CN116518947A - 一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法 - Google Patents

一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116518947A
CN116518947A CN202310369761.3A CN202310369761A CN116518947A CN 116518947 A CN116518947 A CN 116518947A CN 202310369761 A CN202310369761 A CN 202310369761A CN 116518947 A CN116518947 A CN 116518947A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
aircraft
positioning
assembly
aircraft pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310369761.3A
Other languages
English (en)
Inventor
杜亚
刘玉松
熊洪睿
汪彦龙
陈友
肖汝勤
艾俊淇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd filed Critical Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority to CN202310369761.3A priority Critical patent/CN116518947A/zh
Publication of CN116518947A publication Critical patent/CN116518947A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本申请公开了一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法,装置包括支撑支架、定位型板、倾角调节块、激光发射组件和靶标,支撑支架上设有连接端,定位型板可拆卸连接于连接端,且定位型板与连接端的连接位置可调,定位型板用于和飞机结构框进行配合,倾角调节块可拆卸连接于支撑支架上,且倾角调节块与支撑支架的连接位置可调,倾角调节块的顶面为斜面,激光发射组件可拆卸连接于倾角调节块的顶面,且激光发射组件与倾角调节块连接的相对角度可调,靶标安装于飞机管路零件的接口上,靶标用于接收激光发射组件发射的激光束,以投影形成定位条纹,本申请具有可实现无接触式定位、提高了飞机管路零件的装配精度和装配效率的优点。

Description

一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法
技术领域
本申请涉及飞机装配技术领域,尤其涉及一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法。
背景技术
飞机管路系统作为飞机的“血管”,主要用于传输燃油、滑油、空气和液压油等介质,在飞机服役过程中起着重要的作用。飞机管路系统是导管、管夹、支架、卡箍等小型成零件与系统功能成品以串联或并联的形式集成安装于飞机的机体结构上,其安装布局复杂、装配空间狭小、连接和固定形式多样,装配过程中误差累计明显,存在较强的协调性和较低的系统刚度,因此导管装配完成后的实际位姿与数模位姿存在明显偏差。为了减少装配误差,飞机管路系统装配时,常使用工装夹具对管路系统进行定位安装。
国内的飞机装配中使用的工装夹具仍主要以传统的刚性、专用形式为主,工装数量多、占地面积大,生产周期长、制造成本高。飞机装配技术正向数字化、智能化、柔性化方向不断发展,传统的工装夹具存在环境适应差、结构笨重、刚性接触、安装使用困难等问题,装配繁琐,装配效率低,因此传统的工装夹具在飞机管路装配中难以应用。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法,旨在解决传统工装夹具在飞机管路装配中装配繁琐、装配效率低的技术问题。
为实现上述目的,本申请提供一种飞机管路装配激光定位装置,包括支撑支架、定位型板、倾角调节块、激光发射组件和靶标,支撑支架上设有连接端,定位型板可拆卸连接于连接端,且定位型板与连接端的连接位置可调,定位型板用于和飞机结构框进行配合,倾角调节块可拆卸连接于支撑支架上,且倾角调节块与支撑支架的连接位置可调,倾角调节块的顶面为斜面,激光发射组件可拆卸连接于倾角调节块的顶面,且激光发射组件与倾角调节块连接的相对角度可调,靶标安装于飞机管路零件的接口上,靶标用于接收激光发射组件发射的激光束,以投影形成定位条纹。
可选地,激光发射组件包括安装座、光栅、固定座和激光器,安装座可拆卸连接于倾角调节块的顶面,安装座的一侧开设有出光窗口,光栅设置于出光窗口内,固定座设置于安装座上,激光器连接于固定座内,激光器的激光发射端正对光栅。
可选地,安装座包括底板和出光板,底板通过螺钉连接于倾角调节块的顶面,固定座连接于底板的顶面,出光板垂直连接于底板的一侧,出光窗口开设于出光板上。
可选地,激光器一端连接有第一电线,激光器通过第一电线电性连接有位于支撑支架底部的轻触开关。
可选地,支撑支架上设置有可充电电池,可充电电池用于对激光器充电,可充电电池连接有第二电线,可充电电池通过第二电线电性连接有位于支撑支架一侧的充电接口。
可选地,支撑支架底部开设有多个第一螺纹孔,倾角调节块通过螺钉与对应的第一螺纹孔配合连接,定位型板上开设有多个第二螺纹孔,连接端通过螺钉与对应的第二螺纹孔配合连接。
可选地,倾角调节块的顶面的倾斜角为0°-75°。
一种定位方法,基于上述的一种飞机管路装配激光定位装置,包括以下步骤:
对飞机管路零件进行预装配,以使飞机管路零件的位置姿态符合装机要求;
将定位型板和飞机结构框贴合安装,并将支撑支架的连接端与定位型板的对应位置连接;
将靶标安装于预装配后的飞机管路零件的接口上;
调整倾角调节块与支撑支架的连接位置,并调整激光发射组件与倾角调节块连接的相对角度,以使激光发射组件发射的激光束投影在靠近靶标的中心位置,以在靶标上形成定位条纹并进行标记,从而得到标定后的飞机管路装配激光定位装置;
将标定后的飞机管路装配激光定位装置用于相应飞机管路零件的装机定位。
可选地,所述将标定后的飞机管路装配激光定位装置用于相应飞机管路零件的装机定位,包括:
将标定后的定位型板和对应飞机结构框贴合安装;其中,标定后的定位型板已连接支撑支架,支撑支架上已连接好倾角调节块以及激光发射组件;
将标定后的靶标安装在需定位的飞机管路零件的接口上;
将需定位的飞机管路零件预装在相应的安装位置上,不紧固,以使需定位的飞机管路零件具有调节量;
启动激光发射组件,使激光发射组件发射的激光束投影在靶标上,以在靶标上形成投影条纹;
调整需定位的飞机管路零件的位姿,使靶标上标记的定位条纹与投影条纹在偏差范围内重合,完成飞机管路零件的定位;
对完成定位后的飞机管路零件的进行紧固安装。
可选地,所述对飞机管路零件进行预装配,以使飞机管路零件的位置姿态符合装机要求,包括:
将飞机管路零件预装在相应的安装位置上,不紧固,以使飞机管路零件具有调节量;
调整飞机管路零件的位置姿态,使飞机管路零件的位置姿态满足装配要求;
对调整位置姿态后的飞机管路零件进行紧固,使飞机管路零件最终的位置姿态符合装机要求。
本申请所能实现的有益效果如下:
本申请通过定位型板可与飞机结构框进行配合安装,然后将支撑支架的连接端根据装配要求连接在定位型板对应位置,同时靶标可安装在飞机管路零件的接口上,调整倾角调节块与支撑支架的连接位置,并调整激光发射组件与倾角调节块连接的相对角度,从而使激光发射组件发射的激光束投影在靠近靶标的中心位置,以在靶标上形成定位条纹,从而得到标定后的激光定位装置,利用该标定的激光定位装置,可在后续应用在相同装配要求的飞机管路零件的装机定位。因此,本申请可实现小型、轻便化设计,适用于飞机管路狭小、复杂的装配环境,同时减少使用过程中的坠落风险;通过投影定位条纹到靶标上,可实现无接触式定位,提高了飞机管路零件的装配精度和装配效率;且本申请具有柔性、可重组的特点,可通过更换定位型板、调整支撑支架的安装位置、适配倾角调节块以及调节激光发射组件的转角,从而实现不同飞机管路零件的定位,通用性好;本申请还减少了笨重的工装夹具的使用,以机体结构设计定位型板,提高了装置的定位精度,环境适应性强,开发周期快。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本申请的实施例中一种飞机管路装配激光定位装置的结构示意图;
图2为本申请的实施例中一种飞机管路装配激光定位装置底面视角的结构示意图(省略靶标);
图3为本申请的实施例中一种飞机管路装配激光定位装置在靶标投影形成定位条纹时的结构示意图;
图4为本申请的实施例中定位型板的定位面分布示意图;
图5为本申请的实施例中支撑支架的连接端与定位型板的连接位置以及倾角调节块与支撑支架的连接位置的调整方向示意图(图中箭头指向即调整方向);
图6为本申请的实施例中倾角调节块顶面的倾角关系示意图;
图7为本申请的实施例中激光发射组件与倾角调节块连接的相对角度调整方向示意图(图中箭头指向即调整方向);
图8为本申请的实施例中一种飞机管路装配激光定位装置在具体应用场景时的安装结构示意图;
图9为本申请的实施例中一种飞机管路装配激光定位装置的光路分析示意图;
图10为本申请的实施例中靶标在不同位姿平面对应的定位条纹变化示意图。
附图标记:
100-支撑支架,110-连接端,120-第一螺纹孔,200-定位型板,210-第二螺纹孔,300-倾角调节块,400-激光发射组件,410-安装座,411-底板,412-出光板,420-光栅,430-固定座,440-激光器,500-靶标,600-轻触开关,700-可充电电池,800-充电接口,900-飞机管路零件。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外,若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
实施例1
参照图1-图10,本实施例提供一种飞机管路装配激光定位装置,包括支撑支架100、定位型板200、倾角调节块300、激光发射组件400和靶标500,支撑支架100上设有连接端110,定位型板200可拆卸连接于连接端110,且定位型板200与连接端110的连接位置可调,定位型板200用于和飞机结构框进行配合,倾角调节块300可拆卸连接于支撑支架100上,且倾角调节块300与支撑支架100的连接位置可调,倾角调节块300的顶面为斜面,激光发射组件400可拆卸连接于倾角调节块300的顶面,且激光发射组件400与倾角调节块300连接的相对角度可调,靶标500安装于飞机管路零件900的接口上,靶标500用于接收激光发射组件400发射的激光束,以投影形成定位条纹。
在本实施例中,通过定位型板200可与飞机结构框进行配合安装,然后将支撑支架100的连接端110根据装配要求连接在定位型板200对应位置,同时靶标500可安装在飞机管路零件900的接口上,调整倾角调节块300与支撑支架100的连接位置,并调整激光发射组件400与倾角调节块300连接的相对角度,从而使激光发射组件400发射的激光束投影在靠近靶标500的中心位置,以在靶标500上形成定位条纹,从而得到标定后的激光定位装置,利用该标定的激光定位装置,可在后续应用在相同装配要求的飞机管路零件900的装机定位。因此,本申请可实现小型、轻便化设计,适用于飞机管路狭小、复杂的装配环境,同时减少使用过程中的坠落风险;通过投影定位条纹到靶标500上,可实现无接触式定位,提高了飞机管路零件900的装配精度和装配效率;且本申请具有柔性、可重组的特点,可通过更换定位型板200、调整支撑支架100的安装位置、适配倾角调节块300以及调节激光发射组件400的转角,从而实现不同飞机管路零件900的定位,通用性好;本申请还减少了笨重的工装夹具的使用,以机体结构设计定位型板200,提高了装置的定位精度,环境适应性强,开发周期快。
需要说明的是:
定位型板200用于夹持于飞机结构框上,如图4所示,定位型板200上分别设置定位面A、定位面B、定位面C与飞机结构框进行配合,实现装置的定位,每个定位面及其尺寸依据不同的定位位置和结构进行设计,定位型板200装夹在飞机结构框上,其定位面与机体结构贴合后,定位型板200的空间位姿被唯一确定,为了提高装夹的精度,定位型板200的优选参考尺寸为:100mm*150mm,并确保定位型板200在机体结构上装夹后其六个自由度均实现了约束和定位。
支撑支架100可依据装配环境在一定的范围内调整其在定位型板200上的安装位置,同时可调整倾角调节块300在支撑支架100上的安装位置,支撑支架100需根据飞机的装配环境设计成“L”型、“Z”型或其他形状。
为适应不同位置的使用需求,实现装置的柔性重组,可提前设计多组斜面倾斜角度不同的倾角调节块300,不同倾角的倾角调节块300可以调整激光发射组件400的倾斜角度,倾角调节块300的顶面的倾斜角α为0°-75°,其可选值为α=0°、5°、10°、15°……75°,在装置标定调试过程可以根据实际环境选配不同倾角的倾角调节块300。
靶标500安装于需定位的飞机管路零件900接口处,靶标500的设计需结合飞机管路零件900接口形式和装配环境,靶标500的定位条纹投影面的外形可以参考形、“□”形或“○”形。
作为一种可选的实施方式,激光发射组件400包括安装座410、光栅420、固定座430和激光器440,安装座410可拆卸连接于倾角调节块300的顶面,安装座410的一侧开设有出光窗口,光栅420设置于出光窗口内,固定座430设置于安装座410上,激光器440连接于固定座430内,激光器440的激光发射端正对光栅420。
在本实施方式中,激光器440通过固定座430固定在安装座410上,安装座410在倾角调节块300顶面的安装角度可调,光栅420可将激光器440发射的点状激光分束为四棱锥光束,四棱锥光束投影到靶标500上形成四边形定位条纹,根据定位条纹的形状、定位条纹的尺寸、沿光栅420中心轴线,如图3所示,光栅420中心到靶标500平面的距离L,以及衍射角(光栅420中心-定位条纹中心线与光栅420轴线的夹角),为了便于观察定位条纹的变化,定位条纹的优选值为20mm*20mm。
需要说明的是:
安装座410主要用于夹持安装光栅420和固定座430,固定座430的轴线垂直通过出光窗口的中心位置,确保激光器440发射的点状光源能垂直入射到光栅420上,安装座410可通过螺栓固定于倾角调节块300的斜面上,安装座410的安装位置可以绕斜面的螺钉孔进行转动调节,从而调节激光发射组件400与倾角调节块300连接的相对角度。
激光器440的规格参数可选值为:12V,直径10mm,长度50mm,激光器440产生点状激光,光斑尺寸可选值为:距离光源100mm处光斑尺寸为1mm*1mm。
光栅420是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件,光栅420夹持于安装座410的出光窗口内,利用光学衍射原理将点状激光分束为形+“十”形的定位条纹,“十”形位于/>形的中心位置,光栅420的可选推荐加工尺寸为4mm*5mm,光栅420分束后的形定位条纹的尺寸可选值为:距离光栅420约200mm处条纹尺寸为15mm*15mm,“十”形条纹的尺寸优可选值为:距离光栅420约200mm处光斑尺寸为5mm*5mm。
作为一种可选的实施方式,安装座410包括底板411和出光板412,底板411通过螺钉连接于倾角调节块300的顶面,固定座430连接于底板411的顶面,出光板412垂直连接于底板411的一侧,出光窗口开设于出光板412上。底板411的安装位置可以绕斜面的螺钉孔进行转动调节,底板411和出光板412整体呈L形。
作为一种可选的实施方式,激光器440一端连接有第一电线,激光器440通过第一电线电性连接有位于支撑支架100底部的轻触开关600,通过轻触开关600可对激光器440进行启停操作。
作为一种可选的实施方式,支撑支架100上设置有可充电电池700,可充电电池700用于对激光器440充电,可充电电池700连接有第二电线,可充电电池700通过第二电线电性连接有位于支撑支架100一侧的充电接口800,通过充电接口800即可对可充电电池700进行充电。可充电电池700、充电接口800、轻触开关600、第一电线和第二电线组成了激光器440在使用过程中的通断控制单元。
作为一种可选的实施方式,支撑支架100底部开设有多个第一螺纹孔120,倾角调节块300通过螺钉与对应的第一螺纹孔120配合连接,定位型板200上开设有多个第二螺纹孔210,连接端110通过螺钉与对应的第二螺纹孔210配合连接。
在本实施方式中,第一螺纹孔120沿支撑支架100底部长度方向设置一列即可,从而使倾角调节块300沿支撑支架100长度方向在不同位置进行安装调节,第二螺纹孔210可按照阵列式设计,使连接端110可在定位型板200横向或竖向不同位置进行安装调节,安装灵活,从而实现柔性重组的作用。
实施例2
参照图1-图10,本实施例提供一种定位方法,基于实施例1中所述的一种飞机管路装配激光定位装置,包括以下步骤:
对飞机管路零件900进行预装配,以使飞机管路零件900的位置姿态符合装机要求;
将定位型板200和飞机结构框贴合安装,并将支撑支架100的连接端110与定位型板200的对应位置连接;
将靶标500安装于预装配后的飞机管路零件900的接口上;
调整倾角调节块300与支撑支架100的连接位置,并调整激光发射组件400与倾角调节块300连接的相对角度,以使激光发射组件400发射的激光束投影在靠近靶标500的中心位置,以在靶标500上形成定位条纹并进行标记,从而得到标定后的飞机管路装配激光定位装置;
将标定后的飞机管路装配激光定位装置用于相应飞机管路零件900的装机定位。
在本实施例中,定位过程实际分为两大步骤,即激光定位装置的标定和飞机管路零件900的装机定位,其中,激光定位装置的标定为核心步骤,具体是通过预先装配好飞机管路零件900,使其位置姿态符合装机要求,该预先装配过程采用传统专用工装夹具对相应飞机管路零件900进行定位调整,或采用激光雷达对预装完成的飞机管路零件900位置进行测量,并根据测量数据调整飞机管路零件900的位置姿态,使其位姿态满足装配要求,最后再紧固好即可,然后将激光定位装置安装在该满足装配要求的结构体系中,即:将定位型板200和飞机结构框贴合安装,并将支撑支架100的连接端110与定位型板200的对应位置连接;将靶标500安装于预装配后的飞机管路零件900的接口上;调整倾角调节块300与支撑支架100的连接位置,并调整激光发射组件400与倾角调节块300连接的相对角度,以使激光发射组件400发射的激光束投影在靠近靶标500的中心位置,以在靶标500上形成定位条纹并进行标记,从而得到标定后的飞机管路装配激光定位装置,从而完成了激光定位装置的标定过程,最后利用标定后的激光定位装置用于相应(即装配要求箱体)飞机管路零件900的装机定位。因此,整个过程只需采用一次传统装配工具,无需每次都采用传统装配工具,标定后即可利用更为小型、轻便化的激光定位装置进行装配定位,减少了笨重的工装夹具的使用,适用于飞机管路狭小、复杂的装配环境,同时减少使用过程中的坠落风险,实现无接触式定位,提高了飞机管路零件900的装配精度和装配效率。
作为一种可选的实施方式,所述将标定后的飞机管路装配激光定位装置用于相应飞机管路零件900的装机定位,包括:
将标定后的定位型板200和对应飞机结构框贴合安装;其中,标定后的定位型板200已连接支撑支架100,支撑支架100上已连接好倾角调节块300以及激光发射组件400;
将标定后的靶标500安装在需定位的飞机管路零件900的接口上;
将需定位的飞机管路零件900预装在相应的安装位置上,不紧固,以使需定位的飞机管路零件900具有调节量(即飞机管路零件900可以在相应的自由度上进行调节);
启动激光发射组件400,使激光发射组件400发射的激光束投影在靶标500上,以在靶标500上形成投影条纹;
调整需定位的飞机管路零件900的位姿,使靶标500上标记的定位条纹与投影条纹在偏差范围内重合,完成飞机管路零件900的定位(误差范围的制定应参考飞机管路零件900的装配要求,吻合程度越高,定位安装越精确,安装的一致性才能得到保障);
对完成定位后的飞机管路零件900的进行紧固安装。
在本实施方式中,即为飞机管路零件900的装机定位步骤,按照装配要求将激光定位装置各部件装配在飞机对应的结构框与管路零件上,启动激光发射组件400使其发射的激光束投影在靶标500上以形成投影条纹,然后调整飞机管路零件900的位姿使靶标500上标记的定位条纹与投影条纹在偏差范围内重合,从而完成飞机管路零件900的定位,定位快速且精准,最后再将定位后的飞机管路零件900的进行紧固安装,紧固后再将激光定位装置各部件拆卸下来即可。
需要说明的是:
衍射光栅420将点状激光分束为四棱锥光束,四棱锥光束投影到靶标500上形成四边形定位条纹,定位条纹的外形将根据靶标500的位姿不同而变化,如图9、图10所示,靶标500的位姿平面1变化到位姿平面2后,激光定位装置投射的定位条纹1变化到定位条纹2。
四边形定位条纹的形状将根据靶标的位姿不同而变化,衍射光栅420将点状激光分束为四棱锥光束后,在光栅420平面上建立坐标系,四棱锥光束棱边所在直线l1可以表示为:
其中,(x1,y1,z1)为四棱锥光束一棱边所在直线l1的起始点,(m1,n1,p1)为该直线l1的法线方向,靶标平面可以表示为:
A1x+B1y+C1z+D1=0
靶标平面与直线l1的交点Q1可以由下式表示:
定位飞机管路零件900的位姿发生变化时,转动θ角后,其所在平面方程为:
A2x+B2y+C2z+D2=0
变化后的靶标500平面与四棱锥光束棱边所在直线l1的交点为H1,计算出四棱锥光束棱边所在直线l2、l3、l4与平面A1x+B1y+C1z+D1=0的交点为Q2、Q3、Q4,与平面A2x+B2y+C2z+D2=0的交点H2、H3、H4,按顺序标识连接Q1-Q2-Q3-Q4-Q1形成位姿变化前的定位条纹,按顺序标识连接H1-H2-H3-H4-H1形成位姿变化后的定位条纹。
作为一种可选的实施方式,所述对飞机管路零件900进行预装配,以使飞机管路零件900的位置姿态符合装机要求,包括:
将飞机管路零件900预装在相应的安装位置上,不紧固,以使飞机管路零件900具有调节量;
调整飞机管路零件900的位置姿态,使飞机管路零件900的位置姿态满足装配要求;
对调整位置姿态后的飞机管路零件900进行紧固,使飞机管路零件900最终的位置姿态符合装机要求。
在本实施方式中,即为某装配条件下的飞机管路零件900初次装配流程,先进行预装配,不紧固,使飞机管路零件900在相应的自由度上具有一定的调节量,然后进行位姿调整,调整时,使用传统专用工装夹具对相应飞机管路零件900进行定位调整,或采用激光雷达对预装完成的飞机管路零件900位置进行测量,并根据测量数据调整飞机管路零件900的位置姿态,使其位姿态满足装配要求,最后再进行紧固,飞机管路零件900装配位置调整后,紧固相应的飞机管路零件900,使其最终的位置姿态符合装机要求。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种飞机管路装配激光定位装置,其特征在于,包括:
支撑支架,所述支撑支架上设有连接端;
定位型板,所述定位型板可拆卸连接于所述连接端,且所述定位型板与所述连接端的连接位置可调,所述定位型板用于和飞机结构框进行配合;
倾角调节块,所述倾角调节块可拆卸连接于所述支撑支架上,且所述倾角调节块与所述支撑支架的连接位置可调,所述倾角调节块的顶面为斜面;
激光发射组件,所述激光发射组件可拆卸连接于所述倾角调节块的顶面,且所述激光发射组件与所述倾角调节块连接的相对角度可调;
靶标,所述靶标安装于飞机管路零件的接口上,所述靶标用于所述接收激光发射组件发射的激光束,以投影形成定位条纹。
2.如权利要求1所述的一种飞机管路装配激光定位装置,其特征在于,所述激光发射组件包括:
安装座,所述安装座可拆卸连接于所述倾角调节块的顶面,所述安装座的一侧开设有出光窗口;
光栅,所述光栅设置于所述出光窗口内;
固定座,所述固定座设置于所述安装座上;
激光器,所述激光器连接于所述固定座内,所述激光器的激光发射端正对所述光栅。
3.如权利要求2所述的一种飞机管路装配激光定位装置,其特征在于,所述安装座包括:
底板,所述底板通过螺钉连接于所述倾角调节块的顶面,所述固定座连接于所述底板的顶面;
出光板,所述出光板垂直连接于所述底板的一侧,所述出光窗口开设于所述出光板上。
4.如权利要求2所述的一种飞机管路装配激光定位装置,其特征在于,所述激光器一端连接有第一电线,所述激光器通过所述第一电线电性连接有位于所述支撑支架底部的轻触开关。
5.如权利要求2所述的一种飞机管路装配激光定位装置,其特征在于,所述支撑支架上设置有可充电电池,所述可充电电池用于对所述激光器充电,所述可充电电池连接有第二电线,所述可充电电池通过所述第二电线电性连接有位于所述支撑支架一侧的充电接口。
6.如权利要求1所述的一种飞机管路装配激光定位装置,其特征在于,所述支撑支架底部开设有多个第一螺纹孔,所述倾角调节块通过螺钉与对应的所述第一螺纹孔配合连接,所述定位型板上开设有多个第二螺纹孔,所述连接端通过螺钉与对应的所述第二螺纹孔配合连接。
7.如权利要求1所述的一种飞机管路装配激光定位装置,其特征在于,所述倾角调节块的顶面的倾斜角为0°-75°。
8.一种定位方法,其特征在于,基于如权利要求1-7中任一项所述的一种飞机管路装配激光定位装置,包括以下步骤:
对飞机管路零件进行预装配,以使所述飞机管路零件的位置姿态符合装机要求;
将所述定位型板和飞机结构框贴合安装,并将所述支撑支架的连接端与所述定位型板的对应位置连接;
将所述靶标安装于预装配后的飞机管路零件的接口上;
调整所述倾角调节块与所述支撑支架的连接位置,并调整所述激光发射组件与所述倾角调节块连接的相对角度,以使所述激光发射组件发射的激光束投影在靠近所述靶标的中心位置,以在所述靶标上形成定位条纹并进行标记,从而得到标定后的飞机管路装配激光定位装置;
将标定后的飞机管路装配激光定位装置用于相应飞机管路零件的装机定位。
9.如权利要求8所述的一种定位方法,其特征在于,所述将标定后的飞机管路装配激光定位装置用于相应飞机管路零件的装机定位,包括:
将标定后的定位型板和对应飞机结构框贴合安装;其中,所述标定后的定位型板已连接所述支撑支架,所述支撑支架上已连接好所述倾角调节块以及所述激光发射组件;
将标定后的所述靶标安装在需定位的飞机管路零件的接口上;
将所述需定位的飞机管路零件预装在相应的安装位置上,不紧固,以使所述需定位的飞机管路零件具有调节量;
启动所述激光发射组件,使所述激光发射组件发射的激光束投影在所述靶标上,以在靶标上形成投影条纹;
调整所述需定位的飞机管路零件的位姿,使所述靶标上标记的定位条纹与所述投影条纹在偏差范围内重合,完成飞机管路零件的定位;
对完成定位后的飞机管路零件的进行紧固安装。
10.如权利要求8所述的一种定位方法,其特征在于,所述对飞机管路零件进行预装配,以使飞机管路零件的位置姿态符合装机要求,包括:
将飞机管路零件预装在相应的安装位置上,不紧固,以使所述飞机管路零件具有调节量;
调整所述飞机管路零件的位置姿态,使所述飞机管路零件的位置姿态满足装配要求;
对调整位置姿态后的飞机管路零件进行紧固,使所述飞机管路零件最终的位置姿态符合装机要求。
CN202310369761.3A 2023-04-10 2023-04-10 一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法 Pending CN116518947A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310369761.3A CN116518947A (zh) 2023-04-10 2023-04-10 一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310369761.3A CN116518947A (zh) 2023-04-10 2023-04-10 一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116518947A true CN116518947A (zh) 2023-08-01

Family

ID=87398541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310369761.3A Pending CN116518947A (zh) 2023-04-10 2023-04-10 一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116518947A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104374380A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 中国航空工业第六一八研究所 大型仪器设备的3d辅助装校方法及装置
CN205290088U (zh) * 2016-01-07 2016-06-08 唐山锐特科技有限公司 数控切割机激光定位调整装置
CN207607665U (zh) * 2017-12-13 2018-07-13 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 一种基于机器视觉的飞机气动舵面标定装置
CN209198505U (zh) * 2018-11-29 2019-08-02 惠州拓维新创科技有限公司 一种激光二极管测试座
CN211012963U (zh) * 2019-12-21 2020-07-14 亓协春 一种激光器的固定机构
CN215685926U (zh) * 2021-07-29 2022-02-01 杭州达安鑫伟贸易有限公司 一种可调角度搁板
CN218317397U (zh) * 2022-10-11 2023-01-17 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机前轮机械零位标定装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104374380A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 中国航空工业第六一八研究所 大型仪器设备的3d辅助装校方法及装置
CN205290088U (zh) * 2016-01-07 2016-06-08 唐山锐特科技有限公司 数控切割机激光定位调整装置
CN207607665U (zh) * 2017-12-13 2018-07-13 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 一种基于机器视觉的飞机气动舵面标定装置
CN209198505U (zh) * 2018-11-29 2019-08-02 惠州拓维新创科技有限公司 一种激光二极管测试座
CN211012963U (zh) * 2019-12-21 2020-07-14 亓协春 一种激光器的固定机构
CN215685926U (zh) * 2021-07-29 2022-02-01 杭州达安鑫伟贸易有限公司 一种可调角度搁板
CN218317397U (zh) * 2022-10-11 2023-01-17 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机前轮机械零位标定装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107192343B (zh) 一种悬架特性试验车轮六自由度位移测量装置及方法
CN108562992B (zh) 一种基于柔性铰链的精密反射镜架
CN109877744B (zh) 一种薄壁管子的定位装置及其拼装方法
US20090096143A1 (en) Method And Apparatus For Fixturing A Panel
JP6942266B2 (ja) 自動車投光器、及び自動車投光器の多数の光源と多数の一次光学系を互いに調整するための方法
US20090091072A1 (en) Method and apparatus for fixturing a panel
JPS62264503A (ja) 照明装置
CN106207370A (zh) 一种反射面天线调整定位装置及方法
WO2012165297A1 (ja) レーザ計測用ターゲット治具及びレーザ計測システム
CN116518947A (zh) 一种飞机管路装配激光定位装置及定位方法
US7346994B2 (en) Adaptive cruise control sensor alignment tool and method
CN114130561A (zh) 一种激光喷涂复合夹具和激光喷涂复合系统
CN105865493A (zh) 一种用于惯导组件校准的夹具及校准方法
CN207456395U (zh) 一种悬架特性试验车轮六自由度位移测量装置
CN221774545U (zh) 视觉传感器固定装置和工业机器人
CN106392950B (zh) 一种飞机装配型架定位器用连接结构
CN116203677B (zh) 一种光天线阵元装调系统及方法
GB2224294A (en) A support arrangement for an electrical device
CN109216935A (zh) 一种毫米波相控阵集成装配方法
CN221563503U (zh) 一种适用于自动机场的无人机脚架支撑结构
CN114114582A (zh) 空间光束偏移校正装置及方法
CN222944708U (zh) 安装支架、视觉机构及激光装置
CN113155395A (zh) 一种用于强冲击试验系统的瞄准定位装置及方法
CN222563222U (zh) 一种激光发射器的固定装置
CN206208262U (zh) 一种用于体现共轭型定向钮公共轴线的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination