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轉(zhuǎn)發(fā)自：鍛壓技術(shù)

作者：阮詩頌1，王淵明2，裴永生1

燕山大學(xué)車輛與能源學(xué)院，河北秦皇島066004；

2·秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，河北秦皇島0660）

2· 2光柵投射器標(biāo)定

光柵投射器標(biāo)定共分6個(gè)步驟完成。

（1） 標(biāo)定板正對光柵投射器水平放置，放置方向?yàn)榫嚯x最近的并使面上有較近距離的2個(gè)白點(diǎn)的面向上放置，將標(biāo)定板距設(shè)備600 mm，點(diǎn)擊“標(biāo)定操作"，完成第1步標(biāo)定。

（2） 將標(biāo)定板距設(shè)備640 mm，點(diǎn)擊“標(biāo)定操作"，完成第2步標(biāo)定。

（3） 將標(biāo)定板距設(shè)備560 mm,點(diǎn)擊“標(biāo)定操作"，完成第3步標(biāo)定。

（4） 標(biāo)定板的放置方向水平轉(zhuǎn)過90。，距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側(cè)向右放置，將標(biāo)定板距設(shè)備 600 mm,滿足條件后點(diǎn)擊“標(biāo)定操作"，完成第4 步標(biāo)定。

（5） 標(biāo)定板的放置方向順時(shí)針轉(zhuǎn)過90。，距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側(cè)向下放置，將標(biāo)定板距設(shè)備600 mm,滿足要求后點(diǎn)擊“標(biāo)定操作"，完成第 5步標(biāo)定

（6） 標(biāo)定板的放置方向順時(shí)針轉(zhuǎn)過90。，距離最近的兩個(gè)相鄰大點(diǎn)一側(cè)向左放置，將標(biāo)定板距設(shè)備600 mm,滿足條件后點(diǎn)擊“標(biāo)定操作"，完成第

6步標(biāo)定。

2· 3相機(jī)標(biāo)定步驟相機(jī)標(biāo)定共分4步完成。

（1） 標(biāo)定板正對相機(jī)，標(biāo)定板的放置方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)90。，距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側(cè)向上放置，將標(biāo)定板距設(shè)備600 mm,滿足條件后點(diǎn)擊 “標(biāo)定操作"，完成第7步標(biāo)定。

（2） 標(biāo)定板正對相機(jī)，標(biāo)定板的放置方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)90。，距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側(cè)向右放置，將標(biāo)定板距設(shè)備600 mm,滿足條件后點(diǎn)擊 “標(biāo)定操作"，完成第8步標(biāo)定。

（3） 標(biāo)定板正對相機(jī)，標(biāo)定板的放置方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)90。

距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側(cè)向下放置，將標(biāo)定板距設(shè)備600 mm,滿足條件后點(diǎn)擊 “標(biāo)定操作"，完成第9步標(biāo)定。

（4） 標(biāo)定板正對相機(jī)，標(biāo)定板的放置方向?yàn)轫?/span>

184 鍛壓 技術(shù) 第43卷

時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。，距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側(cè)向左放置，將標(biāo)定板距設(shè)備600 mm,滿足條件后點(diǎn)擊 “標(biāo)定操作"，完成第10步標(biāo)定。

完成光柵投射器和相機(jī)的標(biāo)定后，軟件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對采集到的圖像進(jìn)行處理與計(jì)算，并在標(biāo)定信，顯示區(qū)給定標(biāo)定結(jié)果，自此，即完成了全部的標(biāo)定工作

3激光掃描過程

3· 1掃描前準(zhǔn)備工作

三維曲面網(wǎng)狀沖壓件的掃描采用非接觸式激光三坐標(biāo)掃描儀，掃描過程在激光三坐標(biāo)掃描儀光滑、水平的掃描平臺(tái)上進(jìn)行。

掃描之前，在被測網(wǎng)狀沖壓件表面噴上白色的顯像劑，并粘貼白色的圓紙作為標(biāo)記點(diǎn)。

在掃描過程中要注意：掃描過程避免操作系統(tǒng)振動(dòng)，同時(shí)被掃描工件也必須是靜止?fàn)顟B(tài)；深色

反光的工件要噴顯像劑進(jìn)行掃描，且顯像劑要噴的薄而均勻；掃描時(shí)外部環(huán)境光線不要太強(qiáng)，暗室操作效果更佳；掃描時(shí)“十"字盡量投在被掃描工件上。

3· 2掃描系統(tǒng)掃描步驟

（1） 先啟動(dòng)專用計(jì)算機(jī)上的掃描系統(tǒng)，使掃描系統(tǒng)預(yù)熱5凵0 min,確保掃描狀態(tài)與標(biāo)定狀態(tài)盡可能接近，之后啟動(dòng)軟件系統(tǒng)，點(diǎn)擊“掃描標(biāo)定切換"，則進(jìn)人軟件掃描界面

（2） 新建工程。被掃描工件的完整掃描是由多次單幀掃描所組成，這些單幀掃描均由一個(gè)系統(tǒng)來管理，即系統(tǒng)掃描的工程。

（3） 單幀掃描通過云臺(tái)調(diào)整硬件系統(tǒng)的高度及俯仰角，使此“十"字與相機(jī)實(shí)時(shí)顯示區(qū)的 “十"字叉盡量重合，并保證十字盡量在被掃描工件上；然后通過軟件對相機(jī)亮度與對比度進(jìn)行精調(diào)整，之后即可進(jìn)行單幀掃描

（4） 檢查工程信息。每次單幀掃描完成后，都應(yīng)該檢查“工程信息顯示樹狀區(qū)"的工程信息

（5） 完成全部掃描后，使用工具欄中的相關(guān)工具對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，之后保存點(diǎn)云數(shù)據(jù)即可。

4點(diǎn)云數(shù)據(jù)的曲面擬合本文應(yīng)用逆向處理軟件Geomaglc studio對三維

曲面網(wǎng)狀沖壓件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立其三維模型。

Geomagic studio軟件在點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去除體外點(diǎn)、簡化、補(bǔ)孔等方面功能強(qiáng)大，能夠方便快捷地完成由點(diǎn)云數(shù)據(jù)到三維曲面模型的逆向建模過程[ 8 ]

4· 1去除體外點(diǎn)

激光三坐標(biāo)掃描儀在對三維曲面網(wǎng)狀沖壓件模型掃描時(shí)難免受到環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)存在一些不在模型曲面上的體外

在進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理時(shí)可以將他們刪除。在 Geomagic studio軟件中使用“套索工具"手動(dòng)選擇需要?jiǎng)h除的點(diǎn)，單擊“刪除所選擇的"即將想去除的點(diǎn)刪除，最終得到三維曲面網(wǎng)狀沖壓件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)

4· 2點(diǎn)云數(shù)據(jù)對齊

由于被掃描工件的完整掃描是由多次單幀掃描所組成，激光三坐標(biāo)掃描儀在對三維曲面網(wǎng)狀沖壓件模型掃描時(shí)要分多次從多個(gè)視角進(jìn)行掃描，才能得到較為完整的沖壓件模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，但是多次測量獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的局部坐標(biāo)系是不一致的

這時(shí)就需要把各個(gè)獨(dú)立點(diǎn)云數(shù)據(jù)的局部坐標(biāo)系統(tǒng)一到相同的全局坐標(biāo)系下，實(shí)現(xiàn)不同視角下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對齊9 得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)如圖2所示

圖2點(diǎn)云數(shù)據(jù)

Fig. 2 Point cloud data

4· 3模型生成

在完成模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理之后，即可在 Geomagic studio軟件中使用“構(gòu)造曲面片"命令10]

完成從點(diǎn)云數(shù)據(jù)到三維曲面模型的處理過程。經(jīng)過處理的得到的三維模型如圖3所示。

相比于以三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)為代表的傳統(tǒng)測量網(wǎng)狀沖壓件三維坐標(biāo)的方法的接觸式坐標(biāo)測量存在的測量速度慢、測量精度不高的不足，運(yùn)用激光三坐標(biāo)測量儀進(jìn)行非接觸式測量

MO H J，Zhou J J，Lin Z S. Compare of surface model reconstruction methods and error analysis [ J ]．Modern M anufacturing對于網(wǎng)狀曲面沖壓件很難建立數(shù)學(xué)模型的問Engineering, 20巧，（6）：84一85．

張熙，劉曉東，劉玲·激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法研究[ J ] .面件的三維數(shù)學(xué)模型，結(jié)果表明該方法是切實(shí)可公路交通科技，2011 12（Il ) .· I l 8一119．

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