激光跟踪仪转站热变形误差补偿研究

发布时间：2017-12-04 13:08

  本文关键词：激光跟踪仪转站热变形误差补偿研究

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【摘要】：激光跟踪仪是一种技术成熟、精度高、效率高、数字化三坐标测量设备,在飞机数字化装配领域得到了广泛的应用。在飞机数字化装配过程中,为了将实测结果从测量坐标系转换到装配坐标系下以便进行检查,需要频繁利用增强参考系统(Enhanced Reference System, ERS),点对激光跟踪仪进行转站,使测量坐标系与装配坐标系保持一致。本论文以某机型数字化装配重点科研项目为依托,对激光跟踪仪转站测量精度改善相关技术展开了研究。并着重研究了ERS点在激光跟踪仪转站测量时的热变形补偿技术,提出了两种不同的转站热变形误差补偿方法。第一章阐述了飞机数字化装配测量技术在国内外的发展应用现状,论述了研究激光跟踪仪转站测量的背景和改善转站精度的工程意义,给出了论文的研究内容和结构框架。第二章介绍了跟踪仪跟踪系统构成,阐述了仪器定位原理及SVD坐标转换算法。分析了飞机装数字化配现场测量误差的构成,提出了转站精度的评价指标,并对可以减小或消除的误差源提出了应对措施。第三章针对装配对象在不同方向上热膨胀系数不一致的情况,提出了一种基于各向异性三维热变形模型的ERS点转站补偿方法,减小了由热变形引起的系统误差影响。并引入3σ准则对参与转站的ERS点进行筛选,消除粗大误差的影响。第四章在有限元仿真复杂工装热变形的基础上,提出了一种用单位温度热变形系数矩阵λ进行补偿的方法。有限元仿真和实验数据分析都表明复杂工装上的观测点热变形在小范围温度变化下呈线性,根据该特点提出了单位温度热变形系数矩阵λ,并利用该系数矩阵,对具有复杂结构的工装进行热变形补偿。回归分析表明了仿真和实验的一致性,说明了用仿真获得的系数矩阵的正确性。第五章分别应用了SVD分解法、Horn法、3s法、仿真法和实验法进行转站,对比了各方法的转站参数和转站误差。对这五种转站方法的使用场合,使用条件进行了说明。第六章对全文工作进行总结,对需要进一步研究的工作进行了展望。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V262.4

【参考文献】

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1 蔡闻峰;周惠群;何颖;;激光跟踪仪在无人飞机总装中的应用[J];工具技术;2006年08期

2 张福民;曲兴华;叶声华;;大尺寸测量中多传感器的融合[J];光学精密工程;2008年07期

3 李薇;数字化技术在飞机装配中的应用研究[J];航空制造技术;2004年08期

4 范玉青;;飞机数字化装配技术综述——飞机制造的一次革命性变革[J];航空制造技术;2006年10期

5 张春富,张军,唐文彦,瞿宝森;一种基于模式搜索的大尺寸测量移站坐标转换方法[J];航空计测技术;2003年06期

6 张福民;曲兴华;叶声华;;基于蒙特卡罗仿真方法的大尺寸测量不确定度分析[J];计算机集成制造系统;2009年01期

7 杨鹏;梅中义;涂晓君;龚会民;崔勇;;飞机数字化柔性装配测量系统及集成技术研究[J];航空制造技术;2013年12期

8 朱三山;梅中义;;飞机数字化装配测量系统研究[J];现代制造工程;2011年08期

9 郭志敏;蒋君侠;柯映林;;一种精密三坐标POGO柱设计与精度研究[J];浙江大学学报(工学版);2009年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 金正琪;提高激光跟踪仪转站测量精度的技术研究[D];浙江大学;2013年

2 赵乐乐;飞机大部件装配数字化测量场构建技术研究[D];南京航空航天大学;2013年

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本文编号：1251089