[发明专利]与基准面不垂直定位销的三坐标测量方法

说明书

技术领域

本发明属于计量学中三坐标测量的技术领域，具体涉及一种手动的三坐标测量方法，即关节臂测量机测量时的使用方法及其它类型的三坐标测量机测量时同样也可以借鉴使用。

背景技术

目前在汽车车身焊接夹具各定位物体的测量中，其中定位销的测量，不论是与基准面垂直的，还是与基准面不垂直的，其测量的元素都是一个二维元素——圆，这是根据本领域的工作特点，技术人员或相关人员只是单纯的为了提高工作效率，现在已经成为本领域技术人员的习惯。此种测量方法在测量一个与基准面垂直的定位销并不存在什么问题，因为与基准面垂直的定位销，在销子的长度方向上，其空间位置是不影响钣金件装配的，所以其空间的三个方向只要考虑两个位置就可以了。但是，在测量一个与基准面不垂直的定位销，其测量方法明显存在不便对被测物体进行调整的诸多缺陷，而且还受到提供被测量物体数模的制约，其测量的结果准确与否，很难得到验证，因为在测量与基准面不垂直的定位销时，实际测量的位置和理论的位置很可能就不在同一个位置，造成测量的数据与理论的数据无法正确的一一对应比较。另外，如果是车身的产品数模即钣金件数模，这实际上就是被比对象的理论数据，上述的测量方法很明显就不适用，所测量的数据需要人工和数模进行复杂的数据比较计算，才可以得到被测元素的偏差值，受到外界因素的影响，比较出来的结果还不一定准确。而且测量出来的结果与理论数值比较的时间长，效率很低，其方法根本不适合现场夹具的测量后调整的需要。从现场的夹具使用情况来看，与夹具基准面不垂直定位销的实际使用情况很不乐观，其原因就是定位销的空间位置存在较大的偏差，很难实现车身钣金件与定位销的完好装配。定位销的空间位置存在较大的偏差，指的就是定位销的空间坐标，相对于其他与基准面垂直的定位销来讲，最根本的还是测量方法引起的偏差，加工偏差也存在，但是最终还是要靠三坐标测量来确定。

另外，利用测量软件中的“仅点模式”和“自动查找理论值”的功能如图2所示，也可以实现与基准面不垂直定位销的测量，即在定位销的外表面即圆柱的外表面上测量一定数量的单点，实现点与点的实时比较也可以得到被测量物体的偏差值。该方法也就是先采用关节臂测量机对被测对象进行实物测量获得其位置的实际数据，然后测量软件根据实际的测量点去查找该被测物体的理论值，实际上这两个过程是同时进行的，测量的数据出来了，其和理论值比较后的偏差也就出来了。

对于传统的与基准面不垂直定位销的三坐标测量方法存在的缺点进行分析：经考察国内几家的车身焊接夹具制造厂，对于焊接夹具各定位元件的测量，夹具制造厂家提供的都是自身设计的夹具数模，这些夹具数模就是夹具制造厂家根据车身钣金件设计的理论数据而设计的，和实物具有一一对应的关系，测量与夹具基准面不垂直定位销的方法就是在定位销的长度方向上，与定位销垂直的平面上即销座的位置，图1中的点1，2，3位置测量三个点，该三点是对实物进行测量的，然后在测量软件中构造一个平面，并作为所测量圆的投影面，再在定位销上的圆柱面实物的最高点和接近销座的位置分别测量一个截面圆，如图1中的点4和点5位置所示，然后在测量软件中将两个截面圆分别投影到同一个平面上即图中点1、2、3构造的一个平面，再评价其投影后圆的空间位置，即可得出所测物体的偏差值，这种方法我们称之为截面圆法。图1中标记4、5是两个测量的截面圆，标记6是夹具上的基准面。该种方法乍一看似乎很合理，但是这种方法存在随机性即每次的测量结果不是唯一的，测量结果的复现性即再次测量时结果的再现性较差，很明显测量的结果存在很大的异议。否则，就要将所测量的结果从测量软件里导出后再导入其他的三维软件里与所被定位的产品数模进行繁琐的数据比较后，才能真正看出定位销的偏差值，很明显这样做效率非常低，很不适合现场的车身焊接夹具定位元件的测量后再调整的工作需要。

上述的两种三坐标测量方法都是需要提供夹具的设计数模才可以在测量软件里实现测量后数据的比较，如果提供是车身的产品数模，上述方法也就无能为力了，唯一的办法就是必须将测量的数据导入另外的三维软件中，和产品数模进行繁琐的数据比较计算后，才可以得到被测物体的偏差值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与基准面不垂直的定位销的三坐标测量方法，该方法简单实用、方便快捷。

为实现上述目的，本发明提供的与基准面不垂直的定位销的三坐标测量方法包括以下内容：

A、提供测量软件，将需要测量物体的产品数模或夹具的设计数模导入测量软件里，该测量软件将测量数据和理论数据的实时比较，得到被测量物体的偏差值；