基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法，属于汽车零部件测量技术领域。该测量装置包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构，自铅垂机构底部连接红外线发生器a，所述红外线发生器a下方设有位置可调的红外线发生器。本发明专利技术不采用水平测量平台、无需称，也无需进行大量的计算，测量过程中不必繁琐的调整零件位置，只是通过将零件吊起，在已经设置好的机构上稍作调整并标记，即可完成测量。

【技术实现步骤摘要】
基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法
本专利技术涉及一种质心的测量装置和测量方法，属于汽车零部件测量

技术介绍
随着国内汽车行业近十几年的发展，汽车技术得到了前所未有的发展，同时汽车使用者也对汽车有了更高的要求；汽车从一个可以是实现行走的机器逐步变成了移动的家，对汽车的研究也从以前的可以行走变成如何让驾驶员操控更便捷，成员乘坐更舒服，车辆更安全；因此便需要对汽车进行操控性、平顺性、安全性方面的调教，而整车的质心、部件的质心以及零件的质心位置均对上述性能有着至关重要的作用；而汽车上几乎所有的零件的几何形状都不是规则的，而且大部分部件、零件本身的质量分布也是不均匀的，如此确定部件及零件的质心就变得非常困难。目前多数工厂为了节省成本都在3D模型中进行质心位置的估算，估算结果与实际值间偏差过大；还有工厂采用质心测量仪对零件质心进行测量，虽然数值较为准确，但是购买设备较为昂贵，赴计量部门测量又过于麻烦。现有技术方案还有将零件放置于水平平台上，通过支撑台下方的称测量在不同摆放姿态下的时各个称的质量，最终通过力矩平衡方程求解质心位置，由于汽车上所用的零部件大小不一，对于乘用车小的零件最大长度尺寸可能小于1cm，大的零件长度尺寸可能大于3m。商用车单个零件的长度可能超过6m。小的零件需要称的精度高、大的零件需要工作台面积大，要兼顾所有零件的质心测量较为困难。
技术实现思路
为解决现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种无需进行大量的计算、操作简单的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法。本专利技术的技术方案是：基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构，自铅垂机构底部连接红外线发生器a，所述红外线发生器a下方设有位置可调的红外线发生器。所述悬吊机构包括悬吊于龙门架上的悬吊绳索，悬吊绳索通过自铅垂机构连接用于悬吊被测件的长度可调悬挂绳。所述自铅垂机构包括连接长度可调悬挂绳的圆环，所述圆环位于圆球上表面，且圆环与圆球活动连接，所述圆球底部连接红外线发生器a。所述悬吊绳索通过圆环连接长度可调悬挂绳，所述长度可调悬挂绳包括长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c。所述位置可调的红外线发生器包括，位于工作面上的调节片托盘，调节片位于调节片托盘上，红外线发生器b位于调节片上。所述红外线发生器a、红外线发生器b工作时发射的红外线重合且方向与工作面垂直。基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量方法，具体步骤如下：a)将长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c从圆环上拆除；b)打开红外线发生器a、红外线发生器b，红外线发生器a静止后，通过调整调整片，使红外线发生器a、红外线发生器b的光束重合；c)将长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c安装到圆环上；d)将长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b和长度可调悬挂绳c长度调整至最短，将被测件吊起，待被测件静止后红外线发生器a、红外线发生器b的光束分别会在被测件上留下投影点，标记投影点；e)调整长度可调悬挂绳a的长度至最长，待被测件静止时分别标记红外线发生器a、红外线发生器b在被测件上的投影点；f)调整长度可调悬挂绳b的长度至最长，待被测件静止时分别标记红外线发生器a、红外线发生器b在被测件上的投影点；g)利用3D扫描仪将被测件的轮廓及标记点位置扫描，并输出3D点云数据，通过3D绘图软件将每对投影点中的两个投影点连线，3条连线的交点即为被测件的质心位置。本专利技术的有益效果是：通过调整长度可调悬挂绳a、长度可调悬挂绳b、长度可调悬挂绳c的长度，改变零部件姿态，多次按激光点进行标记，通过多次调整悬挂绳长度后，会确定多对标记点，每对标记点连线均通过质心，再利用3D扫描仪将将零部件的轮廓及标记点扫描，通过软件即可求出质心位置；本专利技术不采用水平测量平台、无需称，也无需进行大量的计算，测量过程中不必繁琐的调整零件位置，只是通过将零件吊起，在已经设置好的机构上稍作调整并标记，即可完成测量。附图说明本专利技术共有附图2幅。图1为本专利技术工作示意图；图2为图1的局部放大图。图中附图标记如下：1、工作面，2、龙门架，3、调节片托盘，4、调节片，5、红外线发生器b，6、被测件，7、长度可调悬挂绳a，8、自铅垂机构，9、悬吊绳索，10、红外线发生器a，11、长度可调悬挂绳b，12、长度可调悬挂绳c，13、圆环，14、圆球。具体实施方式下面结合附图1-2对本专利技术做进一步说明：基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构8，自铅垂机构8底部连接红外线发生器a10，所述红外线发生器a10下方设有位置可调的红外线发生器。所述悬吊机构包括悬吊于龙门架2上的悬吊绳索9，悬吊绳索9通过自铅垂机构8连接用于悬吊被测件6的长度可调悬挂绳。龙门架2通过底部的固定面固定在工作面1上，所述固定面与龙门架2为一体结构。所述自铅垂机构8包括连接长度可调悬挂绳的圆环13，所述圆环13位于圆球14上表面，且圆环13与圆球14活动连接，所述圆球14底部连接红外线发生器a10。所述悬吊绳索9通过圆环13连接长度可调悬挂绳，所述长度可调悬挂绳包括长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12。所述位置可调的红外线发生器包括，位于工作面1上的调节片托盘3，调节片4位于调节片托盘3上，红外线发生器b5位于调节片4上。所述红外线发生器a10、红外线发生器b5工作时发射的红外线重合且方向与工作面1垂直。图1中龙门架2安装在工作面1上，悬吊绳索9通过龙门架2将自铅垂机构8吊起，自铅垂机构8下方安装红外线发生器a10，并保证红外线发生器a10发出的光束方向与悬吊绳索9轴线重合。长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11、长度可调悬挂绳c12分别与自铅垂机构8连接。长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11、长度可调悬挂绳c12与被测件6相连。红外线发生器b调整片托盘3固定在工作面1上，并保证红外线发生器b调整片托盘3自身水平。红外线发生器b调整片4与红外线发生器b调整片托盘3相连，但红外线发生器b调整片4可与红外线发生器b调整片托盘3之间相对滑动。红外线发生器b5固定在红外线发生器b调整片4上，并保证红外线发生器b5的光束与红外线发生器b调整片托盘3垂直。图2中圆环13与圆球14之间为滑动配合，圆环13可以沿圆球14球面自由滑动。长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11、长度可调悬挂绳c12分别连接在圆环13上。悬挂绳索9与红外线发生器a10安装在圆球14上。基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量方法，具体步骤如下：a)将长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12从圆环13上拆除；b)打开红外线发生器a10、红外线发生器b5，红外线发生器a10静止后，通过调整调整片4，使红外线发生器a10、红外线发生器b5的光束重合；c)将长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12安装到圆环13上；d)将长度可调悬挂绳a7、长度可调悬挂绳b11和长度可调悬挂绳c12长度调整至最短，将被测件6吊起，待被测件6静止后红外线发生器a10、红外线发生器b5的光束分别会在被测件6上留下投影点，标记投影点；e)调整长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构(8)，自铅垂机构(8)底部连接红外线发生器a(10)，所述红外线发生器a(10)下方设有位置可调的红外线发生器。

【技术特征摘要】
1.基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，包括悬吊机构，悬吊机构上设有自铅垂机构(8)，自铅垂机构(8)底部连接红外线发生器a(10)，所述红外线发生器a(10)下方设有位置可调的红外线发生器。2.根据权利要求1所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述悬吊机构包括悬吊于龙门架(2)上的悬吊绳索(9)，悬吊绳索(9)通过自铅垂机构(8)连接用于悬吊被测件(6)的长度可调悬挂绳。3.根据权利要求2所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述自铅垂机构(8)包括连接长度可调悬挂绳的圆环(13)，所述圆环(13)位于圆球(14)上表面，且圆环(13)与圆球(14)活动连接，所述圆球(14)底部连接红外线发生器a(10)。4.根据权利要求3所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述悬吊绳索(9)通过圆环(13)连接长度可调悬挂绳，所述长度可调悬挂绳包括长度可调悬挂绳a(7)、长度可调悬挂绳b(11)和长度可调悬挂绳c(12)。5.根据权利要求1所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，所述位置可调的红外线发生器包括，位于工作面(1)上的调节片托盘(3)，调节片(4)位于调节片托盘(3)上，红外线发生器b(5)位于调节片(4)上。6.根据权利要求1或5所述的基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雨农，王传旭，
申请(专利权)人：大连楼兰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21