【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加工检测，尤其涉及基于三维建模的金属配件加工检测系统。
技术介绍
1、加工检测
涉及评估和确保各种工件的加工质量。此
包括对金属配件、塑料件以及其他材料工件的尺寸、形状和物理性能进行精确检测。加工检测系统通常利用机械、光学、激光或电子设备来测量和记录工件的加工状态，确保其达到精确的工艺要求。该
强调提高生产效率、降低制造成本和提升产品质量，广泛应用于自动化生产线和质量控制系统中，以实现连续的生产监控和质量保证。
2、其中，金属配件加工检测系统是监测和验证金属配件在加工过程中的质量和规格的系统。系统的用途在于通过精确检测金属配件的尺寸精度、表面质量和其他关键参数，以确保每个配件都符合技术规格和功能要求。金属配件加工检测系统通常包括高精度的测量仪器和软件工具，能够对加工过程进行实时监控，从而提前识别加工缺陷，减少废品率，确保生产流程的顺畅和产品的高质量。
3、传统检测系统依赖机械或电子测量设备，测量设备在处理复杂形状和小尺寸配件时会受到限制，难以达到高精度要求，导致生产线上难以实时识别微小的加工偏差和结构缺陷，增加了产品返工和废品率，造成资源浪费，且缺乏实时和全面的质量评估机制，无法为制造商提供足够的产品质量信息，影响了生产效率和市场竞争力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于三维建模的金属配件加工检测系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于三维建模的金属
3、三维扫描数据处理模块基于金属配件加工生产线，通过激光扫描设备对金属配件进行扫描，获取三维点云数据，通过对三维点云数据进行坐标转换和整合，建立金属配件的三维模型，得到三维模型数据；
4、偏差对比分析模块基于所述三维模型数据，根据金属配件设计蓝图的几何参数，进行三维模型对齐与比对，计算加工偏差，将加工偏差与预设阈值对比，判断金属配件是否符合加工需求，得到偏差识别结果；
5、拓扑数据分析模块基于所述三维模型数据，根据拓扑特征的分布情况，利用孔洞和连通分量，进行结构缺陷分析，得到拓扑分析结果；
6、质量评估模块基于所述偏差识别结果和拓扑分析结果，对金属配件的尺寸精度和表面完整性进行评分，并结合历史加工数据和金属配件的加工需求，评估尺寸精度和表面完整性评分的权重，计算金属配件的加工质量评分，得到质量评估结果。
7、本专利技术改进有，所述三维模型数据的获取步骤为：
8、基于金属配件加工生产线，通过激光扫描设备对金属配件进行三维扫描，获取点云数据集；
9、基于所述点云数据集，通过公式：
10、；
11、；
12、；
13、进行坐标转换，得到转换后坐标；
14、其中，、和是原始坐标，、和是转换后的坐标，表示缩放比例，表示坐标偏移量，是调整因子，表示旋转角度；
15、基于所述点云数据集，利用体素化方法对数据进行离散化处理，通过公式：
16、；
17、计算三维模型的体积数据；
18、其中，为第i个点的质量系数，为基本体素的大小，为调整参数，表示三维模型的体积数据；
19、基于所述转换后坐标和三维模型的体积数据，按照设定的体素大小和位置信息，构建金属配件的三维模型，得到三维模型数据。
20、本专利技术改进有，所述计算加工偏差的方法为：
21、基于所述三维模型数据，根据金属配件设计蓝图的几何参数，进行三维模型对齐与比对，通过公式：
22、；
23、；
24、；
25、进行尺寸偏差计算，得到尺寸偏差数据；
26、其中，、和是模型坐标，、和是设计蓝图中的坐标，、和是权重因子，、和是尺寸偏差；
27、基于所述尺寸偏差数据，通过公式：
28、；
29、进行形态变形计算，得到形态偏差数据，生成加工偏差信息；
30、其中，是形态偏差，、和是尺寸偏差，、和是权重因子。
31、本专利技术改进有，所述偏差识别结果的获取步骤为：
32、基于所述加工偏差信息，提取尺寸偏差、和与形态偏差，与预设的阈值进行对比，标识超出预设阈值的偏差为异常，得到基础异常信息；
33、基于所述加工偏差信息，通过公式：
34、；
35、计算整体偏差对比值，并将整体偏差对比值与安全系数进行对比，将整体偏差对比值超过安全系数的金属配件标记为异常，结合基础异常信息，得到偏差识别结果；
36、其中，、和是尺寸偏差，是形态偏差。、和是对应尺寸偏差的预设阈值，是安全系数，是整体偏差对比值。
37、本专利技术改进有，基于所述三维模型数据，提取拓扑特征，包括孔洞和连通分量的识别，得到关键几何和拓扑信息；
38、基于所述关键几何和拓扑信息，通过公式：
39、；
40、比较实际数据与预定义的拓扑标准，得到差异值计算结果；
41、其中，为第个特征与阈值之间的差异值，为第个拓扑特征的实际测量值，为第个特征的预设阈值；
42、基于所述差异值计算结果，将识别的缺陷按照拓扑属性分类，并通过公式：
43、
44、计算缺陷严重性指标，评估缺陷严重性；
45、其中，为第个特征与阈值之间的差异值，是第个特征的权重，为缺陷严重性指标，为拓扑特征总数；
46、基于所述差异值计算结果，通过公式：
47、；
48、计算拓扑完整性指标，评估金属配件的完整性，得到拓扑分析结果；
49、其中，是拓扑完整性指标，为第个特征与阈值之间的差异值，是第个特征的权重，为拓扑特征总数，是第个特征的调整因子。
50、本专利技术改进有，所述对金属配件的尺寸精度和表面完整性进行评分的方法为：
51、基于所述偏差识别结果和拓扑分析结果，提取形态偏差和拓扑完整性指标，得到评分关联数据：
52、基于所述评分关键数据，通过公式：
53、；
54、
55、计算尺寸精度评分和表面完整性评分；
56、其中，为尺寸精度评分，和为权重系数，为形态偏差，、、和为调整参数，为表面完整性评分，为拓扑完整性指标。
57、本专利技术改进有，所述评估尺寸精度和表面完整性评分的权重的方法为。
58、基于历史加工数据，提取金属配件的尺寸精度和表面完整性的历史评分数据，并获取金属配件的加工需求数据，包括尺寸精度和表面完整性需求，得到权重关联数据；
59、基于所述权重关联数据，通过公式：
60、；
61、
62、计算尺寸精度权重和表面完整性的权重；
63、其中，和分别为尺寸精度和表面完整本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述三维模型数据的获取步骤为：
3.根据权利要求1所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述计算加工偏差的方法为：
4.根据权利要求3所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述偏差识别结果的获取步骤为：
5.根据权利要求1所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述拓扑分析结果的获取步骤为：
6.根据权利要求1所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述对金属配件的尺寸精度和表面完整性进行评分的方法为：
7.根据权利要求1所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述评估尺寸精度和表面完整性评分的权重的方法为：
8.根据权利要求7所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述质量评估结果的获取步骤为：
【技术特征摘要】
1.基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述三维模型数据的获取步骤为：
3.根据权利要求1所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述计算加工偏差的方法为：
4.根据权利要求3所述的基于三维建模的金属配件加工检测系统，其特征在于，所述偏差识别结果的获取步骤为：
5.根据权利要求1所述的基于三维建...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿学军，
申请(专利权)人：江苏亚太健身器材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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