COMET5 - The 3D Sensor R-Evolution
近年來,由於工業製造技術不斷日新月異,因此產品研發領域及品質檢測領域的應用需求也日益成長,針對複雜曲面的非接觸式三維量測技術也變得越來越重要。

世界上第一間開發光學量測系統的Steinbichler Optotechnik公司,基於在光學座標量測多年的經驗與專業而設計開發出COMET照相量測系統,並且持續地以客戶為導向來發展。COMET身為光學量測界最早的領導性產品,目前用戶已經遍布世界各地。

圖 結構穩重的量測系統COMET5

量測原理

COMET 5照相量測系統的物理學基礎是局部三角形測量法,通過白光光源將一系列的格柵化光束投射到待測量的物體上,再用單鏡頭沿著光束方向將這些投射到物體表面上的格柵拍下來,通過數位式地移動格柵,投影的模式也會隨之變化。因此,對每一個在鏡頭上獲得的圖片,都會分配有一個確定的編碼。進而,對物體每一個點的三維位置,可以從目標鏡頭K1和K2之間的距離b及三角法中的角α和β計算得到。於是一個快速的且高精度的測量設備就此誕生。

圖 量測原理
圖 量測實況

嶄新的數位投影技術可以滿足高速的量測工作,1 - 2秒的資料擷取程序在容易震動的惡劣工廠環境下量測時,這無疑是一項優勢。系統可以支援64位元作業系統的PC電腦硬體,使得量測資料的輸出處理工作能夠極快地完成。

疊合方式

單鏡頭專利技術保證了最高的資料品質,對於複雜的表面幾何形狀(凹狀,凸狀,橋形等等)都沒有困難,也就是在兩個局部重疊的圖片間不會出現同步錯誤,也沒有陰影效果的誤差。單鏡頭的原理如同開槍射擊時使用單眼瞄準的概念,量測結果十分精準。對於資料的疊合方式,COMET提供了自動轉盤疊合對位(選轉自動對位),貼點疊合對位(大型物件只要重疊兩個貼點即可自動對位),特徵疊合對位(適合正反兩面掃瞄物件,不用回補貼點的資料空洞)等方式。 

圖 測量範圍切換過程
圖 系統正視圖
圖 光源外置的投影機模組


機械結構

強大穩定性的機械結構與剛性極佳的機身樑柱,都是採用經過FEM模擬計算分析考慮的設計,如同專為COMET5照相量測系統開發的光學技術,將是為了確保最高的量測精準度。此外,大功率的外部水銀光源透過光學纖維傳送的設計,所以熱能造成的影響可以排除,可以進一步地增進系統溫度的穩定。該系統因此確保了高精準度量測結果的高重現性。

只要幾個步驟以及幾分鐘的時間,使用者就可以將各種系統(1.4 / 2 / 4 / 11百萬點/每次取像)設定成一個全新的測量場,從50mm,100mm,200mm,400mm到800mm的取像範圍,加上系統容易使用各種不同的三腳架進行架設,也不用考慮傳統電腦配置的需求,該系統可以在標準的筆記型電腦上執行。因此非常適合到處移動使用。不論物件的尺寸大小或是位置,甚至是週遭的環境情形,使用者可以很容易將系統運送到目前的量測地點並為現有的工作進行客制化處理。

位於照相量測系統與電腦之間的資料傳送主要是由CAN bus與GigaBit 乙太網路來執行處理。這將在工業環境下確保設備的可靠度。附加的自我診斷功能選項,可以確保照相量測系統的功能性。為了確保量測過程的最大效率,COMETplus 量測軟體可以額外地透過選購的搖控工具(tablet PC, WLAN)來進行遠端控制。

結合了經過驗證的單鏡頭技術與最新研發出的數位投影技術,確保了高速的量測工作具有優質的資料品質。智慧型的點群刪減功能具有快速擷取並處理大筆點群且不會有資料損失的優勢。STL的輸出演算也能保持最完徵特徵。COMET5照相量測系統經過VDI 2634認證,且能夠快速且精準地完成所有的量測工作,此外也很適合在生產線旁勝任品質管制工作。

 

系統規格

視野範圍 (FOV) 1.4百萬畫數 2百萬畫數 4百萬畫數 視野範圍 (FOV) 11百萬畫數
50 field 40 µm -- 25 µm -- --
100 field 75 µm 55 µm 40 µm -- --
200 field 150 µm 115 µm 95 µm 150 field
35 µm
400 field 350 µm 240 µm 190 µm 350 field 85 µm
800 field 650 µm
500 µm 380 µm 700 field 180 µm