[发明专利]航空产品零部件在线测量机构及测量方法

权利要求书

1.一种航空产品零部件在线测量机构，由检测卡板(1)、特征数据采集单元(2)、运动机构(3)、Y型接头二(4)、定位销一(5)、紧固螺母(6)、Y型接头二(7)、气缸组件(8)、转接板一(9)、支座一(10)、连接板一(11)、支座二(12)、限位块一(13)、限位块二(14)、特征型块(15)、检测卡板型面(16)、控制ECU模块(17)、气阀组成，其特征在于：在线测量机构主要由运动机构(3)、3个特征数据采集单元(2)、控制ECU模块(17)组成；控制ECU模块(17)与特征数据采集单元(2)与运动机构(3)双向通迅连接，运动机构(3)与3个特征数据采集单元(2)通过定位销、螺钉刚性连接，3个特征数据采集单元(2)与运动机构(3)实现联动，控制ECU模块(17)直接控制运动机构(3)和3个特征数据采集单元(2)输入信号，并将采集测量数据进行数据处理及存贮及显示，3个特征数据采集单元(2)协同完成航空产品部件1个型面中一段典型代表圆弧型面的3个典型特征点坐标数据采集，3个典型特征点坐标数据是确定该型面中一段基准圆弧的最基本数据。

2.根据权利要求1所述的航空产品零部件在线测量机构，其特征在于：所述运动机构(3)由检测卡板(1)、Y型接头一(4)、定位销一(5)、紧固螺钉(6)、Y型接头二(7)、气缸组件(8)、转接板一(9)、支座一(10)、连接板一(11)、支座二(12)、限位块一(13)、限位块二(14)、特征型块(15)、检测卡板型面(16)组成，检测卡板(1)采用定位销、螺钉与Y型接头一(4)铰接连接，Y型接头一(4)与气缸组件(8)的活塞杆刚性连接，检测卡板(1)采用定位销、螺钉与连接板一(11)刚性连接，检测卡板(1)采用定位销、紧固螺钉与3个特征数据采集单元(2)刚性连接，3个特征数据采集单元(2)与运动机构(3)实现联动；检测卡板(1)采用定位销、螺钉与限位块二(14)刚性连接；支座二(12)采用定位销、螺钉与限位块一(13)刚性连接，支座二(12)采用定位销、紧固螺钉(6)与连接板一(11)铰接连接；Y型接头二(7)与气缸组件(8)的活塞杆铰接连接，Y型接头二(7)与气缸组件(8)的气动杆铰接连接；支座一(10)采用定位销、螺钉通过转接板一(9)与气缸组件(8)刚性连接，检测卡板(1)由检测卡板型面(16)、定位销孔、螺钉安装孔组成，检测卡板型面(16)与航空产品零部件型面的数模相一致。

3.根据权利要求1所述的航空产品零部件在线测量机构，其特征在于：特征数据采集单元(2)由连接板二(2-1)、出气接头(2-2)、进气接头(2-3)、伸缩气缸(2-4)、支座三(2-5)、测距传感器(2-6)、外壳(2-7)、连接板三(2-8)、支座四(2-9)、连接板五(2-10)、特征型块(15)组成，连接板二(2-1)采用定位销、螺钉分别与特征型块(15)、连接板五(2-10)、伸缩气缸(2-4)刚性连接，连接板五(2-10)与测距传感器(2-6)刚性连接，特征型块(15)直接控制伸缩气缸(2-4)伸缩动作，并通过测距传感器(2-6)实现同步联动并采集信号，将信号回传给控制ECU模块(17)进行数据处理，测距传感器(2-6)通过支座三(2-5)、支座四(2-9)、定位销、螺钉与连接板三(2-8)刚性连接，伸缩气缸(2-4)与出气接头(2-2)、进气接头(2-3)、连接板三(2-8)刚性连接，外壳(2-7)与连接板三(2-8)通过螺钉刚性连接。

4.根据权利要求1所述的航空产品零部件在线测量机构的测量方法，其特征在于：所述航空产品零部件在线测量机构的测量方法，具体包括以下工艺步骤：

(1)为获得航空产品零部件型面数据，从而保证装配中精准定位安装，选取一个特征型面为典型代表，一段特征圆弧是1个特征型面最基础数据，3个特征点是一段特征圆弧最基础数据，通过以检测卡板定位极限位置为测量位置和检测卡板基准为测量基准，选取航空产品零部件中1个典型特征型面为代表面，指定为测量面，在1个典型特征型面选取典型一段弧为代表，一段弧中选取3个特征点来代表，这样通过3个关键特征点实际位置测量来获得航空产品零部件在装配过程中安装数据；

(2)选择准备测量航空产品零部件按钮，向控制ECU模块(17)请求命令，经控制ECU模块(17)处理后，控制气缸组件(8)的三位五通电磁换向阀左端供电，气缸组件(8)带动运动机构(14)、检测卡板(1)、特征数据采集单元(2)、限位块二(14)、特征型块(15)、检测卡板型面(16)联动，运动至限位块二(14)与限位块一(13)接合位置，控制气缸组件(8)的三位五通电磁换向阀停止供电处于中位，气缸组件锁紧开关打开锁紧运动机构(14)，这个运动机构(14)定位极限位置是测量位置；

(3)选择测量航空产品零部件按钮，向控制ECU模块(17)发出请求命令，经控制ECU模块(17)处理后，控制特征数据采集单元(2)的伸缩气缸(2-4)的二位五通电磁换向阀左端给电，3个伸缩气缸(2-4)伸出带动特征型块(15)、连接板二(2-1)、连接板五(2-10)、测距传感器(2-6)联动伸出至被测产品表面，在无应力状态下接触被测产品表面，获取信号传输给ECU模块(17),获取信号为1个特征型面的一段特征圆弧型面的3个特征点坐标数据，数据获取结束后，控制特征数据采集单元(2)的伸缩气缸(2-4)的的二位五通电磁换向阀两端都不给电，伸缩气缸(15-4)停止运动处于保压状态，待状态稳定后，工人观察触摸屏上实时数据，显示被测产品与产品理论位置的正、负向偏差数值，记录完成后，按下后退按钮，控制特征数据采集单元(2)的伸缩气缸(2-4)的二位五通电磁换向阀右端给电，3个伸缩气缸(2-4)回退，伸缩气缸(2-4)带动带带动特征型块(15)、连接板二(2-1)、连接板五(2-10)、测距传感器(2-6)联动后退，伸缩气缸(2-4)气缸回到初始限位块位置，二位五通电磁换向阀不给电，停止运动。

(4)控制气缸组件(8)的三位五通电磁换向阀右端供电，气缸组件(8)带动运动机构(14)、检测卡板(1)、特征数据采集单元(2)、限位块二(14)、特征型块(15)、检测卡板型面(16)联动回到初始位置，控制气缸组件(8)的三位五通电磁换向阀不供电回中位，气缸组件(8)停止运动，卸下被测产品件，测量结束。