一種鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法，包括以下步驟：1）利用三維光學(xué)掃描測量設(shè)備分別對鈑金件以及模具的貼合表面進行測量，獲得各表面的三維測量點云數(shù)據(jù)；2）利用有約束的模型對齊方法對鈑金件測量數(shù)據(jù)與模具測量數(shù)據(jù)進行最佳地貼合對齊；3）計算鈑金件上各測量點與模具數(shù)據(jù)中對應(yīng)的最近點間的距離，即是鈑金件上該處與模具的貼合間隙。本發(fā)明依據(jù)算法實現(xiàn)鈑金件與模具之間的最佳貼合對齊，無需事先在鈑金件和模具上布置輔助定位裝置，同時提高了貼合間隙的檢測精度。
【專利說明】一種鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈑金件檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈑金件在飛機、汽車等行業(yè)的零部件中占有相當(dāng)大的比例，如飛機蒙皮、隔框、翼肋、汽車覆蓋件等，具有高的尺寸和形狀要求。為了保證鈑金件產(chǎn)品的質(zhì)量，在加工完成后需要對其外形進行檢測，其中鈑金件與對應(yīng)模具之間的貼合間隙是一項重要的檢測內(nèi)容。貼合間隙不但用來評價鈑金件的表面準確度，更可以通過對其分析來找出影響成形工藝的關(guān)鍵因素，為鈑金件加工工藝設(shè)計與改進提供參考。
[0003]目前，鈑金件與模具貼合間隙的檢測方法是:將被測鈑金件放置并固定在對應(yīng)的模具上，然后將塞規(guī)塞進鈑金件與模具的間隙中，從塞規(guī)的尺寸獲得貼合間隙。由于受塞入方法的限制，這種方法只能對鈑金件邊緣處的貼合間隙進行檢測，對塞規(guī)無法塞進的中間部位則無法檢測。另外受實物塞規(guī)尺寸和精度的限制，檢測精度不夠高。
[0004]上述檢測方法通常稱為模擬量檢測方法，近年來利用三坐標測量機、三維光學(xué)掃描等數(shù)字化檢測方法得到越來越多的應(yīng)用。
[0005]在數(shù)字化檢測方法中，利用三維光學(xué)掃描測量設(shè)備對被測物體表面進行測量已經(jīng)有大量的應(yīng)用。目前，利用三維光學(xué)掃描測量設(shè)備可以對鈑金件表面進行數(shù)據(jù)測量，然后將測量數(shù)據(jù)與鈑金件的設(shè)計數(shù)模(或者對應(yīng)的模具數(shù)模)進行最佳對齊，獲得被測零件與設(shè)計數(shù)模之間的誤差，但是該誤差不能表示鈑金件與模具之間的間隙。主要原因是:(I)鈑金件與模具貼合時要求不能相互穿透，而通常的最佳對齊方法是使得被比較的兩個表面的距離誤差最小，存在表面互相穿透的情況；(2)鈑金件與模具之間很多情況下通過定位孔/銷來保證鈑金件不會側(cè)向滑動，通常的最佳對齊方法沒有考慮這一因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有數(shù)字化檢測方法中不能表示鈑金件與模具之間間隙的問題，提供了一種鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法，依據(jù)算法實現(xiàn)鈑金件與模具之間的最佳貼合對齊，無需事先在鈑金件和模具上布置輔助定位裝置，同時提高了貼合間隙的檢測精度。
[0007]本發(fā)明提供了一種鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法，包括以下步驟:
[0008]1)利用三維光學(xué)掃描測量設(shè)備分別對鈑金件以及模具的貼合表面進行測量，獲得各表面的三維測量點云數(shù)據(jù)；
[0009]2)利用有約束的模型對齊方法對鈑金件測量數(shù)據(jù)與模具測量數(shù)據(jù)進行最佳地貼合對齊，鈑金件測量數(shù)據(jù)與模具測量數(shù)據(jù)模型對齊的目標函數(shù)為:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法，其特征在于包括以下步驟: 1)利用三維光學(xué)掃描測量設(shè)備分別對鈑金件以及模具的貼合表面進行測量，獲得各表面的三維測量點云數(shù)據(jù)； 2)利用有約束的模型對齊方法對鈑金件測量數(shù)據(jù)與模具測量數(shù)據(jù)進行最佳地貼合對齊，鈑金件測量數(shù)據(jù)與模具測量數(shù)據(jù)模型對齊的目標函數(shù)為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法，其特征在于:步驟2)中所述的有約束的模型對齊方法包括定位配合約束和表面貼合約束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法，其特征在于:所述的定位配合約束為:、.≤bj (R, T) ^ μ j (j = 1, 2，…，m)，其中bj (R, T)為鈑金件上的定位特征點到理論模型定位器的距離，'.、μ ^分別為最小和最大約束值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈑金件與模具之間貼合間隙的檢測方法，其特征在于:所述的表面貼合約束為:hi (R, T)≥O (i = 1，2，…，η)，其中Iii (R, Τ)為Pi點到模具理論模型上最近點的距離，該值也是Pi點的貼合間隙。
【文檔編號】G01B11/14GK103994726SQ201410182493
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】劉勝蘭, 葉南, 石慶蘭, 譚高山, 張麗艷 申請人:南京航空航天大學(xué)