Optyczno-stykowa metoda pomiarów współrzędnościowych
Wariant tytułu
Optical-contact coordinate measurement method
Autor
Kupiec, Magdalena
Promotor
dr hab. inż. Jerzy Sładek, prof. PK
Data wydania
2007
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
W ramach pracy zaprojektowany został system hybrydowy łączący dokładność współrzędnościowej maszyny pomiarowej w zakresie budowy układu współrzędnych, z szybkością pomiaru systemu optycznego działającego w oparciu o metodę projekcji światła strukturalnego. Wyniki pomiarów systemem hybrydowym opracowywano w klasycznym certyfikowanym oprogramowaniem metrologicznym. Stworzono również metodykę oceny dokładności systemu hybrydowego w oparciu o procedurę kontrolnego pomiaru długości (stosowaną dotychczas do sprawdzania WMP) zapewniając tym samym spójność pomiaru. W tym celu został zaprojektowany i zbudowany wzorzec 3D z elementami o stałej krzywiźnie umożliwiający sprawdzanie dowolnego systemu optycznego. Wzorzec ten zastosowano również do kalibracji systemu optycznego zapewniając tym samym kalibrację w warunkach pomiaru rzeczywistego. W ramach pracy powstał też matematyczny model niepewności systemu, gdzie uwzględniony został wpływ kalibracji, strategii pomiaru, wzorca oraz temperatury na wynik pomiaru. Model został zweryfikowany w oparciu o pomiary zestawu uniwersalnych wzorców o różnych wymiarach i geometrii, których charakterystyki metrologiczne uzyskano w oparciu o pomiary stykowe. Pozwoliło to na bezpośrednie porównanie dokładności systemów optycznych i stykowych. Zbudowany budżet niepewności może mieć zastosowanie do oceny dokładności innych systemów optycznych. Uzyskane wyniki potwierdziły poprawność koncepcji hybrydowej i są podstawą do kontynuacji dalszych prac w kierunku stworzenia w pełni funkcjonalnego systemu, który mógłby być zintegrowany w takt linii produkcyjnej.
As the result of this dissertation, the hybrid system, combining the accuracy of the Coordinate Measuring Machine with speed of the structured light projection system, has been designed. Classical, certified metrological software was used to obtain the measurement results of the hybrid system. The accuracy of the hybrid system was based on the control length measurement procedure (used so far only in CMM checking); this therefore provided the measurement traceability. For this purpose, a 3D standard with constant curvature elements was designed and built, which enabled optical system checking. This standard was also used in the calibration of the optical system, ensure in this way real condition measurement calibration. During this work, a mathematical uncertainty model was formulated. This took into consideration the influence of the calibration, the measurement strategy and the standard and temperature of the measurement results. The model was verified on the basis of set universal standards of different dimensions and geometry, which metrological characteristics were obtained by contact measurements. It enabled direct comparisons between the accuracy of optical and contact systems. The uncertainty budget that was developed made the accurate evaluation of other optical systems possible. The obtained result confirmed the correctness of the hybrid conception. This gives a basis from which further research into the creation of a fully functional system can progress. Possible implementation could be into the car production line.
Klasyfikacja PKT
382100 Przyrządy do pomiarów wielkości mechanicznych i geometrycznych
