The accuracy of industrial computer tomography scanners in determining geometric dimensions

Abstract

Zaprezentowano metodę w zakresie wyznaczania dokładności wymiarów geometrycznych przemysłowych tomografów komputerowych zgodnie z wytycznymi VDI/VDE 2630. Zaprezentowano propozycje sprawdzenia dokładności tomografu opartą na wzorcu składającym się z zestawu trzpieni z końcówkami kulistymi. Opisano wzorzec zaprojektowany i skonstruowany w Instytucie Metrologii i Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej. Wzorzec został wykalibrowany za pomocą współrzędnościowej maszyny pomiarowej ACCURA firmy C. Zeiss. Na podstawie uzyskanych danych pomiarowych wykonany został model CAD wzorca. Uzyskane podczas pomiarów tomograficznych chmury punktów zostały porównane z modelem CAD. Przeprowadzono analizę statystyczną uzyskanych wyników oraz sprawdzono podawaną przez producenta dokładność pomiarów geometrycznych tomografu komputerowego METROTOM 800.This paper presents the construction of a computer tomography scanner (CT). It discusses the principles of operation of CT. The parameters characterizing the accuracy are described. The proposed method for determining the geometric dimension accuracy of industrial computer tomography scanners according to VDI / VDE 2630 is discussed. The presented proposals can be used to verify the tomography scanner accuracy based on gauges consisting of a set of spherical stylus. A gauge to check the CT accuracy was designed and constructed at the Institute of Metrology and Biomedical Engineering, the Warsaw University of Technology. The gauge was calibrated using a coordinate measuring machine ACCURA 7 by C. Zeiss. Based on the measurement data a CAD model of the gauge was made. The measurement strategies were based on the CAD model. The point clouds for tomographic measurements were compared with the CAD model. The results of the two measuring devices were compared. Statistical analysis of the results was conducted. It showed statistically significant differences between the methods of measuring on the confidence level of 95%. It was also confirmed by the statistical parameters obtained for the both methods. The values of the range and standard deviations were approximately twice as high for the tomographic measurements. Also the accuracy specified by the manufacturer of CT METROTOM 800 was verified