逆向工程專用設備的發展現狀

摘要：簡要介紹了逆向工程(Reverse Engineering) 技術及設備的發展概況及Laser-RE三維激光掃描機的原理及應用。
關鍵詞：逆向工程 非接觸式測量

一、 逆向工程技術及設備的發展概況
逆向工程(Reverse Engineering)作為一項新的先進制造技術被提出是在上世紀八十年代末至九十年代初。當時首先由美國汽車龍頭—福特汽車公司倡導的汽車“2毫米工程”對傳統的制造業提出了前所未有的挑戰。它要求將質量控制從最終產品的檢驗和檢測，提前到產品的開發設計階段。減小開發風險，降低開發成本，加快產品成功開發的周期。九十年代初在世界范圍內掀起了所謂“先進制造技術及設備”的研究、開發熱潮。
在計算機高度發展的今天，三維立體的幾何造型技術已被制造業廣泛應用于工模具的設計、方案評審，自動化加工制造及管理維護等各方面。而往往我們都會遇到這樣的難題，就是客戶給你的只有一個實物樣品或手扳模型，沒有圖紙CAD數據檔案，工程人員沒法得到準確的尺寸，制造模具就更為困難。用傳統的雕刻方法，時間長而效果不佳，這時我們就需要采用各種測量手段及三維幾何建模方法，將原有實物轉化為計算機上的三維數字模型。這就是所謂逆向工程(Reverse Engineering)。
逆向工程包括快速反求、快速成型、快速模具以及多自由度數控加工等多個環節。其中作為快速反求的發展則是由傳統的接觸式測量向快速非接觸式測量逐步發展，特別是承受著“光機電一體化”技術的發展，結合了計算機、圖像處理，激光技術以及精密機械的三維激光掃描機逐漸成為了反求工程的主流。而三維激光掃描從形式上又是從點掃描測量向線掃描測量、場測量發展的，其中線掃描測量與點掃描同樣基于“三角法測量原理”，同時借助于高精度，高分辨率的面陣CCD圖像采集系統，從而使其具有了與點掃描形式類似的高測量精度以及可與場測量方式媲美的高效率。另外，采用步進電機帶動旋轉平臺，可以獲取被測物體的全輪廓數據信息，能真正做到了采用三維掃描方式獲取物體三維形狀信息。
深圳市鑫磊鐳瑞精密儀器有限公司開發的Laser-RE鐳瑞系列三維激光掃描機就是基于激光線掃描方式，在國內最先推出的擁有完全自主知識產權的逆向工程專用掃描(抄數)設備。

二、 Laser-RE推出后的短短兩年時間內，僅就珠江三角洲地區， Laser-RE就已銷售近百余臺，國內一些大型的企事業單位均先購了該設備，如：浙江大學、哈爾濱理工大學、重慶工學院、五邑大學、東莞理工學院、江蘇金鼎集團等。銷售量在國內名列前茅。所以說三維激光掃描機這個“舊時王謝堂前燕”，到今天才真正“飛入尋常百姓家”。在深圳、廣州、東莞、順德、寧波、溫州、義烏、泉州、重慶等地涌現出很多以Laser-RE為革本設備的專業對外進行逆向工程反求處理的國營、個體設計服務中心?！皩ν饧す獬瓟怠薄ⅰ皩ν饧す馊S測繪”在國內制造業內達到前所未有的熱度，極大地推動了當地企業產品開發、設計的水平和減少開發周期，取得了很好的經濟效益和社會效益。

三、 Laser-RE三維激光掃描原理及應用：
三角法測量原理是目前光學測量應用最廣泛，技術最成熟的方法之一。首先光源發生器發出測量學源泉(一般為激光點光源或激光線光源)探測到被測工件的待測表面，通過光學系統投影到線陣CCD或面陣CCD上位置，而作為基準面的用來標定系統的點，其投影位置為點，所以通過它三角關系，CCD上的長度即可計算得到工件的高度尺寸。
通過測量系統的測量運動(即掃描運動)就能將工件的全部外形尺寸得到。
三維激光掃描光源采用半導體激光器，它具有壽命長、功耗小且光刀窄等一系列優點。成像系統采用進口分辨率，高精度面陣CCD攝像機。
測量系統的掃描測試平臺，采用三直角坐標直線運動和一維旋轉運動的四坐標方案，實現對物體3600 范圍的三維形貌掃描測量。
Laser-RE三維激光掃描機已廣泛地應用于機械設計與制造模具加工，電子與電器、家用電器、汽車、摩托車、玩具、醫療修復工程、藝術裝飾品設計加工等(詳細圖例見我公司網址www.serein.com.cn 中圖庫)。

四、 結論
目前多種多樣的逆向工程專用設備如雨后春筍般發展起來，其測量原理應用領域各不一樣，承受著中國加入WTO，中國作為世界“制造中心”的地位已初見端倪，先進制造技術，工藝及設備的發展將會得到前所未有的發展，而這所有的工切又必將更大地推動制造業的發展，取得巨大的經濟效應和社會效益。

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