[发明专利]一种钣金零件弯曲角度的数字化检测方法

摘要

本发明提出一种钣金零件弯曲角度的数字化检测方法，首先建立零件设计模型外形面点云模型C^D，提取零件设计模型弯边基线L^IW，建立法平面、点云模型分割曲面S^S、点云模型分割平面F^S；其次对成形零件的扫描点云模型C^O进行裁剪和对齐，得到点云模型C^MA，然后对点云模型C^MA进行分割处理，分割后的点云模型与法平面F_i^NL相交得到点云截面坐标集；最后将腹板区截面点云模型的点云坐标集与弯边区截面点云模型的点云坐标集分别拟合成直线，计算两条直线的夹角，计算得到成形零件的弯曲角度，与设计模型弯曲进行比较后得到成形零件的弯曲角度偏差。本发明通过数字化方法对钣金零件的弯边弯曲角度进行检测，能够实现钣金零件的精准检测，能够实现钣金零件的批量检测。

主权项

1.一种钣金零件弯曲角度的数字化检测方法，其特征在于：采用以下步骤：步骤1：建立零件设计模型外形面点云模型C^D，提取零件设计模型弯边基线L^IW，建立法平面、点云模型分割曲面S^S、点云模型分割平面F^S，具体步骤如下：步骤1.1：提取零件设计模型外形面S^O，将外形面S^O导出得到设计模型外形面点云模型C^D；提取零件设计模型的弯边基线L^IW，沿弯边基线L^IW插入n个法平面F_i^NL，i＝1、2……n，法平面与零件设计模型外形面S^O相交得到交线测量得到交线圆角区的弯曲角度为弯曲半径为Rmm；步骤1.2：将弯边基线L^IW沿腹板外平面F^WO的两侧法线方向双向延伸长度H+ξ得到曲面S，H为零件弯边高度，ξ为设定的尺寸值；将曲面S分别沿其边界线L^BR、L^BL外插延伸ζ，得到曲面S'，ζ为另一设定的尺寸值；将曲面S'向零件腹板内侧偏移得到点云模型分割曲面S^S，仍为一设定的尺寸值；步骤1.3：将腹板外平面F^WO沿其法线方向偏移D^Wmm，建立点云模型分割平面F^S，D^W计算方法为：其中步骤2：对成形零件的扫描点云模型C^O进行裁剪和对齐，得到外形点云模型C^MA，然后对外形点云模型C^MA进行分割处理，分割后的点云模型与法平面F_i^NL相交得到点云截面坐标集：具体步骤如下：步骤2.1：在点云处理软件中，对成形零件的扫描点云模型C^O进行裁剪处理，删除掉非零件外形部分的点云得到裁剪后的点云模型C^M，将设计模型外形面模型C^D导入到点云处理软件中并设置为参考模型，将裁剪后的点云模型C^M与设计模型外形面点云模型C^D对齐得到对齐后成形零件的外形点云模型C^MA；步骤2.2：将成形零件的外形点云模型C^MA导入到CAD软件中，以点云模型分割平面F^S、点云模型分割曲面S^S为分割面，将外形点云模型C^MA分割为圆角区点云模型C^A、腹板区点云模型C^W和弯边区点云模型C^F三部分；步骤2.3：法平面F_i^NL与腹板区点云模型C^W相交，得到腹板区截面点云模型将截面点云模型导出得到腹板区截面点云模型的点云坐标集其点云起始坐标点为点云终止坐标点为步骤2.4：法平面F_i^NL与弯边区点云模型C^F相交，得到弯边区截面点云模型将截面点云模型导出得到弯边区截面点云模型的点云坐标集其点云起始坐标点为点云终止坐标点为步骤3：将腹板区截面点云模型的点云坐标集与弯边区截面点云模型的点云坐标集分别拟合成直线，计算两条直线的夹角，计算得到成形零件的弯曲角度，与设计模型弯曲进行比较后得到成形零件的弯曲角度偏差；具体步骤如下：步骤3.1：将腹板区截面点云模型的拟合直线方程设为其中为未知参数；将点云坐标集中的m个点带入方程式，求解方程可得腹板区截面点云模型的拟合直线的方向向量为步骤3.2：将弯边区截面点云模型的拟合直线方程设为其中为未知参数；将点云坐标集中的p个点带入方程式，求解方程可得弯边区截面点云模型的拟合直线的方向向量为步骤3.3：腹板区截面点云模型的方向向量为：可得拟合直线的方向向量弯边区截面点云模型的方向向量为：可得拟合直线的方向向量步骤3.4：根据和求得成形零件弯曲角度为其中成形零件弯曲角度偏差值为