基于PTS 光柵掃描儀的模具點(diǎn)云獲取工藝研究

陳智，魏艷紅，劉仁培，沈泳華

(南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210016)

0 前言

熱作模具鋼既承受機(jī)械負(fù)荷，又承受熱載荷，在急冷極熱的條件下，型腔表面易出現(xiàn)許多小裂紋［1］。目前，對于模具的修復(fù)問題，一般采用堆焊修復(fù)較為常見。隨著時代進(jìn)步，這種效率低、成本高昂、人員水平要求高的修復(fù)技術(shù)已經(jīng)漸漸不能滿足市場的需要，人們逐步探索出用機(jī)器人代替人工的方法去處理這些問題。將模具堆焊與增材制造相融合便形成了模具增材再制造技術(shù)。

前處理作為模具增材再制造的主要組成部分，決定著后續(xù)分層切片以及路徑規(guī)劃的難易，顯得尤為重要。模具增材再制造前處理主要包括掃描點(diǎn)云的獲取、點(diǎn)云處理、生成NURBS曲面、生成三維實(shí)體、加工余量實(shí)體模型構(gòu)建以及增材所需模型獲取。

如今，在對于已經(jīng)獲得的點(diǎn)云進(jìn)行處理方面作了大量研究，Z．X．Yang等人［2］采用 K-means聚類算法，對點(diǎn)云進(jìn)行聚類分析，根據(jù)運(yùn)算時間和所得的聚類數(shù)量來確定最佳聚類數(shù)，進(jìn)行分類去噪，所得結(jié)果良好。K．K．Sareen等人［3］運(yùn)用二階段點(diǎn)云精簡算法，在人臉重建方面獲得應(yīng)用，但僅適用于樣條曲面模型重建。陳璋雯等人［4］為了能夠很好的保留物體表面的一些重要特征，引入模糊熵對點(diǎn)云進(jìn)行精簡。然而，掃描獲取點(diǎn)云方法及工藝相應(yīng)的研究較少。吳陽等人［5］針對三維激光掃描儀獲取優(yōu)質(zhì)點(diǎn)云做了研究。但是激光三維掃描增加了獲取模具點(diǎn)云的成本，而光柵三維掃描儀則可大大降低成本。……