待装配部件在装配界面处的表面几何差异的校正装置和校正方法制造方法及图纸

一种用于校正待装配部件在装配界面处的表面几何差异的装置，包括：采集装置（10），其通过测量待装配的两个部件相向的装配表面的几何参数进行采集；模拟装置（20），其适用于模拟两个部件的装配，并且从界面的各测量抽样点的数据确定源于装配表面之间的几何差异（35）的空隙的厚度；和添加式制造装置（40），其从模拟装置（20）接收代表由装配表面之间的几何差异（35）造成的空隙的厚度的数据，并且适用于使材料沉积于两个部件中的至少一个部件的装配表面上，从而至少部分填充由装配表面之间的几何差异造成的空隙。

Device and method for correcting surface geometric differences at assembly interface of assembly to be assembled

Including device for correcting the geometric difference between the surface to be assembled parts in the assembly at the interface: the acquisition device (10), the geometric parameters of two parts to the assembly surface by measuring the assembly of the acquisition; simulation device (20), the assembly is applied to the simulation of the two components, and determine the geometry due to the difference between the sample points from the mounting surface of each interface of test data (35) gap thickness; and additive manufacturing device (40), from the simulation device (20) receiving represented by the geometric difference between the mounting surface (35) caused by the gap thickness data, at least one surface assembly a component and is applicable to the material deposited in two parts on the to at least partially filling the gap caused by the difference between the surface geometric assembly.

【技术实现步骤摘要】
待装配部件在装配界面处的表面几何差异的校正装置和校正方法
本专利技术涉及用于生产机械结构的零部件装配领域，具体涉及一种用于对待装配部件在装配界面处的表面几何差异进行校正的装置和方法。
技术介绍
制造部件方法的缺陷导致所生产的部件的几何外廓的形状和尺寸产生离差，因此使其标称表面的几何参数（即预期的理论上的表面几何参数）与制造后获得的实际表面的几何参数的之间产生差异。通常通过多个部件之间的机械连接和装配操作将这些部件装配在一起，以实现复杂的机械结构，其中的装配操作一般在一个或多个装配设备上进行。由于部件的标称表面的几何参数与实际表面的几何参数之间存在差异，在对零部件进行装配之前，这些装配设备需要使用装置对用于待装配部件的几何形状进行调整和修改，如插入垫片、用胶料填充或再加工。两个部件之间的“完全”（即无自由度）的机械连接的实现需要这两个部件的装配的两个相对的表面以尽可能理想的方式互相支承，即，使这些表面的界面处的间隙最小化和使因装配而使部件产生的变形所导致的应力最小化。以上是假设这两个表面在其界面处完全几何互补。“界面”是指部件接合的区域，对应于待装配部件的相应接触面。根据第一已知方法，界面处的差异通过一个部件或两个部件的局部变形来消除，该局部变形源于实现机械连接时所施加的力。该变形可以尤其对刚性较小的部件带来影响，并且伴随着部件的机械应力状态的改变。为了不产生影响，尤其不影响部件和机械结构的机械强度，必须限制对应力状态的改变。另外，如果部件为刚性部件，则不总是能保证部件的变形以确保装配部件之间的密切接触。根据另一种方法，一种可聚合填充胶沉积于两个部件之间的界面处，并且在预装配部件时，该可聚合填充胶流入部件之间接触不良好的区域，因此填充了在没有填充胶时会形成的空隙。然而，使用这种填充胶是受到限制的，并且根据需要在连接处施加的力的大小和所使用的组装工具，不能一直确保这种填充胶的使用。而且，具有适当结构特性的胶料密度较高，并会导致装配结构的重量增加，因其不可控而成为难题。因此，希望控制部件界面处的表面几何参数以确保变形的水平可以被接受，从而改变应力状态的变化的水平也可以被接收。当设计机械结构时，通过装配规范定义该可接受的变形水平，并且其可通过对待装配部件的界面处的表面的最大允许几何差异进行特定限制来表达。为了限制待装配的两个部件的表面之间的界面的这些差异，在已知的方法中，测量第一部件的实际表面几何参数和标称表面几何参数之间的差异，从而确定待制造的第二部件的标称表面的几何参数或校正已经制造的第二部件的标称表面的几何参数。这使得第一部件的标称表面几何参数和实际表面几何参数之间的差异由第二部件的标称表面的几何参数来补偿。因此确定第二部件的标称表面的几何参数，使其与第一部件的实际表面的几何参数互补。实际表面和标称表面的几何参数之间的差异一般通过测量第一部件的表面来确定，例如使用三维测量机器。而且，制造第二部件或校正其标称表面的几何参数通常通过切削材料，即通过加工来实现。如果部件较薄（例如金属片），则部件制造或其标称表面的几何参数校正等操作相对较难实现，因为切削材料可显著降低部件的机械强度。另外，如果部件的厚度小于在部件中传输力所需的最小厚度，则校正操作无法在不影响部件完整性的情况下进行。此外，这些操作需要对待装配部件执行额外处理，因此导致在生产线或装配线上显著时间消耗。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提出一种用于校正待装配的两个部件在装配界面处的表面几何差异的装置和方法，其中即使不能完全避免引入待装配部件受到非所需应力，也能限制这些非所需应力。本专利技术的另一目的是能够使自动地将本专利技术整合到产生线或装配线，或者至少部分地整合到其中。本专利技术的又一目的是避免额外地处理待装配部件。本专利技术的又一目的是，无论待装配部件的形状和／或材料如何变化，本专利技术可以适用于各种机械结构的装配。为此，根据第一方面，本专利技术涉及一种用于对待装配部件在装配界面处的表面几何差异进行校正的装置，包括：采集装置，其通过测量待装配的两个部件相向的装配表面的几何参数进行采集；模拟装置，其从该采集装置接收代表装配表面的几何参数的数据，并且适用于模拟部件的装配，和从界面的各测量抽样点的数据确定由这些装配表面之间的几何差异造成的空隙的厚度；添加式制造装置，其从模拟装置接收代表由这些装配表面之间的几何差异造成的空隙的厚度的数据，并且适用于使材料沉积于两个部件中的至少一个部件的装配表面上，从而至少部分填充由这些装配表面之间的几何差异造成的空隙。由于装置的这些特征，在只有添加的材料沉积于待装配部件的至少一个部件的装配表面的限度内，实现了待装配表面的几何差异的校正，且并不降低待装配部件的机械强度。不论待装配部件的形状或制成其的材料如何，这种材料都不影响待装配部件的完整性。因此可以控制各部件的机械强度。此外，测量装置、模拟装置和制造装置经设置能够响应数字载体发出的指令，因此校正装备可完全自动化。通过对装配界面的各装配表面进行抽样，来实现各装配表面的所测得的几何参数的代表数据。在一些特定的实施例中，本专利技术还具有独立或呈任何技术上可操作组合形式的以下特征。在本专利技术的一些特定实施例中，添加式制造装置包括一个材料沉积装置，其联结于适用于移动该材料沉积装置的支撑结构。由于这一特征，只要装配表面是可以接近的，无论装配表面的形状如何，材料沉积装置都可以面对必须沉积材料的装配表面而设置。在一些特定实施例中，材料沉积装置包括联结于支撑结构的一个材料沉积头，该支撑结构安装于该支撑结构上，并且可以使该材料沉积头相对于该支撑结构移动。由于这一特征，材料沉积头可以面对装配表面而设置，材料必须准确且快速沉积于装配表面上，并同时能够避免支撑结构的连续移动。在一些特定实施例中，材料沉积装置包括用于控制材料沉积头的控制装置，根据代表由装配表面之间的几何差异造成的空隙的厚度的数据，该控制装置适用于控制材料沉积头相对于两个部件中的一个部件移动。因此，材料沉积头适用于沿着预定的沉积轨迹运动。根据另一个方面，本专利技术涉及一种对待装配部件在装配界面处的表面几何差异进行校正的方法，包括：一个测量各待装配部件的装配表面的几何参数的步骤；一个模拟部件装配的步骤，该步骤基于装配表面的经测量几何参数的代表数据，在该步骤中，通过计算部件的装配界面处的装配表面之间的抽样点来确定几何差异，从这些几何差异进而确定部件的装配表面之间的空隙的特征；在装配部件之前，一个在两个部件中的至少一个部件的装配表面上材料沉积的步骤，从而至少部分填充在装配部件时由几何差异造成的装配表面之间的空隙。在测量各待装配部件的装配表面的几何参数的步骤与将材料沉积于两个部件中的一个部件的装配表面的步骤之间，无需处理这两个部件。在一些特定实施例中，模拟部件装配的步骤包括一个基于装配表面的经测量的几何参数的代表数据对模拟部件进行定位安装的子步骤，这些代表数据包括对应于每个装配表面上的结构的至少一个已知的且可识别的奇异点的数据，这些与结构的奇异点对应的的数据使得能够确定模拟装配表面相对于彼此的位置。结构的奇异点是指一个部件的可识别的结构上的预先存在的或为此目的产生的一个点，例如孔、边缘、顶点、印记、靶标等。通过考虑部件的奇异点的特定相对位置，这一步骤能够使部件的位置与本文档来自技高网...

【技术保护点】
待装配部件在装配界面处的表面几何差异的校正装置，包括：采集装置（10），其通过测量待装配的两个部件的相向的装配表面的几何参数进行采集，所述校正装置的特征在于，还包括：模拟装置（20），其从所述采集装置（10）接收所述装配表面的几何参数的代表数据，该模拟装置（20）适用于模拟所述两个部件的装配，并且通过界面的各测量抽样点的所述数据确定由所述装配表面之间的几何差异（35）造成的空隙的厚度；添加式制造装置（40），其从所述模拟装置（20）接收由所述装配表面之间的所述几何差异（35）造成的所述空隙的所述厚度的代表数据，并且适用于使材料沉积于所述两个部件中的至少一个部件的所述装配表面，从而至少部分填充由所述装配表面之间的所述几何差异造成的所述空隙。

【技术特征摘要】
2015.12.30 FR 15634621.待装配部件在装配界面处的表面几何差异的校正装置，包括：采集装置（10），其通过测量待装配的两个部件的相向的装配表面的几何参数进行采集，所述校正装置的特征在于，还包括：模拟装置（20），其从所述采集装置（10）接收所述装配表面的几何参数的代表数据，该模拟装置（20）适用于模拟所述两个部件的装配，并且通过界面的各测量抽样点的所述数据确定由所述装配表面之间的几何差异（35）造成的空隙的厚度；添加式制造装置（40），其从所述模拟装置（20）接收由所述装配表面之间的所述几何差异（35）造成的所述空隙的所述厚度的代表数据，并且适用于使材料沉积于所述两个部件中的至少一个部件的所述装配表面，从而至少部分填充由所述装配表面之间的所述几何差异造成的所述空隙。2.根据权利要求1所述的校正装置，其中所述添加式制造装置（40）包括一个材料沉积装置（41），该材料沉积装置（41）联结于适用于移动该材料沉积装置的支撑结构（42）。3.根据权利要求2所述的校正装置，其中所述材料沉积装置（41）包括联结于一个结构支撑（44）上的一个材料沉积头（43），所述结构支撑（44）安装于所述支撑结构（42）上，并且可以使所述材料沉积头（43）相对于所述支撑结构（42）移动。4.根据权利要求2或3所述的校正装置，其中所述材料沉积装置（41）包括用于控制所述材料沉积头（43）的控制装置（45），根据由所述装配表面之间的所述几何差异（35）造成的所述空隙的所述厚度的代表数据，该控制装置（45）适用于控制所述材料沉积头（43）相对于所述两...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·杜伊，帕提斯·拉巴特，雨果·法勒加罗那，
申请(专利权)人：空中客车集团简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR