【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及曲面测量，尤其涉及一种曲面测量装置及测量方法。
技术介绍
1、汽车曲面类零件主要集中在玻璃及车身钣金零部件，汽车玻璃包括前后风挡玻璃，侧窗玻璃、车灯罩、天窗、后视镜等，这些零件不仅仅关乎整车的外观性还有驾乘体验，更是保护驾乘人员安全的重点防护屏障，一款设计合理的汽车玻璃能够有效地减少汽车风阻效应，减少风阻对汽车产生的阻力，而曲面形状误差较大时，风阻变大，汽车油耗增加。在新能源汽车发展的今天，汽车玻璃曲面的形状在汽车整个制造过程中意义重大。钣金零部件多数采用焊接工艺，没有安装固定孔，钣金零部件型面的好坏又直接影响整车造型的美观性。
2、如何精准测量出汽车曲面类零件的形状就显得尤为重要，借助先进的测量技术手段对汽车曲面零件质量进行检测，不仅关乎汽车出行安全，也是车企提升产品核心竞争力、实现降本增效的一个必要举措及手段。常规方式是采用三坐标进行打点测量，由于零件表面是曲面，且无孔位固定点，很难建立准确坐标系，导致测量结果的不准确，或是采用蓝光扫描设备对零件型面进行扫描，判断零件型面的偏差点，但是蓝光扫描设备无法给出轮廓度等形位公差的评定。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种曲面测量装置及测量方法，将扫描测量方式中的测量点对应到三坐标测量装置中，同一测量点使用两种测量方式进行比对，综合评价曲面形状误差。
2、本专利技术提供了下述方案：
3、第一方面，本专利技术记载了一种曲面测量装置，包括：
4、三坐标测量装置，所述三
5、底板，所述底板设置于所述底座上，并位于所述测量部的下方；
6、标准几何体，至少3个，固定在所述底板上；
7、零件固定装置，固定在所述底板上，所述零件固定装置上端支撑在零件的下表面；
8、扫描设备，所述扫描设备的扫描范围涵盖所述标准几何体和所述零件。
9、优选地，所述测量部包括第一移动部、第二移动部和测针；
10、所述第一移动部包括第一立柱、第二立柱和横梁；所述横梁的两端连接在所述第一立柱和所述第二立柱的上端，所述第一立柱和所述第二立柱设置在所述底座的两侧，且同时沿第一方向在所述底座上滑动；
11、所述第二移动部垂直安装在所述横梁上，并可沿第二方向在所述横梁上滑动；
12、所述测针垂直安装在所述第二移动部上，并在所述第二移动部内沿第三方向移动。
13、优选地，所述标准几何体包括标准球体、标准圆柱体、标准长方体、标准正方体和标准椎体中的一种或任意组合。
14、优选地，所述标准几何体为3个标准球体。
15、优选地，所述标准球体包括标准支撑柱和标准球；
16、所述标准支撑柱固定在所述底板上，所述标准球连接在所述标准支撑柱的上端。
17、优选地，所述零件固定装置包括零件支撑柱、连接球、第一压紧块、第二压紧块和吸附头；
18、所述零件支撑柱吸附在所述底板上，所述连接球连接在所述零件支撑柱的上端；
19、所述第一压紧块和所述第二压紧块连接在一起，下端绕所述连接球旋转，上端与所述吸附头的下端连接，所述吸附头的上端为喇叭状，吸附在所述零件的下表面。
20、优选地，所述第一压紧块和所述第二压紧块的下端均设置有半球形凹槽，中部贯穿有连接孔，上端开设半t形槽；
21、所述第一压紧块和所述第二压紧块通过所述连接孔连接在一起，所述半球形凹槽形成容纳所述连接球的球形槽，所述半t形槽形成容纳所述吸附头下端的t形槽；
22、所述吸附头下端设置匹配所述t形槽的凸起。
23、第二方面，本专利技术记载了一种上述曲面测量装置的曲面测量方法，包括以下步骤：
24、步骤1、将零件吸附到所述零件固定装置上；扫描所述标准球和所述零件，得到所述标准球和所述零件的点云数据；
25、步骤2、将所述零件的三维数模与所述零件的点云数据进行拟合，得到偏差值ⅰ；
26、步骤3、根据所述标准球的点云数据构建所述三坐标测量装置的坐标系ⅰ；
27、步骤4、根据所述标准球建立所述三坐标测量装置的与所述坐标系ⅰ具有相同原点的实体坐标系ⅱ；
28、步骤5、将所述坐标系ⅰ和所述坐标系ⅱ进行拟合；
29、步骤6、根据所述偏差值ⅰ的测量点对应出在所述坐标系ⅱ中的点位，使用所述三坐标测量装置测量对应出来的点位的数据，得到偏差值ⅱ；
30、步骤7、对比所述偏差值ⅰ和所述偏差值ⅱ，评价零件的轮廓度。
31、优选地，在所述步骤2之前，将所述标准球的点云数据进行隐藏，只保留所述零件的点云数据；在所述步骤2之后，将隐藏的所述标准球的点云数据释放出来。
32、优选地，所述步骤4具体为，根据3个所述标准球的点云数据通过逆向工程将3个所述标准球实体化，形成3个球形数据，以其中一个球心作为所述坐标系ⅰ的原点，另外两个球心作为限制建立所述坐标系ⅰ。
33、本专利技术与现有技术相比具有以下的优点：
34、1、本专利技术提供的曲面测量装置，将扫描设备和三坐标测量装置兼容在一起，通过标准几何体将扫描得到的点云数据拟合到三坐标测量装置的坐标系中，使扫描方式得到的零件上的任一测量点都能在三坐标测量装置中找到对应的点位。在曲面上的每个测量点均可以用两种测量方式进行相互验证，提高曲面测量的准确度。
35、2、本专利技术提供的曲面测量方法，通过逆向工程将标准球的点云数据实体化，构建以标准球的球心为原点的公共坐标系，通过公共坐标系实现扫描数据和三坐标测量装置数据的拟合，同时兼顾了蓝光扫描的全面性和三坐标测量的精准性。
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1.一种曲面测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的曲面测量装置，其特征在于，所述测量部包括第一移动部(12)、第二移动部(13)和测针(14)；
3.根据权利要求1所述的曲面测量装置，其特征在于，所述标准几何体(4)包括标准球体、标准圆柱体、标准长方体、标准正方体和标准椎体中的一种或任意组合。
4.根据权利要求2所述的曲面测量装置，其特征在于，所述标准几何体为3个标准球体。
5.根据权利要求4所述的曲面测量装置，其特征在于，所述标准球体(4)包括标准支撑柱(41)和标准球(42)；
6.根据权利要求1所述的曲面测量装置，其特征在于，所述零件固定装置(5)包括零件支撑柱(51)、连接球(52)、第一压紧块(53)、第二压紧块(54)和吸附头(55)；
7.根据权利要求6所述的曲面测量装置，其特征在于，所述第一压紧块(53)和所述第二压紧块(54)的下端均设置有半球形凹槽(531)，中部贯穿有连接孔(532)，上端开设半T形槽(533)；
8.一种如权利要求5-7任一项所述的曲面测量装
9.根据权利要求8所述的曲面测量方法，其特征在于，在所述步骤2之前，将所述标准球(42)的点云数据进行隐藏，只保留所述零件(6)的点云数据；在所述步骤2之后，将隐藏的所述标准球(42)的点云数据释放出来。
10.根据权利要求8所述的曲面测量方法，其特征在于，所述步骤4具体为，根据3个所述标准球(42)的点云数据通过逆向工程将3个所述标准球(42)实体化，形成3个球形数据，以其中一个球心作为所述坐标系Ⅰ的原点，另外两个球心作为限制建立所述坐标系Ⅰ。
...【技术特征摘要】
1.一种曲面测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的曲面测量装置，其特征在于，所述测量部包括第一移动部(12)、第二移动部(13)和测针(14)；
3.根据权利要求1所述的曲面测量装置，其特征在于，所述标准几何体(4)包括标准球体、标准圆柱体、标准长方体、标准正方体和标准椎体中的一种或任意组合。
4.根据权利要求2所述的曲面测量装置，其特征在于，所述标准几何体为3个标准球体。
5.根据权利要求4所述的曲面测量装置，其特征在于，所述标准球体(4)包括标准支撑柱(41)和标准球(42)；
6.根据权利要求1所述的曲面测量装置，其特征在于，所述零件固定装置(5)包括零件支撑柱(51)、连接球(52)、第一压紧块(53)、第二压紧块(54)和吸附头(55)；
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚谦，贾龙，李倩，樊晓宁，齐悦彤，王海波，刘立华，程誉卓，戴航，张礼，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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