ReverseReverseEngineeringEngineering3D3D逆向工程之逆向工程之原理分析及應用原理分析及應用報告人：智泰科技何昭慶過去研究題目過去研究題目¾台灣大學機械系¾台灣大學機械所碩士™畢業論文:三維影像量測曲面疊合技術研究¾宜昇科技股份有限公司系統工程師™主要研究：AOI光學工業檢測¾智泰科技股份有限公司演算法工程師™主要研究：DigitalGeometryProcessing簡報剛要簡報剛要¾什麼是逆向工程¾接觸式量測與非接觸式量測的比較¾關於彩色逆向工程¾實例分析順向工程順向工程（（ForwardForwardEngineeringEngineering））規格訂定設計製造檢驗元件之順向工程開發流程CAD模型3D外模具產品造型設計塑造形量測設計加工順向工程中的產品造型設計加工流程逆向工程逆向工程（（ForwardForwardEngineeringEngineering））樣品3D輪資料CAD外形廓量測處理曲面建構修飾模具CAM產加工生NC檔量產模具複製成型RP逐層產生快速成型STL檔逆向工程系統整合─硬體量測探頭：◆接觸式（觸發探頭、掃瞄探頭）◆非接觸式（雷射位移探頭、雷射干涉儀探頭、線雷射光及CCD掃瞄探頭、面結構光及CCD掃瞄探頭）量測機台：◆有三次元量測儀、多軸專用機台多軸關節式械臂、及雷射追蹤站點群資料處理軟體：◆雜訊濾除、細線化、曲線建構、面建構、曲面修改、內插補點等。逆向工程系統整合─軟體CAD/CAM軟體：一般PC級或工作站級CAD/CAM系統。CAE軟體：執行各種分析，增加設計成功率。CNC工具機：執行原型製作或模具製作。快速成型機：模型產生（有光化學法、粉末成型法、繞線成型法、切紙成型法…等等）。量產設備：射出成型機、押出機、鈑金成型機等。逆向工程之困難技術要準確及快速將工件資料取得要確實將資料建構成曲面及應有外形要與各種CAD/CAM及CAE做整合要節省工廠製造成本，提高產品競爭力接觸式量測之優缺點：●優點：一、準確性及可靠度高二、與工件的反射性無關三、適合做一般基本幾何形狀之量測並結合軟體對幾何形狀的量測相當快速及準確，如面、圓、圓柱、圓錐、圓球等。接觸式量測之優缺點：●缺點：探頭的球頭易因接觸力造成磨耗，量測速度慢、探頭半徑補正、趨近速度會有DynamicError的發生非接觸式量測之優缺點●優點：一、不必做探頭半徑補正：雷射光點位置亦即工件表面位置。二、量測速度非常快速：不必如接觸觸發探頭般須逐點進出量測。三、軟工件、薄工件、不可接觸的高精密工件可直接量測。非接觸式量測之優缺點●缺點：一、量測精度較差，易受顏色及曲率之限制：因非接觸式探頭大多以光反射或光散射方式，故易受工件表面的反射性（Reflectivity）影響，如顏色、斜率等。二、雜訊訊號之處理：PSD(PositionSensitiveDetector)易受環境光線及雜質影響，故雜訊較高。非接觸式量測之優缺點三、幾何形狀之量測有困難：非接觸式量測只做輪廓座標點的大量取樣，對邊線處理、凹孔處理、及不連續形狀的處理較困難。四、使用CCD焦距會影響精度，工件幾何外形變化大時會有失焦影響。五、工件表面的粗糙度會影響量測結果。雷射掃描儀&三次元量床雷射掃瞄儀三次元量床量測方式非接觸式接觸式（接觸壓力150g以上）量測精度10∼100μm1μm感測器光電元件開關元件量測速度1000∼12000點人力控制（較慢）/sec前置作業需噴漆，無基準點設定座標系統，校正基準面工件材質無限定硬質材質雷射掃描儀&三次元量床量測死角光學陰影處球頭半徑限制工光學焦距變化處件內部不易量測誤差隨曲面變化大部分失真優勢1.速度快，曲面資料取得1.精度較高容易2.可直接量測工2.不必做探頭半徑補正件之特定幾何3.可量測柔軟、易碎、特徵不可接觸、薄件、皮毛、變形細小等工件4.無接觸力，不會傷害精密表面雷射掃描儀&三次元量床缺1.量測精度較差，無法1.需逐點測量，速度慢點判別特定幾何特微2.量測前需做半徑補正2.陡峭面不易量測，雷3.接觸力大小會影響量測值射光無法照射到的地4.接觸力會造成工件及探方便無法量測頭表面的磨耗，影響光3.工件表與測頭表面不滑度是垂直，則測得之誤5.傾斜面量測，半徑補償法差變大不易，精度亦有問題4.工件表面的明暗程度6.工件內部量測，會因形狀會影響量測