一种回转壳体内装零件的定位标记方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种回转壳体内装零件的定位标记方法、装置及系统，涉及装配技术领域。本发明专利技术提供的定位标记方法，通过对回转壳体内表面进行激光扫描，得到壳体内表面模型，根据得到的内表面模型调整预设装配模型，得到实际装配模型，根据实际装配模型确定零件在回转壳体内的位置数据，根据所述位置数据在回转壳体内对零件进行定位标记，实现了自动对零件进行定位标记，整个标记过程均通过操作者在计算机上完成，无需人工机械测量和其他体力劳动。

Positioning marking method, device and system for assembling parts in rotating shell

The invention discloses a positioning marking method, a device and a system for installing parts in a rotating shell, and relates to the technical field of assembly. Positioning and marking method provided by the invention, the laser scanning of the inner surface of the rotary shell model, the inner surface of the shell, the inner surface of the model can be adjusted according to the preset actual assembly model, assembly model, determined according to the location of parts data in the rotary casing. The actual assembly model, according to the position data of the positioning mark of parts in the rotary shell, realize automatic positioning mark of parts, the marking process through the complete operator on the computer, without manual mechanical measurement and other physical labor.

【技术实现步骤摘要】
一种回转壳体内装零件的定位标记方法、装置及系统
本专利技术公开了一种回转壳体内装零件的定位标记方法、装置及系统，属于装配

技术介绍
对于回转壳体内装零件的定位方法，国内传统的方法是采用钢板尺、游标卡尺等机械测量工具划线的方法来保证。这种划线的方法成本低，对操作者经验要求不高，但容易出现人为错误，且角度尺寸大都通过换算为弧长，在通过钢板尺测量弧长来确认，误差较大。对后期装配过程是否产生干涉，没有提前预判能力。还有通过装配专用的零件定位工装、装配型架来保证零件定位精度。该方法周期长，需投入大量的装配工装，此外对于狭小空间，工装适用性有限，且此类装配工装大都为非柔性工装，适用性非常低。近年来有激光投影在汽车装配、飞机装配领域的应用。激光定位精度一般在0.5mm左右，主要限制为空间必须开场，即光源与零件装配位置的直线距离不能有遮挡，且回转壳体与光源的直线距离必须在设定范围内，从而保证激光投影的精度，另外激光投影每次激光投影的范围比较小，一般不超过400cm2,通常为1-3个零件，适用于投影1个零件立刻装配，在投影下1个零件的装配过程，且整个装配环节不会对投影路径进行遮挡的环境。不适用于空间开场性不高，装配过程会遮挡投影路径，待装零件需统一装配的环境。因此亟需一种自动化定位标记方法来实现对回转壳体内装零件的精准定位标记。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种回转壳体内装零件的标定方法、装置及系统，能够实现自动化对回转壳体内装零件的精准定位标记。为实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种回转壳体内装零件的定位标记方法，包括：获取回转壳体内表面的激光扫描数据；根据所述激光扫描数据，建立壳体内表面模型；将建立的壳体内表面模型与预设装配模型中的理论壳体内表面模型进行比对，得到壳体内表面误差数据，所述预设装配模型包括所述理论壳体内表面模型和装配在所述理论壳体内表面模型内的至少一零件模型；根据所述壳体内表面误差数据，调整所述预设装配模型，得到实际装配模型；根据所述实际装配模型，计算所述至少一零件模型对应的零件在所述回转壳体内的位置数据；根据计算得到的位置数据，发送定位标记指令，以在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标记。在一可选实施例中，所述获取回转壳体内表面的激光扫描数据，包括：控制激光扫描仪按照预设移动策略沿回转壳体内表面的轴向移动，并控制所述回转壳体以预设旋转策略旋转，获取回转壳体内表面的激光扫描数据。在一可选实施例中，所述根据所述壳体内表面误差数据，调整所述预设装配模型，包括：根据所述壳体内表面误差数据，调整所述理论壳体内表面模型；当所述零件模型对调整后的理论壳体内表面模型产生干涉时，确定所述零件模型为待调整零件模型；调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内，得到实际装配模型。在一可选实施例中，所述调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内，包括：计算所述待调整零件模型的调整参数；判断计算得到的所述调整参数是否满足预设调整标准；若满足，则按照所述调整参数调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内；若不满足，则获取人工输入的调整参数，按照所述人工输入的调整参数调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内。在一可选实施例中，所述根据计算得到的位置数据，发送定位标记指令，以在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标记，包括：根据所述建立的壳体内表面模型，确定标记装置在工作时与所述回转壳体内表面的垂直距离；根据计算得到的位置数据及确定的垂直距离，发送定位标记指令，以控制所述标记装置在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标记。一种回转壳体内装零件的定位标记装置，包括：数据获取单元，用于获取回转壳体内表面的激光扫描数据；数据处理单元，用于根据所述激光扫描数据，建立壳体内表面模型；比对单元，用于将建立的壳体内表面模型与预设装配模型中的理论壳体内表面模型进行比对，得到壳体内表面误差数据，所述预设装配模型包括所述理论壳体内表面模型和装配在所述理论壳体内表面模型内的至少一零件模型；调整单元，用于根据所述壳体内表面误差数据，调整所述预设装配模型，得到实际装配模型；计算单元，用于根据所述实际装配模型，计算所述至少一零件模型对应的零件在所述回转壳体内的位置数据；定位单元，用于根据计算得到的位置数据，发送定位标记指令，以在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标记。在一可选实施例中，所述系统包括：喷码机、激光扫描仪及上述的回转壳体内装零件的定位标记装置；所述激光扫描仪用于扫描所述回转壳体内表面得到激光扫描数据，并将得到的数据发送给所述定位标记装置；所述喷码机用于接收所述定位标记装置发送的定位标记指令，并按照所述定位标记指令进行定位标记。在一可选实施例中，所述系统还包括：数控转台、定位圆盘、零点定位系统和机器人；所述定位圆盘通过所述零点定位系统与所述数控转台连接，所述定位圆盘用于固定回转壳体，所述数控转台用于带动所述回转壳体以预设旋转策略旋转，所述机器人悬于所述数控转台上方，所述机器人设有夹持机构，用于夹持所述喷码头和/或所述激光扫描仪；所述机器人的输入端及所述数控转台的输入端均与所述定位标记装置连接。在一可选实施例中，所述零点定位系统包括至少三组配套的定位接头和定位器；所述定位圆盘的下表面与所述定位接头连接，且各所述定位接头均位于与所述定位圆盘圆心一致的圆周上；所述定位器设在所述数控转台上，且各所述定位器均位于与所述数控转台圆心一致的圆周上；所述定位接头与所述定位器配合锁紧力≥3000N。在一可选实施例中，所述定位圆盘沿圆周方向设有多个定位销孔，所述定位圆盘通过穿设于所述定位销孔内的定位销与所述回转壳体固定连接，所述多个定位销孔所在圆的轴线与所述数控转台的回转轴的同轴度≤ф0.1mm，定位精度≤0.05mm。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：本专利技术提供的定位标记方法，通过对回转壳体内表面进行激光扫描，得到壳体内表面模型，根据得到的内表面模型调整预设装配模型，得到实际装配模型，根据实际装配模型确定零件在回转壳体内的位置数据，根据所述位置数据在回转壳体内对零件进行定位标记，实现了自动对零件进行定位标记，整个标记过程均通过操作者在计算机上完成，无需人工机械测量和其他体力劳动。本专利技术提供的定位标记系统自动化程度很高，整个系统零件位置标定均通过操作者在计算机上完成。无需人工机械测量和其他体力劳动；通过数控转台和机器人联动，由数控转台实现回转壳体的旋转运动，从而保证周向旋转角度的定位精度，由机器人进行沿回转壳体轴线方向的位移和小幅度的旋转，从而最大程度的提高机器人的定位精度，为零件位置线的高精度喷涂提供保障；通过定位圆盘实现回转壳体与数控转台的高精度定位。通过定位圆盘，能够定位回转壳体上的关键特征点，且无需找正。不仅消除了传统壳体安装方法在数控转台上的找正误差，还大大节省了传统用百分表不断找正的时间；用本专利技术标定壳体内装零件位置精度较高，整个系统误差点包括数控转台本身旋转误差、机器人运动误差、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转壳体内装零件的定位标记方法，其特征在于，包括：获取回转壳体内表面的激光扫描数据；根据所述激光扫描数据，建立壳体内表面模型；将建立的壳体内表面模型与预设装配模型中的理论壳体内表面模型进行比对，得到壳体内表面误差数据，所述预设装配模型包括所述理论壳体内表面模型和装配在所述理论壳体内表面模型内的至少一零件模型；根据所述壳体内表面误差数据，调整所述预设装配模型，得到实际装配模型；根据所述实际装配模型，计算所述至少一零件模型对应的零件在所述回转壳体内的位置数据；根据计算得到的位置数据，发送定位标记指令，以在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标记。

【技术特征摘要】
1.一种回转壳体内装零件的定位标记方法，其特征在于，包括：获取回转壳体内表面的激光扫描数据；根据所述激光扫描数据，建立壳体内表面模型；将建立的壳体内表面模型与预设装配模型中的理论壳体内表面模型进行比对，得到壳体内表面误差数据，所述预设装配模型包括所述理论壳体内表面模型和装配在所述理论壳体内表面模型内的至少一零件模型；根据所述壳体内表面误差数据，调整所述预设装配模型，得到实际装配模型；根据所述实际装配模型，计算所述至少一零件模型对应的零件在所述回转壳体内的位置数据；根据计算得到的位置数据，发送定位标记指令，以在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标记。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述获取回转壳体内表面的激光扫描数据，包括：控制激光扫描仪按照预设移动策略沿回转壳体内表面的轴向移动，并控制所述回转壳体以预设旋转策略旋转，获取回转壳体内表面的激光扫描数据。3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述壳体内表面误差数据，调整所述预设装配模型，包括：根据所述壳体内表面误差数据，调整所述理论壳体内表面模型；当所述零件模型对调整后的理论壳体内表面模型产生干涉时，确定所述零件模型为待调整零件模型；调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内，得到实际装配模型。4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内，包括：计算所述待调整零件模型的调整参数；判断计算得到的所述调整参数是否满足预设调整标准；若满足，则按照所述调整参数调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内；若不满足，则获取人工输入的调整参数，按照所述人工输入的调整参数调整所述待调整零件模型的位置，使所述待调整零件模型位于所述调整后的理论壳体内表面模型内。5.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据计算得到的位置数据，发送定位标记指令，以在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标记，包括：根据所述建立的壳体内表面模型，确定标记装置在工作时与所述回转壳体内表面的垂直距离；根据计算得到的位置数据及确定的垂直距离，发送定位标记指令，以控制所述标记装置在所述回转壳体内对所述至少一零件模型对应的零件进行定位标...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，闻伟，王蕴宝，梅立，王新，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11