航空整体舱段的原位测量系统及其测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种航空整体舱段的原位测量系统及其测量方法，该测量系统包括导入模型模块等，导入模型模块与第一存储器连接，第一存储器与第二存储器连接，第二存储器、控制器、第三存储器都与在线测量模块连接，导入模型模块导入加工零件的三维模型，第一存储器存储获取到的测量点，第二存储器根据测量点生成测量路径并存放测量路径，控制器控制在线测量模块从第二存储器中读取测量路径并控制在线测量模块的运动过程，在线测量模块根据测量路径以及控制器的控制进行测量，第三存储器存储在线测量模块在线测量过程中生成的实际点。本发明消除了手动测量时测量点的不确定性、测量过程中造成的人为操作等因素造成的误差，提高了测量精度。
【专利说明】航空整体舱段的原位测量系统及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测量系统及其测量方法，特别是涉及一种航空整体舱段的原位测 量系统及其测量方法。
【背景技术】
[0002] 航空整体舱段是火箭、飞机等的重要部件，航空整体舱段的直径一般在2nT6m之 间或更大的大型结构件。由于火箭、飞机等由航空整体舱段一段、一段拼接而成，因此航空 整体舱段工件对同轴度、平面度、垂直度以及对接孔同轴度有较高的加工要求。目前航空整 体舱段误差评定均采用离线测量。离线测量又可分为仪器测量或手动测量。而由于航空整 体舱段体积庞大，采用仪器测量，测量仪器价格高昂；采用手动测量，测量精度低。此外离 线测量本身而言，需要移动工件浪费了大量的人力、物力，同时降低了工件加工与测量的效 率。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种航空整体舱段的原位测量系统及其测量 方法，其消除了手动测量时测量点的不确定性、测量过程中造成的人为操作等因素造成的 误差，提高了测量精度。
[0004] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种航空整体舱段的原位测 量系统，其特征在于，其包括导入模型模块、第一存储器、第二存储器、控制器、在线测量模 块、第三存储器、误差评定模块，导入模型模块与第一存储器连接，第一存储器与第二存储 器连接，第二存储器、控制器、第三存储器都与在线测量模块连接，第三存储器与误差评定 模块连接，导入模型模块导入加工零件的三维模型，第一存储器存储获取到的测量点，第二 存储器根据测量点生成测量路径并存放测量路径，控制器控制在线测量模块从第二存储器 中读取测量路径并控制在线测量模块的运动过程，在线测量模块根据测量路径以及控制器 的控制进行测量，第三存储器存储在线测量模块在线测量过程中生成的实际点，误差评定 模块根据第三存储器中的实际点计算出误差评定结果。
[0005] 本发明还提供一种航空整体舱段的原位测量系统的测量方法，其特征在于，该测 量方法采用上述的航空整体舱段的原位测量系统，该方法包括以下步骤： 步骤S1，导入加工零件，通过导入模型模块导入需要加工零件的三维模型； 步骤S2,根据导入的加工零件的特征并通过第一存储器选取测量点； 步骤S3,根据测量点生成测量路径，第二存储器读取第一存储器取中的测量点，根据测 量点类型生成相应的测量路径，然后将生成的测量路径存储在第二存储器中； 步骤S4,在线测量模块读取第二存储中的测量路径，在控制系统的控制下进行在线测 量，测量过程中会生成测量点的实际点，将实际点保存在第三存储器中； 步骤S5,读取第三存储器中的实际点，采用误差评定算法算出误差评定结果。
[0006] 优选地，所述步骤S2选取测量点有两种，一种是选取平面上的点，另一种是选取 圆柱面上的点。
[0007] 优选地，所述选取平面上的点的过程如下：根据导入加工零件的模型文件，利用 ACIS图形系统开发平台中的图形用户接口准确获取要测量的平面，然后根据获取的给定平 面利用ACIS图形系统开发平台的图形用户接口获取测量点，将选取的测量点保存在第一 存储器中。
[0008] 优选地，所述选取圆柱面上的点的过程如下：根据导入加工零件的模型文件，利用 ACIS图形系统开发平台中的图形用户接口准确获取要测量的圆柱面，然后根据获取的测量 圆柱面利用ACIS图形系统开发平台的图形用户接口获取测量点，将获取的测量点保存在 第一存储器中。
[0009] 本发明的积极进步效果在于：本发明消除了手动测量时测量点的不确定性、测量 过程中造成的人为操作等因素造成的误差，提高了测量精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明航空整体舱段的原位测量系统的原理框图。
[0011] 图2为本发明航空整体舱段的原位测量系统的测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0013] 如图1所示，本发明航空整体舱段的原位测量系统包括导入模型模块、第一存储 器、第二存储器、控制器、在线测量模块、第三存储器、误差评定模块，导入模型模块与第一 存储器连接，第一存储器与第二存储器连接，第二存储器、控制器、第三存储器都与在线测 量模块连接，第三存储器与误差评定模块连接，导入模型模块导入加工零件(航空整体舱段 的零件）的三维模型，第一存储器存储获取到的测量点(测量点是用测头对选取的点进行 测量的)，第二存储器根据测量点生成测量路径并存放测量路径，控制器控制在线测量模块 从第二存储器中读取测量路径并控制在线测量模块的运动过程，在线测量模块根据测量路 径以及控制器的控制进行测量，第三存储器存储在线测量模块在线测量过程中生成的实际 点，误差评定模块根据第三存储器中的实际点计算出误差评定结果。
[0014] 如图2所示，本发明航空整体舱段的原位测量系统的测量方法如下： 步骤S1，导入加工零件，通过导入模型模块导入需要加工零件的三维模型； 步骤S2,根据导入的加工零件的特征并通过第一存储器选取测量点，选取测量点有两 种，一种是选取平面上的点，另一种是选取圆柱面上的点，在线测量时会测量平面上的点也 会测量圆柱面上的点，两种测量点的工作过程如下：一、选取平面上的点：根据导入加工零 件的模型文件，利用ACIS图形系统开发平台中提供的图形用户接口可以准确获取要测量 的平面，然后根据获取的给定平面利用ACIS图形系统开发平台中的图形用户接口获取测 量点，将选取的测量点保存在第一存储器中。二、选取圆柱面上的点：根据导入加工零件的 模型文件，利用ACIS图形系统开发平台中的图形用户接口可以准确获取要测量的圆柱面， 然后根据获取的测量圆柱面利用ACIS图形系统开发平台中的图形用户接口获取测量点， 将获取的测量点保存在第一存储器中。
[0015] 步骤S3,根据测量点生成测量路径，第二存储器读取第一存储器取中的测量点，根 据测量点类型生成相应的测量路径，然后将生成的测量路径存储在第二存储器中。
[0016] 步骤S4,在线测量模块读取第二存储中的测量路径，在控制系统的控制下进行在 线测量，测量过程中会生成测量点的实际点，将实际点保存在第三存储器中。
[0017] 步骤S5,读取第三存储器中的实际点，采用误差评定算法算出误差评定结果。比如 平面上的误差评定算法采用以下的式（1)、（2)、（3):
【权利要求】
1. 一种航空整体舱段的原位测量系统，其特征在于，其包括导入模型模块、第一存储 器、第二存储器、控制器、在线测量模块、第三存储器、误差评定模块，导入模型模块与第一 存储器连接，第一存储器与第二存储器连接，第二存储器、控制器、第三存储器都与在线测 量模块连接，第三存储器与误差评定模块连接，导入模型模块导入加工零件的三维模型，第 一存储器存储获取到的测量点，第二存储器根据测量点生成测量路径并存放测量路径，控 制器控制在线测量模块从第二存储器中读取测量路径并控制在线测量模块的运动过程，在 线测量模块根据测量路径以及控制器的控制进行测量，第三存储器存储在线测量模块在线 测量过程中生成的实际点，误差评定模块根据第三存储器中的实际点计算出误差评定结 果。
2. -种航空整体舱段的原位测量系统的测量方法，其特征在于，该测量方法采用权利 要求1所述的航空整体舱段的原位测量系统，该方法包括以下步骤： 步骤S1，导入加工零件，通过导入模型模块导入需要加工零件的三维模型； 步骤S2,根据导入的加工零件的特征并通过第一存储器选取测量点； 步骤S3,根据测量点生成测量路径，第二存储器读取第一存储器取中的测量点，根据测 量点类型生成相应的测量路径，然后将生成的测量路径存储在第二存储器中； 步骤S4,在线测量模块读取第二存储中的测量路径，在控制系统的控制下进行在线测 量，测量过程中会生成测量点的实际点，将实际点保存在第三存储器中； 步骤S5,读取第三存储器中的实际点，采用误差评定算法算出误差评定结果。
3. 如权利要求2所述的航空整体舱段的原位测量系统的测量方法，其特征在于，所述 步骤S2选取测量点有两种，一种是选取平面上的点，另一种是选取圆柱面上的点。
4. 如权利要求3所述的航空整体舱段的原位测量系统的测量方法，其特征在于，所述 选取平面上的点的过程如下：根据导入加工零件的模型文件，利用ACIS图形系统开发平台 中的图形用户接口准确获取要测量的平面，然后根据获取的给定平面利用ACIS图形系统 开发平台的图形用户接口获取测量点，将选取的测量点保存在第一存储器中。
5. 如权利要求3所述的航空整体舱段的原位测量系统的测量方法，其特征在于，所述 选取圆柱面上的点的过程如下：根据导入加工零件的模型文件，利用ACIS图形系统开发平 台中的图形用户接口准确获取要测量的圆柱面，然后根据获取的测量圆柱面利用ACIS图 形系统开发平台的图形用户接口获取测量点，将获取的测量点保存在第一存储器中。
【文档编号】G01B21/30GK104142134SQ201310439574
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】毕庆贞, 钟柳春 申请人:上海拓璞数控科技有限公司