www.3dscanasg.ir

مهندسی معکوس)Reverse Engineering( چیست؟!

فرآیند کشف اصول و تکنولوژی یک دستگاه ، شی و یا یک سیستم می باشد . طراحی یک محصول موجود بدون داشتن دانش کافی در زمینه تولید آن با در نظر گرفتن فرآیند مهندسی معکوس امکان پذیر می باشد.

دلایل استفاده از مهندسی معکوس:

ü    آنالیز محصول جهت شناخت مواد تشکیل دهنده، سیستم کاری و نحوه عملکرد در مجموعه

ü    کمتر شدن هزینه های طراحی

ü    ساخت مجدد آن محصول قبل از بدست آوردن تکنولوژی

اهمیت سه بعدی سازی در مهندسی معکوس:

در فرآیند مهندسی معکوس ابتدا بر روی نقاط استخراج شده از عملیات اسکن سه بعدی ،  یک مش سه گوش تشکیل می گردد که این مش ، توپولوژی اصلی مدل نهایی را تشکیل  می دهد و در مراحل بعد این مش ها به نواحی کوچک تری تقسیم و یا تخمین زده می شوند و در نهایت به هم متصل و تشکیل مدل سه بعدی اصلی را می دهد .

ابر نقاط (Point Cloud) چیست؟!

مدل تشکیل شده از نقاط که سطح شی را توصیف می کند. که یکی از روش های بدست آوردن این مدل استفاده از دستگاه های اسکنر غیر تماسی سه بعدی (3D-Scanner ) می باشد. این دستگاه ها در هر بار اندازه برداری از سطح قطعه ، تعداد مشخصی نقطه برداشت می نمایند (تعداد نقاط وابسته به رزولوشن دوربین دستگاه می باشد) که مختصات سه بعدی این نقاط قابل استخراج می باشد.

مراحل مهندسی معکوس

همانطور که اشاره شد واحد خدمات مهندسی معکوس شرکت آرمان سنجش گستر با بهره گیری از دستگاه های اسکنر مدل COMET 5 2M و (جدید ترین تکنولوژی روز دنیا COMET L3D 5M (مجهز به تکنولوژی نور آبی امکان تهیه ابر نقاط را دارا می باشد .

از جمله مزیت ها و قابلیت های این دستگاه ها می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

قابلیت کاربرد در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، صنعت خودرو سازی، صنایع قطعه سازی، صنایع هنری و باستان شناسی، صنعت پزشکی و … را دارد. همچنین توانایی اندازه برداری کلیه قطعات در ابعاد و اندازه متفاوت (از کوچک تا بزرگ) و در جنس ها و رنگ های متفاوت را دارا می باشد.

از جمله توانایی های دیگر و برجسته این دستگاه ها می توان به روش Free Matching  اشاره نمود. در دستگاه های نوری تطبیق پذیری تصاویر مختلف گرفته شده از قطعه در زوایای مختلف باید با استفاده از تعدادی نقاط Reference توسط  نرم افزار انجام گیرد.

استفاده از مارکرها (Tie Point) روش متداول در انواع دستگاه های اسکنر نوری می باشد. با توجه به وقت گیر بودن این روش و همچنین پنهان شدن بسیاری از جزئیات قطعه توسط این مارکرها، کمپانی Zeiss Optotechnik آلمان، اولین ابداع کننده روش Free Matching می باشد. در این روش نقش نقاط Reference مورد  نیاز را، جزئیات قطعه ایفا می کنند که این روش در اندازه برداری قطعاتی که دارای جزئیات است کاملاً مناسب و دارای دقت بالایی می باشد. ضمناً نرم افزار این دستگاه توانایی استفاده از روش Tie Point را نیز دارد.

استفاده از روش فتوگرامتری علاوه بر روش های نامبرده ، جهت کنترل خطا برای قطعات بزرگ و دقیق و تطابق سریع و با دقت، اندازه برداری های مجزا در عملیات اسکن ابعادی روش فتوگرامتری (Reference Point) به کار گرفته می شود. که این امر به صورت ترکیب با دستگاه اسکن باعث افزایش دقت تا 15 میکرون در هر  متر خواهد شد. در این روش از یک سری مارکرهای کد دار جهت انتقال اطلاعات قطعه به نرم افزار و هم چنین مارکرهای بدون کد جهت اسکن قطعه بعد از عملیات فتوگرامتری استفاده می شود. همچنین از ادواتی دیگر شامل Scale bar جهت معرفی مقیاس قطعه و 1 عدد Cross جهت تعریف موقعیت X,Y,Z استفاده می شود.  سپس توسط یک دوربین مخصوص از تمام نقاط قطعه عکس برداری خواهد شد .

لازم به توضیح است که پس از گرفتن کلیه عکس ها و انتقال به کامپیوتر، نرم افزار فتوگرامتری، عکس های مذکور را پردازش کرده و برای هر یک از مارکرهای بدون کد یک موقعیت X,Y,Z محاسبه می گردد که این نقاط به عنوان همان نقاط Reference که قبلاً به آن اشاره گردید در هنگام اسکن سه بعدی استفاده می شود.

همان طور که گفته شد انجام عملیات اسکن بدون اطلاعات فتوگرامتری نیز میسر است اما در این صورت پیشرفت خطا در اندازه گیری هایی که با تعداد تصاویر زیاد همراه است (قطعات بزرگ)  غیر قابل کنترل است به طبع دقت آن کاهش می یابد. از جمله مزیت های دیگر و ویژه این دستگاه، تک دوربین بودن آن (یک دوربین و یک پروژکتور) می باشد که این مزیت موجب گردیده دستگاه های اسکنر این کمپانی نسبت به دیگر دستگاه ها قابلیت تصویر برداری با کیفیت و دقت بهتر در قطعات مختلف مخصوصاً لبه های تیز پره ها و عمق سوراخ ها می باشد . لازم به ذکر است که در این دستگاه ها از کل فضای قابل دید دوربین استفاده می گردد با این تفاوت که در دستگاه های دارای 2 دوربین و یا بیشتر فقط از فصل مشترک دوربین ها استفاده می گردد.

گرچه جهت افزایش سرعت و همچنین دقت ، بهتر است برای تصیح در Contrast رنگ و همچنین جلوگیری از انعکاس نور در بخش های براق قطعه از پودر سفید رنگ استفاده گردد ولی این دستگاه های COMET قابلیت اسکن قطعات حتی در رنگ های مشکی را نیز دارا می باشد.

امکان استفاده از میز روتاری (گردان) جهت تسریع در امر اندازه برداری از دیگر قابلیت های این دستگاه ها می باشد. این میز توسط نرم افزار قابل کنترل می باشد و در این حالت اکثر مراحل اندازه گیری به صورت اتوماتیک و بدون دخالت نیروی انسانی انجام می گیرد.

نهایتاً فابل اندازه برداری شده به صورت ابر نقاط می باشد . پس از پذیرش نهایی فایل ابر نقاط توسط نرم افزار ، فایل خروجی به صورت Triangle mesh  با مزیت STL آماده جهت مدلسازی می باشد که در شکل زیر قسمتی از فایل نهایی قطعه به صورت Triangle mesh نمایش داده شده است: