CN107782499A - 基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法，属于汽车零部件测量技术领域。该测量装置包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构，自铅垂机构底部连接红外线发生器a，所述红外线发生器a下方设有位置可调的红外线发生器。本发明不采用水平测量平台、无需称，也无需进行大量的计算，测量过程中不必繁琐的调整零件位置，只是通过将零件吊起，在已经设置好的机构上稍作调整并标记，即可完成测量。

Description

基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法
技术领域
本发明涉及一种质心的测量装置和测量方法，属于汽车零部件测量技术领域。
背景技术
随着国内汽车行业近十几年的发展，汽车技术得到了前所未有的发展，同时汽车使用者也对汽车有了更高的要求；汽车从一个可以是实现行走的机器逐步变成了移动的家，对汽车的研究也从以前的可以行走变成如何让驾驶员操控更便捷，成员乘坐更舒服，车辆更安全；因此便需要对汽车进行操控性、平顺性、安全性方面的调教，而整车的质心、部件的质心以及零件的质心位置均对上述性能有着至关重要的作用；而汽车上几乎所有的零件的几何形状都不是规则的，而且大部分部件、零件本身的质量分布也是不均匀的，如此确定部件及零件的质心就变得非常困难。目前多数工厂为了节省成本都在3D模型中进行质心位置的估算，估算结果与实际值间偏差过大；还有工厂采用质心测量仪对零件质心进行测量，虽然数值较为准确，但是购买设备较为昂贵，赴计量部门测量又过于麻烦。现有技术方案还有将零件放置于水平平台上，通过支撑台下方的称测量在不同摆放姿态下的时各个称的质量，最终通过力矩平衡方程求解质心位置，由于汽车上所用的零部件大小不一，对于乘用车小的零件最大长度尺寸可能小于1cm，大的零件长度尺寸可能大于3m。商用车单个零件的长度可能超过6m。小的零件需要称的精度高、大的零件需要工作台面积大，要兼顾所有零件的质心测量较为困难。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种无需进行大量的计算、操作简单的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法。
本发明的技术方案是：基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构，自铅垂机构底部连接红外线发生器a，所述红外线发生器a下方设有位置可调的红外线发生器。
所述悬吊机构包括悬吊于龙门架上的悬吊绳索，悬吊绳索通过自铅垂机构连接用于悬吊被测件的长度可调悬挂绳。
所述自铅垂机构包括连接长度可调悬挂绳的圆环，所述圆环位于圆球上表面，且圆环与圆球活动连接，所述圆球底部连接红外线发生器a。
所述悬吊绳索通过圆环连接长度可调悬挂绳，所述长度可调悬挂绳包括长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c。
所述位置可调的红外线发生器包括，位于工作面上的调节片托盘，调节片位于调节片托盘上，红外线发生器b位于调节片上。
所述红外线发生器a、红外线发生器b工作时发射的红外线重合且方向与工作面垂直。
基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量方法，具体步骤如下：
a)将长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c从圆环上拆除；
b)打开红外线发生器a、红外线发生器b，红外线发生器a静止后，通过调整调整片，使红外线发生器a、红外线发生器b的光束重合；
c)将长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c安装到圆环上；
d)将长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c长度调整至最短，将被测件吊起，待被测件静止后红外线发生器a、红外线发生器b的光束分别会在被测件上留下投影点，标记投影点；
e)调整长度可调悬挂绳a的长度至最长，待被测件静止时分别标记红外线发生器a、红外线发生器b在被测件上的投影点；
f)调整长度可调悬挂绳b的长度至最长，待被测件静止时分别标记红外线发生器a、红外线发生器b在被测件上的投影点；
g)利用3D扫描仪将被测件的轮廓及标记点位置扫描，并输出3D点云数据，通过3D绘图软件将每对投影点中的两个投影点连线，3条连线的交点即为被测件的质心位置。
本发明的有益效果是：通过调整长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b、长度可调悬挂绳c的长度，改变零部件姿态，多次按激光点进行标记，通过多次调整悬挂绳长度后，会确定多对标记点，每对标记点连线均通过质心，再利用3D扫描仪将将零部件的轮廓及标记点扫描，通过软件即可求出质心位置；本发明不采用水平测量平台、无需称，也无需进行大量的计算，测量过程中不必繁琐的调整零件位置，只是通过将零件吊起，在已经设置好的机构上稍作调整并标记，即可完成测量。
附图说明
本发明共有附图2幅。
图1为本发明工作示意图；
图2为图1的局部放大图。
图中附图标记如下：1、工作面，2、龙门架，3、调节片托盘，4、调节片，5、红外线发生器b，6、被测件，7、长度可调悬挂绳a，8、自铅垂机构，9、悬吊绳索，10、红外线发生器a，11、长度可调悬挂绳b，12、长度可调悬挂绳c，13、圆环，14、圆球。
具体实施方式
下面结合附图1-2对本发明做进一步说明：
基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构8，自铅垂机构8底部连接红外线发生器a10，所述红外线发生器a10下方设有位置可调的红外线发生器。
所述悬吊机构包括悬吊于龙门架2上的悬吊绳索9，悬吊绳索9通过自铅垂机构8连接用于悬吊被测件6的长度可调悬挂绳。龙门架2通过底部的固定面固定在工作面1上，所述固定面与龙门架2为一体结构。
所述自铅垂机构8包括连接长度可调悬挂绳的圆环13，所述圆环13位于圆球14上表面，且圆环13与圆球14活动连接，所述圆球14底部连接红外线发生器a10。
所述悬吊绳索9通过圆环13连接长度可调悬挂绳，所述长度可调悬挂绳包括长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12。
所述位置可调的红外线发生器包括，位于工作面1上的调节片托盘3，调节片4位于调节片托盘3上，红外线发生器b5位于调节片4上。
所述红外线发生器a10、红外线发生器b5工作时发射的红外线重合且方向与工作面1垂直。
图1中龙门架2安装在工作面1上，悬吊绳索9通过龙门架2将自铅垂机构8吊起，自铅垂机构8下方安装红外线发生器a10，并保证红外线发生器a10发出的光束方向与悬吊绳索9轴线重合。长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11、长度可调悬挂绳c12分别与自铅垂机构8连接。长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11、长度可调悬挂绳c12与被测件6相连。红外线发生器b调整片托盘3固定在工作面1上，并保证红外线发生器b调整片托盘3自身水平。红外线发生器b调整片4与红外线发生器b调整片托盘3相连，但红外线发生器b调整片4可与红外线发生器b调整片托盘3之间相对滑动。红外线发生器b5固定在红外线发生器b调整片4上，并保证红外线发生器b5的光束与红外线发生器b调整片托盘3垂直。
图2中圆环13与圆球14之间为滑动配合，圆环13可以沿圆球14球面自由滑动。长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11、长度可调悬挂绳c12分别连接在圆环13上。悬挂绳索9与红外线发生器a10安装在圆球14上。
基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量方法，具体步骤如下：
a)将长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12从圆环13上拆除；
b)打开红外线发生器a10、红外线发生器b5，红外线发生器a10静止后，通过调整调整片4，使红外线发生器a10、红外线发生器b5的光束重合；
c)将长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12安装到圆环13上；
d)将长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12长度调整至最短，将被测件6吊起，待被测件6静止后红外线发生器a10、红外线发生器b5的光束分别会在被测件6上留下投影点，标记投影点；
e)调整长度可调悬挂绳a7的长度至最长，待被测件6静止时分别标记红外线发生器a10、红外线发生器b5在被测件6上的投影点；
f)调整长度可调悬挂绳b11的长度至最长，待被测件6静止时分别标记红外线发生器a10、红外线发生器b5在被测件6上的投影点；
g)利用3D扫描仪将被测件6的轮廓及标记点位置扫描，并输出3D点云数据，通过3D绘图软件将每对投影点中的两个投影点连线，3条连线的交点即为被测件6的质心位置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构(8)，自铅垂机构(8)底部连接红外线发生器a(10)，所述红外线发生器a(10)下方设有位置可调的红外线发生器。
2.根据权利要求1所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述悬吊机构包括悬吊于龙门架(2)上的悬吊绳索(9)，悬吊绳索(9)通过自铅垂机构(8)连接用于悬吊被测件(6)的长度可调悬挂绳。
3.根据权利要求2所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述自铅垂机构(8)包括连接长度可调悬挂绳的圆环(13)，所述圆环(13)位于圆球(14)上表面，且圆环(13)与圆球(14)活动连接，所述圆球(14)底部连接红外线发生器a(10)。
4.根据权利要求3所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述悬吊绳索(9)通过圆环(13)连接长度可调悬挂绳，所述长度可调悬挂绳包括长度可调悬挂绳a(7)、长度可调悬挂绳b(11)和长度可调悬挂绳c(12)。
5.根据权利要求1所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述位置可调的红外线发生器包括，位于工作面(1)上的调节片托盘(3)，调节片(4)位于调节片托盘(3)上，红外线发生器b(5)位于调节片(4)上。
6.根据权利要求1或5所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述红外线发生器a(10)、红外线发生器b(5)工作时发射的红外线重合且方向与工作面(1)垂直。
7.基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量方法，其特征在于，具体步骤如下：
a)将长度可调悬挂绳a(7)、长度可调悬挂绳b(11)和长度可调悬挂绳c(12)从圆环(13)上拆除；
b)打开红外线发生器a(10)、红外线发生器b(5)，红外线发生器a(10)静止后，通过调整调整片4，使红外线发生器a(10)、红外线发生器b(5)的光束重合；
c)将长度可调悬挂绳a(7)、长度可调悬挂绳b(11)和长度可调悬挂绳c(12)安装到圆环(13)上；
d)将长度可调悬挂绳a(7)、长度可调悬挂绳b(11)和长度可调悬挂绳c(12)长度调整至最短，将被测件(6)吊起，待被测件(6)静止后红外线发生器a(10)、红外线发生器b(5)的光束分别会在被测件(6)上留下投影点，标记投影点；
e)调整长度可调悬挂绳a(7)的长度至最长，待被测件(6)静止时分别标记红外线发生器a(10)、红外线发生器b(5)在被测件(6)上的投影点；
f)调整长度可调悬挂绳b(11)的长度至最长，待被测件(6)静止时分别标记红外线发生器a(10)、红外线发生器b(5)在被测件(6)上的投影点；
g)利用3D扫描仪将被测件(6)的轮廓及标记点位置扫描，并输出3D点云数据，通过3D绘图软件将每对投影点中的两个投影点连线，3条连线的交点即为被测件(6)的质心位置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110160623A (zh) * 2018-04-24 2019-08-23 北京机电工程研究所 吊挂与测量组合系统
CN112362238A (zh) * 2020-11-13 2021-02-12 中国第一汽车股份有限公司 一种重心测量方法
CN114441096A (zh) * 2020-11-05 2022-05-06 海鹰航空通用装备有限责任公司 一种无人机重心测量装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1189022A1 (en) * 2000-09-13 2002-03-20 BAE SYSTEMS plc Measurement method to find position of a target on an object
CN102364299A (zh) * 2011-08-30 2012-02-29 刘桂华 一种多个结构光投影三维型面测量头的标定技术
CN103969658A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 武汉大学 近景摄影测量彩色三维扫描激光雷达
CN104458124A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种质心测量方法
CN105209136A (zh) * 2013-03-14 2015-12-30 微软技术许可有限责任公司 用于分析3d图像中的用户动作的质心状态矢量

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1189022A1 (en) * 2000-09-13 2002-03-20 BAE SYSTEMS plc Measurement method to find position of a target on an object
CN102364299A (zh) * 2011-08-30 2012-02-29 刘桂华 一种多个结构光投影三维型面测量头的标定技术
CN105209136A (zh) * 2013-03-14 2015-12-30 微软技术许可有限责任公司 用于分析3d图像中的用户动作的质心状态矢量
CN103969658A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 武汉大学 近景摄影测量彩色三维扫描激光雷达
CN104458124A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种质心测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
THOMAS W. JONES等: "Photogrammetric Technique for Center of Gravity Determination", 《STRUCTURAL DYNAMICS AND MATERIALS CONFERENCE<BR> 20TH AI》 *
向政委 等: "基于摄影测量技术的质心测量方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑（月刊）》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110160623A (zh) * 2018-04-24 2019-08-23 北京机电工程研究所 吊挂与测量组合系统
CN114441096A (zh) * 2020-11-05 2022-05-06 海鹰航空通用装备有限责任公司 一种无人机重心测量装置及方法
CN114441096B (zh) * 2020-11-05 2024-07-09 海鹰航空通用装备有限责任公司 一种无人机重心测量装置及方法
CN112362238A (zh) * 2020-11-13 2021-02-12 中国第一汽车股份有限公司 一种重心测量方法

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