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3激光掃描過程

3· 1掃描前準備工作

三維曲面網狀沖壓件的掃描采用非接觸式激光三坐標掃描儀，掃描過程在激光三坐標掃描儀光滑、水平的掃描平臺上進行。

掃描之前，在被測網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記點。

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

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

編輯

3· 2掃描系統掃描步驟

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

（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系統來管理，即系統掃描的工程。

（3） 單幀掃描通過云臺調整硬件系統的高度及俯仰角，使此“十"字與相機實時顯示區的 “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亮度與對比度進行精調整，之后即可進行單幀掃描

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

（5） 完成全部掃描后，使用工具欄中的相關工具對點云數據進行處理，之后保存點云數據即可。

4點云數據的曲面擬合

本文應用逆向處理軟件Geomaglc studio對三維曲面網狀沖壓件的點云數據進行處理，建立其三維模型。Geomagic studio軟件在點云數據的去除體外點、簡化、補孔等方面功能強大，能夠方便快捷地完成由點云數據到三維曲面模型的逆向建模過程[ 8 ]

4· 1去除體外點

激光三坐標掃描儀在對三維曲面網狀沖壓件模型掃描時難免受到環境因素的影響，導致得到的點云數據存在一些不在模型曲面上的體外在進行點云數據處理時可以將他們刪除。

在 Geomagic studio軟件中使用“套索工具"手動選擇需要刪除的點，單擊“刪除所選擇的"即將想去除的點刪除，最終得到三維曲面網狀沖壓件的點云數據

4· 2點云數據對齊

由于被掃描工件的完整掃描是由多次單幀掃描所組成，激光三坐標掃描儀在對三維曲面網狀沖壓件模型掃描時要分多次從多個視角進行掃描，才能得到較為完整的沖壓件模型的點云數據，但是多次測量獲得的點云數據的局部坐標系是不一致的，這時就需要把各個獨立點云數據的局部坐標系統一到相同的全局坐標系下，實現不同視角下的點云數據對齊得到的點云數據如圖2所示

4· 3模型生成

在完成模型點云數據處理之后，即可在 Geomagic studio軟件中使用“構造曲面片"命令

完成從點云數據到三維曲面模型的處理過程。經過處理的得到的三維模型如圖3所示。

相比于以三坐標測量機(CMM)為代表的傳統測量網狀沖壓件三維坐標的方法的接觸式坐標測量存在的測量速度慢、測量精度不高的不足，運用激光三坐標測量儀進行非接觸式測量，測量的速度更快，測量的精度更高。

且Geomagic對點云完成數據，擬合得到的數字化三維模型更貼合實際的模型。

5結語

對于網狀曲面沖壓件很難建立數學模型的問題，本文探索運用逆向掃描的方式來重構網狀曲面件的三維數學模型，結果表明該方法是切實可行的，為后續網狀曲面件的逆向建模提供理論基礎和技術參考。

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