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
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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
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