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大尺寸飞机零部件检测技术研究进展

李彬鹏 茅健

李彬鹏, 茅健. 大尺寸飞机零部件检测技术研究进展[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(4): 346-353.
引用本文: 李彬鹏, 茅健. 大尺寸飞机零部件检测技术研究进展[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(4): 346-353.
LI Binpeng, MAO Jian. Research progress on detection technology of large-size aircraft parts[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(4): 346-353.
Citation: LI Binpeng, MAO Jian. Research progress on detection technology of large-size aircraft parts[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(4): 346-353.

大尺寸飞机零部件检测技术研究进展

详细信息
    作者简介:

    李彬鹏(1996− ),男,在读硕士,研究方向为三维点云去噪. E-mail: 1256794582@qq.com

    通讯作者:

    茅 健(1972−),男,教授,博士,研究方向为航空装备检测与控制. E-mail: jmao@sues.edu.cn

  • 中图分类号: TB9

Research progress on detection technology of large-size aircraft parts

  • 摘要: 大尺寸飞机零部件具有结构复杂、外形尺寸大等特点. 针对飞机制造过程中大尺寸测量技术的研究,探讨5种大尺寸部件的检测技术方法:三坐标测量法、激光雷达测量法、室内GPS测量法、激光跟踪仪测量法以及机器视觉测量法,分析5种检测方法的适用领域以及各自的优势和不足. 视觉测量具有非接触、高精度、高效率的特点,能够实现实时测量,在航空测量领域前景良好. 最后指出视觉测量技术是大尺寸测量领域的研究方向,未来在理论模型建立、检测参数优化及实时反馈等一系列问题有待进一步深入研究.
  • 图  1  三坐标测量工作图

    Figure  1.  Working diagram of three-coordinate measurement

    图  2  激光雷达测量原理

    Figure  2.  Measurement principle of lidar

    图  3  Flash激光雷达成像

    Figure  3.  Flash lidar imaging

    图  4  室内GPS结构示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of indoor GPS structure

    图  5  室内GPS在总装中的应用

    Figure  5.  Application of indoor GPS in final Assembly

    图  6  激光跟踪仪结构原理

    Figure  6.  Structure principle of laser tracker

    图  7  激光跟踪仪在民用航空制造中的应用

    Figure  7.  Application of laser tracker in civil aviation manufacturing

    图  8  双目视觉测量结构图

    Figure  8.  Structure diagram of binocular vision measurement

    表  1  各测量方法优缺点及其适用场合

    Table  1.   Advantages and disadvantages of measurement methods and their applicable occasions

    测量方法优点缺点适用场合
    三坐标测量测量精度和自动化程度较高测量效率低,对环境有较高要求,如恒温条件,探头可能划伤零件表面一般用于测量叶轮等复杂曲面
    激光雷达测量测量精度和分辨率较高因波束极窄易受环境影响,测量效率低一般用于外形尺寸大、形状复杂表面的测量
    室内GPS测量测量范围大,效率高精度不高,设备多,容易受到环境震动影响一般与其他方法协同测量
    激光跟踪仪测量可实现动态测量和快速测量成本较高,需要较大空间,否则难以测量全貌可通过单站多站位对大型零部件进行测量
    视觉测量非接触,精度与效率较高需要进一步提高实时性光线条件较好时,测量效果更佳
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  • 收稿日期:  2021-06-10
  • 刊出日期:  2022-02-23

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