OKSF 6.1 Akvizicija podataka o realnom objektu
•Download as PPTX, PDF•
0 likes•88 views
Online kurs: 3D modeliranje slobodnih formi u softver Fusion 360. Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu. Realizacija: Nikola Vitković. Kompletan online kurs je objavljen ovde: http://160.99.22.125:9000/courses/course-v1:MEF+OKSF+2018-19_S2/about
Recommended
Recommended
More Related Content
More from Milan Zdravković
More from Milan Zdravković (20)
OKSF 6.1 Akvizicija podataka o realnom objektu
- 2. KONTAKTNI UREĐAJI • KONTAKTNI SENZOR • Touch probe • https://www.youtube.com/watch? v=62iM9PR5TSM
- 3. Senzor • 1. Merni pipak • 2. Ležajevi • 3. Opruga
- 4. Renishaw TP1S Principal application Manual CMMs. Sense direction 5-axis: ±X, ±Y, +Z Unidirection repeatability maximum (2s µm) (at stylus tip) 0.50 µm (0.00002 in) Stylus force range (adjustable) 0.1 N - 0.5 N Stylus overtravel (typical) XY plane: ±19.5° +Z axis: 8.5 mm (0.34 in) @ 0.1 N 5 mm (0.20 in) @ 0.5 N
- 5. Koordinatne merne mašine • Namenjene su za merenje geometrijskih karakteristika objekta: • Dimenzija (rastojanja) • Kontrole tačnosti izrađenog objekta • Kontrola tolerancije izrađenog objekta •
- 6. Koordinatne merne mašine • Upravljanje • Ručno • CNC • Merna glava - Senzor • Mehanička • Optičke • Laserska
- 7. Delovi CMM • Noseća struktura • Postolje • Merna glava (Senzor) • Merni sistem • Pogonski sistem (ako nije ručna) • Upravljački sistem
- 8. Noseća struktura • Jednostubne • Dvostubne • Četvorostubne
- 9. Postolje • Granit • Čelik • Legure aluminijuma • Keramika
- 10. CMM - coordinate measuring machine • Kruta keramička konstrukcija • Aerostatičko vođenje • Brzina 20 m/min. • Tačnost 0.1 mikrona • CNC Coordinate Measuring Machine • https://www.youtube.com/watch?v=844UiR BVxlY
- 13. CMM - Namena • Merenje dimenzija – inspekcija • Potrebni posebni programi: • Za pisanje upravljačkog programa • Za upoređenje crteža • Primer: kontrola zuščanika • https://www.youtube.com/watch?v=844UiRBVxlY • Primer: Simens NX CMM Inspection Programming software • http://www.youtube.com/watch?v=mhJ7JUQaXGc
- 14. CMM - Namena • Merenje profila • Merenje uglova i orijentacije • Merenje dubine • Merenje saosnosti • Merenje cilindričnosti • Digitalizacija http://www.youtube.com/watch?v=jVfBwCYNzUM
- 15. CMM • CNC ili ručno • DC motori • Okaljene čelične vođice • Veliki poprečni presek stuba • Liveni ili granitni sto • Opciona 4. osa
- 16. CMM Series 191 Crysta Apex 1200 Models
- 17. Model Crysta Apex 121210 Crysta Apex 122010 Crysta Apex 123010 X Axis Range 1205mm 1205mm 1205mm Y Axis Range 1205mm 2005mm 3005mm Y Axis Range 1005mm 1005mm 1005mm Length Standard Reflective Linear Encoder Reflective Linear Encoder Reflective Linear Encoder Resolution 0.0001mm (0.000004") 0.0001mm (0.000004") 0.0001mm (0.000004") Accuracy VDI/VDE 2617(20°C) U1=(3.5+4L/1000)µm, U2=(3.5+5L/1000)µm U1=(3.5+4L/1000)µm, U2=(3.5+5L/1000)µm U1=(3.5+4L/1000)µm, U2=(3.5+5L/1000)µm Accuracy (ISO 10360-2) E=(3.5+5L/1000)µm E=(3.5+5L/1000)µm E=(3.5+5L/1000)µm Guide Method Air Bearings for Each Axis Air Bearings for Each Axis Air Bearings for Each Axis Movement Speed (CNC Mode) 8mm/s to 300mm/s (Max. 519mm/s) 8mm/s to 300mm/s (Max. 519mm/s) 8mm/s to 300mm/s (Max. 519mm/s) Movement Speed (Joystick) High Speed Mode: 0- 80mm/s, Precision Mode: 0.05mm/s High Speed Mode: 0- 80mm/s, Precision Mode: 0.05mm/s High Speed Mode: 0- 80mm/s, Precision Mode: 0.05mm/s Measurement Speed (CNC Mode) 1mm/s-5mm/s 1mm/s-5mm/s 1mm/s-5mm/s Measurement Speed (Joystick) 0-3mm/s 0-3mm/s 0-3mm/s Measuring Table Granite Granite Granite 2002
- 18. KONTAKTNI UREĐAJI • Dodatnim uređajima može se rešiti problem skeniranja sa različitih strana 2002
- 20. KONTAKTNI UREĐAJI • Može biti korišćen na alatnoj mašini za merenje tokom procesa obrade
- 21. KONTAKTNI UREĐAJI • Zglobni uređaj
- 22. Primer - FARO GAGE, UNIVERZALNI MERNI UREĐAJ http://www.youtube.com/watch?v=GoH17eXt40A
- 23. FARO GAGE, UNIVERZALNI MERNI UREĐAJ • Visoko precizne prenosive merne ruke sa radnim prostorom od 1,2 m (u prečniku) • Tačnost do ±0.005 mm. • Brojna pomagala za učvršćenje omogućavaju brzu i jednostavnu primenu Gage i Gage Plus na radnom mestu ili direktno na odradnom centru. • Vlastita kompenzacija temperature
- 24. FARO Platinum • Tačnost ±0,005 mm • Zajedno sa CAM softverom konstrukcioni elementi se mogu porediti sa CAD podacima • korišćenje ruke bez eksternog napajanja
- 25. Bezkontaktne metode • Bezkontaktne metode se zasnivaju na emitovanju neke vrste talasa i detektovanja refleksije od skeniranog objekta • Talasi: • Ultrazvuk • Mikrotalasi • Svetlost
- 27. Talasi • Mehanički talasi (primer: talas na površini vode) • Zvučni talasi • Elektromagnetni talasi: • Radio talasi • Mikrotalasi • Infracrveni talasi • Vidljiva svetlost • Ultraljubičasti talasi • Rentgenski zraci • Gama zraci
- 28. Talasi
- 29. Elektromagnetni talasi • Radio talasi • Mikrotalasi • Infracrveni talasi • Vidljiva svetlost • Ultraljubičasti talasi • Rentgenski zraci • Gama zraci
- 31. Talasne dužine EM talasa
- 32. Ultrazvuk • Zvuk je mehanički talas, tj. oscilovanje pritiska koje se prenosi kroz neku sredinu (čvrsto telo, tečnost ili gas) • Talasi se prenose kroz gasovitu i tečnu sredinu kao longitudinalni (ili kompresioni) talasi • Kroz čvrstu sredinu talasi se prenose kao longitudinalni i transferzalni (promena smičućeg napona pod pravim uglom u odnosu na pravac prostiranja) • Tokom prostiranja talasi mogu da se reflektuju, prelamaju ili prigušuju
- 33. Talasi
- 34. Ultrazvučno testiranje • Spada u klasu nedestruktivnog testiranja • Koristi se za traženja šupljina u materijalui za merenje debljine materijala • Primenjuje se za metale, plastiku, kompozite • Frekvencija 2 do 10 MHz • Frekvencija 50–500 kHz se koristi za materijale sa manjom gustinom (drvo, beton)
- 35. Princip rada • Ultrasonični pretvarač , povezan za dijagnostički uređaj, se prevlači preko testiranog objekta • Između pretvarača i objekta se stavlja ulje ili voda • Postoje dva metoda merenja: • Metod refleksije • Metod slabljenja
- 36. Refleksija
- 37. Metod refleksije • Metod refleksije ili impuls-eho metod • Pretvarač šalje talase i prima talase koji se odbijaju od objekta • Talas može da se odbije od šupljine u objektu ili od zadnje stranice objekta • Uređaj prikazuje amplitudu povratnog talasa i vreme potrebno za refleksiju (rastojanje) • https://www.youtube.com/watch?v=CWBG8oiJwa8
- 39. Uređaj za merenje debljine
- 40. Slabljenje
- 41. Metod slabljenja • Ovo je transmisivna metoda • Koristi se predajnik koji šalje ultrazvuk i odvojeni prijemnik koji snima talas na drugoj strani objekta • Pukotine u objektu smanjuju intenzitet primljenog zvuka
- 42. Mikrotalasi • Mikrotalasi ili radarski talasi su elektromagnetni talasi frekvencije od 1 GHz do 300 GHz ( 1 GHz = 1×109 Hz). • Talasna dužina im je u rangu od 1 mm do 30 cm
- 44. Pasivne metode • Koriste prirodno osvetljenje • Kvalitet merenja zavisi od sposobnosti objekta da reflektuje svetlost • Rezultati su loši ako površina objekta ima različitu teksturu ili veliku zakrivljenost
- 45. Stereoskopski sistemi • Koriste dve kamere koje se nalaze na malom rastojanju, ali snimaju isti objekat (slično ljudskim očima) • Analizom razlike između dobijenih slika moguće je odrediti daljinu do svake tačke na objektu • https://www.youtube.com/watch?v=vVVjFqUkG4E
- 46. Fotometrički sistemi • Koriste jednu kameru • Snimaju više slika istog objekta pod različitim uslovima osvetljenja
- 47. Optičko određivanje daljine Foto kamera Daljinska kamera
- 48. Aktivne metode • Koristi se poseban izvor svetlosti 2002
- 50. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Svetlosni zrak se šalje ka jednoj tački na objektu koji se skenira • On se odbija od objekta i vraća do senzora krečući se brzinom svetlosti (c) • Vreme putovanja svetlosti u odlasku i povratku (t) se meri • Udaljenost skenirane tačke se izračunava kao s=(c*t)/2
- 51. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Kada se snimi jedna tačka laserski zrak se upućuje ka narednoj tački i tako redom • Tačka skeniranja se menja ili pomeranjem celog uređaja ili rotacijom sistema ogledala • Češće se koristi sistem sa rotacijom ogledala jer je to mnogo brže i tačnije
- 52. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Tačnost laserskih skenera zavisi od toga koliko precizno možemo da merimo vreme • Vreme potrebno da svetlost pređe 1 mm je 3,3 piko sekundi • Tipično, laserski skeneri mogu da skeniraju od 10.000 do 100.000 tačaka u sekundi
- 53. 3D laserski skeneri bazirani na vremenu putovanja svetlosti • Prednost • Mogu da se skeniraju vrlo veliki i udaljeni objekti, kao što su zgrade ili geografski objekti • Nedostatak • Zbog velike brzine svetlosti vrlo je teško tačno izmeriti vreme puta, pa je tačnost metode reda 1 mm
- 54. Trijangulizacija • 3D laserski skeneri spadaju u aktivne skenere koji koriste laserski zrak za merenje objekata • CCD kamera se koristi da detektuje lasersku tačku na objektu • Zavisno od toga koliko daleko laserski zrak udara u površinu objekta, laserska tačka se pojavljuje na različitim mestima na zaslonu kamere (na CCD senzorima)
- 55. https://www.youtube.com/watch?v=SyzgBycPxyw Trijangulizacija Laser CCD Senzori Sočivo Skenirani objekat DZ – Rastojanje između dve tačke na skeniranom objektu https://www.youtube.com/watch?v =RVgyyIlQydg
- 56. Trijangulizacija • Ova tehnika se naziva trijangulizacija zbog toga što laserska tačka, kamera i laser čine trougao • Rastojanje između kamere i lasera je poznato • Ugao koji grade prave laser – objekat i laser – kamera je takođe poznat • Ugao između pravaca kamera – laser i kamera objekat može biti određen na osnovu pozicije snimka take na CCD senzoru
- 57. Trijangulizacija • Ova tri podatka potpuno određuju oblik i veličinu trougla • Na osnovu toga se može odrediti koordinata skenirane tačke na objektu • Da bi se ubrzao proces skeniranja umesto jednog zraka, šalje se laserska svetlost u obliku trake (linije)
- 58. Trijangulizacija • Prednost • Velika tačnost, reda nekoliko mikrona • Nedostatak • Moguće je skenirati relativno male objekte reda veličine nekoliko metara
- 59. VIVID 9000 PRINCIP Koristi metod svetlosnih traka koje se projektuju najpre horizontalno na površinu objekta. Svetlost koje se reflektuje od objekta se prima CCD kamerom a onda se metodom trijangulacije pretvara u informacije o rastojanju. Proces se ponavlja, ali se sada projektuju vertikalne trake, kako bi se dobili 3D podaci o objektu Podaci o boji objekta se dobijaju korišćenjem CCD kamere
- 60. vivid 2002
- 62. VIVID 9i • Pogodan za merenje dimenzija u industrijskim procesima kao što su • Izrada alata • Livenje • Kovanje • Irada plastičnih i limenih delova
- 63. VIVID 9i • Koristi se za: • • Proveru oblika izrađenih delova • Proveru alata • Provera kvaliteta • Pogodan je i za pojedinačnu i serijsku proizvodnju
- 64. Skeniranje velikih objekata • Pomoću fotogrametrijskog sistema PSC-1 moguće je spajanje podataka dobijenih skeniranjem velikih objekata iz više delova
- 65. VIVID 9i - karakteristike Metod merenja Blok metoda trijangulizacije svetlosti Sočiva za prijem svetlosti (Izmenljiva) TELE Focal distance f=25 mm MIDDLE Focal distance f=14 mm WIDE Focal distance f=8 mm Oblast skeniranja 0.6 do 1.0 m (Standardni način) 0.5 do 2.5 m (Prošireni način) Metod laserskog skeniranja Rotaciono ogledalo pogonjeno galvanometrom Ulazna oblast u X pravcu (Prošireni način) TELE 93 to 463 mm MIDDLE 165 to 823 mm WIDE 299 to 1495 mm Ulazna oblast u X pravcu (Prošireni način) TELE 69 to 347 mm MIDDLE 124 to 618 mm WIDE 224 to 1121 mm Ulazna oblast u X pravcu (Prošireni način) TELE 26 to 680 mm MIDDLE 42 to 1100 mm WIDE 66 to 1750 mm
- 67. Princip rada Objekat koji se skenira Laser Sočivo za laser Ogledalo CCD Sočivo za prijem svetlosti Set filtera
- 68. VIVID 9i - karakteristike Tačnost (X,Y,Z) ±0.05 mm (Upotrebom TELE sočiva pri rastojanju od 0.6 m) Preciznost (Z, σ ) 0.008 mm (Upotrebom TELE spčiva pri rastojanju od 0.6 m) Vreme skeniranja objekta 2.5 sec Vreme prenosa podataka do računara Oko1.5 sec Uslovi svetlosnog osvetljenja Kancelarijski uslovi, 500 lx ili manje
- 69. VIVID 9i - karakteristike Elementi za snimanje slike 3D podaci: 1/3-inch CCD (340,000 piksela) Podaci o boji: ista kamera kao i za 3D podatke (separacija boja pomoću rotacionog filtera) Broj piksela na izlazu 3D podaci/Podaci o boji: 640 x 460 Izlazni format 3D podaci: Konica Minolta format, & (STL,DXF, OBJ, ASCII points, VRML) Podaci o boji: RGB 24-bit Veličina datoteka sa podacima 3D podaci i boja: 3.6 MB po jednom skeniranju Displej tražila 5.7-inch LCD (320 × 240 piksela) Dimenzije 221 (W) × 412 (H) × 282 (D) mm Težina 15 kg
- 70. 3D skeneri sa struktuiranim svetlom • Projektuju definisani struktuirani uzorak svetlosti (pattern) na površinu objekta. • Kamerom se snima deformisanje oblika • Uzorak može biti jednodimenzionalan (linija) ili 2D • Svetlost se projektuje LCD projektorom ili laserom • Kamera je pomerena u odnosu na izvor svetlosti
- 71. 3D skeneri sa struktuiranim svetlom • Metodom koja je slična trijangulizaciji se izračunava rastojanje svake tačke linije • Dvodimenzionalni uzorak može biti na primer u obliku mreže međusobno upravnih linija na istom odstojanju
- 72. 3D skeneri sa struktuiranim svetlom