[发明专利]三坐标测量机编程系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种编程系统及方法，特别是关于一种三坐标测量机编程系统及方法。

背景技术

产品检测是生产流程中的重要环节。随着产品制造业的发展，产品生产从大批量制造变成小批量多样化制造，产品检测从抽样检测发展成全检，多样化的检验需求迫切要求企业能够快速地对不同产品实施检测。

三坐标测量机是一种高精度、高效率的尺寸量测设备。三坐标测量机可以按照事先编制的量测程序实现自动量测，而且可测量具有复杂曲面零件的形状精度。制约三坐标测量机量测速度的瓶颈是三坐标测量机的编程速度。现有的一种编程方法是在三坐标测量机所配备的客户端计算机上直接运用三坐标测量机对产品进行编程。这种编程方法编程速度慢且占用机台。另外一种编程方法是用产品的三维设计图档直接编程。这种编程方法有可能由于三维设计图档和实物不符而造成安全事故。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种三坐标测量机编程系统，能够快速且安全可靠地对三坐标测量机进行编程。

此外，还有必要提供一种可快速对三坐标测量机编程方法，能够快速且安全可靠地对三坐标测量机进行编程。

一种三坐标测量机编程系统，该系统包括：点云接收模块，用于接收工件的点云数据；点云处理模块，用于对工件的点云数据进行预处理及三角网格化，获得工件的三角网格模型；量测元素拟合模块，用于根据工件的三角网格模型拟合不同的量测元素；元素关系运算模块，用于对量测元素进行关系运算，得到关系运算元素；坐标系建立模块，用于根据工件的三角网格模型建立工件坐标系；仿真量测模块，用于生成对各个量测元素进行量测的量测路径，根据生成的量测路径对工件进行仿真量测，并根据仿真量测结果修改生成的量测路径；及输出模块，用于将量测元素、关系运算元素、工件坐标系及量测路径输出给三坐标测量机以生成工件的量测程序。

一种三坐标测量机编程方法，该方法包括步骤：接收工件的点云数据；对工件的点云数据进行预处理及三角网格化，获得工件的三角网格模型；根据工件的三角网格模型拟合不同的量测元素；对量测元素进行关系运算，得到关系运算元素；根据工件的三角网格模型建立工件坐标系；生成对各个量测元素进行量测的量测路径，根据生成的量测路径对工件进行仿真量测，并根据仿真量测结果修改生成的量测路径；及将量测元素、关系运算元素、工件坐标系及量测路径输出给三坐标测量机以生成工件的量测程序。

本发明利用工件的点云数据构建工件的三角网格模型，根据工件的三角网格模型获得工件的量测元素信息及关系运算元素，以及获得三坐标测量机进行自动量测所需的量测元素、关系运算元素、工件坐标系及量测路径。并且，获得的量测路径经过仿真量测，避免了量测过程发生碰撞的可能。

附图说明

图1为本发明三坐标测量机编程系统的实施环境示意图。

图2为本发明三坐标测量机编程系统的功能模块图。

图3为本发明三坐标测量机编程系统的方法流程图。

具体实施方式

参阅图1所示，是本发明三坐标测量机编程系统的实施环境示意图。

所述实施环境主要包括扫描装置11、计算机12及三坐标测量机13。计算机12分别与扫描装置11及三坐标测量机13相连。所述扫描装置11扫描工件14以获得工件14的点云数据。所述扫描装置11可以是接触式扫描仪，例如探针式扫描仪，还可以是非接触式扫描仪，例如光学镜头(CCD)扫描仪、三维激光扫描仪。在本实施例中，采用三维激光扫描仪快速获取工件14的点云数据。所述三坐标测量机编程系统10运行于计算机12中，三坐标测量机编程系统10根据从扫描装置11接收的工件14的点云数据建立工件14的三角网格模型，根据建立的三角网格模型获得工件14的量测元素信息及关系运算元素，以及获得三坐标测量机13进行自动量测所需的量测元素、关系运算元素、工件坐标系及量测路径。三坐标测量机13根据所述量测元素、关系运算元素、工件坐标系及量测路径，对工件14的同种工件进行测量。

参阅图2所示，是三坐标测量机编程系统的功能模块图。

所述三坐标测量机编程系统10包括点云接收模块200、点云处理模块210、量测元素拟合模块220、元素关系运算模块230、坐标系建立模块240、仿真量测模块250及输出模块260。

所述点云接收模块200用于从扫描装置11接收工件14的点云数据。