标准放大图测量方法、测量装置及测量系统与流程

本发明涉及工件测量领域，特别地，涉及一种用于工件计量测量领域的标准放大图测量方法、测量装置及测量系统。

背景技术：

标准放大图作为与测量投影仪配合使用的量规，实现对工件的型面或者轮廓度的校准测量。例如，航空零部件中的叶片叶型、叶片榫头、涡轮盘榫槽、半径样板、螺纹千分尺测头等均采用标准放大图进行校准，具体地，利用大型投影仪对叶片叶型、叶片榫头、涡轮盘榫槽、半径样板、螺纹千分尺测头等对象件按一定倍数放大后与相应倍数的标准放大图进行拟合比较测量。

随着叶片制作加工的质量控制越来越严格，标准放大图作为叶片榫槽及叶片叶型的对象量规，数量也在不断增加，且为了确保量规的精确性，需要在测量前对作为量规的标准放大图进行公差校准，以判定其是否符合要求。平均每个标准放大图需要检测90个坐标点，需要消耗大量的人力，因此，经常无法按节点完成该种量规的检测任务。

此外，标准放大图的主要检测要素是测量型面线轮廓度，以往的检测方法都是测量图纸给定的理论计量点的坐标值，实测坐标值减理论坐标值即为标准放大图型面坐标值偏差，取型面坐标的最大偏差值与最小偏差值之差作为标准放大图型面线轮廓度误差。这种方法计算出来的轮廓度是近似值，具有一定误差。且测量图纸给定的理论计量点时，往往通过固定x坐标值或者y坐标值来测量另外一个坐标的测量误差，测量方向不是沿着曲线的法向，这与线轮廓度的公差定义有一定的出入。

因此，现有的标准放大图的检测存在消耗大量人力、检测效率低的缺陷；且由于轮廓度为近似值，其检测精度亦有待提高，以满足精密测量的加工需求。

技术实现要素：

本发明提供了一种标准放大图测量方法、测量装置及测量系统，以解决现有的标准放大图测量校准存在检测效率低、线轮廓度检测精度难以达到精密要求的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种标准放大图测量方法，用于对标准放大图在使用前进行校准测量，本发明测量方法包括：

将待测标准放大图依据其实体模型要求转换为对应的三维模型图；

将待测标准放大图上多个理论计量点对应的第一坐标值提取并存储至第一文件中；

将三维模型图导入测量系统，并在测量系统中根据待测标准放大图的中心线建立测量坐标系；

将第一文件导入测量系统，在测量系统中测量多个理论计量点对应的第二坐标值；

根据第二坐标值构成的特征组合判定待测标准放大图对应的线轮廓度是否符合理论线轮廓度要求，进而判定待测标准放大图是否符合设计要求。

进一步地，在测量系统中测量多个理论计量点对应的第二坐标值包括：

取多个理论计量点的矢量方向为三维模型图上对应曲线的法向，采集对应的坐标值作为第二坐标值。

进一步地，在测量系统中根据待测标准放大图的中心线建立测量坐标系包括：

固定待测标准放大图；

经测量系统调整测量影像仪的工作参数；

采集待测标准放大图的中心线建立测量坐标系。

进一步地，本发明测量方法还包括：

输出测量结果，输出测量结果包括但不限于：生成和/或打印包含多个理论计量点对应的第二坐标值的电子文档、生成测量得到的线轮廓度示意图。

进一步地，在进行校准测量之前，本发明测量方法还包括：

调整校准测量的工作环境的温湿度条件，以满足校准测量要求。

根据本发明的另一方面，还提供一种标准放大图测量装置，用于对标准放大图在使用前进行校准测量，本发明测量装置包括：

转换模块，用于将待测标准放大图依据其实体模型要求转换为对应的三维模型图；

提取模块，用于将待测标准放大图上多个理论计量点对应的第一坐标值提取并存储至第一文件中；

导入模块，用于将三维模型图导入测量系统，并在测量系统中根据待测标准放大图的中心线建立测量坐标系；

采集模块，用于将第一文件导入测量系统，在测量系统中测量多个理论计量点对应的第二坐标值；

校准模块，用于根据第二坐标值构成的特征组合判定待测标准放大图对应的线轮廓度是否符合理论线轮廓度要求，进而判定待测标准放大图是否符合设计要求。

进一步地，采集模块用于在取多个理论计量点的矢量方向为三维模型图上对应曲线的法向时，采集对应的坐标值作为第二坐标值。

进一步地，本发明测量装置还包括：

输出模块，输出模块包括以下至少之一：

第一输出单元，用于生成和/或打印包含多个理论计量点对应的第二坐标值的电子文档；

第二输出单元，用于生成测量得到的线轮廓度示意图。

根据本发明的另一方面，还提供一种标准放大图测量系统，包括：测量影像仪及与测量影像仪相连用于数据采集及处理的处理器，本发明处理器上配置上述的测量装置。

进一步地，处理器经通信端口连接用于数据管理的服务器。

本发明具有以下有益效果：

本发明标准放大图测量方法、测量装置及测量系统，通过将标准放大图转换为对应的三维模型图，并在测量系统中获取标准放大图上多个理论计量点对应的第二坐标值，由于该第二坐标值的测量方向是沿着型面线的法向，避免了现有的通过固定x坐标值或者y坐标值来测量另一坐标的测量误差；且本发明测量方法可以实现整体拟合，通过根据第二坐标值构成的特征组合判定线轮廓度是否符合理论要求，使得线轮廓度的校准更为精准；此外，本发明测量方法可以对测量数据进行自动处理，有效提高作为量规的标准放大图的校准效率、降低劳动强度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例标准放大图测量方法的流程示意图；

图2是本发明优选实施例中叶片榫头标准放大图示意图；

图3是本发明优选实施例中叶片叶型标准放大图示意图；

图4是本发明优选实施例中存储多个理论计量点对应的第一文件的示意图；

图5是本发明优选实施例中标准放大图测量装置的原理方框示意图。

附图标记说明：

100、转换模块；200、提取模块；300、导入模块；400、采集模块；

500、校准模块；600、输出模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明的优选实施例提供了一种标准放大图测量方法，用于对标准放大图在使用前进行校准测量，参照图2及图3，本实施例待校准的标准放大图以叶片榫头及叶片叶型标准放大图为例，当然，本领域技术人员可以理解，本发明测量方法还适用于其他类型的标准放大图。参照图1，本实施例测量方法包括：

步骤s100，将待测标准放大图依据其实体模型要求转换为对应的三维模型图；

由于图2或者图3所示的标准放大图示意图为沿xy轴平面的平面示意图，本实施例通过对该标准放大图沿其z轴方向按实体模型要求进行轴向拉伸，从而建立对应的三维模型图，以便后期生成测量矢量方向点。

步骤s200，将待测标准放大图上多个理论计量点对应的第一坐标值提取并存储至第一文件中；

在一个实施例中，在将待测标准放大图转换为三维模型图之前，先按照校准要求从待测标准放大图上提取多个理论计量点对应的第一坐标值并转存至第一文件中。

在另一实施例中，在三维模型图中，将与标准放大图上多个理论计量点对应的坐标数据提取出来，按设定格式存储至本地，并将z轴坐标值统一赋值为零后转存至第一文件中。优选地，将cad中的计量的坐标数据提取出来保存到excel文档里，再按固定格式复制到后缀名为xyz的记事本文档(参见图4)里，x、y值按图纸赋值，z值统一赋值为0。

步骤s300，将三维模型图导入测量系统，并在测量系统中根据待测标准放大图的中心线建立测量坐标系；

本实施例中，在测量系统中根据待测标准放大图的中心线建立测量坐标系包括：

固定待测标准放大图；

经测量系统调整测量影像仪的工作参数，其中工作参数包括选择合适的光强及焦距；

采集待测标准放大图的中心线建立测量坐标系。

步骤s400，将第一文件导入测量系统，在测量系统中测量多个理论计量点对应的第二坐标值；

本实施例将带计量点坐标的记事本文档通过检测系统导入到测量程序中，进入采点模式，框选整个三维模型上可以测量的所有计量点，且所有计量点的矢量方向沿着三维模型曲线的法向，采集对应的坐标值作为第二坐标值。

步骤s500，根据第二坐标值构成的特征组合判定待测标准放大图对应的线轮廓度是否符合理论线轮廓度要求，进而判定待测标准放大图是否符合设计要求。

测量完所有的计量点后，将这些点收集构造成一个扫描特征组合，然后评定该特征组合的线轮廓度。本实施例测量方法通过比对测量获得线轮廓度与理论线轮廓度的差值，判断差值是否超出预设阈值，进而判定待测标准放大图是否符合设计要求，从而实现了快速校准量规的目的。

本实施例通过将标准放大图转换为对应的三维模型图，并在测量系统中获取标准放大图上多个理论计量点对应的第二坐标值，由于该第二坐标值的测量方向是沿着型面线的法向，避免了现有的通过固定x坐标值或者y坐标值来测量另一坐标的测量误差，且更加符合线轮廓度的公差定义；且本发明测量方法可以实现整体拟合，通过根据第二坐标值构成的特征组合判定线轮廓度是否符合理论要求，使得线轮廓度的校准更为精准；此外，本发明测量方法可以对测量数据进行自动处理，有效提高作为量规的标准放大图的校准效率、降低劳动强度。

优选地，本实施例测量方法还包括：

输出测量结果，输出测量结果包括但不限于：生成和/或打印包含多个理论计量点对应的第二坐标值的电子文档、生成测量得到的线轮廓度示意图。

本实施例通过输出测量结果，如将所有测量点坐标数据自动生成电子文档并打印出来，省去了传统手抄结果的时间，且减少了人为误差。且采用该智能化数据采集及判断方法，检测效率可以得到极大提升。

优选地，在进行校准测量之前，本实施例测量方法还包括：

调整校准测量的工作环境的温湿度条件，以满足校准测量要求。

下面以一个具体实施例的举例进行说明：

步骤1，校准前，对校准测量的工作环境的温湿度条件进行调节。

校准标准放大图对应的室温应为(20±5)℃，相对湿度为40﹪～70﹪，校准前平衡温度的时间不少于2小时。

步骤2，准备工作。

1)、将标准放大图的cad设计图转化成三维模型，注意在转化格式前将cad图中x、y轴交点平移至(0，0，0)。

2)、将标准放大图上的图纸上的计量点坐标值按顺序输入空白记事本，x、y值按图纸输入，z值统一赋值为0，格式如图4所示。

步骤3，测量过程。

1)、将三维模型通过检测系统导入到测量程序中。

2)、固定好标准放大图，选择合适的光强及焦距，采集标准放大图的中心线建立测量坐标系。选择“cad＝工件”，将工件坐标系与模型坐标系对齐。

3)、将计量点坐标的记事本文档通过检测系统导入到测量程序中。

4)、进入采点模式，框选整个三维模型可以测量所有计量点，并且所有计量点的矢量方向沿着三维模型曲线的法向。

5)、测量完所有的计量点后，将这些点收集构造成一个扫描特征组合，然后评定该特征组合的线轮廓度。

6)、对测量结果输出进行输出格式的设置，使测量点坐标数据结果能够自动保存在电子文档里。

本实施例标准放大图测量方法具有以下有益效果：

(1)、所有计量点的测量方向沿着型面线的法向，更加符合线轮廓度的公差定义。

(2)、以往只能通过局部点的最大偏差来计算线轮廓度，目前可以实现整体拟合，所得线轮廓度值更加精确。

(3)、所有测量点坐标数据能够自动生成电子文档并且打印出来，省去了以往手抄结果的时间，且减少了人为误差。

(4)、程序完善后能够实现自动测量，检测效率由原来5小时/件，提高到2小时/件。

根据本发明的另一方面，还提供一种标准放大图测量装置，用于对标准放大图在使用前进行校准测量，参照图5，本实施例测量装置包括：

转换模块100，用于将待测标准放大图依据其实体模型要求转换为对应的三维模型图；

提取模块200，用于将待测标准放大图上多个理论计量点对应的第一坐标值提取并存储至第一文件中；

导入模块300，用于将三维模型图导入测量系统，并在测量系统中根据待测标准放大图的中心线建立测量坐标系；

采集模块400，用于将第一文件导入测量系统，在测量系统中测量多个理论计量点对应的第二坐标值；

校准模块500，用于根据第二坐标值构成的特征组合判定待测标准放大图对应的线轮廓度是否符合理论线轮廓度要求，进而判定待测标准放大图是否符合设计要求。

本发明装置实施例为与上述方法实施例对应的实施例，上述各模块的实现过程可以参照上述方法实施例的描述。

本实施例中，采集模块400用于在取多个理论计量点的矢量方向为三维模型图上对应曲线的法向时，采集对应的坐标值作为第二坐标值。

优选地，本发明测量装置还包括：输出模块600，输出模块包括以下至少之一：

第一输出单元，用于生成和/或打印包含多个理论计量点对应的第二坐标值的电子文档；

第二输出单元，用于生成测量得到的线轮廓度示意图。

根据本发明的另一方面，还提供一种标准放大图测量系统，包括：测量影像仪及与测量影像仪相连用于数据采集及处理的处理器，本发明处理器上配置上述的测量装置。

本发明标准放大图测量系统，通过将标准放大图转换为对应的三维模型图，并在测量系统中获取标准放大图上多个理论计量点对应的第二坐标值，由于该第二坐标值的测量方向是沿着型面线的法向，避免了现有的通过固定x坐标值或者y坐标值来测量另一坐标的测量误差；且本发明测量系统可以实现整体拟合，通过根据第二坐标值构成的特征组合判定线轮廓度是否符合理论要求，使得线轮廓度的校准更为精准；此外，本发明测量系统可以对测量数据进行自动处理，有效提高作为量规的标准放大图的校准效率、降低劳动强度。

优选地，本发明测量系统中的处理器经通信端口连接用于数据管理的服务器，从而将待测标准放大图的测量数据上传至服务器，以便于集中统一管理及事后追溯。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便理解描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个或者多个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。