飞机蒙皮外形自动化激光扫描测量关键技术研究
发布时间：2021-12-09 22:19
数字化测量技术在航空制造中的应用越来越广泛,为飞机零部件的检测提供了高效率、高精度的测量手段,正逐渐替代基于模拟量传递的传统检测方式。针对飞机蒙皮数字化测量来说,目前仍存在以下问题:大多数数字化测量设备的开发不够深入,自动化应用程度较低,未能形成统一的测量流程与检测规范;对于一些关键特征的测量数据,缺乏合理有效的数据处理方法。针对上述问题,本文提出了一种采用机器人夹持T-Scan依据规划路径扫描的自动化测量方式。以蒙皮外形中的型面特征与轮廓特征为主要研究对象,设计了“数字化离散定义-扫描路径规划-自动化扫描-测量数据处理及产品质量评价”的测量方案,研究了该测量方式下的四个关键技术。具体如下:（1）设计基于激光扫描的飞机蒙皮外形自动化测量方案。分析蒙皮外形测量需求,构建自动化测量系统,制定完整的蒙皮外形测量流程。（2）研究面向测量的蒙皮外形特征数字化离散定义方法。实现蒙皮外形检测特征的识别提取,针对型面、轮廓特征,采用自适应的数字化离散方法,将外形特征以离散点信息表示。（3）研究T-Scan的扫描路径规划方法。分析激光扫描仪的测量约束条件,结合数字化离散点信息,提出了基于区域生长法的扫描...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Lambda龙门测量机
图 1.1 Lambda 龙门测量机 图 1.2 Delta HACR 龙门测量机激光跟踪仪是一种便携式测量设备，具有效率高、精度高、实时追踪型强，操作方便[11]的,在航空企业中应用最多的是 Leica 激光跟踪仪。自上实际 80 年代应用至今，Leica 激光跟已发展成集靶球、固定测量(T-Mac)、探针接触测量(T-Probe)及手持式扫描测量(T-Scan)的能综合测量系统，在飞机部件装配、工装校准及产品研发等方面发挥着重要作用[12]，如图示。Premium 航空技术公司利用激光跟踪仪系统实现机器人定位修正，实现机身桁条的高装配，如图 1.4 所示。T-Probe 具有轻便、灵活的特点，接触式测量保证较高的测量精度，测量深孔、凹槽等隐蔽特征，如图 1.5 所示。T-Scan 可实现零件外形的快速检测，如图 1.6。空中客车 A380 最后总装阶段选用四台激光跟踪仪实现装配的定位，其中两台用于机身测量，两台用于机翼测量，该方法不仅充分保证飞机的装配质量，同时大大缩短了每架次的生产周期，工作量降为原来的一半[13]。
图 1.2 Delta HACR 龙门测量机效率高、精度高、实时追踪型强，操作方便[11]的踪仪。自上实际 80 年代应用至今，Leica 激光跟接触测量(T-Probe)及手持式扫描测量(T-Scan)的校准及产品研发等方面发挥着重要作用[12]，如图仪系统实现机器人定位修正，实现机身桁条的高灵活的特点，接触式测量保证较高的测量精度，。T-Scan 可实现零件外形的快速检测，如图 1.6激光跟踪仪实现装配的定位，其中两台用于机身分保证飞机的装配质量，同时大大缩短了每架次
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向航空结构件的自动化测量技术研究及应用[J]. 曹文军,隋少春,段桂江,韩雄,黄明聪. 制造技术与机床. 2016(09)
[2]基于CATIA/CAA的快速布点技术研究[J]. 韩志仁,李子牮,彩辉. 航空制造技术. 2016(09)
[3]基于特征分解的复杂零件测量规划与建模技术[J]. 王乔,成思源,卜研,杨雪荣. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[4]一种拟合三维空间直线的新方法[J]. 许辉熙,薛万蓉,程熙. 测绘通报. 2015(09)
[5]数字时代的跟踪仪 最新测量技术与应用[J]. 刘霜. 航空制造技术. 2015(07)
[6]基于遗传算法的机翼壁板扫描路径优化[J]. 艾小祥,俞慈君,方强,陈磊,方伟,沈立恒. 浙江大学学报(工学版). 2015(03)
[7]面向数字化装配的大型蒙皮精确成形技术[J]. 李西宁,仝梦佳,郭飞燕,王仲奇,李玉华,马运辉. 航空制造技术. 2015(Z1)
[8]曲面的有限元网格顶点法矢算法[J]. 阳湘安,阮锋. 计算机工程与设计. 2014(09)
[9]飞机蒙皮数字化制造技术应用研究[J]. 胡愈刚,孙安全,王晓平,周亮,郭初阳. 新技术新工艺. 2014(08)
[10]空间直线拟合的整体最小二乘算法[J]. 姚宜斌,黄书华,孔建,何军泉. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
博士论文
[1]飞机装配中大尺寸测量场的建立与优化技术[D]. 金涨军.浙江大学 2016
[2]激光跟踪系统的设计[D]. 李杏华.天津大学 2003
硕士论文
[1]激光跟踪仪测量数据处理及可视化技术研究[D]. 姚为星.吉林大学 2016
[2]飞机部件对接调姿技术研究与软件开发[D]. 戴肇鹏.南京航空航天大学 2015
[3]面向面扫描测量机器人的测量规划基础算法研究[D]. 李浩.合肥工业大学 2014
[4]飞机部件外形数字化检测规划技术研究[D]. 侯尚.南京航空航天大学 2014
[5]飞机机翼装配中的扫描路径规划研究[D]. 艾小祥.浙江大学 2014
[6]基于激光跟踪仪的飞机机翼自动化扫描测量系统设计[D]. 袁菲菲.浙江大学 2014
[7]飞机钣金件外形数字化检测系统研发[D]. 陈博.南京航空航天大学 2014
[8]基于三维模型的钣金零件检验特征提取与识别研究[D]. 李青义.沈阳理工大学 2014
[9]混合式特征识别方法研究及在毛坯设计中的应用[D]. 陈广飞.郑州大学 2013
[10]基于立体视觉的测量机器人的标定与测量规划[D]. 查弘文.南京航空航天大学 2013
本文编号：3531411
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Lambda龙门测量机
图 1.1 Lambda 龙门测量机 图 1.2 Delta HACR 龙门测量机激光跟踪仪是一种便携式测量设备，具有效率高、精度高、实时追踪型强，操作方便[11]的,在航空企业中应用最多的是 Leica 激光跟踪仪。自上实际 80 年代应用至今，Leica 激光跟已发展成集靶球、固定测量(T-Mac)、探针接触测量(T-Probe)及手持式扫描测量(T-Scan)的能综合测量系统，在飞机部件装配、工装校准及产品研发等方面发挥着重要作用[12]，如图示。Premium 航空技术公司利用激光跟踪仪系统实现机器人定位修正，实现机身桁条的高装配，如图 1.4 所示。T-Probe 具有轻便、灵活的特点，接触式测量保证较高的测量精度，测量深孔、凹槽等隐蔽特征，如图 1.5 所示。T-Scan 可实现零件外形的快速检测，如图 1.6。空中客车 A380 最后总装阶段选用四台激光跟踪仪实现装配的定位，其中两台用于机身测量，两台用于机翼测量，该方法不仅充分保证飞机的装配质量，同时大大缩短了每架次的生产周期，工作量降为原来的一半[13]。
图 1.2 Delta HACR 龙门测量机效率高、精度高、实时追踪型强，操作方便[11]的踪仪。自上实际 80 年代应用至今，Leica 激光跟接触测量(T-Probe)及手持式扫描测量(T-Scan)的校准及产品研发等方面发挥着重要作用[12]，如图仪系统实现机器人定位修正，实现机身桁条的高灵活的特点，接触式测量保证较高的测量精度，。T-Scan 可实现零件外形的快速检测，如图 1.6激光跟踪仪实现装配的定位，其中两台用于机身分保证飞机的装配质量，同时大大缩短了每架次
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向航空结构件的自动化测量技术研究及应用[J]. 曹文军,隋少春,段桂江,韩雄,黄明聪. 制造技术与机床. 2016(09)
[2]基于CATIA/CAA的快速布点技术研究[J]. 韩志仁,李子牮,彩辉. 航空制造技术. 2016(09)
[3]基于特征分解的复杂零件测量规划与建模技术[J]. 王乔,成思源,卜研,杨雪荣. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[4]一种拟合三维空间直线的新方法[J]. 许辉熙,薛万蓉,程熙. 测绘通报. 2015(09)
[5]数字时代的跟踪仪 最新测量技术与应用[J]. 刘霜. 航空制造技术. 2015(07)
[6]基于遗传算法的机翼壁板扫描路径优化[J]. 艾小祥,俞慈君,方强,陈磊,方伟,沈立恒. 浙江大学学报(工学版). 2015(03)
[7]面向数字化装配的大型蒙皮精确成形技术[J]. 李西宁,仝梦佳,郭飞燕,王仲奇,李玉华,马运辉. 航空制造技术. 2015(Z1)
[8]曲面的有限元网格顶点法矢算法[J]. 阳湘安,阮锋. 计算机工程与设计. 2014(09)
[9]飞机蒙皮数字化制造技术应用研究[J]. 胡愈刚,孙安全,王晓平,周亮,郭初阳. 新技术新工艺. 2014(08)
[10]空间直线拟合的整体最小二乘算法[J]. 姚宜斌,黄书华,孔建,何军泉. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
博士论文
[1]飞机装配中大尺寸测量场的建立与优化技术[D]. 金涨军.浙江大学 2016
[2]激光跟踪系统的设计[D]. 李杏华.天津大学 2003
硕士论文
[1]激光跟踪仪测量数据处理及可视化技术研究[D]. 姚为星.吉林大学 2016
[2]飞机部件对接调姿技术研究与软件开发[D]. 戴肇鹏.南京航空航天大学 2015
[3]面向面扫描测量机器人的测量规划基础算法研究[D]. 李浩.合肥工业大学 2014
[4]飞机部件外形数字化检测规划技术研究[D]. 侯尚.南京航空航天大学 2014
[5]飞机机翼装配中的扫描路径规划研究[D]. 艾小祥.浙江大学 2014
[6]基于激光跟踪仪的飞机机翼自动化扫描测量系统设计[D]. 袁菲菲.浙江大学 2014
[7]飞机钣金件外形数字化检测系统研发[D]. 陈博.南京航空航天大学 2014
[8]基于三维模型的钣金零件检验特征提取与识别研究[D]. 李青义.沈阳理工大学 2014
[9]混合式特征识别方法研究及在毛坯设计中的应用[D]. 陈广飞.郑州大学 2013
[10]基于立体视觉的测量机器人的标定与测量规划[D]. 查弘文.南京航空航天大学 2013
本文编号：3531411
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