3逆向扫描

三坐标测量仪三坐标测量仪三坐标测量仪是指在⼀个六⾯体的空间范围内，能够表现⼏何形状、长度及圆周分度等测量能⼒的仪器，⼜称为三坐标测量机或三坐标量床。

三坐标测量仪⼜可定义“⼀种具有可作三个⽅向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或⾮接触等⽅式传递讯号，三个轴的位移测量系统（如光栅尺）经数据处理器或计算机等计算出⼯件的各点（x，y，z）及各项功能测量的仪器”。

三坐标测量仪的测量功能应包括尺⼨精度、定位精度、⼏何精度及轮廓精度等。

机型介绍结构型式：三轴花岗岩、四⾯全环抱的德式活动桥式结构传动⽅式：直流伺服系统+预载荷⾼精度空⽓轴承长度测量系统：RENISHAW开放式光栅尺，分辨率为0.1µm测头系统：雷尼绍控制器、雷尼绍测头、雷尼绍测针机台：⾼精度（00级）花岗岩平台使⽤环境：温度(20±2)℃，湿度40%-70%，温度梯度1℃/m，温度变化1℃/h空⽓压⼒：0.4MPa-0.6Mpa空⽓流量：25L/min长度精度MPEe：≤2.1+L/350(µm)探测球精度MPEp：≤2.1µm主要特征三轴采⽤天然⾼精密花岗岩导轨，保证了整体具有相同的热⼒学性能，避免由于三轴材质不同热膨胀系数不同所造成的机器精度误差。

花岗岩与航空铝合⾦的⽐较1.铝合⾦材料热膨胀系数⼤。

⼀般使⽤航空铝合⾦材料的横梁和Z轴在使⽤⼏年之后，三坐标的测量基准——光栅尺就会受损，精度改变。

2.由于三坐标的平台是花岗岩结构，这样三坐标的主轴也是花岗岩材质。

主轴采⽤花岗岩⽽横梁和Z轴采⽤铝合⾦等其他材质，在温度变化时会因为三轴的热膨胀系数不均同⽽引起测量精度的失真和稳定。

三轴导轨采⽤全天然花岗岩四⾯全环抱式矩形结构，配上⾼精度⾃洁式预应⼒⽓浮轴承，是确保机器精度长期稳定的基础，同时轴承受⼒沿轴向⽅向，受⼒稳定均衡，有利于保证机器硬件寿命。

3.采⽤⼩孔出⽓专利技术，耗⽓量为30L/Min，在轴承间隙形成冷凝区域，抵消轴承运动摩擦带来的热量，增加设备整体热稳定性。

逆向扫描与三维建模操作流程指导书( 总 2 8 页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以依据需求调整适宜字体及大小--逆向扫描与三维建模实训指导书XXX 学院 XX 系2023 年 5 月任务一：三坐标扫描仪与扫描系统的生疏一、试验目的1、了解并娴熟把握三坐标扫描仪的使用方法和测量原理；2、娴熟使用 WIN3DD 扫描系统进展模型扫描以及简洁点云处理；3、把握扫描仪安装调试方法以及标定方法；二、试验设备1、WIN3DD 三维扫描仪；2、WIN3DD 三维扫描系统；三、试验内容及步骤1、生疏三维扫描仪的硬件组成WIN3DD 三维扫描仪主要包括扫描头、云台和三脚架。

该款扫描仪为单目式，故扫描头包括一个工业相机和一个光栅投影器镜头。

如下图：Win3DD 硬件系统构造扫描头云台及三脚架作为扫描头的安装固定装置，主要用于测量过程中对扫描头调整和定位。

使用方法如下：1、调整云台旋钮可使扫描头进展多角度转向；2、调整三脚架旋钮可对扫描头凹凸进展调整；3 云台及三脚架在角度﹑凹凸调整完毕后，肯定要将各方向的螺钉锁紧，否则可能会由于固定不紧造成扫描头内部器件发生碰撞，导致硬件系统损坏；云台及三脚架2、标定过程简述相机参数标定是整个扫描系统精度的根底，因此扫描系统在安装完成后，必需进展标定，操作方法如下：○翻开 WIN3DD 扫描系统，点击“扫描标定切换”选项，将系统工作界面调至标定界面；○取出标定板 ,放至扫描仪扫描区域；○调整相机参数，通过“调整相机参数”对话框中的曝光，增益与比照度来调整亮度，并观看相机实时显示区，得到满足的图像质量；○调整扫描距离，在翻开标定界面时，相机实时显示区会显示一个白色“十字”将相机实时显示区划分为两个同样面积的区域〔如下图〕。

这时间栅投射器会投出一个黑色的“十字”，这样会在同一个区消灭两个十字叉。

将标定板放置在视场中心，通过调整硬件系统的高度以及俯视角，使两个十字叉可能重合；○调整标定板：依据界面左上角的标定指示操作，开头标定。

第一章三坐标测量机的概述一、三坐标测量机的发展历史世界上第一台测量机是英国FERRANTI公司于1956年研制成功，当时的测量方式是测头接触工件后，靠脚踏板来记录当前坐标值，然后使用计算器来计算元素间的位置关系。

1962年菲亚特汽车公司一位质量工程师在意大利都灵创建了世界上第一家专业制造坐标测量设备的公司，即先在仍然知名的DEA（Digital Electronic Automation）公司。

随后，DEA公司先后推出了手动、机动并首先使用气浮导轨技术的测量机，也相应配备了各种测头和软件，使之成为世界上最大的测量机供应商之一。

1964年，瑞士SIP公司开始使用软件来计算两点间的距离，开始了利用软件进行测量数据计算的时代。

随后的国ZEISS公司使用计算机辅助工件坐标系代替机械对准，从此测量机具备了对工件基本几何元素尺寸、形位公差的检测功能。

随着计算机的飞速发展，测量机技术进入了CNC控制机时代，完成了复杂机械零件的测量和空间自由曲线曲面的测量，测量模式增加和完善了自学习功能，改善了人机界面，使用专门测量语言，提高了测量程序的开发效率。

从90年代开始，随着工业制造行业向集成化、柔性化和信息化发展，产品的设计、制造和检测趋向一体化，这就对作为检测设备的三坐标测量机提出了更高的要求，从而提出了新一代测量机的概念。

其特点是：1、具有与外界设备通讯的功能；2、具有与CAD系统直接对话的标准数据协议格式；3、硬件电路趋于集成化,并以计算机扩展卡的形式,成为计算机的大型外部设备。

到1992年全球就拥有三坐标测量机46100台，工业发达的欧美、日韩每6-7台机床配备一台三坐标测量机，我国三坐标测量机生产始于20世纪70年代，现在已被广泛应用在机械制造、汽车、家电、电子、模具和航空航天等制造领域，并保持快速增长。

国内外生产三坐标的厂家较多如：德国的蔡司、意大利的Cord3、日本的三丰、美国的谢菲尔德，国内的海克斯康、青岛雷顿、西安爱德华、北京航空精密机械研究所（303所）、上海机床厂、上海第三机床厂、北京二机床、北京机床研究所、天津大学和新天光学仪器厂。

三坐标控制系统分类三坐标测量仪控制系统的结构分为上下位机式和集成一体式两种。

1. 上下位机式上位机标准的PC机，Windows操作系统，安装并运行测量软件，向下位机发送理论位置、运动及触测指令，下位机回复机器实际位置及触测结果，在上位机内由测量软件进行分析，计算等。

下位机是一块控制卡为核心的简化计算机，DOS操作系统，控制卡插在下位机内。

控制软件安装并运行在下位机内，负责控制机器的运动与状态的监测等。

由于下位机采用DOS操作系统，保证了控制逻辑的严谨和控制时序的准确，从而提高了控制系统的稳定性与可靠性，由于上下位机严格分开，用户无法对下位机进行操作，避免了病毒的干扰和误操作破坏控制程序等引起的控制混乱等。

上下位机之间通过[串口或网卡等方式通讯。

控制系统B3C-LC、B3CS、FBPC、SHARPE32、TUTOR P等都是上下位机式。

2. 集成一体式上位机采用标准的PC机或工业控制机等，Windows操作系统，控制卡也插在上位机内，上位机不但安装并运行测量软件，也同时安装并运动控制软件，测量软件与控制软件之间通过DDE等试式通讯，利用Windows的分时控制实现多任务的处理。

对于一体式结构的数控系统，Windows系统本身的不稳定因素严重影响了其稳定性与可靠性；由于用户可以随意对计算机进行操作，很容易遭到病毒的攻击，并可能因为误操作等破坏控制程序，所有这些都可能造成控制的混乱并引起飞车等严重事故。

数控系统的功能控制系统：B3C-LC B3CS B6CS FB11等。

根据用户所选择的三坐标测量仪的功能配备不同的系统。

这几种数控系统都采用了先进的32位高速运动控制芯片，与上位机的测量软件之间通过串行口或网卡通讯。

使用TESTSOFT软件和AUTOTUNE软件进行自动调试与优化，可保证机器运行在最佳工作状态。

1. TESTSOFT是一功能完善的调试与自检软件，在TESTSOFT中，可检查数控系统汉前的工作状态与错误信息等，并可修改，调试所有的系统参数，B3C系列和FB11系列控制系统的驱动器和细分器都采用的是电子电位器，可以通过修改参数直接调试驱动器的各电位器，如果机器所采用的光栅是模拟信号的，可实现光栅信号幅值，相伴及零位的半自动调试，并可在TESTSOFT中完成转台、测头、手腕等附件的调试。

三坐标测量机的几种常用扫描方法【关键词】三坐标测量机，扫描方法苏州高瑞精密仪器有限公司杭州办事处【论文摘要】三坐标测量机(CMM)的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量。

其中，接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量。

为了分析工件加工数据，或为逆向工程提供工件原始信息，经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描。

本文以美国Brown & Sharpe公司Microxcel Pfx454型三坐标测量机为例，介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。

三坐标测量机的扫描操作是应用PC DMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集，该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等。

扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有CAD文件等有关，控制屏幕上的“扫描”（Scan）选项由状态按钮（手动/DCC）决定。

若采用DCC方式测量，又有CAD文件，则可供选用的扫描方式有“开线”（Open Linear）、“闭线”（Closed Linear）、“面片”（Patch）、“截面”（Section）和“周线”（Perimeter）扫描；若采用DCC方式测量，而只有线框型CAD文件，则可选用“开线”（Open Linear）、“闭线”（Closed Linear）和“面片”（Patch）扫描方式；若采用手动测量模式，则只能使用基本的“手动触发扫描”（Manul TTP Scan）方式；若采用手动测量方式并使用刚性测头，则可用选项为“固定间隔”（Fixed Delta）、“变化间隔”（Variable Delta）、“时间间隔”（Time Delta）和“主体轴向扫描”（Body Axis Scan）方式。

下面详细介绍在DCC状态下，进入“功能”（Utility）菜单选取“扫描”（Scan）选项后可供选择的五种扫描方式。

3D3操作手册目录第一章、系统配置 (3)1.1 计算机配置 (3)1.2 相机配置 (4)1.3投影仪配置 (4)二．软件安装、注册激活以及升级。

(5)第三章、系统搭建 (14)3.1 3D扫描仪硬件搭建 (14)图15 (15)图16 (16)图17 (16)图18 (17)图19 (17)图20 (18)图21 (18)图22 (19)图23 (19)图24 (20)图25 (20)图26 (20)3.2 计算机设置 (21)图27 (21)第四章、扫描仪标定 (22)4.1 创建/打开标定文件 (22)4.2 标定过程 (26)第五章获取扫描数据 (39)5.1 建立/打开新的工程 (40)图44 (40)图45 (40)图46 (40)图47 (41)图48 (42)5.2 转台设置 (43)图44 (43)5.3数据扫描 (44)图45 (46)图46 (47)图47 (48)图48 (48)2. 扫描 (49)图49 (49)图50 (50)图51 (50)第六章数据处理 (50)6.1 编辑网格 (51)图52 (51)1. 点击将要简化的网格，确保该网格数据已经被选中。

(52)2. 根据想要得到的目标数据设置顶点数（Vertices）和百分比（Percent）. 523. 点击Decimate按钮，开始数据简化。

(52)6.2网格操作 (52)图62 (63)6.4.1 数据导入 (63)6.4.2数据导出 (65)图64 (67)图65 (68)第一章、系统配置3D3Solutions公司推出的FlexScan3D Scanner是一套集软硬件为一体的三维扫面仪，通过结构白光投影方式解析物体表面三维信息，Scanner由投影仪、相机、软件、以及一系列附件构成。

1.1计算机配置1.2相机配置（1） 3D扫描仪入门级相机选型推荐方案（价格优先）·单相机扫描仪：PTGrey Chameleon CMLN-13S2M-CS·双相机扫描仪：IDS uEye UI-1545LE·镜头：Fujinon 12.5mm C-Mount Lens（2） 3D扫描仪中级用户相机推荐方案（扫描速度优先，适用于扫描面部和人体特征）·130W双/多相机扫描仪：PTGrey FireWire Flea2 FL2G-13S2M or FL2-14S3M·130W双/多相机扫描仪：IDS uEye GigE UI-5240CP·镜头：Fujinon 12.5mm C-Mount Lens（3）3D扫描仪逆向工程开发级相机推荐方案（精度、分辨率优先）·2M双相机扫描仪：PTGrey Grasshopper GRAS-20S4M-C·2M双相机扫描仪：Duo scanner setup: IDS uEye GigE UI-6250SE·镜头：5MP Fujinon 12.5mm C-Mount Lens1.3投影仪配置最低分辨率：800x600标准投影仪：1500+流明基于DLP（Digital Light Procession）技术LED投影仪：100+流明对比LED投影仪和普通正常投影仪：（1） LED投影仪优势：发热低；体积小巧；使用寿命长 (LED投影仪30,000小时，普通白光投影仪 3,000小时) （2） LED投影仪劣势分辨率、扫描精度、数据质量比较低；低光照，在复杂环境光影响下无法扫描；扫描黑色物体和高对比物体比较困难；选型局限性大。

逆向扫描的操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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