一种基于逆向扫描的工装检测方法

技术领域

本发明属于工装测量技术领域，涉及一种基于逆向扫描的工装检测方法。

背景技术

飞机钣金工装在经过一系列机械加工后，需进行检测型面及所刻线是否符合三维数模且公差较小，并出具结论或量化数据报告，目前现有两种方法，第一种以三坐标检测为主，将测头上涂有红胆粉，并通过运行程序在工装型面上触碰，使工装型面蘸有红胆粉，并观察刻线是否超过红胆粉区域，并出具合格或不合格结论，此种检测方法，由于公差较小，不易观察，存在误差；第二种以关节臂式三坐标测量或者照相测量，该方法检测时，需将所测点投影到理论数模上，再进行数据对比，或直接将所测点进行数据对比，对比后出具数据报告，此种检测方法，由于理论数模线不具备深度特征，测量时赋予了刻线深度，同时投影的方式，又使得测量对比时忽略的型面超差带来的影响，强制较少了一个方向的检测偏差，使数据报告不准确。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于逆向扫描的工装检测方法，快捷，准确。

一种基于逆向扫描的工装检测方法，包括以下步骤：

步骤一：将待测工装放置在专用测量平台上；

步骤二：通过关节臂式测量机的逆向扫描系统，扫描待测工装的实际型面；并通过测量系统测量待测工装的基准孔、安装孔、工装刻线；

步骤三：将扫描得到的工装实际型面与工装理论数模进行拟合对比；

步骤四：根据拟合对比结构，出具数据检测报告并保存数据。

进一步，所述步骤一之前还包括：清理待测工装测量基准孔及表面油污。以保证减少由工装加工产生的毛刺、油污产生误差。

进一步，所述步骤三中，通过第一种方法进行拟合：将步骤二中测量得到的待测工装基准孔与理论基准孔进行拟合，并对比型面是否超差。理论数模存在工装基准，用该方法拟合检得出报告，可以用于下次加工返修。

进一步，所述步骤三中，通过第二种方法进行拟合：将步骤二中扫描得到的待测工装实际型面与数模理论型面进行最优拟合。型面拟合方法可以忽略基准孔误差带来的测量误差。

进一步，所述步骤三中，若第一种方法拟合后，型面超差为等尺寸超差，则采用第二种方法重新拟合。等尺寸超差说明，检测孔偏心，但工装型面与理论型面实际上是符合设计要求。

进一步，所述步骤三中，若待测工装无基准孔，则直接使用第二种方法进行拟合。无基准孔则无法使用基准孔拟合。

进一步，所述步骤三中还包括：拟合后，将步骤二中测量的各安装孔建立圆柱面；对比建立的圆柱面中心线与理论圆柱面中心线；判断安装孔是否超差。扫描时孔位测量不准。

进一步，所述步骤三中还包括：将步骤二中测量的工装刻线投影到扫描得到的工装实际型面上，并与理论刻线对比，判断工装刻线是否超差。投影线到实际型面上，可以减少刻线深度带来的误差，但保留工装型面带来的刻线误差。

本发明具有以下效果：

本发明提供了一种基于逆向扫描的工装检测方法，与常规测量方法相比，该方法可以准确、便捷测量出工装刻线及型面是否超差，并可以出具检测数据报告，同时该方法也适用于无基准孔类工装。

附图说明

图1为扫描对齐后示意图；

图2为扫描后型面示意图；

图3为孔位示意图；

图4为刻线投影后局部偏差示意图。

具体实施方式

一种基于逆向扫描的工装检测方法，以实际逆向扫描工装为基准，将所检测的线投影到扫描后的实际工装型面上，再进行与理论工作数模进行对比，对比后出具数值报告或者检测结论，包括：

步骤1，将所测工装先清理测量基准孔孔口毛刺及工装表面油污后，以保证减少由工装加工产生的毛刺、油污产生误差，再将工装放置于检验专用的测量平台上，此时工装测量结果才可保证相对准确度。

步骤2，运用关节臂式测量机的逆向扫描系统，将实际型面扫描出来，并通过测量系统，将测量基准孔及其他孔位、工装刻线测量出来。

步骤3，运用Geomagic X测量软件，结合扫描型面、测量孔位、测量刻线以及理论数模，将实际型面与理论数模进行最佳拟合，再进行对比。

步骤4，根据比对结果，保存数据同时出具数据检测报告，以供检验人员判别。理论数模存在工装基准，用该方法拟合检得出报告，可以用于下次加工返修。

所述步骤3中还包括：

步骤3.1，拟合后，将所测孔位建立圆柱面，对比建立后的圆柱中心线与理论孔圆柱面中心线对比，并判断是否超差，出具报告。

步骤3.2，对比型面是否超差，并判断是否超差，出具报告。

步骤3.3，将所侧实际刻线投影到扫描后的实际型面表面上，并与理论刻线进行对比，并判断是否超差，出具报告。

所述步骤1中，应使工装测量基准孔向上或处于可便捷测量的位置。

所述检测平台，应配备不同规格的V型磁铁，以用于检验小型工装。

所述步骤3.1包含两种拟合方法，第一种拟合方法，将测量基准孔位与理论基准孔位拟合后，对比型面是否超差；第二种拟合方法，将扫描后的实际型面与数模理论型面进行最优拟合。

所述步骤3.1拟合后，第一种方法，若发现此时测得的实际型面与理论型面存在超差情况，且超差为等尺寸超差，则说明此时实际检测孔与理论检测孔存在偏差，此时应选用第二种方法；若待测工装无测量基准孔，无法使用第一种方法，则直接使用第二种方法。

所述步骤3.3应在步骤3.2测量数据合格后再进行，以减少不必要操作。

所述步骤4中，保存数据可以用于检验人员复验，同时可以提供技术人员分析超差点位置并制定返修方案。

实施例

1.如图1，首先，先进行初始对齐，然后用转换对齐保证对齐方向，最后再用3-2-1对齐保证对齐的精准度。

如图3对齐完成后，在Geomagic X中选择几何比较，判断出孔位的位置度。

2.孔位置度确定以后，通过3D比较，选择所需要型面的位置，得出轮廓度的偏差，如图2。

3.通过面片处理，将扫描得到的点云处理成面片形式，选择曲线，框选出理论轮廓线(曲线1)，将其投影至面片，得到一条新的轮廓线(曲线2)，再将测得的曲线投影到面片，得出曲线3。通过对“曲线2”“曲线3”对比，得出零件线的轮廓偏差。

4.如图4，在Geomagic X中查看建立的面片与最初的点云之间的误差，判断本次测量是否无误。

5.得出最终结论，出具报告。