CN104359426A - 一种球销座着色检测时的着色面积量化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，第1步，获取垂直于球销座球面中轴线的二维像素图的数码图片；第2步，确定内球面上着色区域的理论轮廓曲线以及三维理论球面的定位基准；第3步，根据理论球面定位基准，获取与内球面半径、高度相同的三维理论球面；第4步，将内球面上的着色区域的理论轮廓曲线投影至三维理论球面上，使三维理论球面分割成着色区域和未着色区域；第5步，利用三维图形处理软件中的面积计算工具，获取量化面积数据，计算着色比例。采用本发明可以避免人工判断的粗糙性和判断标准的不稳定、不确定，提高检测效率，而且判断结论更加客观、可靠，具有操作简单、实施成本低、可操作性强等突出优点。
Description
技术领域
本发明涉及球销座着色检测技术领域，尤其是涉及汽车悬架、转向系球铰中的一种球销座着色检测时的着色面积量化方法。
背景技术
汽车上球铰产品主要由球销、球销座、球销套组成，其中的球销和球销套通常为金属制成品，而球销座则为高分子塑料制成品。汽车上球铰属于球面摩擦副，其在使用过程中，球销的外球面与球销座的内球面之间沿球面产生相对滑动。
在球销座的检验过程中，通常要求对球销座进行尺寸及重量等参数的检测，除此之外，还要求对其内球面用给定直径的金属球销进行着色检测。一般技术要求是，其二者着色接触面积要大于理论接触面积的70％以上，即着色面积要大于或者等于理论接触面积的70％，并且着色分布要基本均匀，以控制球销座与球销之间的接触压力及其分布。目前，对于球销座的着色面积进行检测时，主要是依赖检验人员在具体的实际检测操作中采用人为估计的方法来判断着色面积及其分布，由于人为估计的方法只是得到粗略的估算值，而无法得到比较客观、真实的着色面积的量化值，因此，这将导致不同的检验人员对球销座的同一着色状态的评价差异较大，不利于检验标准的客观、统一，从而影响球销座产品的整体品质的稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，不仅可以对球销座的着色面积进行客观的量化评估，而且操作方便、简易。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，包括如下步骤：
第1步，获取垂直于球销座球面中轴线的二维像素图的数码图片；
第2步，将二维像素图的数码图片导入三维图形处理软件草图环境中，确定内球面上着色区域的理论轮廓曲线以及三维理论球面的定位基准；
第3步，根据理论球面定位基准，获取与内球面半径、高度相同的三维理论球面；
第4步，将内球面上的着色区域的理论轮廓曲线投影至三维理论球面上，使三维理论球面分割成着色区域和未着色区域；
第5步，利用三维图形处理软件中的面积计算工具，获取三维理论球面上的着色区域和未着色区域的量化面积数据，计算着色比例。
优选地，所述球销座的二维像素图是利用数码相机、可拍照手机、摄像头直接获取的数码图片。
优选地，所述球销座的二维像素图是利用扫描仪扫描球销座图片而获取的数码图片。
优选地，所述球销座的二维像素图的数码图片是.jpg格式或者.bmp格式图片。
优选地，所述的三维图形处理软件是INVENTER、PROE、CATIA或者UG。
优选地，所述三维理论球面的获取是先进行理论球面草图曲线绘制，再利用理论球面草图曲线通过旋转特征而获得。
优选地，所述三维理论球面的半径、高度参数是直接利用三维图形处理软件测量获取，或者是直接通过实测球销座产品的相关参数获取。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过充分利用现有的图像数字化处理技术来对球销座着色面积进行量化检测，不仅可以避免人工判断的粗糙性和判断标准的不稳定、不确定，提高对球销座产品的着色面积检测效率，而且判断结论更加客观、可靠，有利于保证球销座产品着色面积检测的一致性。本发明的方法操作简单、实施成本低，可操作性强。
附图说明
图1为球销座的着色效果示意图。
图2为图1中球销座在垂直于球面中轴线方向上的二维像素图。
图3为图2中球销座的二维像素图经三维软件处理后获得的着色区域轮廓线以及理论球面定位基准。
图4为根据理论球面定位基准，利用理论球面参数绘制理论球面草图曲线。
图5是利用图4绘制的理论球面草图曲线，通过旋转特征获得三维球面理论球面。
图6是将着色球销座二维像素图中的着色区域轮廓线投影至理论球面形成理论着色球面曲面。
图7是理论着色球面曲面被分割成着色区域和未着色区域。
图中标记：1-球销座，2-内球面上的着色区域，3-内球面，4-内球面上着色区域的理论轮廓曲线，5-理论球面草图曲线，6-三维理论球面，61-理论球面上的未着色区域，62-理论球面上的着色区域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的一种球销座1，其内球面3上分布有3块着色区域2。为了对球销座1进行着色面积的量化检测，可以采用如下方法进行检测：
首先，对球销座1实物样品利用数码相机、可拍照手机、摄像头等数码照相工具直接获取垂直于球销座1球面中轴线的二维像素图，如图2所示，并保存为.jpg格式或者.bmp格式的数码图片。
其次，将.jpg格式或者.bmp格式的数码图片导入三维图形处理软件草图环境中，然后利用样条曲线、基准轴、基准平面等软件自带工具对数码图片进行处理，获取并确定内球面3上着色区域2的理论轮廓曲线4，同时确定好三维理论球面6的定位基准，使三维理论球面6的定位基准线与球销座1中轴线重合，如图3所示。这里所述的三维图形处理软件采用目前普遍使用的三维图形软件，例如，INVENTER、PROE、CATIA、UG等三维软件。
在确定好三维理论球面6的定位基准之后，再进行三维理论球面6的绘制。在具体绘制时，所述三维理论球面6的半径、高度参数可以直接利用三维图形处理软件自带的测量工具获取，也可以在绘制前通过直接实测球销座1的产品尺寸设计相关参数来确定。如图4所示，根据确定好的三维理论球面6的定位基准、半径和高度参数，先绘制出理论球面草图曲线5，再将理论球面草图曲线5通过三维图形处理软件自带的旋转工具进行旋转一周，即可获得完整的三维理论球面6的曲面轮廓，如图5所示，并且，所述三维理论球面6的半径、高度参数与内球面3的半径、高度相同。
接下来，利用三维图形处理软件自带的三维曲线投影工具，将着色球销座1二维像素图中着色区域2的理论轮廓曲线4投影至三维理论球面6的球面曲面上；再利用三维图形处理软件自带的曲面切割工具，将三维理论球面6的球面曲面分割成着色区域62和未着色区域61，如图6、图7所示。
最后，利用三维图形处理软件中的面积计算工具，直接点击其中的理论球面上的未着色区域61和理论球面上的着色区域62，以获得实际量化的面积数据。将得到的理论球面上的着色区域62的着色面积除以球销座1的理论着色面积(即着色区域62着色面积与未着色区域61着色面积之和)，即可获得球销座1的实际着色面积占理论着色面积的实际量化的比例数据。根据计算所得的着色比例，检测人员就可以很容易地判断出球销座产品的着色面积是否满足技术要求，而且该判断结论避免了人为估计的偏差，具有一定的客观性、可靠性。
需要说明的是，在获取球销座1的二维像素图的数码图片时，不限于采用上述的利用数码相机、可拍照手机、摄像头等数码照相工具直接获取数码图片，也可以是采用扫描仪对球销座1图片进行扫描，然后保存为.jpg格式或者.bmp格式的数码图片。只不过这样的操作步骤比较繁琐，不利于提高对球销座产品进行批量着色检测时的检测效率。
综上，本发明的方法充分利用了现有的图像数字化处理技术，能够方便、快捷地对球销座着色面积进行量化判断，避免了人工判断的粗略估计和判断标准的不稳定、不确定，而且本发明的量化判断使用普通数码相机及一般常用的三维图形处理软件即可实现，操作简单、实施成本低、检测效率高，具有很强的可操作性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，其特征在于：包括如下步骤：
第1步，获取垂直于球销座(1)球面中轴线的二维像素图的数码图片；
第2步，将二维像素图的数码图片导入三维图形处理软件草图环境中，确定内球面(3)上着色区域(2)的理论轮廓曲线(4)以及三维理论球面(6)的定位基准；
第3步，根据理论球面定位基准，获取与内球面(3)半径、高度相同的三维理论球面(6)；
第4步，将内球面(3)上的着色区域(2)的理论轮廓曲线(4)投影至三维理论球面(6)上，使三维理论球面(6)分割成着色区域(62)和未着色区域(61)；
第5步，利用三维图形处理软件中的面积计算工具，获取三维理论球面(6)上的着色区域(62)和未着色区域(61)的量化面积数据，计算着色比例。
2.根据权利要求1所述的一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，其特征在于：所述球销座(1)的二维像素图是利用数码相机、可拍照手机、摄像头直接获取的数码图片。
3.根据权利要求1所述的一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，其特征在于：所述球销座(1)的二维像素图是利用扫描仪扫描球销座(1)图片而获取的数码图片。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，其特征在于：所述球销座(1)的二维像素图的数码图片是.jpg格式或者.bmp格式图片。
5.根据权利要求1所述的一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，其特征在于：所述的三维图形处理软件是INVENTER、PROE、CATIA或者UG。
6.根据权利要求1所述的一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，其特征在于：所述三维理论球面(6)的获取是先进行理论球面草图曲线绘制，再利用理论球面草图曲线通过旋转特征而获得。
7.根据权利要求1或者6所述的一种球销座着色检测时的着色面积量化方法，其特征在于：所述三维理论球面(6)的半径、高度参数是直接利用三维图形处理软件测量获取，或者是直接通过实测球销座产品的相关参数获取。
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