测量软件WinWerth®

对于更复杂的测量任务，上述的程序已经不够用了。因此，操作员可以自己接管部分实际的自动过程（设置窗口，选择元素），并逐渐熟悉更详细的测量过程控制。 为了支持这一点，测量点或扫描轨迹会自动分布在要测量的几何元素上，如圆形、表面线、星形或螺旋形，同时考虑到必要的绕行路线。这样一来，包括评估在内的完整测量序列首先利用CAD模型离线创建，或以最小的点数在线创建各自的几何元素。随后可以用鼠标或通过对话来移动、删除或添加测量点和扫描轨道。以这种方式指定的测量序列可以被保存，并在重复的情况下作为自动序列被调用。

TomoSim是第一个使用CAD数据或STL格式的点云离线模拟断层扫描过程的坐标测量软件。考虑到设定的CT参数，现实的模拟能够计算出一个包括所有基本人工制品的体积。例如，在生产第一个工件的同时，可以教授一个初步的样品检查程序，并在离线工作站用测量软件WinWerth® ，对该装置进行其他测量。因此，TomoSim实现了工艺加速和减少停机时间，例如 ，用于多班作业的TomoScope®设备。

除了在完成第一个工件前及时完成程序创建和可行性检查外，通过模拟断层扫描过程可以测试和优化CT参数。 在模拟体积的帮助下，可以检测到明显的伪影，例如由于光束硬化或旋转步骤太少而造成的伪影，如果有必要，可以选择适当的伪影校正。同样新的是基于体积的评估的完整离线编程，如毛刺检测、空隙分析、孔隙率分析、文本识别、SurfaceScan预定义或在体积部分。

集成在WinWerth® 中的CAD模块的另一个优点是，CAD信息可以用来定位坐标测量机。Werth可能是第一个早在90年代中期就以CAD-Online®的名义引入这一技术的三坐标测量机制造商。整个测量顺序可以通过选择CAD模型上的几何特征来控制。测量机自动移动到生成的测量位置，用选定的传感器进行测量。
 通过这种方式，测量点可以被自动记录为带有探头的点云，或者用Werth三维贴片或共焦传感器自动将各个测量点放在旁边，可以高分辨率地测量更大的表面。考虑到照明、测量对象和成像系统之间的相互作用，图像处理传感器的照明设置等技术参数可以在测量设备上直接操作调整。通过根据工件和设备或传感器的几何形状自动修改运动序列，避免了碰撞。

许多CAD系统现在提供了整合PMI（产品和制造信息）数据的选项。除了CAD元素的几何描述外，所产生的CAD数据集还包含设计者指定的尺寸。当选择了几何属性后，测量软件WinWerth® ，将测量点或扫描轨迹分布在所有要联系的几何元素上，以找到解决方案，测量序列至少部分地自动创建。不幸的是，由于创建CAD模型的要求增加，这种解决方案仍然不是很普及。

如果要完全自动生成完整的测量序列，所有必要的参数必须存储在PMI数据中或由测量软件自动确定。如果这些先决条件得到满足，用于生产隐形眼镜注塑模具等严密公差的金属工具的完整测量序列可以在WinWerth® 中完全自动生成。测量是通过一个多传感器坐标测量机进行的，它使用了带有图像处理的光学距离传感器组合，并借助于工件的自动旋转/摆动轴。

在轮廓图像处理中，图像被看作是一个评价窗口内的二维整体。使用适当的数学算法（运算符）从该图像中提取轮廓线。等高线的每个图像点都对应着一个测量点。测量点像一串珍珠一样串在一起。这使得在测量过程中可以检测并过滤掉由表面结构、破损和灰尘引起的干扰轮廓（轮廓过滤），而不改变轮廓的形状。在实际使用中，重要的是在一个捕获范围内可以区分出几个轮廓，并可以选择所需的轮廓。这允许可靠的边缘检测，即使有很大的公差和稳定的透射光扫描。在进一步的步骤中，现代系统在像素网格内对测量点的坐标进行插值，从而实现更高的精度。

通过二维轮廓图像处理和相关的图像处理过滤器，还可以在CT容积的任何部分或点云中进行测量。这使得测量由几种材料制成的工件特别容易，除此之外。

偏心断层扫描允许工件放置在旋转台的任何地方（专利）。这消除了对工件进行昂贵和费时的对准的需要，增加了使用的方便性。 在断面断层扫描或ROI断层扫描（ROI：感兴趣区域）的帮助下，待测物体的部分区域可以被高分辨率地测量，而不必像光栅断层扫描那样，以完全高分辨率的方式捕捉整个待测物体，从而耗费时间和内存。多ROI断层扫描提供了偏心断层扫描和断面断层扫描的综合优势。还可以在待测物体的任意位置选择几个需要高度解析的子区域。

在传统的启动-停止模式下的断层扫描，旋转运动被中断以获取每个传输图像，因此在曝光期间不会发生运动模糊。OnTheFly断层扫描使其有可能通过连续旋转来节省工件定位的死角时间。采用这种方法，一方面可以在相同的数据质量下大大减少测量时间，另一方面可以在相同的测量时间内提高数据质量，从而提高测量的不确定性。

WinWerth® Scout的用户界面能够快速和方便地访问公司的所有测量过程。仍在处理中的测量订单被列出。在工作的识别号旁边，显示当前的状态，如 "工作开始"、"断层扫描"、"触觉测量 "或 "评估"。已完成的工作会自动移到另一个列表中，并根据其状态进行颜色编码：绿色代表 "在公差范围内"，黄色代表 "干预极限"，红色代表 "超出公差"。

如果同时测量几个工件，就会创建一个或多个工件组。如果您在已完成的测量列表中点击一个测量工作，就会打开另一个窗口，列出所有被测量的工件组或工件，这些工件的状态也用颜色表示。

点击列表视图中的组或工件，可打开WinWerth® 3D浏览器。对于工件组，会出现一个工件元素的概览显示。工件元素被显示为球体，其颜色反映了工件的状态。在感兴趣的工件元素上点击右键，会打开一个选择列表，其中有相应工件的结果显示。

根据不同的任务，测量结果的计算或表示要么在事先已经测量过的参考坐标系中进行（例如 ，例如汽车工程中的车辆坐标），要么在相对于CAD模型的选定表面区域的最佳拟合而生成的坐标系中进行。

这两种拟合策略WinWerth® BestFit 和ToleranceFit® ，可以用一个二维截面的例子来很好地说明。在第一种情况下，测量点的位置是通过最小化与标称点的距离来优化的。由于在拟合过程中没有考虑到不同对象区域的公差，尽管可以通过移动坐标系来保持公差，但可能会检测到公差超限的情况。因此，这种方法只在有限的程度上适用于质量控制。

WinWerth® ToleranceFit® 的优化标准是使测量点和公差极限之间的距离尽可能大，或者，如果测量点在公差极限之外，则使公差超出部分尽可能小。根据BestFit 方法检测到的物体有故障（存在红色区域），但实际上没有故障，可以根据ToleranceFit® 方法将其归类为功能性。像用量具一样检查轮廓。

Werth的一项特殊能力是在测量过程中自动检测和测量毛刺或碎片。结果是毛刺的彩色编码偏差显示，以及最大毛刺长度。偏差显示可以选择只显示毛刺长度超过公差极限的那些点。沿着整个毛刺的长度也可以通过分析标记以数字形式显示。例如，每隔0.5 mm就会设置一个标志，包含最大的局部毛刺长度。

在WinWerth® ，还可以选择一些软件工具，对体积数据进行材料分析。体积数据的显示被整合到测量软件WinWerth® 的三维模块中。体积以代表材料密度的灰色数值的形式可视化。一般来说，随着密度的增加，体积显示得更亮。三个不同的视图可以并行使用，并单独淡入或淡出。可以显示整个体积，即所有的体素及其各自的灰色值。在 "ISO表面 "视图中，只显示具有选定灰度值的体素。在选择断面后也可以显示二维断面。所有的变体都可以在三维空间中旋转显示，因此可以从各个侧面进行分析。CAD模型、体素体积和测量点云在同一坐标系中叠加显示。

表征可以通过任意定义的平面（剪裁平面）进行剪裁。模型和测量数据都隐藏在平面之外。整个工件可以逐层移除，并目视检查是否有气孔，例如。在剪裁平面的帮助下，可以对多材料工件的材料、内部几何形状和个别部件进行检测。用于显示和检查二维截面的剪裁平面和截面平面都可以在三维图形中用鼠标直接进行三维移动和旋转。鼠标点击体素体积现在产生三维表面点，用于对齐，因此也可以不事先计算测量点云。

在直方图功能的帮助下，选定的灰度值区域的透明度可以改变，灰度值可以映射到色标上。通过改变传输曲线的任何部分间隔，灰度值或颜色区域可以被扩散以增加对比度。现在可以为一个样品零件定义一次传输曲线，然后保存起来，用于类似工件的系列测量。这确保了每个体素体积的最佳表现，以便进行快速检查。