空气螺旋桨逆向建模.pdf

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制造业信化
MANUFACTURING_oar2oE伉/建/CAD/ CAM/CAE/CAPP
空气旋桨逆向建模
任建勋
武警工程大学装备工程学院,西安710086)
摘要:为满足多旋翼无入机虚拟设计要和螺旋桨分析要求,提出精确生成螺旋桨三维模型的方法。利用三维扫描仪
得到螺旋桨实物的点云数据,在 Geomagic Studio与 Imageware内进行预处理得到螺旋桨的曲面文件,最后将其导入
Pro/E,生成螺旋桨三维实体。为研究螺旋桨空气动力学相关研究做准备。
关键词:逆向建模;三维扫描; Geomagic; Imageware;ProE
中图分类号:TP391.7
文献标志码:A
文章编号:1002-2333(2014)06-0132-02
0引言
示,去除噪声点,修复缺
当前,随着 CAD/CAM技术、测量技术和先进制造技损数据,精简点云数据,
术的发展,使研究人员更容易实现产品实物的逆向工程。分割点云数据,得到预
开展逆向工程的主要目的是研究人员在不易获得现有产处理的点云数据如图4
品必要信息的条件下,直接从成品的分析中推导出产品的2模型重构
相关信息、。因此逆向工程是一系列分析方法和应用技术的2.1曲面模型重构
结合,是一个“认识原型一再现原型→超越原型”的过程。
曲面模型重构是逆
图3点云图
螺旋桨是多旋翼无人机的主要推进器,其设计性能向工程中最为重要的
和制造精度直接决定多旋翼无人机功率的利用效率、飞步。拟合曲面的过程中
行性能、噪声等性能。为满足设计中不断改进、制造及研需要选择合适参数,从
究中节约成本的需求,并且获取旋翼更多的相关信息、本而可用最少的曲面片建
文采用逆向工程的方法,获得已有的旋翼几何外形的点立较为精确的曲面模
云数据并处理数据,用Pro/E重构旋翼的CAD模型,
型,因此在曲面重构之
空气螺旋桨三维点云数据的获取
用避向工程方法进行空性和曲面的数学。田+须处理点云图
气螺旋桨曲面的重构。三维光反求软件加 Imageware采用的是 NURBS曲面模型。
学扫描仪采用的是天远 NURBS方法不但较好地处理了自由型曲线曲面,与B样
OKIO-400型,如图1。天远条方法相统一,而且又能精确表示二次曲线弧与二次曲面
OK1O-400型具有扫描精度的问题。非均匀有理B样条线( Non Uniform Rational B-
高、数据量大、扫描速度快、非 Spline,简称 NURBS)数学描述为2
图1天远OK1O-400接触式扫描等优点。关键部件
三维扫描仪
有计算机、光栅发射器CCD
N()oP
P(t)==
摄像机两架、1394
∑
R.a()P,o>0
光栅发射器
卡及线缆、标定块、
标志点等,如图2。式中:P为控制顶点;0为权因子;z为参数值;m为m阶
由于螺旋桨是B- Spline的阶次;Nn()为m阶B- Spline基函数;R.n()
被测物体
薄壁件,所以在测为有理基函数
计算机
量过程中采用“建
根据儿何变形和投影变换的不变性,可以将 NURBS曲
工作台
图2系统组成框图
立框架拼接”测量线应用到二维平面,可以得到 NURBS曲面,其数学描述为:
模式来降低测量过
程中的误差。由于每相邻两次之间的公共标志点至少为
∑∑aP,Bn()B。()
P(,t)==
(2
4个,对螺旋桨一面三维扫描测量完后需要借助其他的参
照物过渡到另一面,从而获取曲面的点云数据如图3。数
∑∑aB(n)B(n)
据预处理是模型重构前的必要准备,是逆向工程的重要式中:P.为矩形域上特征网格控制点列;0为一控制点
一步。运用 Geomagic Studio12软件对采集点云数据的显上的加权因子;B(a)为m阶B样条基函数;B。()为
321机械工程师2014年第6期
兔
制琶业信島化
M5R/LIE /CAD/CAM/CAE/CAPP MANUFACTURIN INFORMATATION
基于 Plexum的电动游览车装配线的规划与仿真
王伟,路春光,邓程程,周翠玉
(河北联合大学机械工程学院,河北唐山063009)
摘要:分析了电动游览车的装配工艺,确定了装配线的工艺流程、作业元素及其作业时间、装配线工位的划分。利用 Flexsim仿
真软件完成对电动游览车装配线设计方案的建模与仿真,通过对运行结果的统计与分析,验证了设计方案的可行性。
关键词:电动游览车;装配线;装配工艺; Flexsim仿真
中图分类号:TP391.7
文献标志码:A
文章编号:1002-2333(2014)06-0133-03
Planning and Simulation of Assembly Line for Electric Tourist Car Based on Flexsim
WANG Wei, LU Chunguang, DENG Chengcheng, ZHOU Cuiyu
College of Mechanical Engineering, Hebei United University, Tangshan 063009, China)
Abstract: The assembly process of electric tourist car is analyzed. The assembly process, work element, work time and
division of work station. are determined. Modeling and simulation of electrie tourist cars assembly line are carried out
based on Flexsim. The feasibility of the design scheme is verified by datas statistics and analysis
Key words: electric tourist car; assembly line; assembly process: Flexsim simulation
0引言
等按照生产工艺装配到车架上的过程。电动游览车车架
系统仿真技术的不断发展,使其得到了越来越广泛由工位按照固定的节拍进入装配线,经过若干工位的若
的应用。许多行业利用系统仿真软件来规划设计企业的干操作最终完成电动游览车的总成。
生产工艺流程,通过规划出几种不同的设计方案,比较不
工艺流程图如图1所示。
同方案之间的优劣,并最终选择最优方案,以此来达到设
计的最大合理化,从而减少企业的成本,提高效率,为企
年中文一ン成→的系风
业带来了更大的效益。本文利用 Flexsim仿真软件对电动
游览车的装配工艺进行建模与仿真,通过对运行结果的
电池安装
电动机安装
制动系总成
四轮安装
分析,验证设计方案的合理性。
1电动游览车装配线的规划设计
控制器安装
外壳总成
灯具安装
支架安装
1)装配线工艺流程的制定。通过对电动游览车装配
工艺的分析,初步制定了电动游览车总装线的工艺流程。