早期的汽車模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域衙四，在進(jìn)行產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)時(shí)瞄沙，所采用的方法一種是正向設(shè)計(jì)法它改，這是一個(gè)從概念設(shè)計(jì)開始到產(chǎn)品CAD建模物轮、數(shù)控編程刃傻、數(shù)控加工的過程。這一設(shè)計(jì)過程難度大怖征、周期長鸣谒、成本高，從而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生高風(fēng)險(xiǎn)视以，難以達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的預(yù)期沟奸。

現(xiàn)代的汽車及其模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，業(yè)務(wù)涵蓋了汽車概念設(shè)計(jì)同蚂、油泥模型制造懊玖、整車外觀CAD設(shè)計(jì)、覆蓋件CAD設(shè)計(jì)及CAE模擬扔相，最終涉及白車身的組裝制造。從理論角度分析翻框，汽車模具設(shè)計(jì)過程中厚遗，通常面對(duì)的是由復(fù)雜的自由曲面拼接而成，因此在概念設(shè)計(jì)階段難以用嚴(yán)密信粮、統(tǒng)一的數(shù)學(xué)語言來描述黔攒，所以傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程已經(jīng)無法滿足汽車模具設(shè)計(jì)的需要。
 
應(yīng)對(duì)汽車模具的設(shè)計(jì)要求强缘，基于現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)督惰、軟件技術(shù)和測頭技術(shù)的不斷提高，使得三坐標(biāo)測量機(jī)具備將復(fù)雜自由曲面特征的樣件實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的三維CAD模型的能力旅掂，從而使得設(shè)計(jì)流程中的系統(tǒng)分析赏胚、再設(shè)計(jì)、數(shù)控編程商虐、數(shù)控加工過程變得容易和簡單觉阅。因此，具有完善CAD功能的高精度測量機(jī)秘车，通過測量機(jī)強(qiáng)大的逆向工程功能產(chǎn)生CAD模型典勇，是現(xiàn)代汽車模具設(shè)計(jì)的第一步。

1叮趴、匹配汽車模具行業(yè)的檢測需求和特征
對(duì)于汽車模具工業(yè)來說割笙，產(chǎn)品研發(fā)并非空中樓閣，需要在現(xiàn)有的產(chǎn)品和技術(shù)上進(jìn)行研發(fā)丰躺。但現(xiàn)有的產(chǎn)品并非都有數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)信息勉惋，人們往往需要用測量機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)學(xué)模型的還原。
此外攘调，汽車車身及其組成的各種零部件大多為鈑金件剥讼，具有自由曲面的形狀特征壕赘，需要采集大量表面點(diǎn)的數(shù)據(jù)以確定其形狀。在測量自由曲面的情況下乞芳，掃描可稱為是一種快速測量大量點(diǎn)并同時(shí)精確定義尺寸铐儡、形狀和位置的好方法。

2细抠、測量機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)是取得高速連續(xù)掃描的關(guān)鍵

測量機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)是取得高速連續(xù)掃描操作的關(guān)鍵庆葱。其機(jī)械本體和控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)和氣浮系統(tǒng)需要相互適應(yīng)并發(fā)揮最大效用喧丛。例如胚高，機(jī)械本體需提供高重復(fù)性所需要的剛性。
控制系統(tǒng)也是一個(gè)關(guān)鍵所在缔直，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)關(guān)聯(lián)著機(jī)械本體抛虏、掃描測頭、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的采集與計(jì)算機(jī)分析套才。曲面形狀的變化需要盡快識(shí)別迂猴，從而可精確地跟蹤掃描路徑”嘲椋控制系統(tǒng)反應(yīng)的速度和精度沸毁，即使是最小的變化，決定了測量機(jī)的效率傻寂。同時(shí)息尺，需要采用快速、并行的數(shù)據(jù)傳輸疾掰，以保證測量分析不會(huì)滯后搂誉。

許多因素可決定一臺(tái)掃描測量機(jī)的實(shí)際測量速度，包括加速度个绍、最大速度勒葱、探測速度、探測方法(開環(huán)或閉環(huán))巴柿，以及測量機(jī)軟件的計(jì)算能力凛虽。

由于對(duì)形狀的測量需要大量的數(shù)據(jù)，在許多其他的測量軟件中一些特殊的掃描功能并不具備栓属。如其過濾功能允許掃描軟件能夠從完工表面形狀的輕微變化中進(jìn)行識(shí)別礁懂。過濾器同時(shí)還可減少振動(dòng)所引起的變化。

3周矢、接觸式和非接觸式測頭在汽車模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
接觸式測頭和非接觸式測頭在汽車模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有不同的應(yīng)用范圍和特征锣石。接觸式測頭可以高精度的完成工件的掃描，對(duì)于物體邊界的測量相對(duì)精確，但對(duì)軟質(zhì)材料的測量適應(yīng)性較差浆酝。非接觸測頭(激光測頭)相對(duì)于接觸式測頭掃描速度更快焰垄，可以快速形成“點(diǎn)云”資料，最高采點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到23000點(diǎn)/秒和爽。但在測量工件特征方面有局限藐檀，測量的精度較低。工件特征可測性方面的局限使得經(jīng)常需要進(jìn)行測頭的重新定位儡簿，這樣就降低了系統(tǒng)的工作效率晨墓，而且對(duì)樣件表面反光度和光照有較高的要求。
傳統(tǒng)的激光測頭應(yīng)用方式侍瑟，需要獨(dú)立的點(diǎn)云采集控制系統(tǒng)唐片，和坐標(biāo)測量機(jī)軟件難以兼容，同時(shí)在坐標(biāo)測量機(jī)上需要添加細(xì)分器涨颜，導(dǎo)致煩瑣的設(shè)備間工作切換和繁雜的連線费韭。而且無法和接觸式測頭共享坐標(biāo)系，不能充分發(fā)揮測量機(jī)的固有作用進(jìn)行工作整合的點(diǎn)云采集控制系統(tǒng)咐低。
豪克迹克斯康把激光掃描技術(shù)集成到著名的PC-DMIS測量軟件之中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光掃描測頭的完全控制见擦，即PC-DMIS LASER軟件。PC-DMIS LASER軟件不但擁有PC-DMIS CAD ++豐富而強(qiáng)大的測量功能羹令，而且可以使測量人員象使用觸發(fā)測頭一樣方便地使用激光掃描測頭鲤屡，實(shí)現(xiàn)了激光測頭和接觸式掃描測頭完美配合，從而擴(kuò)展了測量機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域福侈，并能夠高效率酒来、高精度完成包括逆向工程、塑料件和鈑金件在內(nèi)的各種復(fù)雜工件的精密測量肪凛。通過快速掃描進(jìn)行逆向工程或檢測详鲜，可以加快產(chǎn)品開發(fā)和檢驗(yàn)的進(jìn)程。

4邦霸、PRIMA多臂多用途的測量中心丹蛀，提供完美的汽車模具設(shè)計(jì)和檢測方案

由Hexagon(海克斯康)計(jì)量產(chǎn)業(yè)集團(tuán)所提供的世界領(lǐng)先的PRIMA水平臂式測量機(jī)幕封，具備出眾的機(jī)械結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新優(yōu)化的設(shè)計(jì)春陆，能夠全面符合汽車模具工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，在所有的操作環(huán)境下铁磕，最大化地確保了操作人員的安全和便利怠写，并提供了高精度、高可靠性和易于使用等特性剖宪。開敞的雙水平臂結(jié)構(gòu)極其便于大型工件的裝卸操作竟恩；堅(jiān)固耐用的水平鑄鐵工作臺(tái)無需特殊的地基要求恶恨；配有溫度傳感器使控制系統(tǒng)能夠檢測并動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償溫度梯度引起的測量系統(tǒng)的變形，全面適應(yīng)車間環(huán)境的工作要求伸坑。
    PRIMA的雙水平臂式結(jié)構(gòu)痴猖，可以同時(shí)從兩側(cè)對(duì)工件進(jìn)行檢測，適用的工件如：車身蠢涝、側(cè)圍等玄呛。根據(jù)測量任務(wù)的需要，承載平臺(tái)上可設(shè)置測頭庫和二，即可在檢驗(yàn)一個(gè)復(fù)雜的工件過程中通過更換測頭徘铝，一次完成任務(wù)。計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用靈活性還可通過采用遠(yuǎn)控終端惯吕、鍵盤或基于經(jīng)過認(rèn)證的無線操縱盒來進(jìn)行充分體現(xiàn)惕它。
配備功能強(qiáng)大的PC-DMIS測量軟件，可以輕易實(shí)現(xiàn)零件的編程和編輯的互動(dòng)废登，并充分利用CAD圖形的優(yōu)勢淹魄。先進(jìn)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，自動(dòng)從CAD模型上提取名義值和曲面的算術(shù)矢量堡距。通過點(diǎn)擊被掃描工件表面的區(qū)域和輪廓甲锡，系統(tǒng)可自動(dòng)完成對(duì)區(qū)域和輪廓的掃描，并為采集數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)告羽戒。

5缤沦、PRIMA測量機(jī)在汽車模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用

逆向工程與尺寸驗(yàn)證
對(duì)于整車外觀及覆蓋件等復(fù)雜形狀的快速自動(dòng)接觸和非接觸數(shù)字化，以完成模具的制造和產(chǎn)生加工路徑巷况。
PRIMA測量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)激光掃描和觸發(fā)測量的完全兼容和緊密結(jié)合赎冶，采用測量機(jī)的精度補(bǔ)償功能以提高掃描的精度。能夠自動(dòng)編程完成掃描采點(diǎn)诵捏，實(shí)現(xiàn)掃描速度自動(dòng)補(bǔ)償幌舍。同時(shí)還具備自定義掃描路徑，快速獲取3D點(diǎn)云并進(jìn)行3D圖形顯示罕鞭∥菰校可實(shí)時(shí)顯示采集到的點(diǎn)云，過濾并選擇點(diǎn)云曙惋，與CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合與比對(duì)裸悟。支持多種格式的CAD數(shù)模的導(dǎo)入和導(dǎo)出，借助友好的軟件接口妙声，可以和任何專業(yè)逆向工程軟件聯(lián)接绕时，完成汽車模具的設(shè)計(jì)工作。

接觸與激光數(shù)字化
造型/ 研發(fā)中心的應(yīng)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)字化建模株捌、模型實(shí)體化月腋、比對(duì)檢測等多項(xiàng)任務(wù)。響應(yīng)上述需求瓣赂，PRIMA測量系統(tǒng)可以通過多中心的方法進(jìn)行配置榆骚，使得多種設(shè)計(jì)應(yīng)用可以共享基礎(chǔ)工作臺(tái)和X 向?qū)к墶Ｍㄟ^定義出不同的工作任務(wù)區(qū)煌集，自動(dòng)完成諸如逆向工程妓肢、數(shù)字化、在粘土或樹脂上進(jìn)行鉆銑等多種操作苫纤。

以汽車外型設(shè)計(jì)為例碉钠，借助PRIMA測量機(jī)強(qiáng)大的基于CAD功能的逆向工程能力，對(duì)車身原型進(jìn)行掃描卷拘，獲取表面點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)值喊废，完成汽車車身的數(shù)字化建模工作。通過三維實(shí)體設(shè)計(jì)等手段栗弟，對(duì)車身的自由曲面形狀進(jìn)行定義和完善污筷。做到這些還不夠，我們還需要將基本成型的三維CAD模型再度實(shí)體化乍赫，制作真實(shí)比例的車身模型瓣蛀，來評(píng)估設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。
無需尋求加工中心的幫助杭恩，我們可以充分利用Prima測量機(jī)所提供的隨動(dòng)銑削功能饵卸，來快速實(shí)現(xiàn)CAD模型的實(shí)體再現(xiàn)。通過不斷的測量和修正彰饭，直至達(dá)到車身的設(shè)計(jì)要求。

為制造提供柔性檢測支持：
PRIMA測量系統(tǒng)有便于整合镐刽、高效率肤贮、靈活性強(qiáng)、精度高汪阱、具有可擴(kuò)展模塊搭艺、高可靠性和高承載能力，從而能夠適應(yīng)自動(dòng)化柔性制造流程瘟甩。
我們知道啤兆，汽車車身的構(gòu)成是一個(gè)多級(jí)分類系統(tǒng)：首先由鈑金件連接成為分總成，分總成然后又成為下一步裝配的部件询崇。最終的車身質(zhì)量桶棍，將是由這每一級(jí)裝配過程而累積的。通過測量機(jī)進(jìn)行車身各裝配階段的質(zhì)量控制，我們可以判斷出出現(xiàn)超差的原因群井。PRIMA測量機(jī)可以被安裝在車身裝配的各個(gè)環(huán)節(jié)状飞，能夠系統(tǒng)地發(fā)現(xiàn)并糾正偏差，從而提高了過程控制的質(zhì)量书斜。

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