CN102267068A - 一种旋转式法向检测装置 - Google Patents

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田威
廖文和
李东明
沈建新
万世明
刘勇
周卫雪
黄跃
王建
罗英
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Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
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Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种旋转式法向检测装置，属于自动钻铆技术中的法向定位领域。该装置包括压力支座、传感器支座、止转螺钉和四个激光位移传感器，其中四个激光位移传感器呈十字形分别用螺钉固定在传感器支座上，压力支座与传感器支座在轴向上采用活动螺纹连接，通过旋转传感器支座可实现传感器检测距离和角度的调整，传感器支座通过止转螺钉实现在压力支座上的径向锁紧定位。本发明能有效缩小检测区域面积，实现了传感器初始距离和布局角度的灵活调整。

Description

一种旋转式法向检测装置
技术领域
本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种旋转式法向检测装置，属于自动钻铆技术中的法向定位领域。
背景技术
在基于机器人的自动钻铆***中，铆接精度很大程度上取决于刀具轴线方向相对于蒙皮表面待铆接点切平面的垂直精度。由于机器人本身的定位误差、型架制造与安装误差、产品加工装配误差以及机翼空间姿态动态变化等因素的影响，必然导致蒙皮表面待加工点外法矢量方向与刀具轴线方向存在一定夹角，并将直接影响工件加工精度和装配可靠性，降低刀具使用寿命。因此在飞机部件装配钻铆加工时，应保证钻孔刀具轴线与钻孔点所在曲面处的法线重合，达到制孔法矢角度偏差不大于0.5°的技术要求。
为了满足飞机零部件制造与装配中对法向定位精度的要求，钻铆前首先要实时测量和计算待钻铆区域的空间姿态，并最终调整机器人姿态以满足法向定位精度的要求。为此，需要设计一种可靠的法向精度检测装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种用于自动钻铆机器人的旋转式法向检测装置。
该装置包括压力支座、传感器支座、止转螺钉和四个激光位移传感器，其中：四个激光位移传感器呈十字形分别安装在传感器支座上，压力支座与传感器支座在轴向上采用活动螺纹连接，通过旋转传感器支座实现传感器检测距离和角度的调整，止转螺钉用于传感器支座与压力支座在径向上的锁紧定位。
所述传感器支座的传感器安装面与传感器支座的轴线成小于90°的夹角。
技术效果：
1、结构简单，设计巧妙，检测精度高。
2、有效缩小了法向检测区域的面积，提高了机器人的法向定位精度。
3、装置上的传感器初始检测距离和传感器布局角度可灵活调整。
附图说明
图1为本发明的主视及A-A剖视结构图。
图2为传感器支座的主视及B-B剖视结构图。
图3为本发明在机器人末端执行器上的装配结构示意图。
以上附图中的标号名称：1、压力支座；2、传感器支座；3、4、5、6均为激光位移传感器；7、止转螺钉；11、端面；12、刀具内孔；13、紧定螺钉；21、传感器安装面；22、止转螺钉内孔；i、支撑单元；ii、主轴单元；iii、进给单元；iv、本发明装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明旋转式法向检测装置的主视及A-A剖视结构如图1所示，该装置包括压力支座1、传感器支座2、止转螺钉7及四个激光位移传感器3、4、5、6，其中：压力支座1和传感器支座2均设计为圆形，四个激光位移传感器3～6呈十字形分别用紧定螺钉固定在传感器支座2上，传感器支座2与压力支座1在轴向上采用活动螺纹连接，传感器支座2可相对于压力支座1进行旋转，通过旋转传感器支座2即可实现传感器检测距离和布局角度的调整，止转螺钉7用于传感器支座2在径向上与压力支座1进行锁紧定位。端面11为压力支座1上的压力头端面，在端面11上可安装用于与工件直接接触的弹性垫圈，在压力支座1的中部设有刀具内孔12，在压力支座1与工件压紧之后，刀具经过刀具内孔12对工件进行钻铆加工。
传感器支座2的主视及B-B剖视结构如图2所示。为减少法向检测的面积，传感器支座2的传感器安装面21与传感器支座2的轴线成小于90°的夹角，以使得传感器打到蒙皮表面上的四束激光足够靠拢，从而进一步降低法向检测的误差。在传感器支座2旋转到合适位置时，用止转螺钉7通过止转螺钉内孔22实现传感器支座2在径向上与压力支座1锁紧。
本发明在机器人末端执行器上的装配结构如图3所示，在应用了本发明装置后，大大提高了钻铆机器人的法向定位精度。

Claims (2)

1.一种旋转式法向检测装置，其特征在于：
该装置包括压力支座(1)、传感器支座(2)、止转螺钉(7)和四个激光位移传感器(3、4、5、6)，其中：四个激光位移传感器(3、4、5、6)呈十字形分别安装在传感器支座(2)上，压力支座(1)与传感器支座(2)在轴向上采用活动螺纹连接，通过旋转传感器支座(2)实现传感器检测距离和角度的调整，止转螺钉(7)用于传感器支座(2)与压力支座(1)在径向上的锁紧定位。
2.根据权利要求1所述的旋转式法向检测装置，其特征在于：所述传感器支座(2)的传感器安装面(21)与传感器支座(2)的轴线成小于90°的夹角。
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