激光抄数机使用手册

激光抄数机使用手册 第一章 扫描控制软件操作说明 ? 1-1 使用者界面介绍 1.主操作画面: 2.Scan Mode 3.Scanning Region 4.Scan/Stop 5.Live/About 1 图1-1使用者接口总览 [细部介绍] 1. Live image from camera : 此区为显示动态影像(Live Image 页) 及静态模型展示 (3D Points页) 之区域?系统之各种预览 功能所产生之影像皆显示于此区域,在此区域间亦可对影像进行 简单处理(3D Points页). 2. Scanning mode: 此按钮 (Radio button) 为选择系统扫瞄方式 之按钮?扫瞄方式区分为平面式扫瞄及旋转式扫瞄两种。 3. Scanning region: 此区为设定各轴扫瞄范围之区域。其中Z轴 范围设定中Band No. 为垂直扫瞄次数，Z Step为垂直扫瞄高 度。 4. Scan / Stop: 开始 / 停止 扫瞄。 5. About: 系统版本及版权宣告。 6. Control panel: 系统主控区，共区分为二页。第一页 为 扫瞄平台各轴控制功能?第二页为CCD camera及雷射控 制功能。以下就系统主控区各页功能作一详细介绍。 [主控区功能介绍] 第一页 扫瞄平台各轴控制功能: 2 图1-2扫瞄平台各轴控制 各轴归HOME(零点) 各轴紧急停止 显示各轴目前的坐标,点击右侧的按钮可进入下一窗口: 3 图1-3 上部是机台有关各轴行程的初始设定值. 下部是机台各轴非扫描时的运行速度,通过滑块即可调整. 正向 / 负向相对移动各轴Step所输入之距离 各轴位置显示?卷动杆可以拖拉方式移动各轴 移动Y轴至旋转轴中心 移动各轴至扫瞄起点/终点?按下GO钮可立即移动各轴至输入之 绝对位置 T轴立即归零 第二页 相机参数及雷射强度控制功能: 4 图1-4相机参数及雷射强度控制 垂直 (扫瞄) 雷射开关，红色为开启雷射，灰色为关闭雷射 在动态影像显示区 显示 / 关闭 校正网格 预览激光束于待测物表面所形成之曲线 其余 Brightness?Contrast等卷动杆为调整CCD Camera影像品质?Laser卷动杆为调整Laser beam之强弱。 5 2.扫瞄画面: 开始扫瞄 图1-5扫瞄画面 6 1. Number of scanning planes:设定平面扫瞄数目。 2. Camera Mode:选择所使用的CCD(左、右或同时使用) 3. Move Mode:移动方式(步距或连续)。 4. S circule scan:S形扫描方式。 5. Long rotation radius:长条型的扫瞄设定。 6. To divide into equal planes:划分相同(角度)的面。 7. Do smoothness:扫瞄资料平滑化。 8. Specify project name:更改项目储存的路径及文件名。 设定平面扫瞄的数目，并在Rotation degrees输入欲扫瞄平面的角度 开始进行扫瞄 取消扫瞄 系统版本及版权宣告 扫描各参数设定完成，点击开始进行扫描时，自动进入3D Points界面如图: 7 图1-6 各控件功能如下: Open 开扫描档 Save 储存扫描档 Close 关闭扫描档 Zoom 视图的放大与缩小 Zoom Window 框选放大视图 Fit Window 全览视图 Rotated All 旋转 Translated All 平移 Show Axis 显示各轴 8 Palette 显示基本X、Y平面 Show Box 当前物件的方框显示 Point 点模式 Line 扫描线模式 Mesh 网格模式 Solid 实体模式 9 第二章 扫瞄程序介绍 1.扫瞄程序简介 本节中，我们要介绍的是扫瞄程序，一般当我们将模型处理成最佳取像颜色并选定夹治具后，紧接着要考虑的是模型该如何摆放，才可得到最佳的量测。此外，亦须考虑是否会有量测死角，如果有的话，将模型作适当之倾斜是否会有所改善。当然，模型之摆放与扫瞄所采用的方法也会有直接的关系。 本控制软件Scan3DNOW，为4轴 3D 雷射扫瞄系统的控制软件，其具有平面式量测、旋转量测等方式供选择，其中平面式量测又包含了单面或多面扫瞄，扫瞄的平面数由使用者自行决定。本系统各式扫瞄量测方式皆可自动将点资料作完美整合。 图2-1 扫瞄方式设定 依据模型的外形与轮廓的变化，我们可以找出最佳的方式。例如，有的模型可以用旋转量测，也可以用平面式量测，该如何取舍呢,这个时候我们可以依模型的平滑度与平坦度，来考虑用那一种量测方式，例如，方形的东西可能较不适用旋转量测。另外，量测时间的长短也可以是考量因素。不过，将模型的点资料完整的量测出来还是最重要的，毕竟，非接触式量测的速度是比传统的量测方式要快得多了。 2 .量测方式: 1、平面式量测 平面式量测用于一般较单纯之模型或是只欲取单独特征面或 用于较复杂之立体模型，可有效改善旋转量测复杂曲面所形 成之死角。 2、旋转量测 用于扫瞄立体、曲面之类圆柱物体，但较不适合量测有死角 之模型或四方体。 10 3. 扫瞄参数设定 由于CCD取像的限制与空间对应法的要求，我们必须确定量测的范围都在网格中，故量测物靠镜头太近或量测点超出景深都不可以(如果量测中须旋转转盘，还须考量旋转时的变化)。这时，我们只要让模型最边缘的位置不超出网格，则其它地方必能在网格内取像。此外，如果量测中须旋转转盘，则旋转中心之假想轴必须通过待测物。 11 图2-2平面、旋转扫瞄激活前选项设定 由图2-1、图2-2可见: ? Smoothness拉杆为设定资料点平滑化程度。初级操作人员只需将拉杆拉至某一位置即可决定复杂的平滑参数。进阶操作人员仍可使用参数设定页中的参数来进阶设定所需的平滑参数。 ? 平面式扫瞄时，系统所须之参数为Y、Z轴之扫瞄行程。工程师只要找出Y、Z轴之行程且确定于多面扫瞄时待测物都在网格可量测范围内即可。 ? 旋转扫瞄时，系统所须之参数为T、Z轴之扫瞄行程。工程师须找出T、Z轴之行程且确定在网格可量测范围内。 ? 平面式扫瞄于多平面扫瞄时，应将 “Number of scanning planes” 选项中填入欲扫瞄之平面数，并于每一平面之角度字段指定所需旋转之角度，亦可开启”To divideb to equal planes”功能进行调整,如图2-3所示。 ? 若需将所得资料储存为自行指定之文件名称，可将 ”Specify project name” 功能开启并于目录及文件名称字段输入指定名称。 ? 若待测物为狭长形物体且扫瞄方式为多面式，可将 ”Long rotation radius” 功能开启以避免旋转轴转动过程中待测物撞及机台。 ? 在进行扫描时,可根据不同需求在Camera Mode项中选择所使用的CCD镜头.亦可在Move Mode项中选择扫描移动方式。根据精度要求，可通过Velociti项中的滑块对扫描速度进行调整。 12 图2-3多面扫瞄设定 3D雷射扫瞄系统为现今三次元量测设备之主流，其高功能与高精密的特性，为逆向工程的设计方式提供了最佳的助益。 13 第三章 平面扫描操作说明 1. 执行Scan3DNow应用程序进入软件控制接口，如图3-1所示。 图3-1开机画面 2. 首先按下各轴归零键，将系统各轴同时归零，归零完成后系 统接口立即变成可使用状态，如图3-2。 14 图3-2 开始使用画面 3. 利用 页X、Y及Z轴控制按键把雷射探头移到被测物处，接着进入 页，并按下 ”Laser power on” 键，及显示网格键，此时在屏幕上所显示的为左CCD所撷取之影像，如图3-3所示。 15 图3-3 CCD所撷取之影像 页Y及Z轴控制按键，将雷射光移至被测物之最4. 此时利用 突出处，接着利用X轴控制按键，将被测物最突出处移至网格之前缘，如此所得到的资料较为清晰，如图3-4所示。 图3-4 调整后CCD所取之影像 5. 被测物最突出处确定在网格内后，利用雷射功率卷动杆及影像亮度对比卷动杆相互调整，来达到被测物所需要的影像品质，按检查雷射在被测物表面所形成的曲线是否计算良好，进一步调整影像品质，以达到所需的要求如图3-5所示。 16 图3-5 检视影像品质 6. 切换至右CCD，来检视被测物之最突出处，在右CCD状态之下是否在网格内如图3-6所示。 图3-6 另一CCD所取之影像 17 7. 确定在网格内后，参考步骤5的方式，来调整雷射功率卷动杆及 影像亮度对比卷动杆，来达到被测物所需要的影像品质。 8. 影像品质调整完后，接下来设定扫描行程及范围，首先利用 页Y及Z轴控制按键，来调整被测物，使其最低处在网格内，位 置确定后则按下扫描范围设定键以记忆该位置，设定Z轴起始位 置。 9. 利用 页的Z轴控制键每次往上移动50mm(最大)，搭配移 动Y轴调整被测物的最高处落在网格内，并 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 Z轴移动次数， 将其输入Band Scan Rgn的Band N内，50输入Z Step内。 10. 确定Z轴之行程后，再移动Y轴，找出待测物之Y轴扫描行程。 其操作方法为利用Y之移动键将雷射线移至待测物一边(扫描起始 位置)，位置确定后再按下扫描范围起始位置设定键以记忆该位置。 然后再移动Y找出待测物的另一边(扫描终点位置)的位置，位置确 定后再按下扫描范围终点位置设定键以记忆该位置，确定扫描行 程。 11. 扫描行程及范围设定完成后可利用Y轴及Z轴的移动至扫描 起点及终点位置。 12. Z轴与Y轴之行程确定后，于Planar Scan Rgn.栏输入扫描间距 (Scan step)，此时已完成平面扫描所需之所有参数，按下 ”Scan Now!” 并设定扫描参数，开始扫描。此时视图变为: 18 图3-7 13. 完成扫描之后，屏幕会出现”Scanning process finished.”字样，如图3-8所示 图3-8 扫描完成 19 14. 按下确定键后。可在此视图对扫描出的点资料简单的观察和处理。 15. 进入DigiSurf软件(或其它处理软件如Surfacer等)，对资料进行 处理。如图3-9所示: 图 3-9 20 第四章 旋转扫描操作说明 本章所用功能之图示相同于第三章,相关图示请参照。 1〃将一物件置于旋转中心附近处。 2〃利用页Y轴控制之移动至旋转中心功能,将雷射线 移至旋转中心处,并将被测物的中心对准雷射线。 3〃利用页移动X、Y、Z轴,另一方面利用显示网 格键,将被测物最突出处显示于网格前缘。 4〃通过对页中的雷射功率滑块及影像亮度对比滑块的调 节,达到满意的光线效果。 5〃转换CCD,则画面会显示变换CCD所取影像,检查被测物 最突出处是否在网格内,并调整滑块,检查影像品质。 6〃利用页中Z轴控制按键,使被测物最低处落于网格内。 7〃转换CCD视图,确定被测物最低处在网格内后,按下Z轴扫 描位置定位键,以建立Z轴之起点位置。 8〃如被测物之高度超出网格的扫描高度,则应先确定Z轴需扫 描几次,才可将被测物扫完。故首先利用页中的Z轴 控制键每次往上移动50mm:最大:,搭配移动Y轴调整被 测物的最高处落在网格内,并记录Z轴移动次数,将其输入 Band Scan Rgn中的Band N内。 21 9〃确定Z轴之行程后,再从Rotary Scan Rgn处设定扫描角度 与扫描间距:Step: 10〃此时已完成旋转扫描之各轴参数设定,先按下,使T轴 归零,再按下以设定扫描参数。:请参阅第一章之说 明: 11〃参数设定后,点击按钮,开始扫描。此时视图转换为 3D Points视图: 当扫描完成后,屏幕将出现“Scanning process finished” 字样,并出现扫描效果图。 22 第五章 旋转中心的校正 校正旋转中心的主要目的是:在Z轴的低处和高处分 别扫描标准球,通过软件计算出低处与高处的球心,最终 计算出旋转轴线即旋转中心。 1、启动Scan3DNOW应用程序进入软件,如图5-1 图5-1 2、按下各轴归零,使系统变成可用状态,如图5-2 23 图5-2 3、点击这时会出现如图5-3所示 图5-3 再按一下图5-3中的这时出现如图5-4所示 图5-4 此时输入密码“cttech”,再按下进入高级设置。此时 24 主控区会多一个页。如图5-5 图5-5 按下键,这时屏幕上的网格四周会出现红框。如图5-6所示 图5-6 25 在低处扫描(Z轴在距最低处10-50mm之间) 4、将Y轴移至相对中心位置，打开激光头键。把标准球放在转台的中心位置,调整X、Z轴将标准球最突出处移至网格前端:最好在第四、第五格中间位置:。调整左右CCD的光线。用和项调整两条红线位置。:红线的作用:是只取红线内的点资料,使扫描标准球时不会出现标准球以外的杂点:如图5-7 图5-7 5、移动Y轴，确定标准球的扫描行程，并在step中输入扫描间距(一般采用0.5mm)。 6、在校正旋转中心的页面下选择Point1,之后点击，出现选 26 择框如图5-8 图5-8 其中CameraMode项为CCD的选择模式，MoveMode项为扫描移动方式，也可在Velocity中对扫描速度进行调整。点击开始扫描低处标准球， 为取消扫描。 7、扫描结束出现报告,如图5-9所示: 图5-9 对其进行保存后点击ok关闭。 27 在高处扫描(Z轴升高200mm左右) 8、在页中点击使T轴立即清零。重复4、5步，再选择Point2，之后点击，再点击开始扫描。扫描结束出现报告，保存关闭。 9、在选项中按下键。数据发生变化，如图5-10所示 图5-10 10把Setting选项中的TestNo项改为4，对然后在选项中按下，再点击，即用4个面对旋转中心进行检测。检测结束出现报告，如图5-11示 28 图5-11 保存关闭。“BallTest”中数据有变化，如图5-12所示 图5-12 按下关闭红线，按下退出高级选项。 29