[发明专利]一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统及方法，该系统包括：检具，放置于地面上；工业机器人，放置于地面上，且放置于检具旁边，具有摆臂；激光扫描仪，安装于工业机器人的摆臂上；基座，设置在工业机器人的底部；控制装置，安装于工业机器人上；以及计算机，与激光扫描仪通过USB数据线连接；该方法包括以下步骤：步骤一，对测量系统进行手眼标定，对扫描数据进行处理；步骤二，确定车灯与检具的边界点；步骤三，根据间隙计算模型求出车灯与检具的间隙大小，即得到车灯与车身的间隙大小。本发明的基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统及方法能够精确快速的剔除不合格产品，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于汽车工业与相关制造业领域，具体涉及一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统及方法。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，车灯作为其重要部件之一，它的品质关系到整个汽车的外观和安全性。而在注塑加工过程中，不可避免会出现轮廓变形、熔接痕等不合格的产品。因此在进行汽车总成前，对安装车灯进行间隙的测量就显得至关重要，并据此评判车灯的制造加工是否合格，为实现对车灯与车身间隙的测量，往往采用检具再现车灯安装在车身上的状态，其可再现灯具的实际安装方式以模拟实物产品与车身匹配。常规测量车灯与检具的间隙多采用接触式测量法，如人工塞规测量和台式三坐标测量机法等，传统接触式测量法有耗时长，读数不方便，易对车灯造成划伤损害，主观性强且无法精确测量，误差较大等缺点，台式三坐标测量机与一些新型测量装置更有成本高、效率低的缺点。这些测量方法仅限于几个点的测量结果，会出现偶尔性误差，检测速度慢，所以不适合大批量高效率的检测。因此需要一种能解决上述问题的车灯与车身的间隙测量系统及方法。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统及方法。

本发明提供了一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统，具有这样的特征，包括：检具，放置于地面上，用于安装车灯，从而再现车灯安装在车身上的状况；工业机器人，放置于地面上，且放置于检具旁边，具有摆臂；激光扫描仪，安装于工业机器人的摆臂上，通过发出激光扫描线来扫描车灯和检具从而获取扫描数据，并通过摆臂的摆动来改变激光扫描仪的位置；基座，设置在工业机器人的底部，用于固定工业机器人；控制装置，安装于工业机器人上，用于控制工业机器人进行工作；以及计算机，与激光扫描仪通过USB数据线连接，其中，控制装置中内嵌有用于控制工业机器人进行工作的应用工具单元；计算机中安装有用于显示扫描数据情况的激光调试单元和用于处理扫描数据来计算车灯与检具间隙的计算单元。

在本发明提供的一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统中，还可以具有这样的特征：其中，基座上设有机器人基坐标系，工业机器人的摆臂上设有机器人工具坐标系，激光扫描仪上设有激光扫描仪坐标系，机器人基坐标系、机器人工具坐标系、激光扫描仪坐标系均为三维坐标系。

在本发明提供的一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统中，还可以具有这样的特征：其中，激光扫描仪与标准球相配合，用于进行手眼标定，从而将激光扫描仪坐标系中的坐标转化为机器人工具坐标系中的坐标。

在本发明提供的一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统中，还可以具有这样的特征：其中，标准球为已知球半径的高精度球体。

在本发明提供的一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统中，还可以具有这样的特征：其中，应用工具单元为应用工具软件包，激光调试单元为LJ-Navigator2软件，计算单元为MATLAB软件。

本发明还提供了一种采用基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统来测量车灯与车身的间隙的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将激光扫描仪坐标系中的坐标转化为机器人工具坐标系中的坐标，使得机器人工具坐标系对应的摆臂带动述激光扫描仪坐标系对应激光扫描仪进行扫描，得到扫描数据，再将扫描数据中的出现在车灯与检具之间的缝隙中的超量程数据去除后，对剩余数据进行双边滤波去噪处理，得到处理后的扫描数据；