Bước 1: Calibration
Việc hiệu chỉnh rất quan trọng và đã được sắp xếp hợp lý thành một quy trình gần như tự động. Quy trình cho hệ thống 3D liên quan đến việc di chuyển, chụp ảnh và phân tích vật mẫu trước một cặp máy ảnh stereo. Điều này chính xác tính toán các thông số bên trong và bên ngoài của máy ảnh, vị trí của máy ảnh và loại bỏ biến dạng ống kính. Điều này loại bỏ bất kỳ sai số đo lường và xác định một hệ thống tọa độ ba chiều trên bề mặt của mẫu vật. Toàn bộ quá trình này thường mất 1-3 phút.
Hình 3.9: Khởi tạo cho máy quét
Thực hiện qua các bước: - Đặt vật mẫu lên bàn xoay.
- Điều chỉnh sao cho chùm ánh sáng xanh chiếu đến vật mẫu, hiệu chỉnh góc nghiêng độ cao của tấm hiệu chỉnh sao cho chùm sáng từ hai đèn hội tụ về một điểm hoặc ít nhất cùng điểm gốc trên tấm hiệu chỉnh tạo thành một tam giác đều
29 và nhỏ nhất. Tiến hành thực hiện việc điều chỉnh tấm hiệu chỉnh cùng với việc quan sát màn hình máy tính.
Hình 3.10: Calib máy scan hoàn thành
Bước 2: Vì bản chất của quét scan là máy chiếu các tia vào mặt phẳng cần quét. Từ
đó đưa ra vị trí các điểm trên mặt phẳng cần quét. Nó như là phản xạ, nên các chi tiết có màu trong suốt, có độ bóng cao cần sơn một lớp sơn trắng bên ngoài.
Bước 3: Dán điểm cho chi tiết bằng các điểm chuyên dụng. Các điểm này có công
dụng liên kết các mảng quét lại với nhau.
Số lượng điểm tùy thuộc vào bề mặt của chi tiết quét. Những chổ cong nhiều, có biên dạng phức tạp thì có lượng điểm nhiều hơn.
30
Bước 4: Quét chi tiết bằng máy ATOS – GOM
Nguyên tắc quét:
- Bắt đầu quét dữ liệu đầu tiên ở bất kỳ vị trí nào và tự động quét dữ liệu với điểm cố định nhãn.
- Thay đổi vị trí để quét dữ liệu thứ hai và tự động chồng chéo với dữ liệu. - Lặp lại các bước trước cho đến khi phôi hoàn toàn bao phủ dữ liệu đã quét. - Dữ liệu quét được tự động tích hợp vào một mô hình lưới hoàn chỉnh.
- Với mẫu quét được hình thành bởi hai mặt (mặt trên, mặt dưới hoặc mặt bên phải, trái) hay chi tiết lắp (nhất là lắp đồng trục) ta tiến hành dán các điểm tham chiếu cho các phần của chi tiết đó là các miếng dán hình tròn (ít nhất phải có ba điểm chung) sau đó quét hai mặt của các phần với nhau để tạo thành mẫu quét hoàn chỉnh.
- Với máy Atos Core vì không sử dụng cánh tay robot nên trong quá trình scan ta xoay bàn xoay để điều chỉnh góc độ quét cho vật mẫu.
Sau khi chuẩn bị vật mẫu và calib máy quét xong, ta tiến hành quét vật mẫu. Quy trình quét thực hiện lần lượt các bước sau:
- Khởi động phần mềm Gom, khởi động máy Scan.
- Đặt vật mẫu lên bàn xoay (cố định lại bằng đất sét hoặc các gối đỡ…).
- Điều chỉnh độ cao máy scan sao cho vật mẫu nằm trong vùng input nhiều nhất, tức là nhìn trên giao diện màn hình máy tính đó là các điểm input màu xanh nhiều và bao phủ xung quanh vật mẫu. Các điểm input càng nhiều thì khi xoay để quét các góc độ khác nhau của vật mẫu sẽ đảm bảo cho việc quét được toàn bộ bề mặt cần scan. Nếu vật mẫu nghiêng ta có thể kê thêm các miếng đệm dưới vật mẫu sao cho ánh sáng đến vật mẫu là thích hợp nhất.
- Sau khi đảm bảo vật mẫu nằm trong phạm vi các điểm input, ta tiến hành quét vật mẫu. Mở giao diện quét trong phần mềm Gom, tiến hành quét mặt trên (mặt dưới thực hiện tương tự), lần lượt đặt vật mẫu và tiến hành quét mặt trước, sau đó xoay
31 góc nghiêng sang trái hay phải, trên, dưới và nhấn phím kích hoạt quét để thu được dữ liệu của các vùng. Lưu ý, quét càng nhiều thì file scan càng nặng vì vậy khi quét nên xoay các góc độ thích hợp để sau khi quét, file scan nhẹ và đầy đủ bề mặt nhiều nhất có thể.
- Với các vật có nhiều góc cạnh, nhiều hình dạng khối phức tạp hoặc những vị trí cần độ chính xác cao, ta cần quét kỹ. Những vật có bề mặt đối xứng ta chỉ cần quét một nửa bề mặt, file quét vừa đảm bảo đầy đủ cho việc thiết kế vừa đỡ tốn thời gian, vừa giúp file scan được đầy đủ hơn và dung lượng nhẹ thuận tiện cho việc xử lý được nhanh hơn.
- Dữ liệu quét của mỗi vùng quét sẽ được máy tính tính toán tổ hợp các vùng quét lại để hình thành bề mặt, biên dạng của chi tiết.
- Ghép các vùng quét lại với nhau.
- Vì quét nhiều lần ở các vị trí khác nhau, vì vậy sẽ có những điểm trùng nhau, do đó ta ghép các vùng quét lại với nhau để tạo file scan đẹp, thuận tiện cho việc xử lý với CAD.
- Kích chuột phải vào mẫu kế tiếp chọn select all tiếp theo chọn Project Complete
Polygonization cuối cùng chọn OK.
- Cắt bỏ phần thừa và xuất dữ liệu.
- Cắt bỏ phần thừa: phần thừa là các phần của đệm đỡ hay các phần của mẫu quét bị liên kết với phần khác ngoài khu vực cần quét. Để cắt bỏ phần thừa: ta kích chuột phải vào màn hình, chọn Select through Surface, kích lần lượt các điểm sao cho miền tạo giữa các điểm bao phủ vùng cần xóa tiếp theo vào Project chọn
Deleted Select Point sau đó xuất hiện hộp thoại, ta nhấn OK.
- Ghép hai mặt lại với nhau.
- Chọn một mặt làm tham chiếu Select Reence kế tiếp chọn điểm tham chiếu (giữ Ctrl để chọn nhiều điểm), kích chuột phải và chọn Select as Common RefPoint.
32 - Đối với mặt còn lại chỉ cần chọn điểm tham chiếu (các điểm này phải trùng với mặt được chọn làm tham chiếu) chọn Project sau đó Tranformation để ghép và ràng buộc các mặt lại với nhau.
- Xuất dữ liệu: sau khi hoàn thành việc quét sản phẩm cùng với việc xóa bỏ các phần thừa không cần thiết, ta thực hiện xuất dữ liệu. Chọn Export kế tiếp chọn nơi lưu và đặt tên file cuối cùng chọn OK.
Hình 3.12: Quét scan cản xe bằng máy ATOS – GOM
- Đây là giai đoạn số hóa bề mặt mẫu bằng các loại thiết bị đo quét tọa độ. Các loại thiết bị đo quét tọa độ được lựa chọn tùy theo hình dạng của chi tiết, yêu cầu độ chính xác, vật liệu chi tiết, kích thước chi tiết… Hai loại thiết bị đo quét tọa độ phổ biến nhất hiện nay là thiết bị đo không tiếp xúc và thiết bị đo tiếp xúc. Điển hình của 2 loại máy này là máy quét laser (các máy quét 3D như máy quét lazer (Faro), máy đo quét công nghệ ánh sáng trắng (ATOS – GOM) và máy đo tọa độ (Coordinate Measuring Machine – CMM. Dữ liệu quét được này sau khi đó sẽ chuyển sang dạng lưới (định dạng file STL) để phục vụ quá trình phân tích tiếp theo.
33
Hình 3.13: File STL cản xe Toyota