CN105787146B - 一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法 - Google Patents

一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，包括以下步骤：第一步，测量玻璃检验模的长度L、宽度B和高度H；第二步，对玻璃检验模拍摄三维照片，采集玻璃检验模的三维照片导入CAD软件中，第三步，采用描图法建立玻璃检验模的轴测模型图，测量三维照片上玻璃检验模的长度L’，宽度B’，高度H’，确定投影系数Kx、ky、kz；第四步，移动坐标系测出玻璃检验模的投影坐标，第五步，计算出玻璃检验模的实际坐标，第六步，根据实际坐标建立标准CAD图纸，完成玻璃检验模的逆向建模。本发明解决曲面模具建模时的测量数据多，测量工作量大等问题，对提高大型曲面模具建模效率和测量干涉问题具有很大的帮助。

Description

一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法
技术领域
本发明涉及仿真建模的技术领域，特指一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法。
背景技术
目前，逆向建模大都采用现场测量与软件建模结合进行的法。仪器简单，建模可靠，但是测量数据多，测量精度低，误差大，效率低，存在测量工具与测量对象的干涉问题。有些地方测量不到，还存在测量基准难以确定的情况，
三坐标测量仪测量建模一体化方法。精度高，效率高。受现场条件限制多，例如尺寸大小，精度，测量装置安装和运动的干涉，否则，精度低，效率低，甚至不能成功建模。
因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，本案由此产生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，以解决现有技术中的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：
一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，包括以下步骤：
第一步，测量玻璃检验模的长度L、宽度B和高度H；
第二步，对玻璃检验模拍摄三维照片，采集玻璃检验模的三维照片导入CAD软件中；
第三步，采用描图法建立玻璃检验模的轴测模型图，测量三维照片上玻璃检验模的长度L’，宽度B’，高度H’，根据公式(1)到公式(3)计算在长度，宽度，高度三个方向上的投影系数Kx、ky、kz；
kx＝L’/L (1)
ky＝B’/B (2)
kz＝H’/H (3)
第四步，移动坐标系测出玻璃检验模的投影坐标，在玻璃检验模的三维模型曲面上标定若干点A(i,j,k)，并使i＝1，j≥5，k≥5，测量若干点A(i,j,k)在x、y和z三个方向上的投影坐标x’(j,k),y’(j),z’(k)；
第五步，计算出玻璃检验模的实际坐标，根据投影系数Kx、ky、kz和公式(4)到公式(6)计算若干点A(i,j,k)在x、y和z三个方向上的实际坐标x(j,k),y(j),z(k)；
x(j,k)＝x(j,k)’/kx (4)
y(j)＝y’(j)/ky (5)
z(k)＝z(k)’/kz (6)
第六步，根据实际坐标建立标准CAD图纸，完成玻璃检验模的逆向建模。
进一步，在第四步中，移动坐标系的具体做法为：
坐标系o-xyz沿z轴移动M距离，M＝2.8950，到o’-xyz，接上次移动位置沿y轴移动N距离，N＝7.4630，到指定位置，再沿x轴移动到与y＝600处曲线相交，测量上图o’o”长度C即可求得x投影坐标。
进一步，在第二步中，以轴测图的角度，10倍以上对象尺寸的拍摄距离拍摄。
本发明首先测量玻璃检验模总的长宽高，采集玻璃检验模的照片导入CAD软件中，在CAD中测出检验模总体尺寸，算出各个方向投影系数。移动坐标系测出玻璃检验模曲面坐标，根据投影系数算出实际尺寸，完成玻璃检验模的逆向建模。采用上述方案后，由于本发明具有以下优点：
1、减少测量量，利用投影与CAD软件快速及较准确的还原曲面尺寸，完成逆向建模工作；
2、解决曲面模具建模时的测量数据多，测量工作量大，测量时有干涉难以进行等问题；
3、对提高大型曲面模具建模效率和测量干涉问题具有很大的帮助，在较大型曲面模具逆向建模领域具有参考和推广价值。
附图说明
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明玻璃检验模的总尺寸示意图；
图3是本发明的轴测模型图；
图4是本发明移动坐标系测量的示意图一；
图5是本发明移动坐标系测量的示意图二；
图6是本发明玻璃检验模的主视图；
图7是本发明玻璃检验模的俯视图；
图8是本发明对玻璃检验模拍摄的三维照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
本发明所揭示的是一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，包括以下步骤，如图1所示的流程，为本发明的较佳实施例。
第一步，如图8所示，测量玻璃检验模的长度L＝300mm、宽度B＝1800mm和高度H＝1700mm。
第二步，对玻璃检验模拍摄三维照片，采集玻璃检验模的三维照片导入CAD软件中，在本实施例中，是以斜三轴测图的角度(轴测图有分好几种，拍摄照片最好是正等侧图效果，但是现场拍摄做不到那么精确，不可能控制到三个方向伸缩系数p1＝q1＝r1，故属于斜三轴测图)，10倍对象尺寸的拍摄距离拍摄。
第三步，如图2所示，采用描图法建立玻璃检验模的轴测模型图，测量三维照片上玻璃检验模的长度L’，宽度B’，高度H’，根据公式(1)到公式(3)计算在长度，宽度，高度三个方向上的投影系数Kx、ky、kz。
kx＝L’/L＝2.0243/300＝0.006748 (1)
ky＝B’/B＝22.3892/1800＝0.012438 (2)
kz＝H’/H＝19.6494/1700＝0.011558 (3)
第四步，如图3所示，移动坐标系测出玻璃检验模的投影坐标，在玻璃检验模的三维模型曲面上标定若干点A(i,j,k)，并使i＝1，j≥5，k≥5，测量若干点A(i,j,k)在x、y和z三个方向上的投影坐标x’(j,k),y’(j),z’(k)；可采用1：在Z轴移动坐标系到指定位置，2：再沿y轴移动制定距离，3：最后沿x轴方向移动直至O点与曲线相交，测量得x坐标投影。因边界的y坐标有变化第2步可移动到边界曲线在yz平面投影处，第3步相同。
其具体过程如图4和图5所示，坐标系o-xyz沿z轴移动一定距离M(M＝2.8950，2.8950对应实际尺寸Z＝250截面，在本实施例中，选取了7个截面，分别是：Z方向为Z＝0/250/500/750/1000/1250/1700。)到o’-xyz，接上次移动位置沿y轴移动一定距离N(N＝7.4630，7.4630对应实际尺寸y＝600处截面)到指定位置，再沿x轴移动到与y＝600处曲线相交，测量上图o’o”长度C即可求得x投影坐标。测量结果见表1。
表1三维模型曲面投影坐标x’(j,k)
第五步，计算出玻璃检验模的实际坐标，根据投影系数Kx、ky、kz和公式(4)到公式(6)计算若干点A(i,j,k)在x、y和z三个方向上的实际坐标x(j,k),y(j),z(k)；如表2所示。
x(j,k)＝x(j,k)’/kx (4)
y(j)＝y’(j)/ky (5)
z(k)＝z(k)’/kz (6)
表2三维模型曲面投影坐标x(j,k)
第六步，根据实际坐标建立挡风玻璃检验模曲面模型，用三视图模型和若干剖面图模型表达，如图6和图7所示，建立标准CAD图纸，完成玻璃检验模的逆向建模。
本发明提出了利用软件和照片描图法建立轴测图模型，结合现场测量长宽高数据确定投影系数，利用轴测图模型建立三视图模型和若干剖面图模型的方法。降低了测量难度，减少了现场测量数据的量，提高了测量精度和效率，避免现场测量的干涉和降低了对测量仪器的需求，提高了建模精度和效率，是一种暂无可代替的先进技术，在较大型曲面模具逆向建模领域具有参考和推广价值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (3)

1.一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，测量玻璃检验模的长度L、宽度B和高度H；
第二步，对玻璃检验模拍摄三维照片，采集玻璃检验模的三维照片导入CAD软件中；
第三步，采用描图法建立玻璃检验模的轴测模型图，测量三维照片上玻璃检验模的长度L’，宽度B’，高度H’，根据公式(1)到公式(3)计算在长度，宽度，高度三个方向上的投影系数Kx、ky、kz；
kx＝L’/L (1)
ky＝B’/B (2)
kz＝H’/H (3)
第四步，移动坐标系测出玻璃检验模的投影坐标，在玻璃检验模的三维模型曲面上标定若干点A(i,j,k)，并使i＝1，j≥5，k≥5，测量若干点A(i,j,k)在x、y和z三个方向上的投影坐标x’(j,k),y’(j),z’(k)；
第五步，计算出玻璃检验模的实际坐标，根据投影系数Kx、ky、kz和公式(4)到公式(6)计算若干点A(i,j,k)在x、y和z三个方向上的实际坐标x(j,k),y(j),z(k)；
x(j,k)＝x’(j,k)/kx (4)
y(j)＝y’(j)/ky (5)
z(k)＝z’(k)/kz (6)
第六步，根据实际坐标建立标准CAD图纸，完成玻璃检验模的逆向建模。
2.如权利要求1所述一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，其特征在于：在第四步中，移动坐标系的具体做法为：坐标系o-xyz沿z轴移动M距离，M＝2.8950，到o’-xyz，接上次移动位置沿y轴移动N距离，N＝7.4630，到指定位置，再沿x轴移动到与y＝600处曲线相交，到o”-xyz，测量上图o’o”长度即可求得x投影坐标。
3.如权利要求1所述一种客车挡风玻璃检验模曲面模型逆向建模方法，其特征在于：在第二步中，以轴测图的角度，10倍以上对象尺寸的拍摄距离拍摄。
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