5.2.1 绝对臂扫描的操作流程介绍
配备激光扫描头的关节臂式测量机Infinite系统可快速、高密度地对各种形状的物体进行表面数据的采集,对柔软物体(如纸和橡胶制品等)也方便采集,具有采集死角少、柔性好等优点。本节将对Geomagic Qualify软件的扫描方法进行讲解。
(1)物件的表面处理和着色
产品在数据采集之前需要进行表面的处理,清理干净所有要进行数据采集的表面才能得到高精度、有用的数据信息。原则上Scan Works扫描系统对模型没有着色的要求,但是如果扫描的模型是反射效果较为强烈的塑料、金属等材质,则CCD无法正确捕捉到反射回来的激光,无法正常进行扫描,特别是曲率变化较大的部位,更容易丢失数据。在这种情况下扫描时,可以通过喷施着色剂的方式来增强模型表面的漫反射,使CCD正常工作。Scan Works采用的是660 nm的线光源,过强的环境光对测量会有一定的影响。实验中采用DPT-5着色渗透探伤型显影剂对产品进行均匀喷涂,如此处理会得到模型细节的完整数据。要用适当的夹具或水平平台将产品支持在一个合适的位置,并保证所有关节没有处于极限状态,产品的所有特征都可以被激光扫描到,这样才能使测量效果达到最佳。对于一些大型零件,不能一次性完成扫描时可通过多次扫描然后在软件中进行数据拼接的方式来操作。
(2)连接测量系统
将测量机主体安装在磁力底座或者固定架上,按照系统连接规范,用数据线(机器与电源连线、机器与控制器连线、机器与计算机连线、控制器与计算机连线、控制器与电源连线)将机器设备、计算机、控制器连接起来。各种数据线的接头和连接顺序要按照设备提供方的规范完成。连接完成后检查各种数据线,启动主机电源开关控制器,再启动计算机和相关程序。启动控制器开关预热后,当散光头开关旁边的ready指示灯亮时,就可以启动激光头开关进入初始化阶段了。
(3)扫描数据
把模型放在可扫描的范围之内,在扫描过程中不能移动物体。按下手持部位的红色按钮,激光发射器将发出线激光到物体表面,激光返回到接收器,通过关节臂数据传感器传输数据到控制器,然后传输到计算机界面,显示扫描的动态实时过程。在扫描过程中,关节臂的激光发射器与相应零件区域的距离应保持在150 mm左右,这样激光接收器才能更好地接收激光信息以使测量机达到最佳的数据传输状态。两者距离的远近,可通过距离探测显示和声音提示来判断。距离较远,发出的声音频率较高,声音会比较尖锐刺耳;距离较近时,声音频率低,声音比较低沉浑浊;距离合适时,发出的声音则比较清脆悦耳。因此可以根据距离探测显示条的位置和扫描时发出的声音来调整激光头和物体表面的距离,以得到最佳的扫描效果,一般绿色指示条显示在1/2/3位置为佳。
扫描数据时一般遵循的原则:沿着特征线走,沿着法线方向扫。从曲率变化较小的面开始,扫描完一个面再转至相邻面。在完成整个零件大部分的数据点后,可以暂停扫描或者停止扫描(手持部位的红色按钮:开始/暂停/继续扫描;白色按钮:停止扫描),在软件界面动态转动数据,从各个方位翻转扫描数据,通过软件界面显示屏,检查纰漏,之后对细节处进行补充扫描;根据显示来判断扫描的质量是否符合要求,并且可以针对点云残缺的部分进行进一步的扫描,如果有需要就点击手持部位的红色按钮继续扫描或者点击“追加扫描”图标继续扫描,其所得到的数据将追加到先前扫描的数据当中。
(4)保存并输出数据
.wrp是Geomagic自带的种文件格式,此格式可以保存点云阶段、多边形阶段以及Geomagic Studio软件中经过形状阶段处理或者Fashion阶段处理等各个阶段的数据文件;其他保存的格式类型可以根据需要选取。