[发明专利]一种曲面零件法向铆接的伺服控制方法

权利要求书

1.一种曲面零件法向铆接的伺服控制方法，

装挂零件至具有X、Y、Z1、Z2、A五轴的钻铆托架，并对零件铆接点作标记；

安装调试位移传感器；

安装调试视觉传感器；

移动零件铆接点至视觉传感器的视野范围内；

移动零件，在上升过程中， 

移动零件，在上升过程中，根据位移传感器信号，控制钻铆托架运动，调整铆接点姿态为法向；

根据视觉传感器信号，控制钻铆托架运动，使铆接点处于铆接中心位置；

重复步骤5）和6),根据位移传感器信号移动零件至设定范围内时，且铆接点处于法向状态和铆接中心位置，曲面蒙皮铆接法向的姿态调整完成。

2.根据权利要求1所述曲面零件法向铆接的伺服控制方法，其特征在于，所述步骤2）位移传感器呈菱形分布安装钻铆机上压力脚的中心四周，左右对角两个传感器与X向平行，前后对角两个传感器与Y向平行，并采用标准的平板来示教作为测量基准。

3.根据权利要求1所述曲面零件法向铆接的伺服控制方法，其特征在于，所述步骤2）将视觉传感器安装于钻铆机上压力脚的中心适当位置，并将实际最佳法向钻铆点状态通过示教作为基准。

4.根据权利要求1所述曲面零件法向铆接的伺服控制方法，其特征在于，所述步骤6）调整铆接点姿态为法向的步骤为：

a 比较左右两个位移传感器的测量距离,如果差值超过允许误差值，调整钻铆托架，使差值小于允许误差值；

b 比较前后两个位移传感器的测量距离，如果差值超过允许误差值，调整钻铆托架，使差值小于允许误差值；

c 比较四个两个位移传感器的测量距离，如果差值超过允许误差值，调整钻铆托架，使差值小于允许误差值。

5.根据权利要求1所述曲面零件法向铆接的伺服控制方法，其特征在于，所述步骤5）法向调整过程中，根据铆接点与压力脚距离，远距离采用大速度调整；中距离采用中等速度调整；近距离采用小速度调整。

6.一种曲面零件法向的伺服控制系统，包括钻铆托架、位移传感器、视觉传感器、法向控制器、伺服控制器，其特征在于：

钻铆托架为全刚性控制零件X、Y、Z1、Z2、A五轴运动的机构；

位移传感器呈菱形分布安装于钻铆机上压力脚的中心四周；

视觉传感器安装于钻铆机上压力脚的中心适当位置；

法向控制器，根据位移传感器和视觉传感器系统的信号输出控制信号至零件运动机构，使零件法向状态和铆接点状态同时满足设定要求，即停止调整，发出铆接信号至钻铆机控制器。

7.根据权利要求6所述的曲面零件法向的伺服控制系统，其特征在于：所述的控制曲面零件姿态的全刚性运动机构，即X、Y、Z的三维空间运动；A轴翻转运动；Z1、Z2同步上升、下降实现Z向运动，Z1、Z2差动形成B角运动。

8.根据权利要求6所述的曲面零件法向的伺服控制系统，其特征在于：在曲面零件法向姿态过程中，视觉传感器测定铆接点中心位置与理论要求的位置差别，并输出X、Y平面运动的控制信号，调整零件至设定值。

9.根据权利要求6所述的曲面零件法向的伺服控制系统，其特征在于：零件与加工头之间的空间垂直距离由四个超声波传感器进行检测，其检测点与对应的执行机构一一对应，互不干涉，各自闭环控制。