[发明专利]一种机器人智能钻铆作业在线质量检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种机器人智能钻铆作业在线质量检测系统及方法。该系统包括：在线监测模块和控制模块；所述在线监测模块用于监测机器人智能钻铆作业的工作状态；所述控制模块用于根据所述工作状态检测机器人智能钻铆作业的质量并控制所述在线监测模块。本发明实现了钻铆作业与质量检测的一体化过程，提升了飞机壁板自动装配效率，有效提高了钻铆作业的质量。本发明能够满足现有智能钻铆作业的高精度、高效率在线质量检测，提高飞机壁板自动化装配效率与装配精度。

技术领域

本发明涉及数字化装配和自动化领域，特别是涉及一种机器人智能钻铆作业在线质量检测系统及方法。

背景技术

飞机装配过程中需要对飞机壁板预制大量连接孔，这些连接孔的钻铆质量对壁板装配精度有着重要的影响。现如今对于连接孔的检测仍以手工检测为主，主要存在如下2个问题：

(1)钻铆质量检测效率低。人工检测的方式是在制孔工序完成后对连接孔进行检测，致使检测效率很低，不能实现制造检测的连贯性作业。

(2)钻铆质量检测精度低。受工人的经验影响，不同工人的检测结果差距较大。同时，手工检测难以保证测量设备与连接孔的同轴性。因此手工检测的精度较低，无法满足数字化装配高质量和高精度的要求。

近年来引进了一部分国外的检测设备，同时国内科研院所也有类似设备的研制，可以对制孔质量进行自动化检测，但是这些设备的集成度较低。钻铆过程受多种因素影响，现有的手工检测方法和自动检测方法均采用的是事后检测，无法很好的检测钻铆质量，难以提高钻铆效率。因此，如何完成飞机壁板自动化钻铆过程中的钻铆质量的在线检测，实现根据产品质量的实时工艺调整，以及完善连接孔质量的检测系统是飞机自动化装配领域中亟待解决的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种机器人智能钻铆作业在线质量检测系统及方法，能够满足现有智能钻铆作业的高精度、高效率在线质量检测，提高飞机壁板自动化装配效率与装配精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种机器人智能钻铆作业在线质量检测系统，包括：在线监测模块和控制模块；所述在线监测模块用于监测机器人智能钻铆作业的工作状态；所述控制模块用于根据所述工作状态检测机器人智能钻铆作业的质量并控制所述在线监测模块；

所述在线监测模块包括：

点激光传感器，设置在机器人末端执行器前端，用于制孔垂直度的检测；

压力传感器，设置在机器人末端执行器的压脚上，用于制孔过程轴向力的检测；

温度传感器，设置在机器人末端执行器侧面，用于对孔周的温度进行检测；

激光光纤传感器，设置在测量刀头上，用于孔厚的检测；

线激光传感器，设置在机器人末端执行器侧方，用于孔周平齐度的检测；

视觉相机，设置在机器人末端执行器前端，用于孔径大小的检测。

可选地，所述控制模块具体包括：

检测单元，与所述在线监测模块连接，用于根据所述工作状态检测机器人智能钻铆作业的质量；

控制单元，与所述在线监测模块连接，用于控制所述在线监测模块。

可选地，所述控制模块与所述在线监测模块通过TCP/IP协议、EtherNet/IP协议、EtherCat通讯或PLC的I/O口进行通信。

一种应用于上述机器人智能钻铆作业在线质量检测系统的检测方法，包括：

获取在线监测模块监测到的机器人智能钻铆作业的工作状态数据；

根据所述工作状态数据，确定质量检测指标；