中华人民共和国国家标准
GB/T25134-2010
锻压制件及其模具三维几何量 光学检测规范
Opticalmeasurement specification of 3D geometryfor forgings/stampings and the dies
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准由全国锻压标准化技术委员会(SAC/TC74)提出并归口. 本标准起草单位:西安交通大学.本标准主要起草人:梁晋、郭成、肖振中、唐正宗、史宝全、陈军、张德海、刘建伟.
锻压制件及其模具三维几何量 光学检测规范
1范围
本标准规定了采用工业近景摄影和三维光学面扫描方法测量最压制件及其模具三维儿何量的光学检测规范.
本标准适用于锻压制件及其模具零部件的三维形状尺寸检测,以及为锻压制件及其模具的反求(递向)设计进行数据准备.
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款.凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然面,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准.
GB/T12979近景摄影测量规范
VDI/VDE2634(部分)光学三维测量系统
3术语与定义
下列术语和定义适用于本标准.
3. 1
工业近景摄影测量industrial closerange photogrammetry
使用高分辨率数码相机拍摄被测对象周围多幅照片,并通过计算机辅助测量软件解算出被测对象粘贴的标志点中心三维坐标的测量技术,工业近景摄影测量系统一般组成为:相机、标志点、标尺、适配器、计算机辅助测量软件等.
3. 2
三维光学面扫描测量optical 3D measuring system based on area scanning
对象表面轮廓点云的立体视觉测量技术. 通过向被测对象投射白光编码条纹或激光,由相机拍摄图像,并根据光学三角法原理解算出被测
标志点reference points
标志点分为编码(如图1所示)和非编码(如图2所示)两种标志点,工业近景摄影测量方法同时使用编码和非编码两种标志点,三维光学面扫描只使用非编码标志点.编码点一般随意故置,面非编码标志点一般粘贴在锻压制件及其模具的待测位置.
a)编码标志点.编码标志点只在工业近景摄影测量中间计算过程使用,与被测对象的三维儿何量没有对应关系.b)非编码标志点.通常使用黑白圆点作为其标志图形,具有两种用途,一是通过非编码标志点中心的三维坐标可以换算出被测对象的三维几何量;二是实现三维光学面扫描的多视角拼接,消除拼接累计误差.
图1编码标志点的图形示例
图2非编码标志点的图形示例
3.4
三维几何量3DBeometry
被测对象(锻压制件及其模具)轮廊上各种点、线、孔、面等几何特征的三维坐标、量值、间距等标量.3.5
标尺seale bar
过标定. 为工业近景摄影测量提供高精度的基准长度,也称比例尺,如图3所示,其上的标志点间距事先经
图3标尺(比例尺)示例
9
适配器adapter
为了测量锻压制件及其模具上某些特殊几何特征或者相机无法拍摄到的测量部位所定制的各种辅助测量器具.
注1:各种适配器上粘贴标志点-且须对标志点中心的三维坐标事先子以标定,以确定它们的三维坐标与被测几何
特征量值之间的换算关系.
注2:使用适配器,是通过测量适配器上标志点三维坐标换算被测儿何特征量值的间接测量方法.
3. 7
点云points cloud
三维光学面扫描测量被测对象(最压制件及其模具)轮廊,经测量软件对所获取大量密集三维坐标点的集合(通常可达数百万个)处理后显示的图形.
4锻压制件及其模具光学测量导则
4.1锻压制件及其模具的光学测量概述
光学测量元素主要包括锻压制件及其模具轮上各种点、线、孔、面等几何特征的三维几何量.
度不同,测量精度定义按VD1/VDE2634. 根据锻压制件及其模具部件大小不同,采用工业近景摄影和三维光学面扫描方法可获取的测量精
按照GB/T12979近景摄影测量规范,工业近景摄影测量按照被测对象大小尺寸分为:
a)特大型尺寸(20m~100m);b)大型尺寸(2m~20m);c)中型尺寸(0.2m~2m);d)小型尺寸(0.2m以下).
4.2单独使用工业近景摄影测量
测量锻压制件及其模具的某些关键点位的三维坐标,只需在被测位置粘贴标志点,采用工业近景摄影测量方法即可.配合使用各种适配器,可以对锻压制件及其模具上的某些特殊儿何特征或者相机无法拍摄的部位进行间接测量.
4.3配合使用工业近景摄影测量与三维光学面扫描
法.即首先采用工业近景摄影测量方法,测量并解算出被测曲面周围非编码标志点中心的三维坐标,将 测量锻压制件及其模具的复杂曲面轮廊,可综合运用工业近景摄影和三维光学面扫描两种测量方它们导入三维光学面扫描系统,再从多个视角扫描被测对象表面,通过局部和全部非编码标志点的自动匹配,实现多视角点云的自动拼接,将局部点云自动拼接生成整体曲面的完整点云.
4.4测量数据的用途
测量锻压制件及其模具的儿何特征或曲面轮廊点云后,可利用计算机辅助测量软件将它们与设计维CAD软件对锻压制件及其模具进行反求(逆向)设计. 系统中相应的CAD数模进行比对,并由此生成色谱偏差图和偏差检测报告,也可将测量数据导人三
5锻压制件及其模具光学测量准备
5.1测量环境
工业近景摄影测量和三维光学面扫描为便携式流动测量,可在现场使用,对测量环境无特殊要求.
5.2工业近景摄影测量相机的选用
一般选择单反数码相机并使用定焦镜头,以确保在拍摄照片时相机的焦距不变.
5.3三维光学面扫描设备的选用
按被测对象的大小和测量精度要求,确定合理的扫描分辨率和单次扫描幅面,并依此数据选用相应的三维光学面扫描设备.
5.4被测对象表面的清理
测量前应对锻压制件或模具表面进行清理,去除铁屑、油污等.
5.5显像剂喷涂
采用三维光学面扫描测量时,如果锻压制件及其模具表面过于灰暗(反射率<20%)或反光过强(反