专利名称：用模具生产的具有异形内孔或通道产品的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种产品的测量方法，特别涉及一种用模具生产的具有异形内孔或通
道产品的检测方法。
背景技术：
在生产中，我们制造生产产品时，通常是用计算机设计产品的理论三维图数据，即3D图，再根据设计的3D图生产制造出产品。制造过程中，由于工装夹具、刀具的磨损等的制造误差，特别是需要采用模具生产的产品，生产过程中的温度变化等都将引起实际产品的形状，尺寸发生变化，由此往往造成设计的产品和实际制造的产品存在差异。因此，产品试生产后，常需要对实际生产出的产品进行测量和修正。而对于形状复杂的产品，特别是有复杂曲面的产品，如摩托车发动机的箱体、摩托车发动机的气道、风道等，采用常规检测方法需要检测成千上万个测量点，实际测量时不可能对每一个点进行检测记录，即使全部检测出来尺寸，由于工作量很大我们人工处理数据依然很难达到判断的目的。而有些产品的测量点在产品的内部如发动机的气道、风道等，则无法测量到。 目前，形状复杂产品的常规测量方法是采用三坐标来检测尺寸，如摩托车发动机的箱体的测量方法，是先要按照产品设计图找到设计的基准点，利用三点决定一个面以及利用孔系来建立坐标系，坐标系建立完成后就以此为判定基准测量其他的尺寸。然而，由于前述的制造误差，若当确定的判定基准建立在有误差的地方，使得测量出来的其他尺寸同样有误差，不能准确反映产品的真实数据。 对于用模具生产的具有异形内孔或通道产品，如摩托车的气道或风道等，通常采用验证法，即将产品安装到检测机上进行测功或排放的测试，根据测试其功率或排放是否达到设计的要求进行判断。如果不能达到，则很难判断问题出在哪里，只有靠不停的实验进行验证；而即使达到了设计要求，则仍然不能判断实际产品的工艺、性能等是否真正达到了设计要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用模具生产的具有异形内孔或通道产品的检测方法。所
述方法对用模具生产的具有异形内孔或通道产品的测量准确、简单。
本发明的技术方案是，形状复杂产品的测量方法，有以下步骤 1)在计算机上设计出产品的理论三维图数据； 2)按照步骤1)的设计，生产制备出实际产品； 3)将步骤2)所述的实际产品进行激光点云扫描采集数据，输入计算机，拟合出实际产品的三维图数据； 4)步骤3)中得到的实际产品的三维图数据与步骤l)所述的理论产品三维图数据进行比较，找出到两者之间的空间上的数据差异； 5)根据步骤4)所述的实际产品与理论产品的数据差异，修正模具，再重复步骤1-4进行检测，当实际产品接近理论产品并在允许的公差范围内，即检测结束。
步骤4)将实际产品与理论产品用直接读数法进行比较。
步骤4)将实际产品与理论产品用自动趋近方法进行比较。
本发明有以下有益效果 第一，可以检测出实际产品的所有尺寸，保证检测数据的完整性。 第二，实际产品的所有数据与设计数据进行完整的比较，找出差异值，通过修正模
具，保证产品的合格率。 第三，适用于形状复杂产品以及测量点在产品的内部的检测，检测结果准确。
第四，采用自动趋近法以实际产品与理论产品数据的自动比较，因此有操作简单的优点，同时还避免了人工操作时因操作误差如因人工寻找基准误差而导致的其他数据误测错误的现象。 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1为摩托车气道理论产品的3D数据；
图2为摩托车气道实际产品的3D数据；
图3为实际产品和理论产品的第一次比较 图4为实际产品和理论产品的第二次比较 图5为实际产品和理论产品的第N次比较 图6为为实际产品和理论产品的第N次比较结果图。 附图中l.理论产品的3D数据图，2.实际产品的3D数据图，A为凸出部，B为凹陷部。
具体实施例方式以摩托车发动机汽缸头的气道图为例，对本发明方法进行说明。
1.在计算机上设计出摩托车发动机汽缸头的气道的理论三维图数据，见图1 ;
2.按照上述设计，生产制备出摩托车发动机汽缸头的气道实际产品，观察实际产品，若实际产品与理论产品的误差较小，则用肉眼不能观察到。 3.将所述摩托车发动机汽缸头的气道的实际产品进行激光点云扫描采集数据，输
入计算机，拟合出摩托车发动机汽缸头的气道实际产品的三维图数据，见图2。比较图1与
图2，可以看到实际产品摩托车发动机汽缸头的气道的右段与理论产品有误差。 4.将拟合的有误差的摩托车发动机汽缸头气道的右段的实际产品三维图数据与
所述的摩托车发动机汽缸头气道的右段的理论产品三维图数据进行比较，比较方法有以下
两种 (1).采用直接读数法进行比较。实际生产的摩托车发动机汽缸头气道的右段(以下称实际产品)的A部凸出理论设计的摩托车发动机汽缸头的气道的右段(以下称理论产品)；实际产品2的B部凹进理论产品1，参见图3。在计算机的3D软件读出实际产品的A、B部与理论产品空间上的数据差异，即完成摩托车发动机汽缸头气道的测量。
(2).采用趋近法进行比较。采用计算机将摩托车发动机汽缸头的气道理论产品与摩托车发动机汽缸头的气道实际产品进行第一次比较，参见图3，比较后看到实际产品的 A部凸出理产品；实际产品的B部凹进理论产品，由于此时实际产品与理论产品整个重叠不 好，需要用同样的方法进行了第二次比较，参见图4，经第二次比较后，实际产品与理论产品 整个重叠比第一次比较好，但仍然不是最佳，再重复同样的方法，这样经过N次比较后软件 设定条件为第N+1次比较等于第N次比较相似度，(相似度为实际物的点到理论物的点之 间差距的距离)停止比较，得到了最佳的比较结果，参见图5，第N次比较后，可以准确反映 出A部凸出部分和B部凹入部分。为表达3D数据比较结果，可用连续变化的颜色来表示理 论产品1和实际产品2之间不同部位差异的多少，参见图6，即可确定理论产品1与实际产 品2差异的位置和大小，可用连续变化的由浅至深的色彩表示，误差越大，颜色越深，可以 非常容易的反映出其差异的位置和大小，如设定凸出最高点部分为金黄色，最低点为浅绿 色；凹入最深点部位为红色，最低点为浅蓝色等等。 5.测量出实际产品与理论产品的空间数据差异，修正摩托车发动机汽缸头气道的 模具，实际产品凸出理论产品的，模具对应位置为凹陷进去，将其点焊填平；实际产品凹进 理论产品的，模具对应的位置为凸出，将其修去。再重复步骤l-4进行实际产品的制备和检 测，检测结果若摩托车发动机汽缸头的气道基本接近其理论设计并在允许的公差范围内， 即可投入批量生产。 按照上述同样的方法，可以检测其它用模具生产的具有异形内孔或通道产品。
权利要求
一种用模具生产的具有异形内孔或通道产品的检测方法，其特征在于有以下步骤1)在计算机上设计出产品的理论三维图数据；2)按照步骤1)的设计，生产制备出实际产品；3)将步骤2)所述的实际产品进行激光点云扫描采集数据，输入计算机，拟合出实际产品的三维图数据；4)步骤3)中得到的实际产品的三维图数据与步骤1)所述的理论产品三维图数据进行比较，找出到两者之间的空间上的数据差异；5)根据步骤4)所述的实际产品与理论产品的数据差异，修正模具，再重复步骤1-4进行检测，当实际产品接近理论产品并在允许的公差范围内，即检测结束。
2. 根据权利要求1所述的用模具生产的具有异形内孔或通道产品的检测方法，其特征在于步骤4)将实际产品与理论产品用直接读数法进行比较。
3. 根据权利要求1所述的用模具生产的具有异形内孔或通道产品的检测方法，其特征在于步骤4)将实际产品与理论产品用自动趋近方法进行比较。
全文摘要
本发明涉及一种用模具生产的具有异形内孔或通道产品的检测方法，有以下步骤1)在计算机上设计出产品的理论三维图数据；2)按照步骤1)的设计生产制备出实际产品；3)将步骤2)所述的实际产品进行激光点云扫描采集数据，输入计算机，拟合出实际产品的三维图数据；4)步骤3)中得到的实际产品的三维图数据与步骤1)所述的理论产品三维图数据进行比较，找出到两者之间的空间上的数据差异；5)根据步骤4)所述的实际产品与理论产品的数据差异，修正模具，再重复步骤1-4进行检测，当实际产品接近理论产品并在允许的公差范围内，即检测结束。所述方法对用模具生产的具有异形内孔或通道产品的检测准确、简单。
文档编号G01B11/00GK101706257SQ20091031089
公开日2010年5月12日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者唐和雍, 姚祖明, 秦建生 申请人:重庆建设摩托车股份有限公司