RU2674912C1 - Method of evaluating the form of the measured surface - Google Patents
Method of evaluating the form of the measured surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674912C1 RU2674912C1 RU2017143025A RU2017143025A RU2674912C1 RU 2674912 C1 RU2674912 C1 RU 2674912C1 RU 2017143025 A RU2017143025 A RU 2017143025A RU 2017143025 A RU2017143025 A RU 2017143025A RU 2674912 C1 RU2674912 C1 RU 2674912C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- markers
- mathematical model
- points
- marker
- coordinates
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/04—Interpretation of pictures
- G01C11/06—Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area
- G01C11/12—Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area the pictures being supported in the same relative position as when they were taken
- G01C11/14—Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area the pictures being supported in the same relative position as when they were taken with optical projection
- G01C11/16—Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area the pictures being supported in the same relative position as when they were taken with optical projection in a common plane
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механообработки заготовок со сложной формой поверхности, низкой жесткостью, без выраженных базовых поверхностей.The invention relates to the field of machining of workpieces with a complex surface shape, low rigidity, without pronounced base surfaces.
Известен способ оценки формы измеренной поверхности, включающий определение координат положения точек на поверхности детали и ее математической модели и их сравнение для определения погрешности совпадения измеренной поверхности с теоретической и оптимального расположения припусков при вписывании теоретической детали в измеренную заготовку (см.http://www.delcam-ural.ru/delkam_ural/ cam/powerinspect_omv).A known method for evaluating the shape of the measured surface, including determining the coordinates of the points on the surface of the part and its mathematical model and comparing them to determine the error of coincidence of the measured surface with the theoretical and optimal location of the allowances when inscribing the theoretical part into the measured workpiece (see http: // www. delcam-ural.ru/delkam_ural/ cam / powerinspect_omv).
Недостатком известного способа является недостаточно высокая скорость измерений из-за необходимости обработки большого объема данных, требовательность к вычислительным ресурсам, сильно усредненная картина совмещения, большое влияние шумов на результат сопоставления, необходимость участия специалиста высокой квалификации для постановки задачи и оценки результатов вычислений.The disadvantage of this method is the insufficiently high measurement speed due to the need to process a large amount of data, the demand for computational resources, a highly averaged picture of the combination, the large influence of noise on the result of the comparison, the need for the participation of a highly qualified specialist to pose the problem and evaluate the calculation results.
Известен также способ оценки формы измеренной поверхности, предусматривающий нахождение траектории инструмента на обрабатываемой детали, включающий восстановление координат положения точек на поверхности детали и их сравнение с положением аналогичных точек на поверхности ее математической модели для прокладки траектории по поверхности или в объеме детали, для чего на трехмерной поверхности детали и ее математической модели формируют маркеры как дополнительные элементы поверхности, легко выделяемые при автоматическом сканировании и распознавании, местоположение которых задано, при этом в процессе измерений восстанавливают координаты положения реперных точек на поверхности детали и с заданной погрешностью сравнивают их относительное положение с положением аналогичных точек маркеров на поверхности ее математической модели (см. RU № 2551396, МПК G01B 11/16, G01B 11/25,G01C 11/00, 2015).There is also a method for evaluating the shape of a measured surface, which involves finding the tool path on the workpiece, including restoring the coordinates of the points on the surface of the part and comparing them with the position of similar points on the surface of its mathematical model for laying the path along the surface or in the volume of the part, for which a three-dimensional the surface of the part and its mathematical model form markers as additional surface elements that are easily distinguished during automatic scanning and recognition, the location of which is given, while in the process of measuring the coordinates of the position of the reference points on the surface of the part are restored and their relative position is compared with the given error with the position of similar marker points on the surface of its mathematical model (see RU No. 2551396, IPC G01B 11/16 , G01B 11/25, G01C 11/00, 2015).
Недостатком способа является необходимость обработки большого объема данных, и, вследствие этого, необходимость использования значительных вычислительных мощностей.The disadvantage of this method is the need to process a large amount of data, and, therefore, the need to use significant computing power.
Задача, на решение которой направлен заявленный способ, выражается в упрощении вычислительных процедур, необходимых для реализации способа, в т.ч. уменьшении обрабатываемых объемов данных и снижении потребностей в больших объемах вычислительных мощностей.The problem to which the claimed method is directed is expressed in the simplification of the computational procedures necessary for the implementation of the method, including reducing processed data volumes and reducing the need for large amounts of computing power.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение вычислительных процедур, необходимых для реализации способа и уменьшении обрабатываемых объемов данных, что ведет к снижению потребностей в объемах вычислительных мощностей.The technical result of the invention is to simplify the computational procedures necessary to implement the method and reduce the processed data volumes, which leads to a decrease in the need for computing power.
Для решения поставленной задачи, способ оценки формы измеренной поверхности, предусматривающий нахождение траектории инструмента на обрабатываемой детали, включает восстановление координат положения точек на поверхности детали и их сравнение с положением аналогичных точек на поверхности ее математической модели для прокладки траектории по поверхности или в объеме детали, для чего на трехмерной поверхности детали и ее математической модели формируют маркеры как дополнительные элементы поверхности, легко выделяемые при автоматическом сканировании и распознавании, местоположение которых задано, при этом в процессе измерений восстанавливают координаты положения точек маркеров на поверхности детали и с заданной погрешностью сравнивают их относительное положение с положением аналогичных точек маркеров на поверхности ее математической модели, отличается тем, что маркеры первоначально создают на жесткой оснастке детали и переносят на деталь копированием или вклеиванием в формируемые на поверхности детали углубления, получаемые при контакте поверхности детали с маркерами, сформированными на оснастке, причем поверхность оснастки с маркерами используют, как основу базовой математической модели, применяемой при обработке всех изготовленных с ее помощью деталей, кроме того, каждый маркер привязывают к соседним с ним маркерам и окрестной поверхности, при этом, перенос теоретической траектории реза и других геометрических элементов, появляющихся при обработке, включает перенос на поверхность детали участков теоретической траектории реза, расположенных относительно соответствующих маркеров детали в таком же положении, как и теоретическая траектория относительно маркеров базовой математической модели.To solve the problem, a method for evaluating the shape of the measured surface, which involves finding the tool path on the workpiece, involves restoring the coordinates of the points on the surface of the part and comparing them with the position of similar points on the surface of its mathematical model to lay the path along the surface or in the volume of the part, which, on the three-dimensional surface of the part and its mathematical model, markers are formed as additional surface elements that are easily distinguished when automatically scanning and recognition, the location of which is specified, while in the process of measurement the coordinates of the position of the marker points on the surface of the part are restored and their relative position is compared with the position of similar marker points on the surface of its mathematical model, it differs in that the markers are initially created on a rigid snap the part and transfer it to the part by copying or pasting into the recesses formed on the surface of the part obtained by contacting the part’s surface with m by the rikers formed on the snap, and the snap surface with markers is used as the basis of the basic mathematical model used in the processing of all parts made with it, in addition, each marker is tied to the markers adjacent to it and the surrounding surface, while transferring the theoretical trajectory cut and other geometric elements that appear during processing, includes the transfer to the surface of the part of the sections of the theoretical path of the cut, located relative to the corresponding markers of the part in the same position as the theoretical trajectory relative to the markers of the basic mathematical model.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Совокупность признаков формулы изобретения обеспечивает упрощение вычислительных процедур, необходимых для реализации способа и уменьшение обрабатываемых объемов данных и, тем самым, снижение потребностей в больших объемах вычислительных мощностей. При этом признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The combination of features of the claims provides the simplification of the computational procedures necessary for implementing the method and the reduction of the processed data volumes and, thereby, reducing the need for large amounts of computing power. In this case, the features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.
Признаки «…маркеры первоначально создают на жесткой оснастке детали и переносят на деталь копированием или вклеиванием в формируемые на поверхности детали углубления, получаемые при контакте поверхности детали с маркерами, сформированными на оснастке…» обеспечивают возможность использования оснастки, как основы математической модели, применяемой при сравнении положения реперных точек на математической модели и реальной нежесткой детали, для прокладки траектории по поверхности или в объеме детали.The signs "... markers are initially created on a rigid tooling of the part and transferred to the part by copying or pasting into the recesses formed on the surface of the part obtained by contacting the part surface with markers formed on the tooling ..." provide the possibility of using the tooling as the basis of the mathematical model used in the comparison the position of the reference points on the mathematical model and the real non-rigid part, for laying the path along the surface or in the volume of the part.
Признаки указывающие, что «поверхность оснастки с маркерами используют, как основу базовой математической модели, применяемой при обработке всех изготовленных с ее помощью деталей» позволяют упростить решение задачи восстановления координат положения точек на поверхности нежесткой (деформирующейся) детали и их сравнение с положением аналогичных точек на поверхности ее математической модели.Signs indicating that “the surface of the snap with markers are used as the basis of the basic mathematical model used in the processing of all parts made with its help” make it possible to simplify the solution of the problem of restoring the coordinates of the points on the surface of a non-rigid (deforming) part and comparing them with the position of similar points on surface of her mathematical model.
Признаки указывающие, что «каждый маркер привязывают к соседним с ним маркерам и окрестной поверхности» позволяют упростить процедуру переноса на поверхность деформировавшейся детали (снятой с оснастки) участков теоретической траектории реза.Signs indicating that “each marker is attached to adjacent markers and the surrounding surface” simplifies the procedure of transferring to the surface of a deformed part (removed from the tooling) sections of the theoretical cutting path.
Признаки указывающие, что «перенос теоретической траектории реза и других геометрических элементов, появляющихся при обработке, включает перенос на поверхность детали участков теоретической траектории реза, расположенных относительно соответствующих маркеров детали в таком же положении, как и теоретическая траектория относительно маркеров базовой математической модели» раскрывают содержание процедуры переноса на поверхность деформировавшейся детали (снятой с оснастки) участков теоретической траектории реза.Signs indicating that "the transfer of the theoretical cut path and other geometric elements that appear during processing includes the transfer to the part surface of sections of the theoretical cut path located relative to the corresponding part markers in the same position as the theoretical path relative to the markers of the basic mathematical model" disclose the contents procedures for transferring to the surface of a deformed part (removed from the tooling) sections of the theoretical cutting path.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана схема измерения поверхности оснастки для создания базовой модели; на фиг. 2 схематично представлена процедура копирования маркеров на деталь при ее отливке или выклейке; на фиг.3 показано отображение теоретической траектории на оснастку; на фиг.4 показано отображение теоретической траектории на реальную деталь.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a circuit for measuring the surface of a snap to create a base model; in FIG. 2 schematically illustrates the procedure for copying markers onto a part when casting or pasting it; figure 3 shows the mapping of the theoretical path to the snap; figure 4 shows the mapping of the theoretical path to the real part.
На чертежах показаны литейная или выклеечная оснастка 1, зафиксированный на ней «выступающий» маркер 2, измерительное устройство 3, тело детали 4, неизменный участок 5 траектории 6 реза (движения инструмента на детали), жестко связанный с маркером 7 детали 4; трансформирующийся участок 8 траектории 6 движения инструмента (допускающий геометрическую трансформацию для обеспечения ее непрерывности).The drawings show a foundry or
В качестве оснастки 1 используют литейную или выклеечную оснастку известной конструкции, представляющую из себя пространственную жесткую конструкцию, размеры которой обеспечивают размещение изготавливаемой детали 4. Маркеры 2 и 7 представляют собой выступающую или вогнутую геометрическую фигуру (конус, пирамида и т.п.), при этом реперная точка локализована на основании маркера. Маркеры выполнены легко выделяемыми при автоматическом сканировании и распознавании и обеспечивают возможность восстановления ориентации нормали конуса по частично разрушенному маркеру. Маркеры 7 могут размещаться на удаляемых в процессе обработки частях отливки или выклеенной детали 4.As a
Для считывания маркеров 2 и 7 используют измерительное устройство 3, смонтированное на устройство перемещения рабочего органа станка или робота с рабочим инструментом (на чертежах не показано). В качестве измерительного устройства 3 может использоваться: лазерный сканер, контактный щуп, устройство технического зрения и т.п. известные устройства.To read
Система маркеров 7 позволяет представить поверхность детали с необходимой для представления поверхности точностью.The system of markers 7 allows you to represent the surface of the part with the accuracy necessary to represent the surface.
Маркеры первоначально создают на оснастке 1, используемой для изготовления детали 4, как маркеры 2 и переносят на деталь 4 копированием или вклеиванием в формируемые на поверхности детали 4 углубления (на чертежах не показаны), получаемые при контакте поверхности детали с маркерами 2 инвертно сформированными (или закрепленными) на оснастке 1. Таким образом, на трехмерной поверхности детали 4 и ее математической модели (оснастке 1) формируют, соответственно, маркеры 7 и 2, как дополнительные элементы поверхности, легко выделяемые при автоматическом сканировании посредством измерительного устройства 3 и распознавании, местоположение которых, заранее задано. Причем изготовленную или измеренную с большой точностью поверхность оснастки 1 с маркерами 2 используют, как основу базовой математической модели, применяемой при обработке всех изготовленных с ее помощью деталей 4.The markers are initially created on the snap-in 1 used for the manufacture of the
При этом в процессе измерений известным образом, например, лазерным сканером восстанавливают координаты положения точек маркеров 7 на поверхности детали 4 и с заданной погрешностью сравнивают их относительное положение с положением аналогичных точек маркеров 2 на поверхности ее математической модели (оснастке 1).Moreover, in the measurement process in a known manner, for example, a laser scanner restores the coordinates of the positions of the points of the markers 7 on the surface of the
Способ предусматривает нахождение траектории 6 рабочего инструмента на обрабатываемой детали 4, и включает восстановление координат положения точек маркеров 7 на поверхности детали 4 и их сравнение с положением аналогичных точек на поверхности ее математической модели (жесткой оснастки 1) для прокладки траектории 6 по поверхности или в объеме детали.The method involves finding the trajectory 6 of the working tool on the
Кроме того, каждый маркер 2 и 7 привязывают к соседним с ним маркерам 2 и 7 и окрестной поверхности. Перенос теоретической траектории реза 6 и других геометрических элементов, появляющихся при обработке (имеются в виду отверстия, углубления, прорези), включает перенос на поверхность детали 4 участков 5 и 8 теоретической траектории 6 реза, расположенных относительно соответствующих маркеров 7 детали 4 в таком же положении, как и теоретическая траектория 6 относительно маркеров 2 базовой математической модели (жесткой оснастки 1).In addition, each
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143025A RU2674912C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Method of evaluating the form of the measured surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143025A RU2674912C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Method of evaluating the form of the measured surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2674912C1 true RU2674912C1 (en) | 2018-12-13 |
Family
ID=64753418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143025A RU2674912C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Method of evaluating the form of the measured surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2674912C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5991703A (en) * | 1997-08-15 | 1999-11-23 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Method of synthesizing measurement data of free-form surface |
RU98120150A (en) * | 1998-11-10 | 2000-08-27 | Научно-производственная фирма "ЛАДА-ПАРСЕК" | METHOD FOR MEASURING FINAL SHEET DEFORMATIONS |
DE102005054808A1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-05-24 | Peivareh, Adrian, Dipl.-Ing. | Marking e.g. points, visualizing method for use during assembly work, involves carrying out visualization of marking corresponding to relative position and distance of one reference point based on another reference point |
JP2013079854A (en) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Topcon Corp | System and method for three-dimentional measurement |
RU2522809C1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-07-20 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли РФ | Method for photogrammetric measurement of dimensions and monitoring shape of body bounded by set of interconnected surfaces |
RU2551396C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method of contactless measurements of geometric parameters of object in space and device for its realisation |
-
2017
- 2017-12-11 RU RU2017143025A patent/RU2674912C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5991703A (en) * | 1997-08-15 | 1999-11-23 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Method of synthesizing measurement data of free-form surface |
RU98120150A (en) * | 1998-11-10 | 2000-08-27 | Научно-производственная фирма "ЛАДА-ПАРСЕК" | METHOD FOR MEASURING FINAL SHEET DEFORMATIONS |
DE102005054808A1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-05-24 | Peivareh, Adrian, Dipl.-Ing. | Marking e.g. points, visualizing method for use during assembly work, involves carrying out visualization of marking corresponding to relative position and distance of one reference point based on another reference point |
JP2013079854A (en) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Topcon Corp | System and method for three-dimentional measurement |
RU2522809C1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-07-20 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли РФ | Method for photogrammetric measurement of dimensions and monitoring shape of body bounded by set of interconnected surfaces |
RU2551396C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method of contactless measurements of geometric parameters of object in space and device for its realisation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10551821B2 (en) | Robot, robot control apparatus and robot system | |
US7227328B2 (en) | Method for detecting a possible collision of at least two objects moving with respect to each other | |
TWI672207B (en) | Posture positioning system for machine and the method thereof | |
CN106600681A (en) | A method for polishing a curved surface having obstacles | |
KR20160070006A (en) | Collision avoidance method, control device, and program | |
JP2011007632A (en) | Information processing apparatus, information processing method and program | |
CN112836558A (en) | Mechanical arm tail end adjusting method, device, system, equipment and medium | |
US10591289B2 (en) | Method for measuring an artefact | |
KR20170056372A (en) | Method for Measurement And Compensation of Error on Portable 3D Coordinate Measurement Machine | |
CN109323665B (en) | Precise three-dimensional measurement method for line-structured light-driven holographic interference | |
CN110370287B (en) | Subway train inspection robot path planning system and method based on visual guidance | |
RU2674912C1 (en) | Method of evaluating the form of the measured surface | |
JP4863006B2 (en) | 3D shape measurement method | |
JP2015007639A (en) | Information processing apparatus, information processing method and program | |
Romero et al. | A validation strategy for a target-based vision tracking system with an industrial robot | |
KR20120009162A (en) | Methdo of block matching | |
JP5924646B2 (en) | Machining work support method and machining work support device | |
Pathak et al. | Investigating alignment effect on inspection accuracy of AM part using 3D scanner | |
Fernández et al. | Integration of a conoscopic holography sensor on a CMM | |
Baeg et al. | A new robotic 3D inspection system of automotive screw hole | |
KR100759067B1 (en) | System of compensation industrial robot position and method thereof | |
JP2004093661A (en) | Optical element, mold for forming the same, three-dimensional shape measuring device, and three-dimensional shape measuring method | |
RU2649035C1 (en) | Method of evaluating the form of the measured surface | |
RU2017133806A (en) | METHOD OF DATA COLLECTION AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE INDICATED METHOD | |
WO2023087206A1 (en) | Method and apparatus for calibrating crankshaft to be processed |