飞机腹板类零件装配变形快速测量方法
【专利摘要】本发明提供一种飞机腹板类零件装配变形快速测量方法，包括以下步骤：先将飞机腹板类零件的理论空间坐标值输入到计算机集成控制系统中；然后利用光学工具球点选取所测量的飞机腹板类零件上的工艺设计基准作为测量基准点；将光学工具球点测得的数值输入到计算机集成控制系统中，并与已有的飞机腹板类零件的理论空间坐标值相拟合，建立理论坐标系；紧接着通过激光跟踪仪将光学工具球点在理论坐标系中的实测值采集录入到计算机集成控制系统中；最后在计算机集成控制系统中，将光学工具球点的实测值减去飞机腹板类零件的厚度尺寸后，通过三维坐标集拟合为一个平面，将该平面与理论空间坐标值进行比对，即可得到飞机腹板类零件的变形趋势及变形量。
【专利说明】飞机腹板类零件装配变形快速测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞机腹板类零件装配变形快速测量方法，用于较大尺寸的飞机腹板、框、墙类零件在装配夹具以外的测量，属于飞机装配领域。
【背景技术】
[0002]随着航空制造技术的发展，装配工装被广泛应用于飞机装配领域，其具有装配准确、基准一致、协调性高等优点；在工装设计及使用中，也可将该装配工装用于对飞机组件、部件上的接头、外形等部位的检查及测量，是现阶段飞机装配领域的重要装配装置。
[0003]目前，一些较大尺寸的飞机腹板类、框类零件装配后产生变形的情况，此时，飞机组、部件已为成品或半成品状态，且为封闭及半封闭结构，测量及其困难，严重影响飞机装配准确性，存在较大质量隐患。传统的处理方式是先将飞机组、部件从工装内取出，采用样件或激光跟踪仪按制造依据，对工装检查完毕后，再将飞机吊入装配工装内检查、测量。该方法虽然测量准确、直观，但周期较长，操作者劳动强度大，需耗费大量人力、物力，且需要占用大量生产面积，平行作业受到很大限制。
【发明内容】
[0004]针对以上不足，本发明提供一种飞机腹板类零件装配变形快速测量方法。
[0005]为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下:一种飞机腹板类零件装配变形快速测量方法，包括以下步骤:
(1)将飞机腹板类零件的理论空间坐标值输入到计算机集成控制系统中；
(2)准备工作场地，对定位基准进行校正，目的使所测量的飞机腹板类零件垂直于水平面放置；
(3)将所测量的飞机腹板类零件放入定位基准内夹持牢固，并可根据所测量的飞机腹板类零件的结构尺寸来增加或减少定位基准；
(4)调整激光跟踪仪的参数及空间系统坐标，保证飞机腹板类零件各测量点位于激光跟踪仪(3)测量的最佳工作位置；
(5)根据所测量的飞机腹板类零件的结构特点，利用光学工具球点选取所测量的飞机腹板类零件上的定位孔、装配孔或者上下工序均使用的工艺设计基准作为测量基准点；
(6)将上述步骤中的光学工具球点测得的数值输入到计算机集成控制系统中，并与步骤(I)中已有的飞机腹板类零件的理论空间坐标值相拟合，建立理论坐标系；
(7)根据所测量的飞机腹板类零件的结构特点，以100mm-150mm的间距分别将光学工具球点放置到飞机腹板类零件表面的各个点上进行测量，并保证光学工具球点与飞机腹板类零件表面紧密贴合，此时通过激光跟踪仪将光学工具球点在理论坐标系中的实测值采集录入到计算机集成控制系统中；
(8)在计算机集成控制系统中，将光学工具球点的实测值减去飞机腹板类零件的厚度尺寸后，通过三维坐标集拟合为一个平面，然后将该平面与理论空间坐标值进行比对，即可得到飞机腹板类零件的变形趋势及变形量。
[0006]光学工具球点(Optical Tooling Points, OTP)在工装设计过程中给定,用于确定装配工装定位件空间位置的控制点。例如，在零件上按图纸尺寸加工孔，在孔中压入衬套，在衬套中插入反射器座，座上反射器的球心即为OTP点。
[0007]本发明的技术效果:本发明解决了原有飞机腹板类零件在变形测量中存在的周期长、工作量大、测量效率低、易受人为因素影响等问题，不仅可以提高飞机腹板类零件测量的准确性，而且操作简单、检查方便直观，可缩短测量周期50%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明中各部件布置示意图。
[0009]图2为计算机控制系统中拟合后的飞机腹板类零件的变形示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，一种飞机腹板类零件装配变形快速测量方法，包括以下步骤:
(1)将飞机腹板类零件的理论空间坐标值输入到计算机集成控制系统(4)中；
(2)准备工作场地，对定位基准(2)进行校正，目的使所测量的飞机腹板类零件垂直于水平面放置；
(3)将所测量的飞机腹板类零件放入定位基准(2)内夹持牢固，并可根据所测量的飞机腹板类零件的结构尺寸来增加或减少定位基准(2)；
(4)调整激光跟踪仪(3)的参数及空间系统坐标，保证飞机腹板类零件各测量点位于激光跟踪仪(3)测量的最佳工作位置；
(5)根据所测量的飞机腹板类零件的结构特点，利用光学工具球点(5)选取所测量的飞机腹板类零件上的定位孔、装配孔或者上下工序均使用的工艺设计基准作为测量基准点；
(6)将上述步骤(5)中的光学工具球点(5)测得的数值输入到计算机集成控制系统(4)中，并与步骤(I)中已有的飞机腹板类零件的理论空间坐标值相拟合，建立理论坐标系；
(7)根据所测量的飞机腹板类零件的结构特点，以100mm-150mm的间距分别将光学工具球点(5)放置到飞机腹板类零件表面的各个点上进行测量，并保证光学工具球点(5)与飞机腹板类零件表面紧密贴合，此时通过激光跟踪仪(3)将光学工具球点(5)在理论坐标系中的实测值采集录入到计算机集成控制系统(4)中；
(8)在计算机集成控制系统(4)中，将光学工具球点(5)的实测值减去飞机腹板类零件的厚度尺寸后，通过三维坐标集拟合为一个平面，然后将该平面与理论空间坐标值进行比对，即可得到飞机腹板类零件的变形趋势及变形量，如图2所示，图2中“ X ”代表实测值与理论值比对拟合后的实测点(或位置)，该点通过线为产生的变形。
【权利要求】
1.一种飞机腹板类零件装配变形快速测量方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将飞机腹板类零件的理论空间坐标值输入到计算机集成控制系统(4)中； (2)准备工作场地，对定位基准(2)进行校正，使所测量的飞机腹板类零件垂直于水平面放置； (3)将所测量的飞机腹板类零件放入定位基准(2)内夹持牢固，并可根据所测量的飞机腹板类零件的结构尺寸来增加或减少定位基准(2)； (4)调整激光跟踪仪(3)的参数及空间系统坐标，保证飞机腹板类零件各测量点位于激光跟踪仪(3)测量的最佳工作位置； (5)根据所测量的飞机腹板类零件的结构特点，利用光学工具球点(5)选取所测量的飞机腹板类零件上的定位孔、装配孔或者上下工序均使用的工艺设计基准作为测量基准点； (6)将上述步骤(5)中的光学工具球点(5)测得的数值输入到计算机集成控制系统(4)中，并与步骤(I)中已有的飞机腹板类零件的理论空间坐标值相拟合，建立理论坐标系； (7)根据所测量的飞机腹板类零件的结构特点，以100mm-150mm的间距分别将光学工具球点(5)放置到飞机腹板类零件表面的各个点上进行测量，并保证光学工具球点(5)与飞机腹板类零件表面紧密贴合，此时通过激光跟踪仪(3)将光学工具球点(5)在理论坐标系中的实测值采集录入到计算机集成控制系统(4)中； (8)在计算机集成控制系统(4)中，将光学工具球点(5)的实测值减去飞机腹板类零件的厚度尺寸后，通过三维坐标集拟合为一个平面，然后将该平面与理论空间坐标值进行比对，即可得到飞机腹板类零件的变形趋势及变形量。
【文档编号】G01B11/16GK104006756SQ201410259795
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】谢大叶, 李辰 申请人:沈阳飞机工业（集团）有限公司