陈福德

(1.山东华宇工学院，山东 德州 253034；2.智能制造装备设计工程技术研发中心，山东 德州 253034)

三维数据扫描是通过特定的测量设备和测量方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据，在此基础上，可进行复杂曲面的重构、评价、改进和制造。逆向工程是根据已有的实物(或模型)通过数据采集、数据处理与数模重构、模型制造等手段，将其转化成三维数字模型，最终得到产品设计图纸，是一个从有到无的过程。目前已应用于产品的复制、仿制、改进及创新设计，是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要手段，广泛应用于机械、医疗、汽车、艺术、航空航天等领域。基于三维扫描与逆向工程技术，探讨了产品数据扫描、点云处理及逆向设计工艺流程，如图1所示。

图1 工作流程Fig.1 Workflow

1 数据扫描

1.1 扫描仪标定

以HSCAN系列手持式激光三维激光扫描仪为例，介绍其标定使用方法。一般情况下，一次标定完成后可长期使用。当设备长期不用或者经过长途运输发生过振动时，需要进行标定。标定的步骤如下：打开扫描仪及配套扫描软件，单击快速标定后进入标定界面，将标定板放置在稳定的平面上，使扫描仪正对标定板，距离为300 mm左右，按下扫描键，发出激光束。控制扫描仪角度，调整扫描仪和标定板的距离，使左侧阴影圆重合，然后水平移动扫描仪，使右侧的梯形阴影重合，完成一个点的标定，如图2所示。重复上述操作，需要对5个点(圆心和4个象限点)进行标定，从而完成设备的标定工作。……