[发明专利]一种激光扫描辅助装置及点云扫描方法

说明书

本发明提供了一种激光扫描辅助装置及点云扫描方法，属于汽车测量技术领域，包括旋转设置在移动支撑座上的目标靶点台，所述目标靶点台包括旋转台，所述旋转台顶部边缘分别设置有10个用于固定靶点的圆柱靶点安装块，所述旋转台中部设有若干柔性安装孔，所述旋转台上通过柔性安装孔至少设置有一个用于固定汽车零部件的柔性夹持单元。本发明通过构建旋转台，实现零件360全覆盖扫描。保证点云完整性，通过在扫描装置上粘贴目标靶点，减少了在零件上粘贴一次性靶点的成本以及粘贴、去除目标靶点的工时，通过柔性夹持单元固定待扫描零件，实现了待扫描零件在同一空间位置下扫描，提高了点云扫描的精准度，扫描装置的靶点具有重复使用的特点，提高了工作效率和成本，通过旋转平台带动零件转动，大大降低了搬运复杂、重型零件的扫描难度。

技术领域

本发明提供了一种激光扫描辅助装置及点云扫描方法，属于汽车测量技术领域。

背景技术

随着汽车智能化进程加速推进，传统的汽车制造技术也不断的更新换代。在汽车零件尺寸测量分析领域，通过对汽车零件进行激光扫描后生成的点云不仅可以快速识别零件问题、指导生产整改，还可以建立零件数字化档案，实现质量问题的追溯和原因判定，因此激光扫描在汽车行业的作用也变得越来越重要。

激光扫描的关键在于零件点云提取的完整性和精准性，因此需要在同一坐标系下对零件整体轮廓形状进行全范围的激光扫描，生成完成的点云数据，才能更精准的实现对零件的点云数据处理分析，从而准确识别零件问题和制定精准的改进方案。

汽车的组成零件具有种类繁多、形状各异、造型复杂，且部分零件轮廓尺寸较大等特点，从而给激光扫描的点云提取带来一定的困难。如车身焊接总成，由多个冲压单件经多道序焊接后组成，内外表面均存在大量的需评价的尺寸特征。传统的点云扫描方案主要有以下两种：

方案一：利用手持激光扫描仪或动态跟踪扫描仪在零件整体轮廓上全部贴上目标靶点，扫描过程中不断的翻转零件实现点云提取。而手持扫描仪的缺点是：

零件上的目标靶点为一次性使用，且粘贴靶点数量较多，增加操作工时和靶点成本。

2、操作繁琐，对测量人员技能水平要求较高，且反复翻转零件(尤其大型、较重零件)，增加操作难度和工时。且操作过程中易出现零件变形，容易造成局部数据失真。

3、粘贴靶点扫描大型零件时易出现误差积累，影响点云精度。

4、零件上粘贴靶点扫描后，需要揭掉靶点才能保证零件正常进入下道序验证，大大增加操作工时。

方案二：利用动态跟踪激光扫描仪分别扫描内、外表面，扫描完成后再通过软件把内、外表面点云缝补在一起，生成整体的点云图。动态跟踪激光扫描仪的缺点是：

1、但受限于大总成零件的尺寸，很难完全保证待扫描零件整体全部处于跟踪仪的视觉范围内，若想实现点云完整性，便需要粘贴靶点。

2、采取两面扫描再缝补，该方法存在点云扫描误差较大，不利于精准指导零件尺寸状态。

3、采用全部粘贴靶点的方法，不仅浪费成本，增加操作工时。且受限于零件的造型特点，存在部分靶点过渡困难的问题。难以实现零件点云的完整提取。

4、贴靶点转动零件时，存在搬运零件费力、操作设备困难，容易造成零件变形等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的点云提取完整性和精准性差的问题，提出一种激光扫描辅助装置及点云扫描方法。

本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：

一种激光扫描辅助装置，包括旋转设置在移动支撑座上的目标靶点台，所述目标靶点台包括旋转台，所述旋转台顶部边缘分别至少设置有8个用于固定靶点的圆柱靶点安装块，所述旋转台中部设有若干柔性安装孔，所述旋转台上通过柔性安装孔至少设置有一个用于固定汽车零部件的柔性夹持单元。