Subcapitol 1.1 Definiția ingineriei inverse [307977]

Capitolul 1. Considerente ale ingineriei inverse

Subcapitol 1.1 Definiția ingineriei inverse

Ingineria inversă este procesul prin care un obiect artificial este deconstruit pentru a [anonimizat] a extrage cunoștințe din obiect; [anonimizat].

Subcapitol 1.2 Avantajele ingineriei inverse

Există multe motive pentru a efectua inginerie inversă în diverse domenii. [anonimizat]. [anonimizat]-[anonimizat] o analiză pentru a deduce caracteristicile de proiectare din produse cu puțină sau fără cunoștințe suplimentare despre procedurile implicate în producția lor originală. [anonimizat] o redocumentare. [anonimizat] a [anonimizat] a efectua analiza concurenților. [anonimizat], utilizată pentru a [anonimizat], legalitatea utilizării tehnicilor specifice de inginerie inversă în acest scop a fost contestată cu hotărâre în instanțele din întreaga lume de mai mult de două decenii.

Figura 1.1 [anonimizat] 1.3 Ingineria inversă Software

Ingineria inversă a software-[anonimizat], pot fi extrase informații relevante pentru a lua o [anonimizat] o vulnerabilitate. Frecvent, [anonimizat], [anonimizat], cu tehnică inversă. [anonimizat], [anonimizat]-ului. [anonimizat], [anonimizat]. Inversarea unui cod sursă poate fi utilizată pentru a [anonimizat] a codului sursă în cazul în care nu a fost destinată utilizării sau pentru a descoperi cum a fost construit un produs concurențial.

Acest proces este utilizat în mod obișnuit pentru a "crăpa" software-[anonimizat] a elimina protecția împotriva copierii sau pentru a crea o copie (eventual îmbunătățită) [anonimizat].

Dezvoltatorii de malware folosesc adesea tehnici de inginerie inversă pentru a [anonimizat] (OS), pentru a construi un virus al computerului care să poată exploata vulnerabilitățile sistemului. Ingineria inversă este de asemenea folosită în criptanaliză pentru a găsi vulnerabilități în cifrul de substituție, algoritmul simetric-cheie sau criptografia cu chei publice.

Figura 1.2 Procesul ingineriei inverse

Subcapitol 1.4 Ingineria inversă in domeniul mecanic industrial

Inginerie inversă a mașinilor având în vedere că proiectarea asistată de calculator (CAD) a devenit mai populară, ingineria inversă a devenit o metodă viabilă pentru a crea un model virtual 3D al unei părți fizice existente pentru utilizare în CAD, CAM, CAE sau alt software. Procesul de inginerie inversă implică măsurarea unui obiect și apoi reconstituirea acestuia ca model 3D. Obiectul fizic poate fi măsurat utilizând tehnologii de scanare 3D cum ar fi CMM-uri, scanere laser, digitizatoare de lumină structurate sau scanare CT (CT) industrială (tomografie computerizată).

Datele măsurate singure, de obicei reprezentate ca un nor de punct, nu au informații topologice și intenții de proiectare. Primul poate fi recuperat prin transformarea norului punct într-o plasă triunghiulară. Ingineria inversă își propune să depășească productivitatea unei astfel de rețele și să recupereze intenția de proiectare în ceea ce privește suprafețele analitice simple unde este cazul (planuri, cilindri etc.), precum și posibil suprafețe NURBS, pentru a produce un model CAD de reprezentare a limitelor. Recuperarea unui astfel de model permite modificarea unui design pentru a satisface noile cerințe, un plan de fabricație care trebuie generat etc.

Subcapitol 1.5 Modelare parametrică

Proiectarea parametrică presupune încorporarea în modelele rezultate în urma procesului de proiectare asistatat de calculator a caracteristicilor necesare îndeplinirii cerințelor finale ale produsului.

Asociativitatea în cadrul unui pachet de ap1icații CAD (Computer Aided Design) toate informatiile — geometrice și negeometrice — sunt memorate într-o baza de date (fișiere cu diferite extensii). Asocietivitatea presupune ca aceste date să poată fi accesate direct de fiecare din aplicațiile pachetului CAD. Unul din avantajele majore al asociativității este acela că informatiile legate de un model sunt unic memorate (nu exista pericolul dublarii informației — valori diferite ale ace1eiași caracteristici).

Subcapitol 1.6 Suprafete NURBS

Modelul hibrid este utilizat în mod obișnuit atunci când NURBS și modelarea parametrică sunt implementate împreună. Folosind o combinație de suprafețe geometrice și libere poate oferi o metodă puternică de modelare 3D. Zonele de date cu formă liberă pot fi combinate cu suprafețe geometrice exacte pentru a crea un model hibrid. Un exemplu tipic al acestui fapt ar fi ingineria inversă a unui cap de cilindru, care include elemente de turnare liberă, cum ar fi zonele prelucrate cu toleranță ridicată.

Modelul B Spline rațional neuniform (NURBS) este un model matematic utilizat în mod obișnuit în grafică computerizată pentru generarea și reprezentarea curbelor și a suprafețelor. Oferă o mare flexibilitate și precizie pentru manipularea atât a suprafețelor analitice (suprafețe definite de formule matematice comune), cât și a modelelor modelate. NURBS sunt utilizate în mod obișnuit în proiectarea asistată de calculator (CAD), în fabricație (CAM) și inginerie (CAE) și fac parte din numeroase standarde industriale, cum ar fi IGES, STEP, ACIS și PHIGS. Instrumentele NURBS sunt de asemenea găsite în diverse pachete software de modelare 3D și animație.

Acestea pot fi gestionate eficient de programele de calculator și totuși permit o interacțiune umană ușoară. Suprafețele NURBS sunt funcții ale doi parametri care se caracterizează printr-o suprafață în spațiul tridimensional. Forma suprafeței este determinată de punctele de control. Suprafețele NURBS pot reprezenta, într-o formă compactă, forme geometrice simple. T-splinele și suprafețele de compartimentare sunt mai potrivite pentru formele organice complexe, deoarece reduc numărul de puncte de control dublu comparativ cu suprafețele NURBS.

În general, editarea curbelor NURBS și a suprafețelor este extrem de intuitivă și previzibilă. Punctele de control sunt întotdeauna fie conectate direct la curbă / suprafață, fie acționează ca și cum ar fi conectate printr-o bandă de cauciuc. În funcție de tipul de interfață utilizator, editarea poate fi realizată prin intermediul punctelor de control ale unui element, cele mai evidente și comune pentru curbele Bézier sau prin instrumente de nivel superior cum ar fi modelarea spline sau editare ierarhică.

Figura 1.3 Puncte control B Spline

Aspect istoric

Înainte de computere, desenele au fost desenate manual, pe hârtie, cu diverse instrumente de creare. Ruleta a fost folosita pentru linii drepte, compase pentru cercuri și protractori pentru unghiuri. Dar multe forme, cum ar fi curba liberă a arcului navei, nu puteau fi desenate cu aceste unelte. Deși astfel de curbe ar putea fi trase la mâna liberă la bordul de redactare, constructorii de nave aveau adesea nevoie de o versiune de viață care să nu poată fi făcută manual. Astfel de desene mari au fost realizate cu ajutorul benzilor flexibile din lemn, numite spline. Splinele au fost ținute la locul lor la un număr de puncte predeterminate. Elasticitatea materialului spline a determinat ca banda să ia forma care să minimizeze energia de îndoire, creând astfel cea mai fină formă posibilă care se potrivește cu constrângerile.

În 1946, matematicienii au început să studieze forma splinei și au derivat formula polinomială piesă cunoscută sub numele de curba spline sau funcția spline. I. J. Schoenberg a atribuit funcției spline numele său după asemănarea sa cu splinea mecanică utilizată de proiectanți.

Pe măsură ce computerele au fost introduse în procesul de proiectare, proprietățile fizice ale acestor spline au fost investigate astfel încât să poată fi modelate cu precizie matematică și reproduse acolo unde este necesar. Activitatea de pionierat a fost făcută în Franța de către inginerul Renault, Pierre Bézier, și fizicianul și matematicianul Citroen, Paul de Casteljau. Ei au lucrat aproape în paralel unul cu celălalt, dar pentru că Bézier a publicat rezultatele lucrării sale, curbele lui Bézier au fost numite după el, în timp ce numele lui de Casteljau este asociat doar cu algoritmi conexe.

La început, NURBS au fost utilizate numai în pachetele CAD proprietate ale companiilor de automobile. Ulterior au devenit parte din pachetele standard de grafică computerizată.

În timp real, redarea interactivă a curbelor și suprafețelor NURBS a fost făcută pentru prima dată pe piața stațiilor de lucru Silicon Graphics în 1989. În 1993, primul model interactiv NURBS pentru PC-uri numit NöRBS a fost dezvoltat de CAS Berlin, o mică companie de pornire care cooperează cu Universitatea Tehnică din Berlin. Astăzi, majoritatea aplicațiilor grafice profesionale disponibile pentru desktop oferă tehnologia NURBS, care se realizează cel mai adesea prin integrarea unui motor NURBS de la o companie specializată.

Aspect tehnic

O curbă NURBS este definită de ordinea ei, un set de puncte de control ponderate și un vector de nod. Curbele și suprafețele NURBS sunt generalizări ale ambelor spline B și ale curbelor și suprafețelor Bézier, diferența primară fiind ponderarea punctelor de control, ceea ce face ca curbele NURBS să fie raționale. (Ne-raționale, aka simple, splinele B sunt un caz / subgrup special al splinei raționale B, unde fiecare punct de control este o coordonată non-omogenă regulată, mai degrabă decât o coordonată omogenă. este echivalent cu a avea greutatea "1" la fiecare punct de control; B-splinele raționale utilizează "w" fiecărui punct de control ca greutate.) Folosind o grilă bidimensională a punctelor de control, suprafețele NURBS, și pot fi create secțiuni de sfere. Acestea sunt parametrizate cu două variabile (denumite în mod obișnuit s și t sau u și v). Aceasta poate fi extinsă la dimensiuni arbitrare pentru a crea maparea NURBS.

Figura 1. Puncte control NURBS

Curbele și suprafețele NURBS sunt utile pentru mai multe motive:

Setul de NURBS pentru o anumită ordine este invariabil în transformările afine: operațiile precum rotațiile și traducerile pot fi aplicate curbelor și suprafețelor NURBS prin aplicarea lor la punctele lor de control.

Acestea oferă o formă matematică comună pentru ambele forme analitice standard (de ex. Conice) și formele de formă liberă.

Ele oferă flexibilitatea de a proiecta o mare varietate de forme.

Reduce consumul de memorie atunci când stochează forme (comparativ cu metode mai simple).

Acestea pot fi evaluate în mod rezonabil rapid prin algoritmi numerici stabili și exacți.

Puncte de control

Suprafețele tridimensionale NURBS pot avea forme complexe, organice. Punctele de control influențează direcțiile de suprafață. Pătratul exterior de mai jos conturează suprafețele X / Y ale suprafeței.

Punctele de control determină forma curbei. În mod obișnuit, fiecare punct al curbei este calculat prin luarea unei sume ponderate a unui număr de puncte de control. Greutatea fiecărui punct variază în funcție de parametrul de conducere. Pentru o curbă cu gradul d, greutatea oricărui punct de control este numai nenulă în d + 1 intervale ale spațiului parametru. În aceste intervale, greutatea se schimbă în funcție de funcția polinomului (funcții de bază) de gradul d. La limitele intervalelor, funcțiile de bază merg ușor la zero, netezirea fiind determinată de gradul polinomului.

De exemplu, funcția de bază a gradului unu este o funcție triunghiulară. Se ridică de la zero la unu, apoi scade din nou la zero. În timp ce crește, funcția de bază a punctului anterior de control scade. În acest fel, curba interpolează cele două puncte, iar curba rezultantă este un poligon, care este continuă, dar nu poate fi diferențiat la limitele intervalului sau noduri. Polinoamele de grad mai înalt au în mod corespunzător mai multe derivate continue. Rețineți că în intervalul de timp caracterul polinomial al funcțiilor de bază și liniaritatea construcției fac ca curba să fie perfect netedă, deci doar la noduri poate apărea discontinuitatea.

În multe aplicații, faptul că un singur punct de control influențează numai acele intervale în care este activ este o proprietate extrem de dorită, cunoscută sub numele de suport local. În modelare, permite schimbarea unei părți a unei suprafețe, păstrând în același timp alte părți neschimbate.

Adăugarea mai multor puncte de control permite o mai bună aproximare cu o curbă dată, deși numai o anumită clasă de curbe poate fi reprezentată exact cu un număr finit de puncte de control. Curbele NURBS au, de asemenea, o greutate scalară pentru fiecare punct de control. Acest lucru permite un control mai mare asupra formei curbei fără a crește în mod nejustificat numărul de puncte de control. În special, se adaugă secțiuni conice, cum ar fi cercuri și elipse, la setul de curbe care pot fi reprezentate exact. Termenul rațional în NURBS se referă la aceste greutăți. Punctele de control pot avea orice dimensionalitate. Punctele unidimensionale definesc doar o funcție scalară a parametrului. Acestea sunt folosite în mod obișnuit în programele de procesare a imaginilor pentru a regla curbele de luminozitate și culoare. Punctele de control tridimensionale sunt folosite abundent în modelarea 3D, unde ele sunt folosite în sensul zilnic al cuvântului "point", o locație în spațiul 3D. Se pot utiliza puncte multidimensionale pentru a controla seturile de valori determinate de timp, de ex. setările diferite de poziționare și de rotație ale unui braț robot. Suprafețele NURBS sunt doar o aplicație a acestui lucru. Fiecare "punct" de control este de fapt un vector complet al punctelor de control, definind o curbă. Aceste curbe împărtășesc gradul și numărul de puncte de control și acoperă o dimensiune a spațiului parametrilor. Prin interpolarea acestor vectori de control peste cealaltă dimensiune a spațiului parametru, se obține un set continuu de curbe, care definesc suprafața.

Capitolul 2 Bratul de scanare Absolute Arm

Subcapitol 2.1 Prezentarea echipamentului

Figura 2.1 Brat Absolute Arm cu cutie de transport „Hard Case”

Dispunând de mai multe caracteristici esențiale decât orice braț portabil de măsurare produs vreodată, brațul Absolute Arm cu 7 axe este cea mai bună alegere pentru aplicațiile de măsurare portabilă de ultimă generație.

Datorită utilității bazate pe design, acesta este un braț de măsurare articulat care nu are concurență atunci când vine vorba de libertatea de mișcare și de ușurința de măsurare.
Versatilitatea integrată este garantată de un design unic și modular de tip articulație care prezintă forme și dimensiuni configurabile pentru dispozitivul de prindere, un ecran pe articulație care lasă controlul și rezultatele în mâinile utilizatorului și o gamă largă de accesorii, de la vârfuri pentru capetele de măsurare, la scanere cu laser pentru a completa sistemele de măsurare concepute pentru aplicații specializate. Scanerul pilot cu laser RS5 este cheia pentru scanarea și digitizarea 3D de ultimă generație și poate fi montat rapid pe brațul Absolute Arm cu 7 axe fără a fi necesară recalibrarea.

Figura 2.2 Exemplificarea gradelor de libertate

Toate acestea fac ca brațul să fie mult mai productiv și să furnizeze rezultate de măsurare de înaltă precizie, mai rapid și mai ușor ca niciodată.

Figura 2.3 Definirea generală a gradelor de libertate

Subcapitol 2.2 Caracteristici generale

Palpare și scanare eficient în asigurarea unui grad ridicat de precizie și capabil de o scanare cu laser de înaltă performanță și productivitate, în combinație cu scanerul cu laser RS5, brațul Absolute Arm cu 7 axe este un instrument multifuncțional de măsurare care oferă îmbunătățiri vizibile ale productivității prin capacitatea sporită de utilizare și prin versatilitate.
Encodere Absolute encodere Absolute poziționate la fiecare îmbinare articulată a brațului Absolute Arm îl fac singurul braț portabil de măsurare de pe piață care elimină în totalitate timpii de referențiere și de încălzire, sporind productivitatea în timp ce asigură o precizie avansată.

Materiale avansate Având o construcție de ultimă generație a tuburilor din fibră de carbon, brațul Absolute Arm asigură rezistență și stabilitate termică în orice condiții de mediu, garantând o fiabilitate în precizie indiferent de condițiile meteorologice.

Articulație configurabilă Articulația cu design ergonomic a brațului Absolute Arm cu 7 axe dispune de un ecran de măsurare, dispozitive de prindere interschimbabile, capăt de măsurare și suporturi de scanere schimbabile și o serie de butoane de comandă care asigură eficiență completă cu un singur braț, mai ușor ca niciodată.

Deplasare fără efort Dispozitivele de prindere cu grad redus de frecare, cu rotire nelimitată, orientate în mod intuitiv, au fost proiectate pentru a maximiza precizia prin minimizarea eforturilor depuse de utilizator și pentru a face fiecare mișcare ușor de gestionat – împreună cu un sistem sofisticat de contrabalansare, brațul Absolute Arm este, fără îndoială, cel mai agil braț de pe piață.

Metode esențiale de siguranță Depozitați și fixați în poziție brațul Absolute Arm între măsurători cu HomeDock și SmartLock, asigurându-vă că scanerele și vârfurile capetelor de măsurare fragile și costisitoare rămân intacte și la fel de precise ca în fabrică.

Feedback din partea utilizatorilor În cele mai dure medii industriale, comunicarea cu brațul Absolute Arm într-un mod care menține procesul de măsurare la viteză și eficiență maxime nu a fost niciodată mai simplă, fie că este vorba de o gamă de funcții pentru feedback vizual, acustic și tactil, fie prin conectarea unor căști Bluetooth.

Portabilitate absolută Chiar și cele mai mari sisteme cu brațe Absolute Arm cântăresc mai puțin de 10 kilograme, lucru care accelerează și simplifică setarea și repoziționarea, în timp ce carcasa concepută, punându-se accent pe funcționalitate și rezistență la șocuri, oferă protecție în timpul transportului.

Certificare ISO Precizie de măsurare certificată conform standardului ISO 10360-12, împreună cu specificația de precizie a sistemului complet de scanare conform ISO 10360-8, Anexa D, când este furnizat împreună cu scanerul cu laser RS5.

Fundament tehnologic Conceput cu ani în urmă conform tehnologiei portabile pentru brațele de măsurare ROMER, brațul Absolute Arm cu 7 axe este cel mai recent dintr-o gamă largă de brațe de măsurare articulate care a devenit lider pe piață, începând cu brațul ROMER și terminând cu brațul ROMER Absolute Arm și dincolo de acestea.

Subcapitol 2.3 Istoria și apariția bratului de scanare Absolute Arm

Brațul ROMER își are originile la începutul anilor 1970, atunci când a fost dezvoltat brațul original de măsurare a tuburilor, Vector 1, de către co-fondatorul Homer Eaton, din cadrul corporației Eaton Leonard.

Brațul ROMER își are originile la începutul anilor 1970, atunci când a fost dezvoltat brațul original de măsurare a tuburilor, Vector 1, de către co-fondatorul Homer Eaton, din cadrul corporației Eaton Leonard. Toate brațele de măsurare produse de atunci se aseamănă cu originalul Vector 1. Brațul de măsurare a tuburilor, Vector 1, a fost rezultatul imaginației lui Eaton, care a avut o fascinație privind tuburile, întorcându-se în zilele din timpul liceului când modifica țevi de eșapament pentru îmbunătățirea automobilului în garajul său. Brevetul original a fost completat în data de 18 aprilie 1974 și a fost eliberat cu numărul brevetului 3.944.798, oferindu-i lui Homer Eaton titlul de inventator al brațului articulat de măsurare.

Vector 1 original a fost montat pe un banc de lucru și a utilizat un computer compact de mărimea unui frigider pentru a alimenta software-ul primitiv conceput, de asemenea, de Eaton. Dispozitivul putea capta geometria curbată a unui tub curbat, precum țeava de eșapament, utilizând un set de contacte electrice în interiorul capului în formă de V.
Nu a mai trecut mult timp până când brațul a fost reimaginat precum un dispozitiv pentru captarea geometriei tuturor tipurilor de obiecte- nu doar tuburi- iar avansarea în tehnologia calculatoarelor a transformat acest dispozitiv inițial într-unul portabil, dar cu dificultate, iar apoi, cu ajutorul computerului laptop, au devenit complet portabile.

În 1986, Homer Eaton și Romain Granger au format un parteneriat pentru fondarea ROMER SARL (care în prezent sunt fabricile Hexagon Metrology care produc brațele ROMER în Oceania, Canada, SUA și Montoire, Franța). Obiectivul lor: introducerea unui braț portabil articulat pe piața metrologică. Sincronizarea a fost aproape perfectă cu apariția computerului personal, iar nevoile de măsurare 3D din industria aerospațială și cea a automobilelor erau emergente pentru crearea cererii pentru asemenea produs. A luat naștere sistemul ROMER 6.
Homer Eaton, acum la pensie, a fost inventator și antreprenor întreaga viață. Întreaga carieră acesta s-a implicat în cercetarea și dezvoltarea echipamentului de măsurare și inspecție, a sistemului electronic și a software-ului. Având mai mult de douăzeci și patru de brevete pe numele său, contribuțiile sale în industria metrologică se vor resimți pentru încă mulți ani.

Subcapitol 2.4 Specificații tehnice

Tabel 2.1 SERIA 73

Tabel 2.2 SERIA 75

Tabel 2.3 SERIA 77

Tabel 2.4 Specificatiile de scanarea a senzorului: scaner integrat RS5

CAPITOLUL 3

SUBCAPITOL 3.1

Tehnologia inversă este, de asemenea, utilizată de întreprinderi pentru a aduce geometria fizică existentă în medii de dezvoltare a produselor digitale, pentru a realiza o înregistrare digitală 3D a propriilor produse sau pentru a evalua produsele concurenților. Acesta este folosit pentru a analiza, de exemplu, modul în care un produs funcționează, ce face și la ce componente este alcătuit, estimarea costurilor și identificarea eventualei încălcări a brevetului. Ingineria valorii este o activitate conexă utilizată și de întreprinderi. Aceasta implică deconstruirea și analizarea produselor, însă obiectivul este de a găsi oportunități de reducere a costurilor.

Figura 3.1

Când se apropie un proiect de orice magnitudine, obiectivul ideal este acela de a găsi calea cea mai curată și mai clară, cu un rezultat optim dorit. Nu cunosc rezultatul dorit poate trimite un serviciu de tehnologie pe o cale lungă, ineficientă. Iată un scenariu pe care îl întâlnesc în mod regulat. Clientul: "Trebuie să scanez un motor întreg pentru un vehicul cu ieșire CAD". La valoarea nominală, putem să ajungem la concluzia că au nevoie de fiecare colț capturat digital de orice mijloc pe care îl aleg și pot petrece câteva săptămâni cu meticulozitate, crearea de modele detaliate ale motoarelor starter, liniilor de răcire și turnare complexe de blocuri de motor. În 99 % din cazuri, ceea ce nu este necesar. După această întrebare simplă – cum va fi folosită aceasta? – o reprezentare volumetrică simplă este tot ceea ce este necesar pentru a determina potrivirile și distanțele. Acest lucru poate fi realizat rapid și eficient, utilizând tehnici simplificate de scanare și modelare rapidă solidă.

De ce îmi pasă dacă clientul anticipează modificări? Modificările anticipate conduc la metode de creare. O altă întrebare obișnuită pe care o primesc de la clienți este: "Am nevoie de un fișier Parametric IGES sau STEP." Aceasta este o contradicție. Modelele CAD parametrice conțin intenția de proiectare, o combinație structurată a elementelor 3D prismatice, conduse de dimensiuni specifice. O ieșire IGES sau STEP este o versiune dezlipită a acelui model parametric 3D CAD, reprezentată în mod obișnuit de acea "suprafață" exterioară a suprafeței CAD, permițând utilizatorilor să partajeze date 3D între mai multe platforme care nu împărtășesc o limbă internă comună. Deci, cunoașterea schimbărilor care pot fi necesare este foarte importantă. Un utilizator poate proiecta acum o parte pentru a face ca zonele anticipate să fie mai ușor de modificat fără a lupta împotriva suprafețelor greoaie din modelul CAD completat. Sau, în exemplul de mai jos, care implică un motor, nu există niciun plan de a modifica aceste date, doar pentru a verifica ce se potrivește în jurul acestuia. Acest lucru poate fi rezolvat printr-un sistem simplificat NURBS (B-Splines neuniforme raționale) pentru a obține o piele volumetrică ușoară, care să aducă proiectul CAD existent al clientului.

Figura 3.2

Toleranțe. Produsul final ar trebui să fie perfect. Gresit. Chiar ai nevoie de această turnare cu nisip în .001 "? Ingineria inversă, după cum sa menționat mai sus, este o cale. În timpul procesului, toleranțele pot fi gestionate prin utilizarea hardware-ului și a software-ului corecte în mâinile unui comerciant calificat. Așteptările, pe de altă parte, sunt încă o pantă alunecoasă. Înapoi la exemplul de turnare a nisipului menționat mai sus, aceasta este o cerere comună. Hardware-ul de scanare modern posedă capacitatea de a capta detalii de suprafață ridicate uneori în detrimentul sau avantajul procesului, în funcție de factorii anteriori menționați mai sus. Motivul fiind modificările anticipate. Dacă intenția mea era de a crea noi unelte și de a dezvolta suprafețe curate pentru prelucrare, atunci dezvoltarea acesteia printr-un flux de lucru tradițional CAD are cel mai mult sens. Dar aceasta necesită o anumita tolerantă. O relaxare de toleranță. Această suprafață plană planificată poate să nu mai fie plană. Prin scanarea 3D și interpretarea acelor suprafețe înapoi la un model CAD curat, am luat acum libertatea de a corecta acea discrepanță, influențând astfel abaterea de pe partea actuală înapoi la noua sa corespondență digitală CAD. Pe de altă parte, dacă dezvolt ceva care ar putea să apuce sau să dețină această parte și am nevoie de o mare precizie, Acum putem adopta o abordare diferită a producției de modelare. Similar cu exemplul nostru de motoare, putem crea o ieșire de înaltă precizie NURBS pentru a satisface acele suprafețe exacte și pentru a ne asigura că partea este definită corespunzător.

Fugira 3.3

Achiziționarea, acum că avem orientările stabilite pentru intenție, să examinăm opțiunile noastre, pe baza acestor alegeri. După cum am menționat mai devreme, progresele tehnologice din ultimii 20 de ani au fost uimitoare. Lumina structurată este mai curată, scanarea laser portabilă bazată pe braț este mult mai rapidă și mai precisă, plus scanerele cu timp de zbor și de deplasare în fază (cu rază lungă de acțiune) pot scana distanțe suplimentare cu precizie mai mare. Metrologia 3D CT (raze X) scanere devin din ce în ce mai puternice și mai fezabile din punct de vedere financiar.

De ce lumină structurată? Pentru că este curat. Lumina structurată este de obicei un sistem stereo cu două camere. Sistemul folosește un proiector digital pentru a proiecta un model de lumină pe suprafața piesei, astfel deplasarea modelului de margine de-a lungul piesei este corelată înapoi în datele 3D. Aceste foi de lumini au beneficiul pe de o parte de a oferi o reprezentare digitală curată și foarte precisă a piesei. Această claritate este privită ca un standard înalt comparativ cu omologii săi menționați mai jos. Singurele sale limite reale sunt transluciditatea / transparența și culorile profunde care se opun spectrului luminos al luminii proiectate. De asemenea, ambele camere trebuie să vadă geometria care este capturată.

De ce braț portabil CMM / scanare? Viteză și flexibilitate. Cred că una dintre cele mai mari îmbunătățiri a fost în industria CMM portabilă. Liniile laser mai mari, ratele de hertz mai mari pentru captarea datelor și milioane de puncte capturate în câteva secunde. Aceste piese permit utilizatorilor să se adapteze rapid de la lucrul într-un mediu de laborator controlat pentru a le împacheta rapid și a le monta pe o mașină din mijlocul mediului de productie pentru a rezolva o problemă. Datele din aceste unități sunt captate prin laser, iar capacitatea sa de a se adapta diferitelor culori și finisaje de suprafață a devenit extrem de avansată în ultimii ani. Chrome și negru adanc au fost întotdeauna o provocare, dar acele zile se estompează. Repede. Cu toleranțele care se apropie de potrivirea lor cu lumina structurată, ele se țin bine pe piață și devin o forță dominantă și un instrument valoros în ingineria inversă. Limitările actuale sunt stabilite numai de lungimea brațului portabil, fiind necesare reglaje multiple pentru dimensiunile pieselor dincolo de raza de acțiune a brațului.

Prelucrarea datelor acum știm ce intenție este și cum achiziționăm date, deci ce facem cu ele? Prelucrarea de astăzi are un spectru larg, dar aș dori să subliniez câteva orientări pentru a ne duce din nou pe o cale clară.

Cu o mare varietate de scanere menționate mai sus vine un pic de responsabilitate. Cunoscând hardware-ul și cunoscînd capacitățile sale, cunoastem și limitările sale. În acest moment, știm cum este folosit, cât de precis trebuie să fie și ce metode trebuie să utilizăm pentru a ajunge acolo. Utilizarea scurtăturilor în procesul de scanare duce la editarea consumatoare de timp atunci când procesați date 3D. De exemplu, dacă nu luați o scanare suplimentară pentru a captura fundul unei caneluri sau orificiu duce la o mulțime de ipoteze atunci când interpretați datele de scanare într-o plasă poligonală. O altă scanare de cinci secunde ar putea salva orele de lucru. Curățarea datelor de intrare simplifică procesarea.

Am acum milioane de puncte care reprezintă piesa, deci hai să mergem la pasul următor. Următorul pas comun este convertirea punctelor de date 3D XYZ într-un model poligon. Pur și simplu, software-ul conectează punctele cu o serie de triunghiuri pentru a crea o geometrie reprezentativă. Există diferite instrumente care pot realiza acest obiectiv. Majoritatea furnizorilor de hardware furnizează această ieșire directă de la scanere, alții se bazează pe software-ul terților pentru a executa calculele. Există multe pachete software care vă permit să manipulați datele, inclusiv netezirea imperfecțiunilor, închiderea găurilor mici sau chiar absurd de mari într-o precizie rezonabilă. Abilitatea de a edita rapid clemele care ține piesele în timpul scanării este uimitoare.

Conversie. Datele poligonale, denumite în mod obișnuit ca STL, sunt gata să fie trimise. Acum, să transformăm acest lucru într-un format util, cu parametrii necesari pentru a obține ceea ce avem nevoie de el. Aceasta este, de asemenea, o altă parte a acestui proces care sa îmbunătățit dramatic în ultimii 10 ani. Abilitatea de a obține de la o parte fizică la date 3D este de 5: 1, poate mai mult. Au dispărut zilele scanării unei părți, aducând o versiune cu rezoluție redusă într-un pachet CAD, tăind secțiuni transversale, transformând-le în schițe complexe și apoi generând caracteristici 3D în afara acestor schițe. Astăzi, există pachete software care pot gestiona scanarea direct în software-ul lor, transformând seturi de date mari în date de plasă de înaltă rezoluție și generând caracteristici CAD parametrice native, toate într-un singur pachet, eliminând astfel zilele din proces și obținând rezultate mult mai bune. De asemenea, capacitatea de a genera date de suprafață NURBS sau "As-Is" cu precizie extrem de mare a fost o îmbunătățire dramatică. Cu algoritmi complexi capabili să rezolve seturi de date cu o geometrie complexă a suprafeței cu o singură apăsare de buton, procesul continuă să devină mai rapid și mai rapid, precum și mai precis.

Validare. Acum, că avem două entități date de scanare 3D și modelul CAD dorit, să încheiem procesul. Înainte de a arunca acest lucru peste perete la fabricație sau orice proces în aval necesar, trebuie să verificăm munca. O altă îmbunătățire care continuă să exceleze este capacitatea de validare a datelor. Validarea, utilizată aici, este capacitatea de a arăta abaterea obiectului scanat înapoi la modelul CAD dezvoltat. Această abatere este reprezentată de obicei de o hartă colorată, fiecare culoare reprezentând distanța 3D pe fiecare punct variază de la omologul său de model CAD. Odata ce aceasta evaluare este completa si indeplineste asteptarile stabilite, modelul CAD este gata de livrare.

Capitolul 4

Subcapitol 4.1 proces de coelctare a punctelor

Studiul de caz prezintă etapele urmate pentru generarea modelului CAD al piesei folosind tehnici de inginerie inversă utilizând Brațul de scanare Romer Absolute Arm RS5 si cu ajutorul software-ului de specialitate VISI 2019 R1.

Piesa care face obiectul studiului de caz prezintă o geometrie complexă fiind nevoie de un număr ridicat de ore pentru proiectarea acesteia dar folosind ingineria inversă putem obtine modelul cad al piesei de mai jos într-un timp redus.

Figura 4.1

Pentru a realiza modelul CAD al piesei prin scanare aceasta trebuie creată din nori de puncte în format STL, după care se prelucrează si se realizează formatul STEP.

Figura 4.2

Din software-ul VISI 2019 R1 se deschide submeniul „Reverse” și se selectează opțiunea “Points Scanning”.

Figura 4.3

Opțiunea “Points Scanning” deschide meniul de scanare a noriloi de puncte integrat in softul VISI.

Figura 4.4

Din meniul “Points Scanning” selectând opțiunea Start Scan se începe procesul propriu zis de scanare a piesei careia se doreste realizarea modelului CAD.

Figura 4.5

Odată finalizată scanarea se încheie aceasta cu opțiunea Stop Scan și se aplică filtrarea subtilă a norului de puncte și filtrare aplicată automat de opțiunea Points scanning, rezultatul scanări este generat in culoare albastră deschis, lucru care semnalează încheierea procesului de scanare.

Figura 4.6

Filtrarea aplică asupra norului de puncte o curățare a punctelor împrăștiate și aproximarea densității între puntele scanate folosind procesul de reducere a zgomotului.

Figura 4.7

În urma aplicării filtrului se poate observa că a fost redus numărului de puncte.

Figura 4.8

Figura 4.9

Opțiunea de filtrare a puntelor Split by Distance permite o filtrare pe baza distantei dintre punte si creeri mai multor nori de puncte pe baza distanței dintre acestea.

Figura 4.10

În urma aplicări filtrului Split by distance și generării mai multor grupuri de nori de puncte se pot selecta cei care nu reprezintă piesa și sterge.

Figura 4.11

Rezultând doar nori de punte a piesei se poate selecta sub-opțiunea Merge din opțiunea Set of Points din submeniul Wireframe.

Figura 4.12

Subcapitol 4.2 generarea mesh ului si editarea acestuia.

Acest process presupune trecerea din nor de puncte în mesh generând triunghiuri între 3 puncte cele mai apropiate. Se aplica opțiunea Fill Gaps pentru a umple zonele unde generarea meshului nu a creat triunghiuri. Opțiunea Mesh refining si mesh smoothing care repară zonele neregulate și încearcă creerea meshului ideal pentru editare.

Opțiunea Points to Mesh selectează automat cele mai apropaite 3 puncte si generează triunhgiurile care alcătuiesc meshul. După generare se paote observa suprata create si forma acesteia iregulată create de triunghiuri.

Figura 4.13

Figura 4.14

Subcapitol 4.3

Corectarea suprafețelor si generarea sufrafetelor lipsă.

Umplerea suprafetelor lipsă se paote face cu funcția Fill Gaps din meniul Reverse

Figura 4.14

Opțiunea Fill gaps oferă posibilitatea de a umple zone goale ale meshului si de a genera o suprafață folosinduse de marginile acesteia si unindule.

Figura 4.14

Figura 4.14

Mesh refining corecteză meshul trecandul prin mai multe opțiuni de finisare în funcție de marimea triunghiurlilor eraorea de deviație.

Figura 4.14

Mesh smoothing rulează o serie de cicluri de ajustare asupra meshului pentru a netezi zonele planare

Figura 4.14

Figura 4.14

Diferenta editarii dintre mesh refinf si mesh smoothing se paote vedea mai jos

Figura 4.14

Subcapitol 4.4 Funcții de adaptare

Adaptarea meshului al forme geometrice suprafete plane sau cercuri pot fi adaptate la o forma perfecta mult mai repede

Figura 4.14

Figura 4.14

Subcapitol 4.5 Analiza meshului

Figura 4.14

Figura 4.14

Figura 4.14

Mesh to surface

Figura 4.14

Figura 4.14

Figura 4.14

Pentru sufrafetele care nu au fost create

Figura 4.14

Figura 4.14

Rezultatul in urma adaptarii

Generarea suprafetelor supliemenare

Grid on mesh

Priject on mesh

Generarea suprafetelor dupa proiectia grilei peste mesh

Netezirea curbelor

mesh cleanup

Generarea suprafetei