[实用新型]用于螺纹孔位置光学测量法的辅助测量工具及系统

说明书

本实用新型公开了一种用于螺纹孔位置光学测量法的辅助测量工具，其包括：辅助测量柱体，其内设有在其轴向方向上自其上端面向下延伸的圆锥形内孔，圆锥形内孔具有大口径端和小口径端，其中大口径端相对小口径端的上方，圆锥形内孔的虚拟顶点位于辅助测量柱体的下端面上；接口端，其设于辅助测量柱体的下端面下方，接口端的外表面设有与螺纹孔适配连接的外螺纹；其中，圆锥形内孔的轴线与接口端的轴线共轴设置。此外，本实用新型还公开了一种采用光学测量法测量螺纹孔位置的系统。采用该辅助测量工具进行测量时，不仅检测时所需要的操作简单方便，有效提高了检测效率，而且还大大提高了检测结果的精确性和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及一种测量工具及系统，尤其涉及一种用于螺纹孔位置测量的测量工具和系统。

背景技术

在汽车制造过程中，会有很多用于安装的螺纹孔，尤其在车身底板阶段，每个车身底板至少有上百个螺孔安装位，并且大部分螺母都是焊接在钣金安装面的反面。由于这些螺纹孔都是用于安装其他零部件的，所以螺纹孔位置是否准确就会影响到后面其他部件的安装。

因此，汽车行业的检测部门都会严格的检测螺纹孔的位置精度。而目前，螺纹孔的位置精度通过获取构造的虚拟点(该虚拟点为钣金安装面与螺纹轴线相交的交点)的位置坐标来确定，由此，检测螺纹孔的位置问题就变成了检测构造虚拟点的位置问题，而对于如何确定虚拟点的位置，首先必须确定构造虚拟点的钣金安装面与螺纹轴线。

例如，如图1所示，由于绝大多数螺母焊接于钣金安装面1的反面，而螺纹孔3用于安装其他零部件，因此，螺纹孔3的位置是否准确就会影响到后面其他部件的安装。目前的现有技术通过螺纹轴线2与钣金安装面1相交的交点R(交点R即为虚拟点)来确定螺纹孔3的位置。

目前，在现有技术中，采用光学设备的光学检测法已经逐渐替代传统的三坐标检测法，光学检测法的主要原理是通过获取被测零件表面点云数据信息，进而将其与理论数模进行对比，从而确定被测零件的位置度。然而，由于螺纹孔位于狭窄空间且结构过于精细，所以很难获取准确的螺纹表面信息。因此，往往需要辅助测量工具。

图2显示了采用一种圆柱形辅助工具4测量螺纹孔位置的状态。采用这种辅助工具需要光学设备获取圆柱形辅助工具4的表面信息，随后将表面数据转换为点云数据，从而获取螺纹轴线2，再由钣金安装面1上的不共线三点P1、P2、P3构造获得钣金安装面1所在平面，随后通过螺纹轴线2与钣金安装面1相交的交点R确定螺纹孔3的位置。

上述方式存在如下所述的缺陷：

1)该方式需要光学设备从不同角度拍摄至少2张表面图像才能获取所需的平面和螺纹轴线的点云数据信息，由此增加了拍摄时间；

2)由于需要通过拟合圆柱和通过三点确定的平面进而间接获取虚拟点，因而，若圆柱和/或平面产生误差均会导致最终构造的虚拟点精度损失；

3)通过光学设备拍摄钣金安装面过程中由于采用三点法构造平面，因而，若其中一个点数据有波动，则会造成构造出来的平面倾斜，对最终确定虚拟点造成困难，而这种平面倾斜的情况在实际测量过程中经常发生。

由此可见，目前检测螺纹孔位置的方式存在耗时长，测量结果精确度低和稳定度不高的缺陷。基于此，期望获得一种辅助测量工具，通过该辅助测量工具检测螺纹位置时可以减少光学设备拍摄张数，提高拍摄效率，减少在测量中间环节所带来的误差，提高检测精度。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种用于螺纹孔位置光学测量法的辅助测量工具，采用该辅助测量工具对螺纹孔位置进行检测时，检测效率高、误差小、最终所获得检测精度高。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种用于螺纹孔位置光学测量法的辅助测量工具，其包括：