一种薄壁件多点柔性定位与变形测量实验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107063103A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710177222.4(22)申请日2017.03.23(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人王仲奇杨元康永刚景泽旺李诚王斌斌(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人陈星(51)Int.Cl.G01B11/03(2006.01)G01B11/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种薄壁件多点柔性定位与变形测量实验装置(57)摘要本发明公开了一种薄壁件多点柔性定位与变形测量实验装置,通过激光跟踪仪精确调整定位球头的空间位置，实现不同大小、外形的曲面薄壁件的柔性定位，定位后变形情况的整体测量以及薄壁件定位布局的柔性调节。X向工作台为各部件提供支撑；Y向双轴心导轨模块位于X向工作台上的T型导槽内实现X向移动；Z向定位伸缩立柱模块与双轴心导轨上面的Y向滑块固连，Y向滑块沿双轴心导轨实现Y向移动；Z向定位伸缩立柱模块通过手轮驱动滚珠丝杠，带动光轴实现Z向移动。激光跟踪仪用于辅助调节定位球头位置，使若干定位球头形成一个柔性定位曲面。激光扫描仪用于扫描定位后实验薄壁件外形轮廓。实验装置结构简单、安装便捷，可操作性强。CN107063103ACN107063103A权利要求书1/1页1.一种薄壁件多点柔性定位与变形测量实验装置，包括X向工作台、Y向双轴心导轨模块、Z向定位伸缩立柱模块、激光扫描仪、激光跟踪仪，其特征在于:Y向双轴心导轨模块包括六角螺栓、双轴心导轨、锁紧块、Y向滑块、滑块限位螺栓；Z向定位伸缩立柱模块包括光轴、滚珠导套、滚珠丝杠、滑块组件、手轮、定位球头；所述X向工作台为上述部件提供支撑，X向工作台上表面分布有多道轴向T型导槽，用于安装Y向双轴心导轨模块；激光跟踪仪与激光扫描仪分别位于X向工作台的同一侧面；所述Y向双轴心导轨模块为多组，双轴心导轨通过六角螺栓和锁紧块安装在X向工作台上的T型导槽内，且沿T型导槽实现X向移动，Y向滑块分布在双轴心导轨上面，且与双轴心导轨配合安装，双轴心导轨两端分别有滑块限位螺栓；所述Z向定位伸缩立柱模块通过转接板和螺栓与双轴心导轨上面的Y向滑块固连，Y向滑块沿双轴心导轨滑动，实现Y向移动；滚珠丝杠安装在转接板上，滑块组件与滚珠丝杠配合安装，滚珠导套固定在转接板的侧面端部，光轴一端有靶标座放置孔和球头连接外螺纹，靶标座放置孔用于放置激光跟踪仪靶标座，球头连接外螺纹用于连接定位球头，光轴另一端穿过滚珠导套与滑块组件固连，手轮安装在滚珠丝杠一端，通过调节手轮带动滚珠丝杠转动，并带动光轴做往复运动，实现Z向移动；激光跟踪仪用于辅助调节定位球头位置，并使若干定位球头形成一个柔性定位曲面，激光扫描仪用于扫描定位后薄壁件外形轮廓；其测量方法包括以下步骤:步骤1.调节Y向双轴心导轨模块、Y向滑块和定位球头位置，并打开激光跟踪仪，进行预热；步骤2.将定位球头从光轴上卸下，激光跟踪仪靶标座插入激光跟踪仪靶标放置孔，并将激光跟踪仪靶标放置在激光跟踪仪靶标座上；步骤3.用激光跟踪仪靶标将激光跟踪仪测量点引导至激光跟踪仪靶标座处；步骤4.通过激光跟踪仪，调节定位球头X向、Y向和Z向位置，并进行微调，将待检测薄壁件放置在定位球头位置；步骤5.重复上述步骤2、步骤3、步骤4，将各定位球头进行微调，完成定位点布局调节；步骤6.利用激光扫描仪对定位后的待检测薄壁件进行扫描；步骤7.记录并分析实验中采集的数据；利用分析后的数据对定位布局进行评价，完成实验。2CN107063103A说明书1/4页一种薄壁件多点柔性定位与变形测量实验装置技术领域[0001]本发明涉及飞机工艺装备技术领域，具体地说，涉及一种薄壁件多点柔性定位与变形测量实验装置。背景技术[0002]飞机产品中越来越广泛的采用低相对密度、高强度的薄壁结构件，这是由于薄壁件具有重量轻、强度高、材料省、受力状态好、几何造型流畅、便于加工等优点。然而典型薄壁零件多为大尺寸、弱刚度的曲面类薄壁结构件，因而存在易变形、难定位的问题，从而决定了在定位过程中极易产生变形影响飞机产品最终质量。[0003]传统的刚性工装是根据薄壁件的曲面来制造出与之有相同曲面形状的实体模胎或者定位卡板来对这类零件进行定位和夹紧，但必须针对不同的零件、不同的工艺制造出不同的专用工装，其不足是互换性差，设计、制造、运输、存储以及管理需要耗费庞大的人力物力并且不利于新产品的研制和单件小批量生产，严重制约着飞机制造业的发展。[0004]文献“Variationsimulationfordeformablesheetmetalassembliesusingfiniteel