飛機(jī)機(jī)翼裝配中的掃描路徑規(guī)劃研究.pdf

1、數(shù)字化測量設(shè)備可精確檢測飛機(jī)裝配部件的外形和空間位姿，快速獲取檢測結(jié)果的分析報(bào)告，指導(dǎo)產(chǎn)品精準(zhǔn)快速裝配，大范圍高精度的數(shù)字化測量是提高飛機(jī)產(chǎn)品裝配效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。利用機(jī)床操作掃描儀，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化掃描測量是飛機(jī)數(shù)字化裝配的必然趨勢。掃描路徑規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化掃描的關(guān)鍵步驟，合理的掃描路徑能有效地提高掃描質(zhì)量和效率。本文以某型飛機(jī)機(jī)翼自動(dòng)化裝配項(xiàng)目為依托，在分析掃描儀掃描約束及掃描對(duì)象幾何特征的基礎(chǔ)上，對(duì)掃描路徑規(guī)劃及其優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。<

2、br>　　介紹了自動(dòng)化掃描測量系統(tǒng)的組成和工作原理，自動(dòng)化掃描測量系統(tǒng)是飛機(jī)機(jī)翼裝配系統(tǒng)中重要的一部分。硬件上，激光掃描儀安裝在數(shù)控機(jī)床上，由數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)進(jìn)行掃描。軟件上，自動(dòng)化掃描測量軟件協(xié)調(diào)控制激光跟蹤儀、激光掃描儀和機(jī)床運(yùn)動(dòng)，使掃描過程高效有序地進(jìn)行。
　　分析了飛機(jī)機(jī)翼裝配過程中骨架和壁板內(nèi)側(cè)的壁板墻、邊緣、孔洞等分散幾何特征的不同特點(diǎn)，結(jié)合激光掃描儀傾角、景深、景寬等掃描約束條件，提出了分對(duì)象總體最優(yōu)法。為解決機(jī)翼骨架掃

3、描順序組合爆炸問題，采用蟻群算法優(yōu)化掃描路徑，減小了掃描空行程。
　　針對(duì)機(jī)翼壁板外側(cè)的大尺寸連續(xù)曲面，采用行切法作為其掃描的總體策略。提出了一種基于曲面離散點(diǎn)的自動(dòng)跟蹤掃描及路徑優(yōu)化方法。該方法通過制孔離線編程軟件對(duì)壁板蒙皮進(jìn)行數(shù)字化離散得到樣點(diǎn)，在分析傳統(tǒng)直線式和梯形式跟蹤法缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用最小二乘法生成樣點(diǎn)的跟蹤路徑。通過遺傳算法對(duì)上述路徑進(jìn)行總體優(yōu)化，優(yōu)化的路徑能有效地減小掃描路徑總長度和掃描調(diào)姿次數(shù)，減少了掃描時(shí)間。<