基于温度检测矩阵的钳口体定位方法及蒙皮拉伸设备技术

本发明专利技术提供一种基于温度检测矩阵的钳口体定位方法及蒙皮拉伸设备，方法包括以下步骤：S1、调整红外线检测传感器的检测位置；S2、确定钳口体初始位置和钳口体拉形初始位置；S3、根据钳口体最终位置，判断钳口与模具是否有干涉；S4、确定有效红外线检测传感器阵列；S5、进行钳口体定位，移动钳口体到拉形初始位置；S6、停止钳口体定位。基于温度检测矩阵的蒙皮拉伸设备包括：固定机架、左右两侧的拉伸单元、检测单元、温度检测单元和控制系统。本发明专利技术利用温度检测、位移检测、液压限位检测和摆角限位检测信息，控制钳口体在三维空间的移动，使钳口体能准确钳住板材。本发明专利技术结构简单，控制快捷，适用性强，实现整个蒙皮拉形的全自动化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
基于温度检测矩阵的钳口体定位方法及蒙皮拉伸设备


[0001]本专利技术属于自动化
，具体涉及一种基于温度检测矩阵的钳口体定位方法及蒙皮拉伸设备。

技术介绍

[0002]蒙皮是一种覆盖在飞机骨架外的受力构件，相当于飞机的“皮肤”，可以有效保护飞机内部结构，维持飞机外形，增强飞机的空气动力特性。早期低速飞机的蒙皮多采用布质材料，即用纺织品包裹在飞机的木质或金属框架上，并在此基础上涂覆一层不透水、不透气的薄膜以满足飞行需求，这样的结构可以形成流线型的机翼外表面，有效减小飞机机翼阻力。随着飞机工艺的进步和军事需求的提升，飞机的飞行速度、高度及自身重量逐渐增加，金属蒙皮逐步取代了布质蒙皮。现代飞机的蒙皮主要采用高强铝、镁合金、钛合金或复合材料等。
[0003]由于飞机飞行时需要面对强大的空气动力，因而对蒙皮材料的强度、塑性、抗蚀性和工艺水平等都要求较高。为了使加工出的蒙皮能满足这些要求，除了采用不同性能的蒙皮材料之外，蒙皮拉形工艺是决定蒙皮性能的一个关键环节，钳口体定位方法是蒙皮拉形工艺中的核心技术。钳口体定位技术在航空航天领域内属于大型薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温度检测矩阵的钳口体定位方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤1、调整红外线检测传感器的检测位置，使红外线检测传感器检测范围覆盖整个板材；步骤2、确定钳口体初始位置和钳口体拉形初始位置；步骤21、钳口体在Z轴的初始位置与板材高度相同；步骤22、钳口体在Y轴的初始位置根据理想线型确定；步骤23、确定钳口体在X轴的初始位置；步骤24、设置钳口体的拉形初始位置：钳口体四个端点的拉形初始位置在Z轴和Y轴上的坐标与初始位置相同，X轴坐标值分别为e
rf(t)
，e
rn(t)
，e
lf(t)
，和e
ln(t)
；步骤3、根据钳口体最终位置，判断钳口体拉形过程中与模具是否有干涉，如有干涉则停止钳口体定位；步骤4、确定有效红外线检测传感器阵列；步骤5、进行钳口体定位，将钳口体从钳口体初始位置移动到拉形初始位置；钳口体的Y轴和Z轴不变，钳口体在XY平面内移动，利用四根水平液压驱动柱将两个钳口体的四个端点从钳口体初始位置移动到拉形初始位置；当控制系统分别控制四根水平液压驱动柱进给一步，先对钳口体四个端点分别进行横移限位、摆角限位、位移和温度判断，再对钳口体四个端点进行偏差计算和偏差判别，最终分别确定四根水平液压驱动柱下一步的移动方向，逐渐向拉形初始位置靠近，具体为：使用S表示水平液压驱动柱进给方向，F
x
表示摆角限位量，F
w
表示液压驱动柱横移限位，F
t
表示温度量，F
q
表示目标值和位移传感器反馈的钳口体位置值的偏差；S
n
表示第n步时水平液压驱动柱进给方向，S
n
=1时表示第n步时正向进给，即向板材靠近，S
n
=
‑
1时表示第n步时负向进给，即远离板材，S
n
=0时表示第n步时保持不动 ；F
xn
表示第n步时摆角限位量，F
xn
=1表示超出摆角限位，F
xn
=0表示未超出摆角限位；F
wn
表示第n步时液压驱动柱横移限位，F
wn
=1表示第n步时液压驱动柱超出横移限位，F
wn
=0表示第n步时液压驱动柱未超出横移限位；F
tn
表示第n步时温度量，F
tn
=1表示第n步时板料局部区域温度过高，F
tn
=0表示第n步时板料局部区域温度正常；F
qn
表示第n步时目标值和位移传感器反馈的钳口体位置值的偏差，F
qn
＞0表示第n步时钳口体位置比目标值更靠近板材，F
qn
＜0表示第n步时钳口体位置比目标值更远离板材，F
qn
=0表示第n步时钳口体位置与目标值相等；初始时设置n=1, S0=1，F
x0
=0，和F
w0
=0，根据初始 S0=1四根水平液压驱动柱先进给一步后，后续四根水平液压驱动柱的进给方向再分别都采用以下步骤确定：步骤51、摆角限位判别 ：根据摆角限位检测器信息判断摆角限位量F
xn，
如果F
xn
=0，则设置S
n
=1，并执行步骤52，如果F
xn
=1，表示超出摆角限位，则设置S
n
=
‑
1并执行步骤55；步骤52、液压限位判别：根据蒙皮拉伸设备液压限位检测器测量信息判断F
wn，
如果F
wn
=0，则设置S
n
=1，并执行步骤53，如果F
wn
=1，表示液压驱动柱超出横移限位，则设置S
n
=
‑
1并执行步骤55；步骤53、温度判别：根据有效红外线检测传感器阵列信息判断温度量F
tn
，如果F
tn
=0则设置S
n
=1并执行步骤54；如果F
tn
=1，表示板料局部区域温度过高，设置S
n
=
‑
1，并直接跳转至步骤55；
步骤54、偏差判别：根据步骤24中钳口体设定目标值和位移传感器反馈的钳口体的实际值判断差F
qn
，F
qn
＞0时设S
n
=
‑
1；F
qn
＜0时设S
n
=1；F
qn
=0时设S
n
=0；步骤55、水平液压驱动柱进给：根据S
n
的值给出第n步时水平液压驱动柱的进给方向；如果S
n
=1，则需要水平液压驱动柱正进给；如果S
n
=
‑
1，则需要水平液压驱动柱负进给；如果S
n
=0，水平液压驱动柱保持不动；四个水平液压驱动柱分别根据各自S
n
的值，进行水平液压驱动柱的进给，并且对n赋值为n+1；步骤56、偏差计算：计算进给一步后新的偏差，其中，S
rf(n)
、S
rn(n)
、S
lf(n)
、S
rn(n)
分别表示右侧远端、右侧近端、左侧远端、左侧近端水平液压驱动柱上位移传感器的反馈值与相应位移传感器的目标值的偏差值；e
rf(n
‑
1)
为第n
‑
1步右侧远端水平液压驱动柱上位移传感器的反馈值，e
rn(n
‑
1)
为第n
‑
1步右侧近端水平液压驱动柱上位移传感器的反馈值，e
lf(n
‑
1)
为第n
‑
1步左侧远端水平液压驱动柱上位移传感器的反馈值，e
ln(n
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继刚，刘渭苗，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
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