本發(fā)明涉及機械裝配領域，特別涉及一種零部件裝配檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

目前,在整車研發(fā)制造過程中，總裝匹配驗證是產(chǎn)品投產(chǎn)前的必經(jīng)階段，可以確保整車裝配質量合格。傳統(tǒng)的整車總裝匹配由于零部件結構特征的不同一般需要針對不同零部件實現(xiàn)不同方式的匹配驗證方式。如內(nèi)外飾零部件匹配，需要投入大量資金開發(fā)Cubing等功能檢具，而底盤類零部件匹配，大多依靠生產(chǎn)工藝、裝調(diào)工藝匹配驗證，有的還需要通過路試進行匹配驗證。實現(xiàn)整車裝配質量的目標，至少需要三至五輪匹配驗證過程。而且整個匹配過程由人工操作實現(xiàn)，會產(chǎn)生因經(jīng)驗差異造成總裝匹配質量參差不齊的問題?？梢?，目前對零部件進行裝配檢測的模式操作難度大，周期長，易受人為經(jīng)驗因素影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種零部件裝配檢測方法及系統(tǒng)，解決了零部件裝配檢測操作難度大，周期長，易受人為經(jīng)驗因素影響的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提供一種零部件裝配檢測方法，包括：

獲取零部件的結構參數(shù)；

根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型；

按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配；

通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求。

本發(fā)明實施例還提供一種零部件裝配檢測系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，用于獲取零部件的結構參數(shù)；

建模模塊，用于根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型；

裝配模塊，用于按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配；

檢測模塊，用于通過對比所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)檢測所述零部件是否符合裝配要求。

本發(fā)明實施例還提供一種計算機存儲介質，所述計算機存儲介質中存儲有計算機可執(zhí)行的一個或多個程序，所述一個或多個程序被所述計算機執(zhí)行時使所述計算機執(zhí)行如上述提供的一種零部件裝配檢測方法。

上述技術方案中的一個技術方案具有如下優(yōu)點或有益效果：通過采用可視化手段對零部件進行數(shù)據(jù)建模并自動化模擬裝配過程，從而可克服現(xiàn)有技術中耗時耗力、操作難度大和檢測結果受人為因素干擾的缺陷，節(jié)省了總裝匹配的成本，提高了裝配檢測的可靠性和效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種零部件裝配檢測方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種零部件裝配檢測方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種零部件裝配檢測系統(tǒng)的結構圖；

圖4為圖3中檢測模塊的結構圖之一；

圖5為圖3中檢測模塊的結構圖之二；

圖6為圖3中檢測模塊的結構圖之三；

圖7為圖3中檢測模塊的結構圖之四；

圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種零部件裝配檢測系統(tǒng)的結構圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種零部件裝配檢測方法，包括以下步驟：

步驟101、獲取零部件的結構參數(shù)。

具體而言，零部件的結構參數(shù)可由人工測量獲得，也可利用檢測裝置進行測量。在本發(fā)明實施例中為提高精確度，通過激光掃描儀對零部件進行掃描以獲得三維坐標下零部件的結構參數(shù)，具體的結構參數(shù)包括尺寸、形狀以及姿態(tài)等物理參數(shù)。

步驟102、根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型。

利用數(shù)據(jù)建模工具對測得的零部件的結構參數(shù)進行數(shù)據(jù)預處理(例如，多視對齊、噪點處理以及數(shù)據(jù)精簡等)之后，將處理后的數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，創(chuàng)建出三維輪廓曲線，然后擬合出三維特征曲面，以形成零部件的三維模型。需要說明的是，具體的數(shù)據(jù)建模過程根據(jù)不同需要可存在變化，也可采用其他的建模方式，此處不做限定。

步驟103、按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配。

為檢測零部件能否滿足工藝設計要求，根據(jù)預設工藝裝配流程對模型化的零部件在虛擬環(huán)境中進行模擬裝配實驗。其中，預設工藝裝配流程應與實際的工藝裝配流程一致，以達到零部件裝配仿真的效果。

步驟104、通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求。

可以理解的，預設裝配狀態(tài)為三維坐標下與所述三維模型同比例的零部件理論裝配狀態(tài)。在模擬裝配過程中，可測量并計算出模型化的零部件的模擬裝配狀態(tài)與理論裝配狀態(tài)之間的誤差。具體的測量計算過程可采用將零部件的三維模型與理論裝配模型進行匹配吻合，當然也可采用其他測量方式。根據(jù)誤差即可判斷出該零部件是否符合裝配要求。

本發(fā)明實施例提供了一種零部件裝配檢測方法，包括：獲取零部件的結構參數(shù)；根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型；按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配；通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求。通過采用可視化手段對零部件進行數(shù)據(jù)建模并自動化模擬裝配過程，從而可克服現(xiàn)有技術中耗時耗力、操作難度大和檢測結果受人為因素干擾的缺陷，節(jié)省了總裝匹配的成本，提高了裝配檢測的可靠性和效率。

如圖2所示，本發(fā)明實施例提供了另一種零部件裝配檢測方法，包括：

步驟201、獲取零部件的結構參數(shù)。

具體而言，零部件的結構參數(shù)可由人工測量獲得，也可利用檢測裝置進行測量。在本發(fā)明實施例中為提高精確度，通過激光掃描儀對零部件進行掃描以獲得三維坐標下零部件的結構參數(shù)，具體的結構參數(shù)包括尺寸、形狀以及姿態(tài)等物理參數(shù)。

步驟202、根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型。

利用數(shù)據(jù)建模工具對測得的零部件的結構參數(shù)進行數(shù)據(jù)預處理(例如，多視對齊、噪點處理以及數(shù)據(jù)精簡等)之后，將處理后的數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，創(chuàng)建出三維輪廓曲線，然后擬合出三維特征曲面，以形成零部件的三維模型。需要說明的是，具體的數(shù)據(jù)建模過程根據(jù)不同需要可存在變化，也可采用其他的建模方式，此處不做限定。

步驟203、按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配。

為檢測零部件能否滿足工藝設計要求，根據(jù)預設工藝裝配流程對模型化的零部件在虛擬環(huán)境中進行模擬裝配實驗。其中，預設工藝裝配流程應與實際的工藝裝配流程一致，以達到零部件裝配仿真的效果。

步驟204、通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求。

可以理解的，預設裝配狀態(tài)為同一三維坐標下與所述三維模型同比例的零部件理論模型的理論裝配狀態(tài)。具體而言，預設裝配狀態(tài)包括但不限于預設裝配位置、預設裝配尺寸，預設裝配間距以及預設裝配面差等等。在模擬裝配過程中，可測量并計算出模型化的零部件的模擬裝配狀態(tài)與理論裝配狀態(tài)之間的誤差。具體的測量計算過程可采用將零部件的三維模型與理論模型進行匹配吻合，當然也可采用其他測量方式。根據(jù)誤差即可判斷出該零部件是否符合裝配要求。

步驟205、若所述零部件不符合裝配要求，則標識出所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差。

通過在數(shù)據(jù)模型中將不符合裝配要求的零部件誤差標識出來，起到更加直觀的提示作用，減少了大量的錯誤搜尋時間和人力，從而縮短制造周期。例如，可在三維模型上標識出誤差位置、誤差值以及誤差類型等，以提示設計人員修正零部件。

可以理解的，根據(jù)裝配檢測的結果還可形成零部件裝配檢測的分析報告，以供設計人員參考。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取所述零部件的三維模型的模擬裝配位置；

將所述模擬裝配位置與預設裝配位置進行對比；

若所述模擬裝配位置與所述預設裝配位置之間的誤差超出預設第一誤差范圍，則確定所述零部件不符合裝配要求。

理論上，當三維模型與理論模型完全吻合時，兩者任何一個位置都應是相對的吻合的，但實際中很難制作出與理論完全一致的零部件，因而可選取零部件的三維模型與理論模型具有相對應的位置點作為兩者位置判斷的基礎。例如，由于同一零部件的三維模型與理論模型的安裝點通常是一一對應的，因而可選取零部件的三維模型和理論模型的安裝點作為相對應的位置點。在模擬裝配時，獲取零部件三維模型的安裝點的模擬裝配位置，并將該模擬裝配位置與零部件理論模型的安裝點的理論位置進行比較，從而可計算出模擬裝配位置與理論位置之間的位置誤差。當該位置誤差超出預設第一誤差范圍時，則確定該零部件不符合裝配要求。其中，預設第一誤差范圍根據(jù)結構設計要求確定。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取所述零部件的三維模型的模擬裝配尺寸；

將所述模擬裝配尺寸與預設裝配尺寸進行對比；

若所述模擬裝配尺寸與所述預設裝配尺寸之間的誤差超出預設第二誤差范圍，則確定所述零部件不符合裝配要求。

理論上，當三維模型與理論模型完全吻合時，兩者任何相對應特征結構的尺寸都應是相同的，但實際中很難制作出與理論完全一致的零部件，因而可選取零部件的三維模型與理論模型具有相對應關系的輪廓特征曲線作為兩者尺寸判斷的基礎。可以理解的，也可選取具有對應關系的輪廓特征曲面或其他特征輪廓作為三維模型與理論模型尺寸判斷的基礎。在模擬裝配時，獲取零部件三維模型的特征輪廓的模擬裝配尺寸，并將該模擬裝配尺寸與零部件理論模型的特征輪廓的理論尺寸進行比較，從而可計算出模擬裝配尺寸與理論尺寸之間的尺寸誤差。當該尺寸誤差超出預設第二誤差范圍時，則確定該零部件不符合裝配要求。其中，預設第二誤差范圍根據(jù)結構設計要求確定。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取相配合的所述零部件的三維模型的模擬裝配間距；

將所述模擬裝配間距與預設裝配間距進行對比；

若所述模擬裝配間距與所述預設裝配間距之間的誤差超出預設第三誤差范圍，則確定相配合的所述零部件不符合裝配要求。

對于相配合的零部件，有時會出現(xiàn)零部件在各自的位置和尺寸上存在偏差，但并不影響零部件之間的相互配合的情形，在結構裝配中該情形往往是被允許的，因為相互配合的零部件之間不會發(fā)生配合干涉。在結構設計時，我們經(jīng)常把零部件之間的裝配間距也作為裝配要求的重要指標。在零部件之間發(fā)生配合干涉時，相配合的零部件之間的裝配間距通常會出現(xiàn)指征。

本發(fā)明實施例中，將相互配合的零部件之間的裝配間距作為判斷兩者是否會發(fā)生配合干涉風險的基礎。在模擬裝配時，獲取相配合的零部件的三維模型的模擬裝配間距，并將該模擬裝配間距與理論模型中相配合的零部件的理論間距進行比較，從而可計算出模擬裝配間距與理論間距之間的間距誤差。當該間距誤差超出預設第三誤差范圍時，則確定該相配合的零部件不符合裝配要求。其中，預設第三誤差范圍根據(jù)結構設計要求確定。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取相配合的所述零部件的三維模型在配合面的模擬裝配面差；

將所述模擬裝配面差與預設裝配面差進行對比；

若所述模擬裝配面差與所述預設裝配面差之間的誤差超出預設第四誤差范圍，則確定相配合的所述零部件不符合裝配要求。

對于相配合的零部件，在配合面的面差往往是影響結構外觀的重要因素。所謂面差是指兩個曲面在曲面法向方向上的距離，換句話也就是在相配合的兩個曲面在配合面上的高度差。相配合的零部件面差過大對結構的外觀及其性能都會存在影響，因而在結構設計中，相配合的零部件之間的面差可作為裝配要求的重要指標。在模擬裝配時，獲取相配合的零部件三維模型在配合面的模擬裝配面差，并將該模擬裝配面差與理論模型中相配合零部件的理論面差進行比較，從而計算出模擬裝配面差與理論面差之間的面差誤差。當該面差誤差超出預設第四誤差范圍時，則確定該相配合的零部件不符合裝配要求。其中，預設第四誤差范圍根據(jù)結構設計要求確定。

本發(fā)明實施例提供了一種零部件裝配檢測方法，包括：獲取零部件的結構參數(shù)；根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型；按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配；通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求；若所述零部件不符合裝配要求，則標識出所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差。通過采用可視化手段對零部件進行數(shù)據(jù)建模并自動化模擬裝配過程，從而可克服現(xiàn)有技術中耗時耗力、操作難度大和檢測結果受人為因素干擾的缺陷，節(jié)省了查錯時間和總裝匹配的成本，提高了裝配檢測的可靠性和效率。

如圖3所示，本發(fā)明實施例提供一種零部件裝配檢測系統(tǒng)30，包括：

獲取模塊31，用于獲取零部件的結構參數(shù)；

建模模塊32，用于根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型；

裝配模塊33，用于按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配；

檢測模塊34，用于通過對比所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)檢測所述零部件是否符合裝配要求。

可選的，如圖4所示，所述檢測模塊34包括：

第一獲取單元341，用于獲取所述零部件的三維模型的模擬裝配位置；

第一對比單元342，用于將所述模擬裝配位置與預設裝配位置進行對比；

第一確定單元343，用于若所述模擬裝配位置與所述預設裝配位置之間的誤差超出預設第一誤差范圍，則確定所述零部件不符合裝配要求。

可選的，如圖5所示，所述檢測模塊34包括：

第二獲取單元344，用于獲取所述零部件的三維模型的模擬裝配尺寸；

第二對比單元345，用于將所述模擬裝配尺寸與預設裝配尺寸進行對比；

第二確定單元346，若所述模擬裝配尺寸與所述預設裝配尺寸之間的誤差超出預設第二誤差范圍，則確定所述零部件不符合裝配要求。

可選的，如圖6所示，所述檢測模塊34包括：

第三獲取單元347，用于獲取相配合的所述零部件的三維數(shù)據(jù)模型的模擬裝配間距；

第三對比單元348，用于將所述模擬裝配間距與預設裝配間距進行對比；

第三確定單元349，用于若所述模擬裝配間距與所述預設裝配間距之間的誤差超出預設第三誤差范圍，則確定相配合的所述零部件不符合裝配要求。

如圖7所示，所述檢測模塊34包括：

第四獲取單元3410，用于獲取相配合的所述零部件的三維模型在配合面的模擬裝配面差；

第四對比單元3411，用于將所述模擬裝配面差與預設裝配面差進行對比；

第四確定單元3412，用于若所述模擬裝配面差與所述預設裝配面差之間的誤差超出預設第四誤差范圍，則確定相配合的所述零部件不符合裝配要求。

可選的，如圖8所示，所述系統(tǒng)30還包括：

標識模塊35，用于若所述零部件不符合裝配要求，則標識出所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差。

本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法的全部或者部分步驟是可以通過程序指令相關的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計算機可讀取介質中，該程序在執(zhí)行時，包括以下步驟：

獲取零部件的結構參數(shù)；

根據(jù)所述結構參數(shù)生成所述零部件的三維模型；

按照預設工藝裝配流程對所述三維模型進行模擬裝配；

通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取所述零部件的三維模型的模擬裝配位置；

將所述模擬裝配位置與預設裝配位置進行對比；

若所述模擬裝配位置與所述預設裝配位置之間的誤差超出預設第一誤差范圍，則確定所述零部件不符合裝配要求。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取所述零部件的三維模型的模擬裝配尺寸；

將所述模擬裝配尺寸與預設裝配尺寸進行對比；

若所述模擬裝配尺寸與所述預設裝配尺寸之間的誤差超出預設第二誤差范圍，則確定所述零部件不符合裝配要求。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取相配合的所述零部件的三維數(shù)據(jù)模型的模擬裝配間距；

將所述模擬裝配間距與預設裝配間距進行對比；

若所述模擬裝配間距與所述預設裝配間距之間的誤差超出預設第三誤差范圍，則確定相配合的所述零部件不符合裝配要求。

可選的，所述通過計算所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差以檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟，包括：

獲取相配合的所述零部件的三維模型在配合面的模擬裝配面差；

將所述模擬裝配面差與預設裝配面差進行對比；

若所述模擬裝配面差與所述預設裝配面差之間的誤差超出預設第四誤差范圍，則確定相配合的所述零部件不符合裝配要求。

所述通過對比所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)檢測所述零部件是否符合裝配要求的步驟之后，還包括：

若所述零部件不符合裝配要求，則標識出所述三維模型的模擬裝配狀態(tài)與預設裝配狀態(tài)的誤差。

所述的存儲介質，如只讀存儲器(Read-Only Memory，簡稱ROM)、隨機存取存儲器(Random Access Memory，簡稱RAM)、磁碟或者光盤等。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。