[发明专利]一种用于再制造修复的破损模型解算方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体地讲，涉及一种用于再制造修复的破损模型解算方法。

背景技术

对于破损、废旧产品进行产业化维修和再利用，能够大量减少资源消耗和环境污染，这种方式推动了再制造产业的快速发展。

在再制造工程中，对于金属零件实施修复的基础是表面工程技术，即在零件的破损区域制备一层涂层，恢复其原有的几何尺寸和表面性能。随着表面工程技术的发展，针对损伤零件修复的堆焊、喷涂、电刷镀和激光熔敷等技术得到快速发展。但上述再制造加工过程普遍自动化程度低，很多情况下只能依靠简单设备，手工操作进行修复。即使采用机器人、数控等设备通常也是由人工规划修复路径进行加工。究其原因主要是再制造加工对象都是意外损伤或长期服役而报废的废旧产品，这些产品通常具有多样性，小批量，个性化的特点，不能通过编制固定的工作程序来实现流水线方式的生产。

由此可见，要提高再制造修复过程的自动化和智能化水平，迫切需要一种快速有效的手段对零件表面的破损情况进行检测和分析。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于再制造修复的破损模型解算方法，用于解决现有再制造加工过程中，无法检测零件破损情况的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于再制造修复的破损模型解算方法所述方法包括：

获取测量模型：获取修复零件的测量模型；

确定匹配对：将所述测量模型与所述修复零件的标准设计模型进行匹配，得到匹配对；

确定匹配阈：计算所述匹配对的匹配偏差，当所述匹配偏差满足匹配精度时，根据所述匹配偏差确定匹配阈；

形成破损模型：根据所述匹配阈在所述匹配对中选取破损匹配对形成所述修复零件的破损模型。

进一步的，所述将所述测量模型与所述修复零件的标准设计模型进行匹配，得到匹配对包括：

根据所述标准设计模型的几何特征点，对所述测量模型与标准设计模型进行粗匹配，得到初始匹配对；

以所述初始匹配对为基础，通过迭代对应点匹配算法对所述测量模型与所述标准设计模型进行精准匹配，得到匹配对。

进一步的，所述计算所述匹配对的匹配偏差，当所述匹配偏差满足匹配精度时，根据所述匹配偏差确定匹配阈包括：

根据各个匹配对的坐标计算各个匹配对的偏差，将各个匹配对偏差的平均值作为匹配对的匹配偏差；

当所述匹配偏差大于预设精度值时，建立所述匹配阈与所述匹配偏差之间的函数关系。

进一步的，所述根据所述匹配阈在所述匹配对中选取破损匹配对形成所述修复零件的破损模型包括：

在所有匹配对中选取匹配对偏差大于所述匹配阈的破损匹配对形成所述破损模型。

进一步的，所述方法还包括：

打印修复：对所述破损模型进行三角化封装，得到立体平板印刷模型；通过3D打印修复系统打印所述立体平板印刷模型对所述修复零件进行修复。

进一步的，所述获取修复零件的测量模型包括：

对三维扫描系统进行标定；

将所述三维扫描系统的坐标系转换为3D打印修复系统的坐标系；

利用转换后的三维扫描系统获取所述修复零件表面三维点云数据；

对所述三维点云数据进行优化处理，得到修复零件的测量模型。

进一步的，所述对三维扫描系统进行标定包括：

采集标定图像并识别所述标定图像中的标志点；

重建所述标志点的三维坐标；

对所有相机的内参数、外参数及所述标志点的三维坐标进行优化；

输出优化后所述相机的内参数和外参数。

进一步的，所述三维扫描系统包括左相机和右相机，所述输出优化后所述相机的内参数和外参数包括：

分别输出优化后所述左相机和所述右相机的内参数和外参数；

对所述左相机的内参数和所述右相机的内参数进行转换，得到所述左右相机坐标系的旋转矩阵R和平移矩阵T。

进一步的，所述将所述三维扫描系统的坐标系转换为3D打印修复系统的坐标系包括：

在空间固定多个固定点；

用标定过的三维扫描系统测量所述固定点，得到坐标P；

用所述3D打印修复系统测量所述固定点，得到坐标Q；

则：Q＝M×P；