面向21世紀(jì)國(guó)際化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，使制造技術(shù)在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上正在發(fā)生質(zhì)的飛躍，并已成為當(dāng)代高新技術(shù)應(yīng)用的主要戰(zhàn)場(chǎng)之一.隨著計(jì)算機(jī)、微電子、信息和自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，并在制造業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，而先后出現(xiàn)了數(shù)控、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、制造資源規(guī)劃、精益生產(chǎn)、敏捷制造、可重組技術(shù)、三維掃描技術(shù)、快速原型制造等多項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)與制造模式.制造業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)新的技術(shù)革命。目前制造技術(shù)已發(fā)展成為一個(gè)蘊(yùn)涵整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，跨學(xué)科高度復(fù)雜的集成技術(shù)，三維掃描技術(shù)正是其中重要的一項(xiàng).與此同時(shí)，支撐制造技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的制造工程與科學(xué)，也逐步形成一門(mén)新的學(xué)科。
    三維掃描是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo).它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供了相當(dāng)方便快捷的手段。
    高速三維掃描及數(shù)字化系統(tǒng)在反求工程中發(fā)揮著巨大作用，高速三維掃描儀已在我國(guó)多家模具廠點(diǎn)得到應(yīng)用，取得良好效果.該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的研制制造周期.由于三維掃描系統(tǒng)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信以后將發(fā)揮更大的作用。
    三維掃描技術(shù)能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，且具有速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn).而且其測(cè)量結(jié)果能直接與多種軟件接口，這使它在CAD、CAM、CIMS等技術(shù)應(yīng)用日益普及的今天很受歡迎。在發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)中，三維掃描儀作為一種快速的立體測(cè)量設(shè)備，因其測(cè)量速度快、精度高，非接觸，使用方便等優(yōu)點(diǎn)而得到越來(lái)越多的應(yīng)用。用三維掃描儀對(duì)手板，樣品、模型進(jìn)行掃描，可以得到其立體尺寸數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能直接與CAD/CAM軟件接口，在CAD系統(tǒng)中可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整、修補(bǔ)、再送到加工中心或快速成型設(shè)備上制造，可以極大的縮短產(chǎn)品制造周期。
    三維掃描設(shè)備是以三次元測(cè)量系統(tǒng)為主?；旧弦越佑|式(探針式)和非接觸式(激光、照相、X光等式)兩大類(lèi)。在早期是以探針式為主，雖然價(jià)格較便宜，但速度較慢，而且以探針與物體接處會(huì)有盲點(diǎn)并且使軟件物體容易變形，影響掃描精度，但以一般除以上缺點(diǎn)，它可以具有很高測(cè)量精度，適合做相對(duì)尺寸的測(cè)量與質(zhì)量管理;光學(xué)掃描速度快、精確度適當(dāng)，并且可以掃描立體的物品獲得大量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，以利曲面重建，掃描完后在計(jì)算機(jī)讀出數(shù)據(jù)，通常這部份稱(chēng)為反求工程前處理。
    得到產(chǎn)品的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)后，以反求工程軟件進(jìn)行點(diǎn)數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過(guò)分門(mén)別類(lèi)、族群區(qū)隔、點(diǎn)線面與實(shí)體誤差的比對(duì)后，再重新建構(gòu)曲面模型、產(chǎn)生CAD數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以制作RP Part，以確認(rèn)機(jī)構(gòu)與幾何外型，或NC加工與模具制造，這些是屬于后處理部份。
    三維掃描技術(shù)從產(chǎn)生以來(lái)，到目前已經(jīng)發(fā)展了很多掃描原理，從三維數(shù)據(jù)的采集方法上來(lái)看，非接觸式的方法由于同時(shí)擁有速度和精度的特點(diǎn)，因而在反求工程中應(yīng)用最為廣泛，激光三角形法又根據(jù)光源的不同可以分為點(diǎn)光源和線光源兩種不同的方式，不同的方式的到的數(shù)據(jù)的組織方法是不一樣的?；诮佑|式的連續(xù)掃描測(cè)量的方法由于具有比較高的精度，也得到了部分應(yīng)用，但是從速度和價(jià)格上的指標(biāo)就比非接觸式差一些。
    目前，有些專(zhuān)門(mén)研發(fā)三維掃描技術(shù)的公司將上述技術(shù)中的兩種或幾種結(jié)合在一起，形成了獨(dú)特的復(fù)合式三維掃描儀，這種復(fù)合式三維掃描儀有的同時(shí)具備測(cè)量三維數(shù)據(jù)的功能又具有測(cè)量工件的二維輪廓的功能，巧妙的將不同掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合到了一起，較好的避免了單一測(cè)量掃描方式所帶來(lái)的缺點(diǎn)，其應(yīng)用潛力巨大，也是以后三維掃描技術(shù)的發(fā)展方向。
結(jié)束語(yǔ)
    本文闡述了三維掃描技術(shù)的應(yīng)用范圍，具體分析了三維掃描技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用，著重闡述了后處理過(guò)程，并介紹了曲面造型過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。隨著研究開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步發(fā)展，各種新的技術(shù)將不斷出現(xiàn)，并被應(yīng)用到商用系統(tǒng)中，現(xiàn)有的三維掃描技術(shù)將不斷被完善以滿足制造業(yè)生產(chǎn)的需要。
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