CREAFORM HandySCAN Black 形创手持式三维激光扫描仪在航天器跨舱对接波导组件位姿行业的应用

客户问题

波导组件是航天器高频信号传输系统的重要组成 部分 ，在航天器总装过程中，都会涉及波导组件的安装及对接操作，波导组件按星上布置可分为舱内波 导和舱外波导，舱内波导负责将舱内设备波导口引出至舱外，舱外波导负责连接舱内波导和舱外天线，由于 缺乏高效的波导对接口位姿测量手段，舱外天线波导 组件和舱内波导组件的对接一般是通过试装进行匹配 对接，某些航天器型号由于舱内波导组件安装路径长 带来的累积误差会导致出舱波导对接口位姿和理论值 偏差较大，由于波导长度原因舱外天线的波导组件无 法通过调整环节匹配对接，舱内波导组件只能重新调 整安装。由于航天器构形约束，重新调整舱内波导组 件可能导致大量的总装关键操作，如做好调整标记后 使用吊具拆下天线、使用架车与外板对接并翻转外板 到水平状态重新调整波导，使用翻转架车安装外板、推 离架车后使用吊具安装天线并重新安装舱外波导，大 大增加了航天器总装操作风险。因此需要研究一种高 效便捷的航天器跨舱对接波导组件位姿测量技术，实 现跨舱波导组件在结构舱板合舱前一次安装到位，优 化总装流程，提高总装效率。

解决问题

由于波导组件对接面及波导表面安装漆的敏感 性，跨舱对接波导组件位姿测量方法优先采用光学非 接触三维测量方法，常用的光学非接触测量方法主要 包括相干光源干涉法、激光雷达成像法、被动立体视觉 测量法和主动式结构光测量法 。相干光源干涉法 系统搭建复杂，不适合工业在线制造过程中的快速测 量；激光雷达测量精度较高但测量设备测试过程中不 能移动，存在由于特殊工况无法观察到目标特征的问 题；被动立体视觉摄影测量常需在测量目标上粘贴特 征点；主动结构光测量法通过向被测对象投影激光条 并通过摄像机对被测物体进行测量。针对波导组件位 姿测量工况，更适合使用手持式便携测量设备。

下面介绍便携式测量设备HandySCAN Black扫描仪的使用方法：

HandySCAN Black扫描仪的三角测距法的测量原理

工作流程

对数据进行采集

舱板平面及孔特征提取

跨舱对接波导法兰CAD数据图

调整前的波导对接法兰位置偏差

HandySCAN 3D 激光扫描仪的三大特点

1、TRUaccuracy实际操作条件下的精确测量

•实际操作条件下的高精确性：无论环境条件、部件设置和用户情况如何，都能实现高精确性。

•自定位：是一个数据采集系统，也是其自身的定位系统；无需配备外部跟踪或定位设备，使用三角测量法来实时确定自身与被扫描部件的相对位置。

2、TRUportability随时随地享有 3D 扫描

•独立设备：无需外部定位系统，也无需使用测量臂、三角架或夹具。

•便携式扫描：适应各种场所，并且可以在内部或现场使用。

•轻巧：重量不到 1 千克。

•便携：可装入随身携带的手提箱。

• 可在狭小空间内轻松使用。

3、TRUsimplicity超级简单的 3D 扫描流程

•用户友好：无论用户的经验水平如何，都能在短时间内学习掌握。

•快速安装：能在 2 分钟内启动并运行。

•直接网格输出：无需执行复杂的对齐或点云处理。

•实时可视化：可以在计算机屏幕上看到自己正在执行的操作，以及还需要执行哪些操作。

•多功能：几乎无限制的 3D 扫描——不受部件尺寸大小、复杂程度、原料材质或颜色的影响。