用于加工飞行工具结构构件的方法和加工装备技术

本发明专利技术涉及一种用于利用加工装备(1)来加工飞行工具结构构件(2)的方法，其中，加工装备(1)具有钻孔单元(3a)和铆接单元(3b)，其中，设置了制造过程控制部(9)，以用于操控加工装备(1)的组件，其中，制造过程控制部(9)借助工具控制数据(9a)根据制造规则(10)借助于钻孔单元(3a)来处理一系列钻孔过程并且借助于铆接单元(3b)来处理一系列铆接过程，其中，加工装备(1)具有光学传感器(12)和投影单元(13)，其中，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于加工飞行工具结构构件的方法和加工装备


[0001]本专利技术涉及一种按照权利要求1所述的用于加工飞行工具结构构件的方法、以及一种按照权利要求16所述的用于加工飞行工具结构构件的加工装备。

技术介绍

[0002]由现有技术已知用于飞行工具结构构件的不同的加工装备。所谓的钻铆机也属于此，利用该钻铆机能够对飞行工具结构构件进行钻孔和铆接。
[0003]通常这类加工装备具有末端执行器，该末端执行器具有钻孔单元并且具有铆接单元，该钻孔单元和铆接单元在加工飞行工具结构构件时根据制造规则处理一系列钻孔过程和铆接过程。
[0004]在飞行工具制造业中对铆接连接部提出了特别高的要求。因此需要将钻孔与置入到这些钻孔中的铆接元件精确地相协调，以便满足窄的公差预设。铆接元件通常不允许具有头部突出度或者仅允许具有非常小的头部突出度。铆接元件的头部于是相对于飞行工具结构构件的表面仅允许凸出非常少。
[0005]如果头部突出度过大，那么铆接元件则必须被钻起(aufgebohrt)并且由新的铆接元件所代替。这通常在通过加工装备加工之后手动地进行。这种修整是非常耗费且工作密集的。
[0006]为了降低在飞行工具结构构件处待修整的铆接连接部的数目，通常在钻孔之后测量钻眼并且尤其检验钻眼的下沉深度。例如在DE 10 2014 108 629 A1中描述了利用测量枪对钻眼进行测量。
[0007]EP 2 766 135 B1同样描述了获取钻眼的几何数据。其提出了，从上方用摄像机来检测钻眼，并且借助钻眼的下沉部直径和钻眼的钻孔直径以及钻眼的下沉部角度来针对随后待构造的钻孔的下沉深度修正工具控制数据。
[0008]此外，由US 6,154,279已知一种用于测量钻孔、如铆接元件的头部的测量方法。
[0009]虽然在过去已经采取许多努力以降低在飞行工具结构构件处位于公差之外的铆接连接部的数目，但是这样的铆接连接部一如既往地存在。这些铆接连接部必须很耗费地被钻出来且被代替。

技术实现思路

[0010]本专利技术所基于的问题是，如此进一步改善对飞行工具结构构件的本身已知的制造，使得在制造时出现较少的位于公差之外的铆接连接部，并且于是降低修整耗费和制造成本。
[0011]上述问题通过权利要求1的特征来解决。
[0012]原则上的构思基本上是这样，即：将图案投影到加工部位上，该加工部位具有置入到钻眼中的铆接元件，并且用传感器来检测加工部位上的所投影的图案。对图案的投影的分析能够实现，在待产生或已产生的铆接连接部方面对所产生的钻眼的公差和铆接元件的
刚好所使用的批次的公差的相加进行评估，并且自动化地适配在另外的加工部位处的钻眼的钻孔。这种适配基于对检测数据的分析通过对工具控制数据的适配来实现。由此，在另外的加工部位处最小化由铆接元件的公差和钻孔的公差相加而导致超出铆接连接部的公差范围的概率。
[0013]详细来说，提出了一种用于利用加工装备来加工飞行工具结构构件的方法，其中，加工装备具有钻孔单元和铆接单元，其中，设置了制造过程控制部，以用于操控加工装备的组件，其中，制造过程控制部借助工具控制数据根据制造规则借助于钻孔单元来处理一系列钻孔过程并且借助于铆接单元来处理一系列铆接过程，其中，加工装备具有光学传感器和投影单元，并且其中，方法包括以下步骤：
[0014]‑
利用投影单元将图案投影到加工部位上，该加工部位具有置入到加工部位的钻眼中的铆接元件，
[0015]‑
利用传感器检测加工部位包括图案的投影在内，并且通过传感器来产生对应的检测数据，
[0016]‑
通过分析单元来分析检测数据，
[0017]‑
通过制造过程控制部基于对检测数据的分析来针对另外的加工部位处的按照制造规则随后待钻孔的钻眼适配工具控制数据、尤其适配待钻孔的钻眼的下沉深度。
[0018]根据按照权利要求2的优选的设计方案，在分析时对铆接元件的头部突出度和/或铆接元件的倾斜位置进行求取。优选基于这种分析，在工具控制数据中针对随后待钻孔的钻眼来适配下沉深度。通过对铆接元件在钻眼中的位置这种精确求取，能够针对与此随后的钻眼特别精确地再校准下沉深度。
[0019]在权利要求3至5中描述了所投影的图案的优选的设计方案。这能够实现在头部突出度和/或倾斜位置方面特别精确地确定铆接元件在钻眼中的位置和/或定向。
[0020]在权利要求6和7中描述了用于求取铆接元件在钻眼中的头部突出度和倾斜位置的优选的方法。
[0021]权利要求8至10描述了投影单元和传感器相对于彼此或者说关于加工部位的钻眼的优选的布置，并且能够实现对在钻眼中具有铆接元件的加工部位的特别可靠且稳当的检测。
[0022]优选分析和适配基于检测数据，该检测数据在置入了铆接元件并且还未建立铆接连接部时产生，并且/或者该检测数据在置入了铆接元件并且已经制造了铆接连接部时产生(权利要求11)。在置入了铆接元件但是还未建立铆接连接部时的分析和适配的优点在于，对于确定出或预期有公差偏差的情况来说则简单地移除铆接元件。对具有已经制造的铆接连接部的被置入的铆接元件的分析和适配能够实现在满足公差方面的最终评价，因为在铆接元件与飞行工具结构构件之间以及在同一部件中进行了放置(Setzen)。
[0023]按照权利要求12和13的优选的设计方案设置了一种用于测量铆接元件的测量设备，并且描述了还能够如何附加地基于对铆接元件的测量来进一步改善对工具控制数据的适配。
[0024]权利要求14描述了，能够在另外的加工部位处作为新的加工部位重复该方法，并且能够针对在这个新的加工部位之后的加工部位来适配工具数据。由此能够针对钻孔持续地优化工具控制数据。
[0025]按照权利要求15，尤其如果应该将新批次的铆接元件置入到这个加工部位处的钻眼中，那么则能够在另外的加工部位处执行该方法。因为铆接元件的相对于同一批次的铆接元件的公差随着铆接元件的批次更换而更剧烈地变化，所以在这种情况下针对与此随后的同样来自这个新批次的铆接元件进行重复是特别重要的。
[0026]根据按照具有独立意义的权利要求16的另外的教导，要求保护一种用于加工飞行工具结构构件的加工装备。加工装备具有钻孔单元、铆接单元、用于操控加工装备的组件的制造过程控制部、光学传感器和投影单元。提出了，加工装备构造并且设立用于按照前面所描述的方法来加工飞行工具结构构件。在加工装备方面也允许参阅关于按照建议的方法的所有实施方案。
附图说明
[0027]在下文中借助仅描述实施例的附图来更详细地阐释本专利技术。在附图中：
[0028]图1示出了按照建议的加工装备，该加工装备用于加工飞行工具结构构件以及用于执行按照建议的方法，
[0029]图2示出了a)按照图1的加工装备的末端执行器，和b)加工装备的末端执行器的第二实施例，
[0030]图3示出了投影、检测和分析的示意图，
[0031]图4示出了针对铆接元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于利用加工装备(1)来加工飞行工具结构构件(2)的方法，其中，所述加工装备(1)具有钻孔单元(3a)和铆接单元(3b)，其中，设置了制造过程控制部(9)，以用于操控所述加工装备(1)的组件，其中，所述制造过程控制部(9)借助工具控制数据(9a)根据制造规则(10)借助于所述钻孔单元(3a)来处理一系列钻孔过程并且借助于所述铆接单元(3b)来处理一系列铆接过程，其中，所述加工装备(1)具有光学传感器(12)和投影单元(13)，其中，所述方法包括以下步骤：
‑
利用所述投影单元(13)将图案(M)投影到加工部位(B)上，所述加工部位具有被置入到所述加工部位(B)的钻眼(11)中的铆接元件(4)，
‑
利用传感器(12)对所述加工部位(B)包括所述图案(M)的投影在内进行检测，并且通过所述传感器(12)来产生对应的检测数据(14)，
‑
通过分析单元(15)来分析所述检测数据(14)，
‑
通过所述制造过程控制部(9)基于对所述检测数据(14)的分析来针对另外的加工部位(B1)处的按照所述制造规则(10)随后待钻孔的钻眼(11)对所述工具控制数据(9a)进行适配、尤其适配所述待钻孔的钻眼(11)的下沉深度(T)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述分析时求取所述铆接元件(4)的头部突出度(K)，并且/或者在所述分析时求取所述铆接元件(4)的倾斜位置，优选基于这种分析在所述工具控制数据(9a)中针对随后待钻孔的钻眼(11)来对所述下沉深度(T)进行适配。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述图案(M)具有至少一个条带(16)，优选所述图案(M)是具有至少两个或至少三个尤其平行的条带(16)的条带投影。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个条带(16)宽于或窄于一个或多个另外的条带(16)，并且/或者所述条带(16)的间距相对于彼此不同。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述图案(M)仅由平行的条带(16)组成，或者所述图案(M)由预先确定的点云(17)组成，或者所述图案(M)是网格图案(18)，优选所述网格图案(18)由多边形、尤其三角形(18a)和/或四边形(18b)组成。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过确定所述铆接元件(4)的头部(4b)上的图案(M)、尤其图案(M)的一个或多个条带(16)相对于所述飞行工具结构构件(2)上在加工部位(B)处的图案(M)的或者相对于基准(R)的偏差(V)，来在所述加工部位(B)处求取所述头部突出度(K)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过确定所述铆接元件(4)的头部(4b)上的图案(M)相对于所述飞行工具结构构件(2)上在加工部位(B)处的图案(M)的或者相对于基准(R)的扭转(D)，并且/或者通过确定所述铆接元件的头部(4b)上的图案(M)相对于所述飞行工具结构构件(2)上在加工部位(B)处的图案(M)的或者相对于基准(R)的压缩或者说伸长(S)，来在所述加工部位(B)处求取所述铆接元件(4)的倾斜位置。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述投影单元(13)和所述传感器(12)在检测所述加工部位(B)时以相对于彼此的角度(α)指向到这个加工部位上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：布勒特耶自动控制设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：