[發(fā)明專利]一種三維激光掃描系統(tǒng)進行產(chǎn)品翼面結(jié)構(gòu)水平測量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811196451.1
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109163677B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱永洲;王春娣;傅世強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01B11/27
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種三維激光掃描系統(tǒng)進行產(chǎn)品翼面結(jié)構(gòu)水平測量的方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1，根據(jù)設(shè)計圖樣確定產(chǎn)品理論縱軸的基準艙段、各翼面外形和產(chǎn)品翼面理論安裝平面相對應(yīng)的參考特征；

S2，使用三維激光掃描儀掃描并獲取所述基準艙段、各翼面外形和參考特征在同一坐標系下的點云數(shù)據(jù)；

S3，擬合所述基準艙段的點云數(shù)據(jù)獲得產(chǎn)品理論縱軸；擬合所述參考特征的點云數(shù)據(jù)獲得所述各翼面參考特征的特征面；擬合所述各翼面外形的點云數(shù)據(jù)獲得各翼面的對稱面，通過產(chǎn)品理論縱軸上任意一點作產(chǎn)品在所述任意一點的橫截面；

S4，將所述各翼面特征面分別按與各自對應(yīng)的翼面理論安裝平面相對應(yīng)的角度變換得到各翼面理論安裝平面，然后以產(chǎn)品理論縱軸為旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)各翼面理論安裝平面90°，得到各翼面理論安裝平面的垂直面；

S5，由所述橫截面、各翼面理論安裝平面、各翼面理論安裝平面的垂直面和各翼面對稱面的單位法向量計算各翼面安裝角和上反角，完成各翼面結(jié)構(gòu)的水平測量；

所述翼面安裝角α滿足其中，為翼面的對稱面的法向量在翼面理論安裝平面的垂直面內(nèi)的投影向量，B'_n＝B_n為翼面理論安裝平面的法向量在翼面理論安裝平面的垂直面內(nèi)的投影向量；所述翼面安裝角的偏轉(zhuǎn)方向根據(jù)翼面的對稱面的單位法向量的坐標符號確定；

所述翼面上反角β滿足其中，為翼面的對稱面的法向量在產(chǎn)品橫截面內(nèi)的投影向量，B″_n＝B_n為翼面理論安裝平面法向量在產(chǎn)品橫截面內(nèi)的投影向量，A為產(chǎn)品橫截面單位法向量；所述翼面上反角的偏轉(zhuǎn)方向根據(jù)翼面的對稱面的單位法向量的坐標符號確定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維激光掃描系統(tǒng)進行產(chǎn)品翼面結(jié)構(gòu)水平測量的方法，其特征在于：所述參考特征為與基準艙段一體機械加工成型的滑塊、基準艙段上的定位銷或基準艙段上的裝配滑塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維激光掃描系統(tǒng)進行產(chǎn)品翼面結(jié)構(gòu)水平測量的方法，其特征在于：所述使用三維激光掃描儀掃描并獲取所述基準艙段、各翼面外形和參考特征在同一坐標系下的點云數(shù)據(jù)，掃描分辨率設(shè)置為2mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維激光掃描系統(tǒng)進行產(chǎn)品翼面結(jié)構(gòu)水平測量的方法，其特征在于：所述使用三維激光掃描儀掃描并獲取所述基準艙段、各翼面外形和參考特征在同一坐標系下的點云數(shù)據(jù)，若產(chǎn)品表面進行了法蘭、陽極氧化或鍍鋅表面的處理，則三維激光掃描儀的激光強度為系統(tǒng)默認值的50％～60％，掃描速度為100mm/s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維激光掃描系統(tǒng)進行產(chǎn)品翼面結(jié)構(gòu)水平測量的方法，其特征在于：所述使用三維激光掃描儀掃描并獲取所述基準艙段、各翼面外形和參考特征在同一坐標系下的點云數(shù)據(jù)，若產(chǎn)品表面為不銹鋼或鋁合金材料，則三維激光掃描儀的激光強度為系統(tǒng)默認值的90％，掃描速度為10～20mm/s。