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蔡司三坐标COMET & CONTURAU Conn 3D模型解决方案

发布时间:2019-01-18 15:08:16    点击次数:次   

    蔡司3D扫描仪COMET和三坐标测量机CONTURA结合可完美满足激烈的FSAE竞争要求,实现发动机的检测和逆向工程。

  为了向UConn提供全面的3D模型,Bolton Works确定需要使用工业级、高分辨率的ZEISS COMET扫描仪,配备使用高端光学器件和传感器,以确保细节和准确性。CAD模型关键尺寸的准确性应该采用ZEISS CONTURA CMM加以验证。发动机模型应该包括所有工厂螺栓连接的发动机配件,并且该模型应该被细分为25个单独组件,这样它们可以根据需要由SolidWorks中UConn设计的组件替换。应提供完整气缸盖流动路径的内部几何形状。

  

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  Bolton Works的ZEISS COMET使用条纹图案的结构光投影扫描铃木发动机,用于康涅狄格大学的FSAE汽车录入。大学生方程式赛车大赛的大学本科生和研究生挑战队设计和制造了一款小型方程式赛车。

  

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  ZEISS COMET工业级高分辨率扫描仪具有高端光学器件和传感器,可确保细节和准确性。

  铃木GSX-R600发动机包括四个承重组件:压铸铝下曲轴箱,包括上变速箱;带有一体式上曲轴箱的铸铝缸体;铸铝气缸盖;以及脱模下传动箱。用螺栓固定在这4个部件上的是离合器、定子、凸轮轴、通风口、曲轴箱和链轮的盖子,以及外部水泵组件、起动马达、机油滤清器、机油冷却器、进水外壳和几个传感器。25个部件具有发动机外部的表面,所有部件都经过扫描和建模,成为SolidWorks组件的一部分。

  有各种测量三维形状的技术。一种方法是“结构化光投影”。由于白光或蓝光可用作投影条纹图案的光源,这些扫描仪也称为“白光”或“蓝光”扫描仪。

  其工作原理是通过投影到表面上并由摄像机在不同视角下观察的图案来识别物体点。摄像机对表面的测量是基于三角测量的。因为光源和照相机之间的角度和距离是固定的,光线的方向已知,所以可以计算光线照射的表面深度。

  用于这个项目的ZEISS COMET扫描仪是一个结构光扫描系统,应用范围从小型精密部件到大型工具、模具和车辆。ZEISS COMET产生密集的点云数据,允许检查(计量)和逆向工程。该扫描仪具有75 x 75 x 50至900 x 600 x 600mm的可调测量体积,精度高达±0.005mm。每个视图或“扫描”可测量多达约1100万个X - Y - Z点。对于大型物体或具有复杂表面几何形状的物体,有必要采取几个测量位置来确保记录所有表面。除计算机内存外,每个对象可以记录的视图或“补丁”的数量没有限制。扫描后,补丁被全局对齐以形成一个3D点云。

  扫描前,排空发动机并进行彻底清洁,因为扫描仪的分辨率可以让灰尘颗粒、划痕和其他不希望的残留物会出现在扫描数据中。拆卸大部分内部部件(曲轴、活塞、变速器等)后,重新组装外部可见部件。为了扫描,引擎放置在高精度转盘上,跟踪转盘的位置,以实现不同扫描片的自动对齐。对于完整的组件,创建了153个补丁,结果扫描数据集为4GB。通过去除重叠点并将剩余点与三角形连接,该扫描数据集的大小比以前减小了。

  

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  SolidWorks–以全新的设计框架和进气歧管来扫描发动机

  在当时,STL文件导入SolidWorks不是一个可行的选项,所以Nurbs曲面是在SolidWorks之外创建的,然后作为parasolids导入。要创建Nurbs曲面,Geomagic会在STL文件顶部自动生成一个样条网络来逼近几何图形。从该样条网络中创建Nurbs曲面。这种方法非常有效,可以将文件大小减少到更易于管理的级别。作为最后一步,将表面补片“缝合”在一起以形成闭合的实体CAD模型。

    蔡司三维扫描仪COMET可进行三维无损激光扫描,具有快速便捷无损的特点,再加上蔡司三坐标测量机CONTURA的高精度测量数据,完美配合确保了FSAE团队对于方程式赛车发动机及配件的测量及逆向工程。更多蔡司三坐标信息欢迎来电咨询,蔡司官方代理昆山友硕竭诚为您服务。


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