[发明专利]一种自动钻铆机的制孔法向修正方法

权利要求书

1.一种自动钻铆机的制孔法向修正方法，具体包括如下步骤：

(1)钻铆机运动至待加工孔位处；

(2)读取四个激光位移传感器的读数；

(3)根据激光位移传感器的读数，计算自动钻铆机绕工具坐标系X轴旋转的偏角α和绕工具坐标系Y轴旋转的偏角β；

(4)根据偏角α和偏角β，计算自动钻铆机的制孔法向偏差θ角；

(5)判断θ角是否小于0.1°，若否，执行步骤(6)，若是，结束修正；

(6)根据自动钻铆机的当前制孔轴向、偏角α以及偏角β，计算自动钻铆机的目标制孔轴向，并通过自动钻铆机的运动调整制孔轴线的方向，然后跳转到步骤(2)；

在步骤(3)中，所述的偏角α和偏角β的计算步骤为：

(3-1)判断四个激光位移传感器的读数是否有效，如果四个激光位移传感器的读数均有效，执行步骤(3-2)，如果三个激光位移传感器的读数有效，执行步骤(3-3)，如果少于三个激光位移传感器的读数有效，执行步骤(3-4)；

(3-2)根据四个激光位移传感器的有效读数，采用四点法计算得到偏角α和偏角β；

(3-3)根据三个激光位移传感器的有效读数，采用三点法计算得到偏角α和偏角β；

(3-4)做报错处理。

2.根据权利要求1所述自动钻铆机的制孔法向修正方法，其特征在于：在步骤(3-2)中，所述的四点法的计算步骤为：

(3-2-1)结合四个激光位移传感器的方向系数分别计算其到工件表面的垂直距离；

(3-2-2)计算工具坐标系X轴一侧两个激光位移传感器到工件表面垂直距离的第一平均值，并计算工具坐标系X轴另一侧两个激光位移传感器到工件表面垂直距离的第二平均值；

(3-2-3)根据第一平均值、第二平均值以及工具坐标系X轴两侧对称光斑的距离计算得到偏角α；

(3-2-4)计算工具坐标系Y轴一侧两个激光位移传感器到工件表面垂直距离的第三平均值，并计算Y轴另一侧两个激光位移传感器到工件表面垂直距离的第四平均值；

(3-2-5)根据第三平均值、第四平均值以及工具坐标系Y轴两侧对称光斑的距离计算得到偏角β。

3.根据权利要求1所述自动钻铆机的制孔法向修正方法，其特征在于：在步骤(3-3)中，所述的三点法的计算步骤为：

(3-3-1)结合三个激光位移传感器的方向系数分别计算其到工件表面的垂直距离；

(3-3-2)根据工具坐标系X轴两侧对称的两个激光位移传感器到工件表面的垂直距离以及这两个激光位移传感器光斑的距离计算偏角α；

(3-3-3)根据工具坐标系Y轴两侧对称的两个激光位移传感器到工件表面的垂直距离以及这两个激光位移传感器光斑的距离计算偏角β。

4.根据权利要求1所述自动钻铆机的制孔法向修正方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述的自动钻铆机制孔法向偏差θ角的计算方法为：

5.根据权利要求1所述自动钻铆机的制孔法向修正方法，其特征在于：在步骤(6)中，自动钻铆机目标姿态的计算步骤为：

(6-1)读取自动鉆铆机的当前制孔轴线方向N_c:

N_c＝[N_cx N_cy N_cz]^T

(6-2)根据偏角α和偏角β计算姿态偏差矩阵ΔR：

(6-3)根据下式计算自动鉆铆机的目标制孔轴线方向N_t：

N_t＝ΔR×N_c。

6.根据权利要求2或3所述自动钻铆机的制孔法向修正方法，其特征在于：四个激光位移传感器的方向系数的获得采用的标定装置为：

标定板；

所述标定板上设有安装孔和工艺孔；

所述安装孔位于标定板中心；

所述工艺孔为多组呈方形布置的孔，每组包括四个孔，且每个孔位于方形的顶点，方形的中心位于标定板的中心，每组工艺孔组成方形的边长不同、中心重合且边长平行。