從理論角度分析纫脚，汽車模具設計過程中记焊，通常面對的是由復雜的自由曲面拼接而成的零部件芳杏，因此在概念設計階段難以用嚴密豫领、統(tǒng)一的數學語言來描述抡柿，所以傳統(tǒng)的設計流程已經無法滿足汽車模具設計的需要舔琅。

應對汽車模具的設計要求，基于現代自動控制技術洲劣、軟件技術和測頭技術的不斷提高备蚓，三坐標測量機已經具備將復雜自由曲面特征的樣件實物轉變?yōu)閿底只SCAD模型的能力，從而使得設計流程中的系統(tǒng)分析囱稽、再設計星著、數控編程、數控加工過程變得容易和簡單坐署。因此，具有完善CAD功能的高精度測量機挥挚，通過測量機強大的逆向工程功能產生CAD模型玻岳，這是現代汽車模具設計的第一步。

高速連續(xù)掃描的關鍵

測量機的整機設計是取得高速連續(xù)掃描操作的關鍵卜伟。其機械本體和控制系統(tǒng)别孵、驅動和氣浮系統(tǒng)需要相互適應并發(fā)揮最大效用，例如米原，機械本體需提供高重復性所需要的剛性葛窜。

控制系統(tǒng)也是一個關鍵所在，因為控制系統(tǒng)關聯(lián)著機械本體虹悄、掃描測頭珊侍、驅動系統(tǒng)和數據采集與計算機分析。曲面形狀的變化需要盡快識別场魏，從而可精確地跟蹤掃描路徑豹谎。控制系統(tǒng)反應的速度和精度筝闹，即使是最小的變化媳叨，也決定測量機的效率。同時关顷，需要采用快速糊秆、并行的數據傳輸，以保證測量分析不會滯后议双。

許多因素可決定一臺掃描測量機的實際測量速度痘番，包括加速度、最大速度聋伦、探測速度夫偶、探測方法(開環(huán)或閉環(huán))，以及測量機軟件的計算能力觉增。

由于對形狀的測量需要大量的數據兵拢，在許多其他的測量軟件中一些特殊的掃描功能并不具備翻斟。如其過濾功能允許掃描軟件能夠從完整表面形狀的輕微變化中進行識別，過濾器同時還可減少振動所引起的變化说铃。

接觸式測頭和非接觸式測頭在汽車模具設計領域具有不同的應用范圍和特征访惜。接觸式測頭可以高精度地完成工件的掃描，對于物體邊界的測量相對精確碟荐，但對軟質材料的測量適應性較差净彼。非接觸式測頭(激光測頭)相對于接觸式測頭掃描速度更快，可以快速形成“點云”資料未蚕，最高采點數可以達到23000點/秒朗恤，但在測量工件特征方面有局限，測量的精度較低辛啰。工件特征可測性方面的局限使得經常需要進行測頭的重新定位茸太，這樣就降低了系統(tǒng)的工作效率，而且對樣件表面反光度和光照有較高的要求迂奋。

傳統(tǒng)的激光測頭應用方式级轰，需要獨立的點云采集控制系統(tǒng)，和坐標測量機軟件難以兼容嘱垛，同時在坐標測量機上需要添加細分器琢喷，導致煩瑣的設備間工作切換和繁雜的連線，并且無法和接觸式測頭共享坐標系那惜，不能充分發(fā)揮測量機的固有作用使用點云采集控制系統(tǒng)算行。

海克斯康把激光掃描技術集成到著名的PC-DMIS測量軟件之中监憎，實現了對激光掃描測頭的完全控制纱意，即PC-DMIS LASER軟件。PC-DMIS LASER軟件不但擁有PC-DMIS CAD ++豐富而強大的測量功能鲸阔，而且可以使測量人員像使用觸發(fā)測頭一樣方便地使用激光掃描測頭偷霉，實現了激光測頭和接觸式掃描測頭的完美配合，從而擴展了測量機的應用領域褐筛，并能夠高效率类少、高精度地完成包括逆向工程、塑料件和鈑金件在內的各種復雜工件的精密測量渔扎。通過快速掃描進行逆向工程或檢測硫狞，可以加快產品的開發(fā)和檢驗進程。

由夯纬眨克斯康計量產業(yè)集團所提供的世界領先的PRIMA水平臂式測量機残吩，具備出眾的機械結構和創(chuàng)新優(yōu)化的設計，能夠全面符合汽車模具工業(yè)標準的嚴格要求，在所有的操作環(huán)境下泣侮，最大化地確保了操作人員的安全和便利怎窿，并提供了高精度、高可靠性和易于使用等特性鹏闭。開敞的雙水平臂結構非常便于大型工件的裝卸操作喻透；堅固耐用的水平鑄鐵工作臺無需特殊的地基要求；配有溫度傳感器使控制系統(tǒng)能夠檢測并動態(tài)地補償溫度梯度引起的測量系統(tǒng)的變形峭签，全面適應車間環(huán)境的工作要求晶乘。

配備功能強大的PC-DMIS測量軟件，可以輕易實現零件的編程和編輯的互動辱闺，并充分體現CAD圖形的優(yōu)勢翠笛。先進的掃描軟件包允許三維工件幾何量表示能夠導入到測量程序中，自動從CAD模型上提取名義值和曲面的算術矢量狈榛。通過點擊被掃描工件表面的區(qū)域和輪廓掰媚，系統(tǒng)可自動完成對區(qū)域和輪廓的掃描，并為采集數據進行報告笔畜。

汽車模具設計領域的應用

1、逆向工程與尺寸驗證

對于整車外觀及覆蓋件等復雜形狀進行快速自動接觸和非接觸數字化孤殿，以完成模具的制造和產生加工路徑呐粘。

PRIMA測量系統(tǒng)可以實現激光掃描和觸發(fā)測量的完全兼容和緊密結合，采用測量機的精度補償功能可以提高掃描的精度转捕。它能夠自動編程完成掃描采點作岖，實現掃描速度自動補償。同時還具備自定義掃描路徑五芝，快速獲取3D點云并進行3D圖形顯示痘儡。可實時顯示采集到的點云枢步，過濾并選擇點云沉删，與CAD數據進行擬合與比對。支持多種格式的CAD數模的導入和導出醉途，借助友好的軟件接口矾瑰，可以和任何專業(yè)逆向工程軟件聯(lián)接，完成汽車模具的設計工作隘擎。

2殴穴、造型/ 研發(fā)中心的應用

現代化的造型/研發(fā)中心要求高精度高效率地完成樣件掃描、數字化建模货葬、模型實體化掷膛、比對檢測等多項任務。響應上述需求共撰，PRIMA測量系統(tǒng)可以通過多中心的方法進行配置服移，使得多種設計應用可以共享基礎工作臺和X 向導軌故碱。通過定義出不同的工作任務區(qū)，自動完成諸如逆向工程乔盹、數字化椎敞、在粘土或樹脂上進行鉆銑等多種操作。

以汽車外型設計為例叨剧，借助PRIMA測量機強大的基于CAD功能的逆向工程能力配籽，對車身原型進行掃描，獲取表面點的空間三維坐標值秩旬，完成汽車車身的數字化建模工作飞席。通過三維實體設計等手段，對車身的自由曲面形狀進行定義和完善淘客。做到這些還不夠村秒，我們還需要將基本成型的三維CAD模型再度實體化，制作真實比例的車身模型着饥，來評估設計的預期效果犀农。

無需尋求加工中心的幫助，我們可以充分利用PRIMA測量機所提供的隨動銑削功能宰掉，來快速實現CAD模型的實體再現呵哨，通過不斷的測量和修正，直至達到車身的設計要求轨奄。

PRIMA測量系統(tǒng)具備便于整合孟害、高效率、靈活性強挪拟、精度高挨务、具有可擴展模塊、高可靠性和高承載能力玉组，從而能夠適應自動化柔性制造流程谎柄。

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