三維測量

三維測量

全方位測量法
三維測量,顧名思義就是被測物進行全方位測量,确定被測物的三維坐标測量數據。其測量原理分為測距、角位移、掃描、定向四個方面。根據三維技術原理研發的儀器包括拍照式(結構光)三維掃描儀、激光三維掃描儀和三坐标測量機三種測量儀器。[1]
    中文名:三維測量 外文名:Three dimensional measurement 适用領域: 所屬學科: 作用:三維測量,工業檢測,逆向工程 定義:檢測儀器

基本介紹

三維測量可定義為“一種具有可作三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊号,三個軸的位移測量系統經數據處理器或計算機等計算出工件的各點坐标(X、Y、Z)及各項功能的測量”。三維測量的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。

應用領域

機械、汽車、航空、軍工、家具、工具原型等測量高精度的幾何零部件以及測量複雜形狀的機械零部件。

三維測量技術的應用領域:

最近幾年,三維激光掃描技術不斷發展并日漸成熟,目前三維掃描設備也逐漸商業化,三維激光掃描儀的巨大優勢就在于可以快速掃描被測物體,不需反射棱鏡即可直接獲得高精度的掃描點雲數據。這樣一來可以高效地對真實世界進行三維建模和虛拟重現。因此,其已經成為當前研究的熱點之一,并在文物數字化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形可視化、城鄉規劃等領域有廣泛的應用。

(1)測繪工程領域:大壩和電站基礎地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋梁、建築物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。

(2)結構測量方面:橋梁改擴建工程、橋梁結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置沖突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平台、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業企業内部設備的測量;管道、線路測量、各類機械制造安裝。

(3)建築、古迹測量方面:建築物内部及外觀的測量保真、古迹(古建築、雕像等)的保護測量、文物修複,古建築測量、資料保存等古迹保護,遺址測繪,赝品成像,現場虛拟模型,現場保護性影像記錄。

(4)緊急服務業:反恐怖主義,陸地偵察和攻擊測繪,監視,移動偵察,災害估計,交通事故正射圖,犯罪現場正射圖,森林火災監控,滑坡泥石流預警,災害預警和現場監測,核洩露監測。

(5)娛樂業:用于電影産品的設計,為電影演員和場景進行的設計,3D遊戲的開發,虛拟博物館,虛拟旅遊指導,人工成像,場景虛拟,現場虛拟。

優勢

1、三維影像測量儀裝配四種可調的光源系統,不僅觀測到工件輪廓,而且,對于工件的表面形狀和高低也可以實現精準的測量。

2、三維影像測量儀使用冷光源系統,可以避免容易變形的工件在測量是因為熱變形所産生的誤差,并避免了由于碰觸引起的變形。

3、三維影像測量儀不受零件表面紋理和材質影響的高度方向的精密測量,實現真正的非接觸式的3D測量。使得微細制造的零件在測量高度、平面度及空間角度等位置關系方面成為可能,并且具有高可靠性的測量準确性和重複性;

4、三維影像測量儀工件可以随意放置,不需找正。

5、三維影像測量儀全自動測量過程中優異的影像識别能力使得全自動測量成為可能。批量的産品數百數據可以通過按一個按鈕實現自動測量和自動輸出結果,改變傳統的依靠經驗的手動測量方式,使自動測量的重複性控制在微米級,極大程度地提高檢測水平,促進制造品質的提高。

常見故障

1、三維測量儀軟件打不開;

2、三維測量儀開機找不到原點或無法運動;

3、透射、表面光源不亮;

4、主機和光栅尺、數據轉換盒接觸不良造成無數據顯示;

5、藍屏。

出現故障的原因

1、三維測量儀加密狗損壞或影像測量儀軟件操作系統崩潰;

2、電源闆損壞;

3、光栅尺或數據轉換盒損壞;

4、三維測量儀操作軟件文件丢失或CCD視頻線接觸不良。

儀器指标

三維測量儀器的概念其基本内容包括精度、誤差、測量标準器材、長度測量、角度測量、形狀測量、在精密測量上的應用等等。

測量儀器有接觸式和光學式測量兩種(現在用的最多)接觸式:一般測量工具和3D測量工具,三坐标測量機又叫三次元,它可以測量很多複雜的空間尺寸,如模具,汽車産品。

三維測量儀儀依操作方式分類有手動、馬達驅動和CNC等三種型式。

手動式

操作者用手握住主軸使其沿着軸移動。測量時,需注意探頭與工件間測量壓力、及探頭移動因加速度所造成軸産生彎曲導緻的一些測量數據的誤差。

馬達驅動式

馬達驅動式三維測量儀一般可由遊戲杆控制。它具有高測量精度、操作起來相對手動式比較容易、且提供教導式測量等優點。

CNC式

CNC式三維測量儀除了具有馬達驅動式的功能之外,還可自動依照計算機所預先設定的程序執行測量,甚至有些廠商出品的三維測量儀,也提供了自動裝拆工件。CNC式三維測量儀除提供尺寸測量(點到點的測量)外,也可作曲面的輪廓測量(點到點的測量及掃描測量)。

現如今三維影像測量儀一般分為手動、自動、單懸臂、雙懸臂、無線等幾大類。例如當今在儀器儀表行業較有名的企業智泰集團生産的CMF系列全自動三坐标測量機是智泰集團最新研發成果,它:·可靠·經濟·超靜速度·精度高、易操作·移動速度快、加速度高·适合各種環境的設計·華麗的外觀·穩定的結構·适合中小型工件測量。

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