Application of a laser 2D triangulation method for reconstruction of surface geometry

• Autorzy: Czajka P. , Mizak W.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie metody triangulacji laserowej 2D do odtwarzania geometrii powierzchni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the Department of Mechatronics at the Institute for Sustainable Technologies - NRI in Radom a laser profilometer with a 2D triangulation head was developed. The contactless method for distance measurement applied in the apparatus allows the scanning of a surface simultaneously in two directions and adds to the increase in the speed of the measurement process as compared to the alternative point-by-point methods. The characteristic feature of the profilometer is the proposed original measurement method that reduces the number of non-measurable points that occur during the measurement process. The general concept of the method consists in the multiple scanning of the surface of the tested object in selected directions. The obtained results of the partial measurements are analysed and combined to reconstruct the continuous surface of the tested products. The correctness of the method was verified based on experimental tests conducted for selected products of variable geometry.

PL

W Zakładzie Mechatroniki Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB w Radomiu został opracowany profilometr laserowy z głowicą triangulacyjną typu 2D. Zastosowana w urządzeniu bezstykowa metoda pomiaru odległości, z wykorzystaniem głowicy umożliwiającej skanowanie powierzchni jednocześnie w dwóch wymiarach, przyczynia się do zwiększenia szybkości procesu pomiarowego w porównaniu z alternatywnymi metodami punktowymi. Cechą charakterystyczną profilometru jest zaproponowana przez wykonawców oryginalna metoda pomiarowa, która ma na celu znaczącą redukcję ilości niemierzalnych punktów pojawiających się podczas pomiaru. Ogólna idea metody polega na wielokrotnym skanowaniu powierzchni badanego obiektu w wybranych kierunkach. Uzyskane wyniki pomiarów cząstkowych są następnie poddawane analizie i łączeniu w celu odtworzenia ciągłej powierzchni badanych wyrobów. Poprawność metody została zweryfikowana na podstawie badań eksperymentalnych dla wytypowanych wyrobów o zróżnicowanych kształtach.

Słowa kluczowe

EN

profilometry; 2D laser triangulation method; shadow effect; reconstruction of surface geometry

PL

profilometria; metoda triangulacji laserowej typu 2D; efekt cienia; odtwarzanie geometrii powierzchni

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 2
• Strony: 83--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czajka P.

• Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom

autor

Mizak W.

• Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom

Bibliografia

• 1. Wieczorowski M.: Wykorzystanie analizy topograficznej w pomiarach nierówności powierzchni. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2009.
• 2. Jakubiec W., Malinowski J.: Metrologia wielkości geometrycznych. WNT, Warszawa 2004.
• 3. Kupiec M.: Optyczno-stykowa metoda pomiarów współrzędnościowych. Biblioteka Cyfrowa Politechniki Krakowskiej, Kraków 2007.
• 4. Czajka P. (red.): Rozwój metod pomiarowych w profilometrii laserowej 3D. Final report, ITeE – PIB, Radom 2012.
• 5. High-accuracy 2D Laser Displacement Sensor, LJ-G Series User’s Manual, Keyence 2010.
• 6. Information materials from Keyence, http://www.keyence.eu.
• 7. Bradshaw G.: Non-contact surface geometry measurement techniques. Technical Report TCD-CS, 1999.
• 8. Giesko T. (red.): Opracowanie metody i eksperymentalnego systemu pomiarów kształtu powierzchni w mikroskali. Final report, ITeE – PIB Radom 2009.
• 9. Kulak A.: Laserowy system pomiarowy w kontroli jakości produkcji. Problemy Eksploatacji 2/2004, s. 115–124.
• 10. Information materials from NanoFocus AG, http://www.nanofocus.com.
• 11. Information materials from Nanovea, http://www.nanovea.com.
• 12. Information materials from OPM Messtechnik GmbH, http://www.opm-messtechnik.de.
• 13. Catalog card: Profilometr laserowy 3D – MultiScan, ITeE – PIB Radom.
• 14. Information materials from Physik Instrumente, http://www.physikinstrumente.com.
• 15. Galas J. (red.): Opracowanie modułów oprogramowania do sterowania rekonfigurowalnego dwuosiowego manipulatora pomiarowego. Final report, INOS Warszawa 2012.