CN215199755U - 用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构，包括双目相机定位组件、锪窝深度检测组件、光源组件，所述双目相机定位组件安装在末端执行器顶端；所述锪窝深度检测组件安装在末端执行器侧端；所述光源组件位于双目相机定位组件与制孔锪窝主轴之间并安装在末端执行器上。本实用新型的特点是：结构小巧、紧凑，集成在末端执行器上，工作时对于自动制孔机器人的运动无干涉，各个功能组件按照一定的规则合理分布，且各自均具有一定的位置调整能力，便于获取待加工位置最清晰的成像图片，保证视觉检测的精确度，锪窝深度检测组件高效的解决了锪窝精度的实时检测问题，省时省力，并为下一步进行高质量铆接奠定坚实的基础。

Description

用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构

技术领域

本实用新型涉及飞机制造相关技术领域，具体涉及一种用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构。

背景技术

现阶段越来越多的飞机制造厂家在蒙皮制孔及锪窝的过程中采用机器人自动制孔及锪窝，利用机器人的末端执行器完成制孔、锪窝、涂胶、铆接等多种工作，在机器人自动制孔的过程中，如何实现对待加工点的精确定位是至关重要的难点问题，而现在通常采用的点位定位技术所能达到的定位精度仍有待提高，特别是因机器人位置移动产生的误差较难测量和补偿，这大大限制了飞机壁板构件的制孔质量及稳定性，另一方面，飞机壁板件的连接大量采用沉头铆钉连接，需要对连接孔位进行锪窝，而锪窝的精度直接决定了后续铆接的质量，进而影响着飞机的性能和安全，因此，为了保证铆接的质量和飞机的安全，传统的飞机装配方式在制孔锪窝工序结束后，往往需要投入大量的时间和人工，专门对锪窝孔的锪窝深度进行测量，不仅费时耗力，而且由于装配场地、空间的限制，很多锪窝孔的锪窝精度并不能得到有效的测量和反馈，使飞机铆接质量降低，飞机蒙皮连接的可靠性降低。极端情况下，甚至成为一些空难事故中，飞机空中解体的主要原因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足问题，提供一种用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构，包括双目相机定位组件、锪窝深度检测组件、光源组件，所述双目相机定位组件包括两台定位相机，两台所述定位相机与末端执行器的制孔锪窝主轴轴心呈三角形排布，所述定位相机均安装有角度调整支架，所述角度调整支架均安装在末端执行器顶端；所述锪窝深度检测组件包括锪窝深度检测相机，所述锪窝深度检测相机安装在固定支架上，所述固定支架安装在气动滑台上，所述气动滑台安装在末端执行器侧端；所述光源组件位于双目相机定位组件与制孔锪窝主轴之间，所述光源组件包括光源，所述光源通过光源支架安装在末端执行器上。

所述角度调整支架为分体支架，包括支架一、支架二，所述支架一与定位相机连接，所述支架二与末端执行器顶部转动连接，所述支架一与支架二转动连接。

所述锪窝深度检测相机设置在遮光筒内，所述遮光筒后端安装在固定支架上，所述遮光筒前端内侧安装检测光源。

所述遮光筒前端面安装有垫圈。

本实用新型的特点是：结构小巧、紧凑，集成在末端执行器上，工作时对于自动制孔机器人的运动无干涉，各个功能组件按照一定的规则合理分布，且各自均具有一定的位置调整能力，便于获取待加工位置最清晰的成像图片，保证视觉检测的精确度，锪窝深度检测组件高效的解决了锪窝精度的实时检测问题，省时省力，并为下一步进行高质量铆接奠定坚实的基础。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中：1、双目相机定位组件 11、定位相机 12、支架一 13、支架二 2、锪窝深度检测组件 21、锪窝深度检测相机 22、固定支架 23、气动滑台 24、遮光筒 25、检测光源 26、垫圈 3、光源组件 31、光源 32、光源支架 4、末端执行器 41、制孔锪窝主轴。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型为一种用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构，包括双目相机定位组件1、锪窝深度检测组件2、光源组件3，所述双目相机定位组件1利用双目视觉图像采集、分析原理，结合算法，可以对末端执行器4在移动过程中的位置误差进行反馈和补偿，从而保证末端的移动精度和加工精度，所述锪窝深度检测组件2采用单相机成像，结合算法，可以准确计算出待测量锪窝孔的锪窝精度，所述光源组件3与双目相机定位组件1配合使用，提高成像质量，进而保证双目相机定位组件1的功能实现。

所述双目相机定位组件1包括两台定位相机11，两台所述定位相机11之间有一定间隙并与末端执行器4的制孔锪窝主轴41轴心呈三角形排布，所述定位相机11均安装有角度调整支架，所述角度调整支架均安装在末端执行器4顶端，所述双目相机定位组件1利用两个定位相机11的成像平面与被测物之间组成三角形，获得两幅视觉角度上的视差图，基于视差获得三维空间上的信息，由于飞机壁板构件是复杂的不规则曲面，因此在末端执行器4上的双目相机定位组件1进行标定工作时，需要能够调整定位相机11拍摄角度，使它们能够准确对焦在待制孔位置，为了更好地达到这个目的，所述角度调整支架设计为分体支架，包括支架一12、支架二13，所述支架一12与定位相机11连接，所述支架二13与末端执行器4顶部转动连接，所述支架一12与支架二13转动连接，所述支架二13用于调整定位相机11在安装表面的基础角度，所述支架二13用于调整定位相机11与末端执行器4的角度并通过螺钉进行紧固防松。

所述锪窝深度检测组件2采用高分辨率的单相机进行拍照，通过检测照片中锪窝孔的内外径计算出锪窝深度，从而检验锪窝的质量是否满足标准，所述锪窝深度检测组件2包括锪窝深度检测相机21，所述锪窝深度检测相机21安装在固定支架22上，所述固定支架22安装在气动滑台23上，所述气动滑台23安装在末端执行器4侧端，所述锪窝深度检测相机21设置在遮光筒24内，所述遮光筒24后端安装在固定支架22上，所述遮光筒24为长桶状，一方面能排除环境光的干扰，提高锪窝深度检测相机21成像质量，另一方面使锪窝深度检测相机21与待测量面保持一个适当、不变的距离，既有利于锪窝深度检测相机21拍摄的准确性，又能防止锪窝深度检测相机21的镜头与待测工件碰撞，所述遮光筒24前端内侧安装检测光源25，所述遮光筒24前端面安装有垫圈26，在测量的过程中垫圈26与待测量面始终接触以防止损伤工件，进行测试时，控制系统控制气动滑台23顶出，带动锪窝深度检测组件2到达工作位置，开始进行测量工作，在测量的过程中，柔软的垫圈26与待测量面始终接触以防止损伤工件，测量完成后，由控制系统控制气动滑台23退出，带动锪窝深度检测组件2回到待命位置，防止锪窝深度检测组件2干扰末端执行器4进行其他作业。

所述光源组件3位于双目相机定位组件1与制孔锪窝主轴41之间，所述光源组件3包括光源31，所述光源31通过光源支架32安装在末端执行器4上，在双目视觉调试的过程中，所述光源组件3的调整至关重要，由于飞机蒙皮呈曲面状态，所述定位相机11采集信息对光线的要求较高，所以需要一个稳定且角度较为合适的光源照射，为定位相机11的信息采集提供良好的光线，因此所述光源支架32采用内嵌旋转可调整的形式将光源31内嵌到光源支架32当中，旋转光源支架32即可调整光源31的照射角度和范围。

本实用新型结构小巧、紧凑，集成在末端执行器上，工作时对于自动制孔机器人的运动无干涉，各个功能组件按照一定的规则合理分布，且各自均具有一定的位置调整能力，便于获取待加工位置最清晰的成像图片，保证视觉检测的精确度，锪窝深度检测组件高效的解决了锪窝精度的实时检测问题，省时省力，并为下一步进行高质量铆接奠定坚实的基础。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构，其特征在于：包括双目相机定位组件、锪窝深度检测组件、光源组件，所述双目相机定位组件包括两台定位相机，两台所述定位相机与末端执行器的制孔锪窝主轴轴心呈三角形排布，所述定位相机均安装有角度调整支架，所述角度调整支架均安装在末端执行器顶端；所述锪窝深度检测组件包括锪窝深度检测相机，所述锪窝深度检测相机安装在固定支架上，所述固定支架安装在气动滑台上，所述气动滑台安装在末端执行器侧端；所述光源组件位于双目相机定位组件与制孔锪窝主轴之间，所述光源组件包括光源，所述光源通过光源支架安装在末端执行器上。

2.如权利要求1所述的用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构，其特征在于：所述角度调整支架为分体支架，包括支架一、支架二，所述支架一与定位相机连接，所述支架二与末端执行器顶部转动连接，所述支架一与支架二转动连接。

3.如权利要求1所述的用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构，其特征在于：所述锪窝深度检测相机设置在遮光筒内，所述遮光筒后端安装在固定支架上，所述遮光筒前端内侧安装检测光源。

4.如权利要求3所述的用于飞机蒙皮制孔锪窝的视觉定位及检测机构，其特征在于：所述遮光筒前端面安装有垫圈。

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