Mehrpunktkalibrierung
Mehrfach-Punkt-Kalibrierung
Kalibrierung
Die Mehrpunktkalibrierung wird eingesetzt, um ein Werkstück in der virtuellen Arbeitszelle möglichst nah zu positionieren, basierend auf gemessenen Punkten auf der Oberfläche des realen Werkstücks in seiner eingebauten Position. Die Methode berechnet die Achsentransformation von der gemessenen Punktwolke zum digitalen Werkstück.
Bezugssystem
Die Reference frame-Taste ist eine Option, um das Referenzkoordinatensystem (Kalibrierungsbezugsrahmen) anzugeben, in dem die gemessenen Punkte importiert werden. Standardmäßig wird das World-Koordinatensystem verwendet.
Import
Die Eingabe für die Kalibrierung ist eine Menge gemessener Koordinaten. Diese Koordinaten werden üblicherweise aus einer externen Datei importiert, aber das manuelle Eingeben oder Ändern dieser Werte ist möglich.
Die Eingabedatei mit den gemessenen Punkten ist eine einfache Textdatei, die Zeile für Zeile gelesen wird. Es gibt optional eine erste Zeile mit dem Einheitsindikator, gefolgt von drei Koordinatenzeilen. Koordinatenlinien müssen genau drei Koordinatenwerte enthalten, die durch Semikolon getrennt sind. Jede Linie wird als die X-, Y- und Z-Koordinaten eines einzelnen Punktes interpretiert. Standardmäßig werden diese Punkte im 3D-Weltkoordinatensystem importiert, aber ein anderes Referenzkoordinatensystem kann im Dashboard definiert werden. Ein Beispiel für eine solche Importdatei ist unten gezeigt.
Die Einheit der Koordinaten wird in der ersten Zeile der Datei angegeben. Jede von der Software bekannte Einheit kann hier angewendet werden. Sie kann im vollen Namen oder als Standardabkürzung dieser Einheit geschrieben werden. Wenn jedoch die Einheitszeile in der Datei fehlt, liest der Import die Koordinaten mit der Standardeinheit des Systems aus.
Das Dezimalzeichen der Koordinate ist unabhängig von Sprach- und Regionseinstellungen. Es muss immer ein Punkt ”.” sein.
Obwohl die Einheit in der Importdatei angegeben wurde, zeigt das Dashboard die Koordinaten entsprechend den aktuellen Systemeinheiten an. Die Werte werden dann bei Bedarf umgewandelt.
Mit der Import-Taste werden die gemessenen Daten der Position des Objekts in der realen Arbeitszelle ausgelesen. Ein Dateibrowser erscheint, um die Datendatei auszuwählen. Die gemessenen Koordinaten werden im 3D-Raum als weiße Kugeln dargestellt. Diese Standardfarbe kann im Settings geändert werden.
Das Ergebnis des Imports wird im Dashboard angezeigt. Die Koordinatenwerte der gemessenen Positionen können hier bei Bedarf angepasst werden.
Die Kalibrierungsmethode umfasst folgende Parameter zur Steuerung der Berechnung.
| Gewicht | Der Gewichtsfaktor bestimmt den Einfluss der gemessenen Position auf die Gesamtkalibrierung. Sie kann als interne Multiplikation der Anzahl der gemessenen Punkte an derselben Position interpretiert werden. Je mehr Punkte du hast, desto größer ist der Einfluss während der Berechnung. |
| Iterationen | Die maximale Anzahl von Iterationsschritten, um die Position des Werkstücks von seiner Position in die gemessene Punktwolke zu berechnen. |
| Toleranz | Der Wert, um die Berechnung zu beenden. Wenn die durchschnittliche Abweichung eines Rechenschritts niedriger als der Toleranzwert ist, wird die Berechnung automatisch beendet. |
| Mutationen | Das Maximum an Variationen der Werkstücksrotation, um der gemessenen Punktwolke zu entsprechen Eine Mutation ist die Variation der ursprünglichen Position des Werkstücks, von der aus die iterative Berechnung beginnt. Eine Mutation wird erreicht, wenn das Werkstück um seine X- oder Z-Achse gedreht wird. Die maximale Anzahl der Mutationen deckt die gesamte Hemisphäre ab, während sie in gleichmäßigen Schritten bis zu 2pi über der X-Achse und 1pi über der Z-Achse rotiert. Zum Beispiel; bei maximal 8 Mutationen wird das Werkstück in Schritten von 90 Grad um seine X-Achse und in Schritten von 180 Grad um seine Z-Achse gedreht. |
Ausführen
Die Kalibrierung wird berechnet, wenn man die Execute-Taste drückt. Im Gegensatz zu den anderen Kalibrierungsmethoden muss diese manuell ausgeführt werden.
Das Armaturenbrett bleibt offen. Es erlaubt es, alles am Eingang zu ändern und die Kalibrierung neu zu berechnen. Das Schließen des Dashboards oder das Starten eines anderen Befehls beendet den Prozess mit der zuletzt berechneten Lösung.
Nachdem das Ergebnis berechnet wurde, wird die Abweichung zwischen der neuen Position des Werkstücks und der gemessenen Punktwolke im Befehlsfeld angezeigt.
Für jede einzelne gemessene Position wird die Abweichung sowie der Durchschnitt aller Abweichungen angezeigt.
Die Kalibrierung hat drei Interpretationsstufen des Ergebnisses, die im Kalibrierungspanel dargestellt werden, indem der durchschnittliche Abweichungswert eingefärbt und als Indikator in der 3D-Ansicht nach jedem Ausführungslauf verwendet wird:
 | Die Kalibrierung wird als erfolgreich validiert, wenn die durchschnittliche Abweichung und die Abweichung der einzelnen Punkte kleiner oder gleich der definierten Toleranz sind. |
 | Die Kalibrierung wird als Warnung validiert, wenn die durchschnittliche Abweichung kleiner oder gleich der definierten Toleranz ist, aber die Abweichung der einzelnen Punkte größer sein kann als die Toleranz. |
 | Die Kalibrierung wird als Versagen validiert, wenn die durchschnittliche Abweichung größer als die definierte Toleranz ist. |
Kalibrierungsergebnisoption
Das Ergebnis der Kalibrierung ist eine Transformation der Komponente. Die Art und Weise, wie es angewendet wird, kann in den Ergebnisoptionen definiert werden.
| Anfangssituation. |  | ||
 | Erstellen Sie einen neuen Kinderadapter | Im Root der kalibrierten Komponente wird ein neuer mechanischer Kinderadapter erstellt; CalibPlug. Die Komponente selbst wird nicht transformiert. Der neue Adapter kann verwendet werden, um das Bauteil entsprechend den Kalibrierungskoordinaten neu zu positionieren. |  |
| Für die folgenden Ergebnisoptionen muss die Komponente an eine andere angeschlossen werden; zum Beispiel der Werkstückpositionierer, der auf dem Boden montiert ist. Der Kinderadapter der zu kalibrierenden Komponente wurde mit dem Elternadapter der anderen Komponente verbunden. | |||
 | Definiere die Transformation | Das Bauteil wird in die kalibrierte Position gebracht, aber die Adapter werden nicht ausgetauscht. Zwischen den beiden verbundenen Komponenten gibt es einen Versatz. Eine Verbindungsleitung zwischen den beiden Adaptern wird angezeigt. |  |
 | Verschiebe den Kinderadapter | Die Komponente wird in die kalibrierte Position gebracht. Sein Kinderadapter wird zusammen mit der Transformation bewegt. Dies führt zu einer Änderung der Komponentendefinition. Deshalb muss es erneut gerettet werden. |  |
 | Verschieben Sie den Elternadapter | Die Komponente wird in die kalibrierte Position gebracht. Der Elternadapter der verbundenen Komponente wird zusammen mit der Transformation bewegt. Dies erzeugt eine Änderung der Definition dieser verbundenen Komponente. Deshalb muss es erneut gerettet werden. |  |
Die Create base frame Option ist ein Schalter, um am Kalibrierungsadapter ein zusätzliches Basisframe zu erstellen.
