[发明专利]一种流钻拧紧设备探孔方法

说明书

本发明公开了一种流钻拧紧设备探孔方法，利用单侧主摄像头获得流钻拧紧设备枪与上层板件中预开孔的相对位置的拍摄图像，拍摄图像中至少包含三个不同位置上的参考点的位置信息，通过信息处理获得拍摄图像中的预开孔边界信息，进而实现预开孔的孔位探测；利用枪头两侧对称设置的摄像头针对在流钻拧紧设备枪的预压力下的预开孔内下层板件的同一位置分别进行拍摄，获得预压力的主摄像头图像和辅助摄像头图像，通过计算实现预开孔的孔深探测。本发明方法在计算机系统的控制下可以实现流钻拧紧设备自动寻孔和测孔深，从而保证铆接成功并提高工作效率。

技术领域

本发明涉及白车身焊装领域，更具体地说是一种流钻拧紧设备寻孔和测孔深的方法。

背景技术

流钻拧紧工艺简称FDS，是钢铝混合车身连接的常用工艺之一。如图3所示，在流钻拧紧FDS工艺中，设备针对两层板或三层板实施连接，图3所示包括有上层板件1和下层板件3，按照流钻拧紧工艺的要求，需要针对上层板件1进行预开孔处理，使上层板件1成为上层预开孔板，以保证连接强度和疲劳强度。针对上层板件1的开孔有严格的要求，包括：开孔为圆形，直径为7.0～8.0毫米，孔深约为8.0毫米；铆接过程中，流钻拧紧铆钉4需对准上层板件1中的预开孔，防止出现因铆钉蹭及板件边缘导致铆接质量问题。实际生产中存在板件厚度与技术参考值不一致、预开孔的上层板件1出现翘起致使实际孔深增大等问题，这些情况都会导致铆接质量问题。

针对扭转拧紧工艺，现有技术中用于调整螺钉对孔中心以及测量孔深的方法是：

如图4、图5a、图5b所示，在调整螺钉对孔中心时采用图4所示的专用调试工具5，将专用调试工具5的尾部(即图4所示的上端)安装在流钻拧紧枪2的前端，专用调试工具5的前段(即图4所示的下段)是长度为8mm的圆柱体，圆柱体的直径和上层板件1中预开孔的孔径相配合，使圆柱体能够插入在预开孔中，通过将专用调试工具5前段的圆柱体插入上层板件1的预孔中，使设备得以定位；随后将专用调试工具5从设备上卸载，更换安装铆钉4，此时铆钉4即与预开孔对位；针对孔深则需要使用卡尺人工进行测量，并将测量结果输入到设备的设定工作程序中实施铆接。这一过程中存在如下问题：

1、铆钉4和预开孔的对位过程自动化程度低、人工参预工作量大、调试时间长；

2、因针对每一个铆接点都需要通过上述操作实现寻孔，大大增加生产时间和成本；

3、在使用卡尺人工进行孔深测量时，上层板件和下层板件之间尚未受到下压力，但在实际铆接时，铆接设备对于板件存在有下压力，这种差异使得通过人工测量获得的孔深参数与铆接状态下的实际孔深存在误差，铆接设备并不能自动适应这一误差，甚至导致铆接过程停止；虽然可以通过预估消除下压力作用下将减少的孔深，但预估值仍然存在误差，致使精确度无法得到保证，还有可能出现铆接失效问题。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种流钻拧紧设备探孔方法，以期能够迅速准确地自动定位铆接点孔的位置并获取孔深，从而保证铆接成功、提高精度，并提高工作效率。

本发明为实现发明目的采用如下技术方案：

本发明流钻拧紧设备探孔方法，所述探孔是指在利用所述流钻拧紧设备对待铆接零件进行铆接时，针对待铆接零件中带有预开孔的上层板件中的预开孔的位置和孔深进行探测；本发明方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、在流钻拧紧设备枪的枪头一侧固定设置主摄像头，利用主摄像头进行拍摄，获得所述流钻拧紧设备枪与上层板件中预开孔的相对位置的拍摄图像；所述拍摄图像中至少包含三个不同位置上的参考点的位置信息，所述参考点是已知空间位置的固定点；

步骤2、根据边缘像素的明暗程度对所述拍摄图像进行边缘识别，将所述拍摄图像中的暗环判断为预开孔边缘轮廓线，从而获得拍摄图像中的预开孔边界信息；根据所述预开孔边界信息以及各已知信息计算获得各参考点与预开孔边缘上的特征点之间的实际距离；所述特征点是指与一一对应地与各参考点最近的预开孔边缘上的点；