一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法技术

本发明专利技术涉及飞机装配技术领域，具体涉及一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法。包括步骤：对装配工艺模型进行预读分析，筛选出装配关键特征；提取相应装配过程的装配关键特征对应的属性信息；对装配关键特征进行优先级排序；根据排序后的装配关键特征及属性信息，结合装配全流程中的几何误差传递规律，制定面向装配全流程的测量方案；依据测量方案，将装配现场实测数据与属性信息进行匹配；根据装配现场实测数据的类型确定数据表征策略，并对几何类数据进行拟合、对非几何类数据进行标注。该基于特征的装配过程多源异构数据表征方法的目的是解决飞机装配过程中产生的多源异构数据的综合作用下，极易产生装配超差与装配缺陷的问题。缺陷的问题。缺陷的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法


[0001]本专利技术涉及飞机装配
，具体涉及一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法。

技术介绍

[0002]飞机装配过程由若干装配段位(如前、中、后机身装配段位)组成，每个段位又可以细分为若干装配工位。通常情况下每个装配工位的具体执行内容由装配大纲(Assembly Outline，AO)制定，AO中的装配工序细化装配内容，装配工序结束后需要进行重要工序的检验。飞机装配技术状态的主要元素可归纳为：装配段位、装配工位、AO、装配工序、检验。在实际装配操作中，由于工装误差、装配变形、零件制造偏差等实际因素，导致飞机产品装配后不满足设计要求，装配返工、装配报废事件时有发生。
[0003]目前，国内飞机制造厂商控制装配质量的措施和手段主要集中在装配工艺设计阶段，借助于数字化的装配容差分析软件，通过对零部件设计公差进行缩放，装配工艺进行调整，在数字化软件环境下，反复进行虚拟装配，逐步调整零件公差与装配工艺，以达到控制装配精度的目的。然而，在飞机现场装配生产阶段，缺乏有效的精度预测控制方式，除了针对某些工序留有装配余量以便进行“边装边调”外，大部分的工序装配处于“试装”状态，导致不必要的装配返工与工装调节工作，致使装配生产率下降。受结构特点和结构刚性等因素影响，在飞机装配中大量采用铆接和螺接等连接手段，同时，为了保证装配协调及外形准确度要求，并保证装配过程中组件、部件具有一定的结构刚度，飞机装配采用了大量的结构复杂、准确度高的装配型架，这一切均显示出,与一般机械产品的装配过程相比，飞机装配具有非常显著的特点。
[0004]装配过程产生的多源异构数据包括异质叠层结构(CFRP、GFRP、铝合金、钛合金等)、装配作用力(定位、制孔、连接、回弹)、多源头的几何误差(零件误差、工装误差、变形误差)、多变的装配环境(温度变化、湿度变化)等，在这些多异构数据的综合作用下，极易产生装配超差与装配缺陷。
[0005]因此，专利技术人提供了一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法。

技术实现思路

[0006](1)要解决的技术问题
[0007]本专利技术实施例提供了一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法，解决了飞机装配过程中产生的多源异构数据的综合作用下，极易产生装配超差与装配缺陷的技术问题。
[0008](2)技术方案
[0009]本专利技术提供了一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法，包括以下步骤：
[0010]对装配工艺模型进行预读分析，筛选出装配关键特征；
[0011]根据实际装配过程需要，提取相应装配过程的所述装配关键特征对应的属性信
息；
[0012]结合装配全流程中每个零件、每个装配单元对应的技术指标对最终达到的顶层技术要求的影响程度，对所述装配关键特征进行优先级排序；
[0013]根据排序后的装配关键特征及所述属性信息，结合所述装配全流程中的几何误差传递规律，制定面向所述装配全流程的测量方案；
[0014]依据所述测量方案，将装配现场实测数据与所述属性信息进行匹配；
[0015]根据所述装配现场实测数据的类型确定数据表征策略，并对几何类数据进行拟合、对非几何类数据进行标注。
[0016]进一步地，所述对装配工艺模型进行预读分析，筛选出装配关键特征，具体为：
[0017]根据设计阶段定义的关键、重要特性、零组件的配合关系、各工序的检测要求，对所述装配工艺模型进行预读分析，筛选出所述装配关键特征。
[0018]进一步地，所述装配关键特征包括几何特征及非几何特征。
[0019]进一步地，所述非几何特征包括组合特征、关联特征及属性特征。
[0020]进一步地，所述根据实际装配过程需要，提取相应装配过程的所述装配关键特征对应的属性信息，具体为：
[0021]针对飞机零部件装配过程，将产品顶层技术进行分解至具体的装配特征，提取每个所述装配关键特征包含的属性信息。
[0022]进一步地，所述依据所述测量方案，将装配现场实测数据与所述属性信息进行匹配，具体为：
[0023]对照所述装配关键特征的排序结果、对应属性、装配现场产生的尺寸几何测量数据及多个维度的多源异构数据，进行所述装配现场实测数据与所述属性信息的匹配。
[0024]进一步地，所述将装配现场实测数据与所述属性信息进行匹配之后，还包括：进行噪声数据滤除。
[0025]进一步地，所述对几何类数据进行拟合，具体包括：
[0026]对平面数据进行表征时，根据测量所得的第一点云数据，进行平面方程拟合，计算平面法向，并按测量结果标注平面属性信息。
[0027]进一步地，所述对几何类数据进行拟合，具体还包括：
[0028]对孔数据进行表征时，根据测量所得的第二点云数据，进行柱面方程拟合，计算孔中心点、孔法向量及孔深度，并按测量结果标注曲面属性信息。
[0029]进一步地，所述对非几何类数据进行标注，具体为：
[0030]对间隙/阶差数据进行表征时，根据测量所得的第三点云数据，拟合被测间隙/阶差关联零件表面，计算间隙值、阶差值及夹角值，并按间隙/阶差关联零件信息标注参考面信息。
[0031](3)有益效果
[0032]综上，本专利技术通过综合考虑装配现场产生的尺寸几何测量数据以及人、机、料、法、环等多个维度的多源异构数据，结合装配工艺要求，基于装配关键特征进行多源异构数据的重构和表征，用以装配仿真和精度控制，指导工艺的优化，提高装配精度和装配效率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术实施例提供的一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法的流程示意图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例。
[0036]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0037]图1是本专利技术实施例提供的一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法的流程示意图，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
[0038]S100、对装配工艺模型进行预读分析，筛选出装配关键特征；
[0039]S200、根据实际装配过程需要，提取相应装配过程的装配关键特征对应的属性信息；
[0040]S300、结合装配全流程中每个零件、每个装配单元对应的技术指标对最终达到的顶层技术要求的影响程度，对装配关键特征进行优先级排序；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于特征的装配过程多源异构数据表征方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：对装配工艺模型进行预读分析，筛选出装配关键特征；根据实际装配过程需要，提取相应装配过程的所述装配关键特征对应的属性信息；结合装配全流程中每个零件、每个装配单元对应的技术指标对最终达到的顶层技术要求的影响程度，对所述装配关键特征进行优先级排序；根据排序后的装配关键特征及所述属性信息，结合所述装配全流程中的几何误差传递规律，制定面向所述装配全流程的测量方案；依据所述测量方案，将装配现场实测数据与所述属性信息进行匹配；根据所述装配现场实测数据的类型确定数据表征策略，并对几何类数据进行拟合、对非几何类数据进行标注。2.根据权利要求1所述的基于特征的装配过程多源异构数据表征方法，其特征在于，所述对装配工艺模型进行预读分析，筛选出装配关键特征，具体为：根据设计阶段定义的关键、重要特性、零组件的配合关系、各工序的检测要求，对所述装配工艺模型进行预读分析，筛选出所述装配关键特征。3.根据权利要求1所述的基于特征的装配过程多源异构数据表征方法，其特征在于，所述装配关键特征包括几何特征及非几何特征。4.根据权利要求3所述的基于特征的装配过程多源异构数据表征方法，其特征在于，所述非几何特征包括组合特征、关联特征及属性特征。5.根据权利要求1所述的基于特征的装配过程多源异构数据表征方法，其特征在于，所述根据实际装配过程需要，提取相应装配过程的所述装配关键特征对应的属性信息，具体为：针对飞机零部件装配过程，将产...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，王明阳，尚江坤，肖庆东，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：