[发明专利]一种自动钻铆托架多站位单曲面型面定位方法

权利要求书

1.一种自动钻铆托架多站位单曲面型面定位方法，其特征在于使用自动钻铆系统支架对带型面产品进行定位时，在等距的每个支架上安装产品的一个或多个定位托板，支架与定位托板的贴合面为安装面，自动钻铆系统上的液压缸带动支架及其上的定位托板沿支架水平面移动并到达指定位置对产品进行定位，安装面与支架水平面垂直，支架移动方向与安装面垂直，定位托板上设有与产品接触的单曲面型面，一个支架上的定位托板可对产品左右件的两个站位进行定位，全部定位托板组合成自动钻铆托架对整个产品进行定位，通过数控加工得到带有单曲面型面的定位托板，单曲面型面沿自动钻铆系统支架移动方向无曲率变化，每块定位托板上的单曲面型面通过产品数模间接获得，单曲面型面的获得包括如下过程：

1－1通过自动钻铆系统支架与产品的安装关系将自动钻铆系统模型引入产品模型中，通过定位托板与支架的安装关系将不带型面的定位托板模型引入到产品模型中，其中每块定位托板厚度表面延伸后与产品型面所截取的表面为产品支撑面，产品加工面为自动钻铆的制孔面；

1－2在产品加工面4角各取一点，作各点与产品加工面法线，测量这4条法线与自动钻铆机的支架水平面夹角，取其最大值做为产品最大摆角，记为α，产品加工面上待制孔的孔轴线角度公差为ε，自动钻铆机最大摆角为δ，若α+ε﹤δ，进入下一个步骤，反之，放弃该定位方法；

1－3做出位于每块定位托板中间且与定位托板厚度两面垂直的托板中垂面，托板中垂面与该处定位托板相对应位置的产品支撑面的边缘线相交，得到两个交点，分析这两个交点距自动钻铆机支架水平面高度差，并记录，并选取所有值其中最大值为H1，相邻两支架距离记为L1，令：β＝actan(H1/L1)，β即为产品在自动钻铆系统支架移动方向上的角度最大变化值，若α+β+ε﹤δ，进入下一个步骤，反之，放弃该定位方法；

1－4做出每个支架从第一站位移动到第二站位时，在两个站位处的安装面与产品支撑面的两条交线A与B，托板中垂面与A、B两条交线相交得到两个交点，分析这两个交点距自动钻铆机支架水平面的高度差，并记录，选取其中最大值为H2，两个移动站位间距为L2，令θ＝actan(H2/L2)，θ即为支架移动引起的产品在自动钻铆系统支架移动方向上的角度最大变化值，若α+β+θ+ε﹤δ，进入下一个步骤，反之，放弃该定位方法，

此步骤中令

E1为每个支架从第一站位移动到第二站位时引起的产品投影到自动钻铆机支架水平面投影尺寸的最大变化值；

1－5通过步骤3－4的两条交线A与B的四个端点分别作四个平面，这四个平面要求垂直于支架水平面且垂直于托板安装面，选取四个平面中距离最大的两个平面C与D，首先使用两个平面C与D对两条交线A与B进行延伸或裁剪操作，这样通过两条交线A与B生成两段新的曲线E与F，而且曲线E与F的四个端点分别在平面C或D上，然后通过两条曲线E与F的四个端点分别作对应曲线的四条切线，求出这四条切线与自动钻铆机的支架水平面夹角，以自动钻铆机中轴方向为界，求出同侧两条切线的夹角差，并选取其中最大值为γ，γ为支架移动引起的产品在自动钻铆系统支架移动方向上的角度最大变化值，若α+β+θ+γ+ε﹤δ，进入下一个步骤，反之，放弃该定位方法；

1－6判断支架在两个站位移动时，产品上待制孔孔轴线的变化量，

Z1为支架移动时引起的孔轴线角度变化最大值的正切值，

求出J＝actanZ1，J值即为支架移动时引起的产品孔轴线角度变化最大值，

ε为产品孔轴线角度公差，

若J﹤ε，进入下一个步骤，反之，放弃该定位方法；

1－7求出过步骤3－5中的两段曲线E与F的弧长差，再求出其弦长差，再求出弧长差与弦长差的差值，并选取其中最大值为E2，E1参见步骤3－4，

令

E值即为支架移动时引起的产品孔位置变化最大值，

E3为产品上孔的排距公差与间距公差二者之间的最小值，

若E﹤E3，进入下一个步骤，反之，放弃该定位方法；

1－8找出与安装面平行的定位托板两个端面，作出与这两个端面等距且平行的中轴面，作出中轴面与产品支撑面的交线，将此交线垂直拉伸得到单曲面型面，该型面沿自动钻铆系统支架移动方向无曲率变化，再将此型面延伸，延伸后的型面需能对不带型面的定位托板模型进行修剪，此延伸后的单曲面型面即为定位托板的修剪型面；

1－9用定位托板的修剪型面将不带型面的定位托板模型进行修剪，即可得到带有单曲面型面的定位托板模型，此型面即为与产品接触的定位托板的单曲面定位型面；

1－10对其余每块定位托板进行3－8及3－9步骤处理，使自动钻铆托架的每块不带型面定位托板均成为带有单曲面型面的定位托板。