【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于结构件装配调节领域，尤其涉及一种大型阵面高精度拼装调节方法。
技术介绍
1、天线阵面结构精度是相控阵雷达结构设计和装配过程需要严格控制的关键指标。大型相控阵雷达尺寸大，为了便于加工运输，通常设计为多块阵面拼接装配的方式，阵面的最终结构精度受加工误差、自身结构刚性、载荷分布、装配精度等多种因素的影响，而装配作为保证阵面结构精度的最后一个环节尤为重要。
2、目前常用的阵面拼接方式是首先采用吊装的方式将阵面进行预对接，然后通过反复的调节、测量再调节的过程进行装配调整，现有的调节方式因缺少科学的测量和分析方法，往往需要反复多次的测量和调整，对操作者的经验要求较高，且操作复杂，效率低，难以实现对阵面拼装精度的精确控制，不利于装配作业过程的质量控制。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种大型阵面高精度拼装调节方法，包括以下步骤：
2、步骤1：将第一阵面设置于阵面支撑工装上；
3、步骤2：通过调节阵面支撑工装将第一阵面调节至水平度≤1°；
4、步骤3：将第二阵面、第三阵面与第一阵面进行预拼装；
5、步骤4：在三块阵面上按照顺序设置n个靶标测量点，n为大于1的正整数；
6、步骤5：通过激光全站仪测量阵面n个靶标测量点相对于激光全站仪的空间坐标p(xi,yi,zi)，得到阵面测量点，其中，i为1～n的正整数；
7、步骤6：选取阵面测量点组成的离散点云集合，基于最小二乘法对阵面测量点进
8、步骤7：求解阵面平面度的均方根误差值，若满足rmse≤ε，则无需调整；若不满足，则继续执行以下步骤，其中，ε为阵面平面度的设计要求值；
9、步骤8：以第一阵面为基准平面，通过法线特征求取边块阵面与第一阵面之间的姿态关系，所述边块阵面包括第二阵面、第三阵面；
10、步骤9：根据阵面与折叠油缸之间的几何关系求解折叠油缸的调节量；
11、步骤10：根据步骤9的计算结果来调节边块阵面的折叠油缸的调节螺母，完成阵面拼装调节；
12、步骤11：采用激光全站仪对调整后的阵面平面度进行复测，若满足要求，则固化阵面拼装调节状态。
13、进一步地，在步骤1中，所述阵面支撑工装为电动升降支撑工装，电动升降支撑工4与三块阵面的底部连接。
14、进一步地，在步骤3中，将第二阵面、第三阵面分别预装于第一阵面的左右两侧后，预装调节油缸。
15、进一步地，在步骤4中，靶标测量点均匀设置于第一、二、三阵面的两侧，每个阵面上的靶标测量点不少于14个。
16、进一步地，在步骤5中，激光全站仪设置于测量平台上，按照靶标点顺序依次测量靶标点在激光全站仪坐标系下的空间坐标。
17、进一步地，在步骤6中，选取阵面测量点组成的离散点云集合，基于最小二乘法对阵面测量点进行平面拟合，得到平面拟合方程rjx+sjy+tjz+uj＝0，j＝1，2，3；
18、进一步地，在步骤7中，阵面均方根误差rmse：
19、
20、其中，pi为第i个测量点，qi为拟合得到的第i个理论点。
21、进一步地，在步骤8中，以第一阵面为基准平面，通过法线特征求取边块阵面与第一阵面之间的姿态关系，具体步骤如下：
22、步骤91：求解三块阵面拟合平面的法向量nj＝(rj，sj，tj)，j为1～3的正整数；
23、步骤92：求解第二阵面拟合平面与第一阵面拟合平面之间的夹角γ1
24、
25、步骤93：求解第三阵面拟合平面与第一阵面拟合平面之间的夹角γ2
26、
27、进一步地，在步骤9中，阵面下方设置有关于第一阵面的中轴线对称的两组三角形结构；每组三角形结构包括abc三个点，以左半部分阵面为例，点a固定于第一阵面下方，点c固定于第一阵面左下方，点b固定于第二阵面的右下方，边ac和cb为固定边长，边ab为折叠油缸，根据阵面与折叠油缸之间的几何关系求解折叠油缸的调节量，包括以下步骤：
28、步骤101：以第二阵面为例，边块阵面相对于第一阵面的旋转中心为c点，油缸杆长lab与两阵面夹角有关，理想状态下拟合平面平行时，若ca与cb之间夹角的理论值为α，则；
29、
30、步骤102：当边阵面块绕c点做微小转动γ1时，阵面拟合平面之间的夹角α′＝α-γ1，γ1为第二阵面拟合平面与第一阵面拟合平面之间的夹角；
31、
32、步骤103：根据几何关系，求解折叠油缸实际长度与理论值的差值，计算油缸调节螺母的调整量，其中p为油缸调节螺母的螺距，ω为油缸调节螺母需要转动的调节量，符号表示转动的方向；
33、
34、步骤104：同理计算第三阵面对应的折叠油缸的调节螺母的调节量。
35、进一步地，在步骤11中，采用激光全站仪对调整后的阵面平面度进行复测，若不满足要求，则重新进行步骤6～步骤11。
36、本专利技术与现有技术相比，具备的优点在于：
37、本专利技术通过激光全站仪测量阵面的点云坐标数据，然后对测量数据进行拟合，通过法线特征求取边块阵面与第一阵面之间的姿态关系，并根据分块阵面与调节机构之间的几何关系求解折叠油缸的调节量，实现阵面拼装精度的高效精确调节，避免了因拼装精度不合格造成的重大质量问题和经济损失，具有较大的技术应用价值和经济价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种大型阵面高精度拼装调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其特征在于，在步骤1中，所述阵面支撑工装为电动升降支撑工装(4)，电动升降支撑工装(4)与三块阵面的底部连接。
3.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤3中，将第二阵面(2)、第三阵面(3)分别预装于第一阵面(1)的左右两侧后，预装调节油缸(8)。
4.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤4中，靶标测量点(7)均匀设置于第一、二、三阵面的两侧，每个阵面上的靶标测量点(7)不少于14个。
5.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤5中，激光全站仪(5)设置于测量平台(6)上，按照靶标点顺序依次测量靶标点在激光全站仪(5)坐标系下的空间坐标。
6.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤6中，选取阵面测量点组成的离散点云集合，基于最小二乘法对阵面测量点进行平面拟合，得到平面拟合方程Rjx+Sjy+Tjz+U
7.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤7中，阵面均方根误差RMSE：
8.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤8中，以第一阵面(1)为基准平面，通过法线特征求取边块阵面与第一阵面(1)之间的姿态关系，具体步骤如下：
9.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤9中，阵面下方设置有关于第一阵面(1)的中轴线对称的两组三角形结构；每组三角形结构包括ABC三个点，以左半部分阵面为例，点A固定于第一阵面(1)下方，点C固定于第一阵面(1)左下方，点B固定于第二阵面(2)的右下方，边AC和CB为固定边长，边AB为折叠油缸(8)，根据阵面与折叠油缸(8)之间的几何关系求解折叠油缸(8)的调节量，包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤11中，采用激光全站仪(5)对调整后的阵面平面度进行复测，若不满足要求，则重新进行步骤6～步骤11。
...【技术特征摘要】
1.一种大型阵面高精度拼装调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其特征在于，在步骤1中，所述阵面支撑工装为电动升降支撑工装(4)，电动升降支撑工装(4)与三块阵面的底部连接。
3.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤3中，将第二阵面(2)、第三阵面(3)分别预装于第一阵面(1)的左右两侧后，预装调节油缸(8)。
4.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤4中，靶标测量点(7)均匀设置于第一、二、三阵面的两侧，每个阵面上的靶标测量点(7)不少于14个。
5.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤5中，激光全站仪(5)设置于测量平台(6)上，按照靶标点顺序依次测量靶标点在激光全站仪(5)坐标系下的空间坐标。
6.根据权利要求1所述的大型阵面高精度拼装调节方法，其征在于，在步骤6中，选取阵面测量点组成的离散点云集合，基于最小二乘法对阵面测量点进行平面拟合，得到平面拟合...
【专利技术属性】
技术研发人员：李力力，张柳，何宏靖，王鹏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。