本发明专利技术提供了一种铸件加工基准线生成方法及装置，涉及制造技术领域，所述方法包括：获取目标铸件毛坯的空间点云数据；将所述空间点云数据与所述目标铸件毛坯的设计模型点云数据进行配准，获得所述目标铸件毛坯相对设计模型的目标变换矩阵；根据所述目标变换矩阵和由所述设计模型得到的理论划线轨迹，获得目标划线轨迹。本发明专利技术的方案为铸件毛坯件的进一步加工提供基准指导，降低人工划线劳动强度，极大提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种铸件加工基准线生成方法及装置
[0001]本专利技术属于制造
，尤其是涉及一种铸件加工基准线生成方法及装置。
技术介绍
[0002]目前科技高速发展，生产生活的各个领域都普及了数字化及自动化，工业生产效率也得到提高。为了与高速的生产节奏相配合，生产技术普遍使用自动化机械设备替代手工操作，尤其是使用计算机软件辅助替代繁琐地人工工艺流程，极大地利用计算机的计算资源替代人脑计算。
[0003]为了提高车间的生产效率，就必须对生产环节中投入大量人工操作的环节实现自动化和机械化。在传统铸件加工过程中，需要进行划线操作，以辅助后续加工环节。而传统划线操作由工人手工完成，耗时耗力。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种铸件加工基准线生成方法及装置，从而解决现有技术中铸件加工时，需要人工计算加工基准线的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种铸件加工基准线生成方法，包括：
[0006]获取目标铸件毛坯的空间点云数据；
[0007]将所述空间点云数据与所述目标铸件毛坯的设计模型点云数据进行配准，获得所述目标铸件毛坯相对设计模型的目标变换矩阵；
[0008]根据所述目标变换矩阵和由所述设计模型得到的理论划线轨迹，获得目标划线轨迹。
[0009]可选地，获取目标铸件毛坯的空间点云数据，包括：
[0010]利用三维扫描设备，将所述目标铸件毛坯扫描成为立体结构光造型文件；
[0011]根据所述立体结构光造型文件，获取多个三角面片信息；
[0012]对多个三角面片分别进行点云离散，获得所述空间点云数据。
[0013]可选地，对多个三角面片分别进行点云离散，获得所述空间点云数据，包括：
[0014]对多个所述三角面片分别进行旋转变换，使每个所述三角面片的法向量与第一坐标轴重合；
[0015]将经过旋转变换后的多个所述三角面片分别进行平移变换，得到多个目标三角面片；
[0016]对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到位于所述目标三角面片内部的多个目标离散点；
[0017]根据泊松采样方法，在所述多个目标离散点中选取采样点；
[0018]通过矩阵逆变换，将所述采样点反映射至三维空间，得到所述空间点云数据。
[0019]可选地，对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到位于所述目标三角面片内部的多个目标离散点，包括：
[0020]对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到多个第一离散点；
[0021]采用面积法，判断所述第一离散点是否位于对应的所述目标三角面片内部，获得判断结果；
[0022]根据所述判断结果，得到多个所述目标离散点。
[0023]可选地，将所述空间点云数据与所述目标铸件毛坯的设计模型点云数据进行配准，获得所述目标铸件毛坯相对设计模型的目标变换矩阵，包括：
[0024]获得所述设计模型点云数据中与所述空间点云数据中的第一目标点集距离最近的第二目标点集；
[0025]根据变换矩阵方法，计算所述第一目标点集相对所述第二目标点集的第一变换矩阵；
[0026]根据所述第一变换矩阵对所述设计模型点云数据进行变换，获得第一点云数据；
[0027]在所述第一点云数据与所述空间点云数据之间的相对距离误差趋于不变时，确定所述第一变换矩阵为所述目标变换矩阵。
[0028]可选地，将所述空间点云数据与所述目标铸件毛坯的设计模型点云数据进行配准，获得所述目标铸件毛坯相对设计模型的目标变换矩阵之后，还包括：
[0029]通过开放图形库，判断所述空间点云数据与所述设计模型点云数据的配准效果；
[0030]在所述配准效果未满足最优配准姿态时，对所述目标变换矩阵进行点云姿态变换。
[0031]可选地，根据所述目标变换矩阵和由所述设计模型得到的理论划线轨迹，获得目标划线轨迹，包括：
[0032]获取所述理论划线轨迹；
[0033]根据所述目标变换矩阵和所述理论划线轨迹，得到第一划线轨迹和目标法向量矩阵；
[0034]根据所述第一划线轨迹和所述目标法向量矩阵，对所述理论划线轨迹进行处理，得到所述目标划线轨迹。
[0035]可选地，获取所述理论划线轨迹包括：
[0036]根据所述设计模型点云数据，得到位于不同面上的多个设计轨迹；
[0037]根据多个所述设计轨迹，得到每个所述设计轨迹上的目标坐标点；
[0038]根据所述目标坐标点、所述目标坐标点对应的法向量坐标以及预设编号，获取所述理论划线轨迹。
[0039]可选地，根据所述第一划线轨迹和所述目标法向量矩阵，对所述理论划线轨迹进行处理，得到所述目标划线轨迹，包括：
[0040]将所述第一划线轨迹中的第一预设数据矩阵和所述目标法向量矩阵分别转置后的矩阵，替换所述理论划线轨迹中的第二预设数据矩阵，获得所述目标划线轨迹。
[0041]本专利技术实施例还提供一种铸件加工基准线生成装置，包括：
[0042]第一获取模块，用于获取目标铸件毛坯的空间点云数据；
[0043]第一获得模块，用于将所述空间点云数据与所述目标铸件毛坯的设计模型点云数据进行配准，获得所述目标铸件毛坯相对设计模型的目标变换矩阵；
[0044]第二获得模块，用于根据所述目标变换矩阵和由所述设计模型得到的理论划线轨
迹，获得目标划线轨迹。
[0045]可选地，所述第一获取模块包括：
[0046]扫描单元，用于利用三维扫描设备，将所述目标铸件毛坯扫描成为立体结构光造型文件；
[0047]第一获取单元，用于根据所述立体结构光造型文件，获取多个三角面片信息；
[0048]离散单元，用于对多个三角面片分别进行点云离散，获得所述空间点云数据。
[0049]可选地，所述离散单元包括：
[0050]第一变换子单元，用于对多个所述三角面片分别进行旋转变换，使每个所述三角面片的法向量与第一坐标轴重合；
[0051]第二变换子单元，用于将经过旋转变换后的多个所述三角面片分别进行平移变换，得到多个目标三角面片；
[0052]划分子单元，用于对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到位于所述目标三角面片内部的多个目标离散点；
[0053]选取子单元，用于根据泊松采样方法，在所述多个目标离散点中选取采样点；
[0054]第三变换子单元，用于通过矩阵逆变换，将所述采样点反映射至三维空间，得到所述空间点云数据。
[0055]可选地，所述划分子单元具体用于：
[0056]对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到多个第一离散点；
[0057]采用面积法，判断所述第一离散点是否位于对应的所述目标三角面片内部，获得判断结果；
[0058]根据所述判断结果，得到多个所述目标离散点。
[0059]可选地，所述第一获得模块具体用于：
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铸件加工基准线生成方法，其特征在于，包括：获取目标铸件毛坯的空间点云数据；将所述空间点云数据与所述目标铸件毛坯的设计模型点云数据进行配准，获得所述目标铸件毛坯相对设计模型的目标变换矩阵；根据所述目标变换矩阵和由所述设计模型得到的理论划线轨迹，获得目标划线轨迹。2.根据权利要求1所述的铸件加工基准线生成方法，其特征在于，获取目标铸件毛坯的空间点云数据，包括：利用三维扫描设备，将所述目标铸件毛坯扫描成为立体结构光造型文件；根据所述立体结构光造型文件，获取多个三角面片信息；对多个三角面片分别进行点云离散，获得所述空间点云数据。3.根据权利要求2所述的铸件加工基准线生成方法，其特征在于，对多个三角面片分别进行点云离散，获得所述空间点云数据，包括：对多个所述三角面片分别进行旋转变换，使每个所述三角面片的法向量与第一坐标轴重合；将经过旋转变换后的多个所述三角面片分别进行平移变换，得到多个目标三角面片；对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到位于所述目标三角面片内部的多个目标离散点；根据泊松采样方法，在所述多个目标离散点中选取采样点；通过矩阵逆变换，将所述采样点反映射至三维空间，得到所述空间点云数据。4.根据权利要求3所述的铸件加工基准线生成方法，其特征在于，对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到位于所述目标三角面片内部的多个目标离散点，包括：对多个所述目标三角面片分别划分网格，得到多个第一离散点；采用面积法，判断所述第一离散点是否位于对应的所述目标三角面片内部，获得判断结果；根据所述判断结果，得到多个所述目标离散点。5.根据权利要求1所述的铸件加工基准线生成方法，其特征在于，将所述空间点云数据与所述目标铸件毛坯的设计模型点云数据进行配准，获得所述目标铸件毛坯相对设计模型的目标变换矩阵，包括：获得所述设计模型点云数据中与所述空间点云数据中的第一目标点集距离最近的第二目标点集；根据变换矩阵方法，计算所述第一目标点集相对所述第二目标点集的第一变换矩阵；根据所述第一变换矩阵对所述设计模型点云数据进行变换，获得第一点云数据；在所述第一点云数据与所述空间点云数据之间的相对距离误差趋于不变时，确定所述第一变换矩阵为所述目标变换矩阵。6.根据权利要求1所述的铸件加工基准线...
【专利技术属性】
技术研发人员：王爱民，杨振中，赵建英，张彦琳，
申请(专利权)人：北京航天新立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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