装配自动化制孔精准定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103522126103522126A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310475511.4(22)申请日2013.10.12(71)申请人航天海鹰（镇江）特种材料有限公司地址212132江苏省镇江市镇江新区培山路86号(72)发明人魏洪峰郭渊陆明富高乾坤刘园园朱志为仲镇朱云安贾傲罗德意包立敏(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.B23Q17/20(2006.01)B23Q17/24(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称装配自动化制孔精准定位方法(57)摘要本发明公开了一种装配自动化制孔精准定位方法，以五轴加工机床与激光跟踪仪组建制孔系统，将产品在装配型架上安装达到稳定制孔状态后，一同移至五轴加工中心并固定，利用激光跟踪仪通过装配型架的基准点建立坐标系，扫描产品外形轮廓，经逆向将扫描得到点云生成实体数模，通过测量软件，在所述实体数模表面自动生成空间上与产品外形轮廓理论点3D空间最近的孔位，以此孔位作为五轴加工制孔的依据。本发明的优点是提高了加工精度，省去了制孔过程中的复杂运算、反复校准，保证制孔的位置度、法相垂直度、锪窝深度的精度优于自动化制孔规范要求；无需价格昂贵的末端执行器，降低了制造成本，使生产效率得到最大化。CN103522126ACN103526ACN103522126A权利要求书1/1页1.一种装配自动化制孔精准定位方法，其特征在于：以五轴加工机床与激光跟踪仪组建制孔系统，将产品在装配型架上安装达到稳定制孔状态后，一同移至五轴加工中心并固定，利用激光跟踪仪通过装配型架的基准点建立坐标系，扫描产品外形轮廓，经逆向将扫描得到点云生成实体数模，通过测量软件，在所述实体数模表面自动生成空间上与产品外形轮廓理论点3D空间最近的孔位，以此孔位作为五轴加工制孔的依据。2.根据权利要求1所述的装配自动化制孔精准定位方法，其特征在于：将产品制孔加工区域按需划分单元，在加工完每一个单元后，都进行测量检测。3.根据权利要求1所述的装配自动化制孔精准定位方法，其特征在于：生成所述实体数模的点云数模信息包括产品制孔的外形数据集、孔的法向方向数据集、孔锪窝深度数据集。2CN103522126A说明书1/3页装配自动化制孔精准定位方法技术领域[0001]本发明涉及一种装配制孔的定位方法，特别是一种装配自动化制孔时减小实际值与理论值偏差的精准定位方法。背景技术[0002]目前飞机装配自动化制孔系统采用机械手臂或者五轴加工机床为主要驱动定位系统，结合末端执行器进行制孔。机械手臂与五轴的制孔设备按照产品孔位的理论数模，通过离线编程运动到理论数模位置，而实际产品与理论数模是有误差的，如果直接按理论数模加工，会导致孔的法向超差以及锪窝的精度超差。目前的解决办法是利用末端执行器中的压力脚，根据制孔区域实际曲面外形贴合产生的压力反馈进行法向调整，或者是采用照相测量功能进行校正后调整法向方向与锪窝深。缺点是都需要在产品零件状态精确预制定位基准孔，然后以此为基准，形成一定的加工范围，且由于所有制孔程序都是基于理论数模进行离线编程的，姿态调整是每次制孔过程都要做的一道工序。姿态调整的精确度降低了制孔精度，增加了制孔的工序时间。零件预制的基准孔的控制半径有限，需要提前预制大量的精准的基准孔，零件本身的预制基准孔时的误差积累，装配时的误差，都会降低整体组件的制孔位置度精度、孔径、锪窝精度，从而导致大型组件自动化制孔的工序多，程序复杂，运算难度加大，易出现故障，很难保证高效率、大尺寸、高精度的自动化制孔加工。发明内容[0003]发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种减小实际值与理论值偏差的装配自动化制孔精准定位方法，无需制孔过程中的复杂运算、反复校准，提高加工精度，降低制造成本。[0004]技术方案：一种装配自动化制孔精准定位方法，以五轴加工机床与激光跟踪仪组建制孔系统，将产品在装配型架上安装达到稳定制孔状态后，一同移至五轴加工中心并固定，利用激光跟踪仪通过装配型架的基准点建立坐标系，扫描产品外形轮廓，经逆向将扫描得到点云生成实体数模，通过测量软件，在所述实体数模表面自动生成空间上与产品外形轮廓理论点3D空间最近的孔位，以此孔位作为五轴加工制孔的依据。[0005]将产品制孔加工区域按需划分单元，在加工完每一个单元后，都进行测量检测，以防止产品加工过程中的变形影响加工精度。[0006]生成所述实体数模的点云数模信息包括产品制孔的外形数据集、孔的法向方向数据集、孔锪窝深度数据集。[0007]本发明的原理是：第一，由于五轴加工