(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111536898.0 (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 成都飞机工业 （集团） 有限责任公司 地址 610000 四川省成 都市青羊区黄田坝 纬一路88号 (72)发明人 唐沐天　尹华彬　袁胜　蒋勋义　 曹赟喆　 (74)专利代理 机构 四川力久律师事务所 512 21 代理人 陈明龙 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/12(2006.01) B64F 5/10(2017.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 一种飞机装配的误差补偿方法 (57)摘要 本发明公开了一种飞机装配的误差补偿方 法， 包括以上步骤： S1、 在装配现场建立测量基准 点； S2、 建立以飞机的结构与相连结构为划分区 域的误差评估模 型， 评估和调整结构定位工装的 位置； S3、 利用激光追踪仪识别结构零件的关键 装配特征数据； 按照结构零件的装配 关键特征进 行误差评估； S4、 对结构零件的误差采取挫修和/ 或加垫的方式进行补偿； S5、 系统零件根据误差 评估模型和结构零件的误差评估进行容差分配， 得出最优的装配组合的系统零件进行安装。 本方 法通过低成本的测量设备和算法补偿来降低制 造过程中由于装配误差和零件制造误差所造成 的损失， 将装配关键特征作为误差评估点， 建立 拟实装配误差尺寸链， 在装配过程中对装配质量 进行闭环控制。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114239170 A 2022.03.25 CN 114239170 A 1.一种飞机装配的误差补偿方法， 其特 征在于， 包括以上步骤： S1、 在装配现场建立测量基准 点， 装配过程中的测量数据以所述基准 点为基准； S2、 建立以飞机的结构与相连结构为划分区域的误差评估模型， 评估和调整结构定位 工装的位置， 利用所述结构定位工装确保结构装配站位的准确性； S3、 结构装配站位调整至满足设计要求的状态后， 利用激光追踪仪识别所述结构零件 的关键装配特 征数据； 按照所述结构零件的装配关键特 征进行误差 评估； S4、 对所述结构零件的误差采取挫修和/或加垫的方式进行补偿； S5、 结构与结构站位之间的系统零件根据 所述误差评估模型和所述结构零件的误差评 估在装机前进行容差分配， 得出最优的装配组合， 再将最优的装配组合中的系统零件进行 安装。 2.根据权利要求1所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 所述结构零件包括口 盖、 框、 梁、 蒙皮， 所述结构零件以装配孔作为装配关键特 征； 所述系统零件 包括导管。 3.根据权利要求1所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 所述误差评估模型 为： 建立所述结构零件在零件车间中测量的xyz坐标系和所述结构零件在实际装配过程中 的x'y'z'坐标系， 结构零件在从零件车间到装配过程是xyz坐标系与x'y'z'坐标系的转换 过程， 向量在坐标系中是具有 大小和方向的量， 利用向量的特性， 用所述结构零件在零件车 间的测量数值对 装配现场所述结构零件安装位置的实测数据进行误差 评估。 4.根据权利要求3所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 步骤S2的详细步骤 为： S21、 建立以飞机的结构与相连 结构为划分区域的误差 评估模型； S22、 根据所述结构零件在零件车间的测量数值， 将所述结构零件上定位孔孔位相连， 得到未用所述结构定位工装定位的定位 点数据； S23、 利用罗德里格旋转公式将步骤S22得到的定位点数据与在装配现场采用所述结构 定位工装定位定位后的定位 点数据重合； S24、 与飞机三维理论数模中所述结构定位工装定位点的理论数值进行对比， 以此来评 估和调整定位工装的位置 。 5.根据权利要求3所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 步骤S3的详细步骤 为： S31、 在所述结构零件机加过程中， 记录所述结构零件在xyz坐标系里装配关键特征的 测量坐标， 并将所述结构零件 装配关键特 征的点相连， 形成n段向量； S32、 在步骤S1得到的所述基准点建立的x'y'z'坐标系里利用激光追踪仪测量在所述 结构零件装配后所述结构零件 上任意连续的三点， 得到所述结构零件在 x'y'z'坐标系里装 配关键特 征的实际坐标； S33、 利用罗德里格旋转公式将步骤S31中所述结构零件在xyz坐标系里的测量坐标转 换到步骤S32中所述结构零件在x'y'z'坐标系的实际坐标； S34、 根据实际坐标与理论数模中理论 坐标的偏差量对 装配误差进行评估。 6.根据权利要求5所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 步骤S4的详细步骤 为： S41、 在飞机三维理论数模上对所述结构零件中 需要补偿的部位进行 标注；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114239170 A 2S42、 根据所述步骤S34中实际坐标与理论数模中理论坐标的偏差量得到需加垫的补偿 量和/或挫修的补偿量。 7.根据权利要求6所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 步骤S42中， 需加垫的 补偿量是先通过得到步骤S34中实际坐标与 理论数模中理论坐标搭接处向量的夹角， 得到 楔形加垫角度和加垫厚度； 挫修的补偿量是根据步骤S34中实际坐标与理论数模中理论坐 标的向量旋转到同一平面内， 通过向量端点距离得到需挫修的区域和挫修的补偿量。 8.根据权利要求1 ‑7任意一项所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 步骤S5的 详细步骤为： 根据所述误差评估模型和所述结构零件的误差评估， 将现场零件库中所有系 统零件装配关键特征 的测量数据输入尺寸链中， 通过遗传算法中交叉、 选择计算得出最优 的装配组合， 再将最优的装配组合中的系统零件进行安装。 9.根据权利要求1 ‑7任意一项所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 所述误差 补偿方法还包括步骤S6， 通过高斯过程和步骤S1 ‑S5中获取的测量数据建立经验误差分布 模型， 然后加入已构建的数字尺寸链中进行误差 评估。 10.根据权利要求9所述的飞机装配的误差补偿方法， 其特征在于， 采用高斯过程将实 际零件装配特征尺寸分为三个模块进行建模： 零件设计尺寸、 系统误差、 随机误差， 将系统 误差利用高斯过程建立含有装配关键特征的连续性空间模型， 并将随机误差建立为独立 的、 均匀分布的噪音。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114239170 A 3