一種蜂窩芯面形的測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蜂窩芯面形的測量方法，其特征在于：包括如下步驟：在蜂窩芯待測面覆上反射薄膜，采用真空吸附的方式使所述反射薄膜緊貼蜂窩芯待測面，且使蜂窩孔格處的反射薄膜向下凹陷；對蜂窩芯待測面上的反射薄膜進(jìn)行掃描測量，獲得蜂窩芯在不同空間位置的蜂窩壁高度。本發(fā)明具有測量精度高、使用成本低、測量效率高、適用性好、獲取信息豐富和可以實(shí)現(xiàn)在位測量的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種蜂窩芯面形的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種工件面形的測量方法，具體涉及一種蜂窩芯面形的測量方法。【背景技術(shù)】
[0002]目前，蜂窩芯在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，主要用于制備蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。其制作過程包括:首先將蜂窩芯構(gòu)件上下表面加工至所設(shè)計(jì)的復(fù)雜曲面形狀，再將其與預(yù)先成型的具有相反曲面形狀的一層薄板(通常為碳纖維復(fù)合材料板)粘接在一起。蜂窩芯曲面加工精度的好壞，決定了其與上下薄板的粘接可靠性、進(jìn)而影響整個夾層結(jié)構(gòu)的性能。因此在加工后粘接前，必須對蜂窩芯復(fù)雜曲面的加工精度進(jìn)行檢測，檢測合格的構(gòu)件才能粘接薄板構(gòu)成蜂窩芯復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)構(gòu)件。因此需要一種合理的測量方法，用于檢測蜂窩芯加工后的復(fù)雜曲面形狀精度。
[0003]蜂窩芯加工表面具有非連續(xù)特征。蜂窩芯是一種多孔薄壁結(jié)構(gòu)，蜂窩壁厚0.05mm-0.1mm，壁形狀多為正六邊形，壁邊長2-5_，蜂窩壁截面占其總表面積的比例小于10%，這種非連續(xù)特征導(dǎo)致蜂窩芯構(gòu)件復(fù)雜曲面形狀精度的測量困難。
[0004]—些航空航天制造企業(yè)采用靠模的辦法檢測蜂窩芯復(fù)雜曲面的形狀精度，S卩加工與所設(shè)計(jì)蜂窩零件曲面形狀相反的金屬靠模，二者靠緊后檢視其貼合程度，從而判斷蜂窩芯曲面的加工精度。這種測量方法最大的弊端在于，必須針對每一種形狀蜂窩芯零件的檢測加工專用的靠模。而航空航天制造中蜂窩芯零件的種類繁多，使得靠模的數(shù)量巨大，制造成本非常高。同時(shí)這種方法檢測蜂窩芯復(fù)雜曲面的精度也有限。
[0005]在專利申請?zhí)枮?01310485345.6,名稱為“一種組合框架結(jié)構(gòu)蜂窩芯平面度的測量方法”的專利中，其利用高精度的刀口尺和成套的三等或以上精度等級的量塊，結(jié)合高度差的計(jì)算方法，進(jìn)行蜂窩芯的平面度測量。該專利提供了整體上測量蜂窩芯平面度的方法， 但不能獲得蜂窩芯材料的具體面形。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對以上問題的提出，而研究設(shè)計(jì)一種蜂窩芯面形的測量方法。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0007]—種蜂窩芯面形的測量方法，包括如下步驟:
[0008]①在蜂窩芯待測面上附上反射薄膜，采用真空吸附的方式使所述反射薄膜緊貼蜂窩芯待測面，且使蜂窩孔格處的反射薄膜向下凹陷；[〇〇〇9]②對蜂窩芯待測面上的反射薄膜進(jìn)行掃描測量，獲得蜂窩芯在不同空間位置的蜂窩壁高度。
[0010]進(jìn)一步地，步驟①中，使用透氣雙面膠將蜂窩芯固定在軟木上，用真空吸附裝置透過軟木和透氣雙面膠進(jìn)行吸附。
[0011]進(jìn)一步地，所述透氣雙面膠為設(shè)有透氣孔的雙面膠。
[0012]進(jìn)一步地，步驟②中，使用激光測量傳感器進(jìn)行掃描測量。
[0013]進(jìn)一步地，所述反射薄膜為PE膜、PVC膜或PVDC膜。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]1.測量精度高。本發(fā)明可以選用高精度的激光測量傳感器，與目前靠模方式檢測蜂窩面形精度的方法相比，精度高。
[0016]2.使用成本低。目前一些航空航天公司采用的靠模方法，需要對每一種形狀蜂窩芯零件的檢測加工制作專用的靠模，而航空航天制造中蜂窩芯零件的種類繁多，使得靠模的數(shù)量巨大，制造成本高。本發(fā)明可以滿足對不同種類蜂窩芯的測量，降低了使用成本。
[0017]3.測量效率高。本發(fā)明操作方便，對蜂窩芯進(jìn)行鋪膜吸膜操作后，進(jìn)行激光測量傳感器掃描，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，即可獲得蜂窩芯的面形，測量效率高。
[0018]4.適用性好。本發(fā)明對蜂窩芯的測量不受蜂窩芯面形的限制，能夠適應(yīng)對蜂窩芯的平面、斜面、曲面等的測量。
[0019]5.獲取信息豐富。本發(fā)明不僅能夠獲得蜂窩芯的三維高度面形信息，還能獲得蜂窩芯的孔格信息，能夠分析蜂窩芯的孔格變形。
[0020]6.可以實(shí)現(xiàn)在位測量。本發(fā)明方法可以應(yīng)用在蜂窩芯加工設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)蜂窩芯加工后直接對其面形的測量?！靖綀D說明】[0021 ]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述蜂窩芯面形的測量狀態(tài)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，一種蜂窩芯面形的測量方法，包括如下步驟:
[0023]①在蜂窩芯3待測面上附上反射薄膜2,采用真空吸附的方式使所述反射薄膜2緊貼蜂窩芯3待測面，且使蜂窩孔格處的反射薄膜2向下凹陷，因此所測得的數(shù)據(jù)會在蜂窩壁處出現(xiàn)峰值，該測量值減去反射薄膜2的厚度就是該處蜂窩壁高度。
[0024]②對蜂窩芯3待測面上的反射薄膜2進(jìn)行掃描測量，獲得蜂窩芯3在不同空間位置的蜂窩壁高度。
[0025]步驟①中，使用透氣雙面膠4將蜂窩芯3固定在軟木7上，利用軟木7的透氣性用真空吸附裝置6透過軟木7和透氣雙面膠4進(jìn)行吸附，所述透氣雙面膠4為設(shè)有透氣孔的雙面膠，保證在加工時(shí)可依靠雙面膠來對蜂窩芯3固定，在測量時(shí)其透氣性不影響真空吸附裝置 6對薄膜2的吸附作用，以實(shí)現(xiàn)在位測量。測量時(shí)，蜂窩芯3通過透氣雙面膠4粘接在軟木7上， 再將軟木7固定在真空吸附裝置6上，將所選用的薄膜2平鋪在蜂窩芯3表面，利用真空吸附的作用使薄膜2緊貼蜂窩芯3表面。
[0026]步驟②中，使用激光測量傳感器1進(jìn)行掃描測量，借助測量裝置的三軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制激光測量傳感器1，按照規(guī)定路徑對蜂窩材料進(jìn)行掃描，根據(jù)激光測量傳感器1的運(yùn)動軌跡，結(jié)合傳感器測量的結(jié)果，經(jīng)過后期數(shù)據(jù)處理，可以獲得蜂窩材料在不同空間位置的蜂窩壁高度，因此可以實(shí)現(xiàn)對蜂窩芯的平面、斜面以及曲面的面形測量，為了得到測量最佳效果，應(yīng)該使入射激光沿著蜂窩芯3的蜂窩壁高度方向。
[0027]所述的薄膜2,應(yīng)對激光有良高的反射率，剛度滿足在真空吸附作用下，在蜂窩孔格處能向下凹陷，并且在使用過程中不易破損，所述反射薄膜2為PE膜、PVC膜或PVDC膜。
[0028]所述真空吸附裝置6和所述軟木7位于機(jī)床工作臺5內(nèi)，所述真空吸附裝置6通過氣管8與真空發(fā)生裝置9連通。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蜂窩芯面形的測量方法，其特征在于:包括如下步驟:①在蜂窩芯待測面覆上反射薄膜，采用真空吸附的方式使所述反射薄膜緊貼蜂窩芯待 測面，且使蜂窩孔格處的反射薄膜向下凹陷；②對蜂窩芯待測面上的反射薄膜進(jìn)行掃描測量，獲得蜂窩芯在不同空間位置的蜂窩壁高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蜂窩芯面形的測量方法，其特征在于:步驟①中，使用透 氣雙面膠將蜂窩芯固定在軟木上，用真空吸附裝置透過軟木和透氣雙面膠進(jìn)行吸附。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蜂窩芯面形的測量方法，其特征在于:所述透氣雙面膠為 設(shè)有透氣孔的雙面膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蜂窩芯面形的測量方法，其特征在于:步驟②中，使用激 光測量傳感器進(jìn)行掃描測量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蜂窩芯面形的測量方法，其特征在于:所述反射薄膜為PE 膜、PVC膜或PVDC膜。
【文檔編號】G01B11/16GK106017352SQ201610585321
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發(fā)明人】董志剛, 康仁科, 朱祥龍, 秦炎, 王毅丹
【申請人】大連理工大學(xué)