一種用于飛機(jī)壁板臥式自動(dòng)鉆鉚機(jī)的視覺測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機(jī)裝配技術(shù)與裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于飛機(jī)壁板臥式自動(dòng)鉆鉚機(jī)的視覺測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機(jī)數(shù)字化裝配的過程中，鉚接是飛機(jī)壁板裝配的主要連接方法，占據(jù)了飛機(jī)壁板裝配中大量的工作量。近年來，能夠提供更高鉚接效率和更好鉚接質(zhì)量的自動(dòng)鉆鉚機(jī)已經(jīng)逐漸代替了傳統(tǒng)的人工鉚接，成為現(xiàn)代飛機(jī)裝配領(lǐng)域的一大趨勢(shì)。
[0003]目前世界上只有歐美的少數(shù)廠商如E1、GEM⑶R、BR0ETJE等具備開發(fā)和制造的能力，在國內(nèi)則還處于空白狀態(tài)，因此我國不少飛機(jī)制造廠商的自動(dòng)鉆鉚機(jī)都是選擇從國外米購。
[0004]已有和研發(fā)中的自動(dòng)鉆鉚機(jī)在進(jìn)行制孔和鉚接之前都需要對(duì)目標(biāo)對(duì)象的定位孔進(jìn)行測(cè)量，以確定工件實(shí)際位置與理論位置的誤差并加以補(bǔ)償調(diào)整，這就需要設(shè)計(jì)和配置專用的視覺測(cè)量系統(tǒng)。這類視覺測(cè)量系統(tǒng)從布局上主要分為兩類，一類是測(cè)量系統(tǒng)固定安裝在自動(dòng)鉆鉚機(jī)末端執(zhí)行器的某個(gè)位置，另一類是將測(cè)量系統(tǒng)作為末端執(zhí)行器的一個(gè)移動(dòng)工位，這兩類布局都能滿足測(cè)量要求但同時(shí)也存在缺陷。
[0005]固定式測(cè)量系統(tǒng)的安裝位置往往與執(zhí)行器的工作位置并不相同，這就意味著在測(cè)量完成后，執(zhí)行器必須整體移動(dòng)以進(jìn)行接下來的鉆鉚操作;移動(dòng)工位式測(cè)量系統(tǒng)雖然避免了執(zhí)行器的整體移動(dòng)，但由于多了一個(gè)工位，執(zhí)行器布局更加復(fù)雜，工位與工位間容易產(chǎn)生干涉，影響各工位的并行作業(yè)，降低了整體鉚接效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)這些問題，本發(fā)明提出一種用于飛機(jī)壁板臥式自動(dòng)鉆鉚機(jī)的視覺測(cè)量系統(tǒng)，在定位孔測(cè)量的過程中，本發(fā)明同時(shí)具備固定式布局與移動(dòng)工位式布局的優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量系統(tǒng)固定安裝于多功能末端執(zhí)行器基座后側(cè)，通過伺服電機(jī)控制相機(jī)自動(dòng)對(duì)焦，保證了各工位與測(cè)量的并行工作，減少了工位切換所帶來的系統(tǒng)誤差，確保了測(cè)量與后續(xù)工序執(zhí)行器處于同一位置，縮短了整個(gè)鉆鉚循環(huán)的周期，簡(jiǎn)化了末端執(zhí)行器的布局。
[0007]本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下:
[0008]—種用于飛機(jī)壁板臥式自動(dòng)鉆鉚機(jī)的視覺測(cè)量系統(tǒng)，該視覺測(cè)量系統(tǒng)安裝于自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器基座后側(cè)，與換刀單元、制孔單元、壓腳單元、送釘單元、換鉚單元和插釘壓鉚單元共同構(gòu)成自動(dòng)鉆鉚機(jī)末端執(zhí)行器的主要功能模塊。所述的視覺測(cè)量系統(tǒng)，包括:與自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器固定的線性滑臺(tái)；活動(dòng)安裝在所述線性滑臺(tái)上的相機(jī);驅(qū)動(dòng)所述相機(jī)沿線性滑臺(tái)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及安裝在相機(jī)鏡頭前方的相機(jī)光源。
[0009]其中，所述相機(jī)光源設(shè)置在位于線性滑臺(tái)端部的底座內(nèi)，所述底座上滑動(dòng)配合有防塵蓋。
[0010]進(jìn)一步的，所述底座內(nèi)設(shè)有滑槽，防塵蓋位于所述滑槽內(nèi)；底座的下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)防塵蓋打開或關(guān)閉的氣缸。
[0011]其中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)，以及與所述伺服電機(jī)傳動(dòng)配合的同步帶輪對(duì)和同步帶。所述線性滑臺(tái)內(nèi)設(shè)有與同步帶輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)配合并用于帶動(dòng)相機(jī)移動(dòng)的絲杠螺母機(jī)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明中的視覺測(cè)量系統(tǒng)固定安裝在自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器基座后側(cè)，當(dāng)末端執(zhí)行器移動(dòng)到目標(biāo)位置后，在不需要進(jìn)行工位切換的情況下即可進(jìn)行測(cè)量操作。
[0013]作為優(yōu)選的，工業(yè)相機(jī)的安裝位置與執(zhí)行器工作位置處于同一軸線，測(cè)量完成后，執(zhí)行器通過切換制孔單元和插釘壓鉚單元的工位即可進(jìn)行鉆鉚操作。
[0014]本發(fā)明中，視覺測(cè)量系統(tǒng)直接固定于執(zhí)行器后端，與其余工位相互獨(dú)立，換刀單元、制孔單元、壓腳單元、送釘單元換鉚單元和插釘壓鉚單元可以與測(cè)量進(jìn)行并行工作。
[0015]本發(fā)明中，安裝在防塵蓋底座上的相機(jī)防塵蓋在測(cè)量開始和結(jié)束時(shí)能夠通過氣缸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行開啟和關(guān)閉，從而避免相機(jī)光源盒工業(yè)相機(jī)在非工作時(shí)間進(jìn)入灰塵。伺服電機(jī)通過同步帶輪對(duì)和同步帶驅(qū)動(dòng)工業(yè)相機(jī)在線性滑臺(tái)上移動(dòng)，以此控制工業(yè)相機(jī)與測(cè)量點(diǎn)之間的距離進(jìn)行對(duì)焦操作。
[0016]作為優(yōu)選的，視覺測(cè)量系統(tǒng)通過六角螺釘固定安裝于多功能末端執(zhí)行器上，減少了移動(dòng)工位數(shù)量，省去絲杠螺母座、橫向滑臺(tái)等部件，簡(jiǎn)化了執(zhí)行器布局結(jié)構(gòu)，不會(huì)與其余工位產(chǎn)生干涉。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]I)測(cè)量系統(tǒng)安裝于多功能末端執(zhí)行器基座后側(cè)，避免工位切換導(dǎo)致的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換所帶來的誤差；
[0019]2)工業(yè)相機(jī)與執(zhí)行器工作位置處于同一軸線，在測(cè)量完成后執(zhí)行器不需要整體移動(dòng)，可以直接通過切換工位進(jìn)行制孔插釘和壓鉚操作；
[0020]3)在測(cè)量時(shí)不影響其余工位的并行工作，縮短整個(gè)鉆鉚循環(huán)的周期；
[0021]4)在測(cè)量開始和結(jié)束時(shí)防塵蓋能夠自動(dòng)開啟和關(guān)閉，從而避免相機(jī)在非工作時(shí)間進(jìn)入灰塵；
[0022]5)相機(jī)能夠通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦；
[0023]6)測(cè)量系統(tǒng)所采用的固定安裝形式減少了多功能末端執(zhí)行器的移動(dòng)工位數(shù)量，簡(jiǎn)化了執(zhí)行器布局。
【附圖說明】
[0024]圖1是視覺測(cè)量系統(tǒng)布局的左視圖；
[0025]圖2是視覺測(cè)量系統(tǒng)布局的俯視圖；
[0026]圖3是視覺測(cè)量系統(tǒng)的軸測(cè)視圖；
[0027]圖4是視覺測(cè)量系統(tǒng)的左剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1-4所示，用于飛機(jī)壁板鉚接的臥式自動(dòng)鉆鉚機(jī)的視覺測(cè)量系統(tǒng)I安裝于自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器2基座后側(cè)，與換刀單元3、制孔單元4、壓腳單元5、送釘單元6、換鉚單元7和插釘壓鉚單元8共同構(gòu)成自動(dòng)鉆鉚機(jī)末端執(zhí)行器2的主要功能。
[0029]本實(shí)施例中的視覺測(cè)量系統(tǒng)主要由相機(jī)防塵蓋9，防塵蓋底座10，氣缸11，相機(jī)光源12，工業(yè)相機(jī)13，同步帶輪對(duì)14，同步帶15，伺服電機(jī)16和線性滑臺(tái)17裝配而成。
[0030]本發(fā)明的工作過程如下:
[0031 ] 1、多功能末端執(zhí)行器移動(dòng)至定位孔處，視覺測(cè)量系統(tǒng)開機(jī)自檢；
[0032]2、氣缸11帶動(dòng)相機(jī)防塵蓋9打開；
[0033]3、視覺測(cè)量系統(tǒng)開始工作，伺服電機(jī)16通過同步帶輪對(duì)14和同步帶15驅(qū)動(dòng)工業(yè)相機(jī)13在線性滑臺(tái)17上移動(dòng)，以此控制工業(yè)相機(jī)與測(cè)量點(diǎn)之間的距離進(jìn)行對(duì)焦操作；
[0034]4、對(duì)焦完成后測(cè)量定位孔數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳回控制系統(tǒng)；
[0035]5、根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，若需繼續(xù)測(cè)量，末端執(zhí)行器移至下一定位孔，重復(fù)3與4的測(cè)量操作；
[0036]6、若控制系統(tǒng)指令測(cè)量完成，氣缸11帶動(dòng)相機(jī)防塵蓋19關(guān)閉，測(cè)量過程結(jié)束。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施舉例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于飛機(jī)壁板臥式自動(dòng)鉆鉚機(jī)的視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括: 與自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器固定的線性滑臺(tái)； 活動(dòng)安裝在所述線性滑臺(tái)上的相機(jī)，且與所述自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器同軸； 驅(qū)動(dòng)所述相機(jī)沿線性滑臺(tái)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 以及安裝在相機(jī)鏡頭前方的相機(jī)光源。2.如權(quán)利要求1所述的視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī)光源設(shè)置在位于線性滑臺(tái)端部的底座內(nèi)。3.如權(quán)利要求2所述的視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述底座上滑動(dòng)配合有防塵蓋。4.如權(quán)利要求3所述的視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述底座內(nèi)設(shè)有滑槽，防塵蓋位于所述滑槽內(nèi)。5.如權(quán)利要求4所述的視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述底座的下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)防塵蓋打開或關(guān)閉的氣缸。6.如權(quán)利要求1所述的視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)，以及與所述伺服電機(jī)傳動(dòng)配合的同步帶輪對(duì)和同步帶。7.如權(quán)利要求6所述的視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述線性滑臺(tái)內(nèi)設(shè)有與同步帶輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)配合并用于帶動(dòng)相機(jī)移動(dòng)的絲杠螺母機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于飛機(jī)壁板臥式自動(dòng)鉆鉚機(jī)的視覺測(cè)量系統(tǒng)，包括：與自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器固定的線性滑臺(tái)；活動(dòng)安裝在所述線性滑臺(tái)上的相機(jī)，且與所述自動(dòng)鉆鉚機(jī)多功能末端執(zhí)行器同軸；驅(qū)動(dòng)所述相機(jī)沿線性滑臺(tái)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及安裝在相機(jī)鏡頭前方的相機(jī)光源。本發(fā)明的視覺測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量時(shí)不影響其余工位的并行工作，縮短整個(gè)鉆鉚循環(huán)的周期，相機(jī)能夠通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦。
【IPC分類】G03B13/36, G01B11/00
【公開號(hào)】CN105651174
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】柯映林, 朱偉東, 柯臻錚, 董輝躍, 蔣君俠, 李江雄
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日