[发明专利]一种适用于自动钻铆机下铆头可达性分析方法

说明书

本发明属于自动钻铆下铆头设计和应用的技术领域，具体涉及一种适用于自动钻铆机下铆头可达性分析方法，其改变原始的离线编程软件的下铆头可达性分析工作模式，二次开发CATIA基础功能的软件，快速实现下铆头设计后的可达性分析和下铆头选用时的可达覆盖率的评估，同时减少了离线编程过程的下铆头运动事件设置的用时，节省编程人员的人力成本。

技术领域

本发明属于自动钻铆下铆头设计和应用的技术领域，具体涉及一种适用于自动钻铆机下铆头可达性分析方法，其可分析下铆头加工可达性分析，用于自动钻铆下铆头设计和加工使用的评估工作。

背景技术

自动钻铆每个产品的点位集多，进行人工统计分析选用和设计下铆头，难以达到系统合理性，尤其类似于舱门的空间狭小产品，须考虑躲避的因素多。当前需用离线编程软件编程过程，需要人工设置设备运动参数和坐标，进行人工设置分析功能，并需人工统计产品可达性覆盖率，人工用时极大，并具有人工设置坐标和统计可达性的错误，并且在编程过程具有多次设置坐标的重复工作，编程效率低。

发明内容

本发明为了克服上述现有的技术缺陷，提供一种适用于自动钻铆机下铆头可达性分析方法，本发明针对原始应用离线编程软件人工设置设备参数和坐标的方式，摆脱离线编程的使用，直接应用CATIA软件的基础操作功能，通过二次开发软件，实现下铆头自动到位加工点位后进行下铆头的旋转运动和可达性的判断。

本发明的技术方案为：

一种适用于自动钻铆机下铆头可达性分析方法，其包括以下步骤：

1)确定并设置包含自动钻铆加工信息的产品数模、零件数模和下铆头数模；

2)在CATIA软件提取点坐标信息和线方向信息，将6自由度的参数转换为包含CATIA坐标体系12参数的4×4正交矩阵；

具体地，使用CATIA软件内的GetCoordinates方法提取零件内点元素的点坐标A_T，使用CATIA软件内的GetDirection方法提取零件内线元素的线矢量B_T，然后将A_T和B_T转换为4×4正交坐标矩阵值M_T。

进一步地，具体的转换方法如下：

初始的坐标矩阵值为：

下铆头是绕Z轴旋转进行分析的，则需要下铆头Z方向矢量值与线方向矢量同轴，同时需要点元素与下铆头的加工点重合；

绕X轴旋转α角度后的坐标矩阵值如下：

绕Y轴旋转β角度后的坐标矩阵值如下：

则匹配Z轴向量后，坐标矩阵值为：

获得的点坐标值为：A_T＝(X_t,Y_t,Z_t)，获得的线矢量为：B_T＝(L_t,M_t,N_t)；

由CATIA坐标逻辑：(L_t,M_t,N_t)＝(cosα×sinβ,sinα,cosα×cosβ)

求解：

α＝arcsin(M_t)

β＝arctan(L_t/N_t)