CN1153691A - 一种物体表面立体信息再现方法 - Google Patents
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Abstract
一种物体表面立体信息再现方法属于成型技术领域。主要包括物体表面信息的测取、处理及记录、复制成特定材料的立体样品或立体阴型,其特征是温度可以调节控制的电热触头在热接触退让性材料上通过执行机构按已取得的立体表面信息做三维方向相互运动留下触头的运动轨迹,这种在热接触退让性材料上被记录的轨迹可做为物体表面信息的再现品,也可做消失型模具,从物体表面信息测取得到再现样品可以采用机械和自动化方法。本法能复制模具、生物标本、雕塑制品。
Description
一种物体表面立体信息再现方法涉及到物体表面立体宏观信息的测取、记录、处理、储存、传递、输入、执行、立体信息原型的再现方法,属于物体表面立体宏观信息的测取记录、立体原型再现的成型技术领域。现有技术测取物体表面立体信息的方法分为直接触法和遥感测取法。直接接触法测取是用各种计量工具测取物体表面数据,由人工处理后绘制在图纸上或者经过计算机处理自动绘制在图纸上及直接显示在显示器的屏幕上。遥感测取法有:摄影技术、激光全息摄影技术、立体座标摄影计算机数字解析技术、激光测距扫描技术、X光CT断层扫描成像技术、还有一些方法不再例举。遥感测取法主要是声、光、电、磁信号经电子技术、计算机技术处理后转换成影视信号或数字信号储存于照片、底片、电视屏幕、磁带、光盘、芯片或图纸上。从图纸、计算机内存信号、电子仪器内存中间信号再转成影视信息或数字信息,最后再现为立体原形常用方法有三种:1)机械去除成型技术;2)利用现有技术做出相应的模具,再用模具复制成立体原形;3)利用计算机和各种数字程控执行机构,使用机械去除法的程控自动加工法。而信息的传递常采用有直接长度的信息的机械传递法,转换成其它信号的有线、无线电子传递法。再通过仪器转换成运动信号、长度信号、数字信号、影视信号。上述现有技术为人们提供了测量、检测、处理、转换到成型的技术,但到目前为止没有一种方法通过机械设备和自动化设备更简单、准确、成体低地把如立体地形图、雕塑工艺品再现,仍需手工辅助劳动来完善。
对已使用的热接触退让性加工方法,如氧气切割、等离子加工、二维座标方向上可控,第三维方向不可控、只能是穿透性的。
本发明的目的是提供一种使用简单、成本低、成型准确的方法,用于立体地形图、雕塑工艺品的再现及制造复杂机械零件的模具。
本发明是这样实现的:参见附图1、2(附图含义详见附图说明部分)。一种物体表面立体信息再现方法,主要包括物体表面立体信息测取、信息处理及记录、复制特定材料的立体样品或立体阴型、其特征是可以调节控制的电热触头在特定的热接触退让性材料上通过执行机构按已取得的原物体立体表面立体信息做三维座标方向的相互运动留下电热触头的运动轨迹,这种在特定的热接触退让性材料上记录的轨迹可做为原物体表面立体信息的再现样品,也可以做消失型铸造模具,从原物体表面立体信息的测取到最后得到原物体立体信息的再现样品具体可通过第一种方法,该方法是在有原立体样品的条件下,从原立体表面信息的测取直接复制出特定热接触退让性材料的立体再现样品或立体阴型不需要中间环节,只能不间断地一次得到原物体表面立体信息再现的样品的机械方法,该方法利用三维座标方向运动机构对原物体进行行、点扫描,测取原物体触头的运动轨迹,用机械的方式直接传递到电热触头上,电热触头的运动轨迹被记录在特定热接触退让性材料上,就得到了物体再现样品和立体阴型,这种样品能做为消失型铸造模具。该法操作过程为原物体24被夹具夹紧在有主动旋转分度的机构23上,泡沫塑料板固定在对称一侧的工作台30上,另一个圆柱型泡沫塑料被夹紧在被动旋转分度机构27上,与机械绘图头25一端固定的测取触头22和电热触头21为一整体,由于机械绘图头利用平行四边形原理,测取触头22能保持在任何位置时与X轴平行,操纵机械头25控制测取触头22的头端部永远与原物体24保持接触并沿XY平面扫描原物体24,此时电热触头21与测取触头22的运动轨迹一致,电热触头21接触到泡沫塑料板后熔掉被接触的部分,留下没被熔掉的部分,一个断面扫描完成后操纵XY平面扫描工作台Z向座标移动机构33使工作台32移动一个预定值,再对这个断面重复扫描,当逐层扫描完成后,能在泡沫塑料板上得到一个原物体立体的半个阴型29,这样就完成了物体表面立体信息的一种再现,同样操纵机械绘图头25使测取触头22保持与原物体24表面接触并沿XY平面通过其旋转轴心的断面轮廓对原物体24扫描,同时电热触头26接触泡沫塑料圆柱材料上的部分被熔掉,一个断面扫描完成后操纵主动及被动旋转分度机构23和27同步旋转一个预定角度,对下个断面扫描,重复操作到原物体24旋转一周,最后得到一个立体样品28,实现了物体表面立体信息的再现。图4是另一种机械的物体表面立体信息再现方法。操作过程为:原样品类球状物体48被夹紧机构51固定在主动旋转分度机构47上,泡沫塑料球状材料50也被固定在夹紧机构51上、主动旋转分度机构47上,测取触头46和电热执行触头43被连接在平行四边形工作架44上,平行四边形工作架44同机械绘图头45相连接,测取触头和电热执行触头能在导向滑块42中做相对平动运动,导向滑块42在圆环导向机构49上可做围绕中心点的圆弧运动,41是XY平面基准扫描工作台,微机附件鼠标器52和连接导线53同平行四边形工作架44连接在一起,工作状态时操纵绘图头44使测录触头46与样品48保持接触,并沿导向圆环49对样品48进行XY平面扫描,电热执行触头的运动轨迹与测录触头的运动轨迹是一致的,电热执行触头43把测取触头46的运动轨迹记录在特定材料50上,每扫描完成一个平面轮廓,操纵主动分度机构47,使其旋转一个预定值角度,然后对这个平面的样品轮廓进行扫描,重复扫描到旋转360后就可得到原样品48的立体复制品50;同时,鼠标器与工作台平面摩擦,鼠标器的运动轨迹同测取触头的运动轨迹在XY方向上的变化值成函数关系,这样样品48的表面状态立体宏观信息通过测取触头46,平行四边形工作架44,鼠标器52和连接导线53被输入计算机内,存储于磁盘中;这组信号经过处理,可以得到一组样品48的表面立体三维信息数字图。
这组内存信号可以被下述的自动化方法利用,使之复原成立体样品和立体阴型;这组内存信息可以做为雕塑艺术品版权要求的″指纹″档案,用以鉴别是否是非法复制,非法抄袭;这种方法在处理类球状样品时比较简便。从原物体表面立体信息的测取到最后得到原物体立体信息的再现样品具体可通过第二种方法,该方法是在有原立体样品的条件下,从信息的测取、信息的处理、记录、储存、传递、输入、信息的处理执行到得到特定热接触退让性材料的立体样品或立体阴型的物体表面立体信息再现的自动机械化方法,该方法可以不间断地一次完成,也可以各单元分别完成,最后得到立体样品或立体阴型,该法操作过程是由摄影机1对原子物体2进行立体拍照,计算机4对底片经过解析处理得到物体的数字座标信息,具有二维座标方向运动的自动绘图机5执行计算机4的指令对物体2从一端向另一端进行轮廓扫描,绘图机5的笔架的运动轨迹通过触头架7传递到电热触头8,电热触头8的XY座标方向的运动轨迹被记录在特定热接触退让性材料10上,激光测距仪6对触头9在材料10上留下的轨迹进行监测,激光测距仪所得到的信息与计算机内存信息进行比较,反馈回来的信号将通过计算机对绘图机5的笔架运动状态进行修正以得到与物体的原测绘值趋向一致的轨迹,断层轮廓扫描每完成一次,这个信号被放大用来驱动传动装置使装有材料10的工作台8在Z座标方向上产生移动并与绘图机5扫描下一个断层同步,电热触头接触到材料10上的部分被熔掉、留下没被熔掉部分,这样对物体2按预定程序逐层扫描,最终可在热接触退让性材料10上得到半个阴型,如果把计算机内的座标翻转则可得到物体2的半个阳型,按同样的办法可得物体2的另半个阴型和阳型,这样就得到了原物体2的再现样品和阴型,这种样品可以做为消失型模具,如果采用具有XY轴向移动的绘图机5及装有材料10的工作台的极座标系统,工作台旋转机构的极座标系的原点轴与绘图机上的笔架处于同一平面内并与X轴平行,热接触退让性材料10固定在旋转轴上,轴的旋转角度与机算机扫描断层同步,重复对通过轴心断层扫描就得到物体2表面信息再现的全立体样品或做为消失型模具的模型,如果采用具有XY轴运动的绘图机5及装有材料10的球状极座标系统工作台,工作台具备Z轴旋转和X轴旋转功能,球座标系的原点在绘图笔架的平面内,X轴Z轴的旋转与计算机扫描的断层平面同步,重复扫描就能得到原样品2的表面信息再现的全立体样品,这种方法处理类球状样品比较简便。所说的物体表面立体信息再现的自动机械化方法是从信息的测取、处理、记录、储存、传递、输入、执行到得到特定热接触退让性材料(以下简称特定材料)的立体再现样品或立体阴型是自动完成的,是利用计算机操纵的自动绘图机,如绘图机有XY二维方向的运动,则增加第三维的运动,实现自动化地对物体立体断层轮廓扫描,可以得到特定材料的半个阴型、阳型、全立体再现样品。而机械方法是靠机械机构对原物体进行扫描后得到特定材料的半个阴型、阳型、全立体再现样品。这种特定材料的样品均为原物体表面立体信息的再现品,又可以做消失型模具,用普通铸造法可得到其它材料样品和阴模,而再通过模具铸造可得到其它材料的批量的原物体的样品。第一种方法的能使样品表面立体信息存入计算机的功能,使其技术得到延伸,即能使用第二种方法的自动化形式,用计算机操纵的自动绘图系统,自动化的迅速的高质量的重复实现原样品表面立体信息再现。
第二种方法的实现,依赖计算机存储信息图,用遥感技术得到的三维信息图是依靠高技术的、复杂的、较困难的和比较昂贵的;而第一种方法中依靠机械扫描方法获得的,三维信息图是非常廉价的,可靠的方便的解决了一部分可以在室内测量的、较小的物体样品表面立体信息测取、存储问题,它能使小型雕塑艺术品的版权要求能廉价的、迅速的、准确的实现计算机存储的三维数字式表达方式;使艺术品的复制速度和质量通过第二种方法得到很大提高。第二种方法使样品的复制品放大或缩小,实现了无级别的、任意的比例,这非常重要,它能使模具制造业中的“放缩量”得以准确地实现。并能极方便地把在实践中验证的误差,迅速地、准确地、给予修正,使得“精密铸造”的技术更加接近人们预先要求的目标。并免去小批量产品必须制造昂贵的模具这一使其不能推广的“瓶颈”。如果计算机内存信息是地形图数据、通过上述方法可以得到特定材料的凸版地图或凸版地图的阴型。如果计算机内存信息是雕塑工艺品的数据,通过上述方法可以得到特定材料的雕塑样品或样品阴型。如果摄影机是电视立体摄像机,利用上述方法,人物的塑像就可以从拍摄样品迅速得到特定材料的立体样品。上述方法使复杂的机械零件的铸型、雕塑工艺品的复制变得容易、可小批量制造且缩短了周期、造型准确、操作容易、成本降低、减轻了体力劳动。本发明使用的热接触退让性材料具有下述特性:当被电热触头接触的部位或被气化,或由本母体吸收,或熔化后流失离开母体,或熔化后体积急剧收缩或发生化学分解反映变为气体。而没被电热触头接触的部位仍保持原有的性质及状态。这类材料具备一定的物理化学稳定性。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为泡沫塑料。尤其是聚苯乙烯泡沫塑料低温热熔退让性能好、便于加工成型。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为石腊。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为聚压后成型的雪。此类材料使用本方法用于雪雕。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为冰。此类材料使用本方法用于冰雕。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为被挤压潮结、粘接成型的碳酸氢铵晶体。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是信息的执行机构是具有一定功率能恒温控制的电热触头。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是对于机械方法的信息的执行机构的电热触头和测取机构的测取触头在两个独立的座标系中运动是同步进行的。所指的座标系是三维的、直角座标系、圆柱极座标系、圆球极座标系。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是信息执行机构及测取机构的触头形状和大小一致并与被测取的物体立体表面结构相匹配。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是一种自动化方法中信息执行机构的电热触头与热接触退退性性材料之间的相对运动是在三维直角座标系、圆柱极座标系、圆球极座标系中进行的。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是所得到的复制样品与原样品是任意比例的相似形。
一种物体表面立体信息再现方法,其特征是对于机械方法中的信息测取机构的运动轨迹可以通过计算机附件鼠标器的同步运动输入到计算机内储存,并用三维座标系表达原样品的表面状态。
本发明的特点:本发明的关键在于使用了一些特定的低温热接触退让性好的材料,它可以被利用准确地记录与它接触的电热触头的运动轨迹,而电热触头的运动轨迹是根据原物体立体样品表面信息通过自动地或机械地完成的。这些低温热接触退让性材料对热触头的运动阻力小、所消耗的热能也少,普通的电阻放热机构就能满足使用要求。由于电阻放热机构可控性好,所以能和机械绘图机构或自动化绘图机构匹配来完成已知立体样品表面信息的再现。本发明实现了使用特定材料记录已知立体样品表面信息的三维座标的可控,因而能进行任意曲面的立体记录。本发明使已知立体样品表面信息再现时可以是等比例的、也可以是变比例的。本发明的方法可以得到已知立体样品的再现品即阳型,也可得到阴型。对已知立体样品扫描层次越密,触头尺寸愈小,所得样品表面就越光滑、细致。所得到的再现品也可以做为消失型铸造模具,通过各种铸造法得到其它材料的样品及永久性模具。本方法实现了包括冰雕、雪雕、立体地图生物标本雕塑艺术品的批量复制,能把计算机内储存的物体表面三维立体信息,用桌面自动化办公机械再现为特定材料的立体样品,本法简化了模具的制造,提高了复制准确度,缩短了工期,提高了生产率,减轻了体力劳动。
附图说明:图1、图2、图3、图4是本发明说明书附图。
图1.是本发明的自动机械化方法的原理示意图。
图2.是本发明的机械化方法的原理示意图,为图3的A-A剖视图;
图3.是本发明的机械化方法的原理示意图,为图2的B-B剖视图;
图4.是本发明的另一种机械化方法的原理示意图,
图1为立体样品表面信息再现的自动机械化方法原理轴侧示意图。XYZ表示三维座标系,摄影机1,已知立体样品2,摄影机按箭头所示从样品2取得信息,连接导线3,电子计算机4,具有XY座标方向两维运动的自动绘图机5,激光测距仪6,固定在绘图机笔座12上的指向XZ座标平面的触头架7,装在触头架上的电热触头8,工作面处于XZ座标平面内且能沿Z向平移的工作台9,固定在工作台9上工作面上的泡沫塑料板材10,工作台沿Z方向平移的传动机构11,已知立体为圆锥体,经过扫描样品2后可在泡沫塑料板10上产生半个样品的阴型。图2、图3是机械方法复制已知立体样品表面信息的方法,图2、图3中剖开的部分划有剖面线,为了表示清楚个别部分没有划剖面线,图中XYZ为座标方向,电热触头21,测取信息触头22,圆锥体样品24,夹紧及主动旋转分度机构23,绘图机械头25,电热触头26,复制品夹紧及被动旋转分度机构27,圆锥体复制品28,半个圆锥体复制品的阴型29,ZY方向平面工作台30,XY方向平面基础底座31,XY方向扫描工作台32,XY方向工作台32在Z方向移动的机构33。图4是机械方法复制已知类球状样品表面信息的方法示意图,图为XY平面投影图,Z方向表示省略,图中有XY基准平面扫描工作台41,导向滑块42,电热执行触头43,平行四边形工作架44,机械绘图头45,测录触头46,主动旋转分度机构47,类球状原子样品48,圆环导向机构49,泡沫塑料球状材料50,样品夹紧机构51,微型计算机附件鼠标器52与微机相连接的导线53。
实施例:
例1.物体表面立体信息再现的自动机械化方法
附图1为本实施例附图,图中含义详见附图说明部分,不在重述。泡沫塑料固定在工作台9上。工作时,摄影1对圆锥体2实施立体拍照,计算机4对底片经过解析处理后得到圆锥体的数字座标信息,XY座标方向运动的自动绘图机5执行计算机4的指令对圆锥体从底部向上逐断层轮廓扫描。绘图笔架12的运动轨迹通过触头架7传递到电热触头8,此时触头8的运动轨迹被记录在泡沫塑料板10上。即触头8接触泡沫塑料板的部分被熔掉,留下没被熔掉部分。激光测距仪6对热触头在泡沫塑料板上留下的轨迹进行监测,所得到的信息与计算机内存信息进行比较,反馈回来的信号将对自动绘图机笔架的运动状态进行修正,以得到与测绘值更为接近的状态。断层轮廓每扫描完成一次,这个信号被放大用来驱动传动机构11使工作台9带着材料10沿Z座标方向向下移动一个预定值并与绘图机5扫描的下一个断层同步。这样按预定程序对圆锥体逐层扫描后就可在泡沫塑料板上得到圆锥体的过其顶点的对称的半个阴型。如果把计算机内的座标信号翻转,则可得到圆锥体的过其顶点的对称的半个阳型,两个半个阳型合起来即为一个立体圆锥体的在现品,这样已知圆锥体表面信息得以再现。本法可以利用已有计算机内存的物体表面的三维信息,使之立体再现。
例2.物体表面立体信息再现的机械方法
附图2、图3为本实施例附图,图中含义详见附图说明部分,不在重述。立体圆锥体24被夹在有主动旋转分度的机构23上,泡沫塑料板固定在对称一侧的工作台30上,另一个圆柱形泡沫塑料夹紧在被动旋转分度机构27上。机械绘图头25的一个端部固定的测取触头22和电热触头21为一整体。由于机械绘图头利用平行四边形原理,测取触头22能保持在任何位置时同X轴平行。操纵机械绘图头25,控制测取触头22的头端部永远与圆锥体24保持接触并沿XY平行扫描圆锥体24。此时电热触头21与测取触头22的运动轨迹一致。电热触头21接触到泡沫塑料板后熔掉被接触的部分,留下没被熔掉部分。一个断层扫描完成后,操纵XY平面工作台Z方向移动机构33,使工作台32移动一个预定值,再对新的断面重复扫描,当逐层扫描完成后能够在泡沫塑料板上得到一个过其顶点对称剖开的半个圆锥体的阴型29。如果操纵机械绘图头25使测取触头22保持与圆锥体24表面接触并沿XY平面通过其轴心的断面轮廓对圆锥体扫描,同时电热触头26接触圆柱泡沫塑料的的部分被熔掉,留下没被熔掉的部分。一个断面扫描完成后,操纵主动、被动旋转分度机构23及27同步转动一个预定角度。开始对下一个断面扫描,重复操作到圆锥体旋转一周后,得到一个圆锥体的泡沫塑料样品28,实现了立体表面信息的再现。它可以做消失型模具,用铸造法得到金属圆锥体样品或金属模具,再通过模具得到圆锥体的复制品。本法也可以通过鼠标器或其它传感器把测取笔的运动轨迹输入进计算机内,用三维座标来表达物体表面的立体状态。
上述选择简单结构的圆锥体做为圆物体样品举例是为了便于理解本发明方法,而实际物体样品结构是多种形式和复杂的,如人物雕塑。
Claims (12)
1.一种物体表面立体信息再现方法,主要包括物体表面立体信息测取、信息处理及记录、复制成特定材料的立体样品或立体阴型、其特征是可以调节控制的电热触头在特定的热接触退让性材料上通过执行机构按已取得的原物体立体表面立体信息做三维座标方向的相互运动留下电热触头的运动轨迹,这种在特定的热接触退让性材料上记录的轨迹可做为原物体表面立体信息的再现样品,也可以做消失型铸造模具,从原物体表面立体信息的测取到最后得到原物体立体信息的再现样品具体可通过第一种方法,该方法是在有原立体样品的条件下,从原立体表面信息的测取到直接复制出特定热接触退让性材料的立体再现样品或立体阴型不需要中间环节,只能不间断地一次得到原物体表面立体信息再现的样品的机械方法,该方法利用三维座标方向运动机构对原物体进行行、点扫描,测取原物体触头的运动轨迹,用机械的方式直接传递到电热触头上,电热触头的运动轨迹被记录在特定热接触退让性材料上,就得到了物体再现样品和立体阴型,这种再现样品可做为消失型铸造模具。该法操作过程为原物体[24]被夹具夹紧在有主动旋转分度的机构[23]上,泡沫塑料板固定在对称一侧的工作台[30]上,另一个圆柱型泡沫塑料被夹紧在被动旋转分度机构[27]上,与机械绘图头[25]一端固定的测取触头[22]和电热执行触头[21]为一整体,由于机械绘图头利用平行四边形原理,测取触头[22]能保持在任何位置时与X轴平行,操纵机械头[25]控制测取触头[22]的头端部永远与原物体[24]保持接触并沿XY平面扫描原物体[24],此时电热触头[21]与测取触头[22]的运动轨迹一致,电热触头[21]接触到泡沫塑料板后熔掉被接触的部分,留下没被熔掉的部分,一个断面扫描完成后操纵XY平面扫描工作台Z向座标移动机构[33]使工作台[32]移动一个预定值,再对这个断面重复扫描,当逐层扫描完成后,能在泡沫塑料板上得到一个原物体立体的半个阴型[29],这样就完成了物体表面立体信息的一种再现,同样操纵机械绘图头[25]使测取触头[22]保持与原物体[24]表面接触并沿XY平面通过其旋转轴心的断面轮廓对原物体[24]扫描,同时电热触头[26]接触泡沫塑料圆柱材料[28]上的部分被熔掉,一个断面扫描完成后操纵主动及被动旋转分度机构[23]和[27]同步旋转一个预定角度,对下个断面扫描,重复操作到原物体[24]旋转一周,最后得到一个立体样品[28],实现了物体表面立体信息的再现。图4是另一种机械的物体表面立体信息再现方法。操作过程为:原样品类球状物体48被夹紧机构51固定在主动旋转分度机构47上,泡沫塑料球状材料50也被固定在夹紧机构51上、主动旋转分度机构47上,测取触头46和电热执行触头43被连接在平行四边形工作架44上,平行四边形工作架44同机械绘图头45相连接,测取触头和电热执行触头能在导向滑块42中做相对平动运动,导向滑块42在圆环导向机构49上可做围绕中心点的圆弧运动,41是XY平面基准扫描工作台,微机附件鼠标器52和连接导线53同平行四边形工作架44连接在一起,工作状态时操纵绘图头44使测录触头46与样品48保持接触,并沿导向圆环49对样品48进行XY平面扫描,电热执行触头的运动轨迹与测录触头的运动轨迹是一致的,电热执行触头43把测取触头46的运动轨迹记录在特定材料50上,每扫描完成一个平面轮廓,操纵主动分度机构47,使其旋转一个预定值角度,然后对这个平面的样品轮廓进行扫描,重复扫描到旋转360后就可得到原样品48的立体复制品50;同时,鼠标器与工作台平面摩擦,鼠标器的运动轨迹同测取触头的运动轨迹在XY方向上的变化值成函数关系,这样样品48的表面状态立体宏观信息通过测取触头46,平行四边形工作架44,鼠标器52和连接导线53被输入计算机内,存储于磁盘中;这组信号经过处理,可以得到一组样品48的表面立体三维信息数字图。从原物体表面立体信息的测取到最后得到原物体立体信息的再现样品具体可通过第二种方法,该方法是在有原立体样品的条件下,从信息的测取、信息的处理、记录、储存、传递、输入、信息的处理执行到得到特定热接触退让性材料的立体样品或立体阴型的物体表面立体信息再现的自动机械化方法,该方法可以不间断地一完成,也可以各单元分别完成,最后得到立体样品或立体阴型,该法操作过程是由摄影机[1]对原物体[2]进行立体拍照,计算机[4]对底片经过解析处理得到物体的数字座标信息,具有二维座标方向运动的自动绘图机[5]执行计算机[4]的指令对物体[2]从一端向另一端进行轮廓扫描,绘图机[5]的笔架的运动轨迹通过触头架[7]传递到电热触头[8],电热触头[8]的XY座标方向的运动轨迹被记录在特定热接触退让性材料[10]上,激光测距仪[6]对触头[9]在材料[10]上留下的轨迹进行监测,激光测距仪所得到的信息与计算机内存信息进行比较,反馈回来的信号将通过计算机对绘图机[5]的笔架运动状态进行修正以得到与物体的原测绘值趋向一致的轨迹,断层轮廓扫描每完成一次,这个信号被放大用来驱动传动装置使装有材料[10]的工作台[8]在Z座标方向上产生移动并与绘图机[5]扫描下一个断层同步,电热触头接触到材料[10]上的部分被熔掉、留下没被熔掉部分,这样对物体[2]按预定程序逐层扫描,最终可在热接触退让性材料[10]上得到半个阴型,如果把计算机内的座标翻转则可得到物体[2]的半个阳型,按同样的办法可得物体[2]的另半个阴型和阳型,这样就得到了原物体[2]的再现样品或做为消失型模具的模型,如果采用具有XY轴向移动的绘图机[5]及装有材料[10]的工作台的极座标系统,工作台旋转机构的极座标系的原点轴与绘图机上的笔架处于同一平面内并与X轴平行,热接触退让性材料[10]固定在旋转轴上,轴的旋转角度与机算机扫描断层同步,重复对通过轴心断层扫描就得到物体[2]表面信息再现的全立体样品或做为消失型模具的模型。如果采用具有XY轴运动的绘图机5及装有材料10的球状极座标系统工作台,工作台具备Z轴旋转和X轴旋转功能,球座标系的原点在绘图笔架的平面内,X轴Z轴的旋转与计算机扫描的断层平面同步,重复扫描就能得到原样品2的表面信息再现的全立体样品,这种方法处理类球状样品比较简便。
2.如权利要求1所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为泡沫塑料。
3.如权利要求1所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为石腊。
4.如权利要求1所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为聚压后成型的雪。
5.如权利要求1所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为冰。
6.如权利要求1所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是可被记录物体表面信息的特定热接触退让性材料为被挤压潮结、粘接成型的碳酸氢铵晶体。
7.如权利要求1所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是信息的执行机构是具有一定功率能恒温控制的电热触头。
8.如权利要求1所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是对于机械方法的信息的执行机构的电热触头和测取机构的测取触头在两座标系中运动是同步进行的。所说的座标系是三维的直角座标系、圆柱极座标系、圆球极座标系。
9.如权利要求1、7或8所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是信息执行机构及测取机构的触头形状和大小是一致的并与被测取的物体立体表面结构相匹配。
10.如权利要求1、7或8所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是一种自动化方法中信息执行机构的电热触头与热接触退退性性材料之间的相对运动是在三维直角座标系、圆柱极座标系、圆球极座标系中进行的。
11.如权利要求1、7或8所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是所得到的复制样品与原样品是任意比例的相似形。
12.如权利要求1、7或8所述的一种物体表面立体信息再现方法,其特征是对于机械方法中的信息测取机构的运动轨迹可以通过计算机附件鼠标器的同步运动输入到计算机内储存,并用三维座标系表达原样品的表面状态。
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