[发明专利]基于3D扫描仪的不规则物体质心的测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明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。

本发明的技术方案是：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，通过调整调节片，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；