3D сканер ATOS ARAMIS

Визуальное определение 3D-деформаций

ATOS ARAMIS предоставляет собой передовое оборудование, которое помогает понять поведение различные материалов. Устройство помогает контролировать протекание экспериментов с повышенной локальной нагрузкой и временной шкалой. Бесконтактная оптическая система позволяет точно измерять статические и динамические нагрузки, с которыми сталкивается тестируемый объект. Это могут быть:

• Перемещения и скорость деформации
• Координаты поверхностей в трёхмерном пространстве
• Скорость изменения формы
• Размер деформации поверхностей

Хотя сегодня существуют различные технологии, ATOS ARAMIS выгодно отличается от них. Система позволяет полностью проанализировать объекты различного размера от нескольких миллиметров до десятков метров. Измерения производятся независимо от температуры и геометрической формы, при этом нет необходимости в проведении подготовительных работ.

Фирменная система ATOS ARAMIS позволяет:

• анализировать компоненты;
• устанавливать характеристики материалов;
• проводить в режиме реального времени тесты;
• использовать метод конечных элементов для сверки с итогами анализа.

Ключевые особенность системы

• Независимость измерений от используемых материалов
• Бесконтактное функционирование
• Повышенная точность
• Независимость от геометрии
• Простота подготовки образца
• Возможность анализа деформаций различных размеров
• Высокая скорость проведения измерений
• Двухмерные и трёхмерные измерения
• Гибкость и мобильность
• Независимость от геометрии объекта
• Повышенная точность измерений
• Возможность работы при высоких температурах

Субпиксельная высокоточная обработка изображений с целью анализа трёхмерных поверхностей, движений и измерения деформаций

Система ATOS ARAMIS производит обработку изображений с повышенным разрешением, которые получаются при деформации тестируемого объекта. Программа имеет специальные настройки, которые позволяют просчитать точную математическую модель калибровки сенсора с учётом расположения камер и особенности оптической системы объективов.
В основе обработки изображений лежит принцип цифровой корреляции изображений. Серые уровни распределяются на каждом изображении камеры для расчета мельчайших артефактов, после этого происходит их преобразование в местоположение точек изделия в субпиксельном представлении с каждого изображения.
В системе объединяется математическая модель регулировки сенсора, цифровая корреляция картинки, а также определение координат путём трангуляции. Всё это позволяет рассчитать точные 3D-координаты. После этого удаётся получить данные X, Y, Z в трёхмерном пространстве.
Расчёт деформации производится с учётом геометрии деталей и теории изменения формы. Трёхмерные данные скорости и деформации рассчитываются в автоматическом режиме, поскольку захват картинки синхронизируется во времени.

Оборудование предоставляет результаты измерения в таких форматах:

• Трёхмерные полигональные данные повышенного разрешения
• Все данные о трёхмерных координатах, измерении формы и перемещениях
• Отображение контурных объектов
• Виртуальный тензосенсор

Измерения, которые помогают увеличить понимание

В технологической производственной цепочке ключевым фактором выступает измерение деталей, точное установление характеристик материалов и соответствии моделей, которые были рассчитаны в соответствии со способом конечных компонентов. Система предоставляет возможность лучше познакомиться с характеристиками деталей и материалов.

Проведение испытаний материалов

Устройство позволяет получить высокоточные значения параметров материалов. Для этого были модернизированы процедуры анализа сведений, которые были улучшены, повышена их надёжность. Яркими примерами являются определение пластической и упругой деформации, а также построение кривой предела формуемости. Многие характеристики тестируемых материалов можно получить за счёт бесконтактного анализа, сведения получаются с повышенным локальным разрешением.

Система ATOS ARAMIS позволяет произвести:

• Скоростные испытания
• Термическое тестирование
• Тестирование небольших образцов

На данный момент ATOS ARAMIS отлично зарекомендовал себя в качестве системы, эффективно производящей измерения и исследования различных материалов. Её используют в различных странах мира по таким направлениям:

• Вычисление относительного удлинения
• Вычисление кривых предела формуемости
• Вычисление сдвига
• Вычисление растяжения и сжатия объекта
• Вычисление модуля Юнга
• Вычисление остаточного напряжения
• Расчёт коэффициента Пуассона

Трёхмерные измерения в режиме реального времени

ATOS ARAMIS позволяет получить итоги различных положений точек поверхностей измеряемого объекта в реальном времени. Полученные сведения напрямую отправляются в проверяющие приборы, отделы сбора информации либо разные программы (к примеру, MS Excel, LabView). Также они могут применяться для:

• Контроля тестируемого прибора
• Анализа вибраций
• Долгосрочного измерения материалов
• Выполнения виртуального трёхмерного экстенциометра

Проведение тестов и анализ их результатов

ATOS ARAMIS является превосходной системой, которая позволяет понимать характеристики таких компонентов как:

• Измерения деталей в естественных условиях
• Независимо от вида, размера и геометрической формы материалов

Оборудование ATOS ARAMIS учитывает геометрию реальной детали, которую нельзя получить обычными измерительными приборами, среди них сенсоры перемещения, тензодатчики, виброметры и другие.
Данные трёхмерных измерений всегда являются полезными, поскольку реальный трёхмерный объект всегда подвергается нелинейным деформациям. Устройство связывает актуальные сведения компонента с трёхмерными CAD сведениям для последующих преобразований, сравнений и визуализаций.
Система предоставляет данные для статических и динамических испытаний, для тестов, которые проводятся с различной скоростью, компонентов различного размера. Они используются в таких сферах:

• Анализ вибраций
• Оценивание прочности
• Проведение краш-тестов
• Исследования прочности

Анализ путём конечным элементов

Инновационные продукты и производственные процессы работают на основе числового моделирования. Характеристики материалов и их поведение в случае изменения формы оказывают воздействие на точность моделирования и их надёжность.
ATOS ARAMIS может применяться с целью определения характеристик материала, при этом используются в роли входных данных результатов, которые получены путём конечных элементов и числового моделирования. Оборудование определяет различие между итогами проведённых тестов и сведениями, которые получены путём конечных элементов.

Базовое использование

Подготовка

Мобильный сенсор устройства можно настроить до требуемых габаритов образца, он устанавливается прямо перед ним.

Измерение

ATOS ARAMIS позволяет создать изображение и аналоговые сведения под нагрузкой при измерении элемента.

• Гибкий контроллер с триггером (аналоговые сигналы, временной и ручной последовательности)
• Захват картинки, которую установил пользователь
• Проведение измерений в реальном времени
• Интегрированный регистратор сведений

Определение

Оборудование в автоматическом режиме рассчитывает трёхмерные координаты для всех серий измерений, которые были загружены, после этого формируется поверхность, данные о перемещениях и изменении формы.

• Импорт и сравнение с CAD
• Оценивание полученных сведений
• Анализ перемещения и деформаций объекта
• Вычисление характеристик материала
• Сравнение с итогами построения модели конечных элементов, в том числе импортированные и экспортированные данные
• Расчёт геометрических элементов – окружностей, цилиндров, сфер, конусов и т.д.

Отчёт

Для полного автоматического создания отчётов система ATOS ARAMIS использует шаблоны. Все полученные сведения можно визуализировать, причем вид отображения указывает пользователь. Это могут быть таблицы, диаграммы и изображения. Их можно экспортировать в файлы стандартных форматов.

Достоинства ATOS ARAMIS

Бесконтактная трёхмерная поверхность, перемещения и изменения формы

ATOS ARAMIS представляет собой передовое решение, которое позволяет получить детальное представление о трёхмерной поверхности и деформациях. Для этого в оборудовании используется огромное количество измерительных приборов: экстензометры, датчики и т.д.

Поведение деформаций различной степени

Итоги деформаций ATOS ARAMIS определяет с помощью десятками тысяч датчиков на одном объекте. Полученные сведения отличаются высокой точностью измерений, они позволяют узнать о локальных и глобальных деформациях, что облегчает понимание характеристик материалов.

Высокая скорость и детальность данных

Система отличается высокой адаптивностью, она имеет широкие настройки. Благодаря этому можно быстро и точно получить измерительные данные.

Определение деформаций различных величин

Оборудование позволяет определять различные деформации, от самых маленьких, до достаточно больших. Примером могут служить полимерные образцы с десятикратным увеличением длины.

Контроллер сенсора

Система имеет встроенный контроллер сенсора, благодаря чему её можно адаптироваться к условиям испытаний. Элемент позволяет синхронизировать захватываемые картинки с проведением испытаний, производить запись аналоговых величин и наладить связь с тестируемым аппаратом.
Контроллер сенсора был особым образом разработан корпорацией GOM с целью автоматизации и повышения безопасности интеграции при тестировании материалов и деталей.

Соответствие эксперименту

Для комфорта эксплуатации систему можно настроить для установки наиболее подходящей скорости измерения. Это позволяет использовать его в различных областях.

Надёжность работы

В основе работы оборудования лежит технология стереокамеры от компании GOM. Она прошла все необходимые тестирования и гарантирует:

• Автоматическое наблюдение за калибровкой системы
• Компенсация воздействия окружающей среды (температуры, вибраций и т.д.)
• Определение и компенсация движения объекта

Комплектация оборудования

Сенсор

• Надёжность и стабильность
• Интегрированный источник освещения
• Камеры могут располагаться фиксировано, либо использовать регулировку
• Интегрированные лазерные указатели облегчают позиционирование сенсора

Камеры

• Камеры CMOS и CCD
• Сертифицированные качественные линзы
• Разные разрешения
• Скорость получения сведений зависит от пользовательских установок
• Настройка размера изображения

Контроллер сенсора

• Спусковой механизм
• Блок питания для освещения, камер и лазерных указателей
• Аналоговый импорт и экспорт данных
• Захват картинки осуществляется синхронно

Транспортировка

• Регулируемый стенд для горизонтальной и вертикальной установки сенсора
• Надёжный кейс облегчает перенос сенсора

Компьютер или ноутбук

• 64-битрый ПК либо ноутбук из сертифицированных деталей

Программное обеспечение

• Программная часть предоставляется от одного разработчика

Сертификация

• В ПО используются алгоритмы NIST и PTB
• Сертифицированные артефакты для калибровки
• Компьютеры, прошедшие сертификацию FCC

Комплексное решение

Компания GOM разработала оборудование ATOS ARAMIS, которое позволяет произвести измерение, оценку и произвести документацию процесса. Его преимуществами являются:

• Удобный интерфейс – облегчает обучение использования устройством
• Оптимизация процесса – сокращает затраты времени на измерение
• Единая система поддержки

Система ATOS ARAMIS представляет собой комплексное решение, она устанавливается под ключ. Современное ПО служит для функционирования контроллера и сенсора, оно помогает производить обработку всех измерений, рассчитывать результаты и производить конечную обработку сведений.
Оборудование разработано для использования в промышленности. Оно предоставляет широкий набор функций, позволяя успешно решать самые сложные исследовательские задачи.
Оборудование встраивается в традиционные технологические процессы путём импортирования и экспортирования сведений. Для последующего вычисления нужных величин применяются характеристики материала, сведения, полученные от системы, а также листинги выходных характеристик. Всё это импортируется устройством.

CAD сведения применяются для вычисления отклонений. Устройство использует такие форматы:

• Встроенные: UG, ProE, Catia
• Основные: STL, STEP, IGES, VDA

Чтобы увеличить быстродействия, результаты тестов преобразуются в стандартный, либо конкретный свободный формат.
Каждый рабочий процесс может быть записан и воспроизведён, что позволяет полностью автоматизировать работу. Оператор может без проблем использовать и добавлять в стандартный сценарий новые модели тестирования. Устройство может предлагать их в роли стандартных.

Благодаря встроенным функциям можно:

• Реализовывать имеющиеся стратегии обработки
• Встроить систему в действующие процессы тестирования и проведения измерений
• Приспособить систему к решению различных задач по измерению и обработке результатов

Компания GOM специализируется на разработке, изготовлении и поставках оптических измерительных систем для 3D определения координат и измерения деформаций элементов. Исследование материалов и элементов, а также контроль качества продукции осуществляется благодаря использованию измерительных систем, работа которых базируется на цифровой обработке.
Предприятия авиационной и автомобильной промышленности, машиностроения и станкостроения уже используют фирменное оборудование GOM.
Корпорация GOM начала свою деятельность в 1990 году в качестве отдела при Техническом университете Брауншвейга в Германии. На сегодняшний день в её собственности находятся предприятия во многих европейских странах, среди которых Великобритания и Франция. Фирма развила партнерские отношения со свыше тридцатью компаниями. Она занимается установкой программного и аппаратного обеспечения, а также обеспечивает поддержку своей продукции.
Сегодня немецкая компания предоставляет не только передовое оборудование, но и комплекс сопутствующих услуг: наладку систем, установку программного обеспечения, техподдержку и обучение персонала.