[发明专利]通过导向孔自动钻孔

说明书

技术领域

本公开一般涉及钻孔，并且特别地，涉及通过导向孔钻孔。更具体地，本公开涉及用于使在叠层中的钻孔自动化的方法和装置，在选定的公差内穿过叠层来重叠导向孔。

背景技术

在一些制造工艺中，可通过暂时将两个零件固定在一起使第一零件紧固至第二零件以形成叠层，从而通过叠层钻孔，并通过孔安装紧固件。作为一个说明性的示例，第一零件(如飞行器的蒙皮板)可相对于第二零件(如飞行器的框架)被定位以形成叠层。特别是，第一零件可相对于第二零件被定位，使得在蒙皮板中的第一导向孔与在框架中的第二导向孔至少部分对齐。蒙皮板可通过插入临时紧固件(如扣钉紧固件)通过两个导向孔暂时地固定至框架。在钻孔操作期间，扣钉紧固件可减少或防止蒙皮板和框架之间的相对移动。

钻孔机可通过两个导向孔和扣钉紧固件用于钻孔，使得钻得的孔可容纳紧固件。钻得的孔可能需要完全地重叠蒙皮板中的第一导向孔和框架中的第二导向孔两者以满足制造要求。然而，用一些当前可用的钻孔系统和方法，形成的钻孔不可完全地重叠两个导向孔。

一种当前可用的钻孔系统可将钻头居中在扣钉紧固件的暴露端的中心上以定位钻头并执行钻孔。定位钻孔系统的钻头可等同于定位钻孔系统的钻机柱架。钻机柱架可以是表示将被钻的孔的虚构的柱架。钻头可以定位在第一零件的暴露侧。以这种方式，在第二零件中的第二导向孔对钻机可以是不可见的。换句话说，第二导向孔可以是“盲孔”。

当钻机柱架居中在扣钉紧固件的暴露端时，被钻得的孔可能不完全重叠在两个零件中的两个导向孔。例如，但不限于，钻得的孔可能不完全重叠盲孔。这种类型的钻孔可被称为双钻孔，因为盲孔不完全地被重叠并通过钻孔过程被消耗。通过第二零件的钻得的孔的直径可能大于通过第一零件的钻得的孔的直径。因此，这样钻得的孔可能无法满足制造要求或不一致。

当形成双钻孔时，操作员可能需要检查该双钻孔以确定该零件是否需要被丢弃或该孔是否可以做的更大以完全重叠盲孔。然后更大的紧固件可安装在较大的孔中。然而，形成较大的孔不可能总是给出了用于零件中的孔的边缘界限的要求。

当多个孔将被钻入具有扣钉固定的导向孔的叠层时，自动钻孔系统可能无法以所期望的快速高效地钻这些孔。操作员可能需要手动检查每个通过自动系统钻得的孔以确保孔不是双钻孔。这个过程可能是比期望的更耗时的并且更劳动密集型的且可能减慢制造时间。另外，目前避免钻出双钻孔需要的设备和/或工具可能比期望的更昂贵。因此，期望有一种方法和装置，该方法和装置考虑至少一些上面讨论的问题，以及其他可能的问题。

发明内容

在一个说明性实施例中，可以提供一种用于通过第一零件和第二零件钻孔的方法。第一零件中的第一导向孔的图像可利用成像系统来产生。基于图像可以确定与第一零件中的第一导向孔相关的第一特征。基于图像可以确定与第二零件中的第二导向孔相关的第二特征。基于第一特征和第二特征可以确定通过第一零件和第二零件钻孔的钻孔向量。

在另一说明性实施例中，可以提供一种用于通过第一零件和第二零件钻孔的方法。钻孔装置可被定位在第一零件的外表面的上方的预先选定的钻孔位置处。随着钻孔装置定位在预先选定的钻孔位置处可利用成像系统来产生第一零件中的第一导向孔的图像，其中临时紧固件被定位于第一导向孔内。暴露在第一导向孔处的临时紧固件的第一端的第一中心可基于图像被确定为第一特征。暴露在第二导向孔处的临时紧固件的第二端的第二中心可基于图像被确定为第二特征。可以确定第一中心和第二中心之间的线。可以确定沿该线的钻孔点。钻孔点可以是该线上的点，该线与第二零件的内表面相交。包含钻孔点且基本上垂直于第一零件的外表面的向量可被确定为钻孔向量。沿钻孔路线的孔可通过第一零件和第二零件被钻出，使得该孔在选定的公差内完全地重叠第一导向孔和第二导向孔。

在又一说明性实施例中，一种装置可包括钻孔装置、成像系统和控制器。钻孔装置可被配置成通过具有第一导向孔的第一零件和具有第二导向孔的第二零件钻孔。成像系统可被配置以产生第一零件中的第一导向孔的图像。控制器可经配置基于图像确定与第一导向孔相关的第一特征和与第二导向孔相关的第二特征并基于第一特征和第二特征确定将沿其钻孔的钻孔向量。