[发明专利]一种飞机部件对接间隙和阶差的测量装备、方法及系统

说明书

本发明公开了一种飞机部件对接间隙和阶差的测量装备、方法和系统。所述测量装备包括定位装置、测量装置和上位机；所述定位装置包括定位工装；所述测量装置包括环轨道、测量头、测量头驱动装置和环轨道驱动装置。通过在所述定位工装上设置所述环轨道和所述测量头，使得所述测量头驱动装置可以驱动所述测量头沿所述环轨道运动，所述环轨道驱动装置可以驱动所述环轨道在所述定位工装上进行平移运动。因此，可以通过测量头和环轨道的运动实现被测飞机部件整个对接区域轮廓数据的测量，有效避免只针对局部特征点进行测量、测量数据不全面导致的测量精度低的缺陷，从而实现被测飞机部件对接间隙和阶差的高精度测量。

技术领域

本发明涉及航空器智能装配技术领域，特别是涉及一种飞机部件对接间隙和阶差的测量装备、方法及系统。

背景技术

飞机外形面是由众多部件拼接而成，拼接处的几何精度直接影响着飞机气动连续性和电磁连续性，是影响飞机机动性、隐身性和寿命的重要指标。目前，飞机装配已由手工装配转变为数控自动装配，并向着智能化装配迈进。对于飞机部件装配过程，对接区域间隙和阶差值的自动测量是数控装备调姿和修边的基础，也是飞机装配向智能化转变的关键。

传统的小型飞机部件装配，对接区域偏差测量采用人工手动测量，存在测量繁琐、调整过程反复、效率低、精度差等问题，无法满足现代大型飞机装配的发展需求。在数字化装配中波音公司采用激光跟踪仪或激光雷达测量飞机大部件空间姿态，然后对飞机大部件进行位姿调整，实现飞机大部件对接装配工作；国内开发的大型飞机对接测量大部分采用激光跟踪仪测量部件定位点的坐标，与理论值映射并调整姿态，完成对接。然而，上述方法在对大型飞机部件对接间隙和阶差进行测量时，存在只针对局部特征点进行测量、测量数据不全面的缺陷，因此无法达到大型飞机部件对接过程中要求的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞机部件对接间隙和阶差的测量装备、方法及系统，通过测量被测飞机部件整个对接区域轮廓的点云数据，实现被测飞机部件对接间隙和阶差的高精度测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种飞机部件对接间隙和阶差的测量装备，所述测量装备包括定位装置、测量装置和上位机；所述定位装置包括定位工装；所述测量装置包括环轨道、测量头、测量头驱动装置和环轨道驱动装置；

被测飞机部件安装在所述定位装置上；

所述环轨道安装在所述定位工装上，所述测量头安装在所述环轨道上；所述环轨道用于保证所述测量头与所述被测飞机部件之间存在预设间距；

所述测量头驱动装置安装在所述环轨道上，所述测量头驱动装置与所述测量头连接，用于驱动所述测量头沿所述环轨道运动；

所述环轨道驱动装置安装在所述定位工装上，所述环轨道驱动装置与所述环轨道连接，用于驱动所述环轨道在所述定位工装上进行平移运动；

所述测量头与所述上位机连接；所述测量头用于测量所述被测飞机部件的对接区域的轮廓数据；所述上位机用于根据所述对接区域的轮廓数据计算所述被测飞机部件的对接区域的对接间隙和阶差。

可选的，所述测量头为线结构光视觉传感器。

可选的，所述测量装置还包括标定块和激光跟踪装置；

所述标定块安装在所述定位工装底部；所述激光跟踪装置安装在所述环轨道顶部；所述标定块和所述激光跟踪装置用于确定所述环轨道和所述测量头的位置。

可选的，所述标定块为梯形块结构；所述标定块的数量为多个；多个所述标定块等间隔安装在所述定位工装底部。

可选的，所述定位装置还包括调姿工装；所述调姿工装位于所述定位工装一侧；所述调姿工装底部安装有滚轮；所述调姿工装用于根据所述对接间隙和阶差对所述被测飞机部件进行对接调姿和修边。