在计量学中,精度和准确度对于确保制造过程的质量至关重要。 在汽车和航空等行业中,利用 3D 扫描仪和坐标测量机 (CMM) 等先进技术实现质量控制所必需的精确测量。
在质量和精度至关重要的情况下,评估3D扫描仪的性能非常重要。在这种情况下,ISO 10360-08提供了一个严格的框架,用于使用P形测试和P值测试测试和验证3D扫描仪的性能。然而,对这一标准的不完整或错误理解可能导致对3D扫描技术的选择不够理想,从而对生产零件的质量控制产生负面影响。为了更好地阐明这个问题,我们将深入探讨两个常常令人困惑的方面:P形和P值测试,以及以1 sigma(±1σ)或2 sigma(±2σ)表示的测试结果的解释。
这两种测试之间的混淆可能导致对3D扫描仪性能的不恰当评估。
P形测试:该测试确定了扫描表面上点的分布(图1.2)。
它可以用于评估测量噪声。在校准球上进行,它绘制了一个包围球体的外壳(类似于壳),覆盖了95%的扫描点(2σ)。对于测试结果,壳的厚度除以二,因为它是在±2σ下表达的。值越接近零,点云的噪声就越小。
P值:此测试确定测量尺寸时的扫描误差。
在参考球体上进行,它给出了扫描仪测量的直径(通过最小二乘法从 95% 的扫描点推导出来)与扫描球体的实际直径之间的差异。 结果越接近 0,扫描仪在测量几何形状的尺寸时就越准确。
准确度和精确度的 4 种可能情况
在计量领域,ISO 10360-08 测试用于分析和评估 3D 测量系统,包括其准确性(通过 P 值测试)和精度(通过 P 形 和 P 值 测试的一致性)。 精确校准的球体(或平面)对于严格的测试至关重要。
这些参数有助于确保测量满足所需的质量标准,并为各种工业应用(包括质量控制、检测和逆向工程)提供可靠的数据。
标准差是一种统计指标,用于量化一组值的变异性或离散程度。 具体来说,它测量各个点平均偏离平均测量值的程度。
在计量行业中,σ (sigma) 用于评估从 3D 扫描仪获得的测量结果的一致性和可靠性。 它有助于了解这些扫描工具的精度。
有时,制造商会试图操纵测试来推销他们的产品。 一个值得注意的例子涉及形状偏差(P 形)的规范。 一个值得注意的例子是扫描仪测量的形状偏差(P 形)规范。 考虑两台扫描仪,一台的形状误差为 15 µm,另一台的形状误差为 18 µm。
在最初的检测中,第一台扫描仪可能显得更优秀。 然而,其形状误差是使用 1 sigma (σ) 计算的,仅捕获 68% 的最准确点,而第二个扫描仪使用 2 sigma (σ) 计算,包含 95% 的数据点(参见下图)。 因此,第二个扫描仪的性能可能会优于第一个。 尽管敏锐的观察者可能会识别到这种策略,但制造商设计的专门测试通常会使公平比较产品变得极具挑战性。
坐标测量机 (CMM) 是先进的工具,可使用传感器和软件在三维空间中自动精确测量物体。 这些机器可以编程来测量特定点或扫描整个表面,创建物体的数字模型。 然而,与探头一起使用的坐标测量机在获取细节和复杂几何形状方面受到限制,而且速度不是很快。 因此,与 CMM 集成的 3D 扫描仪是数字化细微细节的绝佳解决方案,也是加速 CMM 测量过程的快速采集计量工具。
借助上表,我们可以看到,与安装在测量臂上的扫描仪相比,与 CMM 集成的 3D 扫描仪进行的测量更精确 (14 µm)。
随着时间的推移,3D扫描仪的精度和测量结果会因长时间使用而受到影响。 重新校准意味着检查和调整您的扫描仪,以便您可以确保它继续符合 Kreon 保证的规格。
3D 扫描仪是 CMM 的重要补充,可满足生产和投资回报要求、赢得控制时间并最大限度地发挥 CMM 机器的潜力。
Kreon Zephyr III 3D 扫描仪通过在坐标测量机 (CMM) 和 Kreon 测量臂上的应用程序之间无缝转换,提供增强的多功能性和成本效益。 这些扫描仪拥有卓越的扫描功能,为检测、首件检测 (FAI)、逆向工程、快速原型设计和其他雄心勃勃的目标等多种目的提供了显着的优势。
Zephyr III 50 的测量精度高达 5 µm (±2σ) ,其出色的测量精度对于实现预期结果至关重要。 Zephyr III 50 专为扫描最微小的细节而设计,还拥有 15 µm 的高分辨率。
Zephyr III 3D 扫描仪配备 300 毫米、150 毫米或 50 毫米激光线,是高端产品,可以在创纪录的时间内轻松扫描最复杂的零件。 作为一款多功能产品,它在 CMM 上完全自动化,满足 3D 测量的所有需求,从自动校准扫描仪位置到直接在扫描仪下方使用探头。
Kreon 对其产品进行认证,以确保您对 3D 测量充满信心。 Kreon 扫描仪经过 ISO 10360-08 标准校准和认证。 Kreon 扫描仪符合其规格,无缝集成到严格的质量方法中。 Kreon 提供保修和维护计划,以确保产品规格的长期可靠性。
综上所述,正确理解ISO标准,掌握P值、P形等参数,是实现制造精度的关键要素。 优质产品是坚定致力于遵守规范的直接结果。