[发明专利]零件形位公差检测系统及方法

权利要求书

1.一种零件形位公差检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(a)获取待测零件的图档及用户从该待测零件图档中选择的待测特征元素；

(b)对待测零件图档进行三角网格化，获取该待测零件图档的点云数据；

(c)从标准零件图档中获取相对该待测特征元素的标准特征元素；

(d)从待测零件图档的点云数据中提取拟合成特征元素的点云；

(e)将所提取的点云拟合成特征元素；

(f)计算拟合的特征元素与标准特征元素之间的形位公差；及

(g)输出形位公差分析表，显示在显示屏上。

2.如权利要求1所述的零件形位公差检测方法，其特征在于，所述步骤(d)包括：

(d1)绘制多义线，该多义线将待测特征元素包围；

(d2)从待测零件图档的点云数据中提取位于该多义线内的点云；

(d3)从该多义线内的点云中提取位于屏幕最上层的点云；及

(d4)从屏幕最上层的点云中提取出待测零件图档的边界点作为拟合成特征元素的点云

3.如权利要求1所述的零件形位公差检测方法，其特征在于，所述步骤(e)包括：

(e0)根据待测特征元素的类型获取该待测特征元素的拟合类型；

(e1)判断所述拟合类型是否为线或圆，如果该拟合类型为线或圆，则执行步骤(e2)和步骤e(3)后再执行步骤e(4)，如果该拟合类型不是线或圆，则直接执行步骤e(4)；

(e2)将步骤(d)中提取的点云拟合成面；

(e3)将步骤(d)中提取的点云投影到该拟合面上获得所述提取点云在该拟合面上的投影点：

(e4)根据拟合类型获取相应的迭代方程式进行迭代计算，如果拟合类型为线或圆，则使用步骤(e3)中获取的投影点进行迭代计算，如果拟合类型不是线或圆，则直接使用步骤(d)中提取的点云进行迭代计算；

(e5)判断是否到达预先设定的迭代总次数，如果到达迭代总次数，则执行步骤(e8)，如果没有到达迭代总次数，执行步骤e(6)；

(e6)根据迭代次数和待测特征元素的点云总数得到该次迭代中的点云数目；

(e7)根据本次迭代的点云数目和相应的迭代方程式拟合特征元素，然后流程转到步骤(e5)，第一次迭代时，运用最小二乘法进行拟合，不是第一次迭代时，运用拟牛顿算法进行拟合；及

(e8)输出最后一次迭代拟合成的特征元素。

4.如权利要求3所述的零件形位公差检测方法，其特征在于，所述步骤(e7)运用拟牛顿算法拟合特征元素包括：

(g0)计算步骤(e4)中获取的迭代方程式的值f(x)；

(g1)判断上述计算得到的f(x)是否小于预先设定的拟合精度，如果f(x)小于拟合精度，则结束拟合过程，执行步骤(g6)，如果f(x)大于等于拟合精度，则执行步骤(g2)；

(g2)计算f(x)的下降方向，所述下降方向指使f(x)的值变小的方向；

(g3)判断是否存在所述下降方向，如果不存在所述下降方向，则结束拟合过程，执行步骤(g6)，如果存在所述下降方向，则执行步骤(g4)；

(g4)计算待测特征元素的点云沿下降方向移动拟合步长D后到标准特征元素的点云的距离f(x-1)；

(g5)判断步骤(g4)中计算得到的f(x-1)是否小于f(x)，若f(x-1)小于f(x)，则返回步骤(g2)，若f(x-1)不小于f(x)，则返回步骤(g4)，并以f(x-1)的值作为新的f(x)值；及

(g6)输出拟合成的特征元素。

5.如权利要求4所述的零件形位公差检测方法，其特征在于，所述拟合精度指拟合标准特征元素和待测特征元素要达到的程度，所述拟合步长指以标准特征元素的点云为基准，为拟合待测特征元素的点云和标准特征元素的点云，每次移动该待测特征元素的点云的距离。