[发明专利]壁板自动钻铆装配多点柔性定位方法及其工装

权利要求书

1.一种壁板自动钻铆装配多点柔性定位方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)在CAD环境下，读入壁板三维模型信息和自动钻铆系统模型信息，将壁板模型在自动钻铆系统模型上定位，测量每个工装定位点各个自由度的理论行程以表征工装定位点的理论位姿；对每根长桁，根据长桁长度均布若干预定位孔，由预定位孔的位置选取若干个关键特征点分别表征其位姿，获取关键特征点的理论坐标；对于蒙皮，根据长桁预定位孔的位置布置预定位孔，由预定位孔的预选位置选取若干个关键特征点分别表征其位姿，获取关键特征点的理论坐标；

(2)根据工装定位点各个自由度的实际行程，对比工装定位点各个自由度的理论行程，调整定位工装的各个自由度；

(3)将长桁和蒙皮依次在定位工装定位并夹紧，测量长桁和蒙皮的关键特征点的实际坐标，对比理论坐标，基于空间坐标转换算法生成调姿方案，通过调整工装定位点各自由度调整长桁和蒙皮的位姿；重复本步骤，直到长桁和蒙皮的关键特征点实际坐标与理论坐标的偏差在允许公差范围内；

(4)制长桁与蒙皮连接的预定位孔；

(5)蒙皮拆卸下架，对蒙皮和长桁上的预定位孔进行去毛刺和除屑操作，涂长桁与蒙皮间的缝内胶；

(6)重新将蒙皮在定位工装中定位，在长桁与蒙皮的预定位孔处安装预定位钉；

(7)逐一拆除预定位钉的同时逐一在预定位孔中铆接铆钉，直到所有预定位孔全部铆上铆钉；

(8)将壁板在多点柔性定位工装中拆卸下架。

2.一种实现权利要求1所述方法的壁板自动钻铆装配多点柔性定位工装，包括围框、端部托板模块、中部托板模块和尾部托板模块，其特征在于：蒙皮、长桁的关键特征点信息传输到集成控制系统，由集成控制系统进行工装定位点、蒙皮、长桁实际位姿的计算并生成调姿方案输出给电机，电机驱动围框、端部托板模块、中部托板模块和尾部托板模块调姿，并将每个模块的各自由度行程反馈给集成控制系统；

所述围框为矩形围框，外侧安装在自动钻铆系统上，是整个柔性定位工装的承重部件：

所述端部托板模块包括导轨基座、端面定位器、导轨、滑块、连接件、套筒、筒芯和托板，所述导轨基座是一个矩形平板，其外侧固定在围框内侧，其内侧垂直于托板方向固定有两条并行的导轨，所述托板截面呈倒T字型，两端连接有圆柱形筒芯，所述筒芯插在有圆柱形盲孔的套筒中，套筒另一端通过连接件连接滑块，滑块能够沿导轨滑动，筒芯在套筒中的伸缩配合端部托板两端沿导轨的异步运动使端部托板与中部托板的夹角在±10°范围内的摆动，若干个端面定位器均匀排布在托板上缘的一侧，所述端面定位器由直线驱动单元实现沿托板的自由度调整，pogo柱安装在直线驱动单元的滑块上，端面夹持机构安装在pogo柱顶部，所述端面夹持机构由固定的圆柱形挡块和铰接的夹头组成，用于壁板端面的定位和夹紧；

所述中部托板模块共有五组相同的沿围框长度方向均布的中部托板，每组中部托板包括导轨基座、导轨、滑块、端面定位器、吸盘式pogo柱和夹持式pogo柱，所述导轨基座内侧固定在围框内侧，其外侧垂直于托板方向固定有两条并行的导轨，所述托板截面呈倒T字型，两端通过连接件直接固定在滑块上，两端的滑块同步导轨滑动，若干个吸盘式pogo柱均匀排布在托板上缘的一侧，若干个夹持式pogo柱均匀排布在托板上缘的另一侧，托板中间靠近托板端部布置一个端面定位器，所述夹持式pogo柱由直线驱动单元实现沿托板的自由度调整，调整高度的pogo柱安装在直线驱动单元的滑块上，长桁夹持机构安装在pogo柱顶部，所述长桁夹持机构由固定的圆柱形挡块和气动的移动夹头组成，用于长桁的定位和夹紧，所述吸盘式pogo柱由直线驱动单元实现沿托板的自由度调整，可以调整高度的pogo柱安装在直线驱动单元的滑块上，用于吸附蒙皮的真空吸盘安装在pogo柱顶部；

所述尾部托板模块包括导轨基座、导轨、滑块、连接件、套筒、筒芯、托板、吸盘式pogo柱和夹持式pogo柱组成，所述托板与围框的连接方式和端部托板相同，筒芯在套筒中的伸缩配合端部托板两端沿导轨的异步运动使端部托板与中部托板的夹角在±10°范围内的摆动，若干个吸盘式pogo柱均匀排布在托板上缘的一侧，若干个夹持式pogo柱均匀排布在托板上缘的另一侧。