[发明专利]一种用于引导飞机装配的投影装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于引导飞机装配的投影装置及方法，包括视觉测量模块和投影模块，视觉测量模块由两个相机组成，投影模块包括一个DLP投影仪，投影方法包括以下步骤：S1：标定视觉测量模块参数及其与投影模块转换关系；S2：获取装配对象与投影装置之间转换关系；S3：DLP投影仪根据转换关系生成投影图像；S4：根据投影装置投射到装配对象表面的引导信息进行装配。本发明一种用于引导飞机装配的投影装置及方法，仅需简单的操作即可导入数据并生成投影图像，节约成本，可视化效果好，操作人员能够根据可见的产品对象、类型、工艺步骤顺序操作，减轻操作人员的劳动强度，提高装配精度，降低装配的出错率，应用范围广。

技术领域

本发明涉及一种投影装置，特别涉及一种用于引导飞机装配的投影装置及方法，属于飞机装配技术领域。

背景技术

飞机装配是飞机制造的重要环节，飞机的装配准确度直接影响到飞机的使用性能以及生产的互换性。飞机装配是将各零件或组合件按产品技术要求相互准确定位，并用规定的连接方法装配成部件或产品的过程。飞机装配占飞机制造总劳动量的50％-70％。

目前，飞机装配车间的装配AO大量采用纸质媒介，装配操作人员在每个工位工作时均需要携带纸质AO，而纸质装配AO上包含了大量信息：工艺指令信息、质量审查信息、生产信息和过程信息，其中操作人员需要首先查阅AO，找到相应操作指示，并进行操作，对于复杂装配过程，AO单往往更为复杂，操作人员使用极其不方便。同时，由于缺少直观的装配引导信息，操作人员在安装飞机紧固件时极可能出现漏装和错装的现象，进而需要重装或返修，影响飞机研制周期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于引导飞机装配的投影装置及方法，以解决上述背景技术中提出的缺少直观的装配引导信息，操作人员在安装飞机紧固件时极可能出现漏装和错装的现象，进而需要重装或返修，影响飞机研制周期的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于引导飞机装配的投影装置，包括视觉测量模块和投影模块，所述视觉测量模块由两个相机组成，所述投影模块包括一个 DLP投影仪。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述相机之间的距离为300mm，所述相机轴线夹角为30度，且所述DLP投影仪安装于两个相机中间，所述DLP投影仪投射方向与安装平面夹角为6°。

作为本发明的一种优选技术方案，所述投影方法包括以下步骤：

S1：标定视觉测量模块与投影模块，获得视觉测量模块参数及其与投影模块转换关系；

S2：在装配对象上安装投影辅助工装，视觉测量模块测量投影辅助工装坐标，并与理论模型进行匹配，获取装配对象与投影装置之间的转换关系；

S3：根据装配对象理论模型、理论模型与视觉测量模块之间的转换关系、视觉测量模块与投影模块转换关系生成投影图像，DLP投影仪将图像投射至装配对象表面；

S4：装配操作人员根据投影装置投射到装配对象表面的引导信息进行装配。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中投影辅助工装共有4个，安装于装配对象的孔特征中。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中生成的投影图像包括孔的装配信息。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中，投影图像中孔的装配信息包括装配对象名称、装配孔的序号、和装配孔的总数，不同孔径的孔设置不同投影图案颜色，投影出的图案为虚线圆圈和线条，虚线圆圈分布于孔周围，线条横跨装配孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中，投影图像根据装配过程实时更改，完成装配后，视觉测量模块实时采集对应位置的图案，根据线条特征变化改变投影图案。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：