[发明专利]数字化三维间隙测量系统的精度标定装置及方法

说明书

一种用于数字化三维测量系统的精度标定装置及方法，装置包括平台，平台上固定有支撑，支撑上端连接有第一平板；平台上固定有多自由度位移台，多自由度位移台上连接有第二平板，第二平板和第一平板配合；第一平板固定，第二平板在空间中具有六个自由度；方法是标定时，通过多自由度位移台控制第二平板进行移动，将数字化三维测量系统所求出的间隙值与理论值作比较，对数字化三维测量系统所测出的间隙值进行标定；本发明能够对数字化三维测量系统的精度标定，标定结果具有稳定性和准确性。

技术领域

本发明属于精密测量技术领域，具体涉及一种数字化三维间隙测量系统的精度标定装置及方法。

背景技术

飞机装配是飞机制造过程的龙头、关键和核心，牵动飞机研制各个环节，直接影响飞机的最终质量、制造成本和研制周期。翼身对接装配是飞机装配的重要环节之一，翼身装配间隙分布状态很大程度上决定翼身装配体的疲劳寿命与可靠性，装配间隙测量与控制成为翼身对接装配工艺面临的共性关键问题。

翼身对接装配间隙测量难题的根源在于对接区域装配间隙的狭长分布特性。对该区域的间隙测量，通常是操作员通过油腔口盖钻入中央翼内，采用塞尺的方式进行检测。然而，该区域的操作空间较小，对操作人员的身高与体形都有要求，需要配备特殊的操作人员。为保证翼身对接质量，外翼通常需要调整多次，且每调整一次都要将间隙测量一次，操作过程十分耗时耗力，成为翼身对接批产提速的技术瓶颈。

鉴于翼身对接缝的高刚度特性，基于数字化的间隙测量方法有着现实的可行性。数字化间隙测量方法是通过获取对接部件之间的相对位姿关系，从而间接求解翼身间隙。

通过数字化三维测量可以获取狭长区域之间的间隙，但是对数字化三维测量系统的精度标定目前还没有合适的方法，现阶段对数字化三维测量系统的精度仍然通过人工测量结果来评价，这种方法的标定精度会随着现场工人的状态而产生变化，不具备稳定性与准确性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种用于数字化三维测量系统的精度标定装置及方法，能够对数字化三维测量系统的精度标定，标定结果具有稳定性和准确性。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种用于数字化三维测量系统的精度标定装置，包括平台3，平台3上固定有支撑2，支撑2上端连接有第一平板11；平台3上固定有多自由度位移台4，多自由度位移台4上连接有第二平板12，第二平板12和第一平板11配合；

所述的第一平板11固定，第二平板12在空间中具有六个自由度；

进行标定时，通过多自由度位移台4控制第二平板12进行移动，将数字化三维测量系统所求出的间隙值与理论值作比较，对数字化三维测量系统所测出的间隙值进行标定。

利用所述的一种用于数字化三维测量系统的精度标定装置的方法，包括以下步骤：

步骤1、将第一平板11与第二平板12贴合，使得两者之间的间隙为0；

步骤2、控制多自由度位移台4进行运动，使得第二平板12在空间中产生位姿变化，记录第二平板12沿XYZ方向移动的距离以及旋转角度，将此时第一平板11与第二平板12之间的间隙作为理论值G₀；

步骤3、使用数字化三维测量系统求解第一平板11与第二平板12之间的间隙G₁，并与理论值G₀相减，得到数字化三维测量系统的误差Err＝G₁-G₀。