快速成型机真实价格临界四维

三维扫描仪真实价格临界四维

快速成型

逆向工程

三维激光扫描仪

三维打印机

三维扫描

是属于先进设计制造系统的技术和设备,临界四维公司向客户该类技术设备。
   快速成型(Rapid Prototyping,RP),是又称快速成形技术,三维扫描仪快速成型机是当今世界上飞速发展的制造技术之一。其中应用于逆向工程的三维激光扫描仪三维打印机三维扫描等技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的Alan J. Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美国UVP公司的Charles W. Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983),在不同的地点各自独立地提出了RP的概念,即用分层制造产生三维实体的思想。Charles W. Hull 在UVP的继续支持下,完成了一个能自动建造零件的称之为Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系统SLA-1,1986年该系统获得专利,这是RP发展的一个里程碑。同年,Charles W. Hull和UVP的股东们一起建立了3D System公司。与此同时,其它的成形原理及相应的成形系统也相继开发成功。1984年Michael Feygin提出了薄材叠层(Laminated Object Manufacturing,以下简称LOM)的方法,并于1985年组建Helisys公司,1992年推出第一台商业成形系统LOM-1015。1986年,美国Texas大学的研究生C. Deckard提出了选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS)的思想,稍后组建了DTM公司,于1992年开发了基于SLS的商业成形系统Sinterstation。Scott Crump在1988年提出了熔融成形(Fused Deposition Modeling,简称FDM)的思想,1992年开发了第一台商业机型3D-Modeler。
自从80年代中期SLA快速成型发展以来到90年代后期,出现了几十种不同的RP技术,除前述几种外,典型的还有3DP三维打印机等。但是,SLA、LOM、SLS和FDM快速成型机四种技术,目前仍然是RP技术的主流。
快速成型是继60年代NC技术之后制造领域的又一重大突破,是先进制造技术群中的重要组成部分。它综合运用计算机辅助设计和制造技术、激光技术和材料科学技术,在没有传统模具和夹具的情况下,应用快速成型机制造出任意复杂形状而又具有一定功能的三维实体模型或零件。快速原型与制造技术的推广应用将明显缩短新产品的上市时间,节约新产品开发和模具制造的费用。美国、日本及欧洲发达国家已将快速成形技术应用于航空、宇航、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。

  三维扫描仪能实现非接触测量,且具有速度快、精度高的优点。而且其测量结果能直接与多种软件接口,这使它在CAD、CAM、CIMS等技术应用日益普及的今天很受欢迎。在发达国家的制造业中,三维扫描仪作为一种快速的立体测量设备,因其测量速度快、精度高,非接触,使用方便等优点而得到越来越多的应用。用三维 激光扫描仪对手板,样品、模型进行扫描,可以得到其立体尺寸数据,这些数据能直接与CAD/CAM软件接口,在CAD系统中可以对数据进行调整、修补、再送到加工中心或快速成型设备上制造,可以极大的缩短产品制造周期。
三维扫描设备是以三次元测量系统为主。基本上以接触式〈探针式〉和非接触式(激光、照相、X光等式)两大类。在早期是以探针式为主,虽然价格较便宜,但速度较慢,而且以探针与物体接处会有盲点并且使软件物体容易变形,影响扫描精度,但以一般除以上缺点,它可以具有很高测量精度,适合做相对尺寸的测量与质量管理;激光扫描速度快、精确度适当,并且可以扫描立体的物品获得大量点云数据,以利曲面重建,扫描完后在计算机读出数据,通常这部份称为反求工程前处理。

   目前所谓的逆向工程是指针对现有工件,利用 3D数字化测量仪准确、快速地取得点云图像,随后经过曲面构建、编辑、修改之后,置入一般的 CAD/CAM 系统,再由 CAD/CAM 计算出 NC 加工路径,最后通过 CNC 加工设备制作模具。另一种量产方式则是先以快速原型机(Rapid Prototyping System)将样品模型制作出来,然后再以快速模具(Rapid Tooling)进行产品量产。

在得以应用之前,工业产品的传统开发方式均是遵循严谨的研发流程,从产品需求的构思、功能与规格预期指标的确定,进而到各个组件的设计、制造、组装、性能测试等。每个组件都保留有原始的设计图,此设计图目前通常通过 CAD 文件来保存。这种开发模式被称为“预定模式”(Pre-scriptive Model),此类开发工程亦通称为“正向工程”(Forward Engineering)。
  然而,随着工业技术水平的提升以及生活水准的提高,任何通用性产品在消费者对于高品质的要求下,功能上的需求已不再是赢得市场竞争力的唯一条件。产品不单单是功能要先进,近年来在 3D CAD 软件的带动下,工业设计领域已日益受到重视。
  工业设计多着重于产品的外观造型,在正向工程的研发流程中已不是传统的机械工程师们所能胜任的了,取而代之的就是所谓的逆向工程(Reverse Engineering)。设计师们先通过手工方式塑造出模型,例如:蜡模、木模、石膏模、粘土模、工程塑料模等等,然后再以三维尺寸测量的方式生成自由曲面的 CAD 文件。
  逆向工程的应用范围包括:
模具样品开发:汽机车类、家电制品、运动器材、玩具、陶瓷等。
快速原型制作:古董、人像、艺术品、卡通人物、玩具等。
人体形状测量:人体外形测量、医疗器材制作等。
造型设计:立体动画、多媒体虚拟实景、广告动画等。

  传统的复制方法是利用立体雕刻机或是仿型铣床制作出成比例的模具,然后再进行量产。这种方法被称之为“类比式(Analog Type)复制”,缺点是无法建立工件尺寸的文件,也无法做任何的外形修改,现已逐渐被数字化的逆向工程系统所取代。
  逆向工程以往通常是指对某一产品进行仿制工作。这种需求的产生可能是由于原始设计文件遗失、部分零件重新设计,或是委托方交付一件样品或产品(例如:木鞋模、高尔夫球头等),请制造厂商复制出来。三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术,主要用于对物体空间外形和结构进行扫描,以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号,为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。高速三维扫描仪及数字化系统在反求工程中发挥着巨大作用,高速三维激光扫描仪已在我国多家模具厂点得到应用,取得良好效果。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的研制制造周期。由于三维扫描 仪已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用,相信以后将发挥更大的作用。 那么三维扫描仪的概念是什么呢?现代大工业生产中,为获得产品的空间信息而进行的三维自动测量是人们普遍关注的技术。现代化生产需要在自动或半自动条件下进行,而且恶劣的环境、产品的复杂结构和测量费用等都要求三维测量朝着自动化、在线测量、速度快,测量装置小型轻便化的方向发展。现代视觉理论和技术的发展,不仅使其具有或模拟人眼的功能,更重要的是它能够完成人眼所不能胜任的工作。视觉作为当今的高新技术,在电子学、光学、图像处理与模式识别以及计算机技术不断成熟和完善的基础上得到了突飞猛进的发展。机器视觉的重要任务之一是设法在一般的二维灰度图像中采用距离和深度测量方法求得物体的第三维坐标(通常是用Z坐标表示),从而形成了三维视觉。由于实现方案和条件的不同,就产生了相应的诸多视觉方法。其中结构光三维扫描仪有非接触测量、高速测量、可测不规则物体表面等诸多优点,三维扫描仪得到应用广泛,发展迅速。

   从三维数据的采集方法上来看,非接触式三维扫描仪的方法由于同时拥有速度和精度的特点,因而在反求工程中应用最为广泛,激光三角形法三维扫描仪又根据光源的不同可以分为点光源和线光源两种不同的方式,不同的方式的到的数据的组织方法是不一样的。基于接触式的连续扫描测量的方法由于具有比较高的精度,也得到了部分应用,但是从速度和价格上的指标就比非接触式三维扫描仪差一些。
目前,有些专门研发三维扫描仪技术的公司将上述技术中的两种或几种结合在一起,形成了独特的复合式三维扫描仪,这种复合式三维扫描仪有的同时具备测量三维数据的功能又具有测量工件的二维轮廓的功能,巧妙的将不同扫描技术的优点结合到了一起,较好的避免了单一测量扫描方式所带来的缺点,其应用潜力巨大,也是以后三维扫描仪技术的发展方向。

 

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