測量設(shè)備Trackscan，對待檢測工件進(jìn)行三維測量，獲取工件表面的三維數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)得到與設(shè)計(jì)模型對齊的測量模型，提取實(shí)際測量的特征關(guān)鍵數(shù)據(jù)并與理論數(shù)模進(jìn)行對比，分析出檢測工件特定尺寸或缺陷，從而完成生產(chǎn)工件的批量化、自動(dòng)化檢測，從而提高檢測的效率。

　　拓展

　　TrackScan-P 系列跟蹤式三維掃描系統(tǒng)憑借著其不需要粘貼標(biāo)記點(diǎn)，精度高，速度快的優(yōu)點(diǎn)，在古建筑、文物、雕塑等方面用途廣泛。減少甚至不需要碰觸物體，得以很好的保護(hù)文物不受損壞，以及它工業(yè)級的精度，使得細(xì)節(jié)特征得以很好的復(fù)原，更加真實(shí)的還原物體。