CN117600876A - 待加工零件的固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种待加工零件的固定方法，包括如下步骤：将柔性矩阵真空吸附系统和待加工零件的3D数学建模数据输入离线编程系统中，生成ISO报告；根据所述ISO报告，对柔性矩阵真空吸附系统的结构进行调整；将待加工零件放入调整后的柔性矩阵真空吸附系统中，并对待加工零件进行定位和摆放；检测待加工零件的摆放位置是否为ISO报告中的理论位置；将待加工零件摆放到ISO报告中的理论位置后，通过柔性矩阵真空吸附系统吸附住待加工零件的表面，对待加工零件进行固定。本发明通过采用将代加工零件的3D数模数据输入离线编程系统得到不同零件的ISO代码方案，解决了不同代加工产品固定方案不确定的问题。

Description

待加工零件的固定方法

技术领域

本发明涉及待加工零件固定技术领域，具体地，涉及一种待加工零件的固定方法。

背景技术

对待加工零件的表面进行加工时，需要对待加工零件进行固定，现有的固定方法一般是通过加工设备上自带的固定结构进行固定，比如车床、铣床和镗床上固定结构，或者针对待加工零件设计特定的固定结构，上述两种固定方法都没办法同时适用于多种类型或形状的待加工零件，且固定之后无法检测待加工零件的固定位置是否准确，当待加工零件的固定位置存在偏差时，会导致对待加工零件的表面进行加工存在误差。

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柔性矩阵真空吸附系统及待加工零件的固定方法。

根据本发明提供的一种待加工零件的固定方法，包括如下步骤：

步骤1：将柔性矩阵真空吸附系统和待加工零件的3D数学建模数据输入离线编程系统中，生成ISO报告；

步骤2：根据所述ISO报告，对柔性矩阵真空吸附系统的结构进行调整；

步骤3：将待加工零件放入调整后的柔性矩阵真空吸附系统中，并对待加工零件进行定位和摆放；

步骤4：检测待加工零件的摆放位置是否为ISO报告中的理论位置；

步骤5：将待加工零件摆放到ISO报告中的理论位置后，通过柔性矩阵真空吸附系统吸附住待加工零件的表面，对待加工零件进行固定。

优选的，所述步骤1具体为：将柔性矩阵真空吸附系统和待加工零件的3D数学建模数据输入离线编程系统中，通过离线编程系统将待加工零件与柔性矩阵真空吸附系统的不同的吸盘柱矩阵进行配置，得到预设吸盘柱矩阵，生成ISO报告。

优选的，所述步骤2具体为：根据所述ISO报告，对每个所述吸盘柱上的角度调节结构的结构类型进行人工更换，并将柔性矩阵真空吸附系统的参照组件按照所述ISO报告里的定位人工固定在所述吸盘柱的驱动杆上；

将所述ISO报告输入柔性矩阵真空吸附系统的控制单元，所述控制单元控制柔性矩阵真空吸附系统的升降驱动组件驱动吸盘柱到相应高度，并控制柔性矩阵真空吸附系统的移动驱动组件驱动横梁结构，使参与固定的各个所述横梁结构之间为相应间距。

优选的，所述步骤3具体为：将待加工零件放入到设定的吸盘柱矩阵中，根据待加工零件上预先设定的两个定位孔与所述参照组件中的参照点结构进行对照后固定。

优选的，所述步骤4具体为：通过柔性矩阵真空吸附系统的激光跟踪仪对待加工零件固定的位置进行检测，若检测完成后待加工零件的摆放位置为ISO报告设定的理论位置，则进行下一步，否则，对待加工零件的摆放位置进行调整，直至摆放位置为ISO报告设定的理论位置；通过测头组件对两个定位孔对应的参照点结构进行检测，更新机床坐标系；

所述步骤5具体为：将待加工零件摆放到理论位置后，通过控制单元控制柔性矩阵真空吸附系统的吸盘组件吸附住待加工零件的表面，对待加工零件进行固定。

优选的，还包括如下步骤：

步骤6：在所述横梁结构之间铺入的覆盖板，并将测头组件更换为后续加工用的钻头组件，等候后续加工过程。

优选的，所述步骤1中，所述离线编程系统包括一个宏，所述宏允许在吸盘柱矩阵上加载待加工零件的模型，所述宏包含一个包含所有结构类型的所述角度调节结构的库；

所述ISO报告包含参与固定的每个所述吸盘柱的高度、所述横梁结构之间的距离、安装在每个所述吸盘柱上的所述角度调节结构的结构类型以及参照组件的定位位置。

优选的，所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1：获取待加工零件的三维数模并导入离线编程系统中，并生成虚拟零件模型；

步骤1.2：将虚拟零件模型放入离线编程系统中模拟的柔性矩阵真空吸附系统的加工台中，通过离线编程系统调配出最适配的待加工零件的支撑形式；

步骤1.3：输出最适配的支撑形式的参数，参数包括吸盘柱的高度、角度调节结构的结构类型、角度调节结构的旋转角度以及角度调节结构的偏移量。

优选的，激光追踪仪对待加工零件固定的位置进行检测，具体包括如下步骤：

步骤a1：将激光跟踪仪测量靶球置于机床TCP，并连接测量终端与激光跟踪仪；

步骤a2：启动Spatial Analyzer软件，在软件中添加激光跟踪仪，准备建立坐标系，并导入待加工零件的模型；

步骤a3：启动机床程序，使机床沿机床自带坐标系的X、Y、Z三轴均匀运动，利用Spatial Analyzer软件为激光跟踪仪建立以机床坐标系为参考的绝对坐标系；

步骤a4：利用Spatial Analyzer软件和激光跟踪仪，测量待加工零件上均匀分布的点位，测量完成后，通过Spatial Analyzer软件以最佳拟合的方式将待加工零件在激光跟踪仪的绝对坐标系中定位；

步骤a5：测量待加工零件中其他点位的位置，测量点靠近真空吸盘吸附的区域；

步骤a6：当测量完成后，将测量的结果与理论值比较，得出每个吸盘需要移动的位置量；

步骤a7：根据上一步中的位置量，调整吸盘定位柱的高度；

步骤a8：再次重复步骤a5～a7，直至误差达到允许误差范围内；

通过测头组件对两个定位孔对应的参照点结构进行检测，更新机床坐标系，具体包括如下步骤：

步骤b1：通过控制单元操作固定在机械臂末端主轴上的测头组件移动，使测头组件测针上的触头测量参照点结构上的定位孔直径上沿任一方向的两点；测头组件采用雷尼绍测头；

步骤b2：通过控制单元实时记录并显示主轴位置坐标轴，对两个参照点结构，均取平均值以求出定位孔的圆心的三坐标值；

步骤b3：通过步骤b2测量出的两个定位孔的圆心坐标，对机床坐标系进行补偿。

优选的，所述柔性矩阵真空吸附系统包括：控制单元、测头组件、参照组件以及若干个横梁结构；若干个所述横梁结构滑动设置在安装架上，每个所述横梁结构设置有若干个吸盘柱；

所述吸盘柱包括升降驱动组件、吸附组件以及若干个角度调节结构；所述升降驱动组件设置在所述横梁结构上，若干个所述角度调节结构能够分别可拆卸设置在所述升降驱动组件的输出端，所述吸附组件通过所述角度调节结构与所述升降驱动组件连接；若干个所述角度调节结构包含若干种结构类型；所述吸附组件用于吸附固定待加工零件；

所述控制单元用于控制所述升降驱动组件和驱动所述横梁结构的位置，所述参照组件用于安装在所述升降驱动组件上，所述测头组件用于校准待加工零件的位姿；

所述吸附组件包括真空组件和真空杯，所述真空杯与所述真空组件连接设置，所述真空杯设置在所述角度调节结构上。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过采用将待加工零件的3D数模数据输入离线编程系统得到不同零件的ISO代码方案，解决了不同代加工产品固定方案不确定的问题；

2、本发明通过离线编程系统对待加工零件的3D数模数据和吸附系统的3D数模数据进行不断匹配，以得出与待加工零件最适配的固定结构和形式，对待加工零件进行更加精准的固定；

3、本发明在对待加工零件进行固定过程中，通过测头组件对待加工零件的固定位置进行检测，根据检测结果对待加工零件的摆放位置进行调整，进一步提高待加工零件的固定精确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为待加工零件的固定方法的流程图；

图2为柔性矩阵真空吸附系统的整体结构示意图；

图3为吸盘柱的结构示意图；

图4为角度调节结构的结构类型一的结构示意图；

图5为角度调节结构的结构类型二的结构示意图；

图6为角度调节结构的结构类型三的结构示意图；

图7为角度调节结构的结构类型四的结构示意图；

图8为参照组件的结构示意图。

图中示出：

控制单元 1 径向调节组件 2056

吸盘柱 2 竖直轴 2057

伺服电机 201 移动驱动组件 3

真空系统 202 测头组件 4

矫直机 203 参照组件 5

驱动杆 204 参照点结构 501

角度调节结构 205 纵向移动组件 502

杯片底座 2051 横向移动组件 503

真空杯 2052 安装座 504

角调节板 2053 横梁结构 6

倾斜轴 2054 覆盖板 7

径向延伸轴 2055 待加工零件 8

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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

如图1～8所示，本实施例提供一种待加工零件的固定方法，包括如下步骤：

步骤1：将柔性矩阵真空吸附系统和待加工零件8的3D数学建模数据输入离线编程系统中，生成ISO报告；步骤1具体为：将柔性矩阵真空吸附系统和待加工零件8的3D数学建模数据输入离线编程系统中，通过离线编程系统将待加工零件8与柔性矩阵真空吸附系统的不同的吸盘柱2矩阵进行配置，得到预设吸盘柱2矩阵，生成ISO报告；

步骤1中，离线编程系统包括一个宏，宏允许在吸盘柱2矩阵上加载待加工零件8的模型，宏包含一个包含所有结构类型的角度调节结构205的库；

ISO报告包含参与固定的每个吸盘柱2的高度、横梁结构6之间的距离、安装在每个吸盘柱2上的角度调节结构205的结构类型以及参照组件5的定位位置；；

步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1：获取待加工零件8的三维数模并导入离线编程系统中，并生成虚拟零件模型；

步骤1.2：将虚拟零件模型放入离线编程系统中模拟的柔性矩阵真空吸附系统的加工台中，通过离线编程系统调配出最适配的待加工零件8的支撑形式；

步骤1.3：输出最适配的支撑形式的参数，参数包括吸盘柱2的高度、角度调节结构205的结构类型、角度调节结构205的旋转角度以及角度调节结构205的偏移量。

步骤2：根据ISO报告，对柔性矩阵真空吸附系统的结构进行调整；步骤2具体为：根据ISO报告，对每个吸盘柱2上的角度调节结构205的结构类型进行人工更换，并将柔性矩阵真空吸附系统的参照组件5按照ISO报告里的定位人工固定在吸盘柱2的驱动杆204上；

将ISO报告输入柔性矩阵真空吸附系统的控制单元1，控制单元1控制柔性矩阵真空吸附系统的升降驱动组件驱动吸盘柱2到相应高度，并控制柔性矩阵真空吸附系统的移动驱动组件3驱动横梁结构6，使参与固定的各个横梁结构6之间为相应间距。

步骤3：将待加工零件8放入调整后的柔性矩阵真空吸附系统中，并对待加工零件8进行定位和摆放；步骤3具体为：将待加工零件8放入到设定的吸盘柱2矩阵中，根据待加工零件8上预先设定的两个定位孔与参照组件5中的参照点结构501进行对照后固定。

步骤4：检测待加工零件8的摆放位置是否为ISO报告中的理论位置；步骤4具体为：通过柔性矩阵真空吸附系统的激光跟踪仪对待加工零件8固定的位置进行检测，若检测完成后待加工零件8的摆放位置为ISO报告设定的理论位置，则进行下一步，否则，对待加工零件8的摆放位置进行调整，直至摆放位置为ISO报告设定的理论位置；通过测头组件4对两个定位孔对应的参照点结构501进行检测，更新机床坐标系；

激光追踪仪对待加工零件8固定的位置进行检测，具体包括如下步骤：

步骤a1：将激光跟踪仪测量靶球置于机床TCP，并连接测量终端与激光跟踪仪；TCP(tool center point)表示机床刀具的刀尖的位置；

步骤a2：启动Spatial Analyzer软件，在软件中添加激光跟踪仪，准备建立坐标系，并导入待加工零件8的模型；

步骤a3：启动机床程序，使机床沿机床自带坐标系的X、Y、Z三轴均匀运动，利用Spatial Analyzer软件为激光跟踪仪建立以机床坐标系为参考的绝对坐标系；

步骤a4：利用Spatial Analyzer软件和激光跟踪仪，测量待加工零件8上均匀分布的点位，测量完成后，通过Spatial Analyzer软件以最佳拟合的方式将待加工零件8在激光跟踪仪的绝对坐标系中定位；

步骤a5：测量待加工零件8中其他点位的位置，测量点靠近真空吸盘吸附的区域；

步骤a6：当测量完成后，将测量的结果与理论值比较，得出每个吸盘需要移动的位置量；

步骤a7：根据上一步中的位置量，调整吸盘定位柱的高度；

步骤a8：再次重复步骤a5～a7，直至误差达到允许误差范围内；

通过测头组件4对两个定位孔对应的参照点结构501进行检测，更新机床坐标系，具体包括如下步骤：

步骤b1：通过控制单元1操作固定在机械臂末端主轴上的测头组件4移动，使测头组件4测针上的触头测量参照点结构501上的定位孔直径上沿任一方向的两点；测头组件4采用雷尼绍测头；

步骤b2：通过控制单元1实时记录并显示主轴位置坐标轴，对两个参照点结构501，均取平均值以求出定位孔的圆心的三坐标值；

步骤b3：通过步骤b2测量出的两个定位孔的圆心坐标，对机床坐标系进行补偿。

步骤5：将待加工零件8摆放到ISO报告中的理论位置后，通过柔性矩阵真空吸附系统吸附住待加工零件8的表面，对待加工零件8进行固定；步骤5具体为：将待加工零件8摆放到理论位置后，通过控制单元1控制柔性矩阵真空吸附系统的吸盘组件吸附住待加工零件8的表面，对待加工零件8进行固定。

待加工零件的固定方法还包括如下步骤：

步骤6：在横梁结构6之间铺入的覆盖板7，并将测头组件4更换为后续加工用的钻头组件，等候后续加工过程。

本实施例的柔性矩阵真空吸附系统包括：控制单元1、测头组件4、参照组件5以及若干个横梁结构6，若干个横梁结构6滑动设置在安装架上，每个横梁结构6设置有若干个吸盘柱2，吸盘柱2包括升降驱动组件、吸附组件以及若干个角度调节结构205，升降驱动组件设置在横梁结构6上，若干个角度调节结构205能够分别可拆卸设置在升降驱动组件的输出端，吸附组件通过角度调节结构205与升降驱动组件连接，若干个角度调节结构205包含若干种结构类型，吸附组件用于吸附固定待加工零件8，控制单元1用于控制升降驱动组件和驱动横梁结构6的位置，参照组件5用于安装在升降驱动组件上，测头组件4用于检测参照组件5的位置。

安装架上设置有若干个移动驱动组件3，移动驱动组件3和横梁结构6一一对应设置，移动驱动组件3和横梁结构6驱动连接。

吸盘柱2还包括矫直机203，吸盘柱2通过矫直机203设置在横梁结构6上。升降驱动组件包括伺服电机201和驱动杆204，驱动杆204的一端与伺服电机201的输出端连接设置，角度调节结构205与驱动杆204的另一端连接设置。

吸附组件包括真空组件202和真空杯2052，真空杯2052与真空组件202连接设置，真空杯2052设置在角度调节结构205上。

若干个角度调节结构205包含如下结构类型：

结构类型一：角度调节结构205包括杯片底座2051；真空杯2052以竖直方向为转轴旋转设置在杯片底座2051上；真空杯2052的吸附平面与水平面存在夹角；

结构类型二：角度调节结构205包括角调节板2053和倾斜轴2054；倾斜轴2054以竖直方向为转轴旋转设置在角调节板2053上，真空杯2052与倾斜轴2054远离角调节板2053的一端连接设置；倾斜轴2054的中轴线与竖直方向存在夹角，真空杯2052的吸附平面与倾斜轴2054的中轴线相垂直。

若干个角度调节结构205还包含如下结构类型：

结构类型三：角度调节结构205包括角调节板2053和径向延伸轴2055；径向延伸轴2055以竖直方向为转轴旋转设置在角调节板2053上，真空杯2052与径向延伸轴2055远离角调节板2053的一端连接设置；径向延伸轴2055包括倾斜轴2054和竖直轴2057，倾斜轴2054的一端连接设置在角调节板2053上，竖直轴的一端与倾斜轴2054的另一端连接设置，真空杯2052与竖直轴2057的另一端连接设置；倾斜轴2054的中轴线与竖直方向存在夹角，竖直轴205的中轴线与竖直方向相平行，真空杯2052的吸附平面与竖直方向垂直。

若干个角度调节结构205还包含如下结构类型：

结构类型四：角度调节结构205包括杯片底座2051、径向调节组件2056以及角调节板2053；径向调节组件2056以竖直方向为转轴旋转设置在角调节板2053，杯片底座2051设置在径向调节组件2056上，真空杯2052设置在杯片底座2051上；真空杯2052的吸附平面与竖直方向相垂直，径向调节组件2056能够沿真空杯2052的径向驱动杯片底座2051和真空杯2052移动，

参照组件5包括参照点结构501、纵向移动组件502、横向移动组件503以及安装座504，安装座504设置在驱动杆204上，横向移动组件503设置安装座504上，纵向移动组件502设置在横向移动组件503上，参照点结构501设置在纵向移动组件502上。测头组件4用于检测参照点结构501的位置。

测头组件4的作用是把机床的坐标系带入，因为实际加工的时候，如果机床的坐标系与测量软件的绝对坐标系有偏差，那么当机床沿自身坐标系加工工件时，会产生整体偏移，对于复杂外形的产片，其加工的外缘轮廓中，主要是用测头组件4去检测参照组件5上的耳片定位器(即参照点结构501)的位置是否准确，因为耳片定位器有特征。

试验件没有通过测头组件4测量产品。从理论上来说，雷尼绍测量无法检验产品的外形面是否超差，因为有一个无法规避的问题：测量的目的是测出实际值并与理论值对比计算误差，但对于产品上的非特征的点(比如：孔)其理论值无法得知。因此，实际检验产品外形时是通过激光跟踪仪完成检验。

实施例2：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。

本实施例提供一种基于离线编程技术的吸盘矩阵式分布真空柔性吸附系统，包括吸盘柱、横梁、参照工具、控制面板、气缸及测头。

所述吸盘柱2通过矫直机203固定在横梁结构6上，吸盘柱2底部的伺服电机201与控制单元1采用电缆连接，吸盘柱2的驱动杆204上部的角度调节组件205针对需要加工零件的外形结构采用不同的附加部分，其中附加部分包括四种类型。第一种类型是适用±35°最大旋转角度的杯片底座2051、真空杯2052的形式，杯片底座2051作为驱动杆204和真空杯2052之间的机械接口。第二种类型是适用相对于垂直方向30°的倾斜角度和±40°最大旋转角度的角调节板2053、30°倾斜轴2054和真空杯2052的形式，并且三者之间都是用螺钉相连。第三种类型是适用±40°最大旋转角度和150mm最长径向延伸距离的角调节板2053、径向延伸轴2055和真空杯2052的形式，三者之间也是通过螺钉相连。第四种类型是适用±30°旋转角度和X/Y两个轴方向移动的角调节板2053、径向可调装置2056、杯片底座2051和真空杯2052的形式，并且四者之间都是通过螺钉连接。

所述移动驱动组件3放置在横梁结构6之间，每侧一组，并且该组的每个轴端连接到一个模块。移动驱动组件3为气缸，如果打开气缸(气压进入)，横梁结构6将分离，如果关闭(气压输出)气缸，模块将关闭。移动驱动组件3与控制单元1之间通过电缆连接。所述参照组件5采用铰链固定在驱动杆204上。测头组件4在真空系统的上方，主要用来测量零件放置的位置是否达到理论位置。

将代加工零件的3D数学建模数据输入离线编程系统中，该系统包括一个宏，允许在吸盘矩阵上加载零件模型。矩阵密度(“Y”轴)将由操作员定义(主要影响横梁结构6之间的距离)。宏还包含一个包含所有可用角度调节结构205的库。尝试不同的配置后，做出最终决定，程序生成ISO代码和报告，其中ISO代码包含吸盘柱2的高度、横梁结构6之间的距离，报告包含应安装在每个吸盘柱2上的所有角度调节结构205、及参照组件5的定位。

根据系统得出的每个吸盘柱2上所有角度调节结构205的类型进行更换，并将参照组件5按照报告里的定位固定在吸盘柱2的驱动杆204上，角度调节结构205的类型的更换都是按照报告方案人工更换。

将所述离线系统生成的ISO代码输入到控制单元1中，控制单元1收到指令自动将吸盘柱2抬升到指定高度，并且控制移动驱动组件3将横梁结构6移动到方案中设定的间距。

将代加工零件放入到设定的吸盘矩阵中，根据零件上预先设定的两个定位孔与参照组件5中参照点结构501进行对照后固定。

激光追踪仪会对代加工零件固定的位置进行检测，若检测完成后零件摆放到方案设定的理论位置，则可以开始下一步工作。具体包括如下步骤：

步骤a1：将激光跟踪仪测量靶球置于机床TCP，连接测量终端与激光跟踪仪；TCP(tool center point)表示机床刀具的刀尖的位置；

步骤a2：启动Spatial Analyzer软件(以下简称为SA)，在软件中添加激光跟踪仪，准备建立坐标系，并导入待加工工件的模型；

步骤a3：启动机床程序，使机床沿机床自带坐标系的X、Y、Z三轴均匀运动，利用SA为激光跟踪仪建立以机床坐标系为参考的绝对坐标系；

步骤a4：利用SA和激光跟踪仪，测量待加工工件上均匀分布的点位(点位数量视工件尺寸而定)，测量完成后，通过SA以最佳拟合的方式将产品在激光跟踪仪的绝对坐标系中定位；

步骤a5：测量工件中其他点位的位置，测量点应当尽量靠近真空吸盘吸附的区域；

步骤a6：当测量完成后，将测量的结果与理论值比较，得出每个吸盘需要移动的位置量；

步骤a7：根据上一步中的位置量，调整吸盘定位柱的高度；

步骤a8：再次重复步骤a5～a7，直至误差达到允许误差范围内。

将代加工零件摆放到理论位置后，通过控制单元1中的真空启动按钮控制吸盘吸附住代加工零件的表面从而达到固定效果。

将横梁结构6之间的覆盖板7铺入，并将测头组件4更换为后续加工用的钻头，等候后续加工过程。

通过离线编程系统控制参与固定的角度调节组件205的类型和个数。所有的柱子上的角度调节组件205都会参与固定，因为角度调节组件205是一个带有吸附功能的真空吸盘所以都会对放在上面的产品产生吸附作用。每个参与固定的角度调节组件205的伸缩高度都是在离线编程系统中生成的方案。

使用的离线编程系统主要包括吸盘柱2的柱子模块和附件模块。柱子模块主要是决定柱子的数量和高度，附件模块主要决定吸盘柱上方附件部分的类型，使得在离线编程系统中，使得整个的柔性吸附系统吸附产品能够得出最优的布置方案。

测头检测方法：

步骤1：通过控制面板1操作固定在机械臂末端主轴上的雷尼绍测头移动，使测头测针上的触头测量定位器的定位孔直径上沿任一方向两点；

步骤2：控制系统实时记录并显示主轴位置坐标轴，对两定位器，均取平均值以求出定位孔的圆心的三坐标值；

步骤3：通过步骤2测量出的两个定位孔的圆心坐标，对机床坐标系进行补偿。

生成ISO代码和报告的流程：

步骤1：获取工件的三维数模并导入离线编程系统中，并生成虚拟工件模型。

步骤2：将虚拟工件模型放入离线编程系统中模拟的加工台中，并调出合适的支撑形式。

步骤3：输出最适合的支撑形式参数，包括吸盘柱的高度、吸盘附件部分的类型、旋转角度和偏移量。

本发明通过采用将代加工零件的3D数模数据输入离线编程系统得到不同零件的ISO代码方案，解决了不同代加工产品固定方案不确定的问题。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种待加工零件的固定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将柔性矩阵真空吸附系统和待加工零件(8)的3D数学建模数据输入离线编程系统中，生成ISO报告；

步骤2：根据所述ISO报告，对柔性矩阵真空吸附系统的结构进行调整；

步骤3：将待加工零件(8)放入调整后的柔性矩阵真空吸附系统中，并对待加工零件(8)进行定位和摆放；

步骤4：检测待加工零件(8)的摆放位置是否为ISO报告中的理论位置；

步骤5：将待加工零件(8)摆放到ISO报告中的理论位置后，通过柔性矩阵真空吸附系统吸附住待加工零件(8)的表面，对待加工零件(8)进行固定。

2.根据权利要求1所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，所述步骤1具体为：将柔性矩阵真空吸附系统和待加工零件(8)的3D数学建模数据输入离线编程系统中，通过离线编程系统将待加工零件(8)与柔性矩阵真空吸附系统的不同的吸盘柱(2)矩阵进行配置，得到预设吸盘柱(2)矩阵，生成ISO报告。

3.根据权利要求2所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，所述步骤2具体为：根据所述ISO报告，对每个所述吸盘柱(2)上的角度调节结构(205)的结构类型进行人工更换，并将柔性矩阵真空吸附系统的参照组件(5)按照所述ISO报告里的定位人工固定在所述吸盘柱(2)的驱动杆(204)上；

将所述ISO报告输入柔性矩阵真空吸附系统的控制单元(1)，所述控制单元(1)控制柔性矩阵真空吸附系统的升降驱动组件驱动吸盘柱(2)到相应高度，并控制柔性矩阵真空吸附系统的移动驱动组件(3)驱动横梁结构(6)，使参与固定的各个所述横梁结构(6)之间为相应间距。

4.根据权利要求3所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，所述步骤3具体为：将待加工零件(8)放入到设定的吸盘柱(2)矩阵中，根据待加工零件(8)上预先设定的两个定位孔与所述参照组件(5)中的参照点结构(501)进行对照后固定。

5.根据权利要求4所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，所述步骤4具体为：通过柔性矩阵真空吸附系统的激光跟踪仪对待加工零件(8)固定的位置进行检测，若检测完成后待加工零件(8)的摆放位置为ISO报告设定的理论位置，则进行下一步，否则，对待加工零件(8)的摆放位置进行调整，直至摆放位置为ISO报告设定的理论位置；通过测头组件(4)对两个定位孔对应的参照点结构(501)进行检测，更新机床坐标系；

所述步骤5具体为：将待加工零件(8)摆放到理论位置后，通过控制单元(1)控制柔性矩阵真空吸附系统的吸盘组件吸附住待加工零件(8)的表面，对待加工零件(8)进行固定。

6.根据权利要求5所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤6：在所述横梁结构(6)之间铺入的覆盖板(7)，并将测头组件(4)更换为后续加工用的钻头组件，等候后续加工过程。

7.根据权利要求2所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，所述步骤1中，所述离线编程系统包括一个宏，所述宏允许在吸盘柱(2)矩阵上加载待加工零件(8)的模型，所述宏包含一个包含所有结构类型的所述角度调节结构(205)的库；

所述ISO报告包含参与固定的每个所述吸盘柱(2)的高度、所述横梁结构(6)之间的距离、安装在每个所述吸盘柱(2)上的所述角度调节结构(205)的结构类型以及参照组件(5)的定位位置。

8.根据权利要求2所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1：获取待加工零件(8)的三维数模并导入离线编程系统中，并生成虚拟零件模型；

步骤1.2：将虚拟零件模型放入离线编程系统中模拟的柔性矩阵真空吸附系统的加工台中，通过离线编程系统调配出最适配的待加工零件(8)的支撑形式；

步骤1.3：输出最适配的支撑形式的参数，参数包括吸盘柱(2)的高度、角度调节结构(205)的结构类型、角度调节结构(205)的旋转角度以及角度调节结构(205)的偏移量。

9.根据权利要求5所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，激光追踪仪对待加工零件(8)固定的位置进行检测，具体包括如下步骤：

步骤a1：将激光跟踪仪测量靶球置于机床TCP，并连接测量终端与激光跟踪仪；

步骤a2：启动SpatialAnalyzer软件，在软件中添加激光跟踪仪，准备建立坐标系，并导入待加工零件(8)的模型；

步骤a3：启动机床程序，使机床沿机床自带坐标系的X、Y、Z三轴均匀运动，利用SpatialAnalyzer软件为激光跟踪仪建立以机床坐标系为参考的绝对坐标系；

步骤a4：利用SpatialAnalyzer软件和激光跟踪仪，测量待加工零件(8)上均匀分布的点位，测量完成后，通过SpatialAnalyzer软件以最佳拟合的方式将待加工零件(8)在激光跟踪仪的绝对坐标系中定位；

步骤a5：测量待加工零件(8)中其他点位的位置，测量点靠近真空吸盘吸附的区域；

步骤a6：当测量完成后，将测量的结果与理论值比较，得出每个吸盘需要移动的位置量；

步骤a7：根据上一步中的位置量，调整吸盘定位柱的高度；

步骤a8：再次重复步骤a5～a7，直至误差达到允许误差范围内；

通过测头组件(4)对两个定位孔对应的参照点结构(501)进行检测，更新机床坐标系，具体包括如下步骤：

步骤b1：通过控制单元(1)操作固定在机械臂末端主轴上的测头组件(4)移动，使测头组件(4)测针上的触头测量参照点结构(501)上的定位孔直径上沿任一方向的两点；测头组件(4)采用雷尼绍测头；

步骤b2：通过控制单元(1)实时记录并显示主轴位置坐标轴，对两个参照点结构(501)，均取平均值以求出定位孔的圆心的三坐标值；

步骤b3：通过步骤b2测量出的两个定位孔的圆心坐标，对机床坐标系进行补偿。

10.根据权利要求1所述的待加工零件的固定方法，其特征在于，所述柔性矩阵真空吸附系统包括：控制单元(1)、测头组件(4)、参照组件(5)以及若干个横梁结构(6)；若干个所述横梁结构(6)滑动设置在安装架上，每个所述横梁结构(6)设置有若干个吸盘柱(2)；

所述吸盘柱(2)包括升降驱动组件、吸附组件以及若干个角度调节结构(205)；所述升降驱动组件设置在所述横梁结构(6)上，若干个所述角度调节结构(205)能够分别可拆卸设置在所述升降驱动组件的输出端，所述吸附组件通过所述角度调节结构(205)与所述升降驱动组件连接；若干个所述角度调节结构(205)包含若干种结构类型；所述吸附组件用于吸附固定待加工零件(8)；

所述控制单元(1)用于控制所述升降驱动组件和驱动所述横梁结构(6)的位置，所述参照组件(5)用于安装在所述升降驱动组件上，所述测头组件(4)用于校准待加工零件(8)的位姿；

所述吸附组件包括真空组件(202)和真空杯(2052)，所述真空杯(2052)与所述真空组件(202)连接设置，所述真空杯(2052)设置在所述角度调节结构(205)上。