The study of repeatability of geometric measurements on a computer tomography scanner

Abstract

Przedstawiono wyniki badań powtarzalności pomiarów geometrycznych na przykładzie tzw. "kostki szkoleniowej" poprzedzając krótką charakterystyką przemysłowego tomografu komputerowego MTROTOM 800 oraz oprogramowań. Programu METROTOM OS w którym ustawiane są parametry pomiarowe i wykonywane są pomiary oraz programu CALYPSO służącego do analizy uzyskanych z pomiaru chmur punktów. Przedstawiono wyniki pomiarów odległości płaszczyzn, średnic otworów oraz odległości między nimi. Strategia pomiarowa została oparta na modelu CAD a uzyskane wyniki z pomiarów tomograficznych w postaci chmury punktów zostały porównane z wymiarami zawartymi w modelu CAD. Porównanie odnosi się do wymiarów nominalnych jak i do pola tolerancji w funkcji odchyłek. Wyniki te pozwoliły również na ocenę dokładności "druku" w jakim to procesie wykonana została badana kostka. Kostka została wydrukowana z dostępnego modelu CAD. W badaniach porównano powtarzalność pomiarów elementów geometrycznych jak i odchyłki od wartości nominalnej kostki. W celu obliczenia parametrów statystycznych dokonano dziesięciokrotnego pomiaru kostki.The results of tests of repeatability of geometric measurements on an example of the so-called "training cube" are presented in the paper. The short characteristics of the industrial computed tomography scanner METROTOM 800 is given. The software METROTOM OS, in which measurement parameters are set, and CALYPSO for analysis of the point clouds obtained from measurements are discussed. The results of measurements of surface distance, hole diameters and distances between them are presented. The measurement strategy was based on the CAD model and the results of tomographic measurements in the form of point clouds were compared with the dimensions contained in the CAD model. The comparison referred to the nominal dimensions and the tolerance field as a function of deviations. These results allowed the evaluation of the accuracy of "printing" process in which the tested "training cube" was performed. The cube was printed from the available CAD model. The study compared the repeatability of the measurement of geometric elements and deviations from the nominal value of the cube. In order to calculate statistical parameters, the cube was measured ten times. The summary of the standard deviations and the ranges shows high repeatability of tomographic measurements. The value of standard deviations equaled 1 to 2.7 microns and the values of ranges were 3.3 to 8 microns