[发明专利]一种自动制孔系统试验标定一体化工作台及标定方法

说明书

本发明公开的一种自动制孔系统试验标定的一体化工作台，包括立柱式框架，分为上下两层，上层被隔板分成两块，一侧设置有视觉相机标定模块，包括固接在立柱式框架侧壁和隔板之间的找正试板，找正试板表面固定有定位钉，隔板另一侧设置有法向传感器标定模块，包括安装在立柱式框架内侧壁与隔板上的凹槽内的标准平板；立柱式框架下层区域设置有制孔工艺试验模块。本发明还公开了一种自动制孔系统试验的标定方法，首先标定自动制孔系统中的视觉相机轴线与制孔刀具轴线距离，然后，标定自动制孔系统中的法向传感器与压力脚前端面距离，最后在制孔试板制孔并测量。本发明解决了现有技术不具备测量系统的标定功能，无法实现系统误差补偿的问题。

技术领域

本发明属于先进数字化柔性加工与自动化技术领域，涉及一种自动制孔系统试验标定一体化工作台及标定方法。

背景技术

工业机器人、数控机床等为平台的自动制孔技术是一种先进的自动化、数字化制造技术，对飞机装配以及其他需要大量制孔的工业领域有着重大意义。为了实现自动制孔系统的数字化、柔性化和智能化，自动制孔系统一般装有法向传感器和视觉相机测量系统。法向传感器用来测量工作曲面的法向，视觉相机测量和识别工作曲面上的定位钉，为自动制孔系统提供定位信息。但是，由于制造和装配误差的存在，法向传感器安装平面误差，视觉相机的轴线与制孔刀具轴线之间的误差，都是自动制孔系统误差的一部分，其直接影响制孔位置和法向精度。但是，以上误差很难通过制造和调试方法来降低，因此，需要对法向传感器和视觉相机进行标定，将其误差输入到自动制孔系统中，进行误差补偿，以此来降低系统误差，提高制孔精度。

专利(公开号为CN102756138B，公开日为2014年3月12日，申请号为201210269215.4，申请日为2012年8月1日)公开了一种用于飞机壁板的具有法向调整和视觉找正功能的高精度制孔末端执行器，该装置使孔的位置精度、尺寸精度可以很好的符合设计要求，同时制孔过程不会出现歪孔、斜孔，制孔区域温度保持正常工作温度且排屑正常。专利(公开号为CN103990829B公开日为2017年3月8日，申请号为201410230601.1，申请日为2014年5月29日)公开了一种与工业机械臂结合的飞机装配制孔末端执行器，其具有法向测量和视觉检测模块，可以显著提高制孔垂直度和制孔效率。以上自动制孔装置都能够实现飞机曲面壁板的高精度装配制孔，但是并未提及与之配套的制孔工艺试验装置以及测量模块的标定装置和方法，无法实现系统误差的补偿。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动制孔系统试验标定一体化工作台解决了现有技术不具备测量系统的标定功能，无法实现系统误差补偿的问题。

本发明的另一目的是提供一种自动制孔系统试验的标定方法。

本发明所采用的技术方案是，一种自动制孔系统试验标定的一体化工作台，包括立柱式框架，立柱式框架分为上下两层，上层中间固接一隔板，隔板一侧设置有视觉相机标定模块，视觉相机标定模块包括找正试板，找正试板通过所述螺栓夹紧组件固接在立柱式框架侧壁和隔板之间，找正试板表面偏侧边位置固定有定位钉，隔板另一侧设置有法向传感器标定模块，法向传感器标定模块包括标准平板，标准平板安装在立柱式框架内侧壁与隔板上的凹槽内，标准平板还通过弹簧支撑组件固定；立柱式框架下层设置有制孔工艺试验模块。

本发明的其他特点还在于，

制孔工艺试验模块包括制孔试板，制孔试板通过螺栓夹紧组件固定在立柱式框架两侧壁之间，制孔试板的表面偏侧边的位置还固定有定位钉。

立柱式框架表面四个角上固接有测量靶球座。

立柱式框架底部通过地脚螺栓固定在地基上。

本发明的另一技术方案是一种采用如上述的一种自动制孔系统试验标定的一体化工作台的标定方法，具体按照如下步骤操作：

步骤1.通过视觉相机标定模块标定自动制孔系统中的视觉相机轴线与制孔刀具轴线距离，并将该距离更新到工业机器人的自动控制系统中；