專利名稱：一種玻璃和雨刮的配合度的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種玻璃型面的檢測方法，特別是一種擋風玻璃和雨刮的配合度的檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，人們對整車安全性能方面的要求越來越高。雨刮作為機動車輛上不可或缺的部件，能夠有效地掃除擋風玻璃上的水、雪及沙塵，保證駕駛員在不良天氣時仍具有良好的視野，確保行車安全。如果雨刮的刮片與汽車擋風玻璃的外表面的配合不好，會引起刮刷噪聲和刮刷效果差等問題，這就需要事先對雨刮和擋風玻璃的配合度進行檢測和分析。雨刮和擋風玻璃的配合度的決定因素包括雨刮攻角、攻角梯度、曲率和曲率梯度等。其中，雨刮攻角是決定雨刮和擋風玻璃配合度的ー個重要參數(shù)，是表示雨刮刮片在 運行過程中，刮片與玻璃之間的角度關(guān)系。當雨刮配合度參數(shù)在設計范圍內(nèi)時，刮片運行過程平穩(wěn)、順暢，與玻璃接觸良好；而當雨刮配合度參數(shù)超出設計范圍時，則在運行過程中會出現(xiàn)刮片抖動、跳動等現(xiàn)象，繼而引起噪聲和刮刷效果差等問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常是采用雨刮攻角儀對此角度進行測量，通過將檢測到的雨刮攻角與設定值進行對比，當雨刮攻角小于設定值時，則判定玻璃的外表面和雨刮配合度滿足要求。而目前從國外進ロ的攻角儀器框架是固定的，能準確模擬原來雨刮系統(tǒng)刮臂與刮片的連接軸的位置，但是不能準確模擬刮臂與擺臂連接軸的位置，與實際情況不一致，在分析過程中存在一定誤差。而且，這種攻角儀器價格昂貴，容易損壞。中國專利CN101430185也公開了ー種采用攻角測量儀對此角度進行測量的方法，通過測量刮臂與玻璃的配合角度，從而近似得出刮片與玻璃間的角度，測量結(jié)果存在一定誤差；該方法只能用于檢測刮片與刮片連桿連接部分點的攻角，測量數(shù)據(jù)單ー；攻角測量儀只能專用于對應尺寸的玻璃雨刮系統(tǒng)進行實物測量，應用范圍受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法存在的測量誤差大、成本高的缺點，提供ー種測量準確、成本低廉的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是—種玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，所述雨刮包括擺臂、刮臂和刮片，所述擺臂通過第一轉(zhuǎn)軸與車身轉(zhuǎn)動連接，所述擺臂和所述刮臂通過第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，所述刮臂和所述刮片通過第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，其特征在于該方法包括如下步驟步驟I :將待檢測的雨刮和玻璃按照裝配關(guān)系放置于工作臺上，通過逆向工程采集所述雨刮和所述玻璃配合的幾何數(shù)據(jù)，將所述幾何數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理模塊，所述幾何數(shù)據(jù)在圖像處理模塊中經(jīng)過處理后形成三維模型；步驟2 :通過所述圖像處理模塊中的三維模型模擬雨刮在玻璃的外表面上的動作，從而確定刮片處于不同位置時在玻璃的外表面上所形成的玻璃作用線；步驟3 :依據(jù)步驟2中確定的玻璃作用線求解影響玻璃和雨刮的配合度的參數(shù)數(shù)據(jù)，所述參數(shù)數(shù)據(jù)包括攻角，所述攻角為玻璃作用線上某點的玻璃面法線和第二轉(zhuǎn)軸的垂直面之間的夾角；步驟4 :將所述參數(shù)數(shù)據(jù)進行指標檢測，根據(jù)所述參數(shù)數(shù)據(jù)是否在設定范圍內(nèi)，判斷雨刮和玻璃的配合度是否滿足要求。進ー步地，步驟I中所述的幾何數(shù)據(jù)包括所述第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸和刮片作用線的空間位置以及所述玻璃的外表面，所述刮片作用線是刮片上與玻璃的外表面貼合時的作用線。進ー步地，步驟2中所述的確定玻璃作用線的方法為首先將所述刮片作用線繞第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動到行程范圍內(nèi)的各個位置，然后將所述刮片作用線繞所述第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動使得 A點在雨刮平面內(nèi)到所述玻璃的外表面的最短距離等于Cl1，此時雨刮平面與玻璃的外表面的交線上到A點距離最短的一點為E點；在所述交線上遠離第一轉(zhuǎn)軸的一端上選取F點，使得F點與E點之間的弧線長度等于d2 ;在所述交線上靠近第一轉(zhuǎn)軸的一端上選取G點，使得G點與E點之間的弧線長度等于d3 ;所述交線上F點和G點之間的曲線段就是玻璃作用線；其中，A點為所述第三轉(zhuǎn)軸與雨刮平面的交點，B點為刮片作用線上到A點距離最短的一點，C點為刮片作用線上遠離第一轉(zhuǎn)軸的端點，D點為刮片作用線上靠近第一轉(zhuǎn)軸的端點，Cl1為A點和B點之間的線段長度，d2為刮片作用線上B點與C點之間的弧線長度，d3為刮片作用線上B點與D點之間的的弧線長度，所述雨刮平面為刮片作用線所在的平面。進ー步地，在指標檢測中，所述攻角的設定范圍為±9度范圍內(nèi)。進ー步地，步驟3中所述的參數(shù)數(shù)據(jù)還包括線性攻角梯度、角性攻角梯度、曲率半徑和曲率梯度；所述線性攻角梯度為玻璃作用線上相鄰兩點的攻角變化與這兩點之間的玻璃作用線的弧長的比值；所述角性攻角梯度為相鄰玻璃作用線上與各自的內(nèi)端點之間的弧長相等的兩點的攻角與這兩條相鄰玻璃作用線所在平面的夾角之間的比值；所述曲率半徑為玻璃作用線的上某點的曲率半徑；所述曲率梯度為玻璃作用線上相鄰兩點的曲率半徑的變化與這兩點之間的玻璃作用線的弧長的比值。進ー步地，在指標檢測中，所述線性攻角梯度的設定范圍為±0. 04度/毫米范圍內(nèi)，所述角性攻角梯度的設定范圍為±0. 5度/度范圍內(nèi)，所述曲率半徑的設定范圍為1500毫米到15000毫米，所述曲率梯度的設定范圍為±27毫米/毫米范圍內(nèi)。進ー步地，步驟3中求解攻角的方法為在所述玻璃作用線上任取一點P，分別求出第二轉(zhuǎn)軸的垂直面以及過P點垂直于玻璃的外表面的法線，最后求出所述垂直面和所述法線之間的夾角即為攻角。進ー步地，所述線性攻角梯度的求解方法為在玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間的弧長為LI且靠近P點所在作用線的內(nèi)端點的一點，求出這兩點的攻角分別為al和a2，則P點的攻角梯度=(al_a2)/Ll ;所述角性攻角梯度的求解方法為在相鄰的兩條玻璃作用線上取與各自的內(nèi)端點之間的弧長相等的兩點，所述相鄰兩條玻璃作用線所在平面的夾角為a4，求出這兩點的攻角分別為a2和a3，其中攻角為a2的一點為P點，則P點的角性攻角梯度=(a3_a2)/a4 ;所述曲率半徑的求解方法為在所述玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間弧長相等的另外兩點，這三點組成的圓的半徑即為P點的曲率半徑；所述曲率梯度的求解方法為在玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間的弧長為L2且靠近P點所在作用線的內(nèi)端點的一點，求出這兩點的曲率半徑分別為r5和r6，則P點的曲率梯度=(r6-r5)/L2。進ー步地，在所述步驟4中，如果所述參數(shù)數(shù)據(jù)超出設定范圍，則統(tǒng)計所述參數(shù)數(shù)據(jù)超出設定范圍的區(qū)域作為玻璃的缺陷區(qū)域。進ー步地，步驟I中所述的幾何數(shù)據(jù)使用計算機設計的數(shù)據(jù)來替換使用逆向工程采集的數(shù)據(jù)。本發(fā)明由于采取了上述技術(shù)方案，其具有如下有益效果(I)直接采用逆向工程采集圖像數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成可進行指標檢測的參數(shù)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)雨刮攻角的檢測和分析，不需要購買價格昂貴又容易損壞的雨刮攻角檢測儀器，節(jié)約成本； (2)所有尺寸完全根據(jù)雨刮機構(gòu)的尺寸進行模擬，能分析到原來攻角檢測儀器測量不到的參數(shù)，比儀器測量更準確，更接近實際狀態(tài)；(3)采用本發(fā)明所述的方法，在設計階段就能夠分析雨刮和玻璃的配合度，避免后期開發(fā)失敗造成巨大的經(jīng)濟損失。


圖I :本發(fā)明所述的玻璃和雨刮的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 :本發(fā)明所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法的流程圖；圖3 :本發(fā)明所述的刮片作用線的參數(shù)的示意圖；圖4 :本發(fā)明所述的玻璃作用線的參數(shù)的示意圖；圖5 :本發(fā)明所述的玻璃作用線上的點P的位置參數(shù)的示意圖；圖6 :本發(fā)明所述的線性攻角梯度參數(shù)的示意圖；圖7 :本發(fā)明所述的角性攻角梯度參數(shù)的示意圖；圖8 :本發(fā)明所述的曲率梯度參數(shù)的示意圖；圖9 :本發(fā)明所述的攻角與玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度的關(guān)系的曲線圖；圖10:本發(fā)明所述的線性攻角梯度與該點到內(nèi)端點的弧長的關(guān)系的曲線圖；圖11 :本發(fā)明所述的角性攻角攻角梯度與玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度的關(guān)系的曲線圖；圖12 :本發(fā)明所述的曲率半徑與該點到內(nèi)端點的弧長的關(guān)系的曲線圖；圖13 :本發(fā)明所述的曲率梯度與該點到內(nèi)端點的弧長的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進ー步說明。雨刮攻角是決定雨刮和擋風玻璃配合度的ー個重要參數(shù)，而玻璃型面的曲率直接影響雨刮的攻角大小及變化。在雨刮轉(zhuǎn)動過程中，雨刮攻角越大產(chǎn)生相同刮片壓力所需的刮臂推動力也越大，攻角不斷變化也會對雨刮動カ系統(tǒng)造成沖擊影響雨刮的平穩(wěn)刮掃。本發(fā)明的目的就是通過分析玻璃型面的雨刮攻角的大小和變化情況，確認是否能讓刮片完全貼合玻璃的外表面，解決雨刮與擋風玻璃的配合問題；分析結(jié)果可以用于玻璃型面的設計和修改，也可以用于設計雨刮和判斷玻璃是否適合裝配雨刮。
為了方便下文介紹，首先對雨刮系統(tǒng)中的相關(guān)部分進行命名如圖I所示，本發(fā)明中所述的雨刮10包括擺臂14、刮臂15和刮片16，所述擺臂14通過第一轉(zhuǎn)軸11與車身轉(zhuǎn)動連接，所述擺臂14和所述刮臂15通過第二轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動連接，所述刮臂15和所述刮片16通過第三轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動連接。①刮片作用線是刮片16上與玻璃20的外表面貼合時的作用線，也就是雨刮10刮掃時刮片16與玻璃20的外表面的接觸線，它是條平面曲線，在雨刮掃動時，刮片作用線的曲率隨著玻璃20的外表面的變化而變化。②玻璃作用線為雨刮刮掃時所述玻璃20的外表面上與刮片16緊密貼合時的所形成的作用線。當刮片和玻璃的外表面緊密貼合時，刮片作用線柔性變形貼合在玻璃上形成玻璃作用線。玻璃作用線的兩個端點分別定義為外端點和內(nèi)端點，所述外端點為玻璃作用線上 距離第一轉(zhuǎn)軸11較遠的端點，所述內(nèi)端點為玻璃作用線上距離第一轉(zhuǎn)軸11較近的端點。玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度a是指玻璃作用線的實際位置和玻璃作用線的初始位置的夾角，所述玻璃作用線的初始位置為雨刮停止工作時的玻璃作用線所處的位置。③雨刮平面為刮片作用線所在的平面，所述刮片作用線位于玻璃20的外表面與雨刮平面的交線上。④攻角是在雨刮刮掃區(qū)，玻璃作用線上某點的玻璃面法線和第二轉(zhuǎn)軸12的垂直面之間的夾角。⑤線性攻角梯度是雨刮在玻璃上任意位置，玻璃作用線上的各個位置點的攻角變化梯度，即玻璃作用線上相鄰兩點的攻角變化與這兩點之間的玻璃作用線的弧長的比值。⑥角性攻角梯度是在雨刮在轉(zhuǎn)動過程中，玻璃作用線上某點的攻角變化梯度，即相鄰玻璃作用線上與各自的內(nèi)端點之間的弧長相等的兩點的攻角與這兩條相鄰玻璃作用線所在平面的夾角之間的比值。⑦玻璃的雨刮曲率是玻璃作用線的曲率，即玻璃作用線的上任意點的曲率半徑。⑧曲率梯度是指雨刮在玻璃上任意位置，玻璃作用線上的各個位置點的曲率半徑變化梯度，即玻璃作用線上相鄰兩點的曲率半徑的變化與這兩點之間的玻璃作用線長度的比值。為了更詳細地說明本發(fā)明的發(fā)明點，以下詳細闡述ー種本發(fā)明所述的玻璃20和雨刮10的配合度的檢測方法。所述雨刮10包括擺臂14、刮臂15和刮片16，所述擺臂14通過第一轉(zhuǎn)軸11與車身轉(zhuǎn)動連接，所述擺臂14和所述刮臂15通過第二轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動連接，所述刮臂15和所述刮片16通過第三轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動連接。簡化建模過程，假定刮片在雨刮平面內(nèi)無限柔性能完全貼合玻璃，刮片不可壓縮，雨刮長度不變，雨刮系統(tǒng)全部剛性。如圖2中的流程圖所示，該方法包括如下步驟I)將待檢測的雨刮10和玻璃20放置于工作臺上，通過逆向工程采集所述雨刮10和所述玻璃20配合的幾何數(shù)據(jù)，將所述幾何數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理模塊；所述幾何數(shù)據(jù)包括所述第一轉(zhuǎn)軸11、第二轉(zhuǎn)軸12、第三轉(zhuǎn)軸13和刮片作用線161的空間位置以及所述玻璃20的外表面，所述刮片作用線161是刮片16上與玻璃20的外表面貼合時的作用線；針對雨刮10和玻璃20樣片，利用3D數(shù)字化測量儀，準確、快速地量取雨刮10的第一轉(zhuǎn)軸11、第二轉(zhuǎn)軸12、第三轉(zhuǎn)軸13、刮片作用線161的空間位置以及玻璃20的外表面的點數(shù)據(jù)，加以點數(shù)據(jù)處理、曲面創(chuàng)建，修改后傳至CAD幾何設計的圖像處理模塊來構(gòu)筑3D虛擬模型。為了在設計階段就能夠分析雨刮和玻璃的配合度，避免后期開發(fā)失敗造成巨大的經(jīng)濟損失，可以直接將計算機設計好的幾何數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理模塊進行處理。2)確定刮片處于各個位置時在玻璃的外表面上所形成的玻璃作用線。雨刮10在實際工作時，擺臂14在行程范圍內(nèi)繞著第一轉(zhuǎn)軸11往復擺動。在擺臂14擺動的過程中，刮臂15會繞著第二轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動使得刮片16與玻璃20的外表面緊密貼合，同時在玻璃20的外表面上形成一條玻璃作用線，所述玻璃作用線為所述玻璃20的外表面上與所述刮片16緊密貼合所形成的作用線。在刮臂刮刷過程中，刮片會發(fā)生柔性變形來貼合在玻璃的外表面上的，刮片作用線的曲率隨著玻璃外表面的曲率的變化而變化，但刮片作用線的弧長是保持不變的。在 刮片柔性變形過程中，刮片作用線上有一個參照點與第三轉(zhuǎn)軸的相對位置是不會發(fā)生改變的，也就是說刮片作用線繞著這個參照點發(fā)生柔性變形，該參照點是刮片作用線上到所述第三轉(zhuǎn)軸與雨刮平面的交點的距離最短的唯一點。因此，可以根據(jù)刮片在自然狀態(tài)下，即刮片未接觸玻璃外表面時，刮片作用線的兩個端點分別到該參照點的弧線長度，推算出刮片在貼合狀態(tài)下兩個端點在玻璃的外表面上的位置。如圖3和圖4所示，本發(fā)明通過圖像處理模塊所構(gòu)筑的3D虛擬模型來模擬雨刮動作，當所述刮片作用線161繞第一轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動到行程范圍內(nèi)的各個位置時，將所述刮片作用線161繞所述第二轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動使得A點在雨刮平面內(nèi)到所述玻璃20的外表面的最短距離等于Cl1，此時雨刮平面與玻璃20的外表面的交線上到A點距離最短的一點為E點；在所述交線上遠離第一轉(zhuǎn)軸11的一端上選取F點，使得F點與E點之間的弧線長度等于d2 ;在所述交線上靠近第一轉(zhuǎn)軸11的一端上選取G點，使得G點與E點之間的弧線長度等于d3 ；所述交線上F點和G點之間的曲線段就是玻璃作用線。其中，A點為所述第三轉(zhuǎn)軸13與雨刮平面的交點，B點為刮片作用線161上到A點距離最短的一點，C點為刮片作用線161上遠離第一轉(zhuǎn)軸11的端點，D點為刮片作用線161上靠近第一轉(zhuǎn)軸11的端點，Cl1為A點和B點之間的線段長度，d2為刮片作用線161上B點與C點之間的弧線長度，d3為刮片作用線161上B點與D點之間的的弧線長度，所述雨刮平面為刮片作用線161所在的平面。3)求解雨刮系列參數(shù)，包括攻角、線性攻角梯度、角性攻角梯度、曲率半徑和曲率梯度。如圖5所示，P點是指刮片作用線轉(zhuǎn)動了 a角度，在玻璃作用線上到玻璃作用線內(nèi)端點之間的弧長為L的點。攻角的求解方法在所述玻璃作用線上任取一點P，分別求出第二轉(zhuǎn)軸12的垂直面以及過P點垂直于玻璃20的外表面的法線，最后求出所述垂直面和所述法線之間的夾角即為攻角。線性攻角梯度的求解方法如圖6所示，在玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間的弧長為LI且靠近P點所在作用線的內(nèi)端點的一點，求出這兩點的攻角分別為al和a2，則P點的攻角梯度=(al_a2)/Ll。角性攻角梯度的求解方法如圖7所示，在相鄰的兩條玻璃作用線上取與各自的內(nèi)端點之間的弧長相等的兩點，所述相鄰兩條玻璃作用線所在平面的夾角為a4，求出這兩點的攻角分別為a2和a3，其中攻角為a2的一點為P點，則P點的角性攻角梯度=(a3_a2)/a4。曲率半徑的求解方法特指雨刮掃動中玻璃作用線上的任意點的曲率半徑。近似求解玻璃作用線的上P點的曲率半徑方法是在所述玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間弧長相等的另外兩點，這三點組成的圓的半徑即為P點的曲率半徑。曲率梯度的求解方法如圖8所示，在玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間的弧長為L2且靠近P點所在作用線的內(nèi)端點的一點，求出這兩點的曲率半徑分別為r5和r6，則P點的曲率梯度=(r6-r5)/L2。4)將攻角、線性攻角梯度、角性攻角梯度、曲率半徑和曲率梯度等參數(shù)進行指標檢測，根據(jù)所述參數(shù)數(shù)據(jù)是否在設定范圍內(nèi)，判斷雨刮10和玻璃20的配合度是否滿足要求。玻璃型面的攻角一般要求在±9度范圍內(nèi)，如果攻角超出范圍將導致雨刮無法平 穩(wěn)刮動，容易使雨刮發(fā)生抖動和異響。玻璃型面的角性攻角梯度一般要求在±0.5度/度范圍內(nèi)，如果角性攻角梯度超出范圍，將導致雨刮無法平穩(wěn)刮動，容易使雨刮發(fā)生抖動和異響。玻璃型面的線性攻角梯度一般要求在±0. 04度/毫米范圍內(nèi)，如果線性攻角梯度過大，將引起雨刮兩側(cè)的受カ不平衡，也容易使雨刮發(fā)生抖動和異響。玻璃型面的玻璃作用線的曲率半徑一般要求在1500毫米到15000毫米范圍內(nèi)，如果曲率半徑過大，雨刮的兩側(cè)不能接觸到玻璃，容易使雨刮兩端刮掃不干凈；如果曲率半徑過小，雨刮的中間不能接觸到玻璃，容易使雨刮中間刮掃不干凈。玻璃型面上玻璃作用線的曲率梯度一般要求在±27毫米/毫米范圍內(nèi)，如果曲率梯度超出范圍，也容易使雨刮不能接觸到玻璃，這樣雨刮也不能很好的刮掃玻璃。如果雨刮攻角系列參數(shù)均在設定范圍內(nèi)，則判定玻璃20和雨刮10配合度滿足要求；如果雨刮攻角系列參數(shù)超出設定范圍，則統(tǒng)計雨刮攻角系列參數(shù)超出設定范圍的區(qū)域作為玻璃20的缺陷區(qū)域。分析結(jié)果可以用于玻璃型面的設計和修改，也可以用于設計雨刮和判斷玻璃是否適合裝配雨刮。雨刮攻角系列參數(shù)的曲線圖可以通過手工畫圖外加手工計算的方式實現(xiàn)，但手工方式工作較繁瑣，費時費力。本發(fā)明對此開發(fā)了相應的軟件，軟件主要包括輸入、輸出和分析三部分組成。該軟件的輸入包括第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸、刮片作用線、玻璃的外表面、玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度、需要布置的雨刮片位置數(shù)量和刮片作用線上均勻布置點的數(shù)量。該軟件的輸出包括各個雨刮放置位置上的各個布置點的攻角值、線性攻角梯度、角性攻角梯度、曲率半徑和曲率梯度。該軟件輸出結(jié)果的顯示有多種方式，本發(fā)明的附圖中僅列出其中一種，如圖6至圖10所示為某玻璃型面的雨刮系列參數(shù)的曲線圖。如圖9所示,在玻璃作用線上到內(nèi)端點的弧長為O到700mm范圍內(nèi)，姆隔35mm選取ー個點，橫坐標表示該點的玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度，縱坐標表示該點的攻角，曲線表示這些點的攻角與玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度的關(guān)系。所有布置點的攻角均在±9度范圍內(nèi)，符合要求。如圖10所示，在玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度為0°到80°范圍內(nèi)，每隔5°選取一條玻璃作用線，橫坐標表示玻璃作用線上的布置點到內(nèi)端點的弧長，縱坐標表示線性攻角梯度，曲線表示這些玻璃作用線上的布置點的線性攻角梯度與該點到內(nèi)端點的弧長的關(guān)系。所有布置點的線性攻角梯度均在±0. 04度/毫米范圍內(nèi)，符合要求。如圖11所示,在玻璃作用線上到內(nèi)端點的弧長為O到700mm范圍內(nèi)，姆隔35mm選取ー個點，橫坐標表示該點的玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度，縱坐標表示該點的角性攻角梯度，曲線表示這些點的角性攻角梯度與玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度的關(guān)系。所有布置點的角性攻角梯度均在±0.5度/度范圍內(nèi)，符合要求。如圖12所示，在玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度為0°到80°范圍內(nèi)，每隔5°選取一條玻璃作用線，橫坐標表示玻璃作用線上的布置點到內(nèi)端點之間的弧長，縱坐標表示該布置點的曲率半徑，曲線表示這些玻璃作用線上的布置點的曲率半徑與該點到內(nèi)端點之間的弧長的關(guān)系。所有布置點的曲率半徑均在1500毫米到15000毫米范圍內(nèi)，符合要求。如圖13所示，在玻璃作用線轉(zhuǎn)動角度為0°到80°范圍內(nèi)，每隔5°選取一條玻璃作用線，橫坐標表示玻璃作用線上的布置點到內(nèi)端點之間的弧長，縱坐標表示該布置點的曲率梯度，曲線表示這些玻璃作用線上的布置點的曲率梯度與該點到內(nèi)端點之間的弧長 的關(guān)系。所有布置點的曲率梯度均在±27毫米/毫米范圍內(nèi)，符合要求。該車型前擋玻璃型面的攻角、線性攻角梯度、角性攻角梯度、曲率半徑、曲率梯度等參數(shù)均在設計范圍內(nèi)，因此該擋風玻璃和雨刮的配合度符合要求。以上內(nèi)容對本發(fā)明所述的ー種擋風玻璃和雨刮的配合度的檢測方法進行了具體描述，但是本發(fā)明不受以上描述的具體實施方式
內(nèi)容的局限，所以凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)要點進行的任何改進、簡化、等同修改和替換等，均屬于本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，所述雨刮(10)包括擺臂(14)、刮臂(15)和刮片(16)，所述擺臂(14)通過第一轉(zhuǎn)軸(11)與車身轉(zhuǎn)動連接，所述擺臂(14)和所述刮臂(15)通過第二轉(zhuǎn)軸(12)轉(zhuǎn)動連接，所述刮臂(15)和所述刮片(16)通過第三轉(zhuǎn)軸(13)轉(zhuǎn)動連接，其特征在于該方法包括如下步驟 步驟I :將待檢測的雨刮(10)和玻璃(20)按照裝配關(guān)系放置于工作臺上，通過逆向工程采集所述雨刮(10)和所述玻璃(20)配合的幾何數(shù)據(jù)，將所述幾何數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理模塊，所述幾何數(shù)據(jù)在圖像處理模塊中經(jīng)過處理后形成三維模型； 步驟2:通過所述圖像處理模塊中的三維模型模擬雨刮(10)在玻璃(20)的外表面上的動作，從而確定刮片(16)處于不同位置時在玻璃(20)的外表面上所形成的玻璃作用線. 步驟3 :依據(jù)步驟2中確定的玻璃作用線求解影響玻璃和雨刮的配合度的參數(shù)數(shù)據(jù)，所述參數(shù)數(shù)據(jù)包括攻角，所述攻角為玻璃作用線上某點的玻璃面法線和第二轉(zhuǎn)軸(12)的垂直面之間的夾角； 步驟4 :將所述參數(shù)數(shù)據(jù)進行指標檢測，根據(jù)所述參數(shù)數(shù)據(jù)是否在設定范圍內(nèi)，判斷雨刮(10)和玻璃(20)的配合度是否滿足要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于步驟I中所述的幾何數(shù)據(jù)包括所述第一轉(zhuǎn)軸(11)、第二轉(zhuǎn)軸(12)、第三轉(zhuǎn)軸(13)和刮片作用線(161)的空間位置以及所述玻璃(20)的外表面，所述刮片作用線(161)是刮片(16)上與玻璃(20)的外表面貼合時的作用線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于步驟2中所述的確定玻璃作用線的方法為首先將所述刮片作用線(161)繞第一轉(zhuǎn)軸(11)轉(zhuǎn)動到行程范圍內(nèi)的各個位置，然后將所述刮片作用線(161)繞所述第二轉(zhuǎn)軸(12)轉(zhuǎn)動使得A點在雨刮平面內(nèi)到所述玻璃(20)的外表面的最短距離等于Cl1，此時雨刮平面與玻璃(20)的外表面的交線上到A點距離最短的一點為E點；在所述交線上遠離第一轉(zhuǎn)軸(11)的一端上選取F點，使得F點與E點之間的弧線長度等于d2;在所述交線上靠近第一轉(zhuǎn)軸(11)的一端上選取G點，使得G點與E點之間的弧線長度等于d3 ;所述交線上F點和G點之間的曲線段就是玻璃作用線； 其中，A點為所述第三轉(zhuǎn)軸(13)與雨刮平面的交點，B點為刮片作用線(161)上到A點距離最短的一點，C點為刮片作用線(161)上遠離第一轉(zhuǎn)軸(11)的端點，D點為刮片作用線(161)上靠近第一轉(zhuǎn)軸(11)的端點，Cl1為A點和B點之間的線段長度，d2為刮片作用線(161)上B點與C點之間的弧線長度，d3為刮片作用線(161)上B點與D點之間的的弧線長度，所述雨刮平面為刮片作用線(161)所在的平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于在指標檢測中，所述攻角的設定范圍為±9度范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于步驟3中所述的參數(shù)數(shù)據(jù)還包括線性攻角梯度、角性攻角梯度、曲率半徑和曲率梯度；所述線性攻角梯度為玻璃作用線上相鄰兩點的攻角變化與這兩點之間的玻璃作用線的弧長的比值；所述角性攻角梯度為相鄰玻璃作用線上與各自的內(nèi)端點之間的弧長相等的兩點的攻角與這兩條相鄰玻璃作用線所在平面的夾角之間的比值；所述曲率半徑為玻璃作用線的上某點的曲率半徑；所述曲率梯度為玻璃作用線上相鄰兩點的曲率半徑的變化與這兩點之間的玻璃作用線的弧長的比值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于在指標檢測中，所述線性攻角梯度的設定范圍為±0. 04度/毫米范圍內(nèi)，所述角性攻角梯度的設定范圍為±0.5度/度范圍內(nèi)，所述曲率半徑的設定范圍為1500毫米到15000毫米，所述曲率梯度的設定范圍為±27毫米/毫米范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于步驟3中求解攻角的方法為在所述玻璃作用線上任取一點P，分別求出第二轉(zhuǎn)軸(12)的垂直面以及過P點且垂直于玻璃(20)的外表面的法線，最后求出所述垂直面和所述法線之間的夾角即為攻角。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于所述線性攻角梯度的求解方法為在玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間的弧長為LI且靠近P點所在作用線的內(nèi)端點的一點，求出這兩點的攻角分別為al和a2，則P點的攻角梯度 = (al-a2)/Ll ;所述角性攻角梯度的求解方法為在相鄰的兩條玻璃作用線上取與各自的內(nèi)端點之間的弧長相等的兩點，所述相鄰兩條玻璃作用線所在平面的夾角為a4，求出這兩點的攻角分別為a2和a3，其中攻角為a2的一點為P點，則P點的角性攻角梯度=(a3_a2)/a4 ;所述曲率半徑的求解方法為在所述玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間弧長相等的另外兩點，這三點組成的圓的半徑即為P點的曲率半徑；所述曲率梯度的求解方法為在玻璃作用線上任取一點P以及與P點之間的弧長為L2且靠近P點所在作用線的內(nèi)端點的一點，求出這兩點的曲率半徑分別為r5和r6，則P點的曲率梯度=(r6_r5)/L2。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于在所述步驟4中，如果所述參數(shù)數(shù)據(jù)超出設定范圍，則統(tǒng)計所述參數(shù)數(shù)據(jù)超出設定范圍的區(qū)域作為玻璃(20)的缺陷區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃和雨刮的配合度的檢測方法，其特征在于步驟I中所述的幾何數(shù)據(jù)使用計算機設計的數(shù)據(jù)來替換使用逆向工程采集的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玻璃型面的檢測方法，特別是一種玻璃和雨刮配合度的檢測方法。該方法包括如下步驟1)將待檢測的雨刮和玻璃放置于工作臺上，通過逆向工程采集所述雨刮和玻璃的圖像數(shù)據(jù)，將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理模塊；2)通過所述圖像處理模塊求得刮片處于行程范圍內(nèi)各個位置時所形成的玻璃作用線；3)將步驟2中的玻璃作用線轉(zhuǎn)換成可進行指標檢測的參數(shù)數(shù)據(jù)；4)將所述參數(shù)數(shù)據(jù)進行指標檢測，根據(jù)所述參數(shù)數(shù)據(jù)是否在設定范圍內(nèi)，判斷雨刮和玻璃的配合度是否滿足要求。優(yōu)點在于無需采用價格昂貴又容易損壞的檢測儀器，降低生產(chǎn)成本；還能分析到原來檢測儀器測量不到的參數(shù)，測量結(jié)果更加準確。
文檔編號G01B11/255GK102967276SQ20121054613
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者肖小敏, 劉德萍 申請人:福耀玻璃工業(yè)集團股份有限公司