[發明專利]一種基于三維掃描輔助定位的鍛件校調方法

有效

• 申請號: 202011638723.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112685858B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 許明甲;高艷伶;黃健
• 申請（專利權）人: 上海電氣上重鑄鍛有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 上海樂泓專利代理事務所(普通合伙) 31385
• 代理人: 張雪

本發明公開了一種基于三維掃描輔助定位的鍛件校調方法，包括以下步驟：S1模型獲?。涸诹慵魃洗_定至少三個特征點；建立標準模型和毛坯模型；S2數據獲取：將標準模型和毛坯模型疊合匹配，以所述標準模型的坐標系測得所述特征點的標準三維坐標；將所述零件毛坯放置在機床上，并測得所述特征點的機床坐標；計算任意兩所述特征點對應軸上的標準差值和機床差值；S3確定校調：校調使得所述標準差值和所述機床差值接近或相等。本發明通過三維掃描計算的輔助，簡化校調控制目標，校調結果更清晰、可預測，大大降低了鍛件的校調難度，縮短了生產周期，降低了生產成本，有效地控制了加工校調導致的缺量風險。

技術領域

本發明涉及機械裝備制造技術領域，尤其涉及一種基于三維掃描輔助定位的鍛件校調方法。

背景技術

隨著國家裝備制造業的快速發展，對鍛件的需求量不斷攀升，且制造要求越來越高，逐步向大型化、重型化發展。在鍛件鍛壓完成后、機床進行加工前，需要提前確認零件的余量狀態，在確保滿足圖紙的尺寸要求后，才能繼續加工流轉。

由于現鍛壓技術的逐步成熟，為節省生產成本及相應資源，鍛壓余量逐步降低，鍛壓目標愈發接近圖紙要求形狀。在此前提下，冷加工前確認零件余量狀態愈發困難且重要。針對簡單的筒體類及板類零件，在立車、銑床等機床上裝夾固定、打表測量后，根據測量結果進行簡單的借調，如平推、墊起等，即可滿足需要，且因零件形狀、借調方案均較簡單，故借調結果可預測且誤差較小，校調作業較簡單且無需重復校調。但涉及異形零件時，在機床上固定且打表測量后，在相同的借調方案前提下，借調結果難以預測且誤差較大，往往需進行反復多次借調測量，極大地增加了生產成本及周期，且加工校調導致的缺量風險較大。例如圖1所示的異形大鍛件，該零件形狀似碗，且“碗口”與“碗底”直徑差異較大，在立車上進行測量時，為保證內、外側可同工位測量，需保持“碗口”朝上的狀態放置在機床上，同時在“碗底”部位進行墊平、夾緊等操作；后續進行借調時，由于零件在此工位處于“上大下小”的不穩定狀態，平推、墊起等操作引起的零件位置改變往往與預期結果差異較大，同時由于內外側均為弧形結構，借調結果也難以準確預測。常規校調方法往往無法順利完成校調作業。

隨著科學技術的發展，三維掃描技術日趨成熟，也逐步運用在重型裝備制造行業中。如大鍛件鍛壓完成后，可通過三維掃描確定鍛件毛坯的尺寸，與后續加工模型進行比對，確定各位置余量情況。但現有的技術方案并不能與機加工進行很好的有機聯動，輔助機加工進行零件定位。

發明內容

本發明旨在提供一種基于三維掃描輔助定位的鍛件校調方法，以克服現有技術中存在的不足。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種基于三維掃描輔助定位的鍛件校調方法，包括以下步驟：

S1模型獲取：

在零件毛坯上確定至少三個特征點，所述至少三個特征點不共線；

建立標準模型和毛坯模型，所述標準模型為零件經過加工后的三維模型，所述毛坯模型為零件毛坯的三維掃描模型；

S2數據獲取：

將標準模型和毛坯模型疊合匹配，以所述標準模型的坐標系測得所述特征點的標準三維坐標(X、Y、Z)；

將所述零件毛坯放置在機床上，并測得所述特征點的機床坐標(X＇＇、Y＇＇、Z＇＇)；

計算任意兩所述特征點對應軸上的標準差值和機床差值，所述標準差值為對應軸上標準三維坐標差值，所述機床差值為對應軸上機床坐標差值；

S3確定校調：

校調使得所述標準差值和所述機床差值接近或相等。

本發明的一個較佳實施例中，所述步驟S3確定校調依次包括：