[发明专利]一种六轴大部件筒段对接虚拟仿真台使用方法

说明书

本发明涉及一种六轴大部件筒段对接虚拟仿真台使用方法，包括：照相测量部分、筒段支撑调姿部分、激光测量部分、照相标定架部分以及底座。用于验证飞机总装对接装配偏差分析软件的虚拟仿真平台。该平台通过激光轮廓传感器获取筒段表面外形数据，通过工业相机获取筒段端面上的关键特征点的位置信息，通过六轴支撑调姿结构对动部件进行六自由度运动控制，可以实现实测数据下的偏差测量，以实现验证装配偏差分析软件的功能。同时本发明也可以用来为实际工程中该类型大部件总装对接装配偏差预测提供研究基础与技术验证。

技术领域

本发明属于飞机装配偏差预测领域，涉及一种六轴大部件筒段对接虚拟仿真台及使用方法，用于验证飞机总装对接装配偏差预测软件的虚拟仿真平台。

背景技术

飞机是一种外形复杂、零部件数量巨大、协调关系复杂的产品。飞机装配过程中，对接装配质量的优劣直接影响着整架飞机的装配准确度。机身由框、桁架、蒙皮、横梁等结构组成，但是受自身结构特点、部件刚度低、加工制造误差以及对接装配时采取的工装装夹定位方式等因素的影响使得实际部件外形与理论制造模型之间存在一定偏差，该偏差伴随着装配过程产生、传递和累积，在对接过程中受端面平行度及垂直度公差的影响，协调关系复杂，存在对缝阶差和对缝间隙等问题，需要反复试装且效率低，难以准确预测装配偏差。

随着数字孪生概念的提出以及现代先进测量技术的发展，可通过三维数字化测量设备获得较高精度的零件表面数据，构建能够一一映射零件的真实状态信息的数字孪生模型，以数学分析的方法预测实际工况下的零件装配完成后的关键特征点的精度，这在一定程度上节约了成本和时间，对提高飞机的装配准确度以及指导后续的装配工作具有重要的意义。但基于数字孪生技术的应用仍停留在概念的描述层面，现还没有文献研究数字孪生在实际装配体偏差预测方面实现的技术方法。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种六轴大部件筒段对接虚拟仿真台使用方法，基于数字孪生技术的六轴大部件筒段对接虚拟仿真台，以两段筒体对接比例样件来模拟实际飞机对接装配，用来为实际工程中该类型大部件总装对接装配偏差预测提供研究基础与技术验证。

技术方案

一种六轴大部件筒段对接虚拟仿真台，其特征在于包括位于底座5的平台上的照相测量部分1、筒段支撑调姿部分2和激光测量部分3；所述照相测量部分1结构为：直线滑移台10位于底座5上，相机立柱8通过立柱滑块9安装于直线滑移台10上，相机横梁6安装于相机立柱8上，相机横梁6上设有相机撑杆7，撑杆7的两端设有相机座滑块13，工业相机11通过相机座12固定在相机座滑块13上；所述筒段支撑调姿部分2结构为：静支撑台15和动支撑底座23与直线滑移台10平行安装，静支撑台15上设有静筒段14，动支撑底座23上依次为电动升降台22、三坐标转动角位移台21、单坐标电动位移台二20、单坐标电动位移台一19、动支撑台18和动筒段17；所述激光测量部分3的结构为：支撑底座24位于静支撑台15和动支撑底座23一侧，且平行安装，直线模组28安装在支撑底座24上，传感器立柱25安装于直线模组28上，激光轮廓传感器27通过传感器支座26安装于传感器立柱25上。

还包括照相标定架部分4，结构为：标定架31上设有标定架横梁29，标定架横梁29上两侧各固定安装一个标定板30；使用时，设于支撑底座24位于静支撑台15和动支撑底座23的侧边。

所述静筒段14和动筒段17的拍照端面分别加工有销孔和定位槽16。

所述相机座滑块13在相机撑杆7上能够转动和滑动。

所述工业相机11采用Balser工业相机。

所述激光轮廓传感器27采用Gocator 3D激光轮廓传感器。

一种所述六轴大部件筒段对接虚拟仿真台的使用方法，其特征在于：

步骤1:激光扫描