实现三坐标设备联机测量系统以及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种实现三坐标设备联机测量系统以及方法，属于白车身精度测量的技术领域。本发明专利技术的实现三坐标设备联机测量系统包括白车身测量平台，设置在白车身测量平台上的白车身骨架总成；至少三个标准球和N个三坐标测量设备，所述N为大于等于2的自然数；所述N个三坐标测量设备通过拟合处于同一坐标下，可以发挥不同的三坐标测量设备的技术优势，不同的三坐标测量设备间可同步进行测量任务，从而可以实现白车身所有测量特征及全尺寸监控的效果。

【技术实现步骤摘要】
实现三坐标设备联机测量系统以及方法
本专利技术涉及白车身精度测量的
，更具体地说，本专利技术涉及一种实现三坐标设备联机测量系统以及方法。
技术介绍
在现有技术中，各大型汽车主机厂为监控白车身骨架整车精度均购置不同类型三坐标测量设备，常用类型主要包括双悬臂三坐标测量机、便携式多关节三坐标测量仪，便携式激光跟踪仪等等，并根据所需测量的零部件及特征的不同选用不同设备。然而，不同的三坐标测量设备均有因本身设计的缺陷，导致无法一次性完成测量大型零部件所需要的特征元素，例如：①双悬臂三坐标测量机：通常应用于各大主机厂白车身骨架精度测量，然而白车身骨架中部分隐蔽的特征元素因白车身骨架与测量臂干涉无法进行测量；②便携式多关节测量仪，通常应用于白车身钣金零部件以及工装夹具的测量，在对白车身骨架进行测量时，因本身设计原因，臂长有效距离通常在3m以内，需进行多次坐标转换，才能完成白车身骨架的测量任务；然而每次坐标转换精度等级均会下降，测量误差累积，导致测量数据失真，不利于精度匹配类问题解决。③便携式激光跟踪仪：通常应用于白车身骨架以及大型检具、工装夹具的测量，在测量过程中，不允许断光，因此也需要进行多次坐标转换(精度等级下降，测量误差累积)才能完成测量任务。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种实现三坐标设备联机测量系统以及方法。为了解决专利技术所述的技术问题并实现专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：实现三坐标设备联机测量系统，包括白车身测量平台，设置在所述白车身测量平台上的白车身骨架总成；其特征在于还包括：至少三个标准球和N个三坐标测量设备，所述N为大于等于2的自然数；在所述白车身测量平台上固定第一三坐标测量设备，采用所述第一三坐标测量设备建立零部件坐标系；在所述白车身测量平台上固定至少3个标准球；在零部件坐标系下测量固定的标准球的球心位置，并记录数值；在所述白车身测量平台上固定第n三坐标测量设备，并测量3个标准球的球心位置，并且所述3个标准球不处于同一直线上；其中所述n为2～N之间的自然数；将所述第一三坐标测量设备，所测量的球心位置作为基准坐标值；应用最小二乘法拟合方法，建立第n三坐标测量设备的坐标系，并且使得所述第n三坐标测量设备的坐标系与零部件坐标系重合，实现第n三坐标测量设备与第一三坐标测量设备的联机测量。其中，所述N个三坐标测量设备中至少包括两种三坐标测量设备，例如至少包括一个双悬臂三坐标测量设备。其中所述N个三坐标测量设备中还至少包括一个便携式多关节测量设备，或至少包括一个便携式激光测量设备。所述任意三个标准球不能在一条直线上，其他联机测量设备至少需要选定三个标准球且在其测量范围内。三个标准球设置位置应在满足其他联机测量设备的测量行程范围内，最大限度覆盖测量特征范围。本专利技术的第二方面，还涉及一种实现三坐标设备联机测量方法，所述方法包括以下步骤：提供白车身测量平台、至少三个标准球和N个三坐标测量设备，所述N为大于等于2的自然数；将待测量白车身骨架总成设置在白车身测量平台上；在所述白车身测量平台上固定第一三坐标测量设备，采用所述第一三坐标测量设备建立零部件坐标系；在所述白车身测量平台上固定至少3个标准球；在零部件坐标系下测量固定的标准球的球心位置，并记录数值；在所述白车身测量平台上固定第n三坐标测量设备，并测量3个标准球的球心位置，并且所述3个标准球不处于同一直线上；其中所述n为2～N之间的自然数；将所述第一三坐标测量设备，所测量的球心位置作为基准坐标值；应用最小二乘法拟合方法，建立第n三坐标测量设备的坐标系，并且使得所述第n三坐标测量设备的坐标系与零部件坐标系重合，实现第n三坐标测量设备与第一三坐标测量设备的联机测量。其中，所述N等于2或3。其中，N个三坐标测量设备中至少包括两种三坐标测量设备，例如至少包括一个双悬臂三坐标测量设备。其中所述N个三坐标测量设备中还至少包括一个便携式多关节测量设备，或至少包括一个便携式激光测量设备。所述任意三个标准球不能在一条直线上，其他联机测量设备至少需要选定三个标准球且在其测量范围内。三个标准球设置位置应在满足其他联机测量设备的测量行程范围内，最大限度覆盖测量特征范围。与最接近的现有技术相比，本专利技术的实现三坐标设备联机测量系统以及方法具有以下有益效果：本专利技术的实现三坐标设备联机测量系统可以发挥不同的三坐标测量设备的技术优势，不同的三坐标测量设备间可同步进行测量任务，从而可以实现白车身所有测量特征及全尺寸监控的效果。附图说明图1为实施例1的实现三坐标设备联机测量系统的结构框图。图2为实施例1的实现三坐标设备联机测量系统的示意图。图3为实施例2的实现三坐标设备联机测量系统的结构框图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术所述的实现三坐标设备联机测量方法做进一步的阐述，以期对本专利技术的技术方案做出更完整和清楚的说明。实施例1如图1所示，本实施例的实现三坐标设备联机测量系统，包括白车身测量平台10，设置在所述白车身测量平台上的白车身骨架总成20、三个标准球30、一个双悬臂三坐标测量设备40，一个便携式激光测量设备50；将所述双悬臂三坐标测量设备40和便携式激光测量设备50联机并同步测量的步骤如下：采用双悬臂三坐标测量设备40建立零部件坐标系；在满足便携式激光测量设备50的测量行程范围内，固定至少3个标准球30，且3个标准球30的位置应最大限度覆盖测量特征范围。在零部件坐标系下测量固定的标准球30的球心位置，并记录数值；在白车身测量平台10上固定便携式激光测量设备50，并测量3个标准球的球心位置，所述3个标准球不处于同一直线上；将所述双悬臂三坐标测量设备40所测量的球心位置作为基准坐标值；应用最小二乘法最佳拟合建立坐标系的方法，建立便携式激光测量设备50的坐标系，这时便携式激光测量设备50的坐标系与零部件坐标系重合，实现便携式激光测量设备50与双悬臂三坐标测量设备40的联机测量。实施例2如图2-3所示，本实施例的实现三坐标设备联机测量系统，包括白车身测量平台10，设置在所述白车身测量平台上的白车身骨架总成20、六个标准球30、一个双悬臂三坐标测量设备40，一个便携式激光跟踪仪50和一个便携式多关节测量设备60；所述一个双悬臂三坐标测量设备40位于白车身测量平台10上，而便携式多关节测量设备60位于所述白车身骨架总成20前端的白车身测量平台10上，便携式激光跟踪仪测量设备50位于白车身骨架总成20后端的测量平台10上，六个标准球30也分别均布置在所述白车身骨架总成20前端及后端，并且任意三者不处于同一直线上。将所述一个双悬臂三坐标测量设备40、一个便携式激光跟踪仪测量设备50和便携式多关节测量设备60联机并同步测量的步骤如下：采用双悬臂三坐标测量设备40建立零部件坐标系；在零部件坐标系下测量固定的标准球30的球心位置，并记录数值；在白车身测量平台10上固定便携式激光跟踪仪测量设备50，并测量3个标准球的球心位置；将所述双悬臂三坐标测量设备40所测量的球心位置作为基准坐标值；应用最小二乘法最佳拟合建立坐标系的方法，建立便携式激光跟踪仪测量设备50的坐标系，并且使得便携式激光跟踪仪测量设备50的坐标系与零部件坐标系重合，实现便携式激光跟踪仪测量设备50与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现三坐标设备联机测量系统，包括白车身测量平台，设置在所述白车身测量平台上的白车身骨架总成；其特征在于还包括：至少三个标准球和N个三坐标测量设备，所述N为大于等于2的自然数；在所述白车身测量平台上固定第一三坐标测量设备，采用所述第一三坐标测量设备建立零部件坐标系；在所述白车身测量平台上固定至少3个标准球；在零部件坐标系下测量固定的标准球的球心位置，并记录数值；在所述白车身测量平台上固定第n三坐标测量设备，并测量3个标准球的球心位置，并且所述3个标准球不处于同一直线上；其中所述n为2～N之间的自然数；将所述第一三坐标测量设备，所测量的球心位置作为基准坐标值；应用最小二乘法最佳拟合建立坐标系的方法，建立第n三坐标测量设备的坐标系，并且使得所述第n三坐标测量设备的坐标系与零部件坐标系重合，实现第n三坐标测量设备与第一三坐标测量设备的联机测量。

【技术特征摘要】
1.一种实现三坐标设备联机测量系统，包括白车身测量平台，设置在所述白车身测量平台上的白车身骨架总成；其特征在于还包括：至少三个标准球和N个三坐标测量设备，所述N为大于等于2的自然数；在所述白车身测量平台上固定第一三坐标测量设备，采用所述第一三坐标测量设备建立零部件坐标系；在所述白车身测量平台上固定至少3个标准球；在零部件坐标系下测量固定的标准球的球心位置，并记录数值；在所述白车身测量平台上固定第n三坐标测量设备，并测量3个标准球的球心位置，并且所述3个标准球不处于同一直线上；其中所述n为2～N之间的自然数；将所述第一三坐标测量设备，所测量的球心位置作为基准坐标值；应用最小二乘法最佳拟合建立坐标系的方法，建立第n三坐标测量设备的坐标系，并且使得所述第n三坐标测量设备的坐标系与零部件坐标系重合，实现第n三坐标测量设备与第一三坐标测量设备的联机测量。2.根据权利要求1所述的实现三坐标设备联机测量系统，其特征在于：所述N个三坐标测量设备中至少包括两种三坐标测量设备，且至少包括一个双悬臂三坐标测量设备。3.根据权利要求2所述的实现三坐标设备联机测量系统，其特征在于：所述N个三坐标测量设备中还至少包括一个便携式多关节测量设备，或至少包括一个便携式激光测量设备。4.根据权利要求1所述的实现三坐标设备联机测量系统，其特征在于：任意三个标准球不在一条直线上，三坐标测量设备至少选定三个标准球且在测量范围内。5.根据权利要求1所述的实现三坐标设备联机测量系统，其特征在于：三个标准球设置位置在三坐标测量设备的测量行程范围内。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天放，底朝龙，段士蕊，
申请(专利权)人：阿尔特汽车技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11