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    汽車電子

    發布時間:2018-03-14   點擊量:519

    REXCAN 4三維掃描重現福特經典跑車GT40迷人風采

    汽車電子
    Coombs說「這表示我在虛擬世界為這輛車所做的一切,到了真實世界裏也有信心行得通」。

    背景說明

    Brian Coombs在全球跑得最快的汽車、配有火箭噴射動力的英國超音速尋血獵犬號(Bloodhound SSC,時速超過1000英裏)擔任機械設計首席工程師,閑暇則正在複製一台福特經典跑車GT40。1963年首度問世,福特GT40的4升V8引擎協調得令人拍案叫好,但Coombs解釋說「因更換變速箱要價高昂,所以再重新打造時,拆下自己原有的Reynard印第賽車變速箱,改成適合的變速箱,同時讓它部分構造升級、提升操控能力」。

    工作室位於愛爾蘭的自家裏,順利連上Siemens NX軟件後,他開始建構一個CAD模型,以便製造各個新零件。但變速箱的設計考倒了他,要如何確定重新設計的變速箱,可以分毫不差地裝進引擎室?

    還得跟其他零組件無縫密合?他可以先打樣實體,用人工土法煉鋼裝到定位,再進行必要測量。但這太耗時間……

    背景說明
    3D 掃描
    解決方案

    3D 掃描

    一開始使用Rexcan 4結構光3D掃描儀,搭配承重可達70公斤的Solutionix自動轉台,擷取變速箱的外形。把變速箱放到轉台上後,掃描儀設定為朝下45度,運用Solutionix Ezscan軟件控製協調轉盤動作和掃描數據擷取過程,轉盤每轉360度,掃描範圍就累進10度,完成上半部箱體的掃描後。接著翻過箱體,重複前述步驟,取得下半部掃描數據。整個過程共進行72次掃描。當進行建構變速箱 3D 點雲數據模型時,Solutionix Ezscan 軟件自動把個別掃描互相鏈接記錄,再由掃描軟件將其轉換成合並後的單一多邊形網格模型。


    3D 表麵模型

    把多邊形網格模型從Solutionix掃描係統導出到Geomagic Studio 3D造像和逆向工程軟件,轉換成3D數字表麵模型,供CAD係統使用。

    運用 Geomagic Studio裏的標準工具,可以把掃描時沒能擷取到的箱體數據,且造成模型上的空洞補起來。這個過程僅花不到十分鍾,即可確保未來的3D多邊形模型「滴水不漏」。

    下一步,在軟件中的「建構特征(Create Features)」功能選項下,選出需要哪些幾何形狀,如圓筒、洞和平麵。接著,用自動形成表麵(AutoSurface)指令,把多邊形模型和這些幾何形狀組

    合成非均勻有理基底雲形線(NURBS,non-uniform rationalb-spline)表麵模型,接下來,多邊形模型和表麵模型間就直接做「3D 比較(3D Compare)」,確認定版表麵模型的幾何完整性。

    完成上述步驟後,將定版模型導出到Coombs 的CAD係統,成為一個STEP (.stp)檔,在車架、次車架和懸吊係統的CAD模型裏,做為極占空間模型。如此一來當實際安裝新的變速箱時,就能保證尺寸完全吻合。


    3D 表麵模型
    成效

    成效

    從開始掃描變速箱體、到做出精確的3D數字表麵模型,整個過程大概隻花了2小時。

    利用Solutionix掃描儀和轉盤,搭配Solutionix Ezscan和Geomagic Studio 3D造像與逆向工程軟件,每個步驟隻需要點一、兩次鼠標,就能搞定近自動化掃描過程。

    掃描數據的分辨率和精確度,以及數字表麵模型雲能輕鬆匯到CAD模型,這些都讓他印象深刻。

    憑著對快車的這股熱情,當所有工作都完成後,Coombs 顯然打算把他這輛成功再造的福特GT40複製車駛入賽車場,不時與人一較高下。

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