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1、1白光介绍白光介绍 WLSWLS原理及原理及WLS 400M/A张喆张喆 2011-1-6白光介绍简介白光原理u点云获得uMappingWLS 400M（Optigo）uWLS 400M简介u新特征uCoreView V5WLS 400A（Opticell）u测量的新纪元u案例海克斯康计量技术领导者Hexagon计量量产业集集团：遍及全球的几何量遍及全球的几何量计量技量技术领导者者光学量仪量具量具便携式测量系统便携式测量系统固定式测量系统固定式测量系统塑造测量的未来塑造测量的未来塑造测量的未来塑造测量的未来Cognitens简介成立于1995年；2008年加入海克斯康集团；公司由具有多年机器视
2、觉，具有CAD/CAM/MPM行业经验；独特的技术 - 8 项批准的和10项待批准的专利技术；一支世界级的研发队伍，包括程序开发，光电，图像处理，机械和软件方面的专家；2007年进入中国市场；截止2010年已占据中国白光测量市场的14.3%总份额。（全球44%总份额，2010年全年85%中国市场份额占有）Cognitens荣誉堂欧洲欧洲500家高科技企业家高科技企业奖奖Cognitens被评为欧洲成长最快的科技公司之一 通用汽车董事长奖通用汽车董事长奖Cognitens公司在通用汽车的团队负责该技术在整个通用汽车的项目实施，赢得了最佳成本节约奖以色列以色列50家成长最家成长最快企业奖快企业奖C
3、ognitens被评为以色列成长最快的50家高科技公司的第21名PACE 奖获得者奖获得者Cognitens开发的独创的尺寸检测方法技术促使工业界重新考虑检测和验证的惯例，以获得更多检查点和降低取样尺寸。这个技术也促使工程师用新的途径来使用一种独创性的尺寸检测技术和对全球汽车工业所作出的贡献，康尼斯赢得了汽车工业最高奖全球各行业领先企业都选择了Cognitens中国厂家白光原理白光设备是集合了光电、图像处理、逻辑学为一体的设备。在此我们只是简单介绍白光的工作原理。u请各位先回忆曾经学习过的立体几何、画法几何、数字逻辑及测量学先回忆几条公理及定理：u不共线的三点确定唯一的一个平面；u三个在同一轴
4、上的投影面能描述物体的唯一一个可视角；u在读取量筒或量杯时需要水平读取，不能俯视或仰视。这里有三件物品：酱油瓶、水壶、水杯，放置在地板上；在不同的角度拍摄我们会看到他们会出现在照片的不同位置。根据画法几何，不共轴的三个投影表述唯一可视角。也就是根据画法几何我们可以计算出三个物体的位置。但这里是有前提的，1）我们的世界是有透视率的 2）物体都是可辨识的 三镜头是如何工作的三镜头工作原理3组镜头同时获得2D图像使高精度快速测量成为可能Optigo的专利技术的专利技术 Tri-Linear Tensor Technology 三镜头投影技术为解决透视问题，我们必须使用已知的平面而不是任一的投影面，这
5、使得三镜头需要固定；为了防止镜头的曲率对所得图像的“失真”我们选择了工业级的施耐德镜头组；最后一点，为了对所测的唯一可视面获得最大的范围，所以三个镜头将有共同的视场范围。物体表面可辨识的特征太少或太不精确；所以我们必须使用一种可辨识的技术；使用投影技术，将可辨识的光斑投影在物体表面；从而得到物体表面的数据；为了得到唯一可辨识使用了数字逻辑的二进制编码。光斑投影技术投影投影Optigo的专利技术的专利技术 Texture Projection Technology 光斑投影技术目标标签点的作用为了使每次测量得到的数据之间能拼合在一起；我们在物体表面做上相对固定的临时特征（targets）；由于立
6、体几何的公理：不共线的三点确定唯一平面；所以理论上我们只要获得3个不共线的目标点即能确定该点云的空间位置；由于白光的初始数据精度在0.68um，所以会出现重复的三点可能性不存在，尤其是人工手动贴点。TARGETSMapping定位GPS是通过多个卫星和地面基点来计算汽车的位置。Mapping定位在白光中：汽车目标点，基站编号目标点，卫星相机。由于GPS中基站的位置是固定且标定过的，所以我们也需要标定过的基站（比例标尺）。特征测量特征来自照片，因为照片的初始精度能达到0.68um；意味着得到特征的精度更加高；但由于测量的原则中要避免俯视和仰视（同理在特征测量里不同的视角也会对测量造成误差。所以我
7、们使用了从两个不同角度测量的方法来消除这种测量的误差（一次角度意味着有3个不同角度的镜头捕捉到特征）ABAB4545Tile ATile B边界点/线测量同理，我们在测量边界时使用的也是同样的像素测量法；但不同的是，我们使用反光板来测量；反光板的效果是，工件是黑色的，反光板是白色，快速得到边界结果。A Retro sheet工业体系标准 NEMA 12VDI/VDE 26341995年第一台Optigo原型机1998年第一台Optigo 1002004年第一台Optigo 2002009年第一台Optigo 200 REWLS 400MWLS 400M简介综合型测量解决方案“测量 分析 报告”
8、轻松完成可以测量更多无法测量到的信息更加便携更适合单人操作更快更简单的操作在生产车间中更强的适应性测头参数参数测量范围500x500 mm景深230 mm工作距离780 mm测头尺寸 WxHxD550x265x280 mm 镜头(3x) 4百万像素重量6.5 / 8.0 Kg更大的测量范围更轻便的测头控制柜参数参数控制箱尺寸 WxHxD510x210x245 mm 重量7.5 Kg电压110-230 Volts功率0.7 KW更省电（UPS支持的时间更长、可在无电源情况下使用）去除了所有的高压电子元件在生产环境下更安全可靠支架参数参数测头自由度5平台自由度2部件数5总重50 Kg平衡块重量(2
9、x) 15 Kg附送测头背带（手持测量更轻松）全面使用无线操作方式全阻尼式云台及平台（完全为单人操作设计）电脑参数参数型号Dell Precision M6500CPUIntel Core i7-920XM (2.00GHz, 8M)内存8.0GB, DDR3-1066 SDRAM硬盘(1x) 500 Gb, 7200RPM显示器17 UltraSharp WideScreen WUXGA RGB LED (1920x1200)操作系统Windows XP Professional SP2 64 bit尺寸WxHxD393x35x285 mm重量3.8 Kg测量分析移动工作更有台式工作站选择全
10、面支持64位 碳纤维外壳 更轻、更强、更稳定 手持测量 更轻、更符合人体工学、快接电缆、无线遥控 全新支架系统 更符合人体工学、更紧凑、更易操作 蓝光LED投影技术 寿命更长、更强、更快、更安全测头的新优势蓝光蓝光LED技术全面应用技术全面应用蓝光更小的光谱带宽 噪音比率大幅下降LED比激发式投影的可靠性更高对眼睛更安全施耐德镜头组施耐德镜头组低曲变镜头组更轻便三联式自动数码三联式自动数码CCD使用Gig-E连接碳纤维外壳碳纤维外壳更轻对热变形不敏感可以使用非主动式散热新特征新技术新技术 四百万像素、立体视觉技术、碳纤维、LED、Giga E、64位系统测量质量测量质量 更好的点云质量、更好的
11、重复性、更高的特征获取能力高效率高效率 表面、特征、线的高速测量及输出能力高便携性高便携性 所有部件可拆分并带上飞机（非托运）、全部采用便携组件高适应性高适应性 在不同的工业场合下都可以非常轻松的使用高利用率高利用率 车间环境下完全单人操作、手持更简单、高度整合、测量所需空间更小更柔性化更柔性化 手动设备和自动设备可以使用同一测头（手动/自动互换）更可靠更可靠 设备的所有抗击能力全面提升、服务维修更简单超级便携的设备CoreView系列软件CoreView系列软件（从V5开始）包括：uCoreView Measure / Teach (Measurement / Teach)uCoreView
12、 Analysis (Measurement offline) uCoreView Mapping (CogniTens Mapping / V-Star)uCoreView Pro / LiteuCoreView STL - 新产品uCoreView Plan (OptiPlan)新软件新功能支持截面线以IGES格式输出；能直接将圆孔转换为圆柱；建坐标时圆柱的算法更优化；定义表面点时允许坐标缺损；后台计算，边拍摄边计算；边界计算能力加强；截面线视图可自定义； CAD树状管理； 表面分析支持异公差比例显示； 面差间隙分析模块； 凸曲线测量； 全面支持32位/64位电脑。有详细介绍截面线视图可自
13、定义增加了用户自定义视图选项 允许操作者在2D的截面线分析中自定义截面线位置预览图，这样使得截面线位置更清晰。截面线位置预览3D窗口增大 能更清晰的看到截面线的位置，使得分析问题更简单。CAD树状管理表面分析支持异公差比例显示表面分析支持异公差比例显示面差间隙分析模块面差间隙分析模块面差间隙分析模块凸曲线测量凸曲线测量凸曲线测量WLS 400AOpticell简介全球安装超过30台u美洲 欧洲 亚洲u中国已交付2台 另有更多的订单在增加主要应用于：u冲压的试制与量产u门盖活动件的装配u地盘测量u白车身装配WLS 400新特征单幅范围更大复合材料的镜头座使用LED投影技术新的镜头组更高性能工作站
14、功能更强固件全面升级WLS 400M/A 完美切换400M/400A 可快速切换 共用的组件有：u测头u控制箱u标定系统只需一些其余的附件，就可以轻松获得两种不同的设备。部件明细为工业专业设计的光学测头为工业专业设计的光学测头柔性支架及转台柔性支架及转台运行状态指示灯运行状态指示灯高性能工业工作站及人体工高性能工业工作站及人体工学设计操作平台学设计操作平台紧急停止开关紧急停止开关安全探知装置及护栏安全探知装置及护栏标定板标定板TCO 温度补偿标准块温度补偿标准块低负载型工业机器人低负载型工业机器人123456789WLS 400A项目流程单元设计及制造u与客户一起定义需要测量的零件及特征u优化分析机器人位置u按推荐的参数选择试用的机器人型号u初步设计机器人单元的配置及布置u单元报价u初步的报价及客户的许可u订单u完整设计及生产单元组件u现场测量震动值工具(夹具支具)设计及制造预先组装设备零件测量编程用户现场最终组装设备调试培训 耗时 4-5个月，主要视机器人到货时间与我们一起见证未来与我们一起见证未来
