一种全局追踪激光扫描目标点载体、使用方法及应用

技术领域

本发明属于零件测量技术领域，具体涉及一种全局追踪激光扫描目标点载体、使用方法及应用。

背景技术

目前在大多数主机厂中，零件测量手段逐渐丰富，由接触式测量逐步转变为非接触式测量，通过三坐标、激光扫描等方式，获取零件尺寸信息。

采用激光扫描方式获取零件尺寸信息时，需要在零件的周围布置反光定位目标点，并根据目标点，建立一个检测的参考体系，便于跟踪仪进行识别，保证扫描在同一个参考体系下完成。目前目标点类型，一般为带磁性的圆形薄片式或圆柱式通过磁力吸附于被测物体上，其贴点工作量大，效率低，同时拿下目标点时，容易造成遗漏；贴点位置杂乱无章，无规律可言；目标点只能在某特定方向被侦测到，移动跟踪仪时，有效目标点数量会减少，影响零件测量精度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种全局追踪激光扫描目标点载体、使用方法及应用，有效提升了扫描工作前贴点效率，同时保证扫描精度。

本发明的目的之一为提供一种全局追踪激光扫描目标点载体。

本发明的目的之二为提供一种全局追踪激光扫描目标点载体的使用方法。

本发明的目的之三为提供一种全局追踪激光扫描目标点载体在零件测量中的应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个方面，提供一种全局追踪激光扫描目标点载体，包括载体本体，所述载体本体为一多面体结构，所述载体本体的侧壁表面上设置有多个贴点槽，所述贴点槽用于粘贴感光贴片。

本发明的进一步改进在于：

所述载体本体的侧壁表面上设置有两层贴点槽，并且每层沿周向均匀设置有多个贴点槽；

优选为，每层沿周向均匀设置有10个贴点槽，即一个贴点槽占36°。

本发明的进一步改进在于：

所述载体本体的顶面沿周向均匀设置有多个顶部贴点槽，优选为4个。

本发明的进一步改进在于：

所述贴点槽的形状和尺寸与感光贴片的形状和尺寸相同。

本发明的进一步改进在于：

所述载体本体的顶面上靠近边缘的位置设置有4条刻度线，且两两相对设置。

本发明的进一步改进在于：

其中两个相邻的刻度线设置有不同的标记，作为安装时与零件相对位置的参考。

本发明的进一步改进在于：

所述载体本体的底面中心位置设置有螺纹孔，优选为M8螺纹孔。

本发明的第二个方面，提供一种全局追踪激光扫描目标点载体的使用方法，首先在载体本体的侧壁表面及顶面的贴点槽内贴上感光贴片，然后将载体本体安装至测量支架或零件上，进行扫描测量。

本发明的进一步改进在于，

所述全局追踪激光扫描目标点载体的数量需要根据零件大小进行确定，对于门总成零件，则需要在X、Y、Z方向上各布置两个；对于小型零件或薄板件，则只需要在X、Y、Z方向上各布置1个。

本发明的第三个方面，提供一种全局追踪激光扫描目标点载体在零件测量中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明提供一种全局追踪激光扫描目标点载体，有效提升了扫描工作前贴点效率，例如对整车或大型零件进行全局追踪激光扫描时，采用现有将圆形磁性目标点贴在柔性测量支架或零件上，约需贴点20-30处，而采用本发明目标点载体只需安装3-6处即可。

(2)使用本发明目标点载体，可以将载体安装至柔性测量支架或零件的固定螺栓位置，并且顶部有刻线，可以作为位置参考，解决了现有贴点位置杂乱无章，无规律可言的缺陷。

(3)在进行扫描测量时，由于本发明目标点载体周圈与顶部均有目标点，无论扫描仪如何移动，空间中都有足够的有效目标点，避免测量数据出现丢失、分层等情况，能够有效保证扫描精度。

附图说明

图1是本发明全局追踪激光扫描目标点载体的结构示意图；

图2是本发明全局追踪激光扫描目标点载体的底面结构示意图。

图中，1、载体本体，2、上层贴点槽，3、下层贴点槽，4、顶部贴点槽，5、刻度线，6、螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明提供了一种全局追踪激光扫描目标点载体，如图1和图2所示，包括载体本体1，载体本体1为一多面体结构，载体本体1的侧壁表面上设置有多个贴点槽，用于粘贴感光贴片。优选地，载体本体1为一个近似球体的多面体结构，高度42mm，最大直径75mm，中部可以适当挖空不必要的地方，节省材料，但是外轮廓以及安装螺母孔必须完整。多面体可以保证最好扫描效果，一个角度内可以探测4-5个贴点槽(即4-5处感光点)。

将感光贴片粘贴在贴点槽内，再将本发明全局追踪激光扫描目标点载体安装于测量支架上，无论扫描仪如何移动，空间中始终保持足够的目标点数量。

进一步地，载体本体1的侧壁表面上设置有两层贴点槽，并且每层沿周向均匀设置有多个贴点槽，分别为上层贴点槽2和下层贴点槽3，优选为，上层贴点槽2和下层贴点槽3均沿周向均匀设置有10个，即一个贴点槽占36°。

本发明中之所以在载体本体的侧壁表面上设置两层贴点槽，是由于若设置一层贴点槽，感光点数不足，深度不够，不利于探测；若设置3层贴点槽，载体的体积又会过大，整体显得笨重。

其中，贴点槽尺寸是根据感光贴片的尺寸定义的，直径19mm。基于这个尺寸，每层沿周向均匀设置10个贴点槽为最优，若每层设置的贴点槽过多(大于10个)，则需要载体直径配合增大，载体显得笨重；若每层设置的贴点槽过少(小于10个)，则没有充分利用周圈范围，感光点数不足，不利于探测。

进一步地，载体本体1的顶面为圆形，顶面上沿周向均匀设置有多个顶部贴点槽4，所述顶部贴点槽4内粘贴感光贴片。为了同时满足探测要求和载体轻便要求，优选地，载体本体1的顶面沿周向均匀设置有4个顶部贴点槽4，如果载体本体1的顶面设置的顶部贴点槽4太少(小于4个)，则Z向探测点不足；如果载体本体1的顶面设置的顶部贴点槽4太多(大于4个)，则顶部整体面积增大，导致整个载体的体积同时扩大，造成零件使用不够轻便。

进一步地，上层贴点槽2、下层贴点槽3和顶部贴点槽4的形状和尺寸与感光贴片的形状和尺寸相同，例如可以为圆形、菱形、椭圆形等等，由于目前市面上售卖的感光贴片都为圆形，因此优选贴点槽设计为圆形，直径与感光贴片的直径相同。

进一步地，载体本体1的顶面上靠近边缘的位置设置有4条刻度线5，且两两相对设置，具体地，相对设置的两个刻度线5向圆心方向的延长线相重合，其中两个相邻的刻度线5设置有不同的标记，作为安装时与零件相对位置的参考。

标记可以为数值1、2，也可以为三角形、带箭头的线等等均可，仅作为安装时的相对位置参考，例如安装时，将某一带有标记的刻度线5与零件某一特征对齐，下次测量相同零件时，可以根据刻度线参考，将载体摆至相同位置，减少载体摆放位置误差对测量的影响。

仅在其中两个相邻的刻度线5上设置不同标记，其余两个不需要设置标记，由于刻度线5作为参考使用，布置一侧就够了，另一侧延伸过去，能看得出是对应的标记；如果都不设置标记，则两条刻度线易混淆。

进一步地，载体本体的底面中心位置设置有螺纹孔6，优选为M8螺纹孔，可以方便的将零件安装于柔性测量支架上。若整车测量时，也可以将零件下部贴上美纹纸，通过磁性直接吸附至车身钣金上，美纹纸保护车辆油漆表面。

本发明全局追踪激光扫描目标点载体可以采用磁性磁性材料制成，这样可以不用通过螺纹装配，直接将其吸附于钣金上不会掉落，也可以采用非磁性材料制成，通过在载体本体底面中心位置设置螺纹孔，使用底部螺纹孔进行安装，不便直接布置于钣金零件上。

本发明全局追踪激光扫描目标点载体使用时，首先在载体本体的侧壁表面及顶部共计24处贴点槽内贴上圆形感光贴片，随后根据零件测量类型，将目标点载体安装至测量支架或零件上，安装时保证其顶面朝向空间X、Y、Z 3个方向，布置完成目标点载体后，通过扫描仪抓尽可能多的目标点，构建空间坐标系，开始扫描零件。

本发明全局追踪激光扫描目标点载体的数量需要按照零件大小进行确定，对于门总成零件，放置于测量支架上的，整体尺寸较大，则需要在X、Y、Z方向上各布置两个，需要6个；对于小型零件或薄板件，则只需要在X、Y、Z方向上各布置1个也可以满足要求，即需要3个即可。

零件测量时，至少安装三个载体，其顶面分别朝向X、Y、Z空间三个方向，这样才能保证跟踪仪在任意角度均能探测到足够的感光探测点。安装位置距离覆盖零件三分之二距离，布置在测量支架上的，超出零件也可以，避免载体过于集中。

本发明从激光扫描原理与目标点全局追踪出发，将传统只能单一方向检测的目标点，改为周圈均可以检测到的目标点载体，降低了相关贴点的工作量，避免由于贴点过多，遗留贴点在零件上。同时由于周圈均可检测目标点，无论扫描仪如何移动，空间中都有足够的有效目标点，避免测量数据不会出现丢失、分层，有效保证了扫描精度。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施例所描述的技术方案，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。