[发明专利]一种高精度钻孔送钉装置

权利要求书

1.一种高精度钻孔送钉装置，其特征在于：包括照相测量组件、压紧组件、6D位姿反馈组件、辅助测量组件、工位转换组件、X向进给组件、钻孔组件和送钉组件及控制系统；其中

所述照相测量组件通过测量基准孔的位置确定需要钻孔的位置；

所述压紧组件用于飞机壁板与肋、长桁的压紧；测量壁板制孔位置的法向；测量压紧组件对壁板的压紧力，并根据压紧力的分布情况，计算压紧后壁板的法向；

所述6D位姿反馈组件包括靶球，通过测量靶球的位置实现执行器位姿的实时监控；

所述辅助测量组件包括靶标座，其配合外部测量设备实现执行器的位姿标定；

所述钻孔组件用于实现钻孔；

所述送钉组件用于实现紧固件输送；

所述控制系统用于接收照相测量组件、6D位姿反馈组件、辅助测量组件、压紧组件的信号，并对送钉组件、钻孔组件发出控制指令；

工位转换组件包括工位转换平台、工位转换导轨、工位转换滑块、缓冲挡块、限位挡块、限位块、缓冲器、导轨钳制器、换位气缸、连接块和光栅尺；所述工位转换导轨、所述限位挡块、所述缓冲器、所述换位气缸及所述光栅尺的定尺直接固定在所述X向进给组件上，所述工位转换滑块、所述缓冲挡块、所述限位块、所述导轨钳制器、所述连接块及所述光栅尺的动尺直接固定在所述工位转换平台上，所述换位气缸的推杆与所述连接块相连；钻孔组件、送钉组件需要转换工位时，导轨钳制器打开，换位气缸推杆由伸出状态变为收缩状态，或由收缩状态变为伸出状态，推动工位转换平台沿着工位转换导轨限定的方向移动，限位挡块与限位块贴紧时移动到位，通过光栅尺检测工位转换平台的位置，工位转换平台移动到位后，导轨钳制器关闭，完成一次工位转换，调节缓冲器的缓冲距离，通过缓冲挡块与缓冲器的碰撞，减缓限位挡块与限位块的碰撞时的速度；其中，限位挡块和限位块一个运动一个静止，静止的限位挡块安装在X向进给平台上，运动的限位块安装在工位转换平台上；

所述X向进给组件包括驱动伺服电机、驱动减速机、X进给平台、驱动减速机座、联轴器、转换丝杠、滑块、进给导轨、定平台、转换丝母和转接板；其中转换丝母是装在定平台内部，被遮挡；驱动减速机座、进给导轨、直接安装在X进给平台，滑块、转换丝母、转接板直接安装在定平台上，驱动伺服电机通过驱动减速机连接在驱动减速机座上，减速机通过联轴器与转换丝杠相连；X向进给组件工作时，驱动伺服电机旋转，通过驱动减速机、联轴器将扭矩传递给转换丝杠，带动转换丝母前进或者后退，实现X进给平台与定平台沿着进给导轨的方向相对移动；

所述压紧组件上集成有非接触式法向检测组件、压力测量组件，所述压紧组件包括压紧头、光纤传感器、激光测距仪、若干个压力传感器，通过激光测距仪测量数据，计算壁板法向位置，调整装置，使加工轴线与壁板法向一致，压紧头压紧壁板，通过压力传感器计算压紧力及壁板压紧后的法向，再次调整装置，使加工轴线与壁板法向一致。

2.根据权利要求1所述的高精度钻孔送钉装置，其特征在于所述压力传感器的数量为4个。

3.根据权利要求1所述的高精度钻孔送钉装置，其特征在于所述6D位姿反馈组件还包括安装座、靶球座，所述6D位姿反馈组件有两套，其中一套固定在X向进给组件上，另一套直接安装在辅助测量组件上，通过测量靶球的位置，计算多功能钻孔、送钉装置的位置与姿态，调整装置的位姿，使装置的实际位姿与目标位姿相统一。

4.根据权利要求1所述的高精度钻孔送钉装置，其特征在于所述辅助测量组件还包括上固定框和侧固定框，上固定框通过侧固定框固定在X向进给组件上，靶标座安装在上固定框上。

5.根据权利要求1所述的高精度钻孔送钉装置，其特征在于所述靶标座配合的外部测量设备为激光跟踪仪和/或IGPS系统。

6.根据权利要求1所述的高精度钻孔送钉装置，其特征在于所述照相测量组件包括测量相机，该测量相机可进行双自由度姿态调节。

7.根据权利要求1所述的高精度钻孔送钉装置，其特征在于所述照相测量组件包括姿态调节底座、姿态调节杆、光源支撑架、相机光源、相机镜头、姿态调节螺钉、锁紧杆、相机支撑架和测量相机，相机光源通过光源支撑架固定在X向进给组件的平台上，相机镜头安装在测量相机上，通过姿态调节杆调节姿态调节底座的倾斜角度，旋转姿态调节螺钉调节相机支撑架的角度，实现测量相机的双自由度姿态调节，通过旋转锁紧杆固定测量相机的姿态。