Método de calibración en dos etapas para un lápiz óptico portátil de un sistema de medición de coordenadas basado en...

Área de la Ciencia:

• Metrología
• Sistemas de Medición Óptica
• Metrología de Ingeniería

Sus antecedentes:

• La tecnología de medición portátil con lápiz óptico es crucial en la fabricación y la inspección industrial.
• Los sistemas existentes sufren una degradación de la precisión debido a errores de localización de los puntos marcadores y al desplazamiento del centro de la sonda.
• Los métodos de calibración actuales a menudo requieren equipos especializados como máquinas de medición de coordenadas.

Objetivo del estudio:

• Proponer un novedoso método de autocaliibración en dos etapas para sistemas de lápiz óptico.
• Mejorar la precisión de la medición mitigando los errores de localización de los puntos marcadores y el desplazamiento del centro de la sonda.
• Desarrollar una técnica de calibración que dependa únicamente de información basada en imágenes.

Principales métodos:

• Un enfoque de autocaliibración en dos etapas que combina restricciones de distancia y optimización geométrica.
• Etapa 1: Análisis de sensibilidad y optimización de la región de confianza para estimar distancias.
• Etapa 2: Ajuste de haz con restricciones geométricas para optimizar las coordenadas de los marcadores.

Principales resultados:

• Se logró una precisión de repetibilidad de 50 μm para las coordenadas del centro de la sonda en las direcciones X, Y y Z.
• Se demostró una desviación en la medición de distancia de menos de 70 μm para piezas estándar.
• El método propuesto utiliza eficazmente información basada en imágenes para la calibración.

Conclusiones:

• El método de autocaliibración en dos etapas desarrollado mejora significativamente la precisión de los sistemas de medición con lápiz óptico.
• La dependencia de datos basados en imágenes simplifica el proceso de calibración, reduciendo la necesidad de maquinaria externa.
• El método ofrece una solución práctica para mejorar la precisión en la metrología industrial y de fabricación.