基于正逆向软件的产品创新设计研究
                                俞张勇，杨海霞 ，吴〓斌，于俊杰，陈〓明，周雯雯
                                (无锡职业技术学院机械技术学院，江苏 无锡〓214121)
    以某小轿车门拉手为例，对扫描标定过程的关键技术进行了研究，基于Geomagic逆向软件分析了点云数据的采集及处理技术，建构了CAD模型，应用Geomagic Qualify软件获取了精度比对报告，最终应用NX正向软件进行了产品创新设计，极大地缩短了产品改型与创新设计周期，提高了生产效率，降低了成本。


    近年来，逆向工程技术随着计算机技术、测量技术的快速发展，以及新的反求原理的不断引入，已经被广泛应用于家用电器、汽车、摩托车、飞机、模具等产品的改型与创新设计，成为消化、吸收先进技术，实现产品创新设计的重要技术手段［1-2］。逆向软件从产品原型入手，除实现对原型的仿制外，还能通过数据处理、曲面重建构造产品零件的CAD模型，在探询和了解原设计技术的基础上，实现对原型的修改和再设计，以达到设计创新、产品更新之目的，大大缩短新产品研发周期，提高企业产品的设计和生产效率［3］。在国内外众多企业、大学中，逆向工程的研究逐渐被重视，目前已发展到较成熟阶段。美国EDS公司Imageware软件的开发、我国西安交通大学在CAD重构软件方面的研究等，都在逆向工程领域获得了良好的经济效益。
1〓扫描系统标定
    扫描系统的基本原理是采用先进的电外差光栅相移测量技术，首先将光栅条纹投射到被扫描工件表面，光栅条纹的幅度和相位被调制，被调制后的条纹经三维扫描系统采集到专用计算机，得到工件的三维坐标［4］。测量设备为Win3DD-L的三维扫描仪，扫描距离700mm，单幅扫描时间<3s，扫描点距为0.2～1.5mm，扫描球空间误差为0.005+L/15 000，球面度误差为0.005+L/
〖JP2〗40 000，平面度误差为0.005+L/25 000，L为单幅扫描对角线长度。
     启动Win3DD扫描系统和硬件系统，点击 “扫描标定切换”按钮，进入软件标定界面。通过“调整相机参数”中的曝光、增益与对比度来调整相机采集亮度，以便得到满意的图像质量。通过调整硬件系统的高度以及俯仰角，使黑白色两个十字叉尽可能重合，从而实现标定过程，如图1所示。

2.1〓提高点云质量解决方案
    如果被扫描工件反光强烈或没有足够的对比度，相机将无法有效记录投射光栅条纹信息，从而导致无法扫描出点云数据或降低数据的质量。该小轿车门拉手属于反光物体（如图2所示），要喷。。。。。
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基金项目：江苏高校品牌专业工程项目（PPZY2015A086）
作者简介：俞张勇（1977—），男，江苏海门人，无锡职业技术学院副教授，博士，主要研究方向为数字化设计与制造。



（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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