[发明专利]一种基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法

权利要求书

1.一种基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、为所述铸件设计一个理论模型，利用三维扫描测量设备将所述理论模型构建成与所述铸件尺寸关联的理论表面；

步骤二、根据所述铸件的内表面结构，在所述铸件的内表面选取典型点；

步骤三、将标记环设置在所述铸件的外表面上，并且使所述标记环的圆心位于一条与所述铸件的旋转对称轴垂直相交且经过所述典型点的直线上；其中，所述标记环的厚度为6～12mm，内环直径为8～12mm，外环半径比内环半径大4～6mm；

步骤四、利用所述三维扫描测量设备对所述铸件进行三维扫描，从而得到包含有所述铸件的内表面的可扫描区域和所述铸件的外表面的三维扫描点云；

步骤五、利用所述铸件的内表面的可扫描区域进行对齐分析，使所述铸件的内表面的可扫描区域的三维扫描点云与所述理论表面同轴；调整所述三维扫描测量设备的对比色带，使所述标记环与所述标记环的环内区域在所述铸件的外表面的三维扫描点云中存在明显区别；标定所述标记环的圆心到所述理论表面的距离；

步骤六、测量所述铸件在所述标记环的圆心的位置的壁厚；

步骤七、利用所述标记环的圆心到所述理论表面的距离和所述标记环的圆心的位置的壁厚计算出所述典型点到所述理论表面的距离，以所述典型点到所述理论表面的距离作为所述典型点的尺寸数据；

所述步骤三中，所述标记环为柔性标记环，贴附于所述铸件的外表面。

2.如权利要求1所述的基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法，其特征在于，所述步骤五中，所述明显区别为，通过肉眼可从所述铸件的外表面的三维点云中分辨出所述标记环与所述标记环的环内区域。

3.如权利要求1或2所述的基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法，其特征在于，所述步骤二中，采用多条纵向和周向延伸的直线切分所述铸件的内表面，从而在将所述铸件的内表面切分成规则排列的格网，以所述格网的所有交点均作为典型点；所述步骤七中，利用所有的典型点到所述理论表面的距离，得出所述铸件的内表面的尺寸数据。

4.如权利要求1或2所述的基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法，其特征在于，所述步骤二中，在所述铸件的内表面选取典型点时，从所述三维扫描测量设备的扫描盲区选择典型点。

5.如权利要求1所述的基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法，其特征在于，所述步骤五中，采用超声波测厚仪测量所述铸件在所述标记环的圆心的位置的壁厚。

6.如权利要求1所述的基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法，其特征在于，所述步骤七中，当所述理论表面的半径小于所述铸件的内表面的半径，则所述典型点到所述理论表面的距离的计算方法为：利用所述标记环的圆心到所述理论表面的距离减去所述标记环的圆心的位置的壁厚；当所述理论表面的半径大于所述铸件的外表面的半径，则所述典型点到所述理论表面的距离的计算过程为：利用所述标记环的圆心到所述理论表面的距离加上所述标记环的圆心的位置的壁厚。