Thống số thiết kế hệ thống quét 3D thể hiện trong hình 4-1:
Hình 4-1 Sơ đồ thiết kế hệ thống đo 3D
Hình 4-2 Cấu tạo bên trong của thiết bị quét 3D
Cấu tạo thiết bị theo hình 4-2 và 4-3:
- Máy ảnh: 02 máy ảnh FLIR Grasshopper GS3-U3-32S4C-C thông số kỹ thuật theo PHỤ LỤC.1 bảng 1
- Máy chiếu : 01 Lightcrafter 4500 thông số kỹ thuật theo PHỤ LỤC.1 bảng 2
- Ông kính: 2 ống kính Tamron M118FM08 thông số kỹ thuật theo PHỤ LỤC.1 bảng 3
Hình 4-3 Thiết bị thực nghiệm thu nhận ảnh 3D chi tiết cơ khí
Hệ thống đồ gá có vai trò tự động dịch chuyển chi tiết cần đo và thiết bị đo, phục vụ cho việc thu nhận hình ảnh 3D nhằm hạn chế các tác động bên ngoài lên chi tiết. Bên cạnh đó giúp cho quá trình ghép nối các dữ liệu 3D từ các góc nhìn khác nhau thành vật thể 3D hoàn chỉnh (hình 4-4).
Hình 4-4 Thiết kế 3D và thiết bị sau khi chế tạo
Yêu cầu của hệ thống cần đạt được như sau:
- Đường kính đĩa gá vật đo tối đa: 300 mm x 300 mm
- Tịnh tiến theo trục Z: 200 mm
- Trục W (quay quanh trục Z): 0o ~360o - Trục U quay quanh trục Y: 0o – 90o
- Trọng lượng của chi tiết quét 3D tối đa: 3 kg
Hệ thống quét 3D được điều khiển thông qua máy tính từ phân mềm theo hình 4-5.
- Các trục quay và tịnh tiến sử dụng động cơ servo HF-KP23 và bộ điều khiển MR-J4-40B.
-Hộp giảm tốc cho trục U là loại giảm tốc bánh răng hành tinh có tỷ số truyền 1/10.
- Hộp giảm tốc cho trục W là loại giảm tốc bánh răng hành tinh dạng vuôn góc, tỷ số truyền 1/15.
- Trục Z sử dụng bộ vít me bi có hành trình 200.
Hình 4-5 Sơ đồ cấu tạo và điều khiển thiết bị quét 3D
Sơ đồ hệ thống (hình 4-5):
- Máy tính với phần mềm điều khiển hệ thống thông qua cổng giao tiếp USB:
+ Gửi lệnh G-code tới bộ vi điều khiển để điều khiển các trục theo cú pháp: G01 Z_ _ U_ _ W_ _ F_ _ _ . Trong đó giá trị phía sau Z là vị trí tuyệt đối so với điểm gốc O của trục Z, với U là giá trị góc với điểm gốc O của U, W là giá trị góc với điểm gốc O của W và sau F là tốc độ bước tiến.
+ Điều khiển các tham số của máy ảnh: Độ phân giải, kiểu kích khởi, giá trị khuếch đại số, giá trị phơi sáng, kich khởi (trigger), thu thập ảnh chụp 2D.
+ Điều khiển các tham số của máy chiếu: Kịch bản vân sáng (thứ tự các vân sáng), thời gian phơi sáng, cường độ chiếu sáng, kiểu kích khởi.