【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞机自动化对接，具体涉及一种飞机自动化对接测量销及其对接方法。
技术介绍
1、飞机装配是飞机研制的关键和核心技术，是飞机生产制造的重要组成部分。大部件对接是飞机装配的主要环节之一，对接质量在很大程度上决定了飞机性能、生产成本和制造周期。其中，机翼的对接是飞机试验件各项强度试验前最后一项装配工序，但因新型号产品精度要求高，对接现场环境恶劣、无专用对接工装和成熟工艺技术等原因，机翼对接往往成为研制新型号飞机的关键技术难题之一。
2、传统的机翼装配技术通常使用大型的、固定的对接平台来支撑和定位待对接部件，且大多数对接平台只能专门于特定机型、特定形状的部件，并不具备通用性，还必须依靠人工进行操作，导致装配效率低、装配质量和装配周期难以保证。随着飞机装配技术的发展，目前在机翼装配中国外普遍采用集成先进制造技术打造的柔性化、数字化、自动化的对接平台，大幅提高对接装配的质量和效率，具有很好的通用性；但我国目前普遍应用的飞机机翼装配工装和机翼自动化对接系统的通用性还比较差，设计制造周期长、研制成本高、开敞性差、应用单一，难以满足飞机多品种、小批量生产模式下的研制需求。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了解决上述问题，本专利技术提供一种飞机自动化对接测量销及其对接方法，实现中央翼和外翼精准自动对接。
2、
3、一种飞机自动化对接测量销，测量销呈圆柱状，两端分别设有标准激光测量孔，中间设有一个轴肩；
4、两个标准激光测量孔外端面与轴肩中心
5、在中央翼测量时，将测量销旋入中央翼双耳接头同轴孔中，同时将轴肩贴紧外侧耳片内表面，通过测量销在双耳接头内侧方向的激光测量孔测量中央翼双耳接头的对接交点理论值；
6、在外翼测量时，将测量销反向旋入外翼单耳接头孔中，同时将轴肩贴紧耳片内侧表面，通过测量销在单耳接头内侧方向的激光测量孔测量外翼单耳接头的对接交点理论值。
7、进一步，中央翼双耳接头的对接交点理论值和单耳接头的对接交点理论值重合。
8、一种飞机自动化对接方法，用于对接飞机外翼和中央翼，基于测量销实施，包括以下步骤：
9、1)选定外翼部件对接站位，车载调姿平台移动至位置一，将外翼部件托举至对接站位；
10、2)在中央翼激光测量站位建立对接系统基准坐标系，选定激光测量站位一，在激光测量站位一下，根据虚拟坐标系校准方法将对接系统基准坐标系与车载调姿平台坐标系统一；
11、3)在激光站位一下，利用测量销测量中央翼各双耳接头对接交点理论值z1；
12、4)选定测量外翼的激光测量站位二，重新建立基准坐标系；
13、5)在激光站位二下，利用测量销测量外翼各单耳接头对接交点理论值y1；
14、6)根据中央翼对接交点理论值z1与外翼对接交点理论值y1计算出调姿角度及入位位移，并进行外翼部件角度调姿；
15、7)记录车载调姿平台位置一的数据n1；
16、8)移动车载调姿平台后退固定距离至车载调姿平台位置二，并记录位置二的数据n2；
17、9)根据6)中计算出的入位位移，驱动车载调姿平台进行外翼部件模拟入位，在激光站位二下，测量外翼模拟入位后各单耳接头对接交点值d1；
18、10)将8)中n2与9)中d1组合为一组点集，通过与7)中的n1点集进行拟合换算，得到在位置一中外翼模拟入位后对接交点值d2；
19、11)将10)中得到的外翼模拟入位后对接交点值d2与5)中外翼对接交点理论值y1进行对比得到对接系统误差；
20、12)选定对接激光测量站位三，重新建立基准坐标系，根据3)中央翼对接交点理论值z1及11)中对接系统系统误差，计算系统误差补偿，并修正中央翼最终对接交点理论值z2；
21、13)重新将车载调姿平台移动至位置一，将外翼部件托举至对接站位；在激光站位三下，利用测量销测量外翼各单耳接头最终对接交点理论值y2；
22、14)根据修正后的中央翼与外翼最终对接交点理论值，计算修正后的出调姿角度及入位位移，并进行外翼部件角度调姿；
23、15)计算入位角度，规划入位轨迹后，驱动外翼入位，完成其中央翼及外翼上的各组单双耳接头孔销对接。
24、进一步，1)中，车载调姿平台通过安装的分布式数控定位器及过渡保护托架承载固定外翼部件，数控定位器控制系统进行外翼调姿。
25、进一步，2)中，虚拟坐标系校准方法过程如下：
26、1)在激光测量软件sa中建立虚拟坐标系；
27、2)在虚拟坐标系下，车载调姿平台带负载分别进行xyz三轴移动200mm，精确计算虚拟坐标系与车载调姿平台坐标系的同名轴间夹角；
28、3)将虚拟坐标系沿zyz或zxz三轴依次旋转各同名轴间夹角；
29、4)重复2)和3)步骤内容，直至将虚拟坐标系、车载调姿平台坐标系各同名轴校准至完全平行；
30、5)平移虚拟坐标系原点至车载调姿平台坐标系，达到两坐标系完全统一。
31、进一步，6)中，计算调姿角度及入位位移时，采用德国siemens公司的840dsl控制系统，实现车载调姿平台的多轴联动控制，实现调姿角度及入位位移解算。
32、进一步，6)中，调姿过程是基于西门子控制系统的分布式虚拟多轴转换方法；分布式虚拟多轴转换方法是指多个平行的运动部件通过特有的转换演算实现多轴联动调姿，使得运动部件可以定位和导向，并能实时转换执行所有参与运动的轴在转换中计算的结果；把数个参与调姿的车载调姿平台的轴拟合成虚拟的空间六个自由度的变换，并提供了确定姿态最佳接近路径。
33、进一步，7)中，记录车载调姿平台位置一方式如下：
34、在激光站位二下，记录车载调姿平台外翼部件托架上预制激光测量标准孔得到的拟合基准点n1。
35、进一步，8)中，后退距离不小于200mm；后退是为避免此时直接进行入位产品带来的干涉碰撞，可选择后退任意不影响调姿平台及外翼部件相对关系的位置。
36、进一步，15)中，入位角度计算方式如下：在对接系统基准坐标系下，利用激光测量销实测外翼单耳接头轴线端点，构建轴线及其法平面，用空间几何方法转换解出入位角度；根据车载调姿平台位置解算出外翼部件的入位位移及入位角度，利用车载调姿平台控制系统编写g代码完成对接轨迹设计并驱动其完成入位。
37、本申请的有益效果在于：
38、本专利技术通过同轴测量销设计，解决了中央翼外翼测量基准面不同的问题，保证了对接孔位轴向的精准补偿，从而满足不同基准下测量对接交点理论值的统一；本专利技术在对接系统基准坐标系下测量对合理论值，将坐标系统一于基准坐标系下进行对接，减少了坐标系拟合转换次数，进而减小了恢复坐标系的误差，极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种飞机自动化对接测量销，其特征在于：所述测量销呈圆柱状，两端分别设有标准激光测量孔，中间设有一个轴肩；
2.根据权利要求1所述的测量销，其特征在于，中央翼双耳接头的对接交点理论值和单耳接头的对接交点理论值重合。
3.一种飞机自动化对接方法，用于对接飞机外翼和中央翼，基于前述任一项权利要求所述的测量销实施，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，1)中，车载调姿平台通过安装的分布式数控定位器及过渡保护托架承载固定外翼部件，数控定位器控制系统进行外翼调姿。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，2)中，虚拟坐标系校准方法过程如下：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，6)中，计算调姿角度及入位位移时，采用德国SIEMENS公司的840DSL控制系统，实现车载调姿平台的多轴联动控制，实现调姿角度及入位位移解算。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，6)中，调姿过程是基于西门子控制系统的分布式虚拟多轴转换方法；分布式虚拟多轴转换方法是指多个平行的运动部件通过特有的转
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，7)中，记录车载调姿平台位置一方式如下：
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，8)中，后退距离不小于200mm。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，15)中，入位角度计算方式如下：在对接系统基准坐标系下，利用激光测量销实测外翼单耳接头轴线端点，构建轴线及其法平面，用空间几何方法转换解出入位角度；根据车载调姿平台位置解算出外翼部件的入位位移及入位角度，利用车载调姿平台控制系统编写G代码完成对接轨迹设计并驱动其完成入位。
...【技术特征摘要】
1.一种飞机自动化对接测量销，其特征在于：所述测量销呈圆柱状，两端分别设有标准激光测量孔，中间设有一个轴肩；
2.根据权利要求1所述的测量销，其特征在于，中央翼双耳接头的对接交点理论值和单耳接头的对接交点理论值重合。
3.一种飞机自动化对接方法，用于对接飞机外翼和中央翼，基于前述任一项权利要求所述的测量销实施，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，1)中，车载调姿平台通过安装的分布式数控定位器及过渡保护托架承载固定外翼部件，数控定位器控制系统进行外翼调姿。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，2)中，虚拟坐标系校准方法过程如下：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，6)中，计算调姿角度及入位位移时，采用德国siemens公司的840dsl控制系统，实现车载调姿平台的多轴联动控制，实现调姿角度及入位位移解算。
7.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：净鑫，卢扬，杨锋，邵偲洁，徐剑钊，
申请(专利权)人：中航西安飞机工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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