[发明专利]一种基于多传感器的大型零部件孔轴自动装配对中方法

说明书

本发明公开一种基于多传感器的大型零部件孔轴自动装配对中方法，利用高精度的激光测距传感器和靶标以解决装配精度及装配效率等问题，通过自动调节实现大型零部件的自动化装配。本发明提供的基于多传感器的大型零部件孔轴自动装配对中方法，适用于大型零部件孔轴的自动装配，解决了大型零部件传统装配中人为因素的干扰而导致装配质量不稳定等情况，不仅提高了装配精度、装配效率和装配稳定性，而且缩短了装配周期。

技术领域

本发明属于大型零部件孔轴装配技术应用相关的装配工艺领域，涉及一种基于多传感器的大型零部件孔轴自动装配对中方法。

背景技术

随着航天航空等领域的不断发展，许多相应的产品以及零部件的尺寸越来越大且装配精度要求越来越高。大型零部件孔轴高精度装配技术仍是飞机、火箭等大型产品装配过程中的工艺难点，其装配精度将直接影响到产品的使用情况，从而影响其性能及可靠性。因此，大型零部件孔轴装配尤为主要，而传统大型零部件孔轴装配过程中多采用人工装配，在这一过程中存在若干个由人为因素导致装配质量不稳定的问题，诸如装配精度低，装配效率低，劳动量大，装配稳定性低，装配周期长等缺点，这些问题都急需解决。

发明内容

针对大型零部件孔轴装配过程中存在的人为因素使得装配质量浮动较大及装配过程中人为装配可能导致磕碰的问题，本发明提供一种基于多传感器的大型零部件孔轴自动装配对中方法，利用高精度的激光测距传感器和靶标以解决装配精度及装配效率等问题，通过自动调节实现大型零部件的自动化装配。

本发明采用的技术方案是：一种基于多传感器的大型零部件孔轴自动装配对中方法，该方法包括如下步骤：

使用长焦镜头安装至工业相机上，传感器支架位于孔零件后端且与孔零件同轴设置，所述传感器支架上均匀分布四个激光测距传感器，其中四个均匀分布的激光测距传感器位于同一平面且与孔零件中心孔轴线距离相同，靶标贴附于轴零件端面且与轴零件同轴设置，所述靶标端面部分带有方形孔；

步骤a.提取靶标中心；

步骤b.提取轴面中心；

步骤c.轴线偏差测量与轴零件位姿调节。

进一步地，该步骤a中，提取靶标中心的具体过程包括：

1)开启靶标内置电源，靶标通过方形发光孔发光，将轴零件移动至工业相机能够通过孔零件中心孔采集靶标图像的位置。

2)通过图像处理技术提取靶标方形孔的顶点从而确定8个方形孔的具体位置，再计算出8个方形孔的中心位置，通过算法拟合出椭圆，从而提取出靶标的中心。

进一步地，该步骤b中，提取轴面中心的具体过程包括：

1)激光测距传感器在轴面上发射激光并实时获取距离数据，所述轴面为靶标轴面或轴零件轴面；

2)通过激光测距传感器获取的数据融合轴面直径大小判断轴面中心所在位置从而提出轴面中心点；

3)通过将图像处理结果得出的靶标中心点与轴面中心点相连接，获取到当前空间位置上轴零件的中心孔轴线。

进一步地，该步骤c中，轴线偏差测量与轴零件位姿调节的具体过程包括：

1)通过对轴零件中心孔轴线进行标定结合与孔零件的中心孔轴线数据可测量出轴零件与孔零件的中心孔轴线的偏差；

2)根据上述步骤所测量的偏差，将位姿偏差数据传递给装配工装，对轴零件的空间位姿进行调节；

3)判断孔零件与轴零件各自相对应的中心孔轴线位置的同轴情况是否满足装配的偏差要求，若不满足，则重复偏差测量与调节过程，若满足，则完成自动装配对中过程。