[發(fā)明專利]一種機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011028875.4
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112161587B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程暉;趙子釗;駱彬;楊語;趙子增;馮孟飛;張開富
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01B11/27;G01K13/00;G01L5/22;G01B11/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 崔玥

本發(fā)明公開了一種機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：在線監(jiān)測模塊和控制模塊；所述在線監(jiān)測模塊用于監(jiān)測機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)的工作狀態(tài)；所述控制模塊用于根據(jù)所述工作狀態(tài)檢測機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)的質(zhì)量并控制所述在線監(jiān)測模塊。本發(fā)明實現(xiàn)了鉆鉚作業(yè)與質(zhì)量檢測的一體化過程，提升了飛機(jī)壁板自動裝配效率，有效提高了鉆鉚作業(yè)的質(zhì)量。本發(fā)明能夠滿足現(xiàn)有智能鉆鉚作業(yè)的高精度、高效率在線質(zhì)量檢測，提高飛機(jī)壁板自動化裝配效率與裝配精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字化裝配和自動化領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

飛機(jī)裝配過程中需要對飛機(jī)壁板預(yù)制大量連接孔，這些連接孔的鉆鉚質(zhì)量對壁板裝配精度有著重要的影響。現(xiàn)如今對于連接孔的檢測仍以手工檢測為主，主要存在如下2個問題：

(1)鉆鉚質(zhì)量檢測效率低。人工檢測的方式是在制孔工序完成后對連接孔進(jìn)行檢測，致使檢測效率很低，不能實現(xiàn)制造檢測的連貫性作業(yè)。

(2)鉆鉚質(zhì)量檢測精度低。受工人的經(jīng)驗影響，不同工人的檢測結(jié)果差距較大。同時，手工檢測難以保證測量設(shè)備與連接孔的同軸性。因此手工檢測的精度較低，無法滿足數(shù)字化裝配高質(zhì)量和高精度的要求。

近年來引進(jìn)了一部分國外的檢測設(shè)備，同時國內(nèi)科研院所也有類似設(shè)備的研制，可以對制孔質(zhì)量進(jìn)行自動化檢測，但是這些設(shè)備的集成度較低。鉆鉚過程受多種因素影響，現(xiàn)有的手工檢測方法和自動檢測方法均采用的是事后檢測，無法很好的檢測鉆鉚質(zhì)量，難以提高鉆鉚效率。因此，如何完成飛機(jī)壁板自動化鉆鉚過程中的鉆鉚質(zhì)量的在線檢測，實現(xiàn)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的實時工藝調(diào)整，以及完善連接孔質(zhì)量的檢測系統(tǒng)是飛機(jī)自動化裝配領(lǐng)域中亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)及方法，能夠滿足現(xiàn)有智能鉆鉚作業(yè)的高精度、高效率在線質(zhì)量檢測，提高飛機(jī)壁板自動化裝配效率與裝配精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括：在線監(jiān)測模塊和控制模塊；所述在線監(jiān)測模塊用于監(jiān)測機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)的工作狀態(tài)；所述控制模塊用于根據(jù)所述工作狀態(tài)檢測機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)的質(zhì)量并控制所述在線監(jiān)測模塊；

所述在線監(jiān)測模塊包括：

點激光傳感器，設(shè)置在機(jī)器人末端執(zhí)行器前端，用于制孔垂直度的檢測；

壓力傳感器，設(shè)置在機(jī)器人末端執(zhí)行器的壓腳上，用于制孔過程軸向力的檢測；

溫度傳感器，設(shè)置在機(jī)器人末端執(zhí)行器側(cè)面，用于對孔周的溫度進(jìn)行檢測；

激光光纖傳感器，設(shè)置在測量刀頭上，用于孔厚的檢測；

線激光傳感器，設(shè)置在機(jī)器人末端執(zhí)行器側(cè)方，用于孔周平齊度的檢測；

視覺相機(jī)，設(shè)置在機(jī)器人末端執(zhí)行器前端，用于孔徑大小的檢測。

可選地，所述控制模塊具體包括：

檢測單元，與所述在線監(jiān)測模塊連接，用于根據(jù)所述工作狀態(tài)檢測機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)的質(zhì)量；

控制單元，與所述在線監(jiān)測模塊連接，用于控制所述在線監(jiān)測模塊。

可選地，所述控制模塊與所述在線監(jiān)測模塊通過TCP/IP協(xié)議、EtherNet/IP協(xié)議、EtherCat通訊或PLC的I/O口進(jìn)行通信。

一種應(yīng)用于上述機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)的檢測方法，包括：

獲取在線監(jiān)測模塊監(jiān)測到的機(jī)器人智能鉆鉚作業(yè)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定質(zhì)量檢測指標(biāo)；