[发明专利]一种三点式结构装配精度实时监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种三点式结构装配精度实时监测装置及方法，其中装置包括三台便携式坐标测量机，与三套便携式坐标测量机数据通信的上位机，所述的上位机内运行有数据分析模块；所述三套便携式坐标测量机获取公共基准特征的坐标、环境中基准特征的位置信息以及装配件基准特征的位置信息并输出；所述数据分析模块接收三套便携式坐标测量机传送的数据信息计算局部坐标系与全局坐标系的转换关系从而获得装配件的装配精度；方法中采用三个便携式坐标测量机协同测量，可实时反映装配过程中装配件的位置信息和装配精度，便于装配件的位置调整，缩短装配时间，另外便携式坐标测量机坐标测量机具有体积小，安装灵活，使用方便和精度高的特点。

技术领域

本发明涉及大型结构试验装配精度检测领域，尤其涉及一种三点式结构装配精度实时监测装置及方法。

背景技术

地面考核逐渐接近承载极限且更为关注大型试验的量化结果，因此对试验系统的装配、测量的精度要求增高；针对不同环境下的装配要求与基准存在差异，试验件装配后部分基准不能被测量的情况，因此需要更为灵活和适应性强的测量方法；大型结构试验台架、工装、试验件、加载装置和传感器等相互间的装配精度对试验结果影响较大，其中试验件装配过程中的角度很难精确地定量调整，改进装配技术及方法，对获取精准可信的实验数据具有重要的意义。

传统方式借助于工装精度，配合传统的测量工具，如塞尺、游标卡尺、量角器等进行校准定位，其装配精度有限且依赖于技术人员个体技术水平，难以确保大型台架、工装和试验件相对位置的准确性，更缺少定量化的监控手段，装配精度难以定量调控。近年来，光学定位测量技术逐步发展，出现采用激光跟踪设备对装配件定位的方法，但该方法仍具有许多的局限性，如激光跟踪设备价格昂贵，为实现装配件的定位需要多台激光跟踪设备，这极大的增加了装配的成本；激光跟踪设备与监控点之间不能有障碍物，因此对装配位置及空间大小都有一定的要求，且随着测量距离的增大，其精度会降低；此外环境的电磁信号和光线都会对激光跟踪设备产生一定的影响，这些缺陷使得该方法不能得到广泛应用。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种三点式结构装配精度实时监测装置，包括：三台便携式坐标测量机，与三套便携式坐标测量机数据通信的上位机，所述的上位机内运行有数据分析模块；

所述三套便携式坐标测量机获取公共基准特征的坐标、环境中基准特征的位置信息以及装配件基准特征的位置信息并输出；

所述数据分析模块接收三套便携式坐标测量机传送的数据信息计算局部坐标系与全局坐标系的转换关系从而获得装配件的装配精度；

其中每台便携式坐标测量机包括基座，所述基座内设置有用于定位的高精度锥形孔，所述基座上固定连接有开关式磁力座，所述开关式磁力座上固定连接有底座，所述底座上安装有一台便携式坐标测量机，所述便携式坐标测量机的端部固定连接有球形测头，该便携式坐标测量机还包括定位标准座，所述定位标准座与装配件相连接，其中在基座的左右两侧分别设置有三个高精度锥形孔。

一种三点式结构装配精度实时监测装置的监测方法，包括如下步骤：

建立三台便携式坐标测量机移动前后位置的转换关系，在装配件上安装定位标准座，其中每个定位标准座至少有一台便携式坐标测量机与之对应；