復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及全復合材料“桿件+多維接頭”式桁架結構技術領域，具體地，涉及一種實現大尺寸全復合材料“桿件+多維接頭”式桁架結構的快速安裝、調節、定位的高精度、高可靠性的復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置及測量調整方法。
【背景技術】
[0002]全復合材料“桿件+多維接頭”式桁架結構能夠實現結構的輕量化，提高單位重量材料的承載能力，同時不降低結構的整體剛性和強度，在航天器等領域的應用日益廣泛。其特點為，桿件和接頭獨立制造，通過桿件和接頭的后膠接裝配、由多維接頭實現復雜桿件間的三維定位和連接，最終實現復雜結構的整體成型。桁架結構中一股由多個接頭組成整體組合平面，接頭提供桁架與外部零部件連接的接口，實現桁架在整體結構中的安裝固定。
[0003]此類桁架結構是結構減重的一個主要應用趨勢，但其輪廓尺寸大、精度要求高、組合面多等特點給桁架膠接裝配帶來了諸多難題，如工作臺尺寸要求大、整體平面度、空間平面平行度及空間孔位位置度等難以保證、工裝安裝調試步驟繁瑣、裝配效率底等，這不僅影響了產品的質量，而且影響了衛星的研制周期，故解決大尺寸復雜桁架結構的裝配與測量的難題迫在眉捷。
[0004]目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置及測量調整方法。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的。
[0007]根據本發明的一個方面，提供了一種復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置，包括基準平臺、共用基準塊、多軸指向精度定位塊以及支撐柱；其中:
[0008]所述基準平臺用于安裝共用基準塊或支撐柱；
[0009]所述共用基準塊用于調整測量的基準；
[0010]所述多軸指向精度定位塊至少為一個，安裝于支撐柱或基準平臺上；
[0011]所述多軸指向精度定位塊的表面上設有用于與相應桁架接頭匹配的連接孔位；多軸指向精度定位塊的邊緣上設有轉化測量面。
[0012]優選地，所述轉化測量面與共用基準塊三個正交平面平行，通過測量轉化測量面與共用基準塊之間的面面距離保證多軸指向精度定位塊位置精度。
[0013]優選地，所述多軸指向精度定位塊與基準平臺或支撐住之間通過定位銷孔及配合的定位銷固定連接，用于保證多軸指向精度定位塊的重復拆裝精度。
[0014]優選地，其特征在于，還包括整體定位模板，所述整體定位模板上設有用于與多軸指向精度定位塊固定的模板孔位。
[0015]根據本發明的另一個方面，提供了一種上述復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置的測量調整方法，包括如下步驟:
[0016]步驟1，將共用基準塊放置于基準平臺上，并壓緊固定；
[0017]步驟2，根據面面距離調整多軸指向精度定位塊與共用基準塊的相對位置，調整完成后將多軸指向精度定位塊固定于基準平臺或支撐柱上；
[0018]步驟3，將桁架接頭安裝于多軸指向精度定位塊上，進而實現桁架接頭空間位置的測量、調整、定位及復位。
[0019]優選地，所述步驟I中，直至裝置調整結束，共用基準塊在基準平臺上不能松動或移動。
[0020]優選地，所述步驟2中，對于位于同一平面的多個多軸指向精度定位塊相對位置調整，包括如下步驟:
[0021]步驟2.1，對其中2?3個多軸指向精度定位塊進行位置找正；
[0022]步驟2.2，在步驟2.1中得到的多軸指向精度定位塊安裝在整體定位模板的相對應模板孔位上；
[0023]步驟2.3，將剩余的多軸指向精度定位塊安裝在整體定位模板上其余的模板孔位上，粗調多軸指向精度定位塊位置；
[0024]步驟2.4，拆卸整體定位模板，再利用與共用基準塊之間的相對位置進行微調。
[0025]優選地，所述步驟2中，調整好多軸指向精度定位塊后，通過定位銷將多軸指向精度定位塊與基準平臺或支撐柱固定連接，以保證精度定位塊拆卸后的精度復位。
[0026]本發明提供的復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置及測量調整方法，其工作原理為:以桁架上每個桁架接頭的具體位置作為整體結構裝配的局部基準，通過本發明提供的符合接頭尺寸和位置要求的共用基準塊及轉化測量面，實現每個桁架接頭空間位置的可裝調、可測量、可定位和復位。以桁架街頭測量面的位置精度保證相應孔位精度；桿件的位置由兩端的桁架接頭限定，調整所有桁架接頭的相對位置即可實現對桁架精度的控制。
[0027]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
[0028]1、由于桁架輪廓尺寸大，采用共用基準塊塊作為測量基準可簡化測量過程。
[0029]2、利用多軸指向精度定位塊確定桁架接頭位置，采用基準轉換的測量調整方法，將定位塊上孔的位置精度轉移到精度測量面上，即可實現定位塊之間的孔位置關系轉換為面與面的位置關系，能夠提高測量效率，簡化操作過程。
【附圖說明】
[0030]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0031]圖1為典型桁架結構形式；
[0032]圖2為復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置三維示意圖；
[0033]圖3為復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置平面示意圖；
[0034]圖4為多軸指向精度固定塊示意圖；
[0035]圖5為多軸指向精度定位塊的調整過程示意圖一；
[0036]圖6為多軸指向精度定位塊的調整過程示意圖二；
[0037]圖7為整體定位模板的裝配過程示意圖；
[0038]圖中標號名稱:1為桁架接頭，2為桁架桿件，3為基準平臺，4為共用基準塊，5為多軸指向精度定位塊，6為支撐柱，7為轉化測量面，8為整體定位模板
【具體實施方式】
[0039]下面對本發明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
[0040]本實施例提供了一種復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置，包括基準平臺、共用基準塊、多軸指向精度定位塊以及支撐柱；其中:
[0041]所述基準平臺用于安裝共用基準塊或支撐柱；
[0042]所述共用基準塊用于調整測量的基準；
[0043]所述多軸指向精度定位塊至少為一個，安裝于支撐柱或基準平臺上；
[0044]所述多軸指向精度定位塊的表面上設有用于與相應桁架接頭匹配的連接孔位；多軸指向精度定位塊的邊緣上設有轉化測量面。
[0045]進一步地，所述轉化測量面與共用基準塊三個正交平面平行，通過測量轉化測量面與共用基準塊之間的面面距離保證多軸指向精度定位塊位置精度。
[0046]進一步地，所述多軸指向精度定位塊與基準平臺或支撐住之間通過定位銷孔及配合的定位銷固定連接，用于保證多軸指向精度定位塊的重復拆裝精度。
[0047]進一步地，其特征在于，還包括整體定位模板，所述整體定位模板上設有用于與多軸指向精度定位塊固定的模板孔位。
[0048]本實施例提供的復雜桁架結構的裝配精度測量調整裝置，其測量調整方法，包括如下步驟:
[0049]步驟1，將共用基準塊放置于基準平臺上，并壓緊固定；
[0050]步驟2，根據面面距離調整多軸指向精度定位塊與共用基準塊的相對位置，調整完成后將多軸指向精度定位塊固定于基準平臺或支撐柱上；
[0051]步驟3，將桁架接頭安裝于多軸指向精度定位塊上，進而實現桁架接頭空間位置的測量、調整、定位及復位。
[0052]進一步地，所述步驟I中，直至裝置調整結束，共用基準塊在基準平臺上不能松動或移動。
[0053]進一步地，所述步驟2中，對于位于同一平面的多個多軸指向精度定位塊相對位置調整，包括如下步驟:
[0054]步驟2.1，對其中2?3個多軸指向