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学兔兔 务l造 匐秒化 基于三维扫描仪的逆向产品开发精度分析 Analysis on precision of reverse development of products based on 3D scanner 范 钧’，王雷刚 FAN Jun。。WANG Lei．gang (1．宿迁学院机电工程系，宿迁223800；2．江苏大学材料科学与工程学院，镇江212013) 摘 要：精度控制是逆向工程研究的关键技术。本文提出了基于三维扫描仪的逆向产品开发全过程中的 数据采集、模型重建、开发设计和试制验收四个阶段的精度影响因素，重点分析了三维扫描仪 的数据采集误差原因。通过实例说明，合理分配和控制精度，能有效满足逆向产品开发的精度 要求。 ‘ 关键词：三维扫描仪；逆向工程；精度控制；曲面重构 中囝分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1 009—01 34(201 3)ol(t-)一O1 31-03 Ooi：1 0．396~cI／J．Issn．1 009-01 34．201 3．01(I-)．38 0 引言 叶 广设计槽崖 逆向开发是现代化工业制造的重要组成部 分，而精度分析又是该项技术中的关键问题。基于 三坐标测量机精度分析方面的研究较多u l，而基于 三维扫描仪的精度分析方面的研究较 ，结合逆 一 … 向产品开发全过程的精度分析方面的研究更少。结 合ATOS扫描系统，本文提出了基于三维扫描仪的 逆向产品开发全过程中的数据采集、模型重建、开 L二三二三二二j三 兰 精度 发设计和试制验收四个阶段的精度影响因素，重点 分析了三维扫描仪的数据采集误差原因，为控制逆 向产品开发全过程的精度提供依据。 1逆向产品开发过程精度影响因素 1．1逆向产品开发过程的精度 逆向产品开发过程分为四个阶段，第一阶段为 数据采集阶段；第二阶段为模型重建阶段；第三阶 段为开发设计阶段；第四阶段为试制验收阶段。逆 向产品开发过程的精度控制由数据采集阶段精度控 制，模型重建阶段精度控制，开发设计阶段精度控 制，试制验收阶段精度控制等四部分组成。逆向产 品开发过程精度控制分布如图1所示。 1．2逆向产品开发过程的误差分配 1．2。1误差分配 误差分配是误差合成的逆问题，即在总误差 2基于三维扫描仪的逆向产品开发 给定的前提下，确定出各分项误差。逆向工程中 精度分析 产生的各种误差是随机的，满足正态分布规律。 总误差分配公式 如式1所示。 2．1三维扫描仪精度分析 (A ) =(A1) +(△2) +…+(△ ) (1) 2．1．1 ATOS扫描系统 式中，△i(i_l，2，…，n)为各种分项误差。 在非接触式测量中，结构光的测量技术在商 收稿日期：2012-08-01 作者简介：范钧 (1979一)，男，山西人，讲师，硕士，主要从事基于逆向工程的机械零部件及模具cAD，CAE，CAM方 面的研究。 第35卷 第1期 2013—01(上) [131] 学兔兔 l 匐 似 品化光学测量系统中最为流行。高级外形测量传