逆向工程專用設備的發(fā)展現(xiàn)狀

摘要：簡要介紹了逆向工程(Reverse Engineering) 技術(shù)及設備的發(fā)展概況及Laser-RE三維激光掃描機的原理及應用。
關(guān)鍵詞：逆向工程 非接觸式測量

一、 逆向工程技術(shù)及設備的發(fā)展概況
逆向工程(Reverse Engineering)作為一項新的先進制造技術(shù)被提出是在上世紀八十年代末至九十年代初。當時首先由美國汽車龍頭—福特汽車公司倡導的汽車“2毫米工程”對傳統(tǒng)的制造業(yè)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。它要求將質(zhì)量控制從最終產(chǎn)品的檢驗和檢測，提前到產(chǎn)品的開發(fā)設計階段。減小開發(fā)風險，降低開發(fā)成本，加快產(chǎn)品成功開發(fā)的周期。九十年代初在世界范圍內(nèi)掀起了所謂“先進制造技術(shù)及設備”的研究、開發(fā)熱潮。
在計算機高度發(fā)展的今天，三維立體的幾何造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應用于工模具的設計、方案評審，自動化加工制造及管理維護等各方面。而往往我們都會遇到這樣的難題，就是客戶給你的只有一個實物樣品或手扳模型，沒有圖紙CAD數(shù)據(jù)檔案，工程人員沒法得到準確的尺寸，制造模具就更為困難。用傳統(tǒng)的雕刻方法，時間長而效果不佳，這時我們就需要采用各種測量手段及三維幾何建模方法，將原有實物轉(zhuǎn)化為計算機上的三維數(shù)字模型。這就是所謂逆向工程(Reverse Engineering)。
逆向工程包括快速反求、快速成型、快速模具以及多自由度數(shù)控加工等多個環(huán)節(jié)。其中作為快速反求的發(fā)展則是由傳統(tǒng)的接觸式測量向快速非接觸式測量逐步發(fā)展，特別是承受著“光機電一體化”技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合了計算機、圖像處理，激光技術(shù)以及精密機械的三維激光掃描機逐漸成為了反求工程的主流。而三維激光掃描從形式上又是從點掃描測量向線掃描測量、場測量發(fā)展的，其中線掃描測量與點掃描同樣基于“三角法測量原理”，同時借助于高精度，高分辨率的面陣CCD圖像采集系統(tǒng)，從而使其具有了與點掃描形式類似的高測量精度以及可與場測量方式媲美的高效率。另外，采用步進電機帶動旋轉(zhuǎn)平臺，可以獲取被測物體的全輪廓數(shù)據(jù)信息，能真正做到了采用三維掃描方式獲取物體三維形狀信息。
深圳市鑫磊鐳瑞精密儀器有限公司開發(fā)的Laser-RE鐳瑞系列三維激光掃描機就是基于激光線掃描方式，在國內(nèi)最先推出的擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的逆向工程專用掃描(抄數(shù))設備。

二、 Laser-RE推出后的短短兩年時間內(nèi)，僅就珠江三角洲地區(qū)， Laser-RE就已銷售近百余臺，國內(nèi)一些大型的企事業(yè)單位均先購了該設備，如：浙江大學、哈爾濱理工大學、重慶工學院、五邑大學、東莞理工學院、江蘇金鼎集團等。銷售量在國內(nèi)名列前茅。所以說三維激光掃描機這個“舊時王謝堂前燕”，到今天才真正“飛入尋常百姓家”。在深圳、廣州、東莞、順德、寧波、溫州、義烏、泉州、重慶等地涌現(xiàn)出很多以Laser-RE為革本設備的專業(yè)對外進行逆向工程反求處理的國營、個體設計服務中心。“對外激光抄數(shù)”、“對外激光三維測繪”在國內(nèi)制造業(yè)內(nèi)達到前所未有的熱度，極大地推動了當?shù)仄髽I(yè)產(chǎn)品開發(fā)、設計的水平和減少開發(fā)周期，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

三、 Laser-RE三維激光掃描原理及應用：
三角法測量原理是目前光學測量應用最廣泛，技術(shù)最成熟的方法之一。首先光源發(fā)生器發(fā)出測量學源泉(一般為激光點光源或激光線光源)探測到被測工件的待測表面，通過光學系統(tǒng)投影到線陣CCD或面陣CCD上位置，而作為基準面的用來標定系統(tǒng)的點，其投影位置為點，所以通過它三角關(guān)系，CCD上的長度即可計算得到工件的高度尺寸。
通過測量系統(tǒng)的測量運動(即掃描運動)就能將工件的全部外形尺寸得到。
三維激光掃描光源采用半導體激光器，它具有壽命長、功耗小且光刀窄等一系列優(yōu)點。成像系統(tǒng)采用進口分辨率，高精度面陣CCD攝像機。
測量系統(tǒng)的掃描測試平臺，采用三直角坐標直線運動和一維旋轉(zhuǎn)運動的四坐標方案，實現(xiàn)對物體3600 范圍的三維形貌掃描測量。
Laser-RE三維激光掃描機已廣泛地應用于機械設計與制造模具加工，電子與電器、家用電器、汽車、摩托車、玩具、醫(yī)療修復工程、藝術(shù)裝飾品設計加工等(詳細圖例見我公司網(wǎng)址www.serein.com.cn 中圖庫)。

四、 結(jié)論
目前多種多樣的逆向工程專用設備如雨后春筍般發(fā)展起來，其測量原理應用領(lǐng)域各不一樣，承受著中國加入WTO，中國作為世界“制造中心”的地位已初見端倪，先進制造技術(shù)，工藝及設備的發(fā)展將會得到前所未有的發(fā)展，而這所有的工切又必將更大地推動制造業(yè)的發(fā)展，取得巨大的經(jīng)濟效應和社會效益。

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