汽车传感器的3D打印系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种汽车传感器3D打印系统及方法。该系统包括依次连接的传感器扫描单元、数字建模单元、文件转换单元、3D打印单元及检测单元。系统还包括方案修正单元，方案修正单元的输入端与检测单元连接，输出端与数字建模单元连接。传感器扫描单元用于扫描传感器实体。数字建模单元用于基于传感器的三维尺寸数据来绘制传感器的数字模型。文件转换单元将传感器数字模型转换为具有3D打印机可识别的文件格式。3D打印单元依据传感器模型数据文件进行打印传感器原型产品。检测单元对3D打印单元制造的传感器原型产品进行检测，判断是否符合设计要求。本发明专利技术可以缩短原形产品开发周期，降低开发费用，提高产品质量。

3D printing system and method for automobile sensor

The invention discloses an automobile sensor 3D printing system and a method. The system consists of a scanning unit, a digital modeling unit, a file conversion unit, a 3D printing unit and a detection unit, which are connected in turn. The system also includes the scheme correction unit, the input end of the scheme correction unit is connected with the detection unit, and the output end is connected with the digital modeling unit. The sensor scanning unit is used to scan the sensor entity. The digital modeling unit is used to draw the digital model of the sensor based on the three-dimensional size data of the sensor. The file conversion unit converts the sensor digital model into a file format that has an identifiable 3D printer. The 3D printing unit prints the prototype product of the sensor based on the sensor model data file. The detection unit tests the sensor prototype manufactured by the 3D printing unit to determine whether it is in accordance with the design requirements. The invention can shorten the development cycle of the original product, reduce the cost of development, and improve the quality of the product.

【技术实现步骤摘要】
汽车传感器的3D打印系统及方法
本专利技术是关于应用于汽车传感器的研发和生产过程中的一种新型制造技术，具体而言，涉及一种汽车传感器的3D打印方法。
技术介绍
传统技术制造汽车传感器一般至少包括研发阶段和生产阶段。在研发阶段，现有传感器研发过程中制造原形产品需要给模具供应商提供产品图纸，供应商根据产品图纸做软模具制成原形产品。在生产阶段，现有传感器原材料在生产过程中需要经过一系列的工艺流程，如树脂材料注塑、金属材料的弯曲、剪切、压接、焊接等。目前，传感器的模具制造技术采用以下流程：传感器的外形结构设计由研发工程师完成，之后需要将产品图纸交付给模具供应商制作软模，在软模开发完成后试做传感器原型样品，如果原型样品存在设计缺陷需要设计工程师做设计变更，之后交给模具供应商修改软模，在确认原型产品满足设计要求和客户需求后冻结设计，并告知模具供应商开发量产模具。现有制造方式虽然可以实现传感器壳体和外形的生产，但是在实际生产过程中不可避免的存在下述缺陷：其一，现有的传感器制造方式需要事先制造模具，在传感器开发阶段需要制造软模，在量产前需要制造量产模具，需要投资高额的模具开发和维护费用。研发阶段存在软模开发时间长，费用昂贵，质量缺陷问题等。其二，现有的传感器制造过程中伴随着大量的注塑材料浪费。其三，现有的传感器需要复杂的加工工艺，而且产品形状不能过于复杂。如果过于复杂，生产阶段存在注塑厚度不同，芯片注塑后角度偏移，生产工艺复杂等问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的主要目的在于提供一种汽车传感器3D打印系统及方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种汽车传感器3D打印系统，其包括依次连接的传感器扫描单元、数字建模单元、文件转换单元、3D打印单元及检测单元。汽车传感器3D打印系统进一步包括方案修正单元，该方案修正单元的输入端与检测单元连接，方案修正单元的输出端与数字建模单元连接。其中，传感器扫描单元被配置为用于扫描传感器实体来获得传感器的三维尺寸数据。数字建模单元被配置为用于基于传感器的三维尺寸数据来绘制传感器的数字模型。文件转换单元被配置为将数字建模单元绘制的传感器数字模型转换为具有3D打印机可识别的文件格式的传感器模型数据文件。3D打印单元被配置为依据传感器模型数据文件进行打印，进行传感器原型产品制造。检测单元被配置为对3D打印单元制造的传感器原型产品进行检测，判断是否符合设计要求。作为一种可选的实现方案，所述系统还包括模具开发单元，检测单元检测到传感器原型产品符合设计要求，则检测单元将检测结果发送至模具开发单元，模具开发单元被配置为执行模具开发动作。作为一种可选的实现方案，所述模具开发单元包括模具供应商的信息数据库、数据发送模块及数据存储模块；模具开发单元配置为收集符合设计要求的传感器设计模型文件，并通过调用模具供应商的信息将传感器设计模型文件发送至对应的模具供应商，且发送的文件和信息均保存至模具开发单元的数据存储模块中，以供备份。作为一种可选的实现方案，所述模具开发单元进一步包括一模具设计软件，该模具设计软件被配置为用于根据传感器设计模型文件进行模具设计的平台，用户可以直接根据传感器设计模型文件开发设计出模具图样；再进一步根据调用模具供应商的信息，通过数据发送模块将设计出的模具图样发送至模具供应商，且发送的文件和信息均保存至模具开发单元的数据存储模块中，以供备份。作为一种可选的实现方案，所述方案修正单元被配置为当检测单元检测3D打印单元制造的传感器原型产品不符合设计要求时，对原型产品的缺陷位置进行尺寸扫描，并将扫描数据与缺陷原型产品作对比得到校正偏差数据，，并将偏差数据输入数字建模单元，以重新绘制传感器的数字模型。作为一种可选的实现方案，所述方案修正单元包括控制单元、数据处理单元及信息收发单元，控制单元控制传感器扫描单元对原型产品的缺陷位置做尺寸扫描，并通过信息收发单元接收该扫描数据，数据处理单元将扫描数据与缺陷原型产品作对比得到校正偏差数据，再将偏差数据发送至数字建模单元，对模型数据进行更正，再将更正后的模型数据发送至3D打印机打印。作为一种可选的实现方案，所述传感器扫描单元包括三维扫描仪；数字建模单元包括计算机辅助绘图软件；所述文件转换单元被配置为将数字建模单元绘制的传感器数字模型转换为STL文件。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种汽车传感器3D打印方法，其包括如下步骤：三维模型数据扫描；建立传感器数字模型；生成文件；打印原型产品；检测打印的原型产品是否符合设计要求；及批量生产传感器，即，当检测打印的原型产品符合要求，批量生产传感器。作为一种可选的实现方案，所述批量生产传感器的步骤包括通过3D打印方式量产传感器或通过开发模具进行量产，其中检测合格的传感器数字模型文件或设计冻结后的原型产品用于开发传感器的量产模具。作为一种可选的实现方案，该方法进一步包括方案修正步骤，如果在所述检测打印的原型产品是否符合设计要求的步骤中，检测到打印的原型产品不符合设计要求，则进入方案修正步骤，对打印方案进行修正，并重新进入建立传感器数字模型步骤，直到检测打印的原型产品符合设计要求，进入批量生产传感器步骤。在本专利技术的可选技术方案中，通过运用3D打印技术可以缩短原形产品开发周期，降低开发费用，提高产品质量，同时解决了产品生产过程中诸多工艺问题，例如注塑厚度，角度偏移等问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术较佳实施例的汽车传感器的3D打印方法工作流程图。图2是根据本专利技术较佳实施例的汽车传感器的3D打印系统的模块图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术提供一种3D打印技术在汽车传感器研发和生产过程中的应用，主要应用于传感器壳体及外形结构的研发和制造。3D打印又称作增材制造，是一种快速成型技术。3D打印是根据数字模型文件，通过3D打印设备逐层增加粉末状粘合材料来制造三维产品的技术。如图1所示，本专利技术的较佳实施例中，汽车传感器的3D打印方法主要包括以下步骤：步骤S1：三维模型数据扫描，三维模型数据为传感器的三维尺寸数据，传感器的三维数据包括传感器外部结构的全尺寸参数，该全尺寸参数包括但不限于传感器壳体的长宽高、倒角、半径等参数；通过三维扫描仪可以实现扫描传感器实体来获得现有传感器的三维尺寸数据，可以用于现有产品迭代和新产品设计。在本步骤内，通过三维扫描仪可以对现有传感器实物外形结构进行扫描得到数据模型，设计工程师以该数据模型为基础更改现有设计后，导出为3D打印机可以识别STL文件格式，输入到3D打印机制作出原型产品。步骤S2：CAD建模，即建立传感器数字模型，具体为，运用专业的三维建模软件绘制传感器的数字模型，用于现有产品结构变更和新产品开发。设计工程师利用专业的三维建模软件绘制传感器数字模型，完成产品设计后将数据模型导出为3D打印机可以是STL文件格式，输入到3D打印机制作出原型产品。步骤S3：生成STL文件，其中，STL文件是三维模型文件格式，三维建模软件可以生成的文件格式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车传感器3D打印系统，其特征在于，所述汽车传感器3D打印系统包括依次连接的传感器扫描单元、数字建模单元、文件转换单元、3D打印单元及检测单元，汽车传感器3D打印系统进一步包括方案修正单元，该方案修正单元的输入端与检测单元连接，方案修正单元的输出端与数字建模单元连接；其中，传感器扫描单元被配置为用于扫描传感器实体来获得传感器的三维尺寸数据，数字建模单元被配置为用于基于传感器的三维尺寸数据来绘制传感器的数字模型，文件转换单元被配置为将数字建模单元绘制的传感器数字模型转换为具有3D打印单元可识别的文件格式的传感器模型数据文件，3D打印单元被配置为依据传感器模型数据文件进行3D打印，进行传感器原型产品制造；检测单元被配置为对3D打印单元制造的传感器原型产品进行检测，判断是否符合设计要求。

【技术特征摘要】
1.一种汽车传感器3D打印系统，其特征在于，所述汽车传感器3D打印系统包括依次连接的传感器扫描单元、数字建模单元、文件转换单元、3D打印单元及检测单元，汽车传感器3D打印系统进一步包括方案修正单元，该方案修正单元的输入端与检测单元连接，方案修正单元的输出端与数字建模单元连接；其中，传感器扫描单元被配置为用于扫描传感器实体来获得传感器的三维尺寸数据，数字建模单元被配置为用于基于传感器的三维尺寸数据来绘制传感器的数字模型，文件转换单元被配置为将数字建模单元绘制的传感器数字模型转换为具有3D打印单元可识别的文件格式的传感器模型数据文件，3D打印单元被配置为依据传感器模型数据文件进行3D打印，进行传感器原型产品制造；检测单元被配置为对3D打印单元制造的传感器原型产品进行检测，判断是否符合设计要求。2.根据权利要求1所述的汽车传感器3D打印系统，其特征在于，所述系统还包括模具开发单元，检测单元检测到传感器原型产品符合设计要求，则检测单元将检测结果发送至模具开发单元，模具开发单元被配置为执行模具开发动作。3.根据权利要求2所述的汽车传感器3D打印系统，其特征在于，所述模具开发单元包括模具供应商的信息数据库、数据发送模块及数据存储模块；模具开发单元配置为收集符合设计要求的传感器设计模型文件，并通过调用模具供应商的信息将传感器设计模型文件发送至对应的模具供应商，且发送的文件和信息均保存至模具开发单元的数据存储模块中，以供备份。4.根据权利要求3所述的汽车传感器3D打印系统，其特征在于，所述模具开发单元进一步包括一模具设计软件，该模具设计软件被配置为用于根据传感器设计模型文件进行模具设计的平台，用户可以直接根据传感器设计模型文件开发设计出模具图样；再进一步根据调用模具供应商的信息，通过数据发送模块将设计出的模具图样发送至模具供应商，且发送的文件和信息均保存至模具开发单元的数据存储模块中，以供备份。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：余政文，
申请(专利权)人：大陆汽车电子连云港有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32