法向测量传感器的位置标定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种法向测量传感器的位置标定方法及装置，其中，一种法向测量传感器的位置标定装置，包括主轴、芯棒和标定板，所述主轴传动设在机床上，所述芯棒的一端和主轴相连，所述标定板上设有第一孔、第二孔和第三孔，所述标定板通过第一孔或第二孔或第三孔安装在芯棒的另一端；所述标定板的第一面和标定板的第二面具有夹角α。第二面具有夹角α。第二面具有夹角α。

【技术实现步骤摘要】
法向测量传感器的位置标定方法及装置


[0001]本专利技术涉及焊接
，特别是涉及一种法向测量传感器的位置标定方法及装置。

技术介绍

[0002]在飞机装配过程中，制孔及铆接仍然是目前装配作业中重要的作业方式。为了手工制孔和铆接工艺中，为避免制孔和实际孔位引起的偏差，需要通过四个法向测量传感器通过测量待加工区域多个点构建平面计算出该区域的法向。但现有技术中，传统的法向测量传感器标定方法需要借助外部测量设备对法向测量传感器标定，主观因素影响大，标定精度低，从而影响法向测量传感器测量的精度。

技术实现思路

[0003](1)要解决的技术问题
[0004]本专利技术实施例提供了一种法向测量传感器的位置标定方法及装置，通过不需要依赖外部设备对法向测量传感器的位置标定，解决了法向测量传感器测量精度低的技术问题。
[0005](2)技术方案
[0006]第一方面，本专利技术的实施例提出了一种法向测量传感器的位置标定方法，包括以下步骤：
[0007]S1，将芯棒的一端安装在主轴上，将标定板通过标定板上的第一孔安装在芯棒的另一端，且标定板的第一面朝向主轴；
[0008]S2，所述主轴将芯棒和标定板带至第一位置时，获取四个法向测量传感器的读数l1，l2，l3，l4；以标定板和主轴轴线的交点为原点，在第一标定板的第一面上，以第一孔中心和第二孔中心的连线为X轴，主轴轴线为Z轴建立坐标系；
[0009]所述主轴将芯棒和标定板带至第二位置时，所述主轴沿其轴线移动距离为Δl，获取四个法向测量传感器的读数l
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；
[0010]则四个法向测量传感器射线单位向量中沿主轴轴线的分向量p分别为:
[0011][0012]四个法向测量传感器在主轴轴线方向的位置分量z分别为：
[0013][0014]S3，所述主轴将芯棒和标定板第二次带至第一位置，将标定板通过标定板上的第二孔安装在芯棒的另一端，且标定板的第二面朝向主轴，所述第二面与第一面具有夹角α，获取四个法向测量传感器的读数l
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[0015]所述主轴将芯棒和标定板第二次带至第二位置时，所述主轴沿其轴线移动距离为Δl，获取四个法向测量传感器的读数l
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；
[0016]则四个法向测量传感器射线单位向量中沿Y轴的分向量n分别为：
[0017][0018]S4，所述主轴将芯棒和标定板第三次带至第一位置，将标定板通过标定板上的第三孔安装在芯棒的另一端，获取四个法向测量传感器的读数l
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；
[0019]所述主轴将芯棒和标定板第三次带至第二位置时，所述主轴沿其轴线移动距离为Δl，获取四个法向测量传感器的读数l
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；
[0020]则四个法向测量传感器射线单位向量中沿Y轴的分向量m分别为：
[0021][0022]S5，根据步骤S3和步骤S4中标定板的平面方程，将上述步骤中得到的变量带入四个法向测量传感器的坐标x和y中，则有：
[0023][0024][0025]从而得到四个法向测量传感器的坐标(x1，y1，z1)，(x2，y2，z2)，(x3，y3，z3)，(x4，y4，z4)，得到四个法向测量传感器(11,12,13,14)的的射线单位向量(m1，n1，p1)，(m2，n2，p2)，(m3，n3，p3)，(m4，n4，p4)。
[0026]进一步改进的，所述夹角α小于90
°
。
[0027]进一步改进的，所述夹角α小于或等于45
°
。
[0028]进一步改进的，所述夹角α为45
°
。
[0029]本专利技术的第二目的是提出一种法向测量传感器的位置标定装置，其采用的技术方案如下：
[0030]一种法向测量传感器的位置标定装置，包括主轴、芯棒和标定板，所述主轴传动设在机床上，所述芯棒的一端和主轴相连，所述标定板上设有第一孔、第二孔和第三孔，所述标定板通过第一孔或第二孔或第三孔安装在芯棒的另一端；所述标定板的第一面和标定板的第二面具有夹角α。
[0031]进一步改进的，所述夹角α小于90
°
。
[0032]进一步改进的，所述夹角α小于45
°
。
[0033]进一步改进的，所述夹角α为45
°
。
[0034]进一步改进的，在标定板的第一面上，所述第一孔中心和第二孔中心的连线为第一连线，所述第一孔中心和第三孔中心的连线为第二连线，所述第一连线和第二连线垂直。
[0035](3)有益效果
[0036]综上，本专利技术法向测量传感器的位置标定方法，最后得出四个法向测量传感器的坐标和射线单位向量，从而可以精确得到四个法向测量传感器的位置，解决了向测量传感器测量的精度低的技术问题。传统的法向测量传感器标定方法需要借助外部测量设备对法向测量传感器标定，本专利技术法向测量传感器的位置标定方法及装置无需借助除法向测量传感器本身外的测量设备，降低了对测量设备的依赖。标定精度不受设备控制精度与工况影响，排除人工主观影响，能够提高标定的精度。
[0037]本专利技术法向测量传感器的位置标定装置，结构简单、体积小、模块化，便于加工与携带，成本低，不需其他辅助装置，减少了法向测量传感器标定时的对法向测量传感器的调
整等操作，使用第一孔、第二孔、第三孔实现定位，降低了标定时操作的难度和操作的复杂性。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本专利技术一实施例中，法向测量传感器的位置标定装置和四个法向测量传感器的结构示意图(立体图)。
[0040]图2是本专利技术一实施例中，法向测量传感器的位置标定装置和四个法向测量传感器的结构示意图(侧视图)。
[0041]图3是本专利技术一实施例中标定板的结构示意图(主视图和左视图)。
[0042]图4是法向测量传感器标定示意图。
[0043]图中：
[0044]1‑
标定板；2
‑
主轴；3
‑
芯棒；4
‑
定位销；11
‑
14
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种法向测量传感器的位置标定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将芯棒的一端安装在主轴上，将标定板通过标定板上的第一孔安装在芯棒的另一端，且标定板的第一面朝向主轴；S2，所述主轴将芯棒和标定板带至第一位置时，获取四个法向测量传感器的读数l1，l2，l3，l4；以标定板和主轴轴线的交点为原点，在第一标定板的第一面上，以第一孔中心和第二孔中心的连线为X轴，主轴轴线为Z轴建立坐标系；所述主轴将芯棒和标定板带至第二位置时，所述主轴沿其轴线移动距离为Δl，获取四个法向测量传感器的读数l
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；则四个法向测量传感器射线单位向量中沿主轴轴线的分向量p分别为:四个法向测量传感器在主轴轴线方向的位置分量z分别为：S3，所述主轴将芯棒和标定板第二次带至第一位置，将标定板通过标定板上的第二孔安装在芯棒的另一端，且标定板的第二面朝向主轴，所述第二面与第一面具有夹角α，获取四个法向测量传感器的读数l
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；所述主轴将芯棒和标定板第二次带至第二位置时，所述主轴沿其轴线移动距离为Δl，获取四个法向测量传感器的读数l
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；则四个法向测量传感器射线单位向量中沿Y轴的分向量n分别为：
S4，所述主轴将芯棒和标定板第三次带至第一位置，将标定板通过标定板上的第三孔安装在芯棒的另一端，获取四个法向测量传感器的读数l
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；所述主轴将芯棒和标定板第三次带至第二位置时，所述主轴沿其轴线移动距离为Δl，获取四个法向测量传感器的读数l
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【专利技术属性】
技术研发人员：尚江坤，杜兆才，肖庆东，曹冠宇，薛俊，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：