对定制汽车底盘的高精度3D扫描，无贴点就是省心、复杂结构也可胜任
时间：2021-12-21 11:47 来源：南极熊 作者：admin 阅读：次
挑战：一家领先的高性能底盘设计公司需采用新方式，大幅提升日常项目工艺速度，同时不牺牲准确度和安全性
解决方案：Artec Eva、Artec Studio、Geomagic Design X
效果：采用Artec Eva进行3D扫描，数字捕获车身、零部件，设计完美贴合的定制底盘和FEA强化后的汽车部件，用于赛车和特殊项目，包括美国SEMA改装展，节省了几小时到几天的时间。
△探索频道的热播节目Twin Turbos Doug & Brad DeBerti的主持人和Jack Fisher使用Artec Eva扫描
Jason Heard和合作伙伴Jack Fisher多年来制作了几百个高性能底盘，没有一个出现过问题，但是他不想牺牲睡眠。
要说汽车会发生哪些故障，特别是在野外或赛道上驰骋时，除了严重的撞车事故，一般故障不会对司机造成生命危险。无论是爆缸、电气系统故障还是变速箱损坏，几乎都不致命。但底盘故障，基本都是很严重的。
所以，现代高性能底盘设计领域变得越来越火。如果设计的底盘太轻，那强度和安全性就不如人意。但如果使用更多更坚固的材料，底盘性能必然受到影响。多年来，南加州的Tekk Consulting Inc底盘设计师始终为定做的每一款底盘追求最佳强度质量比。
△Tekk Consulting 使用Artec Eva为Brad DeBerti的《The Performance Truck》节目制作的数字渲染
他们在业内被称为“能搞定事”的人，客户必须提前几个月预定，他们源源不断地服务私人客户和一些业内大咖，包括几家大型原始设备制造商。
但事情并非一直这么顺利。Tekk Consulting Inc已经从事了十多年的底盘设计，2018年，他们遭遇了瓶颈。尽管技术方面无懈可击，但他们却始终在和时间赛跑，只有这样，才能以一贯的高标准交付项目。
△Artec Eva扫描1990福特Bronco部件后的数字渲染
当时的情况，已经不允许服务新客户了，这也就意味着他们不能再承接大型项目，无法在竞争激烈的底盘设计行业脱颖而出。
于是Jason和Jack从头到尾彻底反思了自己的工艺流。他们开始寻找更快更紧凑的新方式，同时不牺牲分毫品质。他们思考的第一个问题就是如何测量车身和零部件。卡尺、卷尺和直尺是他们之前采用的传统测量方式，以确保数值准确无误。但这一过程非常耗时，不同项目可能要耗费几小时到几天不等。
上网搜了一下，他们发现有些汽车定制厂商不再使用手动测量法，而采用3D扫描。每个项目都能节省几个小时。反复搜索后，他们找到了Artec 3D网站。
Artec Eva一下吸引了他们。Eva是一款轻质手持式3D扫描仪，每秒捕获数百万点，几分钟后即可为汽车部件和其他物体制作出高度准确的3D模型。于是，他们致电当地的Artec经销商，预约一次现场演示。用Heard的话说，“搞定了。演示开始15分钟后，我们就清楚，这个问题解决了。立马支付购买。也不用什么培训，很容易上手。甚至不需要看使用说明。买完后，我们整个下午都用它在车间扫描。那天结束时，我们已经完全掌握了新工艺。”
△Jack Fisher使用Artec Eva扫描出展2019年福特SEMA展的Brad DeBerti福特F450后部
从那以后，Tekk Consulting Inc开始每天都离不开Artec Eva，完成了数百个项目，包括Brad Deberti的《The Performance Truck》，为10家顶级汽车制造商提供服务，包括各类底盘、肌肉车、各类SEMA项目等。
Heard解释道，“如果问业内任何一个人，随便哪个人，他们都会说：名声就是一切。不管什么原因，只要出了问题，最好还是乖乖退出这行。所以干这一行，没什么捷径可走，安全第一，永远不要眼高手低。”
他继续补充道，“Artec Eva让我们能实现更多，做得更好。同时，不牺牲准确度或安全性。事实上，我们能对任何车体结构、部件几何完成数字采集，无论有多复杂。又快又精准。”
△Jason Heard为Deberti的《The Performance Truck》项目使用 Artec Eva扫描2020丰田Tacoma驾驶室内部
Heard这样描述Eva的扫描工艺：
“对于零部件，我先做个旋转台，把部件放上。如果部件反光，我再用一点婴儿爽身粉或其他消光喷雾。这大概只增加了1/5000的涂层厚度，所以不影响扫描质量。”
他继续补充道，“接下来扫描部件，一面扫描两次，另一面再两次，确保没有遗漏。对于机械部件，比如螺栓孔之间的精确距离以及孔本身的大小，我会先用千分尺测量，然后在Geomagic Design X中画出来。非常简单快捷。”
“扫描车身和驾驶室时”，Heard说道，“我们通常先进行一个整体的‘几何采集’，也就是先采集整体结构。然后，我们再回头扫描每一块。之后将这些扫描与第一次的扫描对齐。之后我们在Artec Studio中处理扫描。”
△DeBerti“The Performance Truck”项目中Artec Studio处理Artec Eva扫描的截屏
他解释了Artec Studio中的处理流程：“我用了橡皮擦，可以轻松擦除不需要的部分。比如旋转台底部、道具等等。时间如果不充裕，我就进行自动对齐，否则我会手动处理，全部对齐后，进行全局配准等操作。”
“但对于大型驾驶室和结构，我不会进行全局配准，只做尖锐融合，因为这项功能就能把所有数据拼接起来，效果还很不错。”
然后，他们把扫描导出至Design X/SOLIDWORKS 2020，绘制底盘。
△根据Artec Eva 3D扫描制作的福特9英寸Third Member Assembly（用于精准制作后部车罩）CAD制图
Eva帮助Tekk Consulting Inc设计出内部空间最大的卡车（@ThePerformanceTruck），“底盘圆管完美贴合卡车外壳，”这样的话驾驶室空间也更大，驾驶员头部就能离底盘更远。从安全角度来看，用Heard的话来说，“这太关键了。”
若遭遇不幸，出现翻车，我们只能尽可能加大司机和底盘间距。借助Eva，我们可以把这个距离做到最大。“这对我们而言是最大的亮点。得到完美车身扫描后，直接就能设计出像手套般贴合的底盘。”
△使用Artec Eva扫描的两座Can Am X3底盘、悬挂系统、部件
问原始设备制造商索要CAD文件时，每个汽车定制商一定都经历过那种漫长的等待，令人沮丧。更糟糕的是，如果项目交期将至，客户天天给你来电，这种时候，耐心就消磨殆尽了。
Heard说道，“如果必须先拿到CAD才能开始，那我们是没法完成交期的，绝无可能。现在我们不用等了。只要自己扫描就行，无论是保时捷、丰田还是一些部件，都行。”
△很快完成的GTR发动机Artec Eva扫描
他继续补充道，“等我们拿到姗姗来迟的CAD文件，再和Eva扫描一对比，你猜怎么着？哇！简直一模一样，毫无例外。起初我们还很惊讶，但几百个项目过后，我们都习惯了。现在我们不等CAD文件了。直接扫描，开始设计。就这一步都帮我们节省了几天时间。”
△Brad DeBerti丰田Tacoma《The Performance Truck》项目中Artec Eva扫描（蓝色）和丰田原始设备制造商的数据（黄色）完美贴合
(责任编辑：admin)
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