CN111283246A - 自动盲孔定位仪 - Google Patents

自动盲孔定位仪 Download PDF

Info

Publication number
CN111283246A
CN111283246A CN202010236690.6A CN202010236690A CN111283246A CN 111283246 A CN111283246 A CN 111283246A CN 202010236690 A CN202010236690 A CN 202010236690A CN 111283246 A CN111283246 A CN 111283246A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sleeve
blind hole
translation mechanism
signal source
guide rail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010236690.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111283246B (zh
Inventor
樊恒
易晟阳
郑华强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Maikeluo Automation Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Maikeluo Automation Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Maikeluo Automation Technology Co ltd filed Critical Shanghai Maikeluo Automation Technology Co ltd
Priority to CN202010236690.6A priority Critical patent/CN111283246B/zh
Publication of CN111283246A publication Critical patent/CN111283246A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111283246B publication Critical patent/CN111283246B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B47/00—Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B49/00—Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
    • B23B49/02—Boring templates or bushings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work

Abstract

本发明公开的是机加工设备领域的一种自动盲孔定位仪，包括套管、能带动套管移动的平移机构以及控制模块，所述控制模块的硬件部分包括阵列设置在套管圆周上的传感器和指示灯；在移动套管来对准信号源的过程中，控制模块的控制过程包括两个阶，第一阶段通过各个传感器依据接收到的物理信号强度来点亮对应位置方向上的指示灯，直到所有指示灯被点亮；第二阶段通过拟合各个传感器与信号源连线的直线方程来得到信号源的位置，然后控制平移机构移动套管，使其中心与信号源中心重合。第一阶段的初步定位过程可通过手动移动仪器实现，方便快捷；第二阶段的精确定位则通过平移机构实现，可避免人为因素干扰，使定位更加精确、可靠。

Description

自动盲孔定位仪
技术领域
本发明涉及机加工设备领域，尤其涉及一种自动盲孔定位仪。
背景技术
飞机蒙皮时，在内部肋结构上带有精确地机加孔，蒙皮覆盖肋之后需要在蒙皮上配钻相对应肋上孔位置精准的孔，以达到两孔相匹配符合后期安装紧固件时的需求。
对于盲孔的加工，目前主要有两种方式，一种是通过测量、划线定位来确定孔的位置，该方式的缺点是工序繁琐，容易因人为误差导致测量不准确；另一种是采用盲孔定位仪来定位，如专利文献(CN 205183868)，其原理是：首先在已经加工好的盲孔中放入磁铁，然后在蒙皮外利用传感器来确定磁铁的位置，从而实现盲孔定位，再启动真空吸盘固定仪器位置，最后利用钻套进行钻孔。现有的仪器主要存在两个问题，一是仪器本身需要一个额外的箱子连接仪器至电源和气源，体积较大不便于使用；二是现有仪器为纯手动调整，在目标对准后启动真空吸盘用于固定仪器，在吸盘启动吸附过程中，仪器会产生一定的位移，从而影响位置精度。
发明内容
为克服现有盲孔定位仪采用纯手动调整，效率不高，且易影响定位精度等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可提高操作效率，并且能减少人工操作产生误差的自动盲孔定位仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
自动盲孔定位仪，包括套管、能带动套管移动的平移机构以及控制模块，所述控制模块的硬件部分包括阵列设置在套管圆周上的传感器和指示灯；在移动套管来对准信号源的过程中，控制模块的控制过程包括两个阶，第一阶段通过各个传感器依据接收到的物理信号强度来点亮对应位置方向上的指示灯，直到所有指示灯被点亮；第二阶段通过拟合各个传感器与信号源连线的直线方程来得到信号源的位置，然后控制平移机构移动套管，使其中心与信号源中心重合。
进一步的是，所述平移机构为机械手或是由液压或者电动驱动的使套管沿XY方向两根导轨移动的机构。
进一步的是，所述物理信号为放置在盲孔中的磁铁发出的磁力信号，所述传感器为磁场传感器。
进一步的是，所述传感器和指示灯分别阵列安装在套管的两个端面上。
进一步的是，所述传感器和指示灯的数量相同，为3-8个，且位置和点亮关系一一对应。
进一步的是，还包括基板，基板的两侧分别设有一个手持把手，所述平移机构固定在基板中部的空腔上方，所述套管位于基板的空腔内，且轴线垂直于基板，套管的上部与平移机构相连。
进一步的是，所述平移机构包括移动架，移动架与基板通过第一导轨和第一驱动器相连，在移动架上设有与第一导轨垂直的第二导轨和第二驱动器，所述套管可在第二驱动器的作用下沿第二导轨滑动。
进一步的是，所述第一导轨、第二导轨均包括连根，所述第一驱动器和第二驱动器为电动液压杆或是直线电机。
进一步的是，所述基板上与平移机构相背的一面还设有至少两个吸盘。
进一步的是，所述吸盘为电动真空吸盘，配套的小型真空泵也安装在基板上。
本发明的有益效果是：通过在套管上设置传感器和指示灯，首先利用传感器与指示灯的配合对需要加工的盲孔进行初步定位，然后再由传感器进行精确定位，并通过平移机构使套筒对准盲孔，初步定位过程可通过手动移动仪器实现，方便快捷，精确定位则通过平移机构实现，可避免人为因素干扰，使定位更加精确、可靠。
附图说明
图1是本发明俯视结构示意图。
图2是本发明仰视结构示意图。
图3是本发明主视剖视图。
图中标记为，1-套管，2-平移机构，3-控制模块，4-信号源，5-基板，6-吸盘，7-小型真空泵，8-蒙皮，11-传感器，12-指示灯，21-移动架，22-第一导轨，23-第一驱动器，24-第二导轨，25-第二驱动器，51-手持把手。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1-3所示，本发明包括套管1、能带动套管1移动的平移机构2以及控制模块3，所述控制模块3的硬件部分包括阵列设置在套管1圆周上的传感器11和指示灯12；在移动套管1来对准信号源4的过程中，控制模块3的控制过程包括两个阶，第一阶段通过各个传感器11依据接收到的物理信号强度来点亮对应位置方向上的指示灯12，直到所有指示灯被点亮；第二阶段通过拟合各个传感器11与信号源4连线的直线方程来得到信号源4的位置，然后控制平移机构2移动套管1，使其中心与信号源4中心重合。
相比传统盲孔定位仪的纯手动操作，本发明采用了手动与自动相结合的方案。具体实现过程是：以飞机蒙皮制孔为例，首先将能够发射物理信号的信号源4放置在肋上的预制孔中，启动设备，在蒙皮8一侧向目标移动设备，设备接近目标至20mm内，指示灯12中离信号源最近的一个将会显示为黄色，亦作为进一步移动至目标的方向指示。在不断接近目标的过程中，其余几个指示灯12会依次亮起绿色，亮起的灯越多表明离目标越近。当目标位于设备中心5mm之内时，所有指示灯12会变为间隔闪烁的绿色，提示使用者第一阶段定位完成，接着可通过手动或自动进行第二阶段定位。第二阶段的定位靠各个传感器11根据自己的位置与各自所感应到的信号源4的位置做直线方程，任意两条直线的交点就是信号源4的位置，通过拟合多条直线，可有效提升测量精度。平移机构在传感器的精确定位下将套筒1移至信号源4的位置，完成定位。定位完成后可通过记号笔标记位置，或者直接利用钻孔设备穿过套管1进行钻孔。
上述的套管1、平移机构2和控制模块3可以设置在传统的盲孔定位仪上，也可以作为部件安装在其余设备上，比如目前在自动加工领域比较常见的机械手上，或是安装在流水作业线上的由液压或者电动驱动的使套管沿XY方向两根导轨移动的机构。
对于信号源4，目前比较经济适用的方案是采用永磁体，永磁体发出的磁场稳定、均匀，能够穿过蒙皮。传感器11采用磁场传感器，通过感知磁场的强度和方位进行定位，方便快捷。除此之外，也可以采用声波、微波等发射及接收设备来实现类似功能，只是结构更加复杂，成本也更高。
在定位的第一阶段，一般通过人手动将仪器移动到盲孔附近位置，因此，为了方便观察指示灯12，将所述传感器11和指示灯12分别阵列安装在套管1的两个端面上。当传感器11一端贴近蒙皮8时，可从仪器正面观察到指示灯12的显示情况，便于微调仪器位置。
所述传感器11和指示灯12的数量相同，为3-8个，且位置和点亮关系一一对应。传感器11和指示灯12的数量越多，越能提升测量的精度。根据试验论证，考虑到成本及芯片的计算能力，8个指示灯12已经能达到比较高的精度了，完全满足盲孔定位要求。
进一步的，为了方便人手动握持仪器进行第一阶段的移动定位，该定位仪还应包括基板5，基板5的两侧分别设有一个手持把手51，所述平移机构2固定在基板5中部的空腔上方，所述套管1位于基板5的空腔内，且轴线垂直于基板5，套管1的上部与平移机构2相连。基板5上空腔的大小根据平移机构2及套管1的移动范围确定，如果第一阶段定位的精度是5mm以内，则空腔大小应满足套管1沿XY方向移动的距离大于5mm。
对于平移机构2的具体结构，为了满足小巧便利的使用要求，所述平移机构2包括移动架21，移动架21与基板5通过第一导轨22和第一驱动器23相连，在移动架21上设有与第一导轨22垂直的第二导轨24和第二驱动器25，所述套管1的上端与第二导轨24滑动连接，并可在第二驱动器25的作用下沿第二导轨24滑动。第一驱动23器带动整个移动架21沿X方向在基板5上移动，移动架21上的第二驱动器25则可带动套管1沿Y方向在移动架21上移动，从而实现了套管1水平方向移动。
为了使平移机构2移动平稳，定位准确，所述第一导轨22、第二导轨24最好均包括连根，所述第一驱动器23和第二驱动器25均为电动液压杆或是直线电机。其中优选直线电机，设备小巧，运行精度高。此外，两个驱动器还应具备与控制模块配合实现自动复位的功能，完成一次定位钻孔后，应使套筒1回到基板5空腔的中心位置。
在具体操作过程中，一般是一个人独立进定位及钻孔，即使是两人合作，一人定位一人钻孔，也不能保证定位完成后仪器不移动，因此，优选方案是在所述基板5上与平移机构2相背的一面还设有至少两个吸盘6。在定位的第一阶段完成后，即用吸盘6将仪器固定在蒙皮8上，然后再进行第二阶段定位。与传统盲孔定位仪在完全定位后再启动吸盘的方案相比，本申请的方案能够避免在启动吸盘时仪器产生的位移。
进一步的，所述吸盘6为电动真空吸盘，配套的小型真空泵7也安装在基板5上。传统定位仪的真空吸盘通过外接气泵进行吸气，影响设备移动。本申请的方案虽然给设备增加了一定重量，但移动更加方便，基板及平移机构可以采用质量较轻的铝合金材质，整体重量还是比较轻便的。
本申请通过在套管上设置传感器和指示灯，首先利用传感器与指示灯的配合对需要加工的盲孔进行初步定位，然后再由传感器进行精确定位，并通过平移机构来移动套筒使其对准盲孔，初步定位过程可通过手动移动仪器实现，方便快捷，精确定位则通过平移机构实现，可避免人为因素干扰，使定位更加精确、可靠，具备很好的实用性和应用前景。

Claims (10)

1.自动盲孔定位仪，其特征是：包括套管(1)、能带动套管(1)移动的平移机构(2)以及控制模块(3)，所述控制模块(3)的硬件部分包括阵列设置在套管(1)圆周上的传感器(11)和指示灯(12)；在移动套管(1)来对准信号源(4)的过程中，控制模块(3)的控制过程包括两个阶，第一阶段通过各个传感器(11)依据接收到的物理信号强度来点亮对应位置方向上的指示灯(12)，直到所有指示灯(12)被点亮；第二阶段通过拟合各个传感器(11)与信号源(4)连线的直线方程来得到信号源(4)的位置，然后控制平移机构移动套管(1)，使其中心与信号源(4)中心重合。
2.如权利要求1所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述平移机构(2)为机械手或是由液压或者电动驱动的使套管沿XY方向两根导轨移动的机构。
3.如权利要求1所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述信号源(4)为放置在盲孔中的磁铁，物理信号为磁铁发出的磁力信号，所述传感器(11)为磁场传感器。
4.如权利要求1所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述传感器(11)和指示灯(12)分别阵列安装在套管(1)的两个端面上。
5.如权利要求4所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述传感器(11)和指示灯(12)的数量相同，为3-8个，且位置和点亮关系一一对应。
6.如权利要求1-5任意一项权利要求所述的自动盲孔定位仪，其特征是：还包括基板(5)，基板(5)的两侧分别设有一个手持把手(51)，所述平移机构(2)固定在基板(5)中部的空腔上方，所述套管(1)位于基板(5)的空腔内，且轴线垂直于基板(5)，套管(1)的上部与平移机构(2)相连。
7.如权利要求6所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述平移机构(2)包括移动架(21)，移动架(21)与基板(5)通过第一导轨(22)和第一驱动器(23)相连，在移动架(21)上设有与第一导轨(22)垂直的第二导轨(24)和第二驱动器(25)，所述套管(1)的上端与第二导轨(24)滑动连接，并可在第二驱动器(25)的作用下沿第二导轨(24)滑动。
8.如权利要求7所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述第一导轨(22)、第二导轨(24)均包括两根，所述第一驱动器(23)和第二驱动器(25)为电动液压杆或是直线电机。
9.如权利要求6所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述基板(5)上与平移机构相背的一面还设有至少两个吸盘(6)。
10.如权利要求1所述的自动盲孔定位仪，其特征是：所述吸盘(6)为电动真空吸盘，配套的小型真空泵(7)也安装在基板(5)上。
CN202010236690.6A 2020-03-30 2020-03-30 自动盲孔定位仪 Active CN111283246B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010236690.6A CN111283246B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 自动盲孔定位仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010236690.6A CN111283246B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 自动盲孔定位仪

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111283246A true CN111283246A (zh) 2020-06-16
CN111283246B CN111283246B (zh) 2021-08-20

Family

ID=71019389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010236690.6A Active CN111283246B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 自动盲孔定位仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111283246B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101804470A (zh) * 2010-03-31 2010-08-18 南京航空航天大学 翼身对接自动制孔系统及方法
CN101853012A (zh) * 2010-05-24 2010-10-06 西安理工大学 一种两级定位自由变域机械加工机及其两级定位方法
CN202507354U (zh) * 2012-02-10 2012-10-31 刘建元 一种自动定位钻孔机
CN102765063A (zh) * 2012-06-26 2012-11-07 南京工程学院 用于非磁性工件组装的盲孔对接定位系统及方法
CN103801823A (zh) * 2014-02-14 2014-05-21 中国电子科技集团公司第四十五研究所 晶片对准定位装置及方法
CN104238923A (zh) * 2014-07-29 2014-12-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示设备及其工作方法
CN205183868U (zh) * 2015-11-06 2016-04-27 刘剑鸣 一种用于钻孔加工的盲孔定位仪
WO2016139049A1 (de) * 2015-03-02 2016-09-09 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Feldgerät der automatisierungstechnik
CN108139194A (zh) * 2015-10-07 2018-06-08 罗伯特·博世有限公司 传感器装置以及具有所述传感器装置的机械手设备
CN209992772U (zh) * 2019-06-24 2020-01-24 怡景(上海)五金制品有限公司 一种用于汽车中控液晶屏背板的检测装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101804470A (zh) * 2010-03-31 2010-08-18 南京航空航天大学 翼身对接自动制孔系统及方法
CN101853012A (zh) * 2010-05-24 2010-10-06 西安理工大学 一种两级定位自由变域机械加工机及其两级定位方法
CN202507354U (zh) * 2012-02-10 2012-10-31 刘建元 一种自动定位钻孔机
CN102765063A (zh) * 2012-06-26 2012-11-07 南京工程学院 用于非磁性工件组装的盲孔对接定位系统及方法
CN103801823A (zh) * 2014-02-14 2014-05-21 中国电子科技集团公司第四十五研究所 晶片对准定位装置及方法
CN104238923A (zh) * 2014-07-29 2014-12-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示设备及其工作方法
WO2016139049A1 (de) * 2015-03-02 2016-09-09 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Feldgerät der automatisierungstechnik
CN108139194A (zh) * 2015-10-07 2018-06-08 罗伯特·博世有限公司 传感器装置以及具有所述传感器装置的机械手设备
CN205183868U (zh) * 2015-11-06 2016-04-27 刘剑鸣 一种用于钻孔加工的盲孔定位仪
CN209992772U (zh) * 2019-06-24 2020-01-24 怡景(上海)五金制品有限公司 一种用于汽车中控液晶屏背板的检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111283246B (zh) 2021-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205032906U (zh) 一种全自动对位组装机
CN101804470B (zh) 翼身对接自动制孔系统及方法
CN206420421U (zh) 一种微型收纳孔深度测量装置
CN111283246B (zh) 自动盲孔定位仪
CN211687336U (zh) 一种pcb板线路孔的自动检测系统
CN202070885U (zh) 壁板自动钻铆装配多点柔性定位工装
CN206318592U (zh) 一种电梯导轨自动校准装置
CN205076465U (zh) 一种软板测试治具
CN215546593U (zh) 一种车架智能定位系统
CN208788377U (zh) 汽车挡风玻璃安装工装
CN206160988U (zh) 曲轴多截面直径测量装置
CN210346908U (zh) 一种光度检测装置
CN112847224A (zh) 一种双工器的螺栓调节装置
CN215094071U (zh) 冲点机构及自动盲孔定位仪
CN209992147U (zh) 一种to夹持组件及自动耦合to焦距测试装置
CN109708606B (zh) 一种基于运动参数表征的复合凸轮加工精度检测装置和方法
CN220552395U (zh) 一种内径检测装置及检测系统
CN219617985U (zh) 一种控深加工精度控制装置
CN219207347U (zh) 一种ct图像定位标识点装置
CN219141771U (zh) 飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位检测装置
CN219064829U (zh) 手术无影灯光学参数检测装置
CN218956408U (zh) 一种用于便携式红外测油仪检测的比色装置
CN218965390U (zh) 一种用于操作配电设备的机器人
CN113932734B (zh) 晶片边缘轮廓测试仪
CN208384037U (zh) 测导通治具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant