[發明專利]一種擬實匹配間隙面差測量方法

在審

• 申請號: 202211067769.6
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115546534A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 王輝;李明;韋慶玥;柴子濤
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/762;G06V10/74;G06F30/13
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

本發明公開了一種擬實匹配間隙面差測量方法，能應用于汽車總裝件間隙面差的擬實匹配測量。本發明基于汽車總裝擬實匹配測量，對不同的匹配類型做了分類，并分別對其建立測量數學模型。首先獲取一對匹配件的截面輪廓信息，然后使用聚類算法區分出主零件和對手件各自的輪廓，最后通過設計的數學模型計算出所需的間隙面差大小。本發明解決了間隙面差手動測量時的耗時耗力，極大提高了測量效率。

技術領域

本發明涉及一種擬實匹配間隙面差測量方法，屬于幾何測量技術領域。

背景技術

汽車制造工業是我國國民經濟的重要支柱產業之一，雖然我國已是當前世界上最大的汽車生產大國，但由于我國汽車行業發展較晚所以至今仍不是汽車強國。隨著汽車工業的發展，人們對車身品質的要求也越來越高，從外觀造型到內飾的材質，從外觀的面品光影到車門的間隙面差，每一個細節都會決定客戶對產品的認可。在車身裝配過程中，如果覆蓋件之間存在較大的間隙和面差，則會直接影響到汽車車身的整體外觀、密封、開關流暢性以及風噪，所以必須對車身間隙面差質量狀態進行嚴格把控。合理設定間隙面差是提升感知質量的有效手段，同時間隙面差的大小體現了汽車廠商的設計制造水平，直接影響用戶的感官。

因此在汽車零件批量生產前需要通過樣件按照實際裝配工序進行裝配，驗證相互匹配的零件是否符合要求。擬實技術實質上是一種數字孿生技術，它通過構建真實場景的方法并進行檢測、分析并決策，此時在計算機和CAD軟件中被操作的對象已不僅是理想的CAD模型，還有實際零件逆向構建的擬實模型，也稱為數字孿生模型(Digital twin model,DTM)。擬實匹配測量在國外獲得了比較廣泛的應用，它改變了產品從研發到投入使用過程中反復修改和試制的現狀，提高了制造業的效率。通過對實物匹配面進行掃描，重新擬合成近似實物的擬實匹配面，利用計算機進行擬實匹配，從而起到實際裝配預警及優化建議的作用，大大提高了測量效率，縮短了產品周期。當前的大多數擬實匹配僅能開展一些常規型面的匹配測量，并且由于車身間隙面差被測對象形面的復雜性和多樣性，車身間隙面差測量多數還是依賴于測量人員使用一些測量工具(如間隙面差尺)進行手工測量。這不僅依賴測量人員的熟練程度，并且效率較低。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種擬實匹配間隙面差測量方法，通過分析傳統間隙面差測量方法的原理和特點，結合間隙面差的定義對零件實際裝配過程中的各種零件類型進行分類，分別建立相對應的數學模型，并提出一種間隙面差測量擬實匹配測量方法。前期通過在一對匹配零件的標準CAD模型上生成測點，由這些測點獲取矩形采樣區域的位置和大小。當實際掃描點云過濾重構和CAD模型配準后用之前獲取的一系列矩形采樣區域對重構后的匹配模型采樣，從而獲取重構模型二維截面輪廓信息，最后運用本發明方法測量出間隙面差的大小。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下技術方案：

一種擬實匹配間隙面差測量方法，通過對實際零件掃描所得點云過濾處理重構后，進行局部采樣，獲取二維截面輪廓數據點，通過處理這些數據獲得間隙面差大小。

優選地，定義一對匹配件和面差相關的匹配面稱為面差匹配面，和間隙相關的匹配面稱為間隙匹配面。

進一步優選地，定義一對匹配件，分為主零件和相關件，其中主零件為基準件；面差為兩裝配零件的上表面的高度差，而間隙為兩裝配零件中間的裝配間隙值；并定義主零件和相關件和測量面差相關的兩個面為各自的面差匹配面，和測量間隙相關的兩個面為各自的間隙匹配面。

優選地，定義了某個零件其間隙匹配面和面差匹配面夾角大于90稱為90°類型，反之稱為90°類型，從而定義匹配件各自的類型。

進一步優選地，按照匹配件各自的類型，得出間隙面差兩種常見的匹配類型即 90°,90°和90°,90°。

更進一步優選地，按照間隙面差實際手動測量方法，實施兩種匹配類型90°,90°和 90°,90°的間隙和面差的擬實匹配間隙面差測量方法。