CN113624173B - 一种批量测量方法及测量控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种批量测量方法及测量控制系统，属于测量技术领域。该批量测量方法包括：接收产品测量订单，所述产品测量订单包括目标产品的产品模型数据、测量定位支架的模型数据和所述目标产品的各个待测特征；利用预设方法设置每一所述待测特征的测量参数；将所有所述待测特征根据平面方向进行分组，以使得处于同一平面的所有所述待测特征划分为同一组别；根据所述待测特征的组别信息、所述测量参数、所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征规划测量路径；根据所述规划测量路径驱动测量设备执行测量工作。本发明的批量测量方法及测量控制系统能够提高自动测量的准确性和效率。

Description

一种批量测量方法及测量控制系统

技术领域

本发明属于测量技术领域，特别是涉及一种批量测量方法及测量控制系统。

背景技术

零件测量前需要编制测量程序，测量设备依据测量程序编制的路径驱动测量设备进行测量工作，以达到了解零件的尺寸是否合格的目标。

目前有以下两种测量程序编制方案：第一种，软件自动路径划规划功能编程，有以下弱点：1)测头角度过多且没有规律，需要大量校准测头影响测量效率。2)会产生很多的碰撞点，调试碰撞耗时需要10小时左右，影响了编程效率。3)需要手动调试各种特征的测量参数，效率较为低下。第二种，手动逐点加入程序序列规划路径并调试来编程，有以下弱点：1)手动逐点加入程序序列并规划路径效率低下，通常一个白车身编程需要16小时左右，效率比较低。 2)手动选点容易选错，影响编程效率传统造车方式，尺寸流程复杂且多变、尺寸工作可遵循的标准少、尺寸知识靠经验、问题解决都是事后进行。以上多种原因导致传统尺寸解决方案难以适应现代造车的要求，因此亟待设计一种高效的尺寸问题解决方案。3)需要手动调试各种特征的测量参数，效率比较低下。

发明内容

本发明第一方面的一个目的是提供一种批量测量方法，能够提高自动测量的准确性和效率。

本发明的进一步的一个目的是要避免调试碰撞，提高编程效率。

本发明第二方面的一个目的是提供一种能够提高自动测量的准确性和效率的测量控制系统。

特别地，本发明提供了一种批量测量方法，包括：

接收产品测量订单，所述产品测量订单包括目标产品的产品模型数据、测量定位支架的模型数据和所述目标产品的各个待测特征；

利用预设方法设置每一所述待测特征的测量参数；

将所有所述待测特征根据平面方向进行分组，以使得处于同一平面的所有所述待测特征划分为同一组别；

根据所述待测特征的组别信息、所述测量参数、所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征规划测量路径；

根据所述规划测量路径驱动测量设备执行测量工作。

可选地，根据所述待测特征的组别信息、所述测量参数、所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征规划测量路径的步骤之前，还包括：

在所述目标产品的各个隔断区域内以及所述测量定位支架处设置用于定位的辅助点；

根据每一隔断区域和所述测量定位支架的形状特征以及所述辅助点建立相应的简易隔断模型；

根据所述简易隔断模型确定所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征。

可选地，所述目标产品上的每一所述辅助点为每一所述隔断区域的宽度方向的中点，所述简易隔断模型为能够包容所述隔断区域的柱体或球形。

可选地，在所述目标产品的各个隔断区域内以及所述测量定位支架处设置用于定位的辅助点的步骤之后，还包括：

根据所述目标产品的所述辅助点将同一平面划分为各个子区域，以便在规划所述测量路径时同时考虑区域因素。

可选地，根据所述待测特征的组别信息、所述测量参数、所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征规划测量路径的步骤包括：

根据所述待测特征的组别信息确定所述测量设备的测量角度；

根据所述简易隔断模型确定所述测量设备的移动路径上的干涉区域；

根据所述测量角度、所述干涉区域和所述子区域规划所述测量路径。

可选地，将所有所述待测特征根据平面方向进行分组的步骤包括：

设置每一所述待测特征的特征矢量；

将具有相同的所述特征矢量的所述待测特征划分在同一组别内。

可选地，所述测量参数包括测量深度、测量点数、起始角、结束角、约束平面测量点数和约束平面切身偏置量。

特别地，本发明还提供了一种测量控制系统，其特征在于，包括控制器，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时上述任一项所述的批量测量方法。

本发明将目标产品即待测产品的各个待测特征按照平面方向进行分组，以便在进行测量路径的规划时能够对应地设置测量设备的角度，解决了现有技术中测量角度数量过多且没有规律的问题，避免需要大量校准侧头进行校准而影响测量效率的问题，进而提高自动测量的准确性和效率。

进一步地，本发明通过建立隔断区域的简易隔断模型就可以模拟目标产品中的隔断区域，有效地划分出测量路径上需要避开的区域，使得测量路径上没有碰撞点，不需要调试碰撞，提高了编程效率，也保证了测量路径的有效性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的批量测量方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的批量测量方法中的目标产品和测量定位支架的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的批量测量方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的批量测量方法的流程图。图2是根据本发明一个实施例的批量测量方法中的目标产品和测量定位支架的结构示意图。如图1所示，一个实施例中，批量测量方法包括：

步骤S100，接收产品测量订单，产品测量订单包括目标产品的产品模型数据、测量定位支架的模型数据和目标产品的各个待测特征。这里的测量定位支架就是用于支撑和定位目标产品的支架，如图2所示，可选地，当目标产品为车辆车身时，测量定位支架可以是车身下部的支架立柱，例如沿车身的纵向依次设置的3个支架立柱，每一支架立柱上设置有定位销，用于定位车身。各个待测特征即表示车身上的各个待测点、圆孔、距离、弧面的曲率等特征。

步骤S200，利用预设方法设置每一待测特征的测量参数。由于通过软件对待测特征进行测量参数的批量设置已经是较为成熟的技术，例如通过批量循环设置算法(WHILE)，实现测量参数的自动化设置。因此这里可以采用现有的各种测量软件或二次开发技术就可以完成测量参数的设置，在此不再展开叙述。可选地，测量参数包括测量深度、测量点数、起始角、结束角、约束平面测量点数和约束平面切身偏置量等参数。例如对于一个零件上的孔特征，测量深度即为侧头进入孔的深度，测量点数可以设置为3或3以上，以确定孔的大小，起始角与结束角是以时钟表盘为认知，从3点钟处开始测第一点那么起始角为90度，结束角也是一样，比如到9点结束这个圆孔的测量那么结束角为 270度，测量范围为180度，也就是测了半圆，所以起始角与结束角的设定为了由于圆与测头角度的干涉或者与车身有干涉而只能测半个圆或者测3/4个圆来解决干涉。约束平面测量点数是指孔所在面上的点的数量，例如可以围绕孔的3个或3个以上的点，每个点到孔边缘的距离即为约束平面切向偏置量。

步骤S300，将所有待测特征根据平面方向进行分组，以使得处于同一平面的所有待测特征划分为同一组别。例如对于车身来说，可以按照车身的顶盖、左侧面、右侧面、底面、前面和后面来进行分组。

步骤S400，根据待测特征的组别信息、测量参数、目标产品和测量定位支架的形状特征规划测量路径。例如根据选择排序(Insertion Sort)算法和插入排序(SelectionSort)算法自动进行规划。

步骤S500，根据规划测量路径驱动测量设备执行测量工作。

本实施例中将目标产品即待测产品的各个待测特征按照平面方向进行分组，以便在进行测量路径的规划时能够对应地设置测量设备的角度，解决了现有技术中测量角度数量过多且没有规律的问题，避免需要大量校准侧头进行校准而影响测量效率的问题，进而提高自动测量的准确性和效率。

进一步地，本实施例可以批量设置各种测量参数，不需要手动设置测量参数，提高了编程效率。

图3是根据本发明另一个实施例的批量测量方法的流程图。另一个实施例中，如图3所示，步骤S500之前还包括：

步骤S450，在目标产品的各个隔断区域内以及测量定位支架处设置用于定位的辅助点。

步骤S460，根据每一隔断区域和测量定位支架的形状特征以及辅助点建立相应的简易隔断模型。

步骤S470，根据简易隔断模型确定目标产品和测量定位支架的形状特征。

以车身的侧面为例，从前部到A柱的区域为一个隔断区域、B柱为一个隔断区域、C柱为一个隔断区域、C柱后方的侧围为一个隔断区域。这些隔断区域可能会与测量设备的侧头的移动路径产生干涉，因此需要将它们提取出来，以便后续规划测量路径时避免干涉。例如侧头要从车内沿侧向移向车外，那么只能从门洞处移出，需要避开A柱等隔断区域。本实施例通过建立隔断区域的简易隔断模型就可以模拟目标产品中的隔断区域，有效地划分出测量路径上需要避开的区域，使得测量路径上没有碰撞点，不需要调试碰撞，提高了编程效率，也保证了测量路径的有效性。

进一步的一个实施例中，目标产品上的每一辅助点为每一隔断区域的宽度方向的中点，简易隔断模型为能够包容隔断区域的柱体或球形。例如在车身的 B柱的宽度上的中点处设置辅助点B(参见图2)，再以辅助点B为圆心、B 柱宽度为直径、B柱的高度为高度建立一个圆柱形的简易隔断模型。当然对于其他隔断区域的简易隔断模型的建立还可以是以其他形状和其他方式。

如图2所示，一个实施例中，在A柱、B柱、C柱的宽度的中点处分别设置辅助点A、B、C，在C柱后方的侧围的宽度的中点处设置辅助点D，在3 个支架立柱的定位销的顶点处分别设置辅助点E、F和G。相应地，在各个辅助点处设置相应的简易隔断模型，以便规划测量路径。对于定位销处也可以设置圆柱体，这样在侧头在测量车身底部的待测特征后需要从底部移出时就可以避开支架立柱的区域。

如图3所示，本实施例中，步骤S450之后还包括：

步骤S480，根据目标产品的辅助点将同一平面划分为各个子区域，以便在规划测量路径时同时考虑区域因素。步骤S480可以在步骤S460和步骤S470 之后也可以在步骤S460和步骤S470之前，在此不做限制。

进一步的一个实施例中，步骤S400包括：

根据待测特征的组别信息确定测量设备的测量角度。例如车身顶盖组别的测头为垂直向下，车辆左门组别的测头为向右。

根据简易隔断模型确定测量设备的移动路径上的干涉区域。

根据测量角度、干涉区域和子区域规划测量路径。

由于在进行同一平面的测量路径规划时，也需要有一定的秩序，通过已设置的辅助点可以为同一平面处的测量路径规划给出指导信息，有利于提高测量路径的规划效率。例如图2的车身上的辅助点A、B、C和D就可以将整个车辆的侧面分为4个子区域，在进行该侧面的测量路径规划时，就可以以4个区域从前往后的顺序进行规划。

一个实施例中，如图3所示，步骤S300包括：

步骤S302，设置每一待测特征的特征矢量。特征矢量的设置也可以通过现有的软件或二次开发技术完成，具体的设置方式可以是现有技术中的任意一种，在此不再详述。

步骤S304，将具有相同的特征矢量的待测特征划分在同一组别内。

本实施例通过提取待测特征的特征矢量就可以分辨出各个待测特征所处的平面，进而根据特征矢量的值进行具体的分组。一般的，特征矢量通过(I， J，K)三坐标进行方向的表达，例如车身的顶盖的特征矢量为(0，0，1)，右车门(建模时处于关闭状态)的特征矢量为(0，1，0)，左车门(建模时处于关闭状态)的特征矢量为(0，-1，0)，因此程序通过识别特征矢量就可以完成分组。

本发明还提供了一种测量控制系统，包括控制器，控制器包括存储器和处理器，存储器内存储有控制程序，控制程序被处理器执行时根据上述任一实施例或实施例组合中的的批量测量方法。处理器可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器通过通信接口收发数据。存储器用于存储处理器执行的程序。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器的组合。上述计算程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络) 下载到计算机或外部存储设备。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种批量测量方法，其特征在于，包括：

接收产品测量订单，所述产品测量订单包括目标产品的产品模型数据、测量定位支架的模型数据和所述目标产品的各个待测特征；

利用预设方法设置每一所述待测特征的测量参数；

将所有所述待测特征根据平面方向进行分组，以使得处于同一平面的所有所述待测特征划分为同一组别；

根据所述待测特征的组别信息、所述测量参数、所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征规划测量路径；

根据所述规划测量路径驱动测量设备执行测量工作；

根据所述待测特征的组别信息、所述测量参数、所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征规划测量路径的步骤之前，还包括：

在所述目标产品的各个隔断区域内以及所述测量定位支架处设置用于定位的辅助点；

根据每一隔断区域和所述测量定位支架的形状特征以及所述辅助点建立相应的简易隔断模型；

根据所述简易隔断模型确定所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征。

2.根据权利要求1所述的批量测量方法，其特征在于，

所述目标产品上的每一所述辅助点为每一所述隔断区域的宽度方向的中点，所述简易隔断模型为能够包容所述隔断区域的柱体或球形。

3.根据权利要求1所述的批量测量方法，其特征在于，在所述目标产品的各个隔断区域内以及所述测量定位支架处设置用于定位的辅助点的步骤之后，还包括：

根据所述目标产品的所述辅助点将同一平面划分为各个子区域，以便在规划所述测量路径时同时考虑区域因素。

4.根据权利要求3所述的批量测量方法，其特征在于，根据所述待测特征的组别信息、所述测量参数、所述目标产品和所述测量定位支架的形状特征规划测量路径的步骤包括：

根据所述待测特征的组别信息确定所述测量设备的测量角度；

根据所述简易隔断模型确定所述测量设备的移动路径上的干涉区域；

根据所述测量角度、所述干涉区域和所述子区域规划所述测量路径。

5.根据权利要求1所述的批量测量方法，其特征在于，将所有所述待测特征根据平面方向进行分组的步骤包括：

设置每一所述待测特征的特征矢量；

将具有相同的所述特征矢量的所述待测特征划分在同一组别内。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的批量测量方法，其特征在于，

所述测量参数包括测量深度、测量点数、起始角、结束角、约束平面测量点数和约束平面切身偏置量。

7.一种测量控制系统，其特征在于，包括控制器，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时根据权利要求1-6中任一项所述的批量测量方法。