移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)車門鉸鏈軸線角度測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車門裝配領(lǐng)域，具體涉及車門鉸鏈軸線角度的測量，特別涉及重型卡車的車門總成的裝配。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有鉸鏈軸線角度測量都是通過車門上鉸鏈和下鉸鏈旋轉(zhuǎn)三個(gè)角度或者三檔(帶三檔限位的車門總成)，測量車門旋轉(zhuǎn)后監(jiān)測點(diǎn)鉛垂線與地面的投影點(diǎn)，連接各點(diǎn)構(gòu)成圓弧，求出圓心，連接上、下鉸鏈投影的兩點(diǎn)繪制出鉸鏈軸線，此種測量方法測量誤差較大，且只能測量出三檔開啟角度但無法與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)，車門鉸鏈軸線角度不能測量，不能為研究分析做依據(jù)。目前沒有廠家能測出實(shí)際車門鉸鏈軸線角度和數(shù)模設(shè)計(jì)軸線角度的偏差數(shù)值，本發(fā)明解決了車門系統(tǒng)鉸鏈設(shè)計(jì)、試制整改沒有可靠數(shù)據(jù)支持的難題。
[0003]發(fā)明專利內(nèi)容
[0004]針對(duì)以上的一個(gè)或多個(gè)問題，提供一種移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)車門鉸鏈軸線角度測量裝置及方法，其具有以下有益效果:
[0005]1.解決白車身車門鉸鏈軸線實(shí)際角度與設(shè)計(jì)角度的坐標(biāo)系數(shù)模關(guān)聯(lián)，可以準(zhǔn)確對(duì)比分析軸線傾角數(shù)值。
[0006]2.通過三維軟件,如移動(dòng)三坐標(biāo)儀的自帶軟件Metrolog X4或Catia軟件生成一個(gè)三維igs數(shù)據(jù)，為后期查找問題提供可靠依據(jù)。
[0007]3.本發(fā)明操作簡單，測量快速，精度高，數(shù)值準(zhǔn)確，為車門系統(tǒng)鉸鏈設(shè)計(jì)、試制、問題整改提供可靠的技術(shù)保證。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)車門鉸鏈軸線角度測量裝置，包括依次連接的校準(zhǔn)移動(dòng)三坐標(biāo)儀模塊、測量建立實(shí)車坐標(biāo)系模塊、測量建立實(shí)車白車身坐標(biāo)系并與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)模塊、測量實(shí)車鉸鏈軸線模塊、計(jì)算實(shí)車鉸鏈軸線偏差模塊、輸出數(shù)據(jù)供分析調(diào)整模塊，測量對(duì)象為車門、車身，采用移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)儀進(jìn)行測量，具體為:
[0010]校準(zhǔn)移動(dòng)三坐標(biāo)儀模塊，對(duì)移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)儀的測量頭進(jìn)行校準(zhǔn)，保證測量精度；
[0011]測量建立實(shí)車坐標(biāo)系模塊，選取實(shí)車上基準(zhǔn)點(diǎn)，偵測位置，建立實(shí)車三維坐標(biāo)系，建立圓心坐標(biāo)值；
[0012]測量建立實(shí)車白車身坐標(biāo)系并與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)模塊，測量白車身上的基準(zhǔn)點(diǎn)，構(gòu)建坐標(biāo)系，即獲得實(shí)車白車身坐標(biāo)系；通過測量白車身上的基準(zhǔn)點(diǎn)，并分別輸入基準(zhǔn)點(diǎn)所在白車身三維數(shù)模里面的坐標(biāo)值，將實(shí)車白車身坐標(biāo)系與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)，以統(tǒng)一數(shù)據(jù)利于分析對(duì)比；
[0013]測量實(shí)車鉸鏈軸線模塊，依次將車門開啟三個(gè)角度，2個(gè)以上的追蹤靶點(diǎn)設(shè)在車門上，分別記錄車門三個(gè)角度狀態(tài)下追蹤靶點(diǎn)的位置，再分別對(duì)每個(gè)追蹤靶點(diǎn)在三個(gè)開啟角度狀態(tài)下的位置分別創(chuàng)建圓，即為每個(gè)追蹤靶點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，之后對(duì)創(chuàng)建的每個(gè)追蹤靶點(diǎn)的軌跡的圓心數(shù)據(jù)構(gòu)造直線，即是車門開閉時(shí)所圍繞的鉸鏈實(shí)車軸線；保證實(shí)車鉸鏈軸線角度與數(shù)模白車身坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)，并導(dǎo)出幾何數(shù)據(jù)；
[0014]計(jì)算實(shí)車鉸鏈軸線偏差模塊，根據(jù)上述模塊到處的數(shù)據(jù)利用現(xiàn)有軟件，測量出實(shí)車軸線與白車身設(shè)計(jì)軸線的夾角；
[0015]輸出數(shù)據(jù)供分析調(diào)整模塊，輸出數(shù)據(jù)供車門裝配時(shí)進(jìn)行分析及調(diào)整。
[0016]進(jìn)一步地，所述的校準(zhǔn)移動(dòng)三坐標(biāo)儀模塊，連接移動(dòng)三坐標(biāo)儀與計(jì)算裝置，對(duì)移動(dòng)三坐標(biāo)儀的測量頭進(jìn)行校準(zhǔn)，保證測量精度；
[0017]測量建立實(shí)車坐標(biāo)系模塊，對(duì)要測量的白車身放置三個(gè)以上定位靶點(diǎn)，通過移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)儀，偵測定位靶點(diǎn)確定位置，建立實(shí)車三維坐標(biāo)系，確認(rèn)基準(zhǔn)參考圓心坐標(biāo)值；
[0018]測量建立實(shí)車白車身坐標(biāo)系并與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)模塊，通過移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)儀，測量白車身三個(gè)基準(zhǔn)圓孔，用三個(gè)圓心構(gòu)建坐標(biāo)系，即獲得實(shí)車白車身坐標(biāo)系；通過測量白車身上的三個(gè)基準(zhǔn)圓孔，并分別輸入這三個(gè)圓的圓心所在白車身三維數(shù)模里面的坐標(biāo)值，將實(shí)車白車身坐標(biāo)系與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)，以統(tǒng)一數(shù)據(jù)利于分析對(duì)比；或?qū)氚总嚿頂?shù)模，測量白車身三維數(shù)模里面的三個(gè)基準(zhǔn)圓孔的坐標(biāo)值，將實(shí)車白車身坐標(biāo)系與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)，以統(tǒng)一數(shù)據(jù)利于分析對(duì)比。
[0019]測量實(shí)車鉸鏈軸線模塊，依次將車門開啟三個(gè)角度，并分別記錄車門三個(gè)角度狀態(tài)下4個(gè)追蹤靶點(diǎn)的位置，再分別對(duì)4個(gè)追蹤靶點(diǎn)在三個(gè)開啟角度狀態(tài)下的位置分別創(chuàng)建圓，即為4個(gè)追蹤靶點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，之后對(duì)創(chuàng)建的4個(gè)圓的圓心通過測量儀的軟件構(gòu)造直線，即是車門開閉時(shí)所圍繞的鉸鏈實(shí)車軸線；保證實(shí)車鉸鏈軸線角度與數(shù)模白車身坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)，并導(dǎo)出幾何數(shù)據(jù)；
[0020]計(jì)算實(shí)車鉸鏈軸線偏差模塊，根據(jù)上述模塊輸出的數(shù)據(jù)利用三維軟件，測量出實(shí)車軸線與白車身設(shè)計(jì)軸線的夾角；
[0021]輸出數(shù)據(jù)供分析調(diào)整模塊，輸出數(shù)據(jù)供車門裝配時(shí)進(jìn)行分析及調(diào)整。
[0022]進(jìn)一步地，所述測量數(shù)據(jù)為igs格式，所述移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)儀為光學(xué)照相機(jī)，所述計(jì)算裝置為電腦。
[0023]進(jìn)一步地，所述的移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)儀為HandyPROBE三坐標(biāo)測量儀，采用的數(shù)據(jù)建模及關(guān)聯(lián)運(yùn)算為軟件Catia或者M(jìn)etrolog X4。
[0024]一種移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)車門鉸鏈軸線角度測量方法，其步驟如下:
[0025]第一步，校準(zhǔn)移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)儀；
[0026]第二步，選取實(shí)車基準(zhǔn)點(diǎn)并建立實(shí)車坐標(biāo)系；
[0027]第三步，將實(shí)車白車身坐標(biāo)系與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)；
[0028]第四步，測量車門開閉時(shí)所圍繞的實(shí)車鉸鏈軸線；
[0029]第五步，測量出實(shí)車鉸鏈軸線與設(shè)計(jì)鉸鏈軸線的夾角；
[0030]第六步，對(duì)因夾角值產(chǎn)生的試裝問題分析并制定整改方案。
[0031]進(jìn)一步地，第二步、第三步中根據(jù)實(shí)車白車身基準(zhǔn)孔，偵測定位靶點(diǎn)建立實(shí)車坐標(biāo)系，通過Probe測針測量實(shí)車三個(gè)基準(zhǔn)圓孔，輸入三個(gè)圓心數(shù)模坐標(biāo)值，將實(shí)車白車身坐標(biāo)系與白車身數(shù)模坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)；
[0032]進(jìn)一步地，在第四步分別記錄車門三個(gè)角度狀態(tài)下4個(gè)追蹤靶點(diǎn)的位置，構(gòu)建追蹤靶點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡得出鉸鏈實(shí)車軸線。
[0033]一種移動(dòng)光學(xué)三坐標(biāo)車門鉸鏈軸線角度測量方法，采用HandyPROBE三坐標(biāo)測量儀對(duì)實(shí)車、車身、車門進(jìn)行測量，其包括以下步驟:
[0034]I)聯(lián)接C-Track、打開移動(dòng)三坐標(biāo)測量儀控制器及電腦，使控制器啟動(dòng)預(yù)熱后，對(duì)C-Track及測頭進(jìn)行校準(zhǔn)，保證測量精度；
[0035]2)選取實(shí)車測量3個(gè)基準(zhǔn)孔，確認(rèn)數(shù)模白車身基準(zhǔn)參考點(diǎn)圓心坐標(biāo)值；
[0036]3)先在車身上放四個(gè)基準(zhǔn)參照點(diǎn)，后在車門上布置四個(gè)掃描點(diǎn)，輸入數(shù)模實(shí)車上選取的3個(gè)基準(zhǔn)孔的坐標(biāo)值或?qū)氚总嚿頂?shù)模，光學(xué)照相機(jī)連接電腦軟件生成關(guān)聯(lián)數(shù)模的空間坐標(biāo)系；
[0037]4)將車門旋轉(zhuǎn)3個(gè)不同角度，通過其中一個(gè)掃描點(diǎn)的位置變化，軟件操作找出該點(diǎn)圓心位置，三點(diǎn)確定一個(gè)圓心；
[0038]5)同理做出另外兩個(gè)點(diǎn)圓心位置，連接圓心位置擬合出實(shí)車鉸鏈軸線，通過測量軟件導(dǎo)出Catia可識(shí)別的igs數(shù)據(jù)；
[0039]6) Catia軟件中導(dǎo)入igs數(shù)據(jù)和白車身數(shù)模，連接數(shù)模上、下鉸鏈軸銷圓心做出鉸鏈軸線，分別測量數(shù)模車門鉸鏈軸線與YZ平面前后傾角和與XZ平面內(nèi)外傾角數(shù)值；
[0040]7)測量分析實(shí)測鉸鏈軸線與數(shù)模軸線的夾角值，得出上、下鉸鏈安裝點(diǎn)坐標(biāo)值，結(jié)合試裝問題研究分析，為后續(xù)問題整改提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
[0041]進(jìn)一步地，所述3)的步驟中，選取實(shí)車測量基準(zhǔn)孔，分別選取左側(cè)圍焊接上主定位孔、左側(cè)圍焊接下輔定位孔、左側(cè)圍骨架分總成焊接定位孔，確認(rèn)數(shù)模白車身基準(zhǔn)參考點(diǎn)圓心坐標(biāo)值；所述4)的步驟中，先在左側(cè)圍外板上放四個(gè)基準(zhǔn)參照點(diǎn)，后在左車門外板布置四個(gè)掃描點(diǎn)