[发明专利]一种面向机匣回转筒体类零件的自动定位找正装置及方法

权利要求书

1.一种面向具有涂覆层的航空发动机机匣零件无基准定位找正装置，其特征在于，

包括：机器视觉装置(1)、位置传感器(2)、检测控制装置(3)、调心装置(4)、加工转台(5)；

其中，所述的检测控制装置(3)包括：传感器安装板(3-3)、姿态控制电机(3-2)、X向位置控制装置(3-1)、X向安装板(3-4)、Z向位置控制装置(3-5)、Z向导轨(3-6)、Z向安装板(3-7)、立柱(3-8)、安装台(3-9)、直驱电机(3-10)；

其中，所述的直驱电机(3-10)上端面与安装台固连，下端面与加工转台(5)固连；立柱(3-8)下端面安装台(3-9)安装在连接底座上，Z向位置控制装置(3-5)通过Z向导轨(3-6)和Z向安装板(3-7)安装在立柱上；X向位置控制装置(3-1)通过X向安装板(3-4)安装在Z向位置控制装置；姿态控制电机(3-2)固连在X向位置控制装置；传感器安装板(3-3)安装在姿态控制电机(3-2)上；检测控制装置(3)带动位置传感器(2)和机器视觉装置(1)实现X向和Z向两个方向的精确位置调整；姿态控制电机(3-2)带动位置传感器(2)和机器视觉装置(1)实现不同方向的精确指向；

其中，所述的调心装置，包括：装置底座(4-7)、X向位移驱动机构(4-6)、两个X向导轨和滑块(4-8)、X向移动平台(4-4)、Y向位移驱动机构(4-3)、Y向导轨和滑块(4-5)；所述的装置底座(4-7)通过螺栓和定位销固连在加工转台(5)；X向位移驱动机构(4-6)固连在装置底座(4-7)上端面一侧，两个X向导轨和滑块(4-9)中的导轨固连在装置底座(4-7)上端面两侧，X向位移驱动机构(4-6)中丝杠螺母副安装在X向移动平台(4-4)下侧，两个X向导轨和滑块的滑块上端面与X向移动平台(4-4)下端面固连；Y向位移驱动机构(4-3)下侧固连在X向移动平台(4-4)上端面一侧，Y向位移驱动机构(4-3)中丝杠螺母副安装在工件安装平台(4-2)下侧，Y向导轨和滑块(4-5)的导轨下端面固连在X向移动平台(4-4)上端面两侧，Y向导轨和滑块(4-5)的滑块上端面与工件安装平台(4-2)下端面固连；

其中，所述的机器视觉装置(1)通过传感器安装板(3-3)安装在检测控制装置(3)的姿态控制电机(3-2)上；

其中，所述的位置传感器(2)通过传感器安装板(3-3)安装在检测控制装置(3)的姿态控制电机(3-2)上；

其中，所述的检测控制装置(3)和调心装置(4)固连在加工转台(5)上。

2.如权利要求1所述的一种面向具有涂覆层的航空发动机机匣零件无基准定位找正装置，其特征在于，X向移动平台置于装置底座(4-7)之上，X向位移驱动机构(4-6)与Y向的位移驱动机构(4-3)相互正交布置。

3.如权利要求2所述的一种面向具有涂覆层的航空发动机机匣零件无基准定位找正装置，其特征在于，装置底座(4-7)、X向移动平台(4-4)、工件安装平台(4-2)中间为通孔结构，检测控制装置(3)的直驱电机(3-10)通过通孔结构固连在加工转台(5)上。

4.一种面向机匣回转筒体类零件的自动定位找正装置方法，其特征在于，其使用如权利要求1-3任意一项所述的一种面向具有涂覆层的航空发动机机匣零件无基准定位找正装置；

包括以下步骤：

S1:检测控制装置(3)控制位置传感器(2)到达指定的检测高度位置和水平位置，基于位置传感器(2)测量具有涂覆层的航空发动机机匣横截面上k个被测点相对于转台回转中心的位置坐标数据，改变不同的检测高度位置H_i，i＝1,2,…n，得到n组外圆轮廓数据；

S2:基于最小二乘法分别对n组外圆轮廓数据进行圆拟合，计算得到机匣零件的n个横截面的中心点坐标信息(x_i,y_i),i＝1,2,…n；

S3:基于最小二乘法对N个横截面中心点坐标信息(x_i,y_i),i＝1,2,…n进行线性拟合，计算得到机匣零件的轴线方程o’(x,y)；

S4：根据机匣零件的轴线方程o’(x,y)和C轴转台的位置基准轴线O(x,y)，计算零件的偏心距(Δx,Δy)；

S5：将S4中计算的零件的偏心距(Δx,Δy)反馈给调心装置，调心装置将自动调整零件旋转中心和旋转轴线与加工转台中心和基准轴线重合；

S6：基于机器视觉的回转角度检测装置，检测机匣零件顶端预留的标记点，确定机匣实际转角与C轴转角的一一对应关系。