[发明专利]一种大型壁板类零件数字化质量检测方法

权利要求书

1.一种大型壁板类零件数字化质量检测方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：进行测量前的初始化操作，内容有：固定待测壁板类零件、对待测壁板类零件进行扫描区域划分、布置激光跟踪仪位置和关节臂位置；测量过程中激光跟踪仪位置固定不变，壁板类零件扫描区域划分时要注意不同区域之间要有公共重叠区域，这一重叠区域将用于布置拼接点；

步骤二：布置壁板定位点以及点云拼接点，用激光跟踪仪记录这些点的位置；这一步骤包括两方面内容：

1）布置并记录壁板定位点

定位点用于拼接得到的壁板整体点云与壁板三维模型对齐，通常布置在壁板类零件的四周，将靶球放至定位点，用激光跟踪仪记录这一定位点的位置，直至采集完所有定位点坐标；

2）布置并记录点云拼接点

在步骤一中划分的公共重叠区内布置拼接点，同样将靶球放至拼接点，用激光跟踪仪记录整张壁板的所有拼接点坐标；

步骤三：用关节臂得到每一区域的点云数据及拼接点坐标，包括以下几方面内容：

1）获取各划分区域的点云

靶球依次放入步骤一中划分的各扫描区域中的壁板定位点和拼接点，关节臂对壁板每一区域进行扫描，同时扫描相应区域内各定位点和拼接点上的靶球，获取靶球的外形数据；

2）获取靶球球心坐标

根据扫描得到的靶球外形点云，在点云数据采集软件Geomagic Studio中进行球特征拟合，得到各定位点和拼接点处靶球的三维球体模型，利用Geomagic Studio计算出各球体模型的球心坐标；

3）每个扫描区域点云合并

将步骤三第2）步中得到的靶球球心点和各区域的点云合并，使之成为一个整体点云；

步骤四：获取整张壁板点云

将各扫描区域中的定位点及拼接点处靶球球心点拟合至步骤一中激光跟踪仪在相应位置测得的靶球球心点，得到整张壁板类零件的点云；

步骤五：模型比对并输出检测结果

将整张壁板点云导入到Spatial Analyzer软件中，找到壁板的三维数据模型中的定位点；将壁板定位点处球特征拟合得到的球心点与三维数据模型定位点进行最佳拟合，从而完成拼接后的点云与壁板三维模型对齐；利用Spatial Analyzer软件分析功能输出最终分析结果。

2.根据权利要求1所述的一种大型壁板类零件数字化质量检测方法，其特征在于：步骤一中所述的固定待测壁板类零件，其具体实现过程如下：将壁板类零件置于拉形机或专用夹具上，用真空吸盘吸附壁板，使壁板固定，固定壁板期间尽量置于壁板成型模上，避免在夹持过程中引起壁板变形。

3.根据权利要求1所述的一种大型壁板类零件数字化质量检测方法，其特征在于：步骤一中所述的对待测壁板类零件进行扫描区域划分，其具体实现过程如下：在保证壁板类零件每个扫描区域都能被关节臂自身扫描范围覆盖的同时，要求扫描区域尽量少，扫描区域划分要便于布置拼接点，同时利于关节臂采点。

4.根据权利要求1所述的一种大型壁板类零件数字化质量检测方法，其特征在于：步骤一中所述的布置激光跟踪仪位置和关节臂位置，其具体实现过程如下：布置激光跟踪仪位置时要保证壁板类零件在激光跟踪仪测量范围内，以便于激光跟踪仪能一次记录所有壁板定位点和点云拼接点；关节臂位置要保证在一个位置不动的情况下，每次至少能覆盖一个扫描区域，测量过程中激光跟踪仪位置保持不变，关节臂每扫描完毕一个扫描区域时，要移动位置进行下一区域的扫描。

5.根据权利要求1所述的一种大型壁板类零件数字化质量检测方法，其特征在于：本方法的环境要求为室内常温情况下进行，测量环境不得有噪音；数据处理软件为商用软件，即：Spatial Analyzer和Geomagic Studio。