CN110146016A - 一种机翼c型梁柔性检测装备及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种机翼C型梁柔性检测装置及检测方法，其结构包括平台、一组对称的滑台、三坐标测量机构、控制系统，一组对称的滑台沿平台长度方向放置，三坐标测量机构横跨在滑台上，并沿滑台运动，C型梁定位在平台上表面一组对称的滑台内侧，控制系统控制三坐标测量机构运动并对C型梁的内、外型面进行检测。
Description
技术领域
本申请涉及飞机部件装配制造技术领域，特别使机翼腹板面为平面的C型梁的检测装备及检测方法。
背景技术
飞机机翼梁类结构较多，其中C型梁是一个较大的分类，C型梁中腹板面为平面的占比为绝大多数，腹板面为平面的C型梁结构为下凹部分腹板为平板面，两侧翻边为立肋，立肋带外形曲面。在大中型飞机制造中，C型梁的立肋外形曲面由于热变形和模具制造误差等因素引起的结构回弹和变形，复材成型C型梁制造完成后，需要通过检验工装的再检验手段确定C型梁制造精度。目前C型梁检验主要依靠构架样板检验夹具，依靠塞尺确定差值；由于C型梁数量较多，检验夹具也非常多，极大的浪费了厂房面积和流转工时；同时，由于检验主要有手工操作，根据人为操作力度和经验有很大关系，传统检验方式可信度较低。
另外，一般高精密检验也可以使用测量机进行检验，但是目前测量机的行程都不是特别大，同时测量机是按照点位走路径的，对于一个有20多个肋位的机翼前后梁需要要检查外型面和内型面，需要走80条30mm－150mm的型面路径线，同时距离比较长，测量周期将相当长，同时测量范围和路径加大会影响测量精度，且测量机需要采用恒温间进行测量，维护难度较大，所以，在大型零件产品批产过程中一般很难采用测量机进行测量。
随着测量技术、传感器技术、数字化技术的发展和产品研制精度要求的提高，依靠传统手动机械的检验方式已经不能完全满足新一代飞机制造要求，需要新的精确的数字化的人为干预较少的新的检验方法，需要开展新的检验装备及方法相关技术研究，大力提升产品检验精度和节约生产制造成本。
申请内容
本申请的目的是提供一种腹板面为平面的C型梁柔性检测装备及检测方法，该装备及方法可以适用于飞机腹板面为平面的C型梁柔性检测。
为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：
一种机翼C型梁柔性检测装置，其结构包括平台、一组对称的滑台、三坐标测量机构、控制系统，一组对称的滑台沿平台长度方向放置，三坐标测量机构横跨在滑台上，并沿滑台运动，C型梁定位在平台上表面一组对称的滑台内侧，控制系统控制三坐标测量机构运动并对C型梁的内、外型面进行检测。平台上沿滑台对称中心线设置一排等距50mm的定位孔，滑台带有滑轨和X向光栅尺，并通过精密丝杆传动。
三坐标测量机构由龙门和测量组件组成，龙门沿滑台移动，龙门横梁侧面上设有十字滑轨，沿龙门横梁宽度方向设有Y向光栅尺，测量组件沿十字滑轨做高低和横向运动。测量组件包括底板、旋转台、线激光测距传感器，底板固定在十字滑轨上，底板上设有Z向光栅尺，旋转台安装在底板下端，线激光测距传感器安装在旋转台上，底板沿十字滑轨做高低升降滑动，同时带动旋转台在龙门横梁长度方向运动，线激光测距传感器在旋转台做上360°旋转。线激光测距传感器安装时投射出的激光投射线垂直于平台上表面并平行于龙门横梁。
一种机翼C型梁柔性检测方法，操作步骤如下：
1C型梁两端头按照50mm倍数制取基准孔；
2将C型梁放置在平台上表面内侧并处于自由状态；
3利用插销通过平台上的定位孔和C型梁的基准孔定位C型梁；
4按照C型梁两侧立肋外形走向分别规划两条检测路径；
5两组测量组件运动至被检测C型梁一端；
6底板带动旋转台和线激光调整至被检测C型梁其中的一个立肋，通过底板和旋转台的运动调整线激光的指向位置，保证线激光投射出的激光投射线指向并覆盖被检测的C型梁立肋外形和内形；
7测量组件沿平台长度方向滑动，底板带动旋转台和线激光沿龙门横梁滑动，两组测量组件的线激光投射出的激光投射线通过旋转台的运动调整至相对成夹角分别指向平台上表面和立肋外形和内形；
8线激光根据其中一条立肋规划路径进行运动，在检验位置记录检验数据，反馈至控制系统，直至走完该立肋完整路径和测量完成所有截面数据；
9全部检测数据传入控制系统进行分析，与理论数据进行比对，提取理论与测量数据的差值，形成测量检测数据表；
10进行下一个立肋的测量，并形成测量检测数据表，合并数据，形成测量报告。
本申请的优点在于利用了线激光和三坐标传动的基本原理，实现了腹板面为平面的C型梁柔性检测，基本可以取代了传统的C型梁手动机械检验方式，对飞机结构中腹板面为平面的C型梁的检测具有普遍适用性。
以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。
附图说明
图1 C型梁柔性检测装置结构图；
图2三坐标测量机构结构图；
图3三坐标测量机构侧视图；
图4 C型梁结构示意图。
图中编号说明：1、C型梁；2、腹板；3、立肋；4、内型面；5、外型面；6、平台；7、滑台；8、三坐标测量机构；9、控制系统；10、定位孔；11、龙门；12、测量组件；13、十字滑轨；14、底板；15、旋转台；16、线激光测距传感器；17、激光投射线；18、基准孔；19、对称中心线。
具体实施方式
参见图1～图4，一种机翼C型梁柔性检测装置，主要用于C型梁1的柔性检测，C型梁1结构主要由腹板2和立肋3组成，C型梁1的内侧型面是内型面4，外侧部分型面为外型面5。
一种机翼C型梁柔性检测装置，其结构包括平台6、一组对称的滑台7、三坐标测量机构8、控制系统9，一组对称的滑台7沿平台6长度方向放置，三坐标测量机构8横跨在滑台7上，并沿滑台7运动，C型梁1定位在平台6上表面一组对称的滑台7内侧，控制系统9控制三坐标测量机构8运动并对C型梁1的内4、外型面5进行检测。
平台上沿滑台7对称中心线19设置一排等距50mm的定位孔10；滑台7带有滑轨和X向光栅尺，并通过精密丝杆传动。
三坐标测量机构由龙门11和测量组件12组成，龙门11沿滑台移动，龙门11横梁侧面上设有十字滑轨13，沿龙门11横梁宽度方向设有Y向光栅尺，测量组件12沿十字滑轨13做高低和横向运动。
测量组件12包括底板14、旋转台15、线激光测距传感器16，底板固定在十字滑轨13上，底板14上设有Z向光栅尺，旋转台15安装在底板14下端，线激光测距传感器16安装在旋转台15上，底板14沿十字滑轨13做高低升降滑动，同时带动旋转台15在龙门11横梁长度方向运动，线激光测距传感器16在旋转台15做上360°旋转。线激光测距传感器16安装时投射出的激光投射线17垂直于平台6上表面并平行于龙门11横梁。
一种机翼C型梁柔性检测方法，操作步骤如下：
1C型梁1两端头按照50mm倍数制取基准孔18；
2将C型梁放置在平台6上表面内侧并处于自由状态；
3利用插销通过平台6上的定位孔10和C型梁1的基准孔18定位C型梁1；
4按照C型梁1两侧立肋3外形走向分别规划两条检测路径；
5两组测量组件12运动至被检测C型梁1一端；
6底板14带动旋转台15和线激光16调整至被检测C型梁1其中的一个立肋3，通过底板14和旋转台15的运动调整线激光16的指向位置，保证线激光16投射出的激光投射线17指向并覆盖被检测的C型梁1立肋3内型面4和外型面5；
7测量组件12沿平台6长度方向滑动，底板14带动旋转台15和线激光16沿龙门11横梁滑动，两组测量组件12的线激光16投射出的激光投射线17通过旋转台15的运动调整至相对成夹角分别指向平台6上表面和立肋3内型面4和外型面5；
8线激光16根据其中一条立肋3规划路径进行运动，在检验位置记录检验数据，反馈至控制系统，直至走完该立肋3的完整路径和测量完成所有截面数据；
9全部检测数据通过工控网络传入上位控制系统进行分析，与理论数据进行比对，提取理论与测量数据的差值，形成测量检测数据表；
10进行下一个立肋3的测量，并形成测量检测数据表，合并数据，形成测量报告。
Claims (8)
1.一种机翼C型梁柔性检测装置，其特征在于其结构包括平台、一组对称的滑台、三坐标测量机构、控制系统，一组对称的滑台沿平台长度方向放置，三坐标测量机构横跨在滑台上，并沿滑台运动，C型梁定位在平台上表面一组对称的滑台内侧，控制系统控制三坐标测量机构运动并对C型梁的内、外型面进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种机翼C型梁柔性检测装置，其特征在于平台上，沿滑台对称中心线设置一排等距50mm的定位孔。
3.根据权利要求1所述的一种机翼C型梁柔性检测装置，其特征在于滑台带有滑轨和X向光栅尺，并通过精密丝杆传动。
4.根据权利要求1所述的一种机翼C型梁柔性检测装置，其特征在于三坐标测量机构由龙门和测量组件组成，龙门沿滑台移动，龙门横梁侧面上设有十字滑轨，沿龙门横梁宽度方向设有Y向光栅尺，测量组件沿十字滑轨做高低和横向运动。
5.根据权利要求1所述的一种机翼C型梁柔性检测装置，其特征在于测量组件包括底板、旋转台、线激光测距传感器，底板固定在十字滑轨上，底板上设有Z向光栅尺，旋转台安装在底板下端，线激光测距传感器安装在旋转台上，底板沿十字滑轨做高低升降滑动，同时带动旋转台在龙门横梁长度方向运动，线激光测距传感器在旋转台做上360°旋转。
6.根据权利要求1所述的一种机翼C型梁柔性检测装置，其特征在于线激光测距传感器安装时投射出的激光投射线垂直于平台上表面并平行于龙门横梁。
7.一种机翼C型梁柔性检测方法，操作步骤如下：
7－1C型梁两端头按照50mm倍数制取基准孔；
7－2将C型梁放置在平台上表面内侧并处于自由状态；
7－3利用插销通过平台上的定位孔和C型梁的基准孔定位C型梁；
7－4按照C型梁两侧立肋外形走向分别规划两条检测路径；
7－5两组测量组件运动至C型梁一端；
7－6进行C型梁立筋外形和内形的检测；
7－7所有检测数据传入控制系统进行分析，与理论数据进行比对，提取理论与测量数据的差值，形成测量检测数据表；
7－8进行下一个立肋的测量，并形成测量检测数据表，合并数据，形成测量报告。
8.根据权利要求7所述的一种机翼C型梁柔性检测方法，其特征在于所述的步骤7－6具体检测过程如下：
8－1底板带动旋转台和线激光调整至C型梁其中的一个立肋，通过底板和旋转台的运动调整线激光的指向位置，保证线激光投射出的激光投射线指向并覆盖C型梁立肋外形和内形；
8－2测量组件沿平台长度方向滑动，底板带动旋转台和线激光沿龙门横梁滑动，两组测量组件的线激光投射出的激光投射线通过旋转台的运动调整至相对成夹角分别指向平台上表面和立肋外形和内形；
8－3线激光根据其中一条立肋规划路径进行运动，在检验位置记录检验数据，反馈至控制系统，直至走完该立肋的完整路径和测量完成所有截面数据。
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