[發明專利]制孔垂直度測量方法、裝置、設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202010843774.6
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN114076577A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 石海林;侯繼軍;郭西軒;樓小波;莫敬龍;方偉杰;花磊;盛軍
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;上海飛機制造有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種制孔垂直度測量方法、裝置、設備和存儲介質。該制孔垂直度測量方法包括：獲取待制孔位置所在曲面上的至少四個特征點坐標；其中，特征點坐標通過非接觸測量得到，且至少四個特征點坐標不在同一條直線上；根據至少四個特征點坐標確定待制孔位置的法向量；根據法向量和制孔刀具的軸線方向確定制孔垂直度。本發明實施例基于對待制孔位置所在曲面的特征點坐標的確定，實現對待制孔位置所在曲面法向量的無接觸確定，通過待制孔位置的法向量和制孔刀具的軸線方向確定制孔刀具當前制孔的垂直度。尤其在飛機壁板上等不適用接觸式測量等制孔場景下可以提高制孔質量的穩定性以及制孔效率。

技術領域

本發明實施例涉及飛機裝配技術領域，尤其涉及一種制孔垂直度測量方法、裝置、設備和存儲介質。

背景技術

制孔加工是飛機裝配過程中的重要工作，制孔的垂直度是影響制孔加工質量的主要因素之一，它不僅會改變孔的直徑，而且影響飛機裝配過程中的鉚接質量，從而導致飛機結構件的連接不穩定，降低飛機壽命。傳統手工制孔過程中，操作人員跟據經驗調整鉆頭角度以使鉆頭垂直于工件表面，在制孔精度要求較高的關鍵部位則采用特定裝置，如鉆套，進行制孔的法向校正，垂直度控制。傳統方法要求操作人員經驗豐富，同時難以保證制孔質量的穩定性。

近年來，隨著飛機數字化裝配的發展，制孔工作也越來越多的采用自動鉆鉚機或工業機器人等自動化設備來完成。在飛機數字化制孔中，孔位法向向量可以根據數學模型獲得，但由于飛機部件的加工誤差、裝配誤差及材料變形等因素，往往導致制孔部位的實際外形和理論外形有一定的偏差，如果仍然按照理論數學模型中的孔位法向進行制孔，將導致制孔質量缺陷。

發明內容

本發明實施例提供一種制孔垂直度測量方法、裝置、設備和存儲介質，以提高制孔垂直度測量的準確度和效率。

第一方面，本發明實施例提供了一種制孔垂直度測量方法，包括：

獲取待制孔位置所在曲面上的至少四個特征點坐標；其中，所述特征點坐標通過非接觸測量得到，且所述至少四個特征點坐標不在同一條直線上；

根據所述至少四個特征點坐標確定所述待制孔位置的法向量；

根據所述法向量和制孔刀具的軸線方向確定制孔垂直度。

可選的，獲取待制孔位置所在曲面上的至少四個特征點坐標，包括：

通過設置在制孔刀具上的至少四個激光位移傳感器獲取待制孔位置所在曲面上的至少四個特征點坐標。

可選的，在通過設置在制孔刀具上的至少四個激光位移傳感器獲取待制孔位置所在曲面上的至少四個特征點坐標之前，還包括：

對所述設置在制孔刀具上的至少四個激光位移傳感器進行位置標定和方向標定，以得到所述激光位移傳感器在制孔刀具坐標系下的位置參數和方向參數。

可選的，對所述設置在制孔刀具上的至少四個激光位移傳感器進行位置標定和方向標定，包括：

獲取所述至少四個激光位移傳感器在標定曲面上的至少四個參考坐標點；

根據所述至少四個參考坐標點確定所述標定曲面的基準平面；

根據所述基準平面對激光位移傳感器進行位置標定和方向標定。

可選的，根據所述至少四個特征點坐標確定所述待制孔位置的法向量，包括：

根據所述至少四個特征點坐標確定所述曲面表達式；

根據所述曲面表達式確定所述待制孔位置的法向量。

可選的，根據所述法向量和制孔刀具的軸線方向確定制孔垂直度，包括：

確定所述法向量和制孔刀具的軸線方向之間的偏移量；