CN106441452A - 基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法 - Google Patents

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梁莹
方新宇
韦世峰
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
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Abstract

本发明公开了一种基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法，该方法通过CNC系统下发M7‑M12指令控制压铆驱动器进行压铆动作，设计的PLC程序模块与压铆驱动器连接，进行实时数据传输，获得点位处的力位数据，经开发的专用读写模块进行数据采集，并传输到工控机或PC机上，通过文本‑图片转换软件将力位数据转化为力位曲线。本方法可实现压铆动作与力位曲线采样、读取的并行，针对点位的类型及时开启和关闭采样；最高采样频率可达0.01s，使压铆力大小控制在1%内；此外，PLC模块与CNC通信，可以获取CNC系统故障，达到及时报警目的。

Description

基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法
技术领域
本发明涉及运载火箭舱段自动钻铆加工装配技术领域，具体是一种基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法。
背景技术
运载火箭箭体结构主要分为贮箱和舱段两种形式，后者主要是采用铆接工艺进行装配。铆接舱段一般是采用将梁、桁条、框、蒙皮等通过铆接和螺接连接而成的圆柱形结构。国外铆接装配技术几十年的应用表明，采用自动钻铆机后装配效率至少比手工铆接装配提高10倍，并能节约安装成本，改善劳动条件，更主要的是能够确保安装质量，大大减少人为因素造成的缺陷。
自动钻铆技术采用先进的数控技术完成对整体舱段的骨架（框及桁条）和蒙皮进行定位、装夹、扩孔、送钉、压铆等工艺过程；采用对舱体铆接工艺的数字化技术，实现工艺规划、加工编程的全自动化。
在自动压铆工序过程中，实时获取铆钉成形过程中的力-位数据信息，不但可以用来确定铆钉点位的位置信息，还可以用来判断压铆成形质量，提高压铆作业的智能化水平。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
为了实时获取铆钉点位的压铆力位数据信息，本发明的目的在于提出一种基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法。
本发明通过以下技术方案来实现：一种基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法，步骤包括：CNC系统下发M7-M12指令控制压铆驱动器进行压铆动作，设计的PLC程序模块与压铆驱动器连接，进行实时数据传输，获得点位处的力位数据及位置坐标，经开发的读写模块进行数据采集，并传输到工控机或PC机上，通过文本-图片转换软件将力位数据转化为力位曲线。
优选地，CNC系统控制自动钻铆设备进行舱段的自动钻孔、送钉、铆接等复合工序加工；压铆驱动器固定在自动钻铆设备执行机构上，能够根据CNC系统下发M7-M12指令控制压铆驱动器进行压铆动作，完成铆钉的压铆成形。
优选地，开发了专用于读取压铆驱动器内部数据的PLC模块，该模块与压铆驱动器连接，能够进行实时数据传输；传输数据过程与压铆过程并行，不会对压铆过程产生干涉影响。
优选地，设计了一套相应的软件读取PLC数据，并在PC机上保存该力位数据文件，通过文本-图片转换软件可将数据信息转换为曲线图片，可直观解读。
优选地，开发的PLC专用模块在采集压铆驱动器数据时，同时还与CNC进行实时通信，可以获取CNC报警状态，调整采样频率，最高采样频率可达0.01s。
利用本发明提出的方法，能够在自动钻铆过程中，实时获取压铆点位的位置坐标，力-位数据信息，以及判断CNC系统的故障情况。
附图说明
图1为本发明实施例的力位数据采集原理图；
图2为本发明实施例的实时力位采集系统人机交互界面；
图3为本发明实施例的实时力位采集软件现场数据示例（以TOX压铆缸为例）；
图4为本发明实施例的转化后生成的力位曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
舱段开始自动钻铆加工，运行自动钻铆NC程序，CNC系统下发M7-M12指令控制压铆驱动器进行压铆动作，根据工艺需要开启或关闭采样指令；指令开启状态下，压铆驱动器在逐点进行压铆动作，与其连接通信的PLC模块实时读取压铆点位的位置坐标（图2），以及力位数据关系（图3，图中数据按采用序号-位移-力的形式表示），在PC机上采用开发的转换软件，可将数据信息转化为直观的力-位曲线图。采样指令关闭时，不影响压铆程序的执行。通过调整采样频率，可以更精确的获得力-为数据信息，为压铆力的大小控制提供依据，图4为本发明实施例的转化后生成的力位曲线图。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）CNC系统下发M7-M12指令控制压铆驱动器进行压铆动作；
2）设计的PLC程序模块与压铆驱动器连接，进行实时数据传输；
3）获得点位处的力位数据信息，经开发的专用读写模块进行数据采集，并传输到工控机或PC机上；
4）通过文本-图片转换软件将力位数据转化为力位曲线。
2.根据权利要求1所述的基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法，其特征在于，所述CNC系统控制自动钻铆设备进行舱段的自动钻孔、送钉、铆接等复合工序加工。
3.根据权利要求1所述的基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法，其特征在于，所述压铆驱动器固定在自动钻铆设备执行机构上，能够根据CNC系统下发M7-M12指令控制压铆驱动器进行压铆动作，完成铆钉的压铆成形。
4.根据权利要求1所述的基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法，其特征在于，所述PLC程序模块与压铆驱动器传输数据过程与压铆过程并行。
5.根据权利要求1所述的基于自动钻铆的压铆力位移数据实时采集方法，其特征在于，所述PLC程序模块在采集压铆驱动器数据时，同时还与CNC系统进行实时通信，可获取CNC报警状态，调整采样频率，最高采样频率可达0.01s。
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