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轉發自：鍛壓技術

作者：阮（ruǎn）詩頌1，王淵明2，裴永生1

燕山大學車輛與能源學院，河北秦皇島066004；

2·秦皇島煙草機械有限責任公司，河（hé）北秦皇島0660）

2· 2光柵（shān）投射（shè）器標定

光柵投射器標（biāo）定（dìng）共分6個步驟完成。

（1） 標定板正對光柵投射器水平放置，放置方向為距離最近的並使麵上有較近距離的2個白點的麵向上放置，將標定板距設備600 mm，點擊“標定操作（zuò）"，完成第（dì）1步標定。

（2） 將標定板距設備640 mm，點擊“標定操作"，完成第（dì）2步標定。

（3） 將標定板距設備560 mm,點擊“標定操作"，完成第3步標（biāo）定。

（4） 標定板的放置方向水平（píng）轉過90。，距離（lí）最近的2個相鄰大點一側向右（yòu）放置，將標（biāo）定板距設備 600 mm,滿足條件後點擊“標定操作"，完成第4 步標定。

（5） 標（biāo）定板的放置方向順時針轉過90。，距離最近的2個相鄰大點一側向下放（fàng）置（zhì），將標定板距設備600 mm,滿足要求（qiú）後點擊“標定操作"，完（wán）成第 5步標定

（6） 標定板的放置方向順時針轉過90。，距離（lí）最近的兩個相鄰大點一側向左放置，將標定板距設備600 mm,滿足條件後點擊“標定操作"，完成（chéng）第

6步標定。

2· 3相（xiàng）機標定步驟相機標定共分4步完成。

（1） 標定板正對相（xiàng）機，標定（dìng）板的放置（zhì）方向為順時針旋（xuán）轉90。，距離最近的2個相鄰大點一（yī）側向（xiàng）上放置，將標定板距（jù）設備600 mm,滿足條件後（hòu）點擊 “標定操作"，完成第7步標定。

（2） 標定板正對相機（jī），標定板的放置方向為（wéi）順時針旋轉（zhuǎn）90。，距離最近的（de）2個相鄰大點一側向（xiàng）右放置，將標定板（bǎn）距設備（bèi）600 mm,滿（mǎn）足條件後點擊（jī） “標定操作"，完成第8步標定。

（3） 標定板正對相機，標定板的放置方向為順時針旋轉90。

距離最近的2個相鄰大點一側向下放置，將（jiāng）標定板距設備600 mm,滿足條件後點擊 “標定操作"，完（wán）成第9步標定。

（4） 標定板正對相機，標定（dìng）板的（de）放置方向為順

184 鍛壓 技（jì）術 第43卷

時針旋轉90。，距離（lí）最近的2個相鄰大點一側向左（zuǒ）放置，將標定板（bǎn）距（jù）設備（bèi）600 mm,滿足條件後點擊 “標定操作"，完成第10步標定。

完成光柵投射器（qì）和相機的標定後，軟件係統會（huì）自動對采（cǎi）集到的圖像進行處理與計算，並在標定信，顯示區（qū）給定標定結果，自此（cǐ），即完成了全部的標定工作

3激光掃描（miáo）過程（chéng）

3· 1掃描前準備工（gōng）作

三維曲麵網狀衝壓件的掃（sǎo）描采用非（fēi）接觸式（shì）激光三坐標掃描儀（yí），掃（sǎo）描過程在激光（guāng）三坐標掃描儀光滑、水平的掃描平台上進行。

掃（sǎo）描之前（qián），在被（bèi）測網狀衝壓件表麵噴上（shàng）白色的顯像劑，並粘（zhān）貼白色的（de）圓紙作為標記點。

在掃描過程中要注意：掃描過程避免操作係（xì）統振動，同時被掃描工件也必須是靜止狀態；深色（sè）

反（fǎn）光的工件要噴顯像（xiàng）劑進行（háng）掃描，且顯像劑（jì）要（yào）噴（pēn）的薄而均勻；掃描時外部環境光線不要太強，暗（àn）室操作效（xiào）果更佳；掃描時“十"字盡量投在被掃描工件上。

3· 2掃描係統掃描步驟

（1） 先啟動專用計算機上的掃描係統，使掃描係統預熱5凵0 min,確保掃描狀態與標定狀態盡可能接近，之後啟動軟件係統，點擊“掃描標定切換"，則進人軟件掃描界麵

（2） 新建工程。被掃描工件的完整掃描是由多次單幀掃描（miáo）所組成，這些單幀掃描均由一個係統來（lái）管理（lǐ），即係統掃描的工程。

（3） 單幀掃描通過雲台調整（zhěng）硬件係統的高（gāo）度及俯仰角，使此（cǐ）“十"字與相機實時顯示區的 “十"字叉盡量重（chóng）合，並保證十字盡量（liàng）在被掃描工件上；然後通過軟件對相機亮度與對比度進行精調整，之後即可（kě）進行單幀掃描

（4） 檢查工程信息。每次單幀掃描完成後，都應該檢查“工程（chéng）信息顯（xiǎn）示樹狀區"的工程信息

（5） 完成全部掃（sǎo）描後，使用工具欄中的相關工具對點雲數據進行處理，之後保（bǎo）存點雲數據即可。

4點雲數（shù）據的曲麵（miàn）擬合（hé）本（běn）文應用逆向（xiàng）處理軟件Geomaglc studio對三維

曲麵網（wǎng）狀衝壓件的點（diǎn）雲數據進行處理，建立其三維模型。

Geomagic studio軟件在點雲數據的去除體外（wài）點、簡化、補孔（kǒng）等方麵功能強（qiáng）大，能夠方便快捷地完（wán）成由點雲數據到三維曲麵模型的（de）逆向建模過（guò）程[ 8 ]

4· 1去除體外點（diǎn）

激光三坐標掃描儀在對三維曲麵（miàn）網（wǎng）狀衝壓件模型掃描時難免受到環境因素的影響，導致（zhì）得到的點雲數據存（cún）在一些不在模型曲麵（miàn）上的體外

在進行點雲數據處（chù）理（lǐ）時可（kě）以將他們（men）刪除。在 Geomagic studio軟件中使用“套索工具"手動選擇（zé）需要刪除的點，單擊（jī）“刪除所選（xuǎn）擇的"即將想去除的點刪除，最終（zhōng）得到三維曲（qǔ）麵網（wǎng）狀衝壓件的點雲數據

4· 2點雲數據對齊

由於（yú）被掃描工件的完整掃描（miáo）是由（yóu）多次單幀掃描所（suǒ）組成（chéng），激光三坐標掃描儀在對三維曲（qǔ）麵（miàn）網（wǎng）狀衝壓件模型掃描時要分多次（cì）從多（duō）個視角進行掃描，才能（néng）得到較為完整（zhěng）的衝壓件模型的點雲數據（jù），但是多次測量獲得的（de）點雲數據的局部坐（zuò）標係是不一致的

這時就需要把各個獨立點雲數據的局部坐標係（xì）統一到相同的全局坐標係（xì）下，實（shí）現（xiàn）不同（tóng）視角（jiǎo）下的點（diǎn）雲數據對（duì）齊9 得（dé）到的點（diǎn）雲數據如圖2所（suǒ）示

圖2點雲數（shù）據

Fig. 2 Point cloud data

4· 3模型生成

在完（wán）成模（mó）型點雲數據處理之後，即可在 Geomagic studio軟件（jiàn）中使用“構造曲麵片"命令10]

完（wán）成從點雲數據到三維曲麵模型的處理過程。經過處理的得到的（de）三維模型如圖（tú）3所示（shì）。

相比（bǐ）於以三坐標測量機(CMM)為代（dài）表的傳統測量網狀衝壓件三（sān）維坐標的方法的接觸式坐標測量存在（zài）的測量速度慢、測量精度不高（gāo）的不足，運用激光三坐標測量儀（yí）進行非接觸式測量（liàng）

MO H J，Zhou J J，Lin Z S. Compare of surface model reconstruction methods and error analysis [ J ]．Modern M anufacturing對於網狀曲麵衝壓件很難建立數學模型的問Engineering, 20巧，（6）：84一85．

張熙，劉曉東，劉玲·激光點雲（yún）數據坐標轉換方法研究[ J ] .麵件（jiàn）的三維數學模型，結果表（biǎo）明（míng）該方法（fǎ）是切實可（kě）公路交通科（kē）技，2011 12（Il ) .· I l 8一119．

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蔡敏，成思源，楊雪榮，等·基於Geomagic studio的特征建常影（yǐng），明哲，張秀芳，等·複雜曲麵（miàn）的零件逆向建模及其仿模技術研究[ J] .液壓與機床，2014，42（20：1一145 ·Cai M Cheng S Y，Yang X R，et al. Study of feature modeling