KR102190471B1 - 3D white light scanner calibration method - Google Patents

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쑤저우 보손 스마트 테크놀로지 엘티디
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Abstract

본 발명은 3차원 백색광 스캐너의 기준 부재를 공개하며, 상기 기준 부재 상에는 기준 평면이 구비되며, 상기 기준 평면 상에는 제 1 V 자형 홈과 제 2 V 자형 홈이 더 설치되고, 제 1 V 자형 홈과 제 2 V 자형 홈은 각각 기준 부재의 양단부에 인접하며, 제 1 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선과 제 2 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선은 상기 기준 부재의 양단부의 연결선, 즉 기준 부재의 길이 방향과 상호 수직된다. 상기 방식을 통해, 본 발명은 3 차원 백색광 스캐너의 기존의 정밀도를 검증할 수 있고, 또한 운동 기구에 의해 발생되는 편차를 보상할 수 있다.The present invention discloses a reference member of a 3D white light scanner, a reference plane is provided on the reference member, a first V-shaped groove and a second V-shaped groove are further installed on the reference plane, and a first V-shaped groove and The second V-shaped grooves are adjacent to both ends of the reference member, respectively, and the intersection line between the two groove walls on the first V-shaped groove and the intersection line between the two groove walls on the second V-shaped groove are at both ends of the reference member. The connecting line, that is, perpendicular to the longitudinal direction of the reference member. Through the above method, the present invention can verify the existing precision of the 3D white light scanner, and can compensate for deviations caused by the exercise equipment.

Description

3차원 백색광 스캐너의 교정 방법3D white light scanner calibration method

본 발명은 3 차원 파라미터 교정 분야와 관련되며, 특히 3 차원 백색광 스캐너에 사용되는 기준 부재 및 3 차원 백색광 스캐너의 교정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of three-dimensional parameter calibration, and in particular to a reference member used in a three-dimensional white light scanner and a method of calibrating a three-dimensional white light scanner.

3 차원 백색광 스캐너는 주로 실물 표면의 3 차원 좌표 점 집합을 스캔하여 측정하며, 얻어진 다수의 좌표 점의 집합을 포인트 클라우드（point cloud）라고 부른다. 3 차원 백색광 스캐너에 의해 측정된 데이터는 3차원 공간 포인트 클라우드로서, XYZ 3 개 좌표 점을 포함하고 있는 집합이다. 따라서, 3 차원 백색광 스캐너는 3 차원 스캐닝에 속하므로, 3 차원 스캐닝의 공간 범위에 대해 교정 및 검증을 진행할 필요가 있다. 종래의 교정 방법은 단지 평면과 높이만을 교정하고, 장치 상의 운동 기구에 대해서는 함께 교정을 진행할 수가 없어, 교정 정확도가 낮다.The three-dimensional white light scanner mainly scans and measures a set of three-dimensional coordinate points on the real surface, and the obtained set of a plurality of coordinate points is called a point cloud. The data measured by the 3D white light scanner is a 3D space point cloud, which is a set containing 3 coordinate points in XYZ. Therefore, since the 3D white light scanner belongs to 3D scanning, it is necessary to calibrate and verify the spatial range of 3D scanning. The conventional calibration method only calibrates the plane and the height, and it is not possible to calibrate the exercise device on the device together, and the calibration accuracy is low.

3 차원 백색광 스캐너의 프로브의 측정 각도는 25 ° 이하이고, 피사계 심도는 10mm 미만으로, 측정 각도가 작고, 피사계 심도가 작은 특성 때문에, 기존의 기준 볼에 의한 교정 방법을 사용할 수 없다. 왜냐하면, 측정된 볼의 데이터가 너무 작고, 1/5 보다 작아, 교정 및 검증을 하기에 충분하지 않다. 기존의 게이지 블록에 의한 교정 방법은, 게이지 블록의 2개의 측정면이 측정 방향에 수직이기 때문에, 기존의 장치로는 측정할 수 없다.The measurement angle of the probe of the 3D white light scanner is 25 ° or less, the depth of field is less than 10 mm, the measurement angle is small, and the depth of field is small, so that the conventional calibration method using the reference ball cannot be used. Because the data of the measured ball is too small, less than 1/5, it is not enough for calibration and verification. The conventional calibration method using a gauge block cannot measure with a conventional device because the two measuring surfaces of the gauge block are perpendicular to the measurement direction.

요약하면, 3 차원 백색광 스캐너는 3 차원 공간 스캐닝 데이터에 대해 교정을 진행할 수 있는 기준 부재 및 그 기준 부재가 적용되는 교정 방법을 필요로 한다.In summary, a 3D white light scanner requires a reference member capable of performing calibration on 3D spatial scanning data and a calibration method to which the reference member is applied.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 3 차원 백색광 스캐너의 기존의 정밀도를 검증할 수 있고, 또한 운동 기구에 의해 발생되는 편차를 보상할 수 있는 3 차원 백색광 스캐너에 사용되는 기준 부재를 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a reference member used in a 3D white light scanner capable of verifying the existing precision of a 3D white light scanner and compensating for a deviation caused by an exercise device.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 기술 방안을 사용한다: 3차원 백색광 스캐너에 사용되는 기준 부재를 제공하며, 상기 기준 부재 상에는 기준 평면이 구비되며, 상기 기준 평면 상에는 제 1 V 자형 홈과 제 2 V 자형 홈이 더 설치되고, 상기 제 1 V 자형 홈과 제 2 V 자형 홈은 각각 기준 부재의 양단부에 인접하며, 상기 제 1 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선과 제 2 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선은 상기 기준 부재의 양단부의 연결선, 즉 기준 부재의 길이 방향과 상호 수직된다. In order to solve the above technical problem, the present invention uses the following technical solution: a reference member used in a 3D white light scanner is provided, a reference plane is provided on the reference member, and a first V on the reference plane The first V-shaped groove and the second V-shaped groove are further installed, and the first V-shaped groove and the second V-shaped groove are adjacent to both ends of the reference member, respectively, and an intersection line between the two groove walls on the first V-shaped groove and The intersection line between the two groove walls on the second V-shaped groove is mutually perpendicular to the connecting line of both ends of the reference member, that is, the longitudinal direction of the reference member.

바람직하게, 상기 제 1 V 자형 홈 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각과 상기 제 2 V 자형 홈 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각은 130 ° ~ 180 °이다.Preferably, the narrow angle between the two groove walls on the first V-shaped groove and the narrow angle between the two groove walls on the second V-shaped groove is 130° to 180°.

바람직하게, 상기 기준 평면의 평면도는 0.009mm 이하이다.Preferably, the plan view of the reference plane is 0.009 mm or less.

바람직하게, 상기 제 1 V 자형 홈과 상기 제 2 V 자형 홈 사이의 기준 평면 상에는 복수의 제 3 V 자형 홈이 균등하게 분포되며, 제 1 V 자형 홈과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈 사이의 거리와 제 2 V자형 홈과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈 사이의 거리는 2 개의 제 3 V 자형 홈 사이의 거리와 동일하다. Preferably, a plurality of third V-shaped grooves are evenly distributed on a reference plane between the first V-shaped groove and the second V-shaped groove, and between the first V-shaped groove and the adjacent third V-shaped groove The distance and the distance between the second V-shaped groove and the adjacent third V-shaped groove are equal to the distance between the two third V-shaped grooves.

바람직하게, 상기 제 1 V 자형 홈은 상기 제 2 V 자형 홈과 동일하고; 상기 제 3 V 자형 홈은 상기 제 1 V 자형 홈과 동일하며; 상기 2개의 제 3 V 자형 홈 사이의 거리는 10 mm이다.Preferably, the first V-shaped groove is the same as the second V-shaped groove; The third V-shaped groove is the same as the first V-shaped groove; The distance between the two third V-shaped grooves is 10 mm.

바람직하게, 상기 제 1 V 자형 홈과 상기 제 2 V 자형 홈 사이의 거리는 200 mm이고, 상기 제 1 V 자형 홈의 홈 깊이와 상기 제 2 V 자형 홈의 홈 깊이는 1 mm ~ 5 mm이다. Preferably, a distance between the first V-shaped groove and the second V-shaped groove is 200 mm, and the groove depth of the first V-shaped groove and the groove depth of the second V-shaped groove are 1 mm to 5 mm.

3차원 백색광 스캐너의 교정 방법은 상기의 기준 부재를 사용하며, 그 방법은 다음과 같다:The calibration method of the 3D white light scanner uses the above reference member, and the method is as follows:

기준 부재를 3 차원 백색광 스캐너의 측정 치구 상에 장착하고, 3 차원 백색광 스캐너를 운행하여, 3 차원 백색광 스캐너의 프로브를 통해 1세트의 포인트 클라우드를 스캐닝할 수 있으며; 스캐닝된 포인트 클라우드는 소프트웨어를 이용하여 평면 포인트 클라우드와 V 자형 홈 포인트 클라우드로 구별하고, 표준 가우스의 수학 알고리즘을 사용하여 포인트 클라우드 평면 F를 피팅하며;The reference member is mounted on the measurement jig of the 3D white light scanner, and the 3D white light scanner is operated to scan a set of point clouds through the probe of the 3D white light scanner; The scanned point cloud is classified into a flat point cloud and a V-shaped home point cloud using software, and a point cloud plane F is fitted using a standard Gaussian mathematical algorithm;

포인트 클라우드 평면 F의 평면도 FD를 계산하며, 평면도 FD는 포인트 클라우드 평면 F의 모든 포인트의 편차 범위이며; 평면도 FD의 데이터는 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브의 수집 편차와 3 차원 백색광 스캐너 상의 운동 기구의 직선 운동 시 런아웃 편차의 2개의 편차에서 유래되고, 이 2개의 값은 장치의 성능에 의해 결정되는 측정 장치의 불확정성이며; 평면도 FD가 정상 범위를 벗어나면, 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브를 조정하거나 또는 운동 기구를 조정하거나, 또는 양자를 모두 조정하여 평면도 FD가 요구 조건을 만족하게 하며;Calculate the plan view FD of the point cloud plane F, where the plan view FD is the deviation range of all points of the point cloud plane F; The data in the plan view FD is derived from two deviations of the collection deviation of the probe on the 3D white light scanner and the runout deviation during linear motion of the exercise device on the 3D white light scanner, and these two values are determined by the performance of the device. Is the uncertainty of; If the plan view FD is out of the normal range, adjust the probe on the three-dimensional white light scanner, or adjust the exercise equipment, or both to make the plan view FD meet the requirements;

평면도 FD는 싱글 포인트 서치 오차 PF이며;Plan view FD is the single point search error PF;

제 1 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L1을 계산하고, 제 2 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L2를 계산하여, 교차선 L1과 교차선 L2 사이의 거리 LE를 측정하며;The intersection line L1 of the two groove walls on the first V-shaped groove is calculated, the intersection line L2 of the two groove walls on the second V-shaped groove is calculated, and the distance LE between the intersection line L1 and the intersection line L2 is measured. ;

편차 E는 3 차원 백색광 스캐너의 길이 방향의 편차이며, 편차 E는 운동 기구의 리니어 모터의 운동 편차에서 유래되고, 이론 운동 거리와 실제 운동 거리의 편차이며; 편차 E가 정상 범위를 벗어나면, 운동 기구 상의 리니어 모터를 조정하여, 편차 E가 소정 범위 내의 요구 조건을 만족하게 하며;The deviation E is the deviation in the longitudinal direction of the three-dimensional white light scanner, and the deviation E is derived from the motion deviation of the linear motor of the exercise device, and is the deviation between the theoretical motion distance and the actual motion distance; When the deviation E is out of the normal range, the linear motor on the exercise device is adjusted, so that the deviation E satisfies the requirement condition within a predetermined range;

편차 E는 다음 공식에 따라 계산하며;The deviation E is calculated according to the following formula;

E = |LE-LD|E = |LE-LD|

여기서, LD는 기준 부재 상의 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 실제 거리이며;Here, LD is the actual distance between the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 on the reference member;

싱글 포인트 서치 오차 PF와 길이 방향의 편차 E에 따라, 3 차원 백색광 스캐너의 조합 정밀도 A를 얻을 수 있으며, 조합 정밀도 A는 다음과 같은 방식으로 계산하며;According to the single point search error PF and the deviation E in the longitudinal direction, the combination accuracy A of the 3D white light scanner can be obtained, and the combination accuracy A is calculated in the following way;

A = PF + E * L/LDA = PF + E * L/LD

여기서, L은 피측정물의 길이이며, 피측정물은 3 차원 백색광 스캐너에 의해 측정되는 실제 제품이다.Here, L is the length of the object to be measured, and the object is an actual product measured by a 3D white light scanner.

본 발명은 3 차원 백색광 스캐너의 기존 정밀도를 검증할 수 있고, 또한 운동 기구에 의해 발생되는 편차를 보상할 수 있으며, 구조가 간단하고, 사용이 편리하며, 측정 정밀도가 높다. The present invention can verify the existing precision of a three-dimensional white light scanner, can also compensate for deviations caused by exercise equipment, has a simple structure, convenient use, and high measurement precision.

도 1은 본 발명에 따른 3 차원 백색광 스캐너의 기준 부재의 바람직한 실시예의 입체 구조 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 3 차원 백색광 스캐너의 기준 부재의 상면 구조 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 3 차원 백색광 스캐너의 기준 부재의 정면 구조 개략도이다.
도 4는 도 3의 A의 부분 구조를 확대한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 3 차원 백색광 스캐너의 기준 부재의 다른 실시 방식의 입체 구조 개략도이다.
도 6은 본 발명의 3 차원 백색광 스캐너의 입체 구조 개략도이다.1 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of a preferred embodiment of a reference member of a three-dimensional white light scanner according to the present invention.
2 is a schematic diagram of a top surface structure of a reference member of a three-dimensional white light scanner according to the present invention.
3 is a schematic view of a front structure of a reference member of a three-dimensional white light scanner according to the present invention.
4 is an enlarged schematic diagram of a partial structure of A in FIG. 3.
5 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of another embodiment of the reference member of the three-dimensional white light scanner according to the present invention.
6 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of a three-dimensional white light scanner of the present invention.

다음은 본 분야의 기술자가 본 발명의 장점 및 특징을 용이하게 이해할 수 있도록, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명을 진행한다.Next, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be made with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand the advantages and features of the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예는 다음 사항을 포함한다:Referring to Figures 1-6, embodiments of the present invention include:

실시예 1 : 3 차원 백색광 스캐너의 기준 부재로서, 상기 기준 부재는 긴 스트립 형이며, 기준 부재 상에는 클램핑과 고정을 용이하게 하기 위한 구조가 구비된다. 상기 기준 부재 상에는 평면도가 0.001mm 인 기준 평면(1)이 구비되며, 상기 기준 평면(1) 상에는 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3)이 더 설치된다. 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3)은 각각 기준 부재의 양단부에 인접하고, 제 1 V 자형 홈(2) 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선과 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선은 상기 기준 부재의 양단부의 연결선과 상호 수직되며, 기준 부재의 양단부의 연결선의 방향이 기준 부재의 길이 방향이다.Example 1: As a reference member of a three-dimensional white light scanner, the reference member has a long strip shape, and a structure for facilitating clamping and fixing is provided on the reference member. A reference plane 1 having a plan view of 0.001 mm is provided on the reference member, and a first V-shaped groove 2 and a second V-shaped groove 3 are further provided on the reference plane 1. The first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 are each adjacent to both ends of the reference member, and the intersection line between the two groove walls on the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove ( 3) The crossing line between the two groove walls of the top is mutually perpendicular to the connecting lines of both ends of the reference member, and the direction of the connecting lines of both ends of the reference member is the longitudinal direction of the reference member.

상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 거리는 200 mm이고, 상기 제 1 V 자형 홈(2) 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각은 150 °이므로, 2 개의 홈 벽은 3 차원 백색광 스캐너의 프로브(7)에 의해 검출될 수 있다. 여기서 협각의 각도는 주로 프로브(7) 상의 센서에 의해 결정된다. 센서의 감응 각도는 이에 따라 변화되며, 별도로 한정하지는 않는다. 상기 제 1 V 자형 홈(2)의 홈 깊이와 상기 제 2 V 자형 홈(3)의 홈 깊이는 3 mm이고, 여기서 홈 깊이 역시 V 자형 홈의 홈 표면 데이터를 보다 잘 검출할 수 있도록 센서에 의해 결정될 수 있다. 상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3)은 동일하다. 물론 제 1 V 자형 홈(2)의 구조 크기는 제 2 V 자형 홈(3)의 구조와 다를 수 있으며, 이 점에 대해서는 별도로 한정하지는 않는다.The distance between the first V-shaped groove (2) and the second V-shaped groove (3) is 200 mm, the narrow angle between the two groove walls on the first V-shaped groove (2) and the second V-shaped groove (3) Since the narrow angle between the two groove walls on the image is 150°, the two groove walls can be detected by the probe 7 of the three-dimensional white light scanner. Here, the angle of the narrow angle is mainly determined by the sensor on the probe 7. The sensing angle of the sensor changes accordingly, and is not limited separately. The groove depth of the first V-shaped groove 2 and the groove depth of the second V-shaped groove 3 are 3 mm, and the groove depth is also applied to the sensor so that the groove surface data of the V-shaped groove can be better detected. Can be determined by The first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 are the same. Of course, the structure size of the first V-shaped groove 2 may be different from that of the second V-shaped groove 3, and this point is not limited separately.

상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 기준 평면(1) 상에는 복수의 제 3 V 자형 홈(4)이 균등하게 분포되며, 제 1 V 자형 홈(2)과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리와 제 2 V자형 홈(3)과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리는, 2 개의 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리와 동일하다. 다양한 크기의 제품의 교정에 적응하기 위해, 제품의 실제 거리에 따라 2개의 V 자형 홈을 선택하여 공간 정밀도로 사용할 수 있다. 물론, 기준 부재의 길이는 더 길게 할 수도 있다. 여기서 기준 부재의 길이는 한정하지 않으며, 기준 부재의 길이는 주로 실제 측정되는 제품의 길이에 의해 결정된다. 상기 제 3 V 자형 홈(4)은 상기 제 1 V 자형 홈(2)과 동일하다. 물론, 제 3 V 자형 홈(4)의 구조 크기는 제 1 V 자형 홈(2) 및 제 2 V 자형 홈(3)의 구조와 다를 수 있다. 이 점에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 2개의 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리는 10 mm이다. 그러나, 기준 부재 상의 제 3 V 자형 홈(4)은 필수적인 것은 아니며, 기준 부재 상의 제 3 V 자형 홈(4)의 존재 여부는 기준 부재의 사용에 영향을 미치지 않는다.A plurality of third V-shaped grooves 4 are evenly distributed on a reference plane 1 between the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3, and the first V-shaped groove 2 ) And the adjacent third V-shaped groove 4 and the distance between the second V-shaped groove 3 and the adjacent third V-shaped groove 4 are two third V-shaped grooves 4 ) Is equal to the distance between. In order to adapt to the calibration of products of various sizes, two V-shaped grooves can be selected according to the actual distance of the product and used with spatial precision. Of course, the length of the reference member may be made longer. Here, the length of the reference member is not limited, and the length of the reference member is mainly determined by the length of the product that is actually measured. The third V-shaped groove 4 is the same as the first V-shaped groove 2. Of course, the structure size of the third V-shaped groove 4 may be different from that of the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3. There is no limitation on this point. The distance between the two third V-shaped grooves 4 is 10 mm. However, the third V-shaped groove 4 on the reference member is not essential, and the presence or absence of the third V-shaped groove 4 on the reference member does not affect the use of the reference member.

3 차원 백색광 스캐너의 교정 방법은, 상기 기준 부재를 사용하며, 그 방법은 다음과 같다:The calibration method of the three-dimensional white light scanner uses the reference member, and the method is as follows:

기준 부재를 3 차원 백색광 스캐너의 측정 치구(6) 상에 장착하고, 3 차원 백색광 스캐너를 운행하여, 3 차원 백색광 스캐너의 프로브(7)를 통해 1세트의 포인트 클라우드를 스캐닝할 수 있다. 스캐닝된 포인트 클라우드는 소프트웨어를 이용하여 평면 포인트 클라우드와 V 자형 홈 포인트 클라우드로 구별하고, 표준 가우스의 수학 알고리즘을 사용하여 포인트 클라우드 평면 F를 피팅(fitting)한다.The reference member is mounted on the measurement jig 6 of the 3D white light scanner, and the 3D white light scanner is operated to scan a set of point clouds through the probe 7 of the 3D white light scanner. The scanned point cloud is divided into a flat point cloud and a V-shaped home point cloud using software, and a point cloud plane F is fitted using a standard Gaussian mathematical algorithm.

포인트 클라우드 평면 F의 평면도 FD (측정 장치의 싱글 포인트 중복 정밀도에 상당함)를 계산하며, 평면도 FD는 포인트 클라우드 평면 F의 모든 포인트의 편차 범위이다. 평면도 FD의 데이터는 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브(7)의 수집 편차와 3 차원 백색광 스캐너 상의 운동 기구(5)의 직선 운동 시 런아웃 편차의 2개의 편차에서 유래된다. 이 2개의 값은 장치의 성능에 의해 결정되는 측정 장치의 불확정성이다. 평면도 FD가 정상 범위를 벗어나면, 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브(7)를 조정하거나 또는 운동 기구(5)를 조정하거나, 또는 양자를 모두 조정하여 평면도 FD가 요구 조건을 만족하도록 할 수 있다.The plan view FD of the point cloud plane F (corresponding to the single point overlapping accuracy of the measuring device) is calculated, and the plan view FD is the deviation range of all points of the point cloud plane F. The data of the plan view FD is derived from two deviations of the collection deviation of the probe 7 on the 3D white light scanner and the runout deviation during linear motion of the exercise device 5 on the 3D white light scanner. These two values are the uncertainty of the measuring device as determined by the device's performance. If the plan view FD is out of the normal range, it is possible to adjust the probe 7 on the three-dimensional white light scanner, or the exercise device 5, or both to make the plan view FD meet the requirements.

평면도 FD는 싱글 포인트 서치(探査) 오차 PF이다.The plan view FD is the single point search error PF.

제 1 V 자형 홈(2) 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L1을 계산하고, 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L2 를 계산하여, 교차선 L1과 교차선 L2 사이의 거리 LE를 측정한다(공간 정밀도).Calculate the intersection line L1 of the two groove walls on the first V-shaped groove (2), calculate the intersection line L2 of the two groove walls on the second V-shaped groove (3), and between the intersection line L1 and the intersection line L2 Measure the distance LE of (spatial precision).

편차 E는 3 차원 백색광 스캐너의 길이 방향의 편차이다. 편차 E는 운동 기구(5) 상의 리니어 모터의 운동 편차에서 유래되며, 이론 운동 거리와 실제 운동 거리의 편차이다. 편차 E가 정상 범위를 벗어나면, 운동 기구(5) 상의 리니어 모터를 조정하여, 편차 E가 소정 범위 내의 요구 조건을 만족하도록 할 수 있다.Deviation E is the deviation in the longitudinal direction of the 3D white light scanner. The deviation E is derived from the motion deviation of the linear motor on the exercise device 5, and is a deviation between the theoretical motion distance and the actual motion distance. When the deviation E is out of the normal range, the linear motor on the exercise device 5 can be adjusted so that the deviation E satisfies a requirement condition within a predetermined range.

편차 E는 다음 공식에 따라 계산될 수 있다:The deviation E can be calculated according to the following formula:

E = |LE-LD|E = |LE-LD|

여기서, LD는 기준 부재 상의 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 실제 거리이다.Here, LD is the actual distance between the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 on the reference member.

싱글 포인트 서치 오차 PF와 길이 방향의 편차 E에 따라, 3 차원 백색광 스캐너의 조합 정밀도 A를 얻을 수 있으며, 조합 정밀도 A는 다음과 같은 방식으로 계산될 수 있다: Depending on the single point search error PF and the deviation E in the longitudinal direction, the combination precision A of a 3D white light scanner can be obtained, and the combination precision A can be calculated in the following way:

A = PF + E * L/LDA = PF + E * L/LD

여기서, L은 피측정물(8)의 길이이며, 피측정물(8)은 3 차원 백색광 스캐너에 의해 측정되는 실제 제품이다. 이 공식에 따라, 3 차원 백색광 스캐너 상에서 측정하고자 하는 제품의 측정 정밀도를 계산할 수 있다.Here, L is the length of the object to be measured 8, and the object to be measured 8 is an actual product measured by a three-dimensional white light scanner. According to this formula, it is possible to calculate the measurement precision of the product to be measured on a 3D white light scanner.

실시예 2 : 3 차원 백색광 스캐너의 기준 부재로서, 상기 기준 부재는 긴 스트립 형이며, 기준 부재 상에는 클램핑과 고정을 용이하게 하기 위한 구조가 구비된다. 상기 기준 부재 상에는 평면도가 0.009mm 인 기준 평면(1)이 구비되며, 상기 기준 평면(1) 상에는 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3)이 더 설치된다. 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3)은 각각 기준 부재의 양단부에 인접하고, 제 1 V 자형 홈(2) 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선과 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선은 상기 기준 부재의 양단부의 연결선과 상호 수직되며, 기준 부재의 양단부의 연결선의 방향이 기준 부재의 길이 방향이다. Example 2: As a reference member of a three-dimensional white light scanner, the reference member has a long strip shape, and a structure for facilitating clamping and fixing is provided on the reference member. A reference plane 1 having a plan view of 0.009 mm is provided on the reference member, and a first V-shaped groove 2 and a second V-shaped groove 3 are further provided on the reference plane 1. The first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 are each adjacent to both ends of the reference member, and the intersection line between the two groove walls on the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove ( 3) The crossing line between the two groove walls of the top is mutually perpendicular to the connecting lines of both ends of the reference member, and the direction of the connecting lines of both ends of the reference member is the longitudinal direction of the reference member.

상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 거리는 200 mm이고, 상기 제 1 V 자형 홈(2) 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각은 130 °이므로, 2 개의 홈 벽은 3 차원 백색광 스캐너의 프로브(7)에 의해 검출될 수 있다. 여기서 협각의 각도는 주로 프로브(7) 상의 센서에 의해 결정된다. 센서의 감응 각도는 이에 따라 변화되며, 별도로 한정하지는 않는다. 상기 제 1 V 자형 홈(2)의 홈 깊이와 상기 제 2 V 자형 홈(3)의 홈 깊이는 5 mm이고, 여기서 홈 깊이 역시 V 자형 홈의 홈 표면 데이터를 보다 잘 검출할 수 있도록 센서에 의해 결정될 수 있다. 상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3)은 동일하다. 물론 제 1 V 자형 홈(2)의 구조 크기는 제 2 V 자형 홈(3)의 구조와 다를 수 있으며, 이 점에 대해서는 별도로 한정하지는 않는다. The distance between the first V-shaped groove (2) and the second V-shaped groove (3) is 200 mm, the narrow angle between the two groove walls on the first V-shaped groove (2) and the second V-shaped groove (3) Since the narrow angle between the two groove walls on the image is 130°, the two groove walls can be detected by the probe 7 of the three-dimensional white light scanner. Here, the angle of the narrow angle is mainly determined by the sensor on the probe 7. The sensing angle of the sensor changes accordingly, and is not limited separately. The groove depth of the first V-shaped groove 2 and the groove depth of the second V-shaped groove 3 are 5 mm, and the groove depth is also applied to the sensor so that the groove surface data of the V-shaped groove can be better detected. Can be determined by The first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 are the same. Of course, the structure size of the first V-shaped groove 2 may be different from that of the second V-shaped groove 3, and this point is not limited separately.

3 차원 백색광 스캐너의 교정 방법은, 상기 기준 부재를 사용하며, 그 방법은 다음과 같다:The calibration method of the three-dimensional white light scanner uses the reference member, and the method is as follows:

기준 부재를 3 차원 백색광 스캐너의 측정 치구(6) 상에 장착하고, 3 차원 백색광 스캐너를 운행하여, 3 차원 백색광 스캐너의 프로브(7)를 통해 1세트의 포인트 클라우드를 스캐닝할 수 있다. 스캐닝된 포인트 클라우드는 소프트웨어를 이용하여 평면 포인트 클라우드와 V 자형 홈 포인트 클라우드로 구별하고, 표준 가우스의 수학 알고리즘을 사용하여 포인트 클라우드 평면 F를 피팅한다. The reference member is mounted on the measurement jig 6 of the 3D white light scanner, and the 3D white light scanner is operated to scan a set of point clouds through the probe 7 of the 3D white light scanner. The scanned point cloud is divided into a flat point cloud and a V-shaped home point cloud using software, and the point cloud plane F is fitted using a standard Gaussian mathematical algorithm.

포인트 클라우드 평면 F의 평면도 FD를 계산하며, 평면도 FD는 포인트 클라우드 평면 F의 모든 포인트의 편차 범위이다. 평면도 FD의 데이터는 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브(7)의 수집 편차와 3 차원 백색광 스캐너 상의 운동 기구(5)의 직선 운동 시 런아웃 편차의 2개의 편차에서 유래된다. 이 2개의 값은 장치의 성능에 의해 결정되는 측정 장치의 불확정성이다. 평면도 FD가 정상 범위를 벗어나면, 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브(7)를 조정하거나 또는 운동 기구(5)를 조정하거나, 또는 양자를 모두 조정하여 평면도 FD가 요구 조건을 만족하도록 할 수 있다. The plan view FD of the point cloud plane F is calculated, and the plan view FD is the deviation range of all points of the point cloud plane F. The data of the plan view FD is derived from two deviations of the collection deviation of the probe 7 on the 3D white light scanner and the runout deviation during linear motion of the exercise device 5 on the 3D white light scanner. These two values are the uncertainty of the measuring device as determined by the device's performance. If the plan view FD is out of the normal range, it is possible to adjust the probe 7 on the three-dimensional white light scanner, or the exercise device 5, or both to make the plan view FD meet the requirements.

평면도 FD는 싱글 포인트 서치 오차 PF이다.The plan view FD is the single point search error PF.

제 1 V 자형 홈(2) 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L1을 계산하고, 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L2 를 계산하여, 교차선 L1과 교차선 L2 사이의 거리 LE를 측정한다.Calculate the intersection line L1 of the two groove walls on the first V-shaped groove (2), calculate the intersection line L2 of the two groove walls on the second V-shaped groove (3), and between the intersection line L1 and the intersection line L2 Measure the distance LE.

편차 E는 3 차원 백색광 스캐너의 길이 방향의 편차이다. 편차 E는 운동 기구(5) 상의 리니어 모터의 운동 편차에서 유래되며, 이론 운동 거리와 실제 운동 거리의 편차이다. 편차 E가 정상 범위를 벗어나면, 운동 기구(5) 상의 리니어 모터를 조정하여, 편차 E가 소정 범위 내의 요구 조건을 만족하도록 할 수 있다. Deviation E is the deviation in the longitudinal direction of the 3D white light scanner. The deviation E is derived from the motion deviation of the linear motor on the exercise device 5, and is a deviation between the theoretical motion distance and the actual motion distance. When the deviation E is out of the normal range, the linear motor on the exercise device 5 can be adjusted so that the deviation E satisfies a requirement condition within a predetermined range.

편차 E는 다음 공식에 따라 계산될 수 있다:The deviation E can be calculated according to the following formula:

E = |LE-LD|E = |LE-LD|

여기서, LD는 기준 부재 상의 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 실제 거리이다.Here, LD is the actual distance between the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 on the reference member.

싱글 포인트 서치 오차 PF와 길이 방향의 편차 E에 따라, 3 차원 백색광 스캐너의 조합 정밀도 A를 얻을 수 있으며, 조합 정밀도 A는 다음과 같은 방식으로 계산될 수 있다:Depending on the single point search error PF and the deviation E in the longitudinal direction, the combination precision A of a 3D white light scanner can be obtained, and the combination precision A can be calculated in the following way:

A = PF + E * L/LDA = PF + E * L/LD

여기서, L은 피측정물(8)의 길이이며, 피측정물(8)은 3 차원 백색광 스캐너에 의해 측정되는 실제 제품이다. 이 공식에 따라, 3 차원 백색광 스캐너 상에서 측정하고자 하는 제품의 측정 정밀도를 계산할 수 있다. Here, L is the length of the object to be measured 8, and the object to be measured 8 is an actual product measured by a three-dimensional white light scanner. According to this formula, it is possible to calculate the measurement precision of the product to be measured on a 3D white light scanner.

실시예 3 : 3 차원 백색광 스캐너의 기준 부재로서, 상기 기준 부재는 긴 스트립 형이며, 기준 부재 상에는 클램핑과 고정을 용이하게 하기 위한 구조가 구비된다. 상기 기준 부재 상에는 평면도가 0.005mm 인 기준 평면(1)이 구비되며, 상기 기준 평면(1) 상에는 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3)이 더 설치된다. 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3)은 각각 기준 부재의 양단부에 인접하고, 제 1 V 자형 홈(2) 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선과 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선은 상기 기준 부재의 양단부의 연결선과 상호 수직되며, 기준 부재의 양단부의 연결선의 방향이 기준 부재의 길이 방향이다.Example 3: As a reference member of a three-dimensional white light scanner, the reference member has a long strip shape, and a structure for facilitating clamping and fixing is provided on the reference member. A reference plane 1 having a plan view of 0.005 mm is provided on the reference member, and a first V-shaped groove 2 and a second V-shaped groove 3 are further provided on the reference plane 1. The first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 are each adjacent to both ends of the reference member, and the intersection line between the two groove walls on the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove ( 3) The crossing line between the two groove walls of the top is mutually perpendicular to the connecting lines of both ends of the reference member, and the direction of the connecting lines of both ends of the reference member is the longitudinal direction of the reference member.

상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 거리는 200 mm이고, 상기 제 1 V 자형 홈(2) 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각은 170 °이므로, 2 개의 홈 벽은 3 차원 백색광 스캐너의 프로브(7)에 의해 검출될 수 있다. 여기서 협각의 각도는 주로 프로브(7) 상의 센서에 의해 결정된다. 센서의 감응 각도는 이에 따라 변화되며, 별도로 한정하지는 않는다. 상기 제 1 V 자형 홈(2)의 홈 깊이와 상기 제 2 V 자형 홈(3)의 홈 깊이는 1 mm이고, 여기서 홈 깊이 역시 V 자형 홈의 홈 표면 데이터를 보다 잘 검출할 수 있도록 센서에 의해 결정될 수 있다. 상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3)은 동일한다. 물론 제 1 V 자형 홈(2)의 구조 크기는 제 2 V 자형 홈(3)의 구조와 다를 수 있으며, 이 점에 대해서는 별도로 한정하지는 않는다. The distance between the first V-shaped groove (2) and the second V-shaped groove (3) is 200 mm, the narrow angle between the two groove walls on the first V-shaped groove (2) and the second V-shaped groove (3) Since the narrow angle between the two groove walls on the image is 170°, the two groove walls can be detected by the probe 7 of the three-dimensional white light scanner. Here, the angle of the narrow angle is mainly determined by the sensor on the probe 7. The sensing angle of the sensor changes accordingly, and is not limited separately. The groove depth of the first V-shaped groove 2 and the groove depth of the second V-shaped groove 3 are 1 mm, and the groove depth is also applied to the sensor so that the groove surface data of the V-shaped groove can be better detected. Can be determined by The first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 are the same. Of course, the structure size of the first V-shaped groove 2 may be different from that of the second V-shaped groove 3, and this point is not limited separately.

상기 제 1 V 자형 홈(2)과 상기 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 기준 평면(1) 상에는 복수의 제 3 V 자형 홈(4)이 균등하게 분포되며, 제 1 V 자형 홈(2)과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리와 제 2 V자형 홈(3)과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리는, 2 개의 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리와 동일하다. 다양한 크기의 제품의 교정에 적응하기 위해, 제품의 실제 거리에 따라 2개의 V 자형 홈을 선택하여 공간 정밀도로 할 수 있다. 물론, 기준 부재의 길이는 더 길게 할 수도 있다. 여기서 기준 부재의 길이는 한정하지 않으며, 기준 부재의 길이는 주로 실제 측정되는 제품의 길이에 의해 결정된다. 상기 제 3 V 자형 홈(4)은 상기 제 1 V 자형 홈(2)과 동일하다. 물론, 제 3 V 자형 홈(4)의 구조 크기는 제 1 V 자형 홈(2) 및 제 2 V 자형 홈(3)의 구조와 다를 수 있다. 이 점에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 2개의 제 3 V 자형 홈(4) 사이의 거리는 10 mm이다. A plurality of third V-shaped grooves 4 are evenly distributed on a reference plane 1 between the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3, and the first V-shaped groove 2 ) And the adjacent third V-shaped groove 4 and the distance between the second V-shaped groove 3 and the adjacent third V-shaped groove 4 are two third V-shaped grooves 4 ) Is equal to the distance between. In order to adapt to the calibration of products of various sizes, two V-shaped grooves can be selected according to the actual distance of the product to achieve spatial precision. Of course, the length of the reference member may be made longer. Here, the length of the reference member is not limited, and the length of the reference member is mainly determined by the length of the product that is actually measured. The third V-shaped groove 4 is the same as the first V-shaped groove 2. Of course, the structure size of the third V-shaped groove 4 may be different from that of the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3. There is no limitation on this point. The distance between the two third V-shaped grooves 4 is 10 mm.

3 차원 백색광 스캐너의 교정 방법은, 상기 기준 부재를 사용하며, 그 방법은 다음과 같다:The calibration method of the three-dimensional white light scanner uses the reference member, and the method is as follows:

기준 부재를 3 차원 백색광 스캐너의 측정 치구(6) 상에 장착하고, 3 차원 백색광 스캐너를 운행하여, 3 차원 백색광 스캐너의 프로브(7)를 통해 1세트의 포인트 클라우드를 스캐닝할 수 있다. 스캐닝된 포인트 클라우드는 소프트웨어를 이용하여 평면 포인트 클라우드와 V 자형 홈 포인트 클라우드로 구별하고, 표준 가우스의 수학 알고리즘을 사용하여 포인트 클라우드 평면 F를 피팅한다. The reference member is mounted on the measurement jig 6 of the 3D white light scanner, and the 3D white light scanner is operated to scan a set of point clouds through the probe 7 of the 3D white light scanner. The scanned point cloud is divided into a flat point cloud and a V-shaped home point cloud using software, and the point cloud plane F is fitted using a standard Gaussian mathematical algorithm.

포인트 클라우드 평면 F의 평면도 FD를 계산하며, 평면도 FD는 포인트 클라우드 평면 F의 모든 포인트의 편차 범위이다. 평면도 FD의 데이터는 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브(7)의 수집 편차와 3 차원 백색광 스캐너 상의 운동 기구(5)의 직선 운동 시 런아웃 편차의 2개의 편차에서 유래된다. 이 2개의 값은 장치의 성능에 의해 결정되는 측정 장치의 불확정성이다. 평면도 FD가 정상 범위를 벗어나면, 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브(7)를 조정하거나 또는 운동 기구(5)를 조정하거나, 또는 양자를 모두 조정하여 평면도 FD가 요구 조건을 만족하도록 할 수 있다. The plan view FD of the point cloud plane F is calculated, and the plan view FD is the deviation range of all points of the point cloud plane F. The data of the plan view FD is derived from two deviations of the collection deviation of the probe 7 on the 3D white light scanner and the runout deviation during linear motion of the exercise device 5 on the 3D white light scanner. These two values are the uncertainty of the measuring device as determined by the device's performance. If the plan view FD is out of the normal range, it is possible to adjust the probe 7 on the three-dimensional white light scanner, or the exercise device 5, or both to make the plan view FD meet the requirements.

평면도 FD는 싱글 포인트 서치 오차 PF이다.The plan view FD is the single point search error PF.

제 1 V 자형 홈(2) 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L1을 계산하고, 제 2 V 자형 홈(3) 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L2 를 계산하여, 교차선 L1과 교차선 L2 사이의 거리 LE를 측정한다. Calculate the intersection line L1 of the two groove walls on the first V-shaped groove (2), calculate the intersection line L2 of the two groove walls on the second V-shaped groove (3), and between the intersection line L1 and the intersection line L2 Measure the distance LE.

편차 E는 3 차원 백색광 스캐너의 길이 방향의 편차이다. 편차 E는 운동 기구(5) 상의 리니어 모터의 운동 편차에서 유래되며, 이론 운동 거리와 실제 운동 거리의 편차이다. 편차 E가 정상 범위를 벗어나면, 운동 기구(5) 상의 리니어 모터를 조정하여, 편차 E가 소정 범위 내의 요구 조건을 만족하도록 할 수 있다. Deviation E is the deviation in the longitudinal direction of the 3D white light scanner. The deviation E is derived from the motion deviation of the linear motor on the exercise device 5, and is a deviation between the theoretical motion distance and the actual motion distance. When the deviation E is out of the normal range, the linear motor on the exercise device 5 can be adjusted so that the deviation E satisfies a requirement condition within a predetermined range.

편차 E는 다음 공식에 따라 계산될 수 있다:The deviation E can be calculated according to the following formula:

E = |LE-LD|E = |LE-LD|

여기서, LD는 기준 부재 상의 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 실제 거리이다. Here, LD is the actual distance between the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 on the reference member.

싱글 포인트 서치 오차 PF와 길이 방향의 편차 E에 따라, 3 차원 백색광 스캐너의 조합 정밀도 A를 얻을 수 있으며, 조합 정밀도 A는 다음과 같은 방식으로 계산될 수 있다:Depending on the single point search error PF and the deviation E in the longitudinal direction, the combination precision A of a 3D white light scanner can be obtained, and the combination precision A can be calculated in the following way:

A = PF + E * L/LDA = PF + E * L/LD

여기서, L은 피측정물(8)의 길이이며, 피측정물(8)은 3 차원 백색광 스캐너에 의해 측정되는 실제 제품이다. 이 공식에 따라, 3 차원 백색광 스캐너 상에서 측정하고자 하는 제품의 측정 정밀도를 계산할 수 있다. Here, L is the length of the object to be measured 8, and the object to be measured 8 is an actual product measured by a three-dimensional white light scanner. According to this formula, it is possible to calculate the measurement precision of the product to be measured on a 3D white light scanner.

본 발명은 3 차원 백색광 스캐너의 기존의 정밀도를 검증할 수 있고, 운동기구(5)에 의해 발생되는 편차를 보상할 수 있으며, 구조가 간단하고, 사용이 편리하며, 측정 정밀도가 높다. The present invention can verify the existing precision of the 3D white light scanner, can compensate for the deviation generated by the exercise device 5, the structure is simple, the use is convenient, and the measurement accuracy is high.

이상은 단지 본 발명의 실시예에 불과하며, 본 발명의 특허 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 명세서 및 첨부 도면 내용을 이용하여 행한 모든 등가 구조 또는 등가 공정 변형, 또는 다른 관련 기술에 직접 또는 간접적으로 적용하는 것은, 모두 본 발명의 특허 보호 범위에 포함된다. Since the above are only examples of the present invention, and are not intended to limit the scope of the patent of the present invention, all equivalent structures or equivalent process modifications made using the specification and accompanying drawings of the present invention, or other related technologies. Anything applied directly or indirectly is included in the scope of the patent protection of the present invention.

1: 기준 평면, 2: 제 1 V 자형 홈, 3: 제 2 V 자형 홈, 4: 제 3 V 자형 홈, 5: 운동 기구, 6: 측정 치구; 7: 프로브; 8: 피측정물1: reference plane, 2: first V-shaped groove, 3: second V-shaped groove, 4: third V-shaped groove, 5: exercise device, 6: measuring jig; 7: probe; 8: object to be measured

Claims (7)

3차원 백색광 스캐너의 기준 부재를 사용하는 3차원 백색광 스캐너의 교정 방법에 있어서,
상기 3차원 백색광 스캐너의 기준 부재는:
상기 기준 부재 상에 기준 평면이 구비되며, 상기 기준 평면 상에 제 1 V 자형 홈과 제 2 V 자형 홈이 더 설치되고, 상기 제 1 V 자형 홈과 제 2 V 자형 홈은 각각 기준 부재의 양단부에 인접하며, 상기 제 1 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선과 제 2 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽 사이의 교차선은 상기 기준 부재의 양단부의 연결선, 즉 기준 부재의 길이 방향과 상호 수직되는 것을 특징으로 하며,
상기 교정 방법은:
기준 부재를 3 차원 백색광 스캐너의 측정 치구 상에 장착하고, 3 차원 백색광 스캐너를 운행하여, 3 차원 백색광 스캐너의 프로브를 통해 1세트의 포인트 클라우드를 스캐닝하며; 스캐닝된 포인트 클라우드는 소프트웨어를 이용하여 평면 포인트 클라우드와 V 자형 홈 포인트 클라우드로 구별하고, 표준 가우스의 수학 알고리즘을 사용하여 포인트 클라우드 평면 F를 피팅하며;
포인트 클라우드 평면 F의 평면도 FD를 계산하며, 평면도 FD는 포인트 클라우드 평면 F의 모든 포인트의 편차 범위이며; 평면도 FD의 데이터는 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브의 수집 편차와 3 차원 백색광 스캐너 상의 운동 기구의 직선 운동 시 런아웃 편차의 2개의 편차에서 유래되고, 이 2개의 값은 장치의 성능에 의해 결정되는 측정 장치의 불확정성이며; 평면도 FD가 정상 범위를 벗어나면, 3 차원 백색광 스캐너 상의 프로브를 조정하거나 또는 운동 기구를 조정하거나, 또는 양자를 모두 조정하여 평면도 FD가 요구 조건을 만족하게 하며;
평면도 FD는 싱글 포인트 서치 오차 PF이며;
제 1 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L1을 계산하고, 제 2 V 자형 홈 상의 2 개의 홈 벽의 교차선 L2를 계산하여, 교차선 L1과 교차선 L2 사이의 거리 LE를 측정하며;
편차 E는 3 차원 백색광 스캐너의 길이 방향의 편차이며, 편차 E는 운동 기구 상의 리니어 모터의 운동 편차에서 유래되고, 이론 운동 거리와 실제 운동 거리의 편차이며; 편차 E가 정상 범위를 벗어나면, 운동 기구 상의 리니어 모터를 조정하여, 편차 E가 소정 범위 내의 요구 조건을 만족하게 하며;
편차 E는 다음 공식에 따라 계산하며:
E = |LE-LD|
여기서, LD는 기준 부재 상의 제 1 V 자형 홈(2)과 제 2 V 자형 홈(3) 사이의 실제 거리이며;
싱글 포인트 서치 오차 PF와 길이 방향의 편차 E에 따라, 3 차원 백색광 스캐너의 조합 정밀도 A를 얻을 수 있으며, 조합 정밀도 A는 다음과 같은 방식으로 계산하며:
A = PF + E * L/LD
여기서, L은 피측정물의 길이이며, 피측정물은 3 차원 백색광 스캐너에 의해 측정되는 실제 제품인 것을 특징으로 하는, 3차원 백색광 스캐너의 교정 방법. In the calibration method of a three-dimensional white light scanner using a reference member of a three-dimensional white light scanner,
The reference member of the three-dimensional white light scanner is:
A reference plane is provided on the reference member, a first V-shaped groove and a second V-shaped groove are further installed on the reference plane, and the first V-shaped groove and the second V-shaped groove are respectively opposite ends of the reference member. Adjacent to, and a cross line between the two groove walls on the first V-shaped groove and the intersection line between the two groove walls on the second V-shaped groove is a connecting line of both ends of the reference member, that is, the length direction of the reference member and mutually It is characterized by being vertical,
The calibration method is:
Mounting the reference member on the measurement jig of the 3D white light scanner, driving the 3D white light scanner, scanning a set of point clouds through the probe of the 3D white light scanner; The scanned point cloud is classified into a flat point cloud and a V-shaped home point cloud using software, and a point cloud plane F is fitted using a standard Gaussian mathematical algorithm;
Calculate the plan view FD of the point cloud plane F, where the plan view FD is the deviation range of all points of the point cloud plane F; The data in the plan view FD is derived from two deviations of the collection deviation of the probe on the 3D white light scanner and the runout deviation during linear motion of the exercise device on the 3D white light scanner, and these two values are determined by the performance of the device. Is the uncertainty of; If the plan view FD is out of the normal range, adjust the probe on the three-dimensional white light scanner, or adjust the exercise equipment, or both to make the plan view FD meet the requirements;
Plan view FD is the single point search error PF;
The intersection line L1 of the two groove walls on the first V-shaped groove is calculated, the intersection line L2 of the two groove walls on the second V-shaped groove is calculated, and the distance LE between the intersection line L1 and the intersection line L2 is measured. ;
The deviation E is the deviation in the longitudinal direction of the three-dimensional white light scanner, and the deviation E is derived from the deviation of the motion of the linear motor on the exercise device, and is the deviation between the theoretical motion distance and the actual motion distance; If the deviation E is out of the normal range, the linear motor on the exercise device is adjusted, so that the deviation E satisfies the requirement condition within a predetermined range;
The deviation E is calculated according to the formula:
E = |LE-LD|
Here, LD is the actual distance between the first V-shaped groove 2 and the second V-shaped groove 3 on the reference member;
According to the single point search error PF and the deviation E in the longitudinal direction, the combination accuracy A of the 3D white light scanner can be obtained, and the combination accuracy A is calculated in the following way:
A = PF + E * L/LD
Here, L is the length of the object to be measured, and the object to be measured is an actual product measured by a three-dimensional white light scanner. 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 V 자형 홈 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각과 상기 제 2 V 자형 홈 상의 2개의 홈 벽 사이의 협각은 130 °이상 ~ 180 °미만인 것을 특징으로 하는, 3차원 백색광 스캐너의 교정 방법. The method according to claim 1,
The narrow angle between the two groove walls on the first V-shaped groove and the narrow angle between the two groove walls on the second V-shaped groove is 130 ° or more and less than 180 °, characterized in that the three-dimensional white light scanner calibration method. 청구항 1에 있어서,
상기 기준 평면의 평면도는 0.009mm 이하인 것을 특징으로 하는, 3차원 백색광 스캐너의 교정 방법.The method according to claim 1,
A plan view of the reference plane is 0.009mm or less, characterized in that the calibration method of the three-dimensional white light scanner. 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 V 자형 홈과 상기 제 2 V 자형 홈 사이의 기준 평면 상에는 복수의 제 3 V 자형 홈이 균등하게 분포되며, 제 1 V 자형 홈과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈 사이의 거리와 제 2 V자형 홈과 그와 인접한 제 3 V 자형 홈 사이의 거리는 2 개의 제 3 V 자형 홈 사이의 거리와 동일한 것을 특징으로 하는, 3차원 백색광 스캐너의 교정 방법.The method according to claim 1,
A plurality of third V-shaped grooves are evenly distributed on a reference plane between the first V-shaped groove and the second V-shaped groove, and the distance between the first V-shaped groove and the adjacent third V-shaped groove A method of calibrating a 3D white light scanner, characterized in that the distance between the 2 V-shaped grooves and the adjacent third V-shaped grooves is the same as the distance between the two third V-shaped grooves. 청구항 4에 있어서,
상기 제 1 V 자형 홈은 상기 제 2 V 자형 홈과 동일하고; 상기 제 3 V 자형 홈은 상기 제 1 V 자형 홈과 동일하며; 상기 2개의 제 3 V 자형 홈 사이의 거리는 10 mm인 것을 특징으로 하는, 3차원 백색광 스캐너의 교정 방법.The method of claim 4,
The first V-shaped groove is the same as the second V-shaped groove; The third V-shaped groove is the same as the first V-shaped groove; A method of calibrating a three-dimensional white light scanner, characterized in that the distance between the two third V-shaped grooves is 10 mm. 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 V 자형 홈과 상기 제 2 V 자형 홈 사이의 거리는 200 mm이고, 상기 제 1 V 자형 홈의 홈 깊이와 상기 제 2 V 자형 홈의 홈 깊이는 1 mm ~ 5 mm인 것을 특징으로 하는, 3차원 백색광 스캐너의 교정 방법. The method according to claim 1,
The distance between the first V-shaped groove and the second V-shaped groove is 200 mm, and the groove depth of the first V-shaped groove and the groove depth of the second V-shaped groove are 1 mm to 5 mm. , 3D white light scanner calibration method. 삭제delete
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