NGHIÊN CỨU VỀ MÁY QUÉT 3D EINSCAN-PRO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH oOo BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH GVHD : ĐỖ TÂN KHOA SVTH : NGUYỄN THẾ DŨNG LÊ VĂN TUẤN VŨ NGUYỄN ĐÌNH KHA ĐINH CƠNG CƯỜNG LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ – K60 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2022 NHẬN XÉT CỦA GVHD LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành công mà không gắn liến với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường Đại học đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q thầy cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô “Khoa Cơ Khí” Trường Đại học Giao Thơng Vận Tải phân hiệu TP Hồ Chí Minh với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Và đặc biệt, học kì này, khoa tổ chức cho chúng em tiếp cận với môn học mà theo em hữu ích sinh viên môn Cơ Điện Tử tất sinh viên thuộc chuyên ngành Cơ Khí khác Đó mơn học “Hệ thống điện tử giao thông công nghiệp” Em xin chân thành cảm ơn thầy Ts Trần Văn Lợi tận tâm hướng dẫn chúng em qua buổi học lớp buổi nói chuyện, thảo luận lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học Nếu buổi nói chuyện hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ thu hoạch em khó hồn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Bài thu hoạch thực khoảng thời gian gần tuần Bước đầu vào thực tế, tìm hiễu lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học, kiến thức em hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót điều chắn, em mong nhận ý kiến đóng góp q báu q thầy bạn học lớp để kiến thức em lĩnh vực hoàn thiện MỤC LỤC KỸ THUẬT THIẾT KẾ NGƯỢC Hiểu thiết kế ngược Về bản, theo cách thiết kế truyền thống, để sản xuất sản phẩm người ta phải việc nghĩ ý tưởng, sau phác thảo ý tưởng Từ tính toán số lượng nguyên vật liệu phù hợp bắt đầu tiến hành tạo sản phẩm thật Bước kiểm tra phát triển sản phẩm cho hoàn thiện Cuối đưa sản phẩm vào sản xuất đại trà Tuy nhiên với nhu cầu địi hỏi thiết kế phức tạp thiết kế theo phương pháp truyền thống có nhiều bất lợi Với quy trình truyền thống, việc lên ý tưởng thiết kế từ đầu tốn nhiều thời gian khó đạt độ xác cao, đặc biệt thiết kế phức tạp Tuy nhiên, với thiết kế ngược hay Reverse Engineering (RE), bạn không cần phải tốn cơng sức cho điều Thay vào đó, bạn có thiết kế vật mẫu cho trước thơng qua q trình số hóa 3D cách nhanh chóng nhờ vào scan 3D.   Thiết kế ngược quy trình thiết kế lại vật mẫu mơ hình có sẵn thơng qua q trình số hóa bề mặt vật mẫu thiết bị đo tọa độ Từ tiến hành thiết kế mơ hình dựa liệu số hóa phần mềm thiết kế ngược Điều cho phép điều chỉnh sản xuất lại nhằm cho sản phẩm cải tiến phù hợp với nhu cầu khách hàng.  Quy trình thiết kế ngược: Sản phẩm thực → Scan 3D (Số hóa) → Xử lý liệu số hóa → Tối ưu vẽ thiết kế → Chế thử, mơ mơ hình thiết kế → Kiểm tra → Sản xuất đại trà Phương pháp phát huy ưu điểm đa dạng mẫu thiết kế có dạng bề mặt với quy luật tạo hình không xác định thông số Chẳng hạn mẫu: cánh tuabin, bề mặt khí động học, thủy động học,… với bề mặt xoắn nên ứng dụng vô rộng rãi Ứng dụng thiết kế ngược Kỹ thuật ngược ứng dụng phổ biến nhiều lĩnh vực khác 2.1 Concept Design Giúp khách hàng định hình sản phẩm tạo ra, với xuất phát từ ý tưởng sơ khai ban đầu, kỹ sư chuyên nghiệp vẽ nên concept cho mẫu thiết kế Sau phịng ban họp chọn vẽ phù hợp dựa tiêu chí đề ban đầu 2.2 Detailed Design Ngoài việc phát triển concept, dựa vào liệu scan 3D, phận chi tiết xây dựng thành mơ hình 3D máy tính Đầu tiên kỹ sư thiết kế tổng quát, sau nghiên cứu phương án cho phận, sau lắp ghép làm dày 2.3 Tạo mẫu Thiết kế ngược cho phép chép, cải tiến sản phẩm có sẵn cách nhanh chóng mà khơng cần đến thiết kế gốc Từ trình số hóa sau xây dựng mơ hình thiết kế cần nhờ phần mềm chuyên dụng Dựa thơng số cho trước nhanh chóng tạo mẫu cho sản phẩm NGHIÊN CỨU VỀ MÁY QT 3D EINSCAN-PRO 1.THƠNG SỐ KỸ THUẬT, CẤU HÌNH TỐI THIỂU ĐỂ SỬ DỤNG MÁY EINSCAN-PRO 1.1 Giới thiệu máy EINSCAN-PRO - Dòng EinScan-Pro lựa chọn tối ưu nhằm thu thập liệu thực tế để chuyển đổi thành mơ hình 3D kỹ thuật số Khơng dành cho khách hàng tiêu dùng, cịn đáp ứng tốt cho ứng dụng thương mại sản xuất, kỹ thuật, thiết kế, phát triển, thử nghiệm, bảo tồn cơng trình nghệ thuật, phim hoạt hình hình dáng thể người Máy quét 3D EinScan-Pro sử dụng đối tượng hữu hình để mơ hình hóa ý tưởng liệu đầu vào CAD + Máy EinScan-Pro quét biên dạng màu sắc mẫu với kích thước từ 0.03mm đến 4m + Với thiết kế Ergonomic (thuận tiện cho người dùng), dễ dàng thao tác, EinScanPro lựa chọn hoàn hảo cho mục đích đa dạng dài hạn Với cân nặng 0.8 kg, máy quét 3d cầm tay thường tạo chi tiết xác vừa vặn so sánh với mẫu thiết kế từ CAD + Phần mềm scan EinScan-Pro tạo liệu “mở” dùng thiết kế Ngược cho phần mềm CAD liệu “đóng” nhằm mục đích in 3D - Máy scan 3D Einscan Pro dòng máy scan 3D đa chức năng: + Dạng cầm tay: Quét chi tiết đặt vị trí mà chân đế tiếp cận + Dạng chân đế - bàn xoay: Hệ thống quét 3D tự động, giúp việc scan chi tiết lớn, 3D trở nên đơn giản hết + Scan 3D đa sắc màu ( Full Color): Hỗ trợ cho ngành thời trang, mỹ thuật… máy in 3D đa sắc màu Dạng cầm tay Dạng chân đế + bàn xoay 1.2 Thông số kỹ thuật máy EINSCAN-PRO Trong số trường hợp vật thể có lỗ nhỏ sâu chế xác định biến dạng sọc ánh sáng tạo điểm “mù” mà máy không xác định Từ thơng số kỹ thuật có sẵn máy như: khoảng cách từ máy chiếu đến camera kích thước góc cho sẵn, phần mềm máy tính tốn khoảng cách từ camera đến điểm vật thể Khi máy xác định khoảng cách tất điểm Nó xếp điểm lại thành tranh có khoảng cách thay màu sắc cho môt pixel (điểm ảnh) thực tế ỨNG DỤNG CỦA MÁY QUÉT 3D TRONG THỰC TIỄN 3.1 Ứng dụng máy quét 3D kiểm tra sản phẩm Hầu hết, bất kì sản phẩm vừa sản xuất cần có kiểm tra, rà sốt lại nhằm đảm bảo yêu cầu. Không vậy, máy quét 3D coi công cụ hỗ trợ xuất sắc việc nghiên cứu sản phẩm. Từ đó, cũng thay đổi hiểu rõ thị trường 3.2 Ứng dụng máy quét 3D hoạt động y tế Việc sử dụng cơng nghệ máy qt 3D có khả chụp lưu lại thể khuôn mặt lĩnh vực y tế cách dễ dàng Cũng từ đó, tạo sản phẩm y tế phục vụ bệnh nhân như: niềng răng, hàm, hay mơ hình mặt lạ cho bệnh nhân gặp bỏng Hoặc ứng dụng găng tay, làm chân giả… 3.3 Ứng dụng máy quét 3D ngành kiến trúc Những công trình kiến trúc ảo mà chẳng cần tốn nhiều thời gian, cơng sức chi phí nhờ có cơng nghệ máy qt 3D mà trở nên đơn giản Hiệu ứng máy quét 3D giúp diễn tả thành công chân thực ý tưởng kiến trúc Cũng từ người dễ dàng hình dung ý tưởng, cơng trình lợi ích gắn chúng vào đời sống thực tế 3.4 Ứng dụng máy quét 3D đo lường tọa độ Ngành công nghiệp đóng tàu ln cần dựa việc phải đo lường tọa độ cho xác Với hệ thống ứng dụng công nghệ máy quét 3D giúp quét hết phận gặp hư hỏng sản phẩm Từ đó, chế tạo nhanh chóng nâng cao mức độ xác, tu chỉnh tàu 3.5 Ứng dụng máy 3D bảo tàng tạo cảm giác chân thực Ngày giới, việc xây dựng bảo tang ảo khơng cịn vấn đề lạ. Những bảo tàng mang đến cho du khách hay người dân trải nghiệm thú vị hơn. Chúng mang đến cho người cảm giác lạc vào nhân vật tác phẩm, hay chạm hẳn vật cổ 3.6 Tổng kết ứng dụng CÁC BƯỚC LẤY MẪU TRÊN MÁY QUÉT 3D EINSCAN-PRO Bước 1: Chọn chế độ quét Đầu tiên bạn cần chọn mẫu vật mà muốn scan 3D Tùy vào kích thước mẫu vật mà bạn đặt ác vị trí khác Nếu mẫu vật có kích thước q lớn bạn đặt xuống sàn nhà, trường hợp mẫu vật có kích thước nhỏ gọn bạn đặt bàn xoay nhỏ để thuận tiện cho thao tác scan 3D Bước 2: Sử dụng điểm dán + Để thu hình ảnh chi tiết xác bạn cần lấy dán điểm đính vào số vị trí mẫu vật + Tùy loại máy scan 3D khác khoảng cách giấy dán điểm khác + Bạn cần ý đến vấn đề để giúp hình ảnh thu rõ ràng xác Bước 3: Tiến hành quét vật thể - Bạn sử dụng máy scan 3D để tiến hành quét hình ảnh, di chuyển máy đến vị trí mẫu vật - Thiết bị kết nối với máy vi tính có cấu hình mạnh, nhớ có dung lượng lớn, có trang bị đồ họa, hình ảnh thu hiển thị dạng không gian chiều Bước 4: Chỉnh sửa xuất liệu - Sau scan 3D xong, ta sử dụng phần mềm máy scan để làm đầy (vá lại) số vị trí vật thể chưa hoàn thiện lỗ hỏng mà điểm dán để lại vật thể - Bạn in hình ảnh thu giấy để hỗ trợ trình sản xuất sản phẩm đạt tiêu chí kích thước sản phẩm gốc KỸ THUẬT ĐẢO NGƯỢC - Kỹ thuật đảo ngược, trình tạo dự án gồm phận sản phẩm mà khơng có vẽ tài liệu. Bằng cách tạo mơ hình CAD kỹ thuật số cách sử dụng chức quét 3D, phận sửa đổi tối ưu hóa để kéo dài tuổi thọ chúng thêm chức CÁC BƯỚC THIẾT KẾ NGƯỢC Bước 1: Chuẩn bị đối tượng để quét, đánh dấu cần Bước 2: Sử dụng máy quét 3D để chụp khu vực quan trọng phận.  Bước 3: Điều chỉnh tối ưu hóa lưới đa giác thu được.  Bước 4: Nhập lưới vào phần mềm CAD trang bị công cụ thiết kế ngược Bước 5: Chuyển đa giác thành khối.  Bước 6: xóa đối tượng khơng cần thiết, Sử dụng máy in 3D máy CNC để sản xuất chi tiết theo mẫu tạo