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3D量测|ATOS Tech News

逆向工程使用的工具
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逆向工程使用的工具

逆向工程,大多以点数据为建构参考数据,而量测设备又区分为接触式、非接触式两种。接触式的量测设备,精确度较高,但是细节部分无法量 测清楚,而被测对象强度、硬度不能太低,以防量测时被测头挤压变形。因此藉由光学仪器的进步,非接触式的量测设备发展越来越多。非接触的设备,不会影响被 测对象的外观表面、形状,量测速度快、细节角落清楚、量测数据量大等优点,由于大量的点数据输入可以直接描述对象,因此量测后的对象点数据,可直接以快速 原型机建构成品。

非接触量测(非接触式3D扫描)还可以做到接触式量测无法应用的范围,例如人体外型的扫瞄。目前国内几所院校,为人因工程的开发,而购入工研院光电所开发的人体扫瞄设备,所量 测到的人体形状,输入数据库后,便可以开发更多符合人体工学的产品。因此逆向工程的应用者通常都选择非接触量测设备,或搭配接触式设备使用。

量测数据的质量,关系着后续的曲面建构,因此若能获得良好的量测数据则能大大提高曲面建构的速度与质量。现今的量测设备大致分为接触式与非接触式两种形式。因为以逆向工程而言,点数据愈完整愈有助于后续的操作,所以在此仅介绍非接触式量测设备。

光学量测设备ATOS介绍

ATOS 3D扫描系统主要是由光栅投影设备及两个工业级的CCD Camera所构成,其原理就如同人类的两双眼睛,藉由光栅投影在待测物面上,并加以粗细变化及位移,配合CCD Camera将所撷取的数字影像透过计算机运算处理,即可得知待测物的3D外型。

而依照不同型号的测头,单一笔量测数据最多可从影像当中撷取出140万、200万及400万点,或更高阶的800万点。而单一笔的量测数据计算出来之后,藉由标签点来定位,经计算机 运算后会自动定位回去,简单说就像3D的拼图一般,把一个对象完整的拼凑出来,当整个对象量测完成之后,所有的点群加总后便是真实物体的外形,再藉由运算 产生出STL格式的数据。

点数据处理与曲面建构软件-Imageware 逆向工程专用软件简介

Imageware 为目前最专业的逆向工程软件,因其是完全针对逆向工程所开发出来的软件,最能符合我们的需求。主要分为以下几个模块。

Point Progress 模块

  • 在量测数据与点数据的评估与处理方面,有十二年以上的经验。
  • 能够接收绝大部分的CMM、Laser Scan、X-ray Scan 的数据,并且没有点数与数据量大小的限制。
  • 提供点数据的分类、排序、整理、显示、取样与剖面等功能,使其能顺利的往下应用在逆向工程与曲面发展上的流程上。

Imageware Surfacing 模块
Imageware Surfacing 模块‧对复杂自由曲面的设计,有着强大且直觉的创建与编修功能。

  • 包含了主要的曲面功能如Sweeping、Lofting、Flanging、Filleting与Surface Offsetting等。
  • 动态的编修功能,允许于建构过程中数据互相验证,且立即回馈于设计上。
  • 拘束关系工具,提供了多样的组合模型应用。
  • 多重曲面的连接工具,可用来建立和管理曲面间的连续性与曲面流线。

Evaluation & Visualization 模块

  • 透过视觉与数学上的检测工具,对产品质量做一全面性的评测。
  • 高效率的连续性管理工具,得以维持对象间的关系以及提供检测造型平顺与曲面流线的方法。
  • 及时且同步的检测,提供一立即且强调美学的几何质量分析结果。
  • 环境与材质贴图,广泛的运用在预先显现与描绘出物体实际模型,做为产品再检讨的依据。

检测软件 PolyWorks

InnovMetric 软件成立于1994年加拿大魁北克,在各种制造领域拥有世界上最大的CAV检测与点云应用软件客户群。在平常的点云扫描、产品检测、尺寸量测、外型分析和 逆向工程作业中使用PolyWorks,由于其强大的技术领先优势和完善的售后支持,这些旗舰客户很早就采用了PolyWorks。领先的汽车产业和航空 产业OEM制造商:如BMW、波音、戴姆克赖斯勒、福特、通用、本田、劳斯勒斯、Toyota和GM及其供货商。3C产业方面:Sony Ericsson、APPLE、ASUS、HTC与供货商。自2000年1月发布了PolyWorks/检测的第一版以来,透过引入和完善全新的点云数据计算技术,InnovMetric已经把高密度3D扫描仪转化成了真正的测量仪器。如

  • 自动GD&T分析
  • 可编程的组装间隙和轮廓量规
  • 虚拟装配中的间隙测量
  • 基于计算器网络生成三角化网格
  • 专业Probing(接触式探针)模块

PolyWorks是一套整合所有点数据处理的软件,可以提供您检测,点数据处理等相关运算的软件。在检测方面功能开发的十分完善,现在世界各大公司均采用这套软件。其模块介绍如下:

  • IMInspect – 检测模块
  • IMEdit – 点数据处理与快速曲面
  • IMAlign – 有些雷射扫瞄设备是没有扫瞄点数据定位的功能,通常都是搭配PolyWorks来销售‧IMMerge – 在雷射扫瞄设备的点数据对完位后,利用此模块来帮助他们运算出STL三角网格数据,并且同时做剪少点数的运算
  • IMCompress – 对点数据减少点数,以便做后续的处理
  • IMTexture – 对点数据做贴图的模块
  • IMView – 提供您免费浏览3D档案

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