CN107782499B - 基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法 - Google Patents

基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107782499B
CN107782499B CN201610728396.0A CN201610728396A CN107782499B CN 107782499 B CN107782499 B CN 107782499B CN 201610728396 A CN201610728396 A CN 201610728396A CN 107782499 B CN107782499 B CN 107782499B
Authority
CN
China
Prior art keywords
length
infrared generator
suspension rope
adjustable
piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610728396.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107782499A (zh
Inventor
田雨农
王传旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Roiland Technology Co Ltd
Original Assignee
Dalian Roiland Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Roiland Technology Co Ltd filed Critical Dalian Roiland Technology Co Ltd
Priority to CN201610728396.0A priority Critical patent/CN107782499B/zh
Publication of CN107782499A publication Critical patent/CN107782499A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107782499B publication Critical patent/CN107782499B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/12—Static balancing; Determining position of centre of gravity
    • G01M1/122—Determining position of centre of gravity

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，通过调整调节片，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调节片托盘3固定在工作面1上，并保证红外线发生器b调节片托盘3自身水平。红外线发生器b调节片4与红外线发生器b调节片托盘3相连，但红外线发生器b调节片4可与红外线发生器b调节片托盘3之间相对滑动。红外线发生器b5固定在红外线发生器b调节片4上，并保证红外线发生器b5的光束与红外线发生器b调节片托盘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，通过调整调节片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 (1)

1.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)在自铅垂机构(8)下方安装红外线发生器a(10)，并保证红外线发生器a(10)发出的光束方向与悬吊绳索(9)轴线重合，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，通过调整调节片(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。
CN201610728396.0A 2016-08-25 2016-08-25 基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法 Active CN107782499B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610728396.0A CN107782499B (zh) 2016-08-25 2016-08-25 基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610728396.0A CN107782499B (zh) 2016-08-25 2016-08-25 基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107782499A CN107782499A (zh) 2018-03-09
CN107782499B true CN107782499B (zh) 2019-12-24

Family

ID=61439728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610728396.0A Active CN107782499B (zh) 2016-08-25 2016-08-25 基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107782499B (zh)

Families Citing this family (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
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
CN112362238B (zh) * 2020-11-13 2022-09-13 中国第一汽车股份有限公司 一种重心测量方法

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
Photogrammetric Technique for Center of Gravity Determination;Thomas W. Jones等;《Structural Dynamics and Materials Conference<BR> 20th AI》;20121231;第1-9页 *
基于摄影测量技术的质心测量方法研究;向政委 等;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑（月刊）》;20140415;第I140-538页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107782499A (zh) 2018-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101413840B (zh) 一种物体质心测量装置与方法
CN107782499B (zh) 基于3d扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法
CN105518428B (zh) 质心测量仪器及其测量方法
CN108995827B (zh) 一种快速获取直升机重量、重心、转动惯量的方法
CN201497612U (zh) 汽车动力总成质心位置测量装置
CN202083309U (zh) 大量程通用卡尺自动检定装置
CN107102645A (zh) 一种飞机姿态调节装置
CN201318935Y (zh) 激光测拱仪
CN103601072B (zh) 基于吊点调节的航天器水平调节吊具的绝对位置调节方法
CN211890807U (zh) 一种激光定位的行人保护试验划线装置
CN205919940U (zh) 一种用于桥梁模型加载测量的装置
CN206056863U (zh) 形状不规则、质量不均匀物体的质心辅助测量装置
CN210372725U (zh) 一种工程检测三脚架
CN205642730U (zh) 三分力传感器的标定装置
CN107084655A (zh) 一种检验管材对称冲弯精度的检验台及其使用方法
CN106289643B (zh) 非圆截面产品的重心测量工装
CN111238619A (zh) 零部件的称重计数方法
CN206208453U (zh) 一种双刀口杠杆式质心测量装置
CN105841658A (zh) 一种探针式轮廓仪形貌测量动态误差的控制方法
CN113686487A (zh) 一种桨叶静平衡测量支架、装置、方法、系统和匹配系统
CN111805302A (zh) 机床调平装置以及调平方法
CN105115661A (zh) 微小力值测力仪拉向力计量装置
CN207036006U (zh) 一种便携式健身器材离地高度测量装置
CN205448970U (zh) 中厚板激光三角法检测标定装置
CN205483196U (zh) 一种高中理科用天平

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant