应用TRIZ理论的表面集成数字化方法研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程(Mod唧M粕uf如turingEn舀neering)2014年第2期应用T砒Z理论的表面集成数字化方法研究+杨雪荣，成思源，张湘伟，郭钟宁(广东工业大学机电工程学院，广州510006)摘要：表面数字化是逆向工程的关键技术之一，针对其精度和效率难以同时提高的冲突，运用发明问题解决理论(n【Iz)中的冲突解决理论来分析问题，用通用技术特性参数描述冲突，利用冲突矩阵从40条发明原理中找到有启示作用的发明原理。根据分割和预操作发明原理，将两种不同传感器有机集成，形成一个整体系统，实现优势互补，形成多传感器集成测量新方法。实验结果表明，该方案可有效

2、解决逆向工程表面数字化的精度和效率之间的冲突，能够同时提高表面数字化的精度和效率。关键词：逆向工程；表面数字化；发明问题解决理论(TRIZ)；发明原理；冲突矩阵中图分类号：THl22文献标志码：A文章编号：1671—3133(2014)02—0010—05SurfaceintelligeIltdigitizationtechnologybasedonTRIZYangXuerong，ChengSiyllan，ZhangXiangwei，GuoZhongIling(FacultyofElec咖mech枷csEn西neering，GuangdonguniVersit

3、yofTechnology，Gu锄gzhou510006，China)Abstran：Sl耐砬edi舀tizationistllekeystepinr；everseen西neering，anditisdi珏iculttoimprovetlledigitizedaccumcyande俄-ciencysimlllt明eously．neoryofInve而veProblemS0lving(TRIZ)tlleoryisusedto锄alysestllecontmdictoryinfb瑚ation，蛐duniversaltechnologycharaucterparam

4、etersareusedtodescribepmblem，tllentlleinventiontlleoryarefoundf而mtlIecon协adictionmatrixtosolvet}Iisprobkm．Accordingtotlledivision粕dtlleadv肌ceoperationoftheinventionpfinciple，thedi船rentsenso玛a托inte铲砒ed，avarietyofsensorscanfhUyplaytheirrespectiveadv粕tages，butalsotofo皿awholesystemtocom

5、plementoneanotllertofo硼amulti—sensorinte乎．atedmeasurement．Theexperimentalresultsshowtllatthisevolutionschemecane珏．ectivelysolvethepmblemofsurfacedi画tizationinreverseen百neering，whichcanimpmve山eaccumcyaIldemciencyofsurfacedi舀tiza-tioninthecun．entequipmenttechnologyconditions．Keywords：

6、reve瑁een西neering；surf如edigitization；TRIz；inVentiVetIleory；contradictionmatrixO引言逆向工程技术作为消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要支撑技术，在先进制造领域被广泛地应用。提高逆向工程的精度、效率以及集成化和智能化水平，一直是国内外学术界广泛关注的热点问题u引。逆向工程的实施首先需要通过特定的测量设备和测量方法获取实物表面离散点的几何坐标数据，实现表面数字化，再进行数据处理与CAD建模。获取数据精度与获取数据时间是数字化方法最基本的指标。数字化方法的精度决定了CAD模型的精度

7、及反求的质量，而测量速度在很大程度上影响着反求过程的快慢。目前常用的各种数字化方法在这两方面各有优缺点，且有一定的适用范围，因而如何高效、高精度且完整地完成各种类型实物表面的数据采集，是逆向工程的主要研究内容之一。发明问题解决理论(TheoryofInventiveProblemSolving，7mIz)是一种易学易用的创新理论体系，具有普遍性、实用性和可操作性强的特点。用TRIz分析方法可以快速发现设计中存在的冲突本质。TRIz发明原理指出了合理解决冲突的方向及方法∞J。针对目前逆向工程表面数字化的现状，本文利用TRIz对其存在的冲突问题进行分析和研究，寻求

8、可行的解决方案。+国家自然科学基金项目