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          HandySCAN Black扫描仪对航天器跨舱对接波导组件位姿测量

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          客户问题

                  波导组件是航天器高频信号传输系统的重要组成 部分 ,在航天器总装过程中,都会涉及波导组件的安装及对接操作,波导组件按星上布置可分为舱内波 导和舱外波导,舱内波导负责将舱内设备波导口引出至舱外,舱外波导负责连接舱内波导和舱外天线,由于 缺乏高效的波导对接口位姿测量手段,舱外天线波导 组件和舱内波导组件的对接一般是通过试装进行匹配 对接,某些航天器型号由于舱内波导组件安装路径长 带来的累积误差会导致出舱波导对接口位姿和理论值 偏差较大,由于波导长度原因舱外天线的波导组件无 法通过调整环节匹配对接,舱内波导组件只能重新调 整安装。由于航天器构形约束,重新调整舱内波导组 件可能导致大量的总装关键操作,如做好调整标记后 使用吊具拆下天线、使用架车与外板对接并翻转外板 到水平状态重新调整波导,使用翻转架车安装外板、推 离架车后使用吊具安装天线并重新安装舱外波导,大 大增加了航天器总装操作风险。因此需要研究一种高 效便捷的航天器跨舱对接波导组件位姿测量技术,实 现跨舱波导组件在结构舱板合舱前一次安装到位,优 化总装流程,提高总装效率。

          解决问题

                  由于波导组件对接面及波导表面安装漆的敏感 性,跨舱对接波导组件位姿测量方法优先采用光学非 接触三维测量方法,常用的光学非接触测量方法主要 包括相干光源干涉法、激光雷达成像法、被动立体视觉 测量法和主动式结构光测量法 。相干光源干涉法 系统搭建复杂,不适合工业在线制造过程中的快速测 量;激光雷达测量精度较高但测量设备测试过程中不 能移动,存在由于特殊工况无法观察到目标特征的问 题;被动立体视觉摄影测量常需在测量目标上粘贴特 征点;主动结构光测量法通过向被测对象投影激光条 并通过摄像机对被测物体进行测量。针对波导组件位 姿测量工况,更适合使用手持式便携测量设备。

          下面介绍便携式测量设备HandySCAN Black扫描仪的使用方法。

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          HandySCAN Black扫描仪的三角测距法的测量原理

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          工作流程

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          对数据进行采集

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          舱板平面及孔特征提取

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          跨舱对接波导法兰CAD数据图

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          调整前的波导对接法兰位置偏差

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          调整前的波导对接法兰位置偏差

           

          HandySCAN 3D 激光扫描仪的三大特点

          1、TRUaccuracy实际操作条件下的精确测量

          • 实际操作条件下的高精确性:无论环境条件、部件设置和用户情况如何,都能实现高精确性。

          • 自定位:是一个数据采集系统,也是其自身的定位系统;无需配备外部跟踪或定位设备,使用三角测量法来实时确定自身与被扫描部件的相对位置。

          2、TRUportability随时随地享有 3D 扫描

          • 独立设备:无需外部定位系统,也无需使用测量臂、三角架或夹具。

          • 便携式扫描:适应各种场所,并且可以在内部或现场使用。

          • 轻巧:重量不到 1 千克。

          • 便携:可装入随身携带的手提箱。

          • 可在狭小空间内轻松使用。

          3、TRUsimplicity超级简单的 3D 扫描流程

          • 用户友好:无论用户的经验水平如何,都能在短时间内学习掌握。

          • 快速安装:能在 2 分钟内启动并运行。

          • 直接网格输出:无需执行复杂的对齐或点云处理。

          • 实时可视化:可以在计算机屏幕上看到自己正在执行的操作,以及还需要执行哪些操作。

          • 多功能:几乎无限制的 3D 扫描——不受部件尺寸大小、复杂程度、原料材质或颜色的影响。

                                                                                                                                                  ----------------------------------来源于张 伟,杨再华,穆远东,张延磊,徐波涛的论文

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