[發明專利]三維間隙測量系統和方法

有效

• 申請號: 201710846359.4
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107957232B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: M·薩法伊;M·麥奎因
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本申請公開一種三維間隙測量系統和方法。電子測隙規(110)包括傳感器葉片(112)、傳輸系統(120)和接收系統(124)。傳感器葉片(112)包括傳輸感應線圈(114)、接收感應線圈(116)和圍繞傳感器葉片(112)在二維中間隔的測量位點(118)。測量位點(118)中的每一個與傳輸感應線圈(114)中的至少一個和接收感應線圈(116)中的至少一個相關聯。傳輸系統(120)被配置為驅動直流電流(128)穿過傳輸感應線圈(114)，以從傳輸感應線圈(114)產生傳輸的探測信號(122)。接收系統(124)被配置為由于所傳輸的探測信號(122)而從接收感應線圈(116)接收響應信號(126)。

技術領域

本公開涉及三維(3D)間隙測量系統和方法。

背景技術

飛行器組件包括以精確的關系接合復雜的大型部件，這通常是有必要的以有效地傳遞這些部件之間的力。例如，機翼和部分的尾翼(例如，垂直穩定器、水平穩定器)可預先組裝，然后使用承載接頭(load-bearing joint)將其后附接到機身的相應節段。

為了實現配合的飛行器部件之間的適當適配，當將零件接合在一起時，通常使用墊片(也稱為填充物)。墊片用于占據接合的零件之間的間隙(或空隙)。在許多情況下，這種間隙或空隙被特別地設計在該結構中，作為示例，以便于組裝期間部件的定位和對準。在組裝期間使用墊片填充間隙改善配合的部件之間的適配。

在許多情況下，間隙用相對均勻的尺寸建模。然而，在其他情況下，穿過和沿著間隙的測量可以是不均勻的。在這種情況下，墊片通常是定制尺寸的以精確填充間隙，和/或需要專門的安裝程序。測量不均勻的間隙，準備適當的墊片，以及正確安裝這種墊片是增加制造周期的耗時且繁重的過程。

發明內容

因此，旨在至少解決上述問題的設備和方法將會發揮效用。

下文是根據本發明的主題的可要求保護或可不要求保護的示例的非窮舉列表。

根據本發明的主題的一個示例涉及一種電子測隙規，其包括傳感器葉片、傳輸系統和接收系統。傳感器葉片包括傳輸感應線圈、接收感應線圈和圍繞傳感器葉片在二維中間隔的測量位點。測量位點中的每一個與傳輸感應線圈中的至少一個和接收感應線圈中的至少一個相關聯。傳輸系統被配置為驅動直流電流穿過傳輸感應線圈，以從傳輸感應線圈產生傳輸的探測信號(probe signal)。接收系統被配置為由于所傳輸的探測信號而從接收感應線圈接收響應信號。

根據本發明的主題的另一個示例涉及一種電子測隙規，其包括傳感器葉片、傳輸系統和接收系統。傳感器葉片包括傳輸感應線圈、接收感應線圈和圍繞傳感器葉片分隔開的測量位點。測量位點中的每一個與傳輸感應線圈中的至少一個和接收感應線圈中的至少一個相關聯。傳輸系統被配置為驅動調制信號穿過傳輸感應線圈，以從傳輸感應線圈產生傳輸的探測信號。接收系統被配置為由于所傳輸的探測信號而從接收感應線圈接收響應信號。

如上述示例中任一項所述的電子測隙規的使用允許在三維中測量(第一工件的)第一表面和(第二工件的)第二表面之間的間隙。使用至少部分地在間隙內的傳感器葉片，(圍繞傳感器葉片在二維中間隔的)測量位點被配置為測量相應的測量位點處的第一表面和第二表面之間的分隔距離。測量位點通常穿過傳感器葉片形成二維陣列。

可測量(二維間隔的)測量位點中的每一個處的間隙的厚度(也稱為間隙的間隔)，以提供穿過并沿著間隙(即，在間隙的寬度和深度尺寸上)的間隙的厚度圖。測量位點處分隔距離的厚度圖是間隙的三維圖。間隙的厚度圖可用于創建和/或選擇精確填充間隙和/或在一個或更多個維度上不均勻的墊片(shim)。除此之外或另選地，間隙的厚度圖可用于驗證配合的部件的正確對準和/或適配。航空航天結構(有或沒有墊片)的部件的精確的對準和/或適配有利于結構的可靠和高效構造和結構的可靠操作。