本發(fā)明涉及輪轂加工領(lǐng)域，具體涉及一種在線測量輪轂補償路徑生成方法。

背景技術(shù)：

在汽車行業(yè)的發(fā)展過程中，個性化加工市場已經(jīng)成為有力支撐。近年來，越來越多的輪轂生產(chǎn)廠商，都存在輪轂加工的生產(chǎn)需求，而輪轂加工過程中存在的一系列問題必須借助在線測量技術(shù)進行解決。在線測量技術(shù)是一種在加工中心上實現(xiàn)工件加工質(zhì)量自動檢測的技術(shù)，該技術(shù)可對加工的工件進行實時補償，以提高交工效率，減小誤差累計，提高加工質(zhì)量。

傳統(tǒng)的在線測量技術(shù)應(yīng)用在輪轂補償中，首先需要逐個創(chuàng)建測量點，當(dāng)輪轂窗口較多時，工作重復(fù)而繁瑣，還需要手動對測量點進行排序并輸出路徑，在進行輪轂補償時，需要人工計算各個窗口和整體的理論補償值，最后將理論值手動輸入軟件，以便實現(xiàn)與實際補償值進行比較并補償至加工路徑，這種方式的計算量大、計算復(fù)雜且容易出錯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種在線測量輪轂補償路徑生成方法，能夠減少用戶操作，降低出錯率，操作方便，進而提高工作效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

1)利用輪轂?zāi)Ｐ蜕奢嗇炤o助線和輔助點；

輪轂輔助線由平面與輪轂?zāi)Ｐ拖嘟簧桑o助點為用戶需要進行輪轂探測的位置點；

2)生成測量數(shù)據(jù)文件；

2.1)通過輔助線和輔助點，創(chuàng)建不同方向的測量點，該測量點包括用于整體輪轂補償?shù)恼w點以及用于局部窗口補償?shù)拇翱邳c；整體點與窗口點通過在曲線上創(chuàng)建測量點獲?。?/p>

2.2)根據(jù)輪轂特征，創(chuàng)建其余窗口的測量點，并進行圓周整列；

3)將所有創(chuàng)建的測量點進行優(yōu)化排序，生成適合測量的路徑；

4)根據(jù)測量選項，計算出測量理論數(shù)據(jù)，并輸出測量路徑，最后導(dǎo)入機床控制系統(tǒng)。

所述的步驟2.1)中對于整體點分別計算當(dāng)前拾取點位置和當(dāng)前曲線法向作為測量點的位置信息和方向信息；窗口點中的Z向測量點以當(dāng)前輔助點的位置作為測量點位置信息，以Z軸負方向作為探測方向。

所述的步驟2.2)根據(jù)窗口個數(shù)，將局部窗口點和Z向測量點進行圓周整列，Z向測量點用于計算該點的高度值。

所述步驟3)中適合測量的路徑滿足以下條件：a.在不發(fā)生碰撞的基礎(chǔ)上生成路徑；b.生成路徑的測量時間最短；c.測量點分為用于計算整體或窗口中心的中心點以及用于計算整體或窗口角度的角度點，測量順序遵循先中心點后角度點，先整體點后窗口點。

所述的優(yōu)化排序包括：

a.測量順序按照整體中心點、整體角度點、窗口中心點、窗口角度點、Z向測量點排列；

b.各個相同類型的測量點間按照最短距離進行排序；

c.各個不同類型的測量點間按照安全高度進行Z向抬刀，不與輪轂發(fā)生碰撞；

d.各個不同類型的測量點間按最短距離進行搜索，尋找與其最近的窗口和最近的測量點，作為下一個連接的窗口和測量點；

e.整體中心點、整體角度點全部按照安全高度進行Z向抬刀；

f.局部窗口點中，同一窗口點直接進行直線連接，提高測量效率；

g.窗口的Z向測量點之間直接進行直線連接。

所述的測量理論數(shù)據(jù)包括整體中心、整體角度、窗口中心、窗口角度以及窗口Z值。

整體中心：通過四個整體中心點，計算這四個點所在的圓心，作為其理論整體中心；

整體角度：連接同窗口內(nèi)整體角度點，計算它們的中點，連接兩個中點做直線，該直線與X軸之間的角度作為其理論整體角度；

窗口中心：將每個窗口的窗口中心點作為該窗口的理論窗口中心；

窗口角度：連接每個窗口中的窗口角度點，將它們的中點與原點連接作直線，該直線與X軸的角度作為其理論窗口角度；

窗口Z值：計算每個窗口Z向測量點的平均Z值，作為其理論窗口Z值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：采用向?qū)讲僮髂Ｊ?，引?dǎo)和幫助用戶進行路徑創(chuàng)建，根據(jù)窗口個數(shù)，自動創(chuàng)建測量點，能夠提高布點效率，對所有創(chuàng)建的測量點進行優(yōu)化排序，生成適合測量的路徑，無需人工排序，通過自動計算補償值代替人工計算，降低了使用難度和計算量，無需人工輸入理論補償值，減少了人工參與，降低了出錯率。本發(fā)明在提高探測效率的基礎(chǔ)上，能夠保證探測的安全性，提高了效率，減少了操作時間。

附圖說明

圖1輪轂輔助線生成示意圖；

圖2整體測量點創(chuàng)建示意圖；

圖3窗口測量點創(chuàng)建示意圖；

圖4圓周整列后8窗口測量點示意圖；

圖5測量路徑生成示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

本發(fā)明在線測量輪轂補償路徑生成方法包括以下步驟：

1、參見圖1，利用輪轂?zāi)Ｐ蜕奢嗇炤o助線和輔助點。輔助線由一張足夠大的平面與輪轂?zāi)Ｐ拖嘟坏纳桑o助點為用戶需要進行輪轂探測的位置點。

2、參見圖2-4，通過輪轂專用功能向?qū)讲僮?，生成測量數(shù)據(jù)文件，包括以下步驟：

1)通過輔助線和輔助點，創(chuàng)建不同方向的測量點。

測量點分為整體點和窗口點，整體點用于整體輪轂補償，窗口點用于局部窗口補償。圖中點1-4為整體中心點，用于計算整體輪轂中心；5-8為整體角度點，用于計算輪轂整體角度。

每個輪轂整體測量點通過曲線上創(chuàng)建測量點的方式獲取，分別計算當(dāng)前拾取點位置和當(dāng)前曲線法向作為測量點的位置信息和方向信息。

點9-11為局部窗口點，其中點9-10為窗口角度點，用于計算窗口角度；點11為窗口中心點，作為窗口中心使用；點12為Z向點，用于計算該點的高度值。

每個輪轂窗口測量點根據(jù)曲線上創(chuàng)建測量點方式獲?。籞向測量點以當(dāng)前輔助點的位置作為測量點位置信息，以Z軸負方向作為其探測方向。

2)根據(jù)輪轂特征，創(chuàng)建其余窗口的測量點數(shù)據(jù)。

根據(jù)窗口個數(shù)，將局部窗口點和窗口Z向點進行圓周整列，圖4所示為將窗口點和窗口Z向測量點進行8個窗口的陣列。

3)參見圖5，將創(chuàng)建的測量點串進行優(yōu)化排序，生成適合輪轂的測量路徑，在提高探測效率的基礎(chǔ)上，保證探測的安全性，不會發(fā)生碰撞。

優(yōu)化排序包括：

a.根據(jù)實際需求，測量順序按照整體中心點、整體角度點、窗口中心點、窗口角度點、窗口Z向點的順序排列；每個測量點之間以最短距離進行排序；

b.各個相同類型的測量點間按照最短距離進行排序，以提高探測效率；

c.各個不同類型的測量點間按照安全高度進行Z向抬刀，不與輪轂發(fā)生碰撞；

d.各個不同類型的測量點間按最短距離進行搜索，尋找與其最近的窗口和最近的測量點，作為下一個連接的窗口和測量點；

e.整體中心點、整體角度點全部按照安全高度進行Z向抬刀；

f.局部窗口點中，同一窗口點直接進行直線連接，提高測量效率；

g.窗口Z向點之間直接進行直線連接，提高測量效率；

適合的路徑必須滿足：

a.生成路徑必須滿足安全性，在不發(fā)生碰撞的基礎(chǔ)上生成路徑；

b.生成路徑須盡量縮短測量時間，提高測量效率；

c.測量點的測量順序必須滿足先中心后角度，先整體后窗口的順序；

4)根據(jù)測量選項，計算測量理論數(shù)據(jù)，并輸出測量路徑。

理論數(shù)據(jù)包括以下幾個：

整體中心：通過四個整體中心點，計算這四個點所在的圓心，作為其理論整體中心；

整體角度：連接同窗口內(nèi)整體角度點，計算其中點，連接兩個中點做直線，該直線與X軸角度作為其理論整體角度；

窗口中心：每個窗口的窗口中心點，作為該窗口的理論窗口中心；

窗口角度：每個窗口中，連接其窗口角度點，將其中點與原點連接作直線，該直線與X軸的角度作為其理論窗口角度；

窗口Z：每個窗口Z向點的平均Z值，作為其理論窗口Z值；

3、將該文件導(dǎo)入機床系統(tǒng)，根據(jù)文件自動添加測量路徑和測量理論數(shù)據(jù)，無需人工修改。

本發(fā)明使用向?qū)降牟僮髂Ｊ?，用于引?dǎo)用戶進行路徑編輯，測量點串智能優(yōu)化排序，采用理論補償值計算方法，輸出文件數(shù)據(jù)格式與機床軟件無縫連接，使用到的計算方法包括測量點創(chuàng)建方法、測量點陣列方法、測量點優(yōu)化排序方法以及測量理論值計算方法。本發(fā)明無需人工排序，以自動計算補償值代替人工計算，降低了使用難度和計算量，無需人工輸入理論補償值，減少人工參與，避免出錯率，提高了效率，減少了操作時間。