一種復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法與流程

文檔序號：11274324閱讀：321來源：國知局

本發明屬于飛機機翼數字化裝配領域，具體涉及一種復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法。

背景技術：

在飛機機翼數字化裝配領域，為實現部件的對接裝配，需要對壁板等大型部件的位姿進行調整，而激光跟蹤儀作為大范圍高精度的測量工具，在飛機數字化裝配中有著必不可少的地位。用激光跟蹤儀測量壁板的邊緣及凹槽，獲得壁板的關鍵特性，是飛機機翼裝配過程中必要的一步。

一般的測量方式是人工手持t-probe等測量工具，勞動強度大，效率低，這里用一種復合材料機翼壁板邊緣及凹陷測量工裝來代替。

技術實現要素：

為解決現有測量方式的不足，本發明提供了一種復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法，該方法操作簡單，測量過程穩定可靠，精度高。

一種復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法，包括以下步驟：

(1)在機翼壁板與激光跟蹤儀布置完畢的基礎下，于激光跟蹤儀所在的地面附近和機翼壁板的兩側上布置多個公共觀測點；

(2)通過測量實物基準并比對機翼壁板數字化裝配模型，建立一個與機翼壁板數字化裝配模型中的參考坐標系一致裝配坐標系，并通過測量獲得所有公共觀測點在參考坐標系下的坐標，稱之為公共觀測點的理論值；

(3)根據機翼壁板數字化裝配模型，獲得機翼壁板邊緣與機翼壁板凹陷處的關鍵特性測量點在參考坐標系下的坐標，稱之為關鍵特性測量點的理論值；

(4)利用激光跟蹤儀測量公共觀測點，得到公共觀測點的實際值，并根據公共觀測點的實際值與理論值對激光跟蹤儀進行轉站，使得激光跟蹤儀的測量坐標系與參考坐標系重合；

(5)于機翼壁板上的關鍵特性測量點處設置僅帶有一個測量點的轉接夾，利用激光跟蹤儀測得每個測量轉接夾上測量點的實際值；

(6)將轉接夾上測量點的實際值轉換為關鍵特性測量點的實際值，并將關鍵特性測量點的理論值與實際值進行比較，對機翼壁板進行姿態調整。

所述的步驟(6)中，將轉接夾上測量點的實際值轉換為關鍵特性測量點的實際值的具體計算步驟為：

首先，選取能夠確認一個平面的任意三個測量轉接夾上的測量點m1、m2、m3，測得測量點m1、m2、m3在參考坐標系下的坐標為：

m1(x1，y1，z1)，m2(x2，y2，z2)，m3(x3，y3，z3)

由上三個測量點可得且與不共線；

然后，求得三個測量點所確定平面的法向量為：

法向量的單位向量為：

最后，根據法向量的單位向量、關鍵特性測量點與其對應的轉接夾上的測量點沿三個測量點所確定平面的法線方向的距離l，確定機翼壁板上關鍵特性測量點的坐標為：

本發明一種復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法，利用公共觀測點、關鍵特性測量點以及測量點三者的轉化，間接獲得準確的關鍵特性測量點的坐標，即將機翼壁板調到準確的姿態。與現有測量方法相比，具有的優勢為：本發明方法測量范圍廣，既可以測量機翼壁板邊緣又可以測量機翼壁板凹陷處；此外，該方法操作簡單、測量過程穩定可靠，精度高。

附圖說明

圖1是本發明復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法的流程圖。

圖2是本發明復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法的原理圖。

具體實施方式

為了更為具體地描述本發明，下面結合附圖及具體實施方式對本發明的技術方案進行詳細說明。

如圖1所示，本發明復合材料機翼壁板關鍵特性測量方法，包括以下步驟：

s01，將機翼壁板與激光跟蹤儀布置完畢，且于激光跟蹤儀所在的地面附近和機翼壁板的兩側上布置多個公共觀測點。

s02，通過測量實物基準并比對機翼壁板數字化裝配模型，建立一個與機翼壁板數字化裝配模型中的參考坐標系一致裝配坐標系，并通過測量獲得所有公共觀測點在參考坐標系下的坐標，稱之為公共觀測點的理論值。

s03，根據機翼壁板數字化裝配模型，獲得機翼壁板邊緣與機翼壁板凹陷處的關鍵特性測量點在參考坐標系下的坐標，稱之為關鍵特性測量點的理論值。

s04，利用激光跟蹤儀測量公共觀測點，得到公共觀測點的實際值，并根據公共觀測點的實際值與理論值對激光跟蹤儀進行轉站，使得激光跟蹤儀的測量坐標系與參考坐標系重合。轉站其實就是一個統一坐標系的過程，轉站之后測得的數值都是參考坐標系下對應的坐標值。

s05，于機翼壁板上的關鍵特性測量點處設置僅帶有一個測量點的轉接夾，利用激光跟蹤儀測得每個測量轉接夾上測量點的實際值；

所述的轉接夾上帶有一個測量點，該測量點能夠被激光跟蹤儀檢測到，獲得其坐標。