CN105108143A - 一种基于3d技术车灯镀铝工装治具的生产设备及其制作工艺 - Google Patents
一种基于3d技术车灯镀铝工装治具的生产设备及其制作工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，包括：治具本体、3D扫描仪、3D打印机、控制装置和电脑，其中，所述的控制装置包括数据处理单元和控制器单元。本发明所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其在制作镀铝工装治具时通过3D扫描仪对治具本体进行扫描，然后将扫描的结果转换成三维数据模型，并通过数据对比分析模块将新的三维数据模型与原始的三维数据模型进行拟合分析，得出两者之间的间隙误差报表，然后根据误差报表的数据对治具进行修正，很好的解决了人工生产的误差问题，使得产品生产的稳定性和一致性得以提高，同时，通过自动化的生产代替了人员手工制作，使得其在提高产品的质量的同时也大大的提高了产品的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种工装治具领域，具体是一种用于生产车灯镀铝工装治具的基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备。
背景技术
随着社会经济的快速发展，汽车已经成为大多家庭的代步工具，随着人们生活水平和质量的提高，人们对于汽车的质量要求也越来越高。车灯是汽车重要的组成部分，为了提高车灯的效果和美观度，常常在车灯的固定板上设置真空溅镀层，然而其在制作真空溅镀层的过程中，为了提高其电镀的精准性，往往会通过治具在产品上划分出真空溅镀区和非真空溅镀区，因而这就促生了车灯工装治具的产生。
现有的车灯工装治具生产大多是通过人的经验来判断制作，无法大批量的生产，且在制作的过程中，常常会由于制作人员的不同而导致制作过程中产生的误差也不同，即使是同一个人前后制作的镀铝工装治具误差也不一样，这样就导致生产产品的质量无法得到保证。同时因车灯的形状和规格都不尽相同，从而使得某些车灯与治具需要贴合的地方因遮挡无法观察，只能凭经验来判断是否可用，其随意性较大，使得产品的合格率较低，这样将会使得企业浪费大量的原材料，同时返工也将会大大增加员工的工作量，因而现有的车灯工装治具的生产并不能够满足当前企业和市场的需求。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，包括：治具本体、3D扫描仪、3D打印机、控制装置和电脑，其中，所述的控制装置包括数据处理单元和控制器单元，所述的治具本体设于工作台上，所述的3D扫描仪与数据处理单元的输入端连接，所述的3D打印机与控制器单元的输出端连接，所述的数据处理单元的输出端与控制器单元的输入端连接，所述的控制装置设于电脑中，所述的3D扫描仪和3D打印机均与电脑连接；所述数据处理单元由数据输入模块、数据存储模块、数据寄存模块、数据对比分析模块和数据输出模块构成，所述的数据输入模块的两端分别与3D扫描仪和数据存储模块的输入端连接，所述的数据存储模块的输出端与数据寄存模块的输入端连接，所述的数据对比分析模块的两端分别与数据寄存模块的输出端和数据输出模块的输入端连接，所述的数据输出模块的输出端与控制器单元的输入端连接。本发明所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其在制作镀铝工装治具时通过3D扫描仪对治具本体进行扫描，然后将扫描的结果转换成三维数据模型，并通过数据对比分析模块将新的三维数据模型与原始的三维数据模型进行拟合分析，得出两者之间的间隙误差报表，然后根据误差报表的数据对治具再进行修正，很好的解决了由于人员不同或者是同一人前后判断不精确导致的产品误差问题，使得产品生产的稳定性和一致性得以提高，同时，通过自动化的生产代替了人员手工制作，使得其在提高产品的质量的同时也大大的提高了产品的生产效率。
本发明中所述的治具本体边缘设有定位板，所述的定位板的内侧设有本体，所述的本体上设有套筒，所述的套筒的后面设有卡位板，所述的卡位板呈内凹型，所述的治具本体的形状及其规格完全根据客户的需求进行定制，让其能够满足更多不同规格的产品的生产，从而降低了企业对生产设备的投资成本。
本发明中所述的3D扫描仪由三维光栅式测量仪和系统软件构成，所述的三维光栅式测量仪由壳体、支架、投影装置、摄像头和数据处理装置构成，其中，所述的摄像头至少2个，所述的数据处理装置中设有数据编码器，所述的壳体设于支架上，所述的投影装置和摄像头装于壳体内，投影装置的设备能够对产品进行投影，提高其拍摄的准备性，同时多个摄像头的设置，让其对产品实现全方位的拍摄，很好的解决了漏拍或者观察判断不全的问题，提高其扫描的准确性。
本发明中所述的3D打印机由机械组件、打印头、原料储存装置和控制组件构成，所述的打印头与机械组件连接，所述的原料储存装置通过输料管与打印头连接，所述的控制组件与控制装置连接，根据扫描仪的扫描情况直接通过打印头实现对产品的打印，在提高产品生产的质量的同时，也使得产品的生产效率得以提高，从而很好的解决了当前人手工制作无法大批量生产的问题。
本发明中所述控制装置采用PLC控制，能够根据生产的需求修改内部的生产的参数，让其更好的满足企业生产的需求。
本发明中所述的控制器单元由数据存储器、数据寄存器、数据译码器和中央控制器构成，所述的数据存储器的两端分别与数据输出模块和数据寄存器的输入端连接，所述的数据寄存器的输出端与数据译码器的输入连接，所述的数据存储器、数据寄存器和数据译码器均与中央控制器构成。
本发明中一种3D扫描、打印技术在车灯镀铝工装治具上的应用及其制作工艺，具体的制作工艺如下：
（1）：首先对客户所要生产的产品进行分析，然后对其进行立模；
（2）：待产品的模立好后，将其放置让其冷却成型，与此同时，启动电脑、将客户提供的三维图导入电脑中；
（3）：待上述产品的立模冷却成型后，将其放到工作台上，然后启动3D扫描仪，通过3D扫描仪中的投影装置对进行投影，让其在产品的表面形成影像；
（4）：然后通过3D扫描仪中的摄像头对产品进行扫描拍摄，对产品建立三维数据模型；
（5）：待其三维数据模型建立好后，通过数据处理装置中的数据编码器对三维数据模型进行编码；
（6）：待数据编码器完成编码后，通过数据输入模块将数据传送给数据处理单元中，通过数据存储模块和数据寄存模块对数据进行存储和寄存；
（7）：然后通过数据对比分析模块（54）对接收到数据与导入的客户提供的三维图进行拟合分析，经过分析后，得出两者的间隙误差报表；
（8）：根据上述的间隙误差报表，如果其对比结果正确，那么下一步骤的生产，如果其比对后的结果存在误差，那么将按照两者之间的误差对产品进行修正；
（9）：待产品修正完成后，再次重复上述步骤（3）至（7）的生产步骤，对修正后的产品进行拟合分析，直至对比结果正确无误后，通过数据输出模块将数据输送给控制器单元，然后通过控制器单元中的数据译码器中的进行译码，将数字量转换成模拟量；
（10）：待译码完成后，通过中央控制器向3D打印机发出指令，让其对产品进行打印；
（11）：然后3D打印机中原料储存装置将会把储存的原料通过打印头进行产品打印即可。
有益效果：本发明所述的基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，具有以下优点：
1、本发明中所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其在制作镀铝工装治具时通过3D扫描仪对治具本体进行扫描，然后将扫描的结果转换成三维数据模型，并通过数据对比分析模块将新的三维数据模型与原始的三维数据模型进行拟合分析，得出两者之间的间隙误差报表，然后根据误差报表的数据对治具再进行修正，很好的解决了由于人员不同或者是同一人前后判断不精确导致的产品误差问题，使得产品生产的稳定性和一致性得以提高，使得产品的良品率的得以提高，有效的保证了产品的生产质量，从而更好的满足当前企业和客户的需求。
2、本发明中通过控制装置控制3D打印机将生产原材料打印成所需的产品，通过自动化的生产代替了人员手工制作，提高其生产的进度，在保证了产品质量的同时也大大的提高了产品的生产效率，同时也能够减少原材料的浪费，进而降低了企业原材料的损耗。
3、本发明中的治具本体能够根据客户的需要进行定制，从而能够让其适应各种治具的生产，避免企业为每个型号的产品都制定单独的设备，从而降低了企业对生产设备的投入成本，从而更好的满足了企业的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中控制装置的电气连接示意图；
图中：治具本体-1、3D扫描仪-2、3D打印机-3、控制装置-4、电脑5、数据处理单元-6、控制器单元-7、数据输入模块-61、数据存储模块-62、数据寄存模块-63、数据对比分析模块-64、数据输出模块-65。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例
如图1和图2所示的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，包括：治具本体1、3D扫描仪2、3D打印机3、控制装置4和电脑5，其中，所述的控制装置4包括数据处理单元6和控制器单元7，所述数据处理单元6由数据输入模块61、数据存储模块62、数据寄存模块63、数据对比分析模块64和数据输出模块65构成。
上述各部分的关系如下：
所述的治具本体1设于工作台上，所述的3D扫描仪2与数据处理单元6的输入端连接，所述的3D打印机3与控制器单元4的输出端连接，所述的数据处理单元6的输出端与控制器单元4的输入端连接，所述控制装置4采用PLC控制，其设于电脑5中；所述的3D扫描仪2和3D打印机3均与电脑5连接；所述的数据输入模块61的两端分别与3D扫描仪2和数据存储模块62的输入端连接，所述的数据存储模块62的输出端与数据寄存模块63的输入端连接，所述的数据对比分析模块64的两端分别与数据寄存模块63的输出端和数据输出模块65的输入端连接，所述的数据输出模块65的输出端与控制器单元7的输入端连接。
本实施例中所述的治具本体1边缘设有定位板，所述的定位板的内侧设有本体，所述的本体上设有套筒，所述的套筒的后面设有卡位板，所述的卡位板呈内凹型，所述的治具本体的形状及其规格完全根据客户的需求进行定制。
本实施例中所述的3D扫描仪2由三维光栅式测量仪和系统软件构成，所述的三维光栅式测量仪由壳体、支架、投影装置、摄像头和数据处理装置构成，其中，所述的摄像头至少2个，所述的数据处理装置中设有数据编码器，所述的壳体设于支架上，所述的投影装置和摄像头装于壳体内。所述的3D打印机3由机械组件、打印头、原料储存装置和控制组件构成，所述的打印头与机械组件连接，所述的原料储存装置通过输料管与打印头连接，所述的控制组件与控制装置4连接。
本实施例中所述的控制器单元7由数据存储器、数据寄存器、数据译码器和中央控制器构成，所述的数据存储器的两端分别与数据输出模块55和数据寄存器的输入端连接，所述的数据寄存器的输出端与数据译码器的输入连接，所述的数据存储器、数据寄存器和数据译码器均与中央控制器构成。
本实施例中所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备及其制作工艺，具体的制作工艺如下：
（1）：首先对客户所要生产的产品进行分析，然后对其进行立模；
（2）：待产品的模立好后，将其放置让其冷却成型，与此同时，启动电脑、将客户提供的三维图导入电脑5中；
（3）：待上述产品的立模冷却成型后，将其放到工作台上，然后启动3D扫描仪2，通过3D扫描仪2中的投影装置对进行投影，让其在产品的表面形成影像；
（4）：然后通过3D扫描仪2中的摄像头对产品进行扫描拍摄，对产品建立三维数据模型；
（5）：待其三维数据模型建立好后，通过数据处理装置中的数据编码器对三维数据模型进行编码；
（6）：待数据编码器完成编码后，通过数据输入模块61将数据传送给数据处理单元6中，通过数据存储模块62和数据寄存模块63对数据进行存储和寄存；
（7）：然后通过数据对比分析模块（64）对接收到数据与导入的客户提供的三维图进行拟合分析，经过分析后，得出两者的间隙误差报表；
（8）：根据上述的间隙误差报表，如果其对比结果正确，那么下一步骤的生产，如果其比对后的结果存在误差，那么将按照两者之间的误差对产品进行修正；
（9）：待产品修正完成后，再次重复上述步骤（3）至（7）的生产步骤，对修正后的产品进行拟合分析，直至对比结果正确无误后，通过数据输出模块将数据输送给控制器单元，然后通过控制器单元中的数据译码器中的进行译码，将数字量转换成模拟量；
（10）：待译码完成后，通过中央控制器向3D打印机3发出指令，让其对产品进行打印；
（11）：然后3D打印机3中原料储存装置将会把储存的原料通过打印头进行产品打印即可。
实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (7)
1.一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其特征在于：包括：治具本体（1）、3D扫描仪（2）、3D打印机（3）、控制装置（4）和电脑（5），其中，所述的控制装置（4）包括数据处理单元（6）和控制器单元（7），所述的治具本体（1）设于工作台上，所述的3D扫描仪（2）与数据处理单元（6）的输入端连接，所述的3D打印机（3）与控制器单元（4）的输出端连接，所述的数据处理单元（6）的输出端与控制器单元（4）的输入端连接，所述的控制装置（4）设于电脑（5）中，所述的3D扫描仪（2）和3D打印机（3）均与电脑（5）连接；
所述数据处理单元（6）由数据输入模块（61）、数据存储模块（62）、数据寄存模块（63）、数据对比分析模块（64）和数据输出模块（65）构成，所述的数据输入模块（61）的两端分别与3D扫描仪（2）和数据存储模块（62）的输入端连接，所述的数据存储模块（62）的输出端与数据寄存模块（63）的输入端连接，所述的数据对比分析模块（64）的两端分别与数据寄存模块（63）的输出端和数据输出模块（65）的输入端连接，所述的数据输出模块（65）的输出端与控制器单元（7）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其特征在于：所述的治具本体（1）边缘设有定位板，所述的定位板的内侧设有本体，所述的本体上设有套筒，所述的套筒的后面设有卡位板，所述的卡位板呈内凹型，所述的治具本体（1）的形状及其规格完全根据客户的需求进行定制。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其特征在于：所述的3D扫描仪（2）由三维光栅式测量仪和系统软件构成，所述的三维光栅式测量仪由壳体、支架、投影装置、摄像头和数据处理装置构成，其中，所述的摄像头至少2个，所述的数据处理装置中设有数据编码器，所述的壳体设于支架上，所述的投影装置和摄像头装于壳体内。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其特征在于：所述的3D打印机（3）由机械组件、打印头、原料储存装置和控制组件构成，所述的打印头与机械组件连接，所述的原料储存装置通过输料管与打印头连接，所述的控制组件与控制装置（4）连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其特征在于：所述控制装置（4）采用PLC控制。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备，其特征在于：所述的控制器单元（7）由数据存储器、数据寄存器、数据译码器和中央控制器构成，所述的数据存储器的两端分别与数据输出模块（65）和数据寄存器的输入端连接，所述的数据寄存器的输出端与数据译码器的输入连接，所述的数据存储器、数据寄存器和数据译码器均与中央控制器构成。
7.一种基于3D技术车灯镀铝工装治具的生产设备及其制作工艺，其特征在于：具体的制作工艺如下：
（1）：首先对客户所要生产的产品进行分析，然后对其进行立模；
（2）：待产品的模立好后，将其放置让其冷却成型，与此同时，启动电脑、将客户提供的三维图导入电脑（5）中；
（3）：待上述产品的立模冷却成型后，将其放到工作台上，然后启动3D扫描仪（2），通过3D扫描仪（2）中的投影装置对进行投影，让其在产品的表面形成影像；
（4）：然后通过3D扫描仪（2）中的摄像头对产品进行扫描拍摄，对产品建立三维数据模型；
（5）：待其三维数据模型建立好后，通过数据处理装置中的数据编码器对三维数据模型进行编码；
（6）：待数据编码器完成编码后，通过数据输入模块（61）将数据传送给数据处理单元（6）中，通过数据存储模块（62）和数据寄存模块（63）对数据进行存储和寄存；
（7）：然后通过数据对比分析模块（64）对接收到数据与导入的客户提供的三维图进行拟合分析，经过分析后，得出两者的间隙误差报表；
（8）：根据上述的间隙误差报表，如果其对比结果正确，那么下一步骤的生产，如果其比对后的结果存在误差，那么将按照两者之间的误差对产品进行修正；
（9）：待产品修正完成后，再次重复上述步骤（3）至（7）的生产步骤，对修正后的产品进行拟合分析，直至对比结果正确无误后，
通过数据输出模块（65）将数据输送给控制器单元（7），然后通过控制器单元（7）中的数据译码器中的进行译码，将数字量转换成模拟量；
（10）：待译码完成后，通过中央控制器向3D打印机（3）发出指令，让其对产品进行打印；
（11）：然后3D打印机（3）中原料储存装置将会把储存的原料通过打印头进行产品打印即可。
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| CN201510589900.9A CN105108143A (zh) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | 一种基于3d技术车灯镀铝工装治具的生产设备及其制作工艺 |
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- 2015-09-17 CN CN201510589900.9A patent/CN105108143A/zh active Pending
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