一种数字化快速检测分析砂芯的方法与流程

本发明涉及铸造领域，特别是涉及一种数字化快速检测分析砂芯的方法。

背景技术：

砂芯，又称“泥芯”。它是一种砂型构件，铸造中用以砂芯构件来组合通过上涂料然后合模、浇注、清理、最后得到铸件成品毛坯。铸造用的砂芯通常需经过模具射制才能获得。而模具设计、制造时，为了确保模具的型腔与铸造工艺设计的砂芯三维模型的形状面一致：模具必须经过模具毛坯铸造、模具编程加工、组合装配到最后模具检测合格出厂试模。

目前国内模具制造厂家在模具制造完成时，经常用的是游标卡、三坐标、关节臂等检测方法，不能有效的检测出模具型腔与工艺砂芯形状面是否具有一致性，主要有几种缺点1、对于形状表面复杂曲率变化大的模具有局部检测不到位，且曲面测量不准确而且不够直观的分析问题，有些形状面不能够直观的检测出来。2、芯头位置的位置度偏差等不够直接分析判断出来，铸造的砂芯在组芯时容易出现砂芯干涉夹具或其他辅助工具、砂芯组芯时需要临时刮改砂芯才能组芯等，严重影响铸造组装进度。3、模具设计、制造与工艺模型是否一致，在用现有的方法检测过程中，是检测不出模具设计、制造与工艺三维模型布置是否一致，严重时会导致机器人无法取芯砂，甚至导致砂芯断裂报废。

目前由于砂芯要求高，必须达到砂芯没有错边，免修披锋。上、下模块必须通过合模检测是否有错边或者是合模间隙过大而造成砂芯出现披锋。这些错边及合模间隙，传统的检测方法无法检测出来。同时，对于形状表面复杂曲率变化大的模具有局部检测不到位，且曲面测量不准确；砂芯的布置是否符合铸造工艺要求，也不能够直接检测出来，特别是芯头位置的位置度偏差等不够直观，在射砂组芯时容易出现砂干涉夹具或其他辅助工具。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现要素：

本发明针对现有发动机装配发动机上、下止推瓦后端不在一个平面上，曲轴和止推瓦装配精度高的困难问题提供一种数字化快速检测分析砂芯的方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

1、一种数字化快速检测分析砂芯的方法，其特征在于：包括以下步骤：

s1：使用扫描仪模具扫描获取扫描点云，使用激光扫描仪对模具进行扫描，模具扫描前，先在表面上粘贴感光点，感光点是让激光扫描仪自动旋转回绝对坐标的主要参考点，然后在模具表面上喷洒一层薄薄的显影剂，让激光更好识别铸件轮廓表面；对模具进行扫描后，把模具扫描得到的点云收集，经过优化把多余零散的点云进行删除，然后把外表扫描点云和内部扫描点云拟合在一起，形成上模块点云，再用上述同样的方法扫描下模块的点云；

s2：模具扫描点云处理及合模，在计算机打开gominspect比对软件，在gominspect比对软件中首先输入上模块点云stl格式到三维工作面中，然后输入上模块3d模型stp格式，在输入3d模型之前，先在ug软件把模的3d模型用输出的方法转换成stp格式另外保存给备用。通过扫描软件先建立3d模型的平面特征、三个销建立圆的特征，然后建立模块点云的平面特征、三个销圆的特征，最后通过特征拟合功能，把上模块点云和上模块3d模型进行拟合，用上述方法再对下模块进行拟合，上模块拟合完成后，通过gominspect比对软件中输出功能重新输出上模块点云stl格式并保存，再用同样的方法把下模块点云输出stl格式，新建比对软件的工作页面，重新输入刚才导出的上、下模块点云到比对软件中。使用比对软件中组合功能进行自动组合，上下模组合成一体后，再用软件中的反向功能对模型曲面进行反向；

s3：抽取型腔点云和输入型腔点云及工艺3d模型，利用gominspect比对软件中切刮功能对组合的模型点云进行切刮，首先分刮出a、b型腔进行分别另存为a型腔，另存为b型腔，打开gominspect比对软件的工作介面，选择打开文件夹的功能键打开存盘中的文件首先选择a腔的点云文件输入比对软件的工作介面中，然后用同样的方法输入3d工艺模型，再利用gominspect比对软件中最佳拟合对齐功能对a型腔的点云与工艺3d模型进行拟合对齐；

s4：设置公差色彩标尺图及曲面比对，在gominspect比对软件中用比对检测功能，对a型腔的点云与工艺3d模型进行比对运算，点云和三维模型距离不同用不同颜色显示，然后根据铸造工艺设定的公差建立色彩图，公差值的大小设置上、下偏差最大值，标尺，尺度按每小格0.02mm的值进行划分，同时得到的点云和工艺模型对比的色彩图形，在gominspect比对软件中用尺寸标注功能，对经过曲面比对后得到的三维色彩图形，在三维对比色彩图形中，点击需要分析的曲面上的某一点即可显示出该点的最大偏差值或者是最小偏差值，经过曲面比对分析及尺寸偏差值的标注，最后出具检测报告，检测报告组成有报告页面、目录页和报告内容页；

s5：试模和评审，芯盒经过上述方法对模具进行抽砂芯与工艺砂芯比对检测符合图定要求后，把模具拉到铸造现场试模，观察砂芯是否射芯饱满、有无错边、有无披锋等免修砂芯的效果，铸造毛坯经过清理后送到解剖房按照铸造工艺解剖规范进行切片解剖，然后送质量部进行检测各壁厚，最后由相关技术人员进行评审，决定下一轮的整改或者做小批产试制，如需整改，将铸造毛坯经过机械加工成品后送到解剖房按照铸造工艺解剖规范进行切片解剖，然后送质量部进行检测各壁厚，最后由相关技术人员进行评审，经评审小组评审合格后，即可下放批产。

进一步地，所述感光点之间的粘贴距离为80mm-120mm。

进一步地，所述激光扫描仪为三维激光扫描仪或便携式扫描仪。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：本发明抽取型腔点云和获取型腔点云与工艺砂芯比对的方法，能够直观的分析出型腔是否与工艺模型的一致性，从而解决了模具在加工过程缺少形状面的问题。能够快速直接的分析出砂芯是否出现错边及砂芯披锋的问题，从而提高了砂芯的质量，达到了免修披锋的要求，提高了生产率。同时只要比对结果与工艺3d模型是一致的，可以避免射芯和组芯出现组芯干涉、与工装及其他辅助工具干涉的问题，从而快速准确解决组芯及刮改砂芯现象。按本发明的方法既能降成本又能一次性铸造出合格铸件。

附图说明

图1为本发明方法步骤示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

如图1所示，所述一种数字化快速检测分析砂芯的方法，其特征在于：

包括以下步骤：

s1：使用扫描仪模具扫描获取扫描点云，使用激光扫描仪对模具进行扫描，模具扫描前，先在表面上粘贴感光点，感光点是让激光扫描仪自动旋转回绝对坐标的主要参考点，然后在模具表面上喷洒一层薄薄的显影剂，让激光更好识别铸件轮廓表面；对模具进行扫描后，把模具扫描得到的点云收集，经过优化把多余零散的点云进行删除，然后把外表扫描点云和内部扫描点云拟合在一起，形成上模块点云，再用上述同样的方法扫描下模块的点云；

s2：模具扫描点云处理及合模，在计算机打开gominspect比对软件，在gominspect比对软件中首先输入上模块点云stl格式到三维工作面中，然后输入上模块3d模型stp格式，在输入3d模型之前，先在ug软件把模的3d模型用输出的方法转换成stp格式另外保存给备用。通过扫描软件先建立3d模型的平面特征、三个销建立圆的特征，然后建立模块点云的平面特征、三个销圆的特征，最后通过特征拟合功能，把上模块点云和上模块3d模型进行拟合，用上述方法再对下模块进行拟合，上模块拟合完成后，通过gominspect比对软件中输出功能重新输出上模块点云stl格式并保存，再用同样的方法把下模块点云输出stl格式，新建比对软件的工作页面，重新输入刚才导出的上、下模块点云到比对软件中。使用比对软件中组合功能进行自动组合，上下模组合成一体后，再用软件中的反向功能对模型曲面进行反向；

s3：抽取型腔点云和输入型腔点云及工艺3d模型，利用gominspect比对软件中切刮功能对组合的模型点云进行切刮，首先分刮出a、b型腔进行分别另存为a型腔，另存为b型腔，打开gominspect比对软件的工作介面，选择打开文件夹的功能键打开存盘中的文件首先选择a腔的点云文件输入比对软件的工作介面中，然后用同样的方法输入3d工艺模型，再利用gominspect比对软件中最佳拟合对齐功能对a型腔的点云与工艺3d模型进行拟合对齐；

s4：设置公差色彩标尺图及曲面比对，在gominspect比对软件中用比对检测功能，对a型腔的点云与工艺3d模型进行比对运算，点云和三维模型距离不同用不同颜色显示，然后根据铸造工艺设定的公差建立色彩图，公差值的大小设置上、下偏差最大值，标尺，尺度按每小格0.02mm的值进行划分，同时得到的点云和工艺模型对比的色彩图形，在gominspect比对软件中用尺寸标注功能，对经过曲面比对后得到的三维色彩图形，在三维对比色彩图形中，点击需要分析的曲面上的某一点即可显示出该点的最大偏差值或者是最小偏差值，经过曲面比对分析及尺寸偏差值的标注，最后出具检测报告，检测报告组成有报告页面、目录页和报告内容页；

s5：试模和评审，芯盒经过上述方法对模具进行抽砂芯与工艺砂芯比对检测符合图定要求后，把模具拉到铸造现场试模，观察砂芯是否射芯饱满、有无错边、有无披锋等免修砂芯的效果，铸造毛坯经过清理后送到解剖房按照铸造工艺解剖规范进行切片解剖，然后送质量部进行检测各壁厚，最后由相关技术人员进行评审，决定下一轮的整改或者做小批产试制，如需整改，将铸造毛坯经过机械加工成品后送到解剖房按照铸造工艺解剖规范进行切片解剖，然后送质量部进行检测各壁厚，最后由相关技术人员进行评审，经评审小组评审合格后，即可下放批产。

进一步地，所述感光点之间的粘贴距离为80mm-120mm。

进一步地，所述激光扫描仪为三维激光扫描仪或便携式扫描仪。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。