CN110440739A - 汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精密测量技术领域，涉及一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法；包括步骤：1、在CATIA软件中制作测量点，制作反射线，提取R切点线，做曲线法平面求出交点，将CATIA制作的点文件导入Metrolog软件；2、用IDA脱机编程，将待测产品数模及支架数模导入IDA软件，将Metrolog输出的DMO文件导入IDA，创建一个测量序列选择测量机参数，定义序列名称选择杆长及转角分度，设置测点参数、找正关系，进行模拟仿真查看是否碰撞；DMIS程序语句转换，导入Metrolog软件，识别DMIS程序当中的角度转换命令，实现测量工作；本发明准确抓取汽车外覆盖件的间隙面检测点，规避了制件可能因轻微变形对测量结果带来的影响，对测量程序进行虚拟调试，节省了设备在线调试时间，提高测量精度。
Description
技术领域
本发明属于精密测量技术领域，涉及一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法。
背景技术
在测量汽车外覆盖件相互匹配的间隙面时，通过以往在测量软件中手动抓点，可能会因为外覆盖件的回弹或变形导致测量采点位置的不准确，测量数据的偏差无法正确指导生产。
而目前没有专业的开放性的编程软件供有测量间隙需求的客户使用。由于汽车外覆盖件有回弹大、易变形的特性，传统的抓点方式可能会因为检测件的变形而影响测量结果的准确性。
发明内容
为了满足客户对测量的要求，通过研究借助CATIA制图软件和metrolog测量软件、IDA编程软件相互转化，通过数模的反射线偏移布点，准确抓取并测量外覆盖件的翻边R角最高点，适用于汽车外覆盖件的相互匹配的尺寸测量，可以通过本发明正确抓取外覆盖件翻边R角的最高点，从而通过测量结果直观反应装车匹配状态。
CATIA软件是一款CAD/CAM软件，以其强大的曲面设计功能在汽车、飞机、轮船等设计领域为用户实现极丰富的造型需求。
Metrolog软件是一款3D测量软件。
IDA软件是德国蔡司公司针对车身制造行业的测量操作者提供测量规划和离线编程支持开发的一款软件。
通过CATIA强大的造型功能，将汽车外覆盖件的产品数模进行加工制作测量点，再通过metrolog专业的测量软件进行测量点的理论值定和公差的定义，再借助该软件丰富的输出格式功能将测量点进行输出，最后使用IDA软件进行测量程序的规划及模拟仿真测试，最后输出测量通用的DMIS语言程序。
本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：
一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，包括以下步骤：
步骤一：测量人员在CATIA软件中制作测量点；
1.1反射线制作，打开制件产品数模，选取单片数模；
1.2提取R切点线；
1.3做曲线法平面求出交点；
1.4将CATIA制作的点文件导入Metrolog软件中，用于后序进行处理；
步骤二：用IDA进行脱机编程；
2.1将待测产品数模及支架数模分别导入IDA软件；
2.2将Metrolog输出的DMO文件导入IDA，生成测量计划；
2.3创建一个测量序列选择测量机参数；
2.4定义序列名称选择杆长及转角分度；
2.5设置测点参数；
2.6设置找正关系；
2.7进行模拟仿真查看是否碰撞；
2.8在模拟仿真通过后，确认测量点位置、数量、相互参考关系、测量点公差无误后输出测量通用的DMIS语言程序；
2.9DMIS程序语句转换，导入Metrolog软件，Metrolog软件能够识别DMIS程序当中的角度转换命令，实现测量工作。
步骤一中所述制作测量点过程中，首先需在CATIA软件中选取产品单片数模，待接下来布测量点使用，测量点需要在单片数模上布点；如果是实体数模，提取面片后要将面片截断；
测量点的布点原则：在翼子板单片产品数模轮廓周围每隔50毫米分布一列测量点，每列布置三个点，分别为Y方向反射线上的1点和R角切点线外两边用平行曲线偏移1mm做出来的2条线上各1点。
技术方案中所述反射线制作包括以下步骤：
1.1.1使用CATIA软件工具栏中的接合命令，将翼子板产品数模中的R角各个单独面片接合，连接成一个面；
1.1.2使用工具栏中的反射线命令，做出反射线，在反射线定义的对话框中选择对应接合的面和方向；R角上的测量点在此反射线上。
技术方案中所述提取R切点线，包括以下步骤：
1.2.1使用CATIA软件工具栏中的接合命令提取R切点线；
1.2.2使用平行曲线命令在做出的R切点线向两侧同时进行偏移1mm，得到两条平移后的曲线；
技术方案中所述做曲线法平面求出交点，包括以下步骤：
在CATIA软件工具栏中使用点面复制命令做每组测量点的法平面，选取曲线时选取结合曲线而不是偏移后的曲线；
在点面复制命令对话框中弹出的参数选择实例与间距，实例是需要法线平面的数量，间距是每个面之间的距离：再选择同时创建法平面；
使用工具栏中的相交命令，使创建的法平面与步骤1.2中偏移1mm的曲线相交；
在相交定义对话框中出现的第一元素选择法平面，多面选择所有的法平面，同时进行相交操作；
在相交定义对话框中出现的第二元素选择与法平面相交的曲线，包括步骤1.2.2中操作得到的偏移曲线和步骤1.1.3中操作得到的反射线；
进行产品数模隐藏，显示所有相交得到的交点，将交点另存为IGS文件输出，所有交点即为需要的测量点。
技术方案中所述将CATIA制作的点文件导入Metrolog软件中，用于后序进行处理，包括以下步骤：
1.4.1将步骤1.3中输出的IGS格式的测量点导入到Metrolong测量软件中；
导入方法：在Metrolong软件中点击工具栏中的CAD→输入CAD文件→增加→转换，此处转换的文件为步骤1.3中输出的IGS格式的文件；
1.4.2定义测量元素曲面点；
将各个导入的测量点位置依次抓取定义，同时根据2D产品图纸设置每个点位的公差；
1.4.3将步骤1.3中CATIA输出的所有测量点，全部定义曲面点并定义公差，创建DMIS程序；
方法：测量软件metrolog的工具栏中选择：程序→新的→DMIS程序
1.4.4在新建的DMIS程序中，选择自学习命令，将步骤1.2中定义的所有曲面点进行脱机测量，即写入到DMIS程序中。
1.4.5将步骤1.4.3中的DMIS程序以DMO格式输出。
技术方案中所述设置测点参数，包括以下步骤：
将需要测量的点移到右侧栏并在右侧通过UP DOWN两个选项将点按测量顺序排列；
设置测量点策略参数进给回退，根据测量位置适当调整测量点的接近、搜索、回退参数，避免测量过程中造成碰撞或程序执行中断；
选中测量点，右键功能列表中的probe orientation功能；
设置测量点测针角度，根据测量点位置及产品支架情况选择最佳测量角度，测量最佳角度为测量点法向方向。
所述设置找正关系，是指将同一截线上的三个点进行相互找正，定义相对的测量关系和特征，用被测量和测量的实际位置来定义一个局部工件坐标系的原点，局部参考坐标系是由已知的工件坐标系转换并作为一个参考坐标系保存，如果一个特性是相对于参考坐标系，那么局部参考坐标系将会被激活，相对测量的特征评价之前，工件坐标系将被激活；基准特征的对话框能够在当前序列来选择，功能列表显示了前一次测量的所有功能，相对测量的形状通过找正能够更加准确找到测量点，使得测量更加准确。
技术方案中所述DMIS程序语句转换的操作方法如下：将DMIS程序用记事本打开查找所有SNSLCT/SA开头的语句将其改为SNSLCT/SA,或是在调试程序时开启自学许模式，完成转角自动记录；DMIS程序的摆角语句转换后，导入Metrolog软件，Metrolog软件能够识别DMIS程序当中的角度转换命令，实现测量工作。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明可以准确的抓取汽车外覆盖件的间隙面检测点，通过相互循环参考的关系规避了制件可能因轻微变形对测量结果带来的影响，通过脱机软件对测量程序进行虚拟调试，节省了大量的设备在线调试时间，提升了设备的使用效率，节约资源，提高测量精度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是本发明所述汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法步骤流程框图；
图2是待布点的产品数模示意图；
图中：表示鹰嘴区、拳头区为装车匹配关键区域，布点可以适当加密。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，包括以下步骤：
一、制作测量点
首先在CATIA软件中选取产品单片数模，待接下来布测量点使用。测量点需要在单片数模上布点。如果是实体数模，提取面片后要将面片截断，否则无法提取所需要的曲线。
测量点的布点原则：在翼子板单片产品数模轮廓周围每隔50毫米分布一列测量点(一些关键区域适当加密，如与大灯匹配的鹰嘴区域，与A柱匹配的拳头区域以及棱线两侧)每列布置三个点，分别为Y方向反射线上的1点和R角切点线外两边用平行曲线偏移1mm做出来的2条线上各1点，如果遇到支架压头，可以适当调整测量点位置。
1.1反射线制作：
1.1.1使用CATIA软件工具栏中的接合命令，将翼子板产品数模中的R角各个单独面片接合，连接成一个面；
1.1.2使用工具栏中的反射线命令，做出反射线，在反射线定义的对话框中要选择对应接合的面和方向；
1.1.3所得曲线为反射线，将来R角上的测量点就在此反射线上。
1.2提取R切点线：
1.2.1使用CATIA软件工具栏中的接合命令提取R切点线；
1.2.2使用平行曲线命令在做出的R切点线向两侧同时进行偏移1mm，得到两条平移后的曲线
1.3做曲线法平面求出交点
在CATIA软件工具栏中使用点面复制命令做每组测量点的法平面，选取曲线时应注意选取结合曲线而不是偏移后的曲线；注意在点面复制命令对话框中弹出的参数选择实例与间距，实例是需要法线平面的数量，间距是每个面之间的距离：再选择同时创建法平面；
使用工具栏中的相交命令使创建的法平面与1.2中偏移1mm的曲线相交；
在相交定义对话框中出现的第一元素选择法平面，此处可以多面选择所有的法平面，同时进行相交操作；
在相交定义对话框中出现的第二元素选择与法平面相交的曲线，包括1.2.2中操作得到的偏移曲线和1.1.3中操作得到的反射线；
之后进行产品数模隐藏，显示所有相交得到的交点，将交点另存为IGS文件输出，所有交点即为需要的测量点。
1.4将CATIA制作的点文件导入Metrolog软件中，用于后序进行处理
1.4.1将1.3中输出的IGS格式的测量点导入到Metrolong测量软件中；
导入方法：在Metrolong软件中点击工具栏中的CAD→输入CAD文件→增加→转换，此处转换的文件为1.3中输出的IGS格式的文件；
1.4.2定义测量元素曲面点
将各个导入的测量点位置依次抓取定义，同时根据2D产品图纸设置每个点位的公差；
1.4.3将1.3中CATIA输出的所有测量点，全部定义曲面点并定义公差，然后创建DMIS程序，
方法：测量软件metrolog的工具栏中选择：程序→新的→DMIS程序
1.4.4在新建的DMIS程序中，选择自学习命令，将1.2中定义的所有曲面点进行脱机测量，即写入到DMIS程序中。
1.4.5将1.4.3中的DMIS程序以DMO格式输出
二、用IDA进行脱机编程
2.1将已知的产品数模及产品支架数模分别导入IDA软件；
产品数模是1.1布点所使用的单片数模；
导入方法：
在IDA编程软件上方工具栏选择FILE(文件)→IMPORT(导入)→IGES(导入文件格式)
2.2将1.4的Metrolog输出的DMO文件导入IDA，生成测量计划；
操作方法：在IDA编程软件上方工具栏选择FILE(文件)→IMPORT(导入)→Inspection plan from DMI file(查看DMI文件中的策略)；即为前述1.4中定义的全部测量点；
2.3创建一个测量序列选择相对应的测量机参数：选择测量机类型处选择metrolog PH10选项，
2.4定义序列名称选择杆长及转角分度；
2.5设置测点参数
将需要测量的点移到右侧栏并在右侧通过UP DOWN两个选项将点按测量顺序排列，由于DMIS程序在测量过程中，存在相互参考测量的运算，所以测量顺序很重要，一定排列清楚先后顺序。
设置测量点策略参数进给回退，根据测量位置适当调整测量点的接近、搜索、回退参数，避免测量过程中造成碰撞或程序执行中断。
选中测量点，右键功能列表中的probe orientation功能。
设置测量点测针角度，根据测量点位置及产品支架情况选择最佳测量角度(测量最佳角度为测量点法向方向)。
2.6设置找正关系
是指将同一截线的三个点进行相互找正，是定义相对的测量关系和特征，用被测量和测量的实际位置来定义一个局部工件的坐标系的原点；局部参考坐标系是由已知的工件坐标系转换并作为一个参考坐标系统存储；如果一个特征是将相对于参考坐标系，那么局部坐标系将会是被激活的探测；相对测量的特征评价之前，工件坐标系统将被激活；基准特征的对话框可以在当前序列来选择。功能列表显示了前一次测量的所有功能，相对测量的形状通过找正能够更加准确找到测量点，使得测量更加准确。
2.7进行模拟仿真查看测量过程中测量探针角度是否正确，测量规划路径是否合理，是否在测量过程中与产品制件或支架发生碰撞。
勾上Collisition check选项开启碰撞检查如碰撞有声音提示，此功能是在脱机完成编程任务后，用于检测程序测量过程中路径及摆角是否会发生碰撞的模拟仿真，若发生碰撞会有提示声音，进而完善测量程序，即使模拟顺利通过，首次上机调试也应注意观察，防止发生意外碰撞。此模拟仿真功能可以虚拟仿真测量机工作路径，减少大量测量机在线调试程序时间。
2.8在模拟仿真顺利通过后，确认测量点位置、数量、相互参考关系、测量点公差无误后输出测量通用的DMIS语言程序。
2.9DMIS程序语句转换：由于IDA输出的DMIS程序转角语句与Metrolog软件不兼容，需手动改正才能正常运行。
操作方法：将DMIS程序用记事本打开查找所有SNSLCT/SA开头的语句将其改为SNSLCT/SA(A角度_B角度),或是在调试程序时开启自学许模式，完成转角自动记录。DMIS程序的摆角语句转换后，导入Metrolog软件，Metrolog软件就可以识别DMIS程序当中的角度转换命令，从而可以顺利运行程序，实现测量工作。
通过这个测量布点编程方法，可以提高R(圆)角的测量精确度，通过此布点方式形成一套标准的测量点位置的布局，通过脱机编程软件的循环参考功能进行了R角测量点的预找正，减少了由于外覆盖件由于轻微变形导致间隙面测量不准确带来的测量误差。可以正确的测量相互匹配的间隙面的尺寸状态，为接下来的装车匹配提供直观的数据支持。此测量方法的发明，适用于其他外钣金件相互匹配的尺寸测量。
Claims (9)
1.一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：测量人员在CATIA软件中制作测量点；
1.1反射线制作，打开制件产品数模，选取单片数模；
1.2提取R切点线；
1.3做曲线法平面求出交点；
1.4将CATIA制作的点文件导入Metrolog软件中，用于后序进行处理；
步骤二：用IDA进行脱机编程；
2.1将待测产品数模及支架数模分别导入IDA软件；
2.2将Metrolog输出的DMO文件导入IDA，生成测量计划；
2.3创建一个测量序列选择测量机参数；
2.4定义序列名称选择杆长及转角分度；
2.5设置测点参数；
2.6设置找正关系；
2.7进行模拟仿真查看是否碰撞；
2.8在模拟仿真通过后，确认测量点位置、数量、相互参考关系、测量点公差无误后输出测量通用的DMIS语言程序；
2.9DMIS程序语句转换，导入Metrolog软件，Metrolog软件能够识别DMIS程序当中的角度转换命令，实现测量工作。
2.根据权利要求1所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
步骤一中所述制作测量点过程中，需在CATIA软件中选取产品单片数模，待接下来布测量点使用，测量点需要在单片数模上布点；如果是实体数模，提取面片后要将面片截断；
测量点的布点原则：在翼子板单片产品数模轮廓周围每隔50毫米分布一列测量点，每列布置三个点，分别为Y方向反射线上的1点和R角切点线外两边用平行曲线偏移1mm做出来的2条线上各1点。
3.根据权利要求2所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
所述反射线制作包括以下步骤：
1.1.1使用CATIA软件工具栏中的接合命令，将翼子板产品数模中的R角各个单独面片接合，连接成一个面；
1.1.2使用工具栏中的反射线命令，做出反射线，在反射线定义的对话框中选择对应接合的面和方向；R角上的测量点在此反射线上。
4.根据权利要求3所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
所述提取R切点线，包括以下步骤：
1.2.1使用CATIA软件工具栏中的接合命令提取R切点线；
1.2.2使用平行曲线命令在做出的R切点线向两侧同时进行偏移1mm，得到两条平移后的曲线。
5.根据权利要求4所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
所述做曲线法平面求出交点，包括以下步骤：
在CATIA软件工具栏中使用点面复制命令做每组测量点的法平面，选取曲线时选取结合曲线而不是偏移后的曲线；
在点面复制命令对话框中弹出的参数选择实例与间距，实例是需要法线平面的数量，间距是每个面之间的距离：再选择同时创建法平面；
使用工具栏中的相交命令，使创建的法平面与步骤1.2中偏移1mm的曲线相交；
在相交定义对话框中出现的第一元素选择法平面，多面选择所有的法平面，同时进行相交操作；
在相交定义对话框中出现的第二元素选择与法平面相交的曲线，包括步骤1.2.2中操作得到的偏移曲线和步骤1.1.3中操作得到的反射线；
进行产品数模隐藏，显示所有相交得到的交点，将交点另存为IGS文件输出，所有交点即为需要的测量点。
6.根据权利要求5所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
所述将CATIA制作的点文件导入Metrolog软件中，用于后序进行处理，包括以下步骤：
1.4.1将步骤1.3中输出的IGS格式的测量点导入到Metrolong测量软件中；
导入方法：在Metrolong软件中点击工具栏中的CAD→输入CAD文件→增加→转换，此处转换的文件为步骤1.3中输出的IGS格式的文件；
1.4.2定义测量元素曲面点；
将各个导入的测量点位置依次抓取定义，同时根据2D产品图纸设置每个点位的公差；
1.4.3将步骤1.3中CATIA输出的所有测量点，全部定义曲面点并定义公差，创建DMIS程序；
方法：测量软件metrolog的工具栏中选择：程序→新的→DMIS程序
1.4.4在新建的DMIS程序中，选择自学习命令，将步骤1.2中定义的所有曲面点进行脱机测量，即写入到DMIS程序中。
1.4.5将步骤1.4.3中的DMIS程序以DMO格式输出。
7.根据权利要求6所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
所述设置测点参数，包括以下步骤：
将需要测量的点移到右侧栏并在右侧通过UP DOWN两个选项将点按测量顺序排列；
设置测量点策略参数进给回退，根据测量位置适当调整测量点的接近、搜索、回退参数，避免测量过程中造成碰撞或程序执行中断；
选中测量点，右键功能列表中的probe orientation功能；
设置测量点测针角度，根据测量点位置及产品支架情况选择最佳测量角度，测量最佳角度为测量点法向方向。
8.根据权利要求7所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
所述设置找正关系，是指将同一截线上的三个点进行相互找正，定义相对的测量关系和特征，用被测量和测量的实际位置来定义一个局部工件坐标系的原点，局部参考坐标系是由已知的工件坐标系转换并作为一个参考坐标系保存，如果一个特性是相对于参考坐标系，那么局部参考坐标系将会被激活，相对测量的特征评价之前，工件坐标系将被激活；基准特征的对话框能够在当前序列来选择，功能列表显示了前一次测量的所有功能，相对测量的形状通过找正能够更加准确找到测量点，使得测量更加准确。
9.根据权利要求8所述一种汽车外覆盖件匹配关系的尺寸测量方法，其特征在于：
所述DMIS程序语句转换的操作方法如下：将DMIS程序用记事本打开查找所有SNSLCT/SA开头的语句将其改为SNSLCT/SA,或是在调试程序时开启自学许模式，完成转角自动记录；DMIS程序的摆角语句转换后，导入Metrolog软件，Metrolog软件能够识别DMIS程序当中的角度转换命令，实现测量工作。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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