CN111307732B - 一种图像扫描检测碳纤维板方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的图像扫描检测碳纤维方法,将碳纤维板放置入翻转架内,并且设置有参考板和圆柱体,在参考板、圆柱体和碳纤维板表面均设置有标注点,通过图像扫描仪采集带标注点的碳纤维板表面数据,然后通过翻转架将碳纤维板另外一面翻转到上面,同样通过图像扫描仪同时采集参考板、碳纤维板表面设置的标注点图像数据,最后,由于两次采集的图像数据均采集了参考板上的标注点,因此,完全可以通过该标注点将两次所采集的碳纤维板表面数据整合到同一个坐标系中,从而通过该种设置完成碳纤维板数据的采集工作,然后绘制出理想模型图,将使用图像扫描仪采集到的碳纤维板数据和理想模型图进行比较,从而能够得到碳纤维板表面的回弹量图形。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种图像扫描检测碳纤维板方法。
背景技术
碳纤维复合材料力学性能优良,其具有高强度、高模量、高比强度和高比模量等优点,碳纤维板作为一种碳纤维复合材料,一直受到人们的追捧。由于碳纤维板的成型通常使用模压成型的方式,因此,碳纤维板正反面的回弹量会有所不同,现有技术中,均没有出现考虑到碳纤维板正反面回弹量不同而对检测碳纤维板正反面都进行检测的检测装置及方法。即使考虑到了碳纤维板正反面回弹量不同,其一般的做法也是将碳纤维板固定于一支架上,然后分别用图像扫描仪拍摄固定于支架上的碳纤维板的正面图像和反面图像,然后建立碳纤维板三维结构图,但是,由于检测碳纤维板正反面回弹量时,必须将碳纤维板固定稳当,因此,其必然需要在碳纤维板底部设置支撑点,而设置该支撑点后,使用图像扫描仪进行扫描时,必然存在扫描不到的死点,因此,使用该方法存在建立的模型不准确的缺点。
综上所述,现有技术中,均未提供一种图像扫描仪均从顶面拍摄碳纤维板表面,而碳纤维板本身进行转动,从而采集碳纤维板正反面回弹量的一种适应碳纤维板图像扫描检测用翻转架,更没有提供使用该翻转架的一种图像扫描检测碳纤维板方法,方法中的翻转架可以实现平稳支撑碳纤维板的同时,均可以从顶面拍摄碳纤维板正面和碳纤维板反面而不会存在死点,提高检测准确性。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种技术方案,一种图像扫描检测碳纤维板方法,使用翻转架对碳纤维板进行翻转,翻转架包括左支撑架、右支撑架和翻转框架,翻转框架通过左转轴和右转轴转动设置于左支撑架和右支撑架内,左转轴和右转轴的轴线重合,所述翻转框架包括外框架、左丝杆轴、右丝杆轴、上夹紧模块和下夹紧模块,外框架设置有上开口、下开口和两个侧开口,各开口相互连通,左丝杆轴转动设置于外框架的左侧,右丝杆轴转动设置于外框架的右侧,上夹紧模块和下夹紧模块通过左丝杆轴和右丝杆轴滑动设置于外框架内部,且在上夹紧模块和下夹紧模块之间放置有碳纤维板,上夹紧模块包括左上夹紧条、右上夹紧条和上滑动支撑板,左上夹紧条内设置有与左丝杆轴上端的螺纹啮合的螺孔,右上夹紧条内设置有与右丝杆轴上端的螺纹啮合的螺孔,上滑动支撑板滑动设置于左上夹紧条和右上夹紧条之间,下夹紧模块包括左下夹紧条、右下夹紧条和下滑动支撑板,左下夹紧条内设置有与左丝杆轴下端的螺纹啮合的螺孔,右下夹紧条内设置有与右丝杆轴下端的螺纹啮合的螺孔,下滑动支撑板滑动设置于左下夹紧条和右下夹紧条之间,侧开口可供碳纤维板、上滑动支撑板和下滑动支撑板进出,上开口和下开口的尺寸大于碳纤维板的尺寸;
该方法具体的步骤为:
一、调整翻转架:在左支撑架的侧部设置有参考支撑架,参考支撑架上固定设置有参考板,参考板的平面与左转轴的轴线垂直,且在左转轴的轴线与参考板的平面的交点处设置有个标注点记为H,在参考板上还设置有额外的4个标注点,4个标注点形成正方形,且正方形的中心线交点记为标注点H,将翻转框架调整为水平状态;将碳纤维板通过侧开口插入翻转框架内,转动手柄,使得上夹紧模块和下夹紧模块夹紧碳纤维板;
二、正面拍照:抽出上滑动支撑板,将一已知尺寸的圆柱体放置于碳纤维板上表面,然后在碳纤维板、圆柱体上表面进行贴点作为标注点,圆柱体上的标注点为3个;将图像扫描仪架设好,将扫描仪与电脑连接好,接通电源,启动扫描仪对参考板、圆柱体、碳纤维板表面的标注点进行拍照,使得所有的标注点均出现在蓝光扫描仪中,记录为图像数据点A;
三、反面拍照:重新插入上滑动支撑板,然后将翻转框架翻转180°,抽出翻转到上部的下滑动支撑板,继续在碳纤维板上进行贴点作为标注点,继续启动图像扫描仪,对参考板、碳纤维板表面的标注的进行拍照,使得所有的标注点均出现在蓝光扫描仪中,记录为图像数据点B;
四、碳纤维板数据处理:将图像数据点A和图像数据点B进行合并,得到完整的碳纤维板整体数据,然后删除多余点云数据,删除后对数据进行标准封装,然后得到完整的碳纤维板数据;
五、绘制理想模型图:测出碳纤维板的厚度,用UG画出与实际测量厚度一样的长方体,然后导出STEP格式;同时,用UG画圆柱体,其尺寸与圆柱体尺寸相同;
六、碳纤维板扫描数据与理想模型处理:在GOM Inspect 中导入扫描后的碳纤维板点云数据,为stl文件格式,以及UG画的图,为STEP文件格式,然后利用圆柱体将两个板数据,即扫描得到的实际碳纤维板数据与UG画出的理想板数据进行拟合,即圆柱体上3点对齐;
最后,再将实际的碳纤维板扫描数据绕坐标系在圆柱中心的Z轴旋转到合适的位置,即得到碳纤维板正、反面云图;
优选地,所有标注点的要求为前后左右每隔一定距离贴一个点,贴出来的点要求不在同一直线,也不能构成等边三角形;
优选地,左转轴为圆柱主体结构,包括圆柱主体和形成于圆柱主体上的直型缺口A和直型缺口B,在左支撑架上固定设置有弹性卡片A和弹性卡片B,弹性卡片A和弹性卡片B分别卡入直型缺口A和直型缺口B内,直型缺口A和直型缺口B的结构相同,均包括两直线边,两直线边垂直相交,且直型缺口A和直型缺口B中的一条直线边的延长线重合,且该延长线穿过圆柱体的轴线,弹性卡片A和弹性卡片B为片状结构,卡紧时紧贴直型缺口的两直线边。
优选地,在左丝杆轴上固定设置有左传动轮、在右丝杆轴上固定设置有右传动轮,在左传动轮和右传动轮之间通过传动带进行连接。
优选地,左丝杆轴、右丝杆轴、左传动轮和右传动轮均设置有3个,相邻的传动轮之间通过传动带进行连接。
优选地,传动带为5根或者6根。
优选地,使得左转轴和右转轴的轴线位于外框架纵向高度中心处,上夹紧模块和下夹紧模块关于外框架纵向轴线中心对称。
优选地,左丝杆轴和右丝杆轴的上端均设置有手柄。
优选地,左上夹紧条、右上夹紧条、左下夹紧条和右下夹紧条结构相同,均包括凹槽,上滑动支撑板和下滑动支撑板结构相同,均包括两个凸型卡块,凸型卡块卡设于凹槽内,从而保证上滑动支撑板和下滑动支撑板能在夹紧条之间滑动。
优选地,左丝杆轴和右丝杆轴结构相同,且在左丝杆轴上端的螺纹的螺旋方向与下端的螺纹的螺旋方向相反。
优选地,左支撑架和右支撑架结构相同,均包括底座和支撑柱;
优选地,为了能够调整翻转框架的高度,使得支撑柱为伸缩结构,如通过设置为伸缩套筒,且内部通过液压缸或油缸驱动。
本发明的有益效果为:
1)、本发明的图像扫描检测碳纤维方法,将碳纤维板放置入翻转架内,并且设置有参考板和圆柱体,在参考板、圆柱体和碳纤维板表面均设置有标注点,通过图像扫描仪采集带标注点的碳纤维板表面数据,然后通过翻转架将碳纤维板另外一面翻转到上面,同样通过图像扫描仪同时采集参考板、碳纤维板表面设置的标注点图像数据,最后,由于两次采集的图像数据均采集了参考板上的标注点,因此,完全可以通过该标注点将两次所采集的碳纤维板表面数据整合到同一个坐标系中,从而通过该种设置完成碳纤维板数据的采集工作,然后绘制出理想模型图,将使用图像扫描仪采集到的碳纤维板数据和理想模型图进行比较,从而能够得到碳纤维板表面的回弹量图形;
2)、本发明的检测用翻转架,包括翻转框架,碳纤维板夹紧在翻转框架中部,使用上夹紧模块和下夹紧模块将碳纤维板支撑设置于翻转框架内,在需要使用图像扫描仪采集碳纤维板表面图像时,将需要采集的碳纤维板表面旋转到水平正面处,然后将上滑动支撑板抽出,露出里面的碳纤维板,然后启动图像扫描仪进行扫描,从而能够得出碳纤维板表面回弹量,而不会存在死点,在需要对碳纤维板另一面进行图像采集时,将上滑动支撑板再插入上夹紧条之间,然后通过转轴旋转翻转框架4,将另一表面旋转到水平正面处,然后将下滑动支撑板抽出,露出里面的碳纤维板进行图像扫描;
3)、本发明的检测用翻转架中的上夹紧模块和下夹紧模块使用丝杆轴进行连接,当需要调整上夹紧模块和下夹紧模块之间的距离时通过驱动丝杠轴即可实现,丝杆轴两端处的螺纹方向相反,从而通过旋转丝杆轴后即可实现上夹紧模块和下夹紧模块通向夹紧或放松,且为了保证同步性,在丝杆轴上还设置有传动轮结构,传动轮之间通过传动带连接,实现同步驱动;
4)、本发明的翻转框架中的转轴设置为带直行缺口的结构,且两直行缺口关于转轴圆柱主体的轴线对称,且两直行缺口的一边的连线经过圆柱主体的轴线,在两直行缺口处分别设置有一与缺口匹配的弹性卡片,该种设计使得转轴仅能单向旋转,且旋转180°后即可通过弹性卡片卡入直型缺口从而进行定位;
5)、本发明的翻转架侧边还设置有一参考板,且参考板平面与两旋转轴轴线的连线垂直,碳纤维板中轴线与该连线重合,且参考板上设置有五个标注点,其中一个标注点设置位置处为该连线与参考板平面的交点,另外四个标注点围成正方形,且使得前面的标注点为该正方形的中心线交点,通过此种设置即可以参考板为参考,将翻转框架翻转后的数据通过转换后即可导入到同个坐标系中,建立整个完整的碳纤维板表面数据,从而能够检测出碳纤维板正面和反面形变数据,得出碳纤维板的回弹量。
附图说明
图1为本发明的适应碳纤维板图像扫描检测用翻转架的整体结构图;
图2为图1的A-A视图;
图3为图2的B-B视图;
图4为左传动轮和右传动轮传动结构图;
图5为本发明的翻转架使用时的结构示意图;
图6为本发明的图像扫描检测碳纤维板方法流程图。
标号说明:1、左支撑架;2、右支撑架;3、碳纤维板;4、翻转框架;5、外框架;6、左转轴;7、右转轴;8、侧开口;9、上开口;10、下开口;11、上夹紧模块;12、下夹紧模块;13、左丝杆轴;14、右丝杆轴;15、左上夹紧条;16、右上夹紧条;17、上滑动支撑板;18、左下夹紧条;19、右下夹紧条;20、下滑动支撑板;21、左传动轮;22、右传动轮;23、凹槽;24、凸型卡块;25、传动带;26、参考板;27、参考支撑架;28、标注点;29、圆柱体;30、图像扫描仪;31、支撑柱;32、底座;33、手柄;34、圆柱主体;35、直型缺口A;36、直型缺口B;37、弹性卡片A;38、弹性卡片B。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换或替换,均属于本发明的保护范围。
如图1-5所示,本发明的适应碳纤维板图像扫描检测用翻转架,包括左支撑架1、右支撑架2和翻转框架4,翻转框架4通过左转轴6和右转轴7转动设置于左支撑架1和右支撑架2内,左转轴6和右转轴7的轴线重合,翻转框架4包括外框架5、左丝杆轴13、右丝杆轴14、上夹紧模块11和下夹紧模块12,外框架5设置有上开口9、下开口10和两个侧开口8,各开口相互连通,左丝杆轴13转动设置于外框架5的左侧,右丝杆轴14转动设置于外框架5的右侧,上夹紧模块11和下夹紧模块12通过左丝杆轴13和右丝杆轴14滑动设置于外框架5内部,且在上夹紧模块11和下夹紧模块12之间放置有碳纤维板3,上夹紧模块11包括左上夹紧条15、右上夹紧条16和上滑动支撑板17,左上夹紧条15内设置有与左丝杆轴13上端的螺纹啮合的螺孔,右上夹紧条16内设置有与右丝杆轴14上端的螺纹啮合的螺孔,上滑动支撑板17滑动设置于左上夹紧条15和右上夹紧条16之间,下夹紧模块12包括左下夹紧条18、右下夹紧条19和下滑动支撑板20,左下夹紧条18内设置有与左丝杆轴13下端的螺纹啮合的螺孔,右下夹紧条19内设置有与右丝杆轴14下端的螺纹啮合的螺孔,下滑动支撑板20滑动设置于左下夹紧条18和右下夹紧条19之间,侧开口8可供碳纤维板3、上滑动支撑板17和下滑动支撑板20进出,上开口9和下开口10的尺寸大于碳纤维板3的尺寸,从而能够方便从上开口或下开口处采集碳纤维板表面图像,而不会被遮掩。
如图3所示,优选地,左转轴6为圆柱主体结构,包括圆柱主体34和形成于圆柱主体34上的直型缺口A和直型缺口B,在左支撑架1上固定设置有弹性卡片A37和弹性卡片B38,弹性卡片A37和弹性卡片B38分别卡入直型缺口A和直型缺口B内,直型缺口A和直型缺口B的结构相同,均包括两直线边,两直线边垂直相交,且直型缺口A和直型缺口B中的一条直线边的延长线重合,且该延长线穿过圆柱主体34的轴线,弹性卡片A37和弹性卡片B38为片状结构,卡紧时紧贴直型缺口的两直线边,通过该卡设结构,从而保证翻转框架4仅能单向转动,且在转过180°后能够卡紧翻转框架4,直到受到足够大的力使得弹性卡片发生形变脱离直型缺口。
如图4所示,优选地,在左丝杆轴13上固定设置有左传动轮21、在右丝杆轴14上固定设置有右传动轮22,在左传动轮21和右传动轮22之间通过传动带25进行连接,从而保证左丝杆轴13和右丝杆轴14的同步转动,保证上夹紧模块11和下夹紧模块12滑动的平稳性和同步性。优选地,左丝杆轴13设置有3个,右丝杆轴14设置有3个,左传动轮21设置有3个,右传动轮22设置有3个,相邻的传动轮之间通过传动带25进行连接,从而使得传送带25的布置结构适应于外框架5的结构,避免了在图像扫描仪需要采集碳纤维板表面数据时传送带25遮挡碳纤维板的情况。优选地,传动带25可为5根或者6根。
优选地,使得左转轴6和右转轴7的轴线位于外框架5纵向高度中心处,上夹紧模块11和下夹紧模块12关于外框架5纵向轴线中心对称,从而保证在上夹紧模块11和下夹紧模块12夹紧碳纤维板3时,保证碳纤维板3的纵向轴线与左转轴6和右转轴7的轴线重合,保证在翻转框架4翻转180°后其采集到的数据准确。
优选地,左丝杆轴13和右丝杆轴14的上端均设置有手柄,从而使得可以通过手动转动丝杆轴,驱动上夹紧模块11和下夹紧模块12动作。
优选地,左上夹紧条15、右上夹紧条16、左下夹紧条18和右下夹紧条19结构相同,均包括凹槽23,上滑动支撑板17和下滑动支撑板20结构相同,均包括两个凸型卡块24,凸型卡块24卡设于凹槽23内,从而保证上滑动支撑板17和下滑动支撑板20能在夹紧条之间滑动。
左丝杆轴13和右丝杆轴14结构相同,且在左丝杆轴13上端的螺纹的螺旋方向与下端的螺纹的螺旋方向相反。优选地,左丝杆轴13上端的螺纹的螺距与下端的螺纹的螺距相同,从而能够保证丝杆轴在转动时,上夹紧条和下夹紧条同步相向运动,保证碳纤维板3在夹紧后处于外框架5的中位,保证左转轴6的轴线位于碳纤维板3的中心所在平面内。
优选地,左支撑架1和右支撑架2结构相同,均包括底座32和支撑柱31;优选地,为了能够调整翻转框架4的高度,使得支撑柱31为伸缩结构,如通过设置为伸缩套筒,且内部通过液压缸或油缸驱动。
优选地,还包括圆柱体29和图像扫描仪30,圆柱体29设置于碳纤维板3上方,优选地放置在碳纤维板靠中间的位置,图像扫描仪30固定设置于碳纤维板3上方,在圆柱体29和碳纤维板3上均设置有标注点。优选地,圆柱体29上设置的标注点为3个。
优选地,本发明的一种图像扫描检测碳纤维板方法,包括如下步骤:
一、调整翻转架:如图5所示,在左支撑架1的侧部设置有参考支撑架27,参考支撑架27上固定设置有参考板26,参考板26的平面与左转轴6的轴线垂直,且在左转轴6的轴线与参考板26的平面的交点处设置有1个标注点记为H,在参考板26上还设置有额外的4个标注点,4个标注点形成正方形,且正方形的中心线交点记为标注点H,将翻转框架4调整为水平状态;将碳纤维板3通过侧开口8插入翻转框架4内,转动手柄,使得上夹紧模块11和下夹紧模块12夹紧碳纤维板3,如可通过在上夹紧模块11和下夹紧模块12之间设置压力传感器,检测压力达到一定数值,判定是否夹紧,夹紧后锁止手柄,如可以通过使用扣合机构固定手柄位置,实现锁止;
二、正面拍照:抽出上滑动支撑板17,将一已知尺寸的圆柱体29放置于碳纤维板3上表面,然后在碳纤维板3、圆柱体29上表面进行贴点作为标注点,圆柱体29上的标注点为3个;将图像扫描仪30(如蓝光扫描仪)架设好,将扫描仪与电脑连接好,接通电源,启动扫描仪对参考板、圆柱体、碳纤维板表面的标注点进行拍照,使得所有的标注点均出现在蓝光扫描仪中,记录为图像数据点A;
三、反面拍照:重新插入上滑动支撑板17,然后将翻转框架4翻转180°,抽出翻转到上部的下滑动支撑板20,继续在碳纤维板3上进行贴点作为标注点,继续启动图像扫描仪30,对参考板、碳纤维板表面的标注的进行拍照,使得所有的标注点均出现在蓝光扫描仪中,记录为图像数据点B;
四、碳纤维板数据处理:由于图像数据点A和图像数据点B采用相同的标注点H以及参考板上的另外4个标注点作为参考,图像数据点A和图像数据点B完全可以采用一定的坐标转换矩阵后合并到同一个坐标系中,如以H点为坐标原点,则图像数据点B采集到的坐标点(x0,y0,z0)仅需乘以一变换矩阵变为(-x0,y0,-z0)即可合并入图像数据点A,从而得到完整的碳纤维板整体数据,然后删除多余点云数据,如出现在画面里的标注板、翻转框架等,删除后对数据进行标准封装,然后就可以得到完整的碳纤维板数据了;
五、绘制理想模型图:测出碳纤维板的厚度,用UG画出与实际测量厚度一样的长方体,画出的长方体的边必须大于碳纤维板的对角线,从而能够使得长方体能全部覆盖碳纤维板,然后导出STEP格式;同时,用UG画圆柱体,其尺寸与圆柱体29尺寸相同;
六、碳纤维板扫描数据与理想模型处理:在GOM Inspect 中导入扫描后的碳纤维板点云数据,其为stl文件格式,以及UG画的图,其为STEP文件格式,然后利用圆柱体将两个板数据,即扫描得到的实际碳纤维板数据与UG画出的理想板数据进行拟合,即圆柱体上3点对齐;
最后,再将实际的碳纤维板扫描数据绕坐标系在圆柱中心的Z轴旋转到合适的位置,即得到碳纤维板正、反面云图。
优选地,上述贴点形成标注点的要求为前后左右每隔一定距离(如10cm)贴一个点,贴出来的点要求不在同一直线,也不能构成等边三角形。
本发明的图像扫描检测碳纤维板方法中的翻转架的工作过程为:将需要检测的碳纤维板3通过侧开口8伸入外框架5的内侧,当碳纤维板3全部插入后,通过旋转手柄,使得左丝杆轴13和右丝杆轴14转动,上夹紧模块11和下夹紧模块12相向运动,夹紧碳纤维板3,如可以通过在上滑动支撑板17下端和/或下滑动支撑板20上端设置压力传感器,通过读取压力传感器的数值判断是否夹紧,或者通过设置距离传感器来检测是否夹紧,当夹紧到位后,在左支撑架1上设置参考板26,使得参考板26垂直于左转轴6的轴线,然后在左转轴6的轴线于参考板26的交点处贴标注点28,在参考板26上贴另外四个标注点,使得四个标注点形成正方形,且使得第一个贴的标注点为正方形的中线交点,在上部安装图像扫描仪30,如安装于右支撑架2上方,抽出上滑动支撑板17,在碳纤维板3靠近中间处放置一已知尺寸的圆柱体29,在圆柱体29和碳纤维板3上均设置标注点28,打开图像扫描仪,通过图像扫描仪30采集参考板、圆柱体和碳纤维板上的标注点图像数据A,扫描完成后导入计算机内,关闭图像扫描仪30,重新插入上滑动支撑板17,然后翻转外框架5,使得外框架5绕着左转轴6和右转轴7旋转180°后,弹性卡片A、弹性卡片B分别卡入直型缺口A和直型缺口B内,外框架5停止转动,抽出翻转到上侧的下滑动支撑板20,使得碳纤维板3另外一侧朝上,在碳纤维板3上设置标注点28,启动图像扫描仪30,采集参考板、碳纤维板上的标注点图像数据B,由于图像数据A和图像数据B都采用同个参考板26上的标注点作为参考系,且五个标注点相互对称,因此,图像数据A和图像数据B经过一定数据矩阵转换后,可以共同形成一个完整的碳纤维板正、反面回弹量数据,以便后续导入其它软件内进行后续处理。
本发明的图像扫描检测碳纤维方法,将碳纤维板放置入翻转架内,并且设置有参考板和圆柱体,在参考板、圆柱体和碳纤维板表面均设置有标注点,通过图像扫描仪采集带标注点的碳纤维板表面数据,然后通过翻转架将碳纤维板另外一面翻转到上面,同样通过图像扫描仪同时采集参考板、碳纤维板表面设置的标注点图像数据,最后,由于两次采集的图像数据均采集了参考板上的标注点,因此,完全可以通过该标注点将两次所采集的碳纤维板表面数据整合到同一个坐标系中,从而通过该种设置完成碳纤维板数据的采集工作,然后绘制出理想模型图,将使用图像扫描仪采集到的碳纤维板数据和理想模型图进行比较,从而能够得到碳纤维板表面的回弹量图形。
Claims (10)
1.一种图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:使用翻转架对碳纤维板(3)进行翻转,翻转架包括左支撑架(1)、右支撑架(2)和翻转框架(4),翻转框架(4)通过左转轴(6)和右转轴(7)转动设置于左支撑架(1)和右支撑架(2)内,左转轴(6)和右转轴(7)的轴线重合,其特征在于:所述翻转框架(4)包括外框架(5)、左丝杆轴(13)、右丝杆轴(14)、上夹紧模块(11)和下夹紧模块(12),外框架(5)设置有上开口(9)、下开口(10)和两个侧开口(8),各开口相互连通,左丝杆轴(13)转动设置于外框架(5)的左侧,右丝杆轴(14)转动设置于外框架(5)的右侧,上夹紧模块(11)和下夹紧模块(12)通过左丝杆轴(13)和右丝杆轴(14)滑动设置于外框架(5)内部,且在上夹紧模块(11)和下夹紧模块(12)之间放置有碳纤维板(3),上夹紧模块(11)包括左上夹紧条(15)、右上夹紧条(16)和上滑动支撑板(17),左上夹紧条(15)内设置有与左丝杆轴(13)上端的螺纹啮合的螺孔,右上夹紧条(16)内设置有与右丝杆轴(14)上端的螺纹啮合的螺孔,上滑动支撑板(17)滑动设置于左上夹紧条(15)和右上夹紧条(16)之间,下夹紧模块(12)包括左下夹紧条(18)、右下夹紧条(19)和下滑动支撑板(20),左下夹紧条(18)内设置有与左丝杆轴(13)下端的螺纹啮合的螺孔,右下夹紧条(19)内设置有与右丝杆轴(14)下端的螺纹啮合的螺孔,下滑动支撑板(20)滑动设置于左下夹紧条(18)和右下夹紧条(19)之间,侧开口(8)可供碳纤维板(3)、上滑动支撑板(17)和下滑动支撑板(20)进出,上开口(9)和下开口(10)的尺寸大于碳纤维板(3)的尺寸;
该方法具体的步骤为:
一、调整翻转架:
在左支撑架(1)的侧部设置有参考支撑架(27),参考支撑架(27)上固定设置有参考板(26),参考板(26)的平面与左转轴(6)的轴线垂直,且在左转轴(6)的轴线与参考板(26)的平面的交点处设置有1个标注点记为H,在参考板(26)上还设置有额外的4个标注点,4个标注点形成正方形,且正方形的中心线交点记为标注点H,将翻转框架(4)调整为水平状态;将碳纤维板(3)通过侧开口(8)插入翻转框架(4)内,转动手柄,使得上夹紧模块(11)和下夹紧模块(12)夹紧碳纤维板(3);
二、正面拍照:
抽出上滑动支撑板(17),将一已知尺寸的圆柱体(29)放置于碳纤维板(3)上表面,然后在碳纤维板(3)、圆柱体(29)上表面进行贴点作为标注点,圆柱体(29)上的标注点为3个;将图像扫描仪(30)架设好,将扫描仪与电脑连接好,接通电源,启动扫描仪对参考板、圆柱体、碳纤维板表面的标注点进行拍照,使得所有的标注点均出现在蓝光扫描仪中,记录为图像数据点A;
三、反面拍照:
重新插入上滑动支撑板(17),然后将翻转框架(4)翻转180°,抽出翻转到上部的下滑动支撑板(20),继续在碳纤维板(3)上进行贴点作为标注点,继续启动图像扫描仪(30),对参考板、碳纤维板表面的标注的进行拍照,使得所有的标注点均出现在蓝光扫描仪中,记录为图像数据点B;
四、碳纤维板数据处理:
将图像数据点A和图像数据点B进行合并,得到完整的碳纤维板整体数据,然后删除多余点云数据,删除后对数据进行标准封装,然后得到完整的碳纤维板数据;
五、绘制理想模型图:
测出碳纤维板的厚度,用UG画出与实际测量厚度一样的长方体,然后导出STEP格式;同时,用UG画圆柱体,其尺寸与圆柱体(29)尺寸相同;
六、碳纤维板扫描数据与理想模型处理:
在GOM Inspect 中导入扫描后的碳纤维板点云数据,为stl文件格式,以及UG画的图,为STEP文件格式,然后利用圆柱体将两个板数据,即扫描得到的实际碳纤维板数据与UG画出的理想板数据进行拟合,即圆柱体上3点对齐;最后,再将实际的碳纤维板扫描数据绕坐标系在圆柱中心的Z轴旋转到合适的位置,即得到碳纤维板正、反面云图。
2.如权利要求1所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:所有标注点的要求为前后左右每隔一定距离贴一个点,贴出来的点要求不在同一直线,也不能构成等边三角形。
3.如权利要求2所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:左转轴(6)为圆柱主体结构,包括圆柱主体(34)和形成于圆柱主体(34)上的直型缺口A和直型缺口B,在左支撑架(1)上固定设置有弹性卡片A(37)和弹性卡片B(38),弹性卡片A(37)和弹性卡片B(38)分别卡入直型缺口A和直型缺口B内,直型缺口A和直型缺口B的结构相同,均包括两直线边,两直线边垂直相交,且直型缺口A和直型缺口B中的一条直线边的延长线重合,且该延长线穿过圆柱主体(34)的轴线,弹性卡片A(37)和弹性卡片B(38)为片状结构,卡紧时紧贴直型缺口的两直线边。
4.如权利要求1-3任意一项权利要求所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:在左丝杆轴(13)上固定设置有左传动轮(21)、在右丝杆轴(14)上固定设置有右传动轮(22),在左传动轮(21)和右传动轮(22)之间通过传动带(25)进行连接。
5.如权利要求4所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:左丝杆轴(13)、右丝杆轴(14)、左传动轮(21)和右传动轮(22)均设置有3个,相邻的传动轮之间通过传动带(25)进行连接。
6.如权利要求5所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:传动带(25)为5根或者6根。
7.如权利要求2所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:使得左转轴(6)和右转轴(7)的轴线位于外框架(5)纵向高度中心处,上夹紧模块(11)和下夹紧模块(12)关于外框架(5)纵向轴线中心对称。
8.如权利要求2所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:左丝杆轴(13)和右丝杆轴(14)的上端均设置有手柄。
9.如权利要求2所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:左上夹紧条(15)、右上夹紧条(16)、左下夹紧条(18)和右下夹紧条(19)结构相同,均包括凹槽(23),上滑动支撑板(17)和下滑动支撑板(20)结构相同,均包括两个凸型卡块(24),凸型卡块(24)卡设于凹槽(23)内,从而保证上滑动支撑板(17)和下滑动支撑板(20)能在夹紧条之间滑动。
10.如权利要求1所述的图像扫描检测碳纤维板方法,其特征在于:左丝杆轴和右丝杆轴结构相同,且在左丝杆轴上端的螺纹的螺旋方向与下端的螺纹的螺旋方向相反。
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