Jul 22, 2022
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轉發(fā)自:鍛壓技術(shù)
作者:阮詩(shī)頌1,王淵明2,裴永生1
燕山大學(xué)車(chē)輛與能源學(xué)院,河北秦皇島066004;
2·秦皇島煙草機械有限責任公司,河北秦皇島0660)
2· 2光柵投射器標定
光柵投射器標定共分6個(gè)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并使面上有較近距離的2個(gè)白點(diǎn)的面向上放置,將標定板距設備600 mm,點(diǎn)擊“標定操作",完成第1步標定。
(2) 將標定板距設備640 mm,點(diǎn)擊“標定操作",完成第2步標定。
(3) 將標定板距設備560 mm,點(diǎn)擊“標定操作",完成第3步標定。
(4) 標定板的放置方向水平轉過(guò)90。,距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側向右放置,將標定板距設備 600 mm,滿(mǎn)足條件后點(diǎn)擊“標定操作",完成第4 步標定。
(5) 標定板的放置方向順時(shí)針轉過(guò)90。,距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側向下放置,將標定板距設備600 mm,滿(mǎn)足要求后點(diǎn)擊“標定操作",完成第 5步標定
(6) 標定板的放置方向順時(shí)針轉過(guò)90。,距離最近的兩個(gè)相鄰大點(diǎn)一側向左放置,將標定板距設備600 mm,滿(mǎn)足條件后點(diǎn)擊“標定操作",完成第
6步標定。
2· 3相機標定步驟相機標定共分4步完成。
(1) 標定板正對相機,標定板的放置方向為順時(shí)針旋轉90。,距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側向上放置,將標定板距設備600 mm,滿(mǎn)足條件后點(diǎn)擊 “標定操作",完成第7步標定。
(2) 標定板正對相機,標定板的放置方向為順時(shí)針旋轉90。,距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側向右放置,將標定板距設備600 mm,滿(mǎn)足條件后點(diǎn)擊 “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(shí)針旋轉90。
距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側向下放置,將標定板距設備600 mm,滿(mǎn)足條件后點(diǎn)擊 “標定操作",完成第9步標定。
(4) 標定板正對相機,標定板的放置方向為順
184 鍛壓 技術(shù) 第43卷
時(shí)針旋轉90。,距離最近的2個(gè)相鄰大點(diǎn)一側向左放置,將標定板距設備600 mm,滿(mǎn)足條件后點(diǎn)擊 “標定操作",完成第10步標定。
完成光柵投射器和相機的標定后,軟件系統會(huì )自動(dòng)對采集到的圖像進(jìn)行處理與計算,并在標定信,顯示區給定標定結果,自此,即完成了全部的標定工作
3激光掃描過(guò)程
3· 1掃描前準備工作
三維曲面網(wǎng)狀沖壓件的掃描采用非接觸式激光三坐標掃描儀,掃描過(guò)程在激光三坐標掃描儀光滑、水平的掃描平臺上進(jìn)行。
掃描之前,在被測網(wǎng)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(diǎn)。
在掃描過(guò)程中要注意:掃描過(guò)程避免操作系統振動(dòng),同時(shí)被掃描工件也必須是靜止狀態(tài);深色
反光的工件要噴顯像劑進(jìn)行掃描,且顯像劑要噴的薄而均勻;掃描時(shí)外部環(huán)境光線(xiàn)不要太強,暗室操作效果更佳;掃描時(shí)“十"字盡量投在被掃描工件上。
3· 2掃描系統掃描步驟
(1) 先啟動(dòng)專(zhuān)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(tài)與標定狀態(tài)盡可能接近,之后啟動(dòng)軟件系統,點(diǎn)擊“掃描標定切換",則進(jìn)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(gè)系統來(lái)管理,即系統掃描的工程。
(3) 單幀掃描通過(guò)云臺調整硬件系統的高度及俯仰角,使此“十"字與相機實(shí)時(shí)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(guò)軟件對相機亮度與對比度進(jìn)行精調整,之后即可進(jìn)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(shù)狀區"的工程信息
(5) 完成全部掃描后,使用工具欄中的相關(guān)工具對點(diǎn)云數據進(jìn)行處理,之后保存點(diǎn)云數據即可。
4點(diǎn)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(wǎng)狀沖壓件的點(diǎn)云數據進(jìn)行處理,建立其三維模型。
Geomagic studio軟件在點(diǎn)云數據的去除體外點(diǎn)、簡(jiǎn)化、補孔等方面功能強大,能夠方便快捷地完成由點(diǎn)云數據到三維曲面模型的逆向建模過(guò)程[ 8 ]
4· 1去除體外點(diǎn)
激光三坐標掃描儀在對三維曲面網(wǎng)狀沖壓件模型掃描時(shí)難免受到環(huán)境因素的影響,導致得到的點(diǎn)云數據存在一些不在模型曲面上的體外
在進(jìn)行點(diǎn)云數據處理時(shí)可以將他們刪除。在 Geomagic studio軟件中使用“套索工具"手動(dòng)選擇需要刪除的點(diǎn),單擊“刪除所選擇的"即將想去除的點(diǎn)刪除,最終得到三維曲面網(wǎng)狀沖壓件的點(diǎn)云數據
4· 2點(diǎn)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(wǎng)狀沖壓件模型掃描時(shí)要分多次從多個(gè)視角進(jìn)行掃描,才能得到較為完整的沖壓件模型的點(diǎn)云數據,但是多次測量獲得的點(diǎn)云數據的局部坐標系是不一致的
這時(shí)就需要把各個(gè)獨立點(diǎn)云數據的局部坐標系統一到相同的全局坐標系下,實(shí)現不同視角下的點(diǎn)云數據對齊9 得到的點(diǎn)云數據如圖2所示
圖2點(diǎn)云數據
Fig. 2 Point cloud data
4· 3模型生成
在完成模型點(diǎn)云數據處理之后,即可在 Geomagic studio軟件中使用“構造曲面片"命令10]
完成從點(diǎn)云數據到三維曲面模型的處理過(guò)程。經(jīng)過(guò)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(wǎng)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?jì)x進(jìn)行非接觸式測量
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