從理論角度分析颊嘱，汽車模具設計過程中，通常面對的是由復雜的自由曲面拼接而成的零部件唁影，因此在概念設計階段難以用嚴密出吹、統(tǒng)一的數(shù)學語言來描述遇伞，所以傳統(tǒng)的設計流程已經(jīng)無法滿足汽車模具設計的需要。

應對汽車模具的設計要求捶牢，基于現(xiàn)代自動控制技術(shù)鸠珠、軟件技術(shù)和測頭技術(shù)的不斷提高，三坐標測量機已經(jīng)具備將復雜自由曲面特征的樣件實物轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化三維CAD模型的能力秋麸，從而使得設計流程中的系統(tǒng)分析渐排、再設計、數(shù)控編程筒臂、數(shù)控加工過程變得容易和簡單烤酌。因此，具有完善CAD功能的高精度測量機脚自，通過測量機強大的逆向工程功能產(chǎn)生CAD模型惫康，這是現(xiàn)代汽車模具設計的第一步。

高速連續(xù)掃描的關(guān)鍵

測量機的整機設計是取得高速連續(xù)掃描操作的關(guān)鍵况逼。其機械本體和控制系統(tǒng)某扑、驅(qū)動和氣浮系統(tǒng)需要相互適應并發(fā)揮最大效用，例如了槽，機械本體需提供高重復性所需要的剛性筐积。

控制系統(tǒng)也是一個關(guān)鍵所在，因為控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)著機械本體蛙疗、掃描測頭珊求、驅(qū)動系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與計算機分析。曲面形狀的變化需要盡快識別曾蚊，從而可精確地跟蹤掃描路徑赃阀。控制系統(tǒng)反應的速度和精度擎颖，即使是最小的變化榛斯，也決定測量機的效率。同時搂捧，需要采用快速驮俗、并行的數(shù)據(jù)傳輸，以保證測量分析不會滯后允跑。

許多因素可決定一臺掃描測量機的實際測量速度王凑，包括加速度、最大速度聋丝、探測速度索烹、探測方法(開環(huán)或閉環(huán))，以及測量機軟件的計算能力。

由于對形狀的測量需要大量的數(shù)據(jù)百姓，在許多其他的測量軟件中一些特殊的掃描功能并不具備渊额。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瓣戚。

接觸式測頭和非接觸式測頭在汽車模具設計領(lǐng)域具有不同的應用范圍和特征笛吱。接觸式測頭可以高精度地完成工件的掃描搁蛤，對于物體邊界的測量相對精確挥痊，但對軟質(zhì)材料的測量適應性較差。非接觸式測頭(激光測頭)相對于接觸式測頭掃描速度更快建搞，可以快速形成“點云”資料芥嫉，最高采點數(shù)可以達到23000點/秒，但在測量工件特征方面有局限祈岔，測量的精度較低鲜附。工件特征可測性方面的局限使得經(jīng)常需要進行測頭的重新定位，這樣就降低了系統(tǒng)的工作效率口纸，而且對樣件表面反光度和光照有較高的要求屋包。

傳統(tǒng)的激光測頭應用方式，需要獨立的點云采集控制系統(tǒng)努禽，和坐標測量機軟件難以兼容厌圈，同時在坐標測量機上需要添加細分器，導致煩瑣的設備間工作切換和繁雜的連線丸匀，并且無法和接觸式測頭共享坐標系摩疑，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)。

何访克斯康（豪状克斯康官方網(wǎng)站，捍蔷樱克斯康社區(qū)楷怒，海克斯康產(chǎn)品一覽瓦灶，吼荆克斯康應用案例）把激光掃描技術(shù)集成到著名的PC-DMIS測量軟件之中，實現(xiàn)了對激光掃描測頭的完全控制倚搬，即PC-DMIS LASER軟件冶共。PC-DMIS LASER軟件不但擁有PC-DMIS CAD ++豐富而強大的測量功能，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每界，實現(xiàn)了激光測頭和接觸式掃描測頭的完美配合捅僵，從而擴展了測量機的應用領(lǐng)域，并能夠高效率、高精度地完成包括逆向工程荷右、塑料件和鈑金件在內(nèi)的各種復雜工件的精密測量度堤。通過快速掃描進行逆向工程或檢測，可以加快產(chǎn)品的開發(fā)和檢驗進程完簿。

由荷陈荩克斯康計量產(chǎn)業(yè)集團所提供的世界領(lǐng)先的PRIMA水平臂式測量機，具備出眾的機械結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新優(yōu)化的設計聚灸，能夠全面符合汽車模具工業(yè)標準的嚴格要求娇皇，在所有的操作環(huán)境下，最大化地確保了操作人員的安全和便利朱鹤，并提供了高精度呛仁、高可靠性和易于使用等特性。開敞的雙水平臂結(jié)構(gòu)非常便于大型工件的裝卸操作延杯；堅固耐用的水平鑄鐵工作臺無需特殊的地基要求捅没；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，全面適應車間環(huán)境的工作要求玫斋。

配備功能強大的PC-DMIS測量軟件舀黄，可以輕易實現(xiàn)零件的編程和編輯的互動，并充分體現(xiàn)CAD圖形的優(yōu)勢蚯涮。先進的掃描軟件包允許三維工件幾何量表示能夠?qū)氲綔y量程序中治专，自動從CAD模型上提取名義值和曲面的算術(shù)矢量。通過點擊被掃描工件表面的區(qū)域和輪廓恋昼，系統(tǒng)可自動完成對區(qū)域和輪廓的掃描看靠，并為采集數(shù)據(jù)進行報告。

汽車模具設計領(lǐng)域的應用

1液肌、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(shù)字化挟炬，以完成模具的制造和產(chǎn)生加工路徑。

PRIMA測量系統(tǒng)可以實現(xiàn)激光掃描和觸發(fā)測量的完全兼容和緊密結(jié)合嗦哆，采用測量機的精度補償功能可以提高掃描的精度谤祖。它能夠自動編程完成掃描采點，實現(xiàn)掃描速度自動補償老速。同時還具備自定義掃描路徑粥喜，快速獲取3D點云并進行3D圖形顯示￠偃可實時顯示采集到的點云额湘，過濾并選擇點云，與CAD數(shù)據(jù)進行擬合與比對荞诡。支持多種格式的CAD數(shù)模的導入和導出忘哼，借助友好的軟件接口疏悯，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锨穷。

2歉冷、造型/ 研發(fā)中心的應用

現(xiàn)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(shù)字化建模岗憨、模型實體化乳后、比對檢測等多項任務。響應上述需求帝膊，PRIMA測量系統(tǒng)可以通過多中心的方法進行配置确奄，使得多種設計應用可以共享基礎工作臺和X 向?qū)к墶Ｍㄟ^定義出不同的工作任務區(qū)赠魂，自動完成諸如逆向工程麸档、數(shù)字化、在粘土或樹脂上進行鉆銑等多種操作缆刁。

以汽車外型設計為例，借助PRIMA測量機強大的基于CAD功能的逆向工程能力起趾，對車身原型進行掃描诗舰，獲取表面點的空間三維坐標值，完成汽車車身的數(shù)字化建模工作训裆。通過三維實體設計等手段眶根，對車身的自由曲面形狀進行定義和完善。做到這些還不夠边琉，我們還需要將基本成型的三維CAD模型再度實體化属百，制作真實比例的車身模型，來評估設計的預期效果变姨。

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

PRIMA測量系統(tǒng)具備便于整合砍鸠、高效率扩氢、靈活性強、精度高京佃、具有可擴展模塊椎裕、高可靠性和高承載能力，從而能夠適應自動化柔性制造流程崔狂。

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