[发明专利]产品组装间隙三维分析系统及方法

说明书

一种产品组装间隙三维分析系统及方法，应用于计算机中，该计算机连接有光学三维扫描仪。所述的产品组装间隙三维分析系统及方法能够利用光学三维扫描仪对未组装的零件与零件之间的产品间隙部分或对已组装好的产品间隙部分进行点云扫描得到产品间隙点云，根据扫描的产品间隙点云计算产品组装间隙的三维空间距离，采用颜色公差带将产品的组装零件与被组装零件的表面进行颜色标示来表示产品组装间隙，并产生整个产品组装间隙的三维色阶分析图。

技术领域

本发明涉及一种产品量测系统及方法，特别是关于一种产品组装间隙三维分析系统及方法。

背景技术

产品组装是整个生产过程中最重要的环节之一，在产品组装时，零件与零件之间的产品组装间隙是衡量产品质量好坏的一个重要指标。传统测量产品组装间隙的方法是使用卡尺或三维坐标测量设备在组装产品间隙处打点或采集对应点测量，这种传统测量方法不能做到整个形面的三维测量，而且采集点量测速度非常慢。现在很多产品的组装采取卡勾、弹簧、胶水等无螺钉方式，一旦组装上就无法取下来，若取下来就会造成产品报废。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种品组装间隙三维分析系统及方法，能够利用光学三维扫描仪对未组装的零件与零件之间的产品间隙部分或对已组装好的产品间隙部分进行量测，对产品组装间隙部分进行颜色标示来产生整个产品组装间隙的三维色阶分析图。

所述的产品组装间隙三维分析系统运行于计算机中，该计算机连接有光学三维扫描仪。该系统包括：点云扫描模块，用于通过光学三维扫描仪分别对未组装的两个零件之间的产品间隙部分或对已组装好的产品间隙部分行点云扫描得到产品间隙点云；点云三角化模块，用于根据点云三角形化后的三角形外接圆内没有点的原则以及曲面局部曲率一致原则，再通过包围盒切割点云快速找临近点的方法，对所述的产品间隙点云进行三角形网格化；组装模拟模块，用于如当前扫描的产品间隙部分是所述未组装的两个零件之间的产品间隙部分，则通过执行最小二乘法迭代算法对两个零件进行模拟装配，并输出装配好的产品间隙点云；组装分面模块，用于根据产品间隙点云指定组装间隙，在组装间隙区域内循环指定每个点云的三角形，根据相邻三角形向量相对原则针对产品点云间隙的部分自动分面，以及将一面标示为组装基准三角形，将其对面标示为被组装三角形；间隙计算模块，用于以组装基准三角形为参考面，计算被组装三角形的中心与该组装基准三角形之间的距离来输出间隙偏差数组；色彩分析模块，用于根据间隙偏差数组与对应的三角形编号采用颜色公差带将基准面三角形的每一个网格标示颜色，以及在显示设备上显示产品组装间隙的三维偏差分析图。

所述的产品组装间隙三维分析方法应用于计算机中，该计算机连接有光学三维扫描仪。该方法包括步骤：通过光学三维扫描仪分别对未组装的两个零件之间的产品间隙部分或对已组装好的产品间隙部分行点云扫描得到产品间隙点云；根据点云三角形化后的三角形外接圆内没有点的原则以及曲面局部曲率一致原则，再通过包围盒切割点云快速找临近点的方法，对所述的产品间隙点云进行三角形网格化；如当前扫描的产品间隙部分是所述未组装的两个零件之间的产品间隙部分，则通过执行最小二乘法迭代算法对两个零件进行模拟装配，并输出装配好的产品间隙点云；根据产品间隙点云指定组装间隙，在组装间隙区域内循环指定每个点云的三角形，根据相邻三角形向量相对原则针对产品点云间隙的部分自动分面，以及将一面标示为组装基准三角形，将其对面标示为被组装三角形；以组装基准三角形为参考面，计算被组装三角形的中心与该组装基准三角形之间的距离来输出间隙偏差数组；根据间隙偏差数组与对应的三角形编号采用颜色公差带将基准面三角形的每一个网格标示颜色，以及在显示设备上显示产品组装间隙的三维偏差分析图。

相较于现有技术，本发明所述的产品组装间隙三维分析系统及方法，能够利用光学三维扫描仪对未组装的零件与零件之间的产品间隙部分或对已组装好的产品间隙部分进行点云扫描得到产品间隙点云，根据扫描的产品间隙点云计算产品组装间隙的三维空间距离，将产品的组装零件与被组装零件的表面进行颜色标示来表示产品组装间隙，并产生整个产品组装间隙的三维色阶分析图。

附图说明