[發明專利]一種以工裝為載體的點云虛擬匹配裝置及方法

有效

• 申請號: 202110047347.1
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112907508B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 史有為;楊博;孫政;王蘋蘋;于翔波
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/74;G02B26/10
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 郭佳寧

本發明屬于汽車行業沖焊件點云掃描尺寸評價技術領域，具體涉及一種以工裝為載體的點云虛擬匹配裝置及方法，在工裝上預設固定限位座和可拆卸基準板，將可拆卸基準板和沖焊件的點云數據整體輸出，與二者的整體標準CAD模型進行擬合比對，擬合比對時以可拆卸基準板的上表面和側面為比對參考基準點，從而實現沖焊件在工裝約束下的尺寸偏差輸出；該方法主要是通過轉化工裝的定位基準，將工裝的建系基準掃描不可達區域轉化為可直觀掃描的基準板。同時該掃描基準板具有標準化、可靈活拆換，且無先后掃描順序等諸多優勢，實現了不改變工裝主體結構的前提下擴大了沖焊件的掃描范圍，為分析驗證沖焊件問題提供了更高效、直接的解決手段。

技術領域

本發明屬于汽車行業沖焊件點云掃描尺寸評價技術領域，具體涉及一種以工裝為載體的點云虛擬匹配裝置及方法。

背景技術

目前行業激光掃描主要針對沖焊件自由、無約束狀態進行掃描，用獲得的點云數據和理論數模比對，從而評價沖焊件的尺寸狀態。該掃描方法對零件自身的強度要求較高，造成實際工作中相當一部分的薄板件、強度不足的框架類零件無法開展掃描，使用范圍比較局限。

掃描的沖焊件狀態為全自由狀態，和沖焊件在工裝上有定位約束的狀態相比，沖焊件局部位置已發生一定的受力變形，造成沖焊件掃描的全自由狀態無法完全和實際工藝狀態一致，不利于更好的分析問題。

鑒于以上問題，如何利用工裝為載體，開展激光掃描已成為比較迫切的問題。

當前若直接把沖焊件放置到夾具上，受限于工裝上定位約束單元較多，造成沖焊件點云掃描完整度不高，更重要的是，沖焊件的定位孔被工裝定位銷固定，造成無法掃描孔位，從而無法用獲得的點云數據和理論數模進行比對。

只有將工裝的定位基準信息和沖焊件進行整體掃描，和二者結合的理論數模進行比對，并以工裝的定位基準信息為擬合參考點，方能實現對沖焊件在工裝上的尺寸狀態評價。

由于工裝是以基板的大平面和建系基準孔為定位基準，同樣受限于工裝上其它的定位約束單元和機構，無法實現對工裝定位基準信息的完整采取。

目前解決剛度不足沖焊件掃描方法主要依靠檢具定位，但擬合方法仍以沖焊件點云和數模進行評價，工裝不參與構造。該方法的缺點是定位基準部位全部被遮擋，定位無法掃描，擬合精度不高。

目前實現在以工裝為基準的掃描方法，主要依靠設備自身解決，如同時具備硬測加掃描功能的關節臂，該設備存在的缺點是需要吸附在工裝上，對工裝的布局及零件的造型要求較高，極容易出現設備與掃描物干涉，無法掃描的情況。

發明內容

為了克服上述問題，本發明提供一種以工裝為載體的點云虛擬匹配裝置及方法，通過在工裝上增加可拆卸的基準轉換塊，實現對工裝定位基準的掃描信息采集，實現將工裝的基準信息與沖焊件整體掃描，輸出點云數據后進行整體擬合，并以工裝上定位基準信息為擬合參考點，從而實現精準評價沖焊件在工裝上的尺寸狀態。

一種以工裝為載體的點云虛擬匹配裝置，包括固定限位座1、可拆卸基準板2和工裝主體基板4；其中工裝主體基板4上固定有多個固定限位座1，且在固定限位座1與工裝主體基板4之間設有第一調整墊片8，每個固定限位座1上均固定有一個可拆卸基準板2，其中可拆卸基準板2為一體件，包括位于頂端的掃描基準板、底板和中間支柱，其中掃描基準板和底板分別設置在中間支柱的上下兩端，可拆卸基準板2的底板固定在固定限位座1上；

所述可拆卸基準板2頂端的掃描基準板為五邊形板，該五邊形板的前側面和后側面平行，左側面和右側面平行，右前端的第五個側面為傾斜面，該傾斜面的兩端分別與前側面右端端部和右側面前端端部連接。

所述的固定限位座1由兩個側面固定塊5和一個底面固定板6構成，其中底面固定板6的前側面和右側面分別固定有一個側面固定塊5，且底面固定板6上設有光孔，第一固定螺栓7穿過光孔將底面固定板6擰緊在工裝主體基板4上，且在底面固定板6和工裝主體基板4之間設有第一調整墊片8。