CN117760316A - 一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，包括以下步骤：制作标准样件，并采用光学扫描标准样件，得到标准样件的外形尺寸数据；采用光学扫描待检测零件，获得待检测零件的外形尺寸数据；对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据形状位置值，得出待检测零件和标准样件检测模型两者在相应的检测选定区域的测量数据形状位置差值；从而判断是否合格。本发明能快速准确检测燃气导轨外形尺寸并判断是否为合格产品，保证检测合格的燃气导管均符合安装要求，提高了燃气导管测量可靠性，降低了实际测量操作难度，测量高效准确，避免因返修延误交付周期。

Description

一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法

技术领域

本发明具体涉及一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法。

背景技术

燃气导管属于导管类零件，它多为超薄壁件（壁厚小于1.5mm），直径规格为4-10mm,总体长度为200-1000mm，加工公差为≤1mm，具有薄壁、细长、空间形状复杂、加工精度高等特点。燃气导管广泛应用于航空弹射座椅内部管路，对其内部的燃气承担着输送的作用。受弹射座椅内部空间限制，燃气导管不能与弹射座椅任何固定结构发生干涉（间隙需大于1mm），同时还需满足与活动机构保持适当距离（间隙需大于3mm）。

燃气导管弯曲时，外形尺寸（包含长度、弯曲角度、空间旋转角度）必然会产生回弹尺寸偏差，回弹尺寸偏差量需要准确的测量与控制。若燃气导管的测量数据与控制不准确，将导致出现干涉、安装困难或安装不上的质量问题。

目前，针对导管类零件外形尺寸检测方法，现有技术有以下2种方法：

（1）设计一种固定卡槽式模具，针对易干涉区域，采用塞尺进行间隙是否满足要求的检测。

（2）通过光学（红外线关节臂）扫描仪，手动随机或软件自动取点拟合成导管轴线，进而获取零件表面形貌与理论3D模型比对，进行数字化检测。

但上述方法存在以下问题：

（1）导管类零件常采用模具的检测方法，需要对不同形状、不同规格的零件逐一提供对应的模具，模具具有成本高昂、制造周期长、无法通用等缺点，适用于汽车、空调等批量加工行业。在燃气导管加工实际应用中，模具检测方法无法满足燃气导管多品种、小批量、快速经济的检测要求。

（2）现有光学扫描的检测方法已广泛应用于导管类零件，尤其是手动随机或软件自动取点的处理方法提供了快速、高效的检测手段，适用于发动机、飞机等大空间内导管类零件检测。但在燃气导管实际检测应用中，却因手动随机或软件自动取点的检测方法和燃气导管的薄壁、细长、空间形状复杂、加工精度高的自身特性，出现安装干涉点与测量点的不匹配、材料本身轴线直线度的差异、扫描探头的数据采集位置差异等原因导致零件尺寸检测合格而安装出现干涉的现象，即现有光学扫描的检测方法检测燃气导管结果不准确现象，无法满足燃气导管的检测要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，能快速准确检测燃气导轨外形尺寸并判断是否为合格产品，保证检测合格的燃气导管均符合安装要求，提高了燃气导管测量可靠性，降低了实际测量操作难度，测量高效准确，避免因返修延误交付周期。

本发明所采用的技术方案是：

一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，包括以下步骤：

步骤1，制作标准样件，并采用光学扫描标准样件，得到标准样件的外形尺寸数据，并将此数据作为标准样件检测模型；

步骤2，采用光学扫描待检测零件，获得待检测零件的外形尺寸数据；

步骤3，对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据形状位置值，得出待检测零件和标准样件检测模型两者在相应检测选定区域的测量数据形状位置差值；

步骤4，若各选定区域的形状位置差值小于等于设定的形状位置差值公差标准，则待检测零件合格，若各选定区域的形状位置差值大于设定的形状位置差值公差标准，则待检测零件不合格。

优选地，在所述的步骤3中，检测选定区域包括起弯端面、多个易干涉区域段、尾端端面。

优选地，易干涉区域段为圆柱面段，检测时对每个圆柱面段的任意2处进行测量。

优选地，易干涉区域包括：燃气导管上的安装端口区域、与相邻弹射座椅的固定机构距离小于2mm区域、与相邻弹射座椅的活动机构距离小于4mm区域、直线段小于20mm区域。

优选地，在所述的步骤1中，制作标准样件的具体过程为：标准样件是实施检测方法过程中一个过渡的加工实样，采用规定直径管材按燃气导管设定的走向弯曲出需要的外形，并在弹射座椅内进行试装，若试装不合适，则修改直至完全满足安装要求。

优选地，在所述的步骤1中，采用光学扫描标准样件是指采用红外线关节臂扫描标准样件；在所述的步骤2中，采用光学扫描待检测零件是指采用红外线关节臂扫描待检测零件。

优选地，形状位置值为LRC值；LRC包括直线长度尺寸L、弯曲角度R和空间转角C。

优选地，在所述的步骤3中，通过TubeShaper软件对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据LRC值。

本发明的有益效果是：

本发明通过对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据形状位置值，得出待检测零件和标准样件检测模型两者在各检测选定区域的测量数据形状位置差值，能快速准确检测燃气导轨外形尺寸并判断是否为合格产品，保证检测合格的燃气导管均符合安装要求，提高了燃气导管测量可靠性，降低了实际测量操作难度，测量高效准确，避免因返修延误交付周期。

附图说明

图1是本发明实施例中选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法的流程示意图。

图2是本发明实施例的燃气导管的结构示意图。

图中：1-燃气导管，2-测量初始端面，3-测量区域，4-测量末端面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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。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发明中的具体含义。

实施例1

一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1，制作标准样件，并采用光学扫描标准样件，得到标准样件的外形尺寸数据，并将此数据作为标准样件检测模型；

步骤2，采用光学扫描待检测零件，获得待检测零件的外形尺寸数据；

步骤3，对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据形状位置值，得出待检测零件和标准样件检测模型两者在各相应的检测选定区域的测量数据形状位置差值；

步骤4，若各选定区域的形状位置差值小于等于设定的形状位置差值公差标准，则待检测零件合格，若各选定区域的形状位置差值大于设定的形状位置差值公差标准，则待检测零件不合格。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上对检测选定区域进行限定，限定后的实施例2的性能更加优良。

在所述的步骤3中，检测选定区域包括起弯端面、多个易干涉区域段、尾端端面。

进一步地，起弯端面和尾端端面分别为燃气导管的两端。

进一步地，易干涉区域段为圆柱面段，检测时对每个圆柱面段的任意2处进行测量。

进一步地，检测选定区域应包括了S1-2所有的易干涉区域；

易干涉区域包括：燃气导管上的安装端口区域、与相邻弹射座椅的固定机构距离小于2mm区域、与相邻弹射座椅的活动机构距离小于4mm区域、直线段小于20mm区域。

进一步地，在所述的步骤1中，制作标准样件的具体过程为：标准样件是实施检测方法过程中一个过渡的加工实样，采用规定直径管材按燃气导管设定的走向弯曲出需要的外形，并在弹射座椅内进行试装，若试装不合适，则修改直至完全满足安装要求。

进一步地，在所述的步骤1中，采用光学扫描标准样件是指采用红外线关节臂扫描标准样件；在所述的步骤2中，采用光学扫描待检测零件是指采用红外线关节臂扫描待检测零件。

进一步地，LRC包括直线长度尺寸L、弯曲角度R和空间转角C。

进一步地，在所述的步骤3中，通过TubeShaper软件对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据LRC值。

实施例3

一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法主要包括七个步骤，具体步骤内容如下：

S1：以某种两端扩口的燃气导管（图2）为例，安装现场取样，制作标准样件。

S2：采集标准样件易干涉区域。

具体步骤：在安装状态下，目测标准样件与其他机构的安装位置关系，采用记号笔标识方法，采集标准样件易干涉区域。其中易干涉区域包括：安装端口、与固定机构距离小于2mm区域、与活动机构距离小于4mm区域、直线段小于20mm区域等。

S3：选定并标识标准样件叉式扫描测量区域，如图2所示。

具体步骤：测量区域包括：起弯端面、多个圆柱面、尾端端面。每段直线段应选定2个的测量数据采集区域，标识成黄色、宽度1cm、垂直至导管轴线的圆柱。如该直线段包含易干涉区域，则必须在易干涉区域进行选定和标识。

S4：选定并标识零件叉式扫描测量区域。

具体步骤：在钳工平台上，采用方块、直角块等辅助工具，将标准检验和待检零件按基准对齐，将步骤S3标识的标准样件测量区域对齐标识至待测零件上，得到零件的测量区域。

S5：关节臂叉式扫描标准样件和零件的测量区域，得到标准样件和零件的轴线。

S6：用TubeShaper软件对S5得到的两者轴线数据处理，获取LRC值，得出标准样件和零件两者LRC差值。

S6步骤中测量数据LRC是指直线长度尺寸L、弯曲角度R和空间转角C。

S7：输入LRC差值公差标准，得出测量结论。

本发明的工作原理：一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，包括以下步骤：

S1：确定检测的选定区域

S1-1：制作标准样件

标准样件是实施检测方法过程中一个过渡的加工实样。

它采用规定直径（与零件规格一致）的铝管或钢管（与零件材料一致），按燃气导管的走向弯曲出需要的外形，在弹射座椅内进行试装，如第一次试装不合适，再进行修改、重制、作出第二次试装，反复多次，直至完全满足安装要求，以此制作出标准样件。

S1-2：识别出标准样件的易干涉区域

易干涉区域包括：安装端口区域、与固定机构距离小于2mm区域、与活动机构距离小于4mm区域、直线段小于20mm区域等。

在安装状态下，目测标准样件与其他机构的安装位置关系，识别出标准样件的易干涉区域。

S1-3：确定并标注标准样件的检测选定区域

标准样件的检测选定区域包括：起弯端面、多个圆柱面、尾端端面；其中每个圆柱面包含2处测量区域，检测选定区域应包括了S1-2所有的易干涉区域。

采用黄色、宽度1cm、垂直于导管轴线的圆柱形状对标准样件的检测选定区域进行标注。

S1-4：选定并标识零件的检测选定区域

根据标准样件的检测选定区域，选定并标识零件的检测选定区域。

具体操作方法：在钳工平台上，采用方块、直角块等辅助工具，将标准样件与零件按基准尺寸进行对齐，将步骤S1-3标注的标准样件件测量选定区域对齐标注至待测零件上，得到零件的检测选定区域。

S2：测量零件外形尺寸

S2-1：在选定区域测量标准样件的外形尺寸

采用红外线关节臂扫描标准样件外形，使用扫描仪上的叉式头，在测量选定区域进行操作，得到标准样件的外形尺寸，并将此数据作为零件检测的理论模型。

S2-2：在选定区域测量零件的外形尺寸

采用红外线关节臂扫描零件外形，使用扫描仪上的叉式头，以选定区域测量的标准样件外形尺寸为理论模型，在测量选定区域进行操作，得到零件的外形尺寸。

S3：得到测量结论

S3-1：用TubeShaper软件对S2得到的零件与标准样件两者外形尺寸，进行轴线数据处理获取LRC值，得出标准样件和零件两者LRC差值。

注明：测量数据LRC是指直线长度尺寸L、弯曲角度R和空间转角C。

S3-2：输入LRC差值公差标准，得出测量结论。

综上所述，本发明的目的是为了解决现有技术中燃气导管采用光学（红外线关节臂）扫描实际检测时，因安装干涉点与测量点的不匹配、材料本身轴线直线度的差异、扫描探头的数据采集位置差异等原因，出现的检测方法测量结果不准确、可靠性差现象无法满足安装要求的问题，提供一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，保证检测合格的燃气导管均符合安装要求，测量高效准确，避免因返修延误交付周期；本发明的一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，利用选定区域方法确定光学（红外线关节臂）扫描的数据采集位置，通过标准样件将安装时的易干涉点转换成零件测量点，实现安装干涉点与测量点的精确匹配，解决了现有技术在薄壁、细长等特性燃气导管存在零件尺寸检测合格而安装出现干涉的问题，提高了燃气导管测量可靠性，降低了实际测量操作难度，适用于所有燃气导管和其他导管类零件。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，制作标准样件，并采用光学扫描标准样件，得到标准样件的外形尺寸数据，并将此数据作为标准样件检测模型；

步骤2，采用光学扫描待检测零件，获得待检测零件的外形尺寸数据；

步骤3，对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据形状位置值，得出待检测零件和标准样件检测模型两者在相应的检测选定区域的测量数据形状位置差值；

步骤4，若各选定区域的形状位置差值小于等于设定的形状位置差值公差标准，则待检测零件合格，若各选定区域的形状位置差值大于设定的形状位置差值公差标准，则待检测零件不合格。

2.如权利要求1所述的选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：在所述的步骤3中，检测选定区域包括起弯端面、多个易干涉区域段、尾端端面。

3.如权利要求2所述的选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：易干涉区域段为圆柱面段，检测时对每个圆柱面段的任意2处进行测量。

4.如权利要求2所述的选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：易干涉区域包括：燃气导管上的安装端口区域、与固定机构距离小于2mm区域、与活动机构距离小于4mm区域、直线段小于20mm区域。

5.如权利要求1所述的选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：在所述的步骤1中，制作标准样件的具体过程为：采用规定直径管材按燃气导管设定的走向弯曲出需要的外形，并在弹射座椅内进行试装，若试装不合适，则修改直至完全满足安装要求。

6.如权利要求1所述的选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：在所述的步骤1中，采用光学扫描标准样件是指采用红外线关节臂扫描标准样件；在所述的步骤2中，采用光学扫描待检测零件是指采用红外线关节臂扫描待检测零件。

7.如权利要求1所述的选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：形状位置值为LRC值；LRC包括直线长度尺寸L、弯曲角度R和空间转角C。

8.如权利要求7所述的选定区域式燃气导管外形尺寸检测方法，其特征在于：在所述的步骤3中，通过TubeShaper软件对待检测零件的外形尺寸和标准样件检测模型进行轴线数据处理获取测量数据LRC值。