摘要：飛機型架裝配質量會受到多方面因素的影響，在現(xiàn)階段的發(fā)展中性能良好、高精度且便捷的激光跟蹤側量設備在航空航天產品制造業(yè)中應用較為廣泛，有效提升了飛機型架裝配質量。此文章主要對飛機型架裝配中激光跟蹤儀的應用進行簡單的分析。

關鍵詞：飛機型架裝配；激光跟蹤儀；應用

飛機型架裝配是飛機裝備較為重要的工藝流程，直接影響飛機結構性能，是提升飛機裝配質量的重要因素。加強對激光跟蹤儀在飛機型架裝配中應用的技術分析，了解激光跟蹤儀的組成以及基礎原理，可以為飛機型架裝配工作的開展奠定基礎。

1 激光跟蹤儀的組成及原理

1.1 概念和術語概述

激光跟蹤儀在飛機型架裝配中應用必須要了解各種專業(yè)術語與概念，對其進行充分了解，進而合理應用。在飛機型架裝配中要想了解激光跟蹤儀就必須要了解 OTP、 TB點以及ERS點三個專業(yè)術語的概念，其具體如下：

OTP（Optical Tooling Points），是光學工具點。就是在飛機型架裝配的實際過程中，卡板或者其他相關定位部件設置的安裝孔的中心位置，其主要的作用就是確定零件位置，在飛機型架裝配中零件上一般會設置三個OTP。

TB點（Tooling Ball），是基準工具球點。在飛機型架設計中構建型架坐標系的標準控制點。通常在型架上基于特定的圖紙尺寸合理設置工具球支座，在相關的反射器座上進行基準工具點的確定。

ERS點（EnhanceReferenceSystem），是增強參考坐標系。在飛機型架裝配中激光跟蹤儀在特定的站點因為型架遮擋激光射線，進而導致無法完成OTP點測試。對此，必須要對激光跟蹤儀具體位置進行調整，進而對型架進行裝配測試。而ERS作為一種具有增強坐標系統(tǒng)特征的初始點，激光跟蹤儀可以利用站點之間的位置對其進行測量，在通過最小二乘法對其進行擬合，進而將其作為裝配坐標系的永久性參考標志物。

1.2 激光跟蹤儀的組成

在傳統(tǒng)的激光跟蹤儀中主要的設備就是控制機設備系統(tǒng)、處理機設備系統(tǒng)、跟蹤器設備系統(tǒng)等相關內容。而控制機通過與編碼脈沖計數(shù)器裝置、驅動馬達裝置設備系統(tǒng)以及干涉儀脈沖計數(shù)器相關裝置設備共同構成。

1.3 測量原理

激光跟蹤儀具有精密性的特征，是一種空間坐標測量器械。在實踐中應用通過其綜合激光干涉器以及伺服控制設備等相關技術手段進行操作，可以對目標進行反射，進而有效的測量靶球測量，這樣就會獲得精準的位置信息。

一些學者認為激光跟蹤儀與相關測量反射靶球可以共同構建對應的球面坐標系統(tǒng)，開展測量作業(yè)，在實踐中將跟蹤器自身產生的激光光束、旋轉鏡面系統(tǒng)以及旋轉軸進行有效融合，這樣就可以構建組成一個跟蹤儀三個坐標軸，在通過延長線焦點作用就可以獲得球面坐標系原點等相關信息內容。在實踐中，進行軟件設計的過程中，必須要對球面坐標進行系統(tǒng)的處理，利用三角函數(shù)轉換坐標。

2 激光跟蹤儀在飛機型架裝配中的應用

在飛機型架裝配設計完成之后，可以利用各種設計軟件對OTP點的信息進行系統(tǒng)處理，獲得的信息數(shù)據(jù)可以作為飛機型架裝配調試的基礎信息參數(shù)。同時，在進行飛機型架裝配的時候，激光跟蹤儀測量型架中的靶球坐標要與測量值以及各種信息計數(shù)值進行系統(tǒng)的對比分析，明確具體的位置，這樣就可以有效的調整裝配關系，保障其精準性。

必須要加強對激光跟蹤儀安裝準備工作的重視，因為飛機型架裝配具有型架結構具有復雜性的特征，在實踐中其整體的尺寸數(shù)值也相對較大，在安裝過程中需要多個激光跟蹤儀共同測量；在飛機型架裝配的各個定位件必須要具有對應的OTP點，基于既定的圖紙為其提供信息參考。在安裝過程中要先進行前期準備控制與處理、初始化坐標系的處理與監(jiān)督、構建完善的ERS系統(tǒng)、通過定位件的安裝設置、加強對OTP點處理等流程的開展，然后在對各種信息數(shù)據(jù)初級進行處理及驗收。

在安裝之前要對激光跟蹤儀進行檢測，要及時處理激光跟蹤儀，通過預熱以及校準控制，提升其精準性，要綜合實際狀況以及要求合理設置溫濕度的補償處理，綜合具體狀況進行精度的調整；同時初始化的坐標系統(tǒng)要構建完善的坐標系統(tǒng)，通過飛機主體骨架確定坐標系統(tǒng)。在進行TB點的設計過程中必須要綜合主體結構以及后期監(jiān)測工作的便捷性對其進行分析，必須要保障安裝位置的科學性。

裝配過程獲得的OTP點信息、TB點信息以及ERS點坐標信息就是整個飛機型架裝配過程中應用的坐標，其中跟蹤儀坐標系則就是飛機頭部轉軸交點位置 的原點坐標系，對其進行精準調整，保障其與既定要求一致。

在裝配完TB點之后，整個坐標系建立就已經結束了，在這個時候可以構建對應的ERS。在操作中，利用型架的幾個孔以及對應計算機中的三維處理系統(tǒng)開展測量，進而保障其滿足實際工作的需求，驗證操作保障與圖紙吻合。在定位件的安裝過程中，可以利用對應的OTP坐標值進行安裝作業(yè)，在一般狀況之下可以通過三個OTP點與可以控制的六個坐標值對其進行定位，就可以實現(xiàn)六個自由度的有效控制。

通過測量反射器基座中的OTP，獲得測量值以及設計值，計算差值。發(fā)現(xiàn)差值是基于OTP位置的運動而呈現(xiàn)持續(xù)的變化運動的，對此在實踐中可以通過計算與分析的方式確定合適的位置，此種測試方式較為簡單，會存在一定的環(huán)境誤差。

在OTP的檢測過程中，在添加定位儀器之后，復測OTP點安裝的位置，與理論數(shù)據(jù)對比分析，保障安裝的精準度。

3 結語

在現(xiàn)階段的發(fā)展中，飛機制造行業(yè)呈現(xiàn)著智能化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢，而激光跟蹤儀作為一種具有高精度的儀器設備，在飛機工業(yè)制造領域中應用越來越廣泛。通過對飛機型架裝配中激光跟蹤儀的應用分析，闡述了激光跟蹤儀的工作原理，希望可以為相關研究提供參考。

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作者簡介：呂小剛（1979），男，漢族，陜西西安人，本科，工程師，型架制造工藝。