扫描装置和扫描的方法制造方法及图纸

用于预测填隙的扫描装置包括扫描平台。扫描装置还包括耦接到扫描平台的第一扫描仪和耦接到扫描平台的第二扫描仪。扫描平台被配置为使第一扫描仪和第二扫描仪沿X轴线和Z轴线一起移动。扫描平台还被配置为使第一扫描仪和第二扫描仪沿Y轴线和Z轴线彼此独立并且相对于彼此移动。当第一扫描仪和第二扫描仪沿Y轴线在相反方向上移动时，第一扫描仪的第一视场和第二扫描仪的第二视场至少部分重叠。

【技术实现步骤摘要】
扫描装置和扫描的方法
本公开总体上涉及制造，并且更具体地，涉及用于间隙的预测填隙(shimming)的扫描装置和扫描方法。
技术介绍
现代飞机可能需要定制垫片来填充由于制造公差而导致的机身结构部件之间的间隙。垫片用于消除间隙，保持结构性能并最小化下拉力。垫片的数量可能会在大型结构中迅速增加。当前，间隙填充过程涉及手动检查以收集用于垫片制造的测量数据。在任何一种情况下，该过程可能导致制造周期的时间和成本的显著增加。另外，由于要检查的部件的尺寸，收集测量数据可能很麻烦。
技术实现思路
因此，旨在至少解决上述问题的装置和方法将是实用的。以下是根据本公开的主题的示例的非穷举性列表，其可以或可以不被要求保护。在一个示例中，公开的扫描装置包括扫描平台。扫描装置还包括耦接到扫描平台的第一扫描仪和耦接到扫描平台的第二扫描仪。扫描平台被配置为使第一扫描仪和第二扫描仪沿X轴线和Z轴线一起移动。扫描平台还被配置为沿Y轴线和Z轴线彼此独立并且相对于彼此移动第一扫描仪和第二扫描仪。在一个示例中，公开的扫描方法包括以下步骤：(1)将扫描平台移动到相对于零件的扫描位置；(2)在扫描位置，使第一扫描仪和第二扫描仪沿X轴线相对于零件移动；(3)在第一扫描仪处于第一X位置的情况下，使第一扫描仪相对于零件沿Y轴线移动；(4)在第二扫描仪位于第二X位置的情况下，使第二扫描仪相对于零件沿Y轴线移动；(5)在移动第一扫描仪的同时，扫描零件的第一部分以形成第一扫描数据；以及(6)在移动第二扫描仪的同时，扫描零件的第二部分以形成第二扫描数据。由第一扫描仪扫描的零件的第一部分和由第二扫描仪扫描的零件的第二部分彼此部分重叠。第一扫描数据的第一子集和第二扫描数据的第二子集表示第一部分和第二部分的重叠。根据以下详细描述、附图和所附权利要求，所公开的装置、系统和方法的其他示例将变得显而易见。附图说明图1是扫描装置的示例的示意性框图；图2是图1的扫描装置的示例的示意性立体图；图3是图1的扫描装置的示例的示意性立体图；图4是飞机的示例的示意图；图5是使用图1的扫描装置进行扫描的零件的示例的示意图；图6是使用图1的扫描装置进行扫描的零件的示例的示意图；图7是图1的扫描装置的示例的示意性透视图，该扫描装置相对于该零件位于多个扫描位置之一处；图8是图1的扫描装置的示例的示意性透视图；图9是图1的扫描装置的扫描仪的示例的示意性透视图；图10是图1的扫描装置的一部分的示例的示意性透视图；图11是图1的扫描装置的一部分的示例的示意性透视图；图12是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图13是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图14是在图12的方法的一部分期间图1的扫描装置的示例的示意图；图15是图13的方法的一部分的示意图；图16是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图17是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图18是在图16的方法的一部分期间图1的扫描装置的示例的示意图；图19是图17的方法的一部分的示意图；图20是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图21是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图22是在图20的方法的一部分期间，图1的扫描装置的示例的示意图；图23是图21的方法的一部分的示意图；图24是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图25是利用图1的扫描装置进行扫描的方法的一部分的示例的流程图；图26是在图24的方法的一部分期间图1的扫描装置的示例的示意图；图27是在图24的方法的一部分期间图1的扫描装置的示例的示意图；和图28是飞机制造和服务方法的流程图。具体实施方式以下详细描述参考附图，其示出了由本公开描述的具体示例。具有不同结构和操作的其他示例不脱离本公开的范围。在不同附图中，相似的附图标记可以指代相同的特征、元件或部件。下面提供了说明性的非穷举性示例，其可以是但不一定是要求保护的根据本公开的主题。本文中所提及的“示例”是指结合示例所描述的一个或多个特征、结构、元件、部件、特性和/或操作步骤被包括在根据本公开的主题的至少一个实施例和/或实施方式中。因此，贯穿本公开的短语“一个示例”，“另一个示例”，“一个或多个示例”和类似语言可以但不一定指相同的示例。此外，表征任何一个示例的主题可以但不一定包括表征任何其他示例的主题。而且，表征任何一个示例的主题可以但不一定与表征任何其他示例的主题相结合。本公开认识到，在飞机的组装期间，由于制造公差，可能在机身的零件的配合表面之间形成间隙。可以制造垫片并将其放置在尺寸超出预定公差的间隙内。但是，间隙和相应垫片的几何构型可能会在整个零件上发生变化，因此在制造垫片之前，可能需要检查每个垫片位置并需要测量每个间隙。因此，期望快速且精确地识别垫片间隙并制造垫片。本公开认识到通常将检查工具带入制造区域以检查零件。检查工具的设置和操作增加了制造周期的时间和成本。垫片位置的检查和垫片的制造需要精确的测量，这进一步增加了制造周期的时间和成本。因此，期望减少与检查零件和制造垫片相关的时间和成本。本公开认识到，需要填充的间隙的预测可以使得能够在组装飞机部件之前制造垫片。间隙和相应垫片的预测可以减少制造时间和成本中的至少一种，并且可以导致更自动化的过程。但是，预测填隙需要高度的扫描精度。因此，期望获得一个或两个配合零件的高度精确且密集的扫描数据。本公开认识到，对于非常大的零件或对于具有变化的几何构型的零件，获得期望的精确的扫描数据可能变得具有挑战性。例如，常规检查工具的范围可能受到限制。为了检查大型零件，可能需要将检查工具移动到相对于零件的不同位置，或者可能需要额外检查工具才能完全扫描零件。每个额外设置可以增加零件的制造周期的时间。此外，多次设置可能会导致扫描数据不一致。因此，期望快速且精确地获得大零件的扫描数据。本公开认识到，由常规检查工具(例如激光扫描仪)获得的扫描数据的精确性随着从检查工具到被扫描位置的距离的增加而降低。因此，期望在扫描位置和检查工具之间保持最佳且一致的距离。参考图1，通过示例的方式，本公开描述了一种用于预测填隙的扫描装置100。例如，扫描装置100用于扫描零件200的至少一部分以进行预测填隙操作。零件200是经受在准备进行一个或多个后续制造操作而执行的扫描操作的各种类型的对象中的任何一种。扫描装置100提供了用于扫描零件200的至少一部分并收集表示零件200的扫描数据184的器件。扫描数据184是零件200的至少一部分的数字表示并且被用于预测在零件200和第二零件之间的垫片间隙(图3)。例如扫描数据184包括测量数据或采用测量数据的形式，该测量数据代表零件200的几何构型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于预测填隙的扫描装置(100)，包括：/n扫描平台(102)；/n第一扫描仪(104)，以形成用于预测填隙的第一扫描数据(112)，所述第一扫描仪(104)被耦接到所述扫描平台(102)；和/n第二扫描仪(106)，以形成用于预测填隙的第二扫描数据(114)，所述第二扫描仪(106)被耦接到所述扫描平台(102)，/n其中，所述扫描平台(102)被配置为：/n使所述第一扫描仪(104)和所述第二扫描仪(106)沿X轴线和Z轴线一起移动；和/n使所述第一扫描仪(104)和所述第二扫描仪(106)沿Y轴线彼此独立且相对于彼此移动。/n

【技术特征摘要】
20191021 US 16/658,7511.一种用于预测填隙的扫描装置(100)，包括：
扫描平台(102)；
第一扫描仪(104)，以形成用于预测填隙的第一扫描数据(112)，所述第一扫描仪(104)被耦接到所述扫描平台(102)；和
第二扫描仪(106)，以形成用于预测填隙的第二扫描数据(114)，所述第二扫描仪(106)被耦接到所述扫描平台(102)，
其中，所述扫描平台(102)被配置为：
使所述第一扫描仪(104)和所述第二扫描仪(106)沿X轴线和Z轴线一起移动；和
使所述第一扫描仪(104)和所述第二扫描仪(106)沿Y轴线彼此独立且相对于彼此移动。


2.根据权利要求1所述的扫描装置(100)，其中，所述扫描平台(102)包括：
基座(136)；
滑架(138)，其被耦接到所述基座(136)并且沿所述X轴线相对于所述基座(136)可移动；
支撑梁(140)，其被耦接到所述滑架(138)，并且沿所述Z轴线相对于所述滑架(138)可移动；
第一臂(142)，其被耦接到所述支撑梁(140)，并且沿所述Y轴线相对于所述支撑梁(140)可移动，其中所述第一扫描仪(104)被耦接到所述第一臂(142)；和
第二臂(144)，其被耦接到所述支撑梁(140)并且相对于所述支撑梁(140)沿所述Y轴线可移动，其中所述第二扫描仪(106)被耦接到所述第二臂(144)。


3.根据权利要求2所述的扫描装置(100)，其中：
所述第一臂(142)沿所述Z轴线相对于所述支撑梁(140)可移动；和
所述第二臂(144)沿所述Z轴线相对于所述支撑梁(140)可移动。


4.根据权利要求2-3中的任一项所述的扫描装置(100)，其中：
所述第一扫描仪(104)具有第一视场(108)；
所述第二扫描仪(106)具有第二视场(110)；和
当所述第一臂(142)和所述第二臂(144)沿所述Y轴线在相反方向上移动时，所述第一视场(108)和所述第二视场(110)至少部分重叠。


5.根据权利要求2-3中的任一项所述的扫描装置(100)，其中：
所述第一臂(142)和所述第二臂(144)沿所述Y轴线在相反方向上延伸；和
所述第一臂(142)和所述第二臂(144)彼此独立且相对于彼此可移动。


6.根据权利要求2-3中的任一项所述的扫描装置(100)，其中：
所述扫描平台(102)还包括被耦接到所述基座(136)的多个轮组件(146)；
所述基座(136)可移动到零件(200)下方的多个扫描位置(192)，以相对于所述零件(200)的表面(202)定位所述第一扫描仪(104)和所述第二扫描仪(106)；和
其中，所述扫描平台(102)进一步包括多个千斤顶(174)，所述多个千斤顶(174)被耦接到所述基座(136)并被配置为向所述基座(136)施加恒定的力(F)，以便所述基座(136)在所述多个扫描位置(192)中的每一个处保持可重复形状。


7.根据权利要求1-3中的任一项所述的扫描装置(100)，其中：
所述第一扫描数据(112)表示零件(200)的第一部分(204)；
所述第二扫描数据(114)表示所述零件(200)的第二部分(206)；和
所述零件(200)的所述第一部分(204)和所述零件(200)的所述第二部分(206)至少部分重叠，以致所述第一扫描数据(112)的第一子集(120)和所述第二扫描数据(114)的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·I·巴伦苏埃拉，E·M·里德，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US