[發明專利]基于激光跟蹤儀的大尺寸蒙皮數字化檢測方法

在審

• 申請號: 201811205708.5
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109117602A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 江蕾;謝芳艾;李棟;肖樹坤;吳承亮;王穎
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01B11/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

基于激光跟蹤儀的大尺寸蒙皮數字化檢測方法，首先利用CATIA軟件對蒙皮零件MBD數字化模型進行處理，生成檢測特征，并在提取后的檢測特征上設置用于表示測量參數的特征測量點；再將蒙皮零件定位和固持在固持平臺上；利用檢測系統對蒙皮零件進行數據測量，分析軟件通過對實測數據與數模理論數據進行比對，進而對兩者進行擬合，以建立測量數據與理論數模間的函數關系，構建測量坐標系；再通過檢測系統，依據測量規劃文件，逐個完成檢測項目的測量數據采集工作；數據處理軟件將中采集的測量數據與理論數模進行擬合與對比得到分析結果，同時以三維特征形式展出產品質量特性并輸出檢測報告，有效提高測量可靠性與檢測效率，為工藝優化提供數據。

技術領域

本發明涉及蒙皮檢測技術領域，尤其涉及一種基于激光跟蹤儀的大尺寸蒙皮數字化檢測方法。

背景技術

飛機蒙皮類零件主要是薄板材料通過閘壓或拉型工藝實現理論外形面成型，再通過化銑或機械加工工藝實現蒙皮下陷與飛機外形輪廓結構的成型，飛機蒙皮類零件具有尺寸大、理論外形面復雜（雙曲面外形）、下陷結構多等特點，且蒙皮類零件是飛機表面結構，直接影響飛機的氣動外形，因此對蒙皮類零件的質量控制與檢測非常重要。

目前對飛機蒙皮零件的檢測采用在模具型面貼膜檢測，通過判斷蒙皮與模具型面的貼合度以判斷蒙皮外形面是否合格；蒙皮的下陷結構與通孔位置采用明膠圖或化銑樣板進行比對檢測，通過觀察蒙皮與明膠圖或化銑樣板的偏差判斷下陷結構與通孔位置是否合格；這種傳統的檢測方法只適用于理論外形簡單的單曲面蒙皮，因為對于雙曲面理論外形的化銑樣板與明膠圖無法制作，且雙曲面模具外形加工非常困難；同時此種檢測方法是一套定性檢測手段，不僅檢測精度低，且測量時人為因素較多，測量誤差較大，測量結果不穩定。隨著航空技術的發展，飛機氣動外形面越來越復雜，雙曲面、甚至多曲面的蒙皮越來越多，現有的檢測方法已經滿足不了飛機制造的需求，并且飛機具有難于大批量生產的特點，針對一個型號的飛機配備一整套蒙皮檢測模具的成本相對較高。

伴隨著數字化制造的發展，目前大多數蒙皮零件采用真空吸附數控加工或蒙皮鏡像銑柔性夾持數字化制造，數字化制造工藝方法的優化必須依賴于實際加工的產品結構實際數據量，而定性的檢測手段無法提供精確的實測數據，無法為數字化制造工藝優化提供數據支撐，顯然滿足不了數字化制造技術發展的需要。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種基于激光跟蹤儀的大尺寸蒙皮數字化檢測方法，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

基于激光跟蹤儀的大尺寸蒙皮數字化檢測方法，具體步驟如下：

1）蒙皮數模預處理

利用CATIA軟件對蒙皮零件MBD數字化模型進行處理，生成檢測特征，并在提取后的檢測特征上設置用于表示測量參數的特征測量點，為后續測量提供理論數據：

a、提取檢測特征

蒙皮數模中實體特征無法被檢測系統的分析軟件SA識別，故需將蒙皮數模在CATIA轉換為分析軟件SA可識別的點、線、面特征，提取的檢測特征將作為檢測過程中的理論數據，用于數據分析和處理；檢測特征包括蒙皮的外形、輪廓、下陷及孔位；

b、規劃測量路徑

由于提取的線和面特征不是激光跟蹤儀可識別的測量參數，需在提取后的檢測特征上設置用于表示測量參數的幾何信息，即特征測量點；

2）零件定位與固持