第6期(总第223期)雷州市第二中学
2020年12月
机械工程与自动化
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
No.6
Dec.
文章编号:1672 6413(2020)06 0043 03
櫜
夏会芳,刘怡来,朱凤霞,温 娟
(武汉华夏理工学院智能制造学院,湖北 武汉 430223
)
摘要:以肥皂盒为实物原型,首先通过三维激光扫描设备进行实物数据采集,然后将点云数据导入GeomagicWrap软件进行处理,再利用GeomagicDesignX软件进行逆向建模,在GeomagicControlX软件中完成三维检测,最后通过3D打印得到实物模型。研究结果表明,利用逆向工程技术可以缩短产品研发周期、降低产品研发成本。 夏洛的网全文关键词:逆向工程;肥皂盒;快速成型中图分类号:TP391.7 文献标识码:櫜A
湖北省高等学校优秀中青年科技创建团队计划项目(T201837);湖北省普通本科高校“荆楚卓越人才”协同育人计划项目(鄂教高函[2017]29)收稿日期:2020 07 06;修订日期:2020 10 30
图片轮显
作者简介:夏会芳(1981
),女,湖北天门人,副教授,硕士,研究方向:先进制造及理论。0 引言
逆向工程(ReverseEngineering,RE)也称反求工程、反向工程,是将实物转化为CAD模型的数字化技术、几何模型重构技术和产品制造技术的总称,是将已有产品
或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程[1
]。
逆向工程技术目前已用于产品的复制、仿制、改进
及创新设计,
是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要支撑手段,
广泛应用于航空[2]、汽车[3]
、医疗[4]、艺术[5
]等多个领域。本文基于逆向工程技术,以肥皂盒为实物原型,通过三维激光扫描设备进行实物数据采集,然后将点云数据导入GeomagicWrap软件进行处理,再利用GeomagicDesignX软件进行逆向建模,在GeomagicControlX软件中完成三维检测,最后通过3D打印得到实物模型。1 肥皂盒三维数据采集
本次扫描选用日本柯尼卡美能达三维扫描仪RANGE7对肥皂盒进行了数据采集。
柯尼卡美能达三维扫描仪使用激光三角法原理,通过光源孔发射出一束水平的激光束来扫描物体。该激光经过旋转平面镜的作用,改变角度,使得激光发射
到物体表面。物体表面反射激光束,
通过传感器对每一束激光线都采集一帧数据。根据物体表面不同的形状,每条激光线反射回来的信息中包含了表面等高线数据。该扫描仪精度高、快速准确,具有先进的AF功能。扫描时,首先在肥皂盒上贴上标记点(如图1所示),然后将肥皂盒模型放入托盘中央,启动扫描仪电源,打开电脑上的软件开始对焦,通过观察电脑上的监
视窗来调整托盘和扫描仪的位置,加强人才队伍建设措施
使得激光与电脑上的特殊线重合则对焦完成,开始扫描。模型在扫描过
程中通过标记点来进行点云自动拼接,所以在每次扫
描完成后需轻轻转动托盘10°~1
5°,对肥皂盒模型换个角度再次扫描,直到获取到完整的点云数据。扫描
瑞意恒动过程如图2所示。经多次扫描后,
最终获取到偏差为+0.017mm的点云数据,
满足精度要求,整合点云,得到如图3所示的肥皂盒完整点云数据,将点云数据转换成ASC文件进行保存。
图1
粘贴标记点
么正杰图2 扫描过程