[發明專利]通過導向孔自動鉆孔

有效

• 申請號: 201410493400.0
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104511616B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: N·A·諾爾曼
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B23B35/00
• 分類號: B23B35/00;B23B41/00;B23B49/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本公開一般涉及鉆孔，并且特別地，涉及通過導向孔鉆孔。更具體地，本公開涉及用于使在疊層中的鉆孔自動化的方法和裝置，在選定的公差內穿過疊層來重疊導向孔。

背景技術

在一些制造工藝中，可通過暫時將兩個零件固定在一起使第一零件緊固至第二零件以形成疊層，從而通過疊層鉆孔，并通過孔安裝緊固件。作為一個說明性的示例，第一零件(如飛行器的蒙皮板)可相對于第二零件(如飛行器的框架)被定位以形成疊層。特別是，第一零件可相對于第二零件被定位，使得在蒙皮板中的第一導向孔與在框架中的第二導向孔至少部分對齊。蒙皮板可通過插入臨時緊固件(如扣釘緊固件)通過兩個導向孔暫時地固定至框架。在鉆孔操作期間，扣釘緊固件可減少或防止蒙皮板和框架之間的相對移動。

鉆孔機可通過兩個導向孔和扣釘緊固件用于鉆孔，使得鉆得的孔可容納緊固件。鉆得的孔可能需要完全地重疊蒙皮板中的第一導向孔和框架中的第二導向孔兩者以滿足制造要求。然而，用一些當前可用的鉆孔系統和方法，形成的鉆孔不可完全地重疊兩個導向孔。

一種當前可用的鉆孔系統可將鉆頭居中在扣釘緊固件的暴露端的中心上以定位鉆頭并執行鉆孔。定位鉆孔系統的鉆頭可等同于定位鉆孔系統的鉆機柱架。鉆機柱架可以是表示將被鉆的孔的虛構的柱架。鉆頭可以定位在第一零件的暴露側。以這種方式，在第二零件中的第二導向孔對鉆機可以是不可見的。換句話說，第二導向孔可以是“盲孔”。

當鉆機柱架居中在扣釘緊固件的暴露端時，被鉆得的孔可能不完全重疊在兩個零件中的兩個導向孔。例如，但不限于，鉆得的孔可能不完全重疊盲孔。這種類型的鉆孔可被稱為雙鉆孔，因為盲孔不完全地被重疊并通過鉆孔過程被消耗。通過第二零件的鉆得的孔的直徑可能大于通過第一零件的鉆得的孔的直徑。因此，這樣鉆得的孔可能無法滿足制造要求或不一致。

當形成雙鉆孔時，操作員可能需要檢查該雙鉆孔以確定該零件是否需要被丟棄或該孔是否可以做的更大以完全重疊盲孔。然后更大的緊固件可安裝在較大的孔中。然而，形成較大的孔不可能總是給出了用于零件中的孔的邊緣界限的要求。

當多個孔將被鉆入具有扣釘固定的導向孔的疊層時，自動鉆孔系統可能無法以所期望的快速高效地鉆這些孔。操作員可能需要手動檢查每個通過自動系統鉆得的孔以確保孔不是雙鉆孔。這個過程可能是比期望的更耗時的并且更勞動密集型的且可能減慢制造時間。另外，目前避免鉆出雙鉆孔需要的設備和/或工具可能比期望的更昂貴。因此，期望有一種方法和裝置，該方法和裝置考慮至少一些上面討論的問題，以及其他可能的問題。

發明內容

在一個說明性實施例中，可以提供一種用于通過第一零件和第二零件鉆孔的方法。第一零件中的第一導向孔的圖像可利用成像系統來產生。基于圖像可以確定與第一零件中的第一導向孔相關的第一特征。基于圖像可以確定與第二零件中的第二導向孔相關的第二特征。基于第一特征和第二特征可以確定通過第一零件和第二零件鉆孔的鉆孔向量。

在另一說明性實施例中，可以提供一種用于通過第一零件和第二零件鉆孔的方法。鉆孔裝置可被定位在第一零件的外表面的上方的預先選定的鉆孔位置處。隨著鉆孔裝置定位在預先選定的鉆孔位置處可利用成像系統來產生第一零件中的第一導向孔的圖像，其中臨時緊固件被定位于第一導向孔內。暴露在第一導向孔處的臨時緊固件的第一端的第一中心可基于圖像被確定為第一特征。暴露在第二導向孔處的臨時緊固件的第二端的第二中心可基于圖像被確定為第二特征。可以確定第一中心和第二中心之間的線。可以確定沿該線的鉆孔點。鉆孔點可以是該線上的點，該線與第二零件的內表面相交。包含鉆孔點且基本上垂直于第一零件的外表面的向量可被確定為鉆孔向量。沿鉆孔路線的孔可通過第一零件和第二零件被鉆出，使得該孔在選定的公差內完全地重疊第一導向孔和第二導向孔。

在又一說明性實施例中，一種裝置可包括鉆孔裝置、成像系統和控制器。鉆孔裝置可被配置成通過具有第一導向孔的第一零件和具有第二導向孔的第二零件鉆孔。成像系統可被配置以產生第一零件中的第一導向孔的圖像。控制器可經配置基于圖像確定與第一導向孔相關的第一特征和與第二導向孔相關的第二特征并基于第一特征和第二特征確定將沿其鉆孔的鉆孔向量。