3D CaMega 五軸數(shù)控三維掃描系統(tǒng)已在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的三維數(shù)字化檢測(cè)中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的批量自動(dòng)檢測(cè)；在汽車實(shí)體模型切削加工系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了大型數(shù)控加工系統(tǒng)中的工位在線檢測(cè)。
在目前的零件制造、加工和裝配等飛機(jī)制造工程中，急需有效、實(shí)用、高效的三維數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備。中大型不規(guī)則飛機(jī)型面零部件三維數(shù)字化檢測(cè)要求有高精度的局部掃描和整體的高精度定位拼接、高精度的型面檢測(cè)和邊孔檢測(cè)、可重復(fù)自動(dòng)檢測(cè)以及操作的簡易性和高效性。現(xiàn)有的檢測(cè)手段中，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)具有對(duì)不規(guī)則型面檢測(cè)的不適應(yīng)性和低效率等問題；手持式激光掃描儀和便攜式照相掃描儀具有需要繁瑣地貼標(biāo)識(shí)點(diǎn)、標(biāo)識(shí)點(diǎn)擴(kuò)展拼接帶來的積誤差和誤差放大以及非自動(dòng)重復(fù)測(cè)量等問題。3D CaMega 五軸數(shù)控三維掃描系統(tǒng)可以成為有效、實(shí)用、高效的飛機(jī)三維數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備方案。
3D CaMega 光學(xué)三維掃描頭
3D CaMega 光學(xué)三維掃描儀（表1）工作原理是數(shù)字投影儀將多重?cái)?shù)字光柵條紋投影到被測(cè)物體表面，CCD 相機(jī)從相異的角度拍攝被測(cè)物體表面的條紋圖像，并輸入到計(jì)算機(jī)。3D CaMega 三維掃描系統(tǒng)軟件根據(jù)獲取圖像中的條紋曲率變化利用相位法和三角法等原理精確解析出每一個(gè)像素對(duì)應(yīng)物體表面點(diǎn)的空間坐標(biāo)（X、Y、Z），生成被測(cè)物體表面的三維點(diǎn)云模型。
3D CaMega 光學(xué)三維掃描儀（見圖1）是北京博維恒信科技發(fā)展有限公司自主研發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技產(chǎn)品，并已廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具制造、工業(yè)檢測(cè)以及汽車等行業(yè)。
圖1 掃描儀實(shí)物圖
3D CaMega 五軸數(shù)控三維掃描系統(tǒng)方案
3D CaMega 五軸數(shù)控三維掃描系統(tǒng)（見圖2）是由小視場(chǎng)、高精度的光學(xué)三維掃描儀和中大型高精密數(shù)控五軸機(jī)械系統(tǒng)組合而成，是針對(duì)中大型復(fù)雜不規(guī)則零部件進(jìn)行三維掃描而研制的高集成度、高自由度的掃描系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用高分辨率光柵尺和角度編碼器實(shí)現(xiàn)對(duì)具有3個(gè)移動(dòng)軸（X、Y、Z）和2 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸（U、V）的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行精確閉環(huán)定位控制，控制定位三維掃描儀對(duì)復(fù)雜不規(guī)則零部件進(jìn)行多方位、多角度拍攝掃描，并實(shí)現(xiàn)每次局部三維掃描數(shù)據(jù)精確自動(dòng)拼接，生成全面、統(tǒng)一的三維型面點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可根據(jù)具體應(yīng)用需求采用龍門結(jié)構(gòu)或單臂結(jié)構(gòu)，XYZ三軸行程也可根據(jù)具體應(yīng)用需求確定；微型三維掃描儀的集成型號(hào)也可根據(jù)具體應(yīng)用需要的精度、效率、功能要求確定，還可以采用大小視場(chǎng)結(jié)合的雙視場(chǎng)組合來滿足板筋件的形面測(cè)量和邊孔測(cè)量要求。
3D CaMega 五軸數(shù)控三維掃描系統(tǒng)具有高精度靈活的局部面掃描、精密自動(dòng)定位、定點(diǎn)蛙跳和直接獲取全局坐標(biāo)等功能可進(jìn)行機(jī)器人式的人工教示掃描和自動(dòng)重復(fù)掃描；也可利用被掃描零部件的CAD 模型進(jìn)行CAD 指令自動(dòng)掃描。
3D CaMega 五軸數(shù)控三維掃描系統(tǒng)可以有效地避免三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)不規(guī)則型面檢測(cè)的不適應(yīng)性和低效率，有效地避免手持式激光掃描儀和便攜式照相掃描儀需要貼標(biāo)識(shí)點(diǎn)的繁瑣以及標(biāo)識(shí)點(diǎn)擴(kuò)展拼接帶來的積誤差、誤差放大和非自動(dòng)重復(fù)測(cè)量。
Geomagic Quality 三維數(shù)據(jù)處理軟件
Geomagic Quality 三維數(shù)據(jù)處理軟件是將大量的型面檢測(cè)數(shù)據(jù)與其形面設(shè)計(jì)模型進(jìn)行全方位比對(duì)、分析，計(jì)算出型面全方位的誤差分布，并生成不同形式的，具有圖、文、數(shù)、表的檢測(cè)報(bào)告。
Geomagic Quality 三維數(shù)據(jù)處理軟件的主要功能如下：
（1）掃描和對(duì)齊。
從三維掃描儀、數(shù)字化設(shè)備和硬測(cè)頭設(shè)備中采集的點(diǎn)數(shù)據(jù)和多邊形網(wǎng)格，有序和無序點(diǎn)數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行檢測(cè)；可以有多種對(duì)齊方式供選擇( 基準(zhǔn)、特征、參照點(diǎn)系統(tǒng)、3-2-1 或最佳擬合)，將生產(chǎn)部件的檢測(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與CAD 模型比較；可以保存、加載和應(yīng)用對(duì)齊方法，用于自動(dòng)檢測(cè)和可重復(fù)性檢測(cè)。
（2）比較。
通過生成三維彩色偏差圖模型來反映整個(gè)零件各部位的誤差情況；通過定義和修改偏差色譜，創(chuàng)建“通過/失敗”圖形化報(bào)告，方便閱讀分析，并可以對(duì)模型截面圖生成須狀的偏差圖。
（3）評(píng)估。
對(duì)橫截面和選定區(qū)域創(chuàng)建二維和三維尺寸圖；探測(cè)并檢測(cè)幾何特征，如球面、平面、錐體、柱體、槽、孔和點(diǎn)；計(jì)算尺寸，分析擬合，比較二維和三維特征，測(cè)量點(diǎn)到點(diǎn)、特征到特征的距離和角度；創(chuàng)建和評(píng)估形位公差(GD&T)，并可完全控制報(bào)告的顯示效果；執(zhí)行特定行業(yè)的分析，如間隙和面差(Gap&Flush)。
（4）報(bào)告。
生成詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告，包含檢測(cè)數(shù)據(jù)、多重視圖、注釋和結(jié)果；用強(qiáng)大而簡單的報(bào)告設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)和自定義檢測(cè)報(bào)告；生成可以用AdobeReader 查看的全交互的三維模型報(bào)告；自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告，包括HTML格式、PDF 格式、MS Word 和Excel格式；導(dǎo)出CSV 和Unicode 數(shù)據(jù)應(yīng)用于趨勢(shì)分析和統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)。
（5）自動(dòng)化。
從對(duì)齊到生成檢測(cè)報(bào)告的過程可以自動(dòng)化；通過記錄檢測(cè)過程中的步驟進(jìn)行多零件的自動(dòng)檢測(cè)定義宏用于自動(dòng)化可重復(fù)的任務(wù)；使用自動(dòng)化設(shè)計(jì)器對(duì)已有的檢測(cè)過程重復(fù)執(zhí)行、再利用、遷移和改寫；用同一個(gè)參考模型通過不同的步驟和選項(xiàng)進(jìn)行多次自動(dòng)檢測(cè)。
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