使用Artec Eva 手持三维扫描仪完成大型机械零部件的逆向工程

    日期: 2020-06-02

    随着3D扫描及打印技术的不断完善和发展,加快了机械零部件开发、设计、制造的进程,颠覆了传统工业制造需要较长周期的设计、制模等工艺。

    3D技术下的“样品—数据—产品”快速制造模型,为机械行业提供了全新、高效的解决方案。

    机械行业的逆向工程是从实物模型测得数据的过程,使用传统方式通常需要数周才可以完成。零部件的测量与绘制甚至部分元件很难完成精确测量。

    三维激光扫描技术利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量密集点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速构建出被测目标的线、面、体及三维模型数据。

    机械零部件逆向工程项目案例

    该项目主要是为一台施工机械复制两款独立零件(拉杆轭组件和环圈组件)以备后用。这些零件需要通过3D扫描获取的数据进行精准建模后投入制造,随后再安装至同款施工机械上。


    拉杆轭组件扫描现场
    技术人员使用手持三维扫描仪对零件的各部分进行三维扫描,扫描前对所测机械零部件进行清理,确保数据采集的准确性。


    环圈组件扫描现场
    数据处理是逆向工程的一个重要的技术环节,使用测量设备测取的三维几何坐标数据都是一些离散点的点云数据,其中存在着噪声点,需要对点云数据进行降噪、数据精简等处理。


    拉杆轭组件模型

    环圈组件模型
    随后使用快速简易的点对点校准算法进行对齐。使用纹理与几何全局配准工具生成精确密集的点云,进行网格化处理,最终数据导入到逆向工程软件中完成实体模型的精确绘制。


    拉杆轭组件模型

    环圈组件模型
    编辑后的三角网可以直接导入到3D打印机打印。获取的逆向数字模型,可以实现快速成型制造和机床加工,还可用于机械零部件外观设计、装配实验或者直接小批量生产。

    诺斯顿测量技术(北京)有限公司是一家以三维扫描数字化及三维测量服务为核心的高新技术企业。诺斯顿服务过多家国内知名单位,具有丰富的项目经验,案例包括:零部件三维扫描逆向设计项目、洛阳龙门石窟三维扫描项目、国家电网三维可视化数字管理平台数据供应商、南方电网三维可视化数字管理平台数据供应商、中国中车数字化工厂项目、中石油中石化油罐容量计量项目、鞍钢集团数字化工厂三维项目、北京大剧院三维扫描项目、梅溪湖文化馆三维扫描逆向工程、中石油库数字化项目、故宫三维数字化、《八佰》、《囧妈》、《超时空同居》等。