[发明专利]多约束条件的飞机蒙皮调姿方法及系统

说明书

本发明公开了一种多约束条件的飞机蒙皮调姿方法及系统，其中，该方法包括：获取骨架、待/已装配蒙皮内外侧的相关位置数据；对上述数据进行处理，得到待装配蒙皮上、骨架上的特征孔位置，骨架外侧面型、待装配蒙皮内侧面型点云，待/已装配蒙皮外侧轮廓点集，利用上述点云计算待装配蒙皮在满足宽容阈下的位姿解集；使上述点集在位姿解集中，计算待装配蒙皮满足宽容阈下的子解集；利用上述特征孔位置、待装配蒙皮内侧点云与外侧轮廓点集，在子解集中，计算装配间隙无限小的最优位姿解；判断最优位姿解是否存在，若存在，则根据解进行位姿调整过程，反之扩大宽容阈，迭代上述过程至有解。该方法能够满足多公差约束的前提下的对接任务需求。

技术领域

本发明涉及大型飞机数字化装配技术领域，特别涉及一种飞机装配中蒙皮与骨架装配对接工作中，具有多个公差约束时，待装配蒙皮的数字化调姿的方法。

背景技术

飞机装配过程中，涉及到大量的蒙皮与骨架之间的装配问题。随着飞机质量日趋提升，特别是军用战机的超机动性和隐身性能要求不断提高，飞机的外形精度的要求更加苛刻。因此需要严格控制与飞机的外形精度相关的装配工艺。与之相关的公差要求包括：飞机的外形精度、蒙皮对缝间隙、蒙皮对缝阶差。

由于飞机在航行过程中处于高速运动状态，机体各部件承载极大的疲劳载荷，尤其以待装配蒙皮的疲劳载荷最为严重。若飞机装配过程中带有较大的装配内应力，会导致待装配蒙皮在承受疲劳载荷过程中产生损伤，从而造成不可挽回的损失。因此需要严格控制与飞机的装配内应力相关的装配工艺。与之相关的公差要求包括：蒙皮与骨架的装配间隙。

对于蒙皮与骨架对接装配工序的公差要求是多方面的。在一个蒙皮骨架对接工作中，典型的约束条件包括了飞机的外形精度、蒙皮对缝间隙、蒙皮对缝阶差、蒙皮与骨架的装配间隙等。对于特殊位置的蒙皮，其装配的约束条件更多，约束程度更加严格。

传统的是数字化调姿方案仅仅依赖于蒙皮与骨架上的定位孔进行调姿。即在进行调姿之前，测量对接区域的蒙皮与骨架的定位孔位置，通过匹配蒙皮与骨架的定位孔，实现蒙皮与骨架的对接。定位孔的设计仅仅依赖于飞机的理想数模，由于制造误差和装配误差的存在，定位孔的对合准确并不意味着蒙皮与骨架的对接质量良好，相关的公差约束不能够得到保证。

基于上述分析，亟待一个更加可行的优选方案，结合蒙皮与骨架的面型数据进行数字化调姿方案。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种多约束条件的飞机蒙皮调姿方法，该方法能够满足多公差约束的前提下的对接任务需求。

本发明的另一个目的在于提出一种多约束条件的飞机蒙皮调姿系统。