[发明专利]一种用于伺服压铆设备的受力变形在线补偿方法

说明书

本发明提供了一种用于伺服压铆设备的受力变形在线补偿方法，包括步骤：S1、采用力闭环控制模式铆接第一列铆钉，同时采集每个铆钉在铆接过程中铆接力的实时数值和铆缸推杆的实时位移数据，得到“铆接力‑铆缸推杆位移”数据；S2、根据“铆接力‑铆缸推杆位移”数据中的特征数据点计算得到压铆过程中铆钉两侧的机床变形量，即采用位移控制模式时铆出合格铆钉所需的铆钉两侧铆缸推杆位移的补偿量；S3、采用高效率的位移控制模式对剩余列铆钉进行铆接，铆接时调用第一列铆钉中在工件高度方向上与当前铆钉位置最接近的铆钉的推杆位移补偿量进行补偿。

技术领域

本发明涉及机床误差补偿技术领域，具体地，涉及一种用于伺服压铆设备的受力变形在线补偿方法。

背景技术

铆接在航空航天飞行器装配过程中有着十分重要的地位。传统的手工铆接工作效率低、铆接质量差，因而自动铆接技术逐渐代替传统铆接已然成为一种趋势。在众多自动铆接技术中，伺服压铆技术由于噪声小、铆接效率高等优点被广泛使用。在伺服压铆过程中，最大铆接力往往能达到数吨，进而导致铆接机产生较大的结构变形，影响铆接精度，因而有必要对压铆设备的受力变形补偿进行研究。目前常用的铆接控制模式主要有两种，即位移控制模式和力控制模式。位移控制模式下，铆接效率高，但由于设备不同位置的受力变形差异导致墩粗端一致性较差；力控制模式下，由于铆接力与镦头直径成对应关系，墩粗端一致性较好，但铆接效率较位移控制模式下大幅下降，并且铆接过程中会由于机床变形引起工件变形。

因此，有必要提供一种高效率、高质量、适应性强的用于高精度伺服压铆设备的受力变形在线补偿办法，该办法使铆接过程即具备位移控制模式的效率，又具备力控制模式的精度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种提高铆接精度和铆接效率、减少工件变形的高精度伺服压铆设备的受力变形补偿办法，以解决上述背景技术中提出的问题。

根据本发明提供的一种用于伺服压铆设备的受力变形在线补偿方法，包括步骤：

S1、在设定的压铆力作用下铆接第一列铆钉，同时采集每个铆钉在铆接过程中铆接力的实时数值和铆缸推杆的实时位移数据，两者整合处理后得到铆接过程中的“铆接力-铆缸推杆位移”数据；

S2、对“铆接力-铆缸推杆位移”数据中的特征点进行识别，特征点包括：铆接起始点、铆接力峰值点和铆接终止点，通过计算得到压铆过程中铆钉两侧的机床变形量，即采用位移控制模式时铆出合格铆钉所需的铆钉两侧铆缸推杆位移的补偿量；

S3、采用位移控制模式对剩余列铆钉进行铆接，铆接前调用第一列铆钉中在工件高度方向上与当前铆钉位置最接近的铆钉的位移补偿量，作为当前铆钉铆接时的铆缸推杆位移补偿量进行补偿。

优选的，步骤S2中的所述位移补偿量包括铆钉钉帽侧铆缸推杆位移补偿量和铆钉墩粗端铆缸推杆位移补偿量。

优选的，步骤S3为：

采用位移控制模式对剩余列铆钉进行铆接，铆接时调用第一列铆钉中在工件高度方向上与当前铆钉位置最接近的铆钉的钉帽侧铆缸推杆位移补偿量和墩粗端铆缸推杆位移补偿量，作为当前铆钉的钉帽侧铆缸推杆位移补偿量和墩粗端铆缸推杆位移补偿量进行补偿。

优选的，由于被铆对象的变形抗力与铆接力相比可忽略不计，铆钉两侧的机床变形量可认为近似相等，即铆钉钉帽侧铆缸推杆位移补偿量ΔP与铆钉墩粗端铆缸推杆位移补偿量ΔP′相等，计算包括：