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深耕工業(yè)3D測量20年!揭秘先臨三維精度實驗室校準(zhǔn)實力
2024.07.25

本期,將深入解讀先臨三維精度實驗室的校準(zhǔn)實力,揭秘其如何為高精度工業(yè)3D掃描儀的測量精度提供堅實保障。
精度是指測量值與真實值的接近程度,結(jié)合了準(zhǔn)確度與精密度兩個核心概念。準(zhǔn)確度衡量的是測量結(jié)果與實際真值的偏差,高準(zhǔn)確度表明測量結(jié)果趨近于真實尺寸;而精密度則關(guān)注在重復(fù)測量中測量結(jié)果的一致性或波動幅度,高精密度意味著數(shù)據(jù)間呈現(xiàn)高度的一致性。
在高精度3D掃描的實際應(yīng)用中,兼具高準(zhǔn)確度和高精密度至關(guān)重要。基于此,三維掃描設(shè)備才能確保生成的3D模型既能精準(zhǔn)呈現(xiàn)工件的真實尺寸,又能在多次掃描的過程中保持三維數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠,即掃描精度高且重復(fù)精度穩(wěn)定。

要確保三維掃描儀達(dá)到預(yù)期的精度水平,采用計量標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行精度校準(zhǔn)是關(guān)鍵步驟。
通過對標(biāo)準(zhǔn)球棒、標(biāo)準(zhǔn)球及標(biāo)準(zhǔn)平面等已知尺寸和形狀規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行三維掃描,然后將掃描數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)器的真實尺寸進(jìn)行對比,即可準(zhǔn)確評估三維掃描儀的測量偏差,為后續(xù)的校準(zhǔn)提供依據(jù)。

先臨三維遵循國家計量技術(shù)規(guī)范JJF1951與德國VDI/VDE 2634 Part 2 & Part 3的標(biāo)準(zhǔn)要求,為旗下各類高精度工業(yè)三維掃描儀定制了精密的校準(zhǔn)方案,并在精度實驗室內(nèi)嚴(yán)格執(zhí)行。


《基于結(jié)構(gòu)光掃描的光學(xué)三維測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范》(JJF 1951-2021)是國內(nèi)首個針對結(jié)構(gòu)光三維掃描技術(shù)的校準(zhǔn)規(guī)范。該規(guī)范詳盡地闡述了進(jìn)行校準(zhǔn)所必備的條件、實施步驟以及結(jié)果處理方法,為國內(nèi)的三維掃描儀精度評估與校準(zhǔn)建立了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
值得一提的是,先臨天遠(yuǎn)作為該標(biāo)準(zhǔn)的起草單位之一,與國內(nèi)外領(lǐng)先的計量研究機(jī)構(gòu)及知名企業(yè)攜手合作,共同推動了這一里程碑式標(biāo)準(zhǔn)的制定。


先臨三維精度實驗室經(jīng)過高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境建設(shè),確保實驗室內(nèi)部全年維持著恒定的溫濕度條件。溫度嚴(yán)格控制在20°C±0.5°C之間,而相對濕度則穩(wěn)定在40%RH~60%RH的理想范圍內(nèi)。這樣嚴(yán)格管理的環(huán)境,降低了溫濕度波動可能對測量結(jié)果產(chǎn)生的細(xì)微偏差,提升了檢測數(shù)據(jù)的可靠性。


先臨三維精度實驗室擁有全套的校準(zhǔn)儀器設(shè)備,通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)性精度校驗,保證校準(zhǔn)結(jié)果的可靠性。

激光干涉儀以激光波長作為測量基準(zhǔn),能夠檢測出極其微小的位移變化,對三坐標(biāo)測量機(jī)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和核查。

三坐標(biāo)測量機(jī)則通過靈敏的探測器接觸被測物體表面,進(jìn)行三維空間內(nèi)的尺寸和形狀測量,負(fù)責(zé)對精度實驗室內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。

經(jīng)過層層精度傳遞與驗證的標(biāo)準(zhǔn)器,最終為三維掃描儀提供了一個可靠的校準(zhǔn)參照,從而確保了掃描精度的校準(zhǔn)準(zhǔn)確性。