[發明專利]大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描系統及掃描方法

在審

• 申請號: 202210637903.5
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN115164765A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 黃順舟;祁佩;李蓓智;陳裕梁;毛鑫;趙維剛;任斐
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描系統，其特征在于，包括AGV、夾具環、旋轉機構、掃描機構和控制柜；

所述夾具環和所述旋轉機構均安裝在所述AGV上；所述夾具環用于固定夾緊大型復雜結構箱體，所述旋轉機構用于支撐所述夾具環，能帶動夾具環和大型復雜結構箱體整體回轉滾動；

所述掃描機構包括掃描儀、二維電動云臺、三角支架和平板車；所述三角支架安裝在所述平板車上，所述二維電動云臺安裝在所述三角支架上，所述掃描儀安裝在所述二維電動云臺上；所述掃描儀采用GSI高精度短距離掃描儀；

所述AGV、所述旋轉機構、所述二維電動云臺、所述掃描儀和所示平板車均與所述控制柜連接。

2.大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描方法，其特征在于，采用權利要求1所述的大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描系統，自動掃描方法包括：

S1、AGV將大型復雜結構箱體運到指定位置，并布置好參考點；

S2、調整掃描儀的位置及俯仰角度；

S3、掃描儀對大型復雜結構箱體進行全方位掃描。

3.如權利要求2所述的大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描方法，其特征在于，所述步驟S1中，大型復雜結構箱體的兩端均通過夾具環固定在AGV上，控制柜控制AGV將大型復雜結構箱體運到指定位置；在兩個夾具環上布置參考點。

4.如權利要求3所述的大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描方法，其特征在于，所述步驟S1中，在每個夾具環上布置八個參考點，一共布置十六個參考點，對每個夾具環，夾具環的兩面各布置四個參考點，該四個參考點分別位于矩形夾具環的四個角上。

5.如權利要求2所述的大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描方法，其特征在于，在大型復雜結構箱體兩端及中間各設置一掃描位置；控制柜通過控制平板車移動將掃描儀推到掃描位置，控制柜通過調節二維電動云臺來調整掃描儀的俯仰角度，使掃描儀能夠最大限度地掃描到大型復雜結構箱體，調整完后鎖定二維電動云臺和三角支架；在每個掃描位置均需調節掃描儀的俯仰角度。

6.如權利要求5所述的大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描方法，其特征在于，控制柜控制掃描儀，使之能夠在掃描位置上對整個大型復雜結構箱體進行掃描；在三個位置全方位掃描完大型復雜結構箱體的兩面后，控制柜控制旋轉機構將大型復雜結構箱體旋轉180°，繼續在三個掃描位置對大型復雜結構箱體進行掃描。

7.如權利要求1所述的大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描方法，其特征在于，自動掃描方法還包括：

S4、將掃描數據生成點云數據并進行數據處理，計算出大型復雜結構箱體各面的磨削量；

S5、生成加工后大型復雜結構箱體的igs模型。

8.如權利要求7所述的大型復雜結構箱體三維幾何外形自動掃描方法，其特征在于，所述數據處理包括掃描點云拼接、點云降噪處理、特征識別，最后計算出各面的磨削量。