SMARTTECH 3D掃描儀汽車行業(yè)逆向工程中的應(yīng)用

案例分析

逆向工程：降低生產(chǎn)成本

光學(xué)測量系統(tǒng)：MICRON3D green

軟件：SMARTTECH3D measure

行業(yè)：汽車

第yi輛波蘭超級跑車Arrinera Hussarya項(xiàng)目從一開始就備受關(guān)注，希望波蘭汽車行業(yè)能夠回歸昔日的輝煌。在生產(chǎn)功能性原型的同時(shí)必須達(dá)到跑車的水平需要令人難以置信的精度和耐用性。

與大多數(shù)當(dāng)代波蘭汽車項(xiàng)目不同，Arrinera Hussarya是從頭開始創(chuàng)建的。盡管車身、發(fā)動機(jī)和內(nèi)飾的所有部件大多使用經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)，但經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，不僅滿足了所有要求，而且還代表了超級跑車的美學(xué)價(jià)值。

逆向工程降低了生產(chǎn)成本

重新設(shè)計(jì)超級跑車不僅耗費(fèi)時(shí)間，而且成本極高。Arrinera工程師一直在尋找加速開發(fā)和降低成本的方法。他們zui終決定使用逆向工程，這是重建現(xiàn)有元素的技術(shù)文檔以重新設(shè)計(jì)過程

圖1.1外殼是項(xiàng)目的基礎(chǔ)

通過使用專業(yè)的SMARTTECH 3D，可以快速獲得有關(guān)汽車零件幾何形狀的全面信息。設(shè)計(jì)和制造離合器殼體的過程是使用3D掃描技術(shù)很好的例子

眾所周知，運(yùn)動型離合器的壓力與標(biāo)準(zhǔn)汽車中的普通離合器完全不同。810 Nm的扭矩要求使用可靠而且重量輕的離合器設(shè)計(jì)。3D掃描儀可以獲得市場上已有外殼的技術(shù)文檔，并在CAD軟件中重新設(shè)計(jì)，以便安裝在適合車輛結(jié)構(gòu)的底座。

SMARTTECH 3D領(lǐng)xian的綠光技術(shù)

使用具有1000萬像素檢測器的3D掃描儀MICRON3D Green進(jìn)行精確測量?；诰G色LED燈的技術(shù)使測量結(jié)果比使用白光3D掃描儀時(shí)效果好30％。3D掃描儀具有800 x 600 mm的視野，獲得代表掃描形狀的點(diǎn)云，精度為0.084 mm。

圖2.1 MICRON3D  Green

在實(shí)踐中，這意味著只需一次測量，您就可以掃描80 x 60 cm的區(qū)域。與市場上的其他解決方案不同，SMARTTECH 3D掃描儀可以使用一個(gè)測量體積進(jìn)行永jiu性校準(zhǔn)。該解決方案確保用戶無需校準(zhǔn)設(shè)備即可開始工作。它不僅可以節(jié)省時(shí)間，還可以消除影響精度的校準(zhǔn)問題。

MICRON3D也經(jīng)過計(jì)量認(rèn)證，符合德國VDI / VDE 2634標(biāo)準(zhǔn)，使Arrinera確信測量誤差不超過設(shè)備精度證書中給出的值。

3D掃描儀是計(jì)量設(shè)備

SMARTTECH 3D掃描儀執(zhí)行的測量基于測量表面上的圖案投影。圖案根據(jù)曲率變形，并由集成在測量頭中的檢測器記錄。該設(shè)備僅測量探測器可見的表面。為了從每個(gè)角度獲得關(guān)于幾何形狀的綜合信息，需要使用旋轉(zhuǎn)臺掃描物體。旋轉(zhuǎn)臺的負(fù)載能力超過300千克，直徑為50厘米，足以完成大多數(shù)汽車零件的完整測量。

圖3.1 掃描模型

由于采用了特殊的軟件算法，來自探測器的圖像將轉(zhuǎn)換為點(diǎn)云。每個(gè)點(diǎn)包含有關(guān)X，Y，Z坐標(biāo)中描述的幾何形狀的信息，這些信息在后處理后可用于質(zhì)量控制，或者在Arrinera情況下在CNC機(jī)床上重新設(shè)計(jì)和銑削模型。

    圖3.2 離合器殼體的測量結(jié)果

根據(jù)分辨率，單次測量的點(diǎn)云可以包含500或1000萬個(gè)點(diǎn)，分別為500或1000萬像素的分辨率。百萬像素的數(shù)量影響從給定對象獲得的細(xì)節(jié)程度。在Arrinera的情況下，因?yàn)樾枰_地再現(xiàn)被測物體的邊緣，所以使用了具有1000萬像素探測器的3D掃描儀。

從兩側(cè)掃描離合器殼體允許獲得兩個(gè)點(diǎn)云。每個(gè)點(diǎn)云有六個(gè)單獨(dú)的測量值。使用與3D掃描儀集成的旋轉(zhuǎn)臺，預(yù)先對準(zhǔn)各個(gè)測量。另一種選擇包括使用定位標(biāo)記。

 在SMARTTECH3D測量軟件中對準(zhǔn)點(diǎn)云 

在掃描過程之后，可以在軟件SMARTTECH3D測量中將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為三角形網(wǎng)格。每個(gè)SMARTTECH 3D掃描儀都隨附該軟件。在轉(zhuǎn)換之前，我們首先需要調(diào)整測量結(jié)果。

對于對準(zhǔn)，我們使用“三點(diǎn)”方法，其中我們?yōu)閮蓚€(gè)點(diǎn)云選擇了三個(gè)共同點(diǎn)?；诖耍撥浖詣哟_定結(jié)果的位置。目標(biāo)是獲得完全代表掃描對象的點(diǎn)云。因?yàn)樾D(zhuǎn)臺將其分成代表每個(gè)側(cè)面的兩組點(diǎn)，所以顯著簡化了結(jié)果對準(zhǔn)的操作。