【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料装配测量，涉及一种大尺寸复合材料结构件装配中的测量方法，具体涉及一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法。
技术介绍
1、民用飞机上大量采用了复合材料结构，且存在尺寸较大，不便于测量的情况，同时外形精度要求高。结构件不只是复合材料面板，还包括框、梁、支座、连接角片、压板等金属件，因其结构形式多为分段式交付，部件也需要装配后交付，在装配工装上进行面板型面的调整时，通过对面板与卡板或定位装置间隙的测量，反复调整来保证各位置处的间隙满足公差要求，在调整过程中没有数字化的测量设备提供数据支撑，调整过程操作繁琐，耗时时间较长。
2、且对于大尺寸结构件，多需要数次调整数字化测量设备以保证测量效果，影响生产制造效率。定制专用的测量设备，通用性极差，且设计的变动，测量设备同样需要变动，成本成为严重的约束。
3、现在的激光跟踪仪作为最常见的测量系统，一般由激光测距系统、激光测角系统、控制系统、动态测量系统、激光接收器、计算机及测量软件、底座部分组成。激光跟踪仪的测量误差主要为测角误差和测距误差，激光接收器、测量环境、转站精度等因素也会影响测量精度。对于大尺寸结构件，单次的测量过程无法满足测量面积、角度、空间位置需求，多需要数次调整数字化测量设备以保证测量效果，影响生产制造效率。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，通过柔性测量，减少测量过程人力物力消耗，降低制造成本，提高装配效率的
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，使用相机、线结构光投射器、跟踪相机和定位控制点，包括以下步骤：
4、s1：在复合材料结构件上安装或粘贴定位控制点，并且将相机、线结构光投射器、和跟踪相机放在能够观察和跟踪定位控制点的位置；
5、s2：根据定位控制点的数量和位置，建立全局坐标系；
6、s3：控制线结构光投射器向复合材料结构件表面投射结构光，用相机作为测量单元连续拍摄复合材料结构件表面，得带复合材料结构件表面反射光图像变化，得到相位差，得到相机和复合材料结构件的相对位置关系，计算得到复合材料结构件表面在全局坐标系的坐标；
7、s4：使用跟踪相机拍摄复合材料结构件表面，并输入复合材料结构件表面坐标，得到原始连接件组图像，提取原始连接件组图像的轮廓特征，根据跟踪相机之间的相对位置关系，构建三维结构轮廓特征。
8、进一步的，根据待测复合材料结构件的尺寸大小、相机和跟踪相机的视场范围，确定定位控制点的数量和位置，确保分析精度；其中定位控制点具有冗余的数量。
9、进一步的，s4中，构建的三维结构轮廓特征利用冗余的定位控制点校准，得到最终三维特征要素。
10、进一步的，还包括使用视觉跟踪标准架，跟踪相机安装在视觉跟踪标准架上，视觉跟踪标准架能够精细调整跟踪相机的位置和拍摄角度。
11、进一步的，相机为一台，线结构光投射器为一台，视觉跟踪标准架为两台，具有公共测量视野的跟踪相机为两台。
12、进一步的，相机安装在三脚架上，线结构光投射器安装在相机上方。
13、进一步的，相机是高识别速度、相对低精度的相机，跟踪相机是高精度、相对低识别速度的相机。
14、进一步的，s3中，投射的结构光是正弦条纹模板图像。
15、进一步的，完成一轮三维结构轮廓特征识别后，在跟踪相机所在位置做标记以固化跟踪相机的位置，在新一轮识别相同型号的复合材料结构件时，跟踪相机直接放置在标记位置上。
16、本专利技术的有益效果如下：
17、1、本专利技术所涉及的大尺寸复合材料结构件新型多站外形测量方法可适用于多个飞机产品部段的装配，对于减少装配过程外形检测数量，降低制造成本，具有较大的应用价值和经济效益。
18、2、本专利技术可以固化测量位置，减少计算量，减少实际测量用时，提高生产效率，为高效生产提供保障。
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1.一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，使用相机(1)、线结构光投射器(2)、跟踪相机(4)和定位控制点(5)，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，根据待测复合材料结构件的尺寸大小、相机(1)和跟踪相机(4)的视场范围，确定定位控制点(5)的数量和位置，确保分析精度；其中定位控制点(5)具有冗余的数量。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，S4中，构建的三维结构轮廓特征利用冗余的定位控制点(5)校准，得到最终三维特征要素。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，还包括使用视觉跟踪标准架(3)，跟踪相机(4)安装在视觉跟踪标准架(3)上，视觉跟踪标准架(3)能够精细调整跟踪相机(4)的位置和拍摄角度。
5.根据权利要求4所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，相机(1)为一台，线结构光投射器(2)为一台，视觉跟踪标准架(
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，相机(1)安装在三脚架上，线结构光投射器(2)安装在相机(1)上方。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，相机(1)是高识别速度、相对低精度的相机，跟踪相机(4)是高精度、相对低识别速度的相机。
8.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，S3中，投射的结构光是正弦条纹模板图像。
9.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，完成一轮三维结构轮廓特征识别后，在跟踪相机(4)所在位置做标记以固化跟踪相机(4)的位置，在新一轮识别相同型号的复合材料结构件时，跟踪相机(4)直接放置在标记位置上。
...【技术特征摘要】
1.一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，使用相机(1)、线结构光投射器(2)、跟踪相机(4)和定位控制点(5)，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，根据待测复合材料结构件的尺寸大小、相机(1)和跟踪相机(4)的视场范围，确定定位控制点(5)的数量和位置，确保分析精度；其中定位控制点(5)具有冗余的数量。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，s4中，构建的三维结构轮廓特征利用冗余的定位控制点(5)校准，得到最终三维特征要素。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新型多站测量方法，其特征在于，还包括使用视觉跟踪标准架(3)，跟踪相机(4)安装在视觉跟踪标准架(3)上，视觉跟踪标准架(3)能够精细调整跟踪相机(4)的位置和拍摄角度。
5.根据权利要求4所述的一种大尺寸民机复合材料结构件外形新...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昱，王琦，曹诚，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司济南特种结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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