一種用于汽車管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車底盤管路系統(tǒng)設計領域，尤其涉及一種用于對汽車管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]汽車管路系統(tǒng)設計的合理與否，直接關系到整車的行駛性能。近年來，隨著制造業(yè)的發(fā)展，三維掃描技術在汽車管路研發(fā)領域運用的越來越廣。
[0003]三維掃描技術，相比傳統(tǒng)的二維掃描技術，必須要對X、Y、Z軸三個方位的數(shù)據(jù)進行采集。目前的三維掃描模型生成系統(tǒng)中，大都采用掃描儀對實物進行掃描后轉化為數(shù)據(jù)點進行模擬。由于掃描范圍有限，掃描時需要操作人員手持移動掃描儀對各個部位進行掃描，掃描過程中對于移動距離和速度等均有一定要求，且掃描時需要將物體表面完全覆蓋掃描貼片等裝置，掃描的數(shù)據(jù)點數(shù)量巨大，存在安裝移動不方便以、掃描過程復雜、所需時間過長等問題，嚴重影響新車型的開發(fā)。

【發(fā)明內容】

[0004]為實現(xiàn)方便快速掃描，縮短汽車管路系統(tǒng)研發(fā)周期，本實用新型提出一種用于對汽車管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)。
[0005]為此，本實用新型的技術方案為:一種用于汽車管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于:包括記憶金屬棒、帶有超聲波傳感器的環(huán)帶、貼片式超聲波傳感器、波源接收器、單片機、激光發(fā)射器、顯示存儲終端，記憶金屬棒上分布有激光接收器，單片機內部接有光源軌跡分析模塊；
[0006]所述記憶金屬棒用于模擬待開發(fā)管路，人工擺出合理的管路形狀后一段時間內保持該形狀不變;所述帶有超聲波傳感器的環(huán)帶設于記憶金屬棒的兩端口，所述貼片式超聲波傳感器設于記憶金屬棒上的彎曲處，所述波源接收器對應設于波源接收范圍內，波源接收器的輸出端與所述單片機的輸入端連接，單片機的輸出端與所述顯示存儲終端連接;所述激光發(fā)射器對應設于記憶金屬棒一側，激光發(fā)射器的輸入端與單片機的輸出端連接，激光發(fā)射器的輸出端與所述光源軌跡分析模塊連接；
[0007]在單片機中以記憶金屬棒一端口為坐標原點建立三維坐標系，波源接收器接收超聲波傳感器發(fā)出的波源信號并傳遞給單片機，單片機對信號轉化后根據(jù)輸入的波源接收器位置坐標分析得出記憶金屬棒兩端口及彎曲處各點的空間距離，由此確定點的位置并將各點表示在三維坐標軸上；同時，單片機控制激光發(fā)射器發(fā)出的激光沿記憶金屬棒移動，激光接收器接收激光信號并傳遞給光源軌跡分析模塊，經分析計算后將激光運動軌跡表示在三維坐標軸上;單片機將各點坐標及激光運動軌跡轉換為AutoCAD圖形，保存生成模擬待開發(fā)管路的設計圖。
[0008]對于上述技術方案的一種改進在于:所述激光發(fā)射器能夠在平面內任意點上移動，以確保激光運動軌跡的準確性，提高生成模擬待開發(fā)管路設計圖的精度。
[0009]有益效果:
[0010]本實用新型通過記憶金屬棒作為模擬待開發(fā)管路，根據(jù)記憶金屬能夠在一定時間內維持原狀不變的特性，使模擬待開發(fā)管路形成最合理的布局結構;通過在記憶金屬棒的兩端口及彎曲處設置超聲波傳感器，結合波源接收器及單片機，實現(xiàn)對模擬待開發(fā)管路關鍵部位的掃描，減少掃描點的數(shù)量，減小數(shù)據(jù)處理量。該系統(tǒng)安裝便捷，掃描速度快，大大縮短了汽車管路系統(tǒng)的研發(fā)周期;且使用時不需手持移動掃描，避免了因操作人員不同而產生的誤差，提高掃描管路的準確性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型在實際應用中一種的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型的工作原理圖；
[0013]圖中標號為:1、地面;2、車架;3、發(fā)動機;4、空濾器;5、增壓器;6、記憶金屬棒;7、帶有超聲波傳感器的環(huán)帶;8、貼片式超聲波傳感器;9、波源接收器;10、固定支架；11、單片機；12、激光發(fā)射器;13、水平導軌；14、垂直導軌；15、光源軌跡分析模塊;16、顯不存儲器。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1、圖2所示，一種用于汽車空濾器與增壓器之間連接管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)，由待開發(fā)車輛和掃描系統(tǒng)組成，待開發(fā)車輛包括車架2，車架2上裝有發(fā)動機3，發(fā)動機3上設有增壓器5，車架2底部設有空濾器4;掃描系統(tǒng)包括記憶金屬棒6、兩個帶有超聲波傳感器的環(huán)帶7、兩個貼片式超聲波傳感器8、兩個波源接收器9、單片機11、激光發(fā)射器12、顯不存儲器16，在記憶金屬棒6的表面分布有激光接收器，在單片機11的內部接有光源軌跡分析模塊15;所述記憶金屬棒6用于模擬待開發(fā)管路，人工擺出合理的管路形狀后一段時間內保持該形狀不變;使用時，先將所述兩個帶有超聲波傳感器的環(huán)帶7分別設于記憶金屬棒6的兩端口，然后將記憶金屬棒6的兩端口分別與所述空濾器4與增壓器4連接，同時將所述兩個貼片式超聲波傳感器8分別設于記憶金屬棒6上的彎曲處(可根據(jù)實際情況增設多個貼片式超聲波傳感器，將多個貼片式超聲波傳感器貼覆在管路經過的關鍵點上，即與車架2、發(fā)動機3或者其他部位有接觸的點或空間布置時存在干涉的點)，最后再將所述兩個波源接收器9對應設于波源接收范圍內(位置調好后，將波源接收器9通過固定支架10固定在地面I上)，將兩個波源接收器9的輸出端分別與所述單片機11的輸入端連接，將單片機11的輸出端與所述顯示存儲器16連接;所述激光發(fā)射器12對應設于記憶金屬棒6的前側，將激光發(fā)射器12的輸入端與單片機11的輸出端連接，將激光發(fā)射器12的輸出端與所述光源軌跡分析模塊15連接;掃描時，在單片機11中以記憶金屬棒6的下端口為坐標原點建立三維坐標系，波源接收器9接收超聲波傳感器(帶有超聲波傳感器的環(huán)帶7和貼片式超聲波傳感器8)發(fā)出的波源信號并傳遞給單片機11，單片機11對信號轉化后根據(jù)輸入的波源接收器9的位置坐標分析得出記憶金屬棒6兩端口及彎曲處(貼覆有貼片式超聲波傳感器8)各點的空間距離，由此確定點的位置并將各點表示在三維坐標軸上；同時，單片機11控制激光發(fā)射器12發(fā)出的激光沿記憶金屬棒6移動，記憶金屬棒6表面分布的激光接收器接收激光信號并傳遞給光源軌跡分析模塊15，光源軌跡分析模塊15經分析計算后將激光運動軌跡表示在三維坐標軸上;最后單片機11將各點坐標及激光運動軌跡轉換為AutoCAD圖形，保存生成模擬待開發(fā)管路的設計圖。
[0016]如圖1所示，通過水平導軌13和垂直導軌14使所述激光發(fā)射器12能夠在平面內任意點上移動，以確保激光運動軌跡的準確性，提高生成模擬待開發(fā)管路設計圖的精度。
[0017]本實用新型通過記憶金屬棒作為模擬待開發(fā)管路，根據(jù)記憶金屬能夠在一定時間內維持原狀不變的特性，使模擬待開發(fā)管路形成最合理的布局結構;通過在記憶金屬棒的兩端口及彎曲處設置超聲波傳感器，結合波源接收器及單片機，實現(xiàn)對模擬待開發(fā)管路關鍵部位的掃描，減少掃描點的數(shù)量，減小數(shù)據(jù)處理量。該系統(tǒng)安裝便捷，掃描速度快，大大縮短了汽車管路系統(tǒng)的研發(fā)周期;且使用時不需手持移動掃描，避免了因操作人員不同而產生的誤差，提高掃描管路的準確性。
[0018]以上所述僅為本實用新型的較佳可行實施例，并非用以局限本實用新型的專利范圍，故凡運用本實用新型說明書內容所作的等效變換，均同理包含在本實用新型的范圍之內。
【主權項】
1.一種用于汽車管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于:包括記憶金屬棒、帶有超聲波傳感器的環(huán)帶、貼片式超聲波傳感器、波源接收器、單片機、激光發(fā)射器、顯示存儲終端，記憶金屬棒上分布有激光接收器，單片機內部接有光源軌跡分析模塊； 所述記憶金屬棒用于模擬待開發(fā)管路，人工擺出合理的管路形狀后一段時間內保持該形狀不變;所述帶有超聲波傳感器的環(huán)帶設于記憶金屬棒的兩端口，所述貼片式超聲波傳感器設于記憶金屬棒上的彎曲處，所述波源接收器對應設于波源接收范圍內，波源接收器的輸出端與所述單片機的輸入端連接，單片機的輸出端與所述顯示存儲終端連接;所述激光發(fā)射器對應設于記憶金屬棒一側，激光發(fā)射器的輸入端與單片機的輸出端連接，激光發(fā)射器的輸出端與所述光源軌跡分析模塊連接； 在單片機中以記憶金屬棒一端口為坐標原點建立三維坐標系，波源接收器接收超聲波傳感器發(fā)出的波源信號并傳遞給單片機，單片機對信號轉化后根據(jù)輸入的波源接收器位置坐標分析得出記憶金屬棒兩端口及彎曲處各點的空間距離，由此確定點的位置并將各點表示在三維坐標軸上；同時，單片機控制激光發(fā)射器發(fā)出的激光沿記憶金屬棒移動，激光接收器接收激光信號并傳遞給光源軌跡分析模塊，經分析計算后將激光運動軌跡表示在三維坐標軸上;單片機將各點坐標及激光運動軌跡轉換為AutoCAD圖形，保存生成模擬待開發(fā)管路的設計圖。2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于汽車管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于:所述激光發(fā)射器能夠在平面內任意點上移動。
【專利摘要】本實用新型提出了一種用于汽車管路設計開發(fā)的三維掃描系統(tǒng)，包括記憶金屬棒、帶有超聲波傳感器的環(huán)帶、貼片式超聲波傳感器、波源接收器、單片機、激光發(fā)射器、顯示存儲終端，記憶金屬棒上分布有激光接收器，單片機內部接有光源軌跡分析模塊；記憶金屬棒用于模擬待開發(fā)管路；帶有超聲波傳感器的環(huán)帶設于記憶金屬棒的兩端口，貼片式超聲波傳感器設于記憶金屬棒上的彎曲處，波源接收器對應設于波源接收范圍內，波源接收器輸出端與單片機輸入端連接，單片機輸出端與顯示存儲終端連接；激光發(fā)射器對應設于記憶金屬棒一側，激光發(fā)射器輸入端與單片機輸出端連接，激光發(fā)射器輸出端與光源軌跡分析模塊連接。系統(tǒng)安裝便捷，掃描速度快，縮短了研發(fā)周期。
【IPC分類】G01B21/20
【公開號】CN205209470
【申請?zhí)枴緾N201521050524
【發(fā)明人】郭威, 田業(yè)光, 朱向洪, 文聲勇, 袁文巖, 甘宇, 田強, 湯哲
【申請人】湖北三環(huán)專用汽車有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月16日