[發明專利]一種飛機部件對接間隙和階差的測量裝備、方法及系統

有效

• 申請號: 201711477801.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108151660B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 駱彬;徐冠華;張開富;程暉;周凡
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01B11/03
• 分類號: G01B11/03
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種飛機部件對接間隙和階差的測量裝備、方法和系統。所述測量裝備包括定位裝置、測量裝置和上位機；所述定位裝置包括定位工裝；所述測量裝置包括環軌道、測量頭、測量頭驅動裝置和環軌道驅動裝置。通過在所述定位工裝上設置所述環軌道和所述測量頭，使得所述測量頭驅動裝置可以驅動所述測量頭沿所述環軌道運動，所述環軌道驅動裝置可以驅動所述環軌道在所述定位工裝上進行平移運動。因此，可以通過測量頭和環軌道的運動實現被測飛機部件整個對接區域輪廓數據的測量，有效避免只針對局部特征點進行測量、測量數據不全面導致的測量精度低的缺陷，從而實現被測飛機部件對接間隙和階差的高精度測量。

技術領域

本發明涉及航空器智能裝配技術領域，特別是涉及一種飛機部件對接間隙和階差的測量裝備、方法及系統。

背景技術

飛機外形面是由眾多部件拼接而成，拼接處的幾何精度直接影響著飛機氣動連續性和電磁連續性，是影響飛機機動性、隱身性和壽命的重要指標。目前，飛機裝配已由手工裝配轉變為數控自動裝配，并向著智能化裝配邁進。對于飛機部件裝配過程，對接區域間隙和階差值的自動測量是數控裝備調姿和修邊的基礎，也是飛機裝配向智能化轉變的關鍵。

傳統的小型飛機部件裝配，對接區域偏差測量采用人工手動測量，存在測量繁瑣、調整過程反復、效率低、精度差等問題，無法滿足現代大型飛機裝配的發展需求。在數字化裝配中波音公司采用激光跟蹤儀或激光雷達測量飛機大部件空間姿態，然后對飛機大部件進行位姿調整，實現飛機大部件對接裝配工作；國內開發的大型飛機對接測量大部分采用激光跟蹤儀測量部件定位點的坐標，與理論值映射并調整姿態，完成對接。然而，上述方法在對大型飛機部件對接間隙和階差進行測量時，存在只針對局部特征點進行測量、測量數據不全面的缺陷，因此無法達到大型飛機部件對接過程中要求的精度。

發明內容

本發明的目的是提供一種飛機部件對接間隙和階差的測量裝備、方法及系統，通過測量被測飛機部件整個對接區域輪廓的點云數據，實現被測飛機部件對接間隙和階差的高精度測量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種飛機部件對接間隙和階差的測量裝備，所述測量裝備包括定位裝置、測量裝置和上位機；所述定位裝置包括定位工裝；所述測量裝置包括環軌道、測量頭、測量頭驅動裝置和環軌道驅動裝置；

被測飛機部件安裝在所述定位裝置上；

所述環軌道安裝在所述定位工裝上，所述測量頭安裝在所述環軌道上；所述環軌道用于保證所述測量頭與所述被測飛機部件之間存在預設間距；

所述測量頭驅動裝置安裝在所述環軌道上，所述測量頭驅動裝置與所述測量頭連接，用于驅動所述測量頭沿所述環軌道運動；

所述環軌道驅動裝置安裝在所述定位工裝上，所述環軌道驅動裝置與所述環軌道連接，用于驅動所述環軌道在所述定位工裝上進行平移運動；

所述測量頭與所述上位機連接；所述測量頭用于測量所述被測飛機部件的對接區域的輪廓數據；所述上位機用于根據所述對接區域的輪廓數據計算所述被測飛機部件的對接區域的對接間隙和階差。

可選的，所述測量頭為線結構光視覺傳感器。

可選的，所述測量裝置還包括標定塊和激光跟蹤裝置；

所述標定塊安裝在所述定位工裝底部；所述激光跟蹤裝置安裝在所述環軌道頂部；所述標定塊和所述激光跟蹤裝置用于確定所述環軌道和所述測量頭的位置。

可選的，所述標定塊為梯形塊結構；所述標定塊的數量為多個；多個所述標定塊等間隔安裝在所述定位工裝底部。

可選的，所述定位裝置還包括調姿工裝；所述調姿工裝位于所述定位工裝一側；所述調姿工裝底部安裝有滾輪；所述調姿工裝用于根據所述對接間隙和階差對所述被測飛機部件進行對接調姿和修邊。