飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法
【專利摘要】本發明提供一種飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法，包括以下步驟：先將飛機腹板類零件的理論空間坐標值輸入到計算機集成控制系統中；然后利用光學工具球點選取所測量的飛機腹板類零件上的工藝設計基準作為測量基準點；將光學工具球點測得的數值輸入到計算機集成控制系統中，并與已有的飛機腹板類零件的理論空間坐標值相擬合，建立理論坐標系；緊接著通過激光跟蹤儀將光學工具球點在理論坐標系中的實測值采集錄入到計算機集成控制系統中；最后在計算機集成控制系統中，將光學工具球點的實測值減去飛機腹板類零件的厚度尺寸后，通過三維坐標集擬合為一個平面，將該平面與理論空間坐標值進行比對，即可得到飛機腹板類零件的變形趨勢及變形量。
【專利說明】飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法，用于較大尺寸的飛機腹板、框、墻類零件在裝配夾具以外的測量，屬于飛機裝配領域。
【背景技術】
[0002]隨著航空制造技術的發展，裝配工裝被廣泛應用于飛機裝配領域，其具有裝配準確、基準一致、協調性高等優點；在工裝設計及使用中，也可將該裝配工裝用于對飛機組件、部件上的接頭、外形等部位的檢查及測量，是現階段飛機裝配領域的重要裝配裝置。
[0003]目前，一些較大尺寸的飛機腹板類、框類零件裝配后產生變形的情況，此時，飛機組、部件已為成品或半成品狀態，且為封閉及半封閉結構，測量及其困難，嚴重影響飛機裝配準確性，存在較大質量隱患。傳統的處理方式是先將飛機組、部件從工裝內取出，采用樣件或激光跟蹤儀按制造依據，對工裝檢查完畢后，再將飛機吊入裝配工裝內檢查、測量。該方法雖然測量準確、直觀，但周期較長，操作者勞動強度大，需耗費大量人力、物力，且需要占用大量生產面積，平行作業受到很大限制。

【發明內容】

[0004]針對以上不足，本發明提供一種飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法。
[0005]為解決以上問題，本發明的具體技術方案如下:一種飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法，包括以下步驟:
(1)將飛機腹板類零件的理論空間坐標值輸入到計算機集成控制系統中；
(2)準備工作場地，對定位基準進行校正，目的使所測量的飛機腹板類零件垂直于水平面放置；
(3)將所測量的飛機腹板類零件放入定位基準內夾持牢固，并可根據所測量的飛機腹板類零件的結構尺寸來增加或減少定位基準；
(4)調整激光跟蹤儀的參數及空間系統坐標，保證飛機腹板類零件各測量點位于激光跟蹤儀(3)測量的最佳工作位置；
(5)根據所測量的飛機腹板類零件的結構特點，利用光學工具球點選取所測量的飛機腹板類零件上的定位孔、裝配孔或者上下工序均使用的工藝設計基準作為測量基準點；
(6)將上述步驟中的光學工具球點測得的數值輸入到計算機集成控制系統中，并與步驟(I)中已有的飛機腹板類零件的理論空間坐標值相擬合，建立理論坐標系；
(7)根據所測量的飛機腹板類零件的結構特點，以100mm-150mm的間距分別將光學工具球點放置到飛機腹板類零件表面的各個點上進行測量，并保證光學工具球點與飛機腹板類零件表面緊密貼合，此時通過激光跟蹤儀將光學工具球點在理論坐標系中的實測值采集錄入到計算機集成控制系統中；
(8)在計算機集成控制系統中，將光學工具球點的實測值減去飛機腹板類零件的厚度尺寸后，通過三維坐標集擬合為一個平面，然后將該平面與理論空間坐標值進行比對，即可得到飛機腹板類零件的變形趨勢及變形量。
[0006]光學工具球點(Optical Tooling Points, OTP)在工裝設計過程中給定,用于確定裝配工裝定位件空間位置的控制點。例如，在零件上按圖紙尺寸加工孔，在孔中壓入襯套，在襯套中插入反射器座，座上反射器的球心即為OTP點。
[0007]本發明的技術效果:本發明解決了原有飛機腹板類零件在變形測量中存在的周期長、工作量大、測量效率低、易受人為因素影響等問題，不僅可以提高飛機腹板類零件測量的準確性，而且操作簡單、檢查方便直觀，可縮短測量周期50%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發明中各部件布置示意圖。
[0009]圖2為計算機控制系統中擬合后的飛機腹板類零件的變形示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，一種飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法，包括以下步驟:
(1)將飛機腹板類零件的理論空間坐標值輸入到計算機集成控制系統(4)中；
(2)準備工作場地，對定位基準(2)進行校正，目的使所測量的飛機腹板類零件垂直于水平面放置；
(3)將所測量的飛機腹板類零件放入定位基準(2)內夾持牢固，并可根據所測量的飛機腹板類零件的結構尺寸來增加或減少定位基準(2)；
(4)調整激光跟蹤儀(3)的參數及空間系統坐標，保證飛機腹板類零件各測量點位于激光跟蹤儀(3)測量的最佳工作位置；
(5)根據所測量的飛機腹板類零件的結構特點，利用光學工具球點(5)選取所測量的飛機腹板類零件上的定位孔、裝配孔或者上下工序均使用的工藝設計基準作為測量基準點；
(6)將上述步驟(5)中的光學工具球點(5)測得的數值輸入到計算機集成控制系統(4)中，并與步驟(I)中已有的飛機腹板類零件的理論空間坐標值相擬合，建立理論坐標系；
(7)根據所測量的飛機腹板類零件的結構特點，以100mm-150mm的間距分別將光學工具球點(5)放置到飛機腹板類零件表面的各個點上進行測量，并保證光學工具球點(5)與飛機腹板類零件表面緊密貼合，此時通過激光跟蹤儀(3)將光學工具球點(5)在理論坐標系中的實測值采集錄入到計算機集成控制系統(4)中；
(8)在計算機集成控制系統(4)中，將光學工具球點(5)的實測值減去飛機腹板類零件的厚度尺寸后，通過三維坐標集擬合為一個平面，然后將該平面與理論空間坐標值進行比對，即可得到飛機腹板類零件的變形趨勢及變形量，如圖2所示，圖2中“ X ”代表實測值與理論值比對擬合后的實測點(或位置)，該點通過線為產生的變形。
【權利要求】
1.一種飛機腹板類零件裝配變形快速測量方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將飛機腹板類零件的理論空間坐標值輸入到計算機集成控制系統(4)中； (2)準備工作場地，對定位基準(2)進行校正，使所測量的飛機腹板類零件垂直于水平面放置； (3)將所測量的飛機腹板類零件放入定位基準(2)內夾持牢固，并可根據所測量的飛機腹板類零件的結構尺寸來增加或減少定位基準(2)； (4)調整激光跟蹤儀(3)的參數及空間系統坐標，保證飛機腹板類零件各測量點位于激光跟蹤儀(3)測量的最佳工作位置； (5)根據所測量的飛機腹板類零件的結構特點，利用光學工具球點(5)選取所測量的飛機腹板類零件上的定位孔、裝配孔或者上下工序均使用的工藝設計基準作為測量基準點； (6)將上述步驟(5)中的光學工具球點(5)測得的數值輸入到計算機集成控制系統(4)中，并與步驟(I)中已有的飛機腹板類零件的理論空間坐標值相擬合，建立理論坐標系； (7)根據所測量的飛機腹板類零件的結構特點，以100mm-150mm的間距分別將光學工具球點(5)放置到飛機腹板類零件表面的各個點上進行測量，并保證光學工具球點(5)與飛機腹板類零件表面緊密貼合，此時通過激光跟蹤儀(3)將光學工具球點(5)在理論坐標系中的實測值采集錄入到計算機集成控制系統(4)中； (8)在計算機集成控制系統(4)中，將光學工具球點(5)的實測值減去飛機腹板類零件的厚度尺寸后，通過三維坐標集擬合為一個平面，然后將該平面與理論空間坐標值進行比對，即可得到飛機腹板類零件的變形趨勢及變形量。
【文檔編號】G01B11/16GK104006756SQ201410259795
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】謝大葉, 李辰 申請人:沈陽飛機工業（集團）有限公司