本發(fā)明屬于機(jī)械虛擬裝配,?尤其涉及是一種水工閘門虛擬裝配方法。

背景技術(shù)：

1、隨著水電站建設(shè)規(guī)模和裝機(jī)容量的不斷增大，水電站閘門的外形尺寸、承壓水頭等參數(shù)也水漲船高。水工閘門的制造精度直接關(guān)系到閘門的擋水性能，而吊裝、運(yùn)輸?shù)葪l件的限制，閘門通長(zhǎng)由多分塊組成的門葉、弧門支臂、弧門支鉸等組成。如何在廠內(nèi)完成閘門的預(yù)組裝和高精度的檢測(cè)，確保弧門現(xiàn)場(chǎng)安裝精度，一直是弧門制造的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2、傳統(tǒng)的弧門在廠內(nèi)采用立式拼裝或臥式拼裝的方式檢驗(yàn)各分塊之間的配合尺寸和各構(gòu)件之間的配合關(guān)系。這種方式雖然能夠有效的對(duì)弧門的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行測(cè)量，但隨著弧門尺寸和重量的不斷加大，對(duì)起重設(shè)備的吊裝能力和拼裝場(chǎng)地提出了更高的要求。傳統(tǒng)的廠內(nèi)預(yù)拼裝作業(yè)工作周期較長(zhǎng)，對(duì)于預(yù)拼裝人員和檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高，生產(chǎn)管理成本居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決的技術(shù)問(wèn)題，提供一種一種水工閘門虛擬裝配方法，具有便捷高效、測(cè)量精度高的特點(diǎn)，能夠快速的通過(guò)實(shí)物模型和理論模型的比較，直觀的反映出閘門構(gòu)件的尺寸偏差。

2、實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種水工閘門虛擬裝配方法，包括以下步驟：

4、s1，針對(duì)焊接完成的閘門產(chǎn)品，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定并實(shí)施視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)的布置方案；其中，視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)包括編碼尺、標(biāo)志點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)；

5、s2，根據(jù)視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)的布置，采用視覺設(shè)備對(duì)閘門產(chǎn)品的各部件進(jìn)行全方位拍攝；

6、s3，將拍攝的圖片導(dǎo)入坐標(biāo)解析軟件，利用坐標(biāo)解析軟件解析出圖片中各測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入三維坐標(biāo)系，并確定模型比對(duì)基準(zhǔn)；

7、s4，將三維坐標(biāo)系下的實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入到inventor三維軟件中，生成閘門部件裝配點(diǎn)云模型；

8、s5，根據(jù)閘門產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙，利用inventor三維軟件建立閘門部件裝配理論模型，并確定模型比對(duì)基準(zhǔn)；

9、s6，在inventor三維軟件中，基于相同的模型比對(duì)基準(zhǔn)對(duì)閘門部件裝配點(diǎn)云模型和閘門部件裝配理論模型進(jìn)行裝配比對(duì)，獲取閘門產(chǎn)品實(shí)物與閘門產(chǎn)品設(shè)計(jì)之間的尺寸偏差和部件配合偏差，以作為制定閘門產(chǎn)品修校方案的依據(jù)。

10、優(yōu)選的，所述閘門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括閘門產(chǎn)品的外形輪廓、對(duì)稱面、中心線和測(cè)量軸孔。所述閘門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括閘門產(chǎn)品的外形輪廓和產(chǎn)品特征孔。針對(duì)所述外形輪廓，基于閘門產(chǎn)品的輪廓邊緣預(yù)設(shè)輪廓線，在輪廓線上間隔張貼測(cè)量點(diǎn)；針對(duì)所述產(chǎn)品特征孔，在產(chǎn)品特征孔內(nèi)部側(cè)壁上周向間隔張貼若干測(cè)量點(diǎn)。

11、優(yōu)選的，所述步驟s1中，相鄰所述標(biāo)志點(diǎn)之間的距離小于等于500mm。

12、優(yōu)選的，所述步驟s1中，所述編碼尺根據(jù)標(biāo)志點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)的位置，布設(shè)于閘門產(chǎn)品的周圍。

13、優(yōu)選的，所述步驟s1中，測(cè)量點(diǎn)為一正方形貼紙，正方形貼紙正中心設(shè)置圓形熒光涂層。

14、優(yōu)選的，所述步驟s1中，標(biāo)志點(diǎn)為一正方形貼紙，正方形貼紙內(nèi)基于方格劃分進(jìn)行不同熒光點(diǎn)的排列組合，以對(duì)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。

15、優(yōu)選的，所述步驟s1中，編碼尺為一長(zhǎng)條狀貼紙或尺桿，其兩端張貼有測(cè)量點(diǎn)，其中間張貼有標(biāo)志點(diǎn)。

16、優(yōu)選的，所述步驟s3中，模型比對(duì)基準(zhǔn)是基于測(cè)量點(diǎn)實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)擬合出的基準(zhǔn)面和/或基準(zhǔn)線。

17、優(yōu)選的，所述步驟s3中，基于mps工業(yè)攝影測(cè)量系統(tǒng)圖片解析過(guò)程中出現(xiàn)的無(wú)效點(diǎn)和干擾點(diǎn)。

18、優(yōu)選的，所述步驟s3中，是基于閘門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自定義三維坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、本發(fā)明提出的一種水工閘門虛擬裝配方法，通過(guò)制定并實(shí)施視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)的布置方案，利用視覺設(shè)備進(jìn)行視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)的采集，并結(jié)合坐標(biāo)解析軟件和三維軟件實(shí)現(xiàn)視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)采集處理以及閘門部件裝配點(diǎn)云模型，在此過(guò)程中，根據(jù)視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)在三維坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)了閘門產(chǎn)品實(shí)際尺寸數(shù)據(jù)以及部件實(shí)際裝配關(guān)系的準(zhǔn)確抓取。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的產(chǎn)品信息進(jìn)行建立閘門部件裝配理論模型，實(shí)現(xiàn)閘門產(chǎn)品理論尺寸數(shù)據(jù)以及部件理論裝配關(guān)系的準(zhǔn)確輸入。最后在三維軟件基于相同的模型比對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行裝配比對(duì)，獲取相應(yīng)尺寸偏差和部件配合偏差，以作為制定閘門產(chǎn)品修校方案的依據(jù)。綜上所述，本技術(shù)方案具有便捷高效、測(cè)量精度高的特點(diǎn)，可以將傳統(tǒng)繁重的產(chǎn)品實(shí)物預(yù)拼裝轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云模型和理論模型的虛擬拼裝，對(duì)縮短廠內(nèi)閘門產(chǎn)品生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述閘門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括閘門產(chǎn)品的外形輪廓和產(chǎn)品特征孔；

3.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s1中，相鄰所述標(biāo)志點(diǎn)之間的距離小于等于500mm。

4.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述編碼尺根據(jù)標(biāo)志點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)的位置，布設(shè)于閘門產(chǎn)品的周圍。

5.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s1中，測(cè)量點(diǎn)為一正方形貼紙，正方形貼紙正中心設(shè)置圓形熒光涂層。

6.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s1中，標(biāo)志點(diǎn)為一正方形貼紙，正方形貼紙內(nèi)基于方格劃分進(jìn)行不同熒光點(diǎn)的排列組合，以對(duì)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。

7.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s1中，編碼尺為一長(zhǎng)條狀貼紙或尺桿，其兩端張貼有測(cè)量點(diǎn)，其中間張貼有標(biāo)志點(diǎn)。

8.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s3中，模型比對(duì)基準(zhǔn)是基于測(cè)量點(diǎn)實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)擬合出的基準(zhǔn)面和/或基準(zhǔn)線。

9.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s3中，基于mps工業(yè)攝影測(cè)量系統(tǒng)圖片解析過(guò)程中出現(xiàn)的無(wú)效點(diǎn)和干擾點(diǎn)。

10.如權(quán)利要求1所述一種水工閘門虛擬裝配方法，其特征在于，所述步驟s3中，是基于閘門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自定義三維坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于本發(fā)明屬于機(jī)械虛擬裝配技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及是一種水工閘門虛擬裝配方法，包括：制定并實(shí)施視覺測(cè)量標(biāo)識(shí)的布置方案；采用視覺設(shè)備對(duì)閘門產(chǎn)品的各部件進(jìn)行全方位拍攝；利用坐標(biāo)解析軟件解析出圖片中各測(cè)量點(diǎn)在三維坐標(biāo)系下的實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)；將三維坐標(biāo)系下的實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入到三維軟件中，生成閘門部件裝配點(diǎn)云模型；利用三維軟件建立閘門部件裝配理論模型；在三維軟件中對(duì)閘門部件裝配點(diǎn)云模型和閘門部件裝配理論模型進(jìn)行裝配比對(duì)，獲取相應(yīng)的尺寸偏差和部件配合偏差，以作為制定閘門產(chǎn)品修校方案的依據(jù)。本發(fā)明具有便捷高效、測(cè)量精度高的特點(diǎn)，能夠快速的通過(guò)實(shí)物模型和理論模型的比較，直觀的反映出閘門構(gòu)件的尺寸偏差。

技術(shù)研發(fā)人員：楊芳,代新啟,范如谷,曾文,江健煒,何運(yùn),夏芯薇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)水利水電夾江水工機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23