Koordinatmåling. Indhold. Optisk koordinatmåling 28-05-2012. Problemstillinger ved optisk koordinatmåling



Relaterede dokumenter
Der påvises en acceptabel kalibrering af kameraet, da det værdier kun er lidt lavere end luminansmeterets.

KALIBRERING AF KOORDI- NATMÅLEMASKINER

Navn :..Læreren... Underskrift :... Bord nr. :... Ogave Svar

1. Verifikation og kalibrering - Indledning

Spejlreflekskamera. for begyndere. v/ Frode Vinter ( )


Mere om kameraet. Fokus, Lysmåling, Eksponeringskompensation, Hvidbalance, Lysfølsomhed (ISO), Blitz, Selvudløser, Filtre, Modlysblænde

TOP-LINE Endoskop Ø 1.85 mm, Længde 80 mm Synsretning 0 / 90 (med spejlrør) Tekniske data. Mini Maglite Reservelampe til Nova-Light

SNEHOLT & NILSEN A/S VÆRKTØJ MASKINER ENGROS MEDLEM AF V.O.V DJ TOOL. Installation Instruktioner. Målestave. mod. Galileo

TAGARNO AS Sandøvej Horsens Danmark Tel: Mail: mail@tagarno.com

Brydningsindeks af luft

Optik under diffraktionsgrænsen

Tredje kapitel i serien om, hvad man kan få ud af sin håndflash, hvis bare man bruger fantasien

Arbejdet på kuglens massemidtpunkt, langs x-aksen, er lig med den resulterende kraft gange strækningen:

Canon TS-E 17/4L & 24/3,5L II

Teorien om High Dynamic Range Fotografering

Valg af endoskop. Stift eller fleksibel?

Regneark til beregning af synsnedsættende blænding Kai Sørensen, 26. maj 2015

Hawkeye endoskop model MICROSLIM

FOTOKLUBBEN KRONBORG MODUL 002 KAMERAFUNKTIONER KEND DIT KAMERA INDHOLDSFORTEGNELSE

Brug af Zeiss DuraMax

Fusionssplidsning. PC-baseret fusionssplidser med bl. a. LID. S177 Core Alignment fusionssplidser. S122 fusionssplidser V-groove.

MikroLaser ML 4 Brugermanual

Bruger vejledning, bør læses. Videomatic VEO

MÅLING AF RUHED MED TAKTIL RUHEDSMÅLER

Måling af overfladetemperatur

Begyndermanual og introduktion til

Professional Series bevægelsesdetektorer Ved, hvornår alarmen skal lyde. Ved, hvornår den ikke skal.

Måletekniske dage Teknologisk Institut, Tåstrup 31 maj Medicotekniske målinger Sensorer, partikler og mikroflow

Fjerkræ nr FarmTest. Måling af lys i konsumægsstalde

I praksis er det kun de statiske og i nogen grad de dynamiske metoder, som er standardiserede i en sådan grad, at de er universelle.

Afsnittet her handler om, hvordan man finder ud af, om man har råd til at købe det nødvendige måleudstyr eller ej.

... Genopfriskning og overblik

Grundlæggende korrektioner

Manual. ACO In-Line analog fugtmåler MMS. Moisture Measuring Sensors (MMS) Installation og kalibrering af:

2/3 Akset digital tæller

Teleskop Hvad skal man købe?

Kend dit digitalkamera

Medicinsk billeddannelse

Matematikken bag Parallel- og centralprojektion

Nivelleringsinstrument 8926 Betjeningsvejledning

Hvad er det for nogle tal?

TS-E24mm f/3.5l TS-E45mm f/2.8 TS-E90mm f/2.8 Brugsvejledning

Usikkerhedsbegrebet - fra idé til virkelighed

Nikon PC-E 24, 45 & 85 mm Perspective Control / tilt-shift objektiver

Dæmpningsmåling.

Coulombs lov. Esben Pape Selsing, Martin Sparre og Kristoffer Stensbo-Smidt Niels Bohr Institutet F = 1 4πε 0

Skråplan. Esben Bork Hansen Amanda Larssen Martin Sven Qvistgaard Christensen. 2. december 2008

Edb-tekstbehandling, præsentation mm

On site teknikker Kalibrering af korte følere

GPS stiller meget præcise krav til valg af målemetode

AFM Øvelse for gymnasieklasser Atomar kraft Mikroskop (AFM)

Rediger lyskilde. Lyskilde type og styrke

Brugte ZEISS mikroskoper

Blænderingen er smal, men har også fine fordybninger og dens gang er let og præcis.

Teknisk vejledning Dk

PRESSEMEDDELELSE. Feb RICOH PRÆSENTERER CX1.

DANSK LYS: Lys i byens rum Lyspunkter Light Spots

Kikkertoptik. Kikkertoptik. Kikkertteknologi. Optiske specifikationer. Kikkertegenskaber. At købe en kikkert. Rengøring af kikkerten

Digital fotografering CCD elementer

Brugsanvisning, oversættelse

4Timer. Guide AGT. Touch screen. Præventiv vedligeholdelse El-eftersyn Diagnostik af bygninger Tekniske diagnoser Hjælpemiddel til dyrlæger

Bevægelses analyse med SkillSpector. Version 1.0 Sidste opdatering: 14/

BERØRINGSLØS MÅLING MED SHORT-RANGE-AFSTANDSMÅLERE (DISPLACEMENT) TIL KVALITETSKONTROLLEN

6 tips. der sikrer dig optimalt resultat

Bilag 1 Vejtavlers lystekniske egenskaber

BRUGE DEN TIL ET HVILKET SOM HELST KAMERA OG LINSE!

Højopløst mikroskopi til karakterisering af partikeloverflader

Online billede filtrering

Guide til stregkoder, der kan scannes hver gang

Ballorex. Delta B. Støbejern (Ventilhus) / Aluminium (Fjederhus)

Focus Stacking eller hvordan man får alle dele i et billede skarpt fra forgrund til baggrund

OPTISK MÅLING AF OVER- FLADER

Brug af de danske koordinatsystemer

Golf Laser Afstandsmåler MAX 400. Brugermanual

Lavet af Ellen, Sophie, Laura Anna, Mads, Kristian og Mathias Fysikrapport blide forsøg Rapport 6, skråt kast med blide Formål Formålet med f

Kalibrering af mikroflow og nanoflow - udfordringer i den mikroskopiske verden. Claus Melvad

Projektopgave Observationer af stjerneskælv

Olympus E-520 m/ 14-42mm

404 CAMCORDER CAMCORDER- OG KAMERAFUNKTIONER

Overfladebeskaffenhed Benævnelser og definitioner

Opretning af arkæologiske udgravningsfotos med AirPhoto Metoder og eksempler med udgangspunkt i Skelhøjprojektet

Objektivet er i øvrigt næsten identisk med 55mm f/1,8 eneste forskel er, at f/2 eren er fysisk begrænset imod at åbne blænden til 1,8.

Rapport 28. november 2016

CANDY 5 HD Ⅱ Brugsanvisning. Indholdsfortegnelse

Faldmaskine. , får vi da sammenhængen mellem registreringen af hullerne : t = 2 r 6 v

Men det er da et nydeligt objektiv, ik?

Fremmedlegeme - håndtering - introduktion. Niels T. Madsen

GONIOMETER PGX+ STRENOMETER INFORMATION BESKRIVELSE

Alle hjælpemidler er tilladt. Computer med Matlab kræves. Navn :.Læreren... Underskrift :... Bord nr. :... Ogave

Generelt indtryk. Men både vægten og størrelsen til trods, er det et meget behageligt objektiv at betjene.

Objective Movement Monitor

Måleusikkerhed. FVM temadag, 1. oktober 2015, Hotel Koldingfjord

Blænderingen er ikke bred, men til gengæld har den fine riller, så fingrene får godt fat. Objektivet har seks lameller.

Teknologierne bag XA25, XA20 og LEGRIA HF G30

PRODUKT- FOTOGRAFERING

Binært LAS-format Denne indstilling import Laser scan datafiler, i LAS format.

Brugervejledning Bearbejdet af ScanDis A/S. ClearNote +

REFLEKTION eller GLANS standarder

Transkript:

Koordinatmåling Problemstillinger ved optisk koordinatmåling Metrologic 1 Indhold Hvilke sensorsystemer bruges i dag? Største og mest almindelige fejlkilder ved måling med optisk CMM Usikkerheder ved skift mellem tastsystemer Rapportering af resultater 2 Optisk koordinatmåling Optisk måling som alternativ eller supplement til taktil måling. Fordele Berøringsløs måling (ingen målekraft) Mulighed for måling af små emner Ofte en høj(ere) målehastighed Negative sider Kun vertikal måling Større måleusikkerhed Rumbelysningen påvirker målingen 3 1

Optiske 3 CMM maskiner Fortrinsvis til XY- koordinat målinger Z akse kun via autofocus Analyse af kontraster Brugsområder først og fremmest Elektronikindustri Pladeemner 4 Autofokus Autofokus er optisk antastning i z- aksens retning Autofokus bygger på analyse af billedets kontraster. Denne metode er relativt langsommelig. 5 Autofocus Hvor er fladen? 6 2

Deviation from initial focusing height [mm] Autofokuseringshøjden Autofokuseringshøjden er afhængig af overfladetype og lysintensitet: Målet kan variere med op til 30 µm 0.01-0.01-0.02-0.03 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Light intensity [%] Sand blasted Lapped Polished Ground Milled Planned Turned 7 Eksempel fra en videoaudit 8 Optisk antastningssystem Fast optik Zoom Kalibrering? 9 3

Optiske 3CMM maskiner Rene optiske målemaskiner Optisk/taktil Optisk/laser Multisensormaskiner Andre sensorer 10 Optisk /taktilt Kombination af optisk og taktilt antastning i samme koordinatsystem Z akse taktil eller autofocus Brugsområder Plastindustri Formet tyndplade Metalindustri Printplader 11 Optik/laser Fortrinsvis X-Y kooordinatmåling Z akse autofocus trianguleringslaser Brugsområder Elektronikindustri Små metalemner Simple plastemner 3D scanning 12 4

Laser antastningssystem Som regel monteret således, at laseren benytter det samme objektiv som kameraet Alternativ hvidt lys skanning sensor med opløsning ned til 0,010 µm 13 Scanningseksempel Scanning af en trykknap 14 Multisensormaskiner Universale CMM maskiner Kombination af op til 4 sensortyper Brugsområde Komplicerede metal- og plastemner 3D scanning 15 5

Oversigt over sensorer Sensorer til brug for Koordinatmåleteknik Trigger Sensorer Computertomografi Målende Sensorer Optoelektronisk Taktil Optoelektronisk Taktil Laser 1D Trigger Målehoved 3D Triangulation Målende Målehoved 3D Tastauge 2D Triangulationslaser 1D Werth Fiberaste2/3D Foucault-Laser 1D Werth Konturtast 2D Interferometer Weißlichtinterferometer 3D Interferometer-Laser 1D Kromatisk Sensor 1D Linjesensor 2D Potogrammetri 3D Linjeprojektion 3D Konfokal Mikroskopi 3D Billedebearbejdning Kontrastmetode Kantfinder 2D Autofokus 1D Binær-Billedebearbejd. 2D Gråtone-Billedebearbejd. 2D VT-A-8-06-0071_D 16 Multisensorsystemer K BB i billede BB på billede BV Scanning BV Rasterscanning Trigger Tast Målende Tast ZO Z Fokusvariation - 3D Patch Laser Line Probe Chromatic Focus Probe Computer Tomography Nano Focus Probe Werth Laser Probe Werth Interferometer Probe Werth Contour Probe Werth Fiber Probe VT-A-11-06-0065_D Eksempler på forskellige sensorer 18 6

Brug af et multisensorsystem 19 Usikkerhed og sporbarhed Vurderingen af den optiske CMM s ydeevne foretages gennem en måling af længde på kendte normaler. Formålet med denne fremgangsmåde er få verifikationen til så vidt muligt at svare til hyppigt udførte måleprocedurer og dermed at tilvejebringe en form for sporbarhed. 20 Kalibrering Der er netop udgivet en standard (ISO 10360 part 7), der beskriver verifikationen af optiske maskiner. Derimod udgør kalibreringen af multisensormaskiner stadig et problem ISO DIS 10360 part 9 vil kunne benyttes som vejledning til kalibrering af multisensormaskiner 21 7

ISO 10360-7 Parallel til ISO 10360 part 2 blot til brug for optiske maskiner Der gøres i standarden opmærksom på, at en optisk koordinatmålemaskine ikke nødvendigvis er egnet til 3D måling Husk verifikation af den optiske sensor 22 Multisensormaskiner Det anbefales at benytte forskellige typer af normaler til verifikationerne. Man bør ikke anvende metoderne fra alle parter af 10360 samtidig på grund af for store omkostninger til test. Gennemfør alle tests med et sensorsystem og udfør test i maskinens akser mellem sensorerne. 23 Multisensormaskiner Husk at teste alle sensorsystemers antastningsusikkerhed Normal til test af vinkelrethed i Z 24 8

Usikkerhedskomponenter Optisk koordinatmåling påvirkes af mange faktorer Måleusikkerhed Emne Målemiljø Belysning Algoritmer Kalibrering Optisk system Mekanisk miljø Overflade ruhed Overflade bølgethed Ridser, huller Refleksion Emne krumning Emne hældning Forurening Skarphed af kanter Farve / gennemselighed Emne baggrund Opstilling Baggrundsbelysning Skyggevirkninger Temperatur Vibrationer Støv Forurening Type Retning Farve Sammenhæng Homogenitet Lysintensitet Kant detektering Auto fokusering Overflade fokus Orientering af kant i forhold til emne Søgefelt Best fit algoritme Kamera Apertur Opløsning Forurening af linse Forvrængning af billede Alignmentaf sensor i forhold til KMM akser og emne Pixel støj, pixel størrelse Stabilitet over længere tid Jimmy Fugl 2005 25 Sensorparametre, som øver indflydelse på måleusikkerheden Belysningstype Optisk forstørrelse Autofokus Taster Lasertaster Fasertaster Objektivets dybdeskarphed Afbildnings-optik, Belysningsintensitet telecen-trisk Tastlængde Skaft-diameter Billedebearbejdning Tastkuglediameter Kalibreringskuglens materiale Gennemlys- eller eget lys-modus Kontrast på materialeoverflade Overfladehældning forstørrelses af Optisk (kalibreringskuglens breddegrad) billedebearbejdningssensor Optisk forstørrelse af Foucaultlasersensor Scanninghastighed Belysningsintensitekonfiguration Vægt af tast- Belysningstype Kameraopløsning Antast-hastighed Laserintensitet Kantbestemmelsesmetode Antastretning Kontrast-forhold betinget af måledybde Kalibreringsmetode 26 VT-A-5-2-0148_D Konklusion på usikkerhed Usikkerheden ofte ikke tilstrækkelig kendt Skift mellem sensorer giver et ekstra bidrag til usikkerheden Overfladestruktur og refleksion påvirker laseraftastning og autofukusering 27 9

Eksempel på forskelle i vurdering af usikkerheden 28 Aftastningsusikkerhed Forskel mellem optisk og taktil aftastning af diameteren på en referencering 29 Video antastningssystem To typer Sort/hvid Gråtone Systemet kombinerer et optoelektrisk kamera med mikroskopoptik og passende belysning Typisk forstørrelser er 5x til 20x hvorved opløsningen er fra 2µm pr pixel til 0,5 µm pr pixel 30 10

Billedbearbejdning Billede af hul digitaliseret med dynamisk tærskel: Digitaliseret kant 31 Billedbearbejdning Gråtone bearbejdning: For kanter som er svære at måle ved hjælp af dynamisk tærskel, anbefales brug af gråtone-rutiner. Illustrationen viser en sådan svær kant, hvor den dynamiske tærskel ikke giver et tilfredsstillende resultat. Billede med dynamisk tærskel. Billede med gråtone. 32 Billedbearbejdning Billedbearbejdningen bestemmer den bedst egnede lige linie gennem alle pixels og tegner den ind i målings vinduet. Skæringen af den bedst egnede linie og cross-hairs bruges til måling. (X,Y,Z) Snavs bliver filtreret fra. Præcisionen er op til 10 gange bedre, end pixel opløsningen. 33 11

Billedbearbejdning Billedbearbejdningen leder efter målepunktet langs cross-hairs i sensor retningen. Når punktet er fundet flyttes cross-hair til dette punkt. Der bliver ikke genereret en bedst egnet linie. Pixelen i skæringens punktet mellem cross-hair og kant bliver brugt, giver positionen i X,Y,Z. Præcisionen er en pixel. 34 Billedbearbejdning Maksimum Fokusering: Ved hjælp af funktionen maksimum fokusering, kan man lokalisere et maksimum punkt i Z retningen indenfor målevinduet. Resultatet er positions værdien X, Y, Z. 35 Belysningsproblemer Stabilitet af lyskilde Korttidsstabilitet (pulsering) Langtidsstabilitet (lysreduktion) Lysets farve i relation til emneoverfladen Lysstyrken giver forskellige måleresultater Lysets retning kan påvirke målingen Fast ringbelysning Individuel justerbar ringbelysning Underlys 36 12

Forskel i position med ændret belysning 37 Belysningsretning 38 Belysning - underlys Emnets udformning påvirker måleresultatet Diameteren ved cylindriske emner Kantrundinger Belysningens intensitet Dimensionen ændres ved stigende intensitet Kantvirkning 39 13

Belysning Hvor stor er afstanden? 40 Målepunktet? 41 Målepunktet? 42 14

Farvens indflydelse 0.040 0.035 0.030 Måleusikkerhed mm 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 red_brick green_brick black_brick 0.000 Side A length Side B length Side C length Side D length Perpendicularity error D A Parallelism error B D Flatness error of plane 1 Centre coordinate x of 1 knob Centre coordinate y of 1 knob Centre coordinate x of last knob Centre coordinate y of last knob Knob 1 diameter Knob 1 circularity Knob 1 height Angela Cantatore 200643 Resultater fra Videoaudit 44 Test af sensorskift Problemer: Temperaturindflydelse Kalibreringsusikkerhed Sensorforskelle 45 15

Kalibrering af sensorskift ISO 10360-9 anbefaler brug af en kalibreret referencekugle. 46 >Eksempel på testresultat 47 Kalibrering Test forskellen mellem de forskellige sensorer ved at måle på en kugle eller en ring i 3 forskellige positioner på planet eller i rummet. Der måles 25 gange med hver sensor. Sensorfejlen er da den største afstand mellem to kuglecentre kaldet P LM 48 16

Rapportering 49 Målefejl eller emnefejl? 50 Sorteret oversigt 51 17

28-05-2012 Se om det er en strejfer 52 MCA / CMM Reporting Tilbagevis måling Gentag måling CMM central DB MCA/CMM Reporting Report File ja Overtag måling ALARM? nej local DB 53 18