在航空、汽车等制造公司,工装夹具具有十分广泛的应用,在产物的装配过程中起到夹紧、定位的作用并保证装配产物的装配质量。在飞机制造中,零件数目众多、参与装配零件刚度低、装配工艺复杂决定了工装是影响装配质量的关键工艺设备。在汽车制造中,机器人工作站在切割下料、部件焊接中发挥着越来越重要的作用,机器人工作站不仅提高了工作速度同时保证了产物的高质量和加工一致性,而夹具正是保证机器人工作站高效工作的必要条件。随着科学技术的发展,产物的加工精度和加工质量的要求也越来越严格,能否提供工作开敞性好、制造精度高、零件安装准确的工装夹具具有重要的意义和现实需求。
精品人妻一区二区三区浪潮在线以关节臂测量机、激光跟踪仪为代表的数字化测量设备,PC-DMIS、SA(Spatial Analyzer)为代表的三维测量软件已经成为工装夹具调装过程中必不可少的辅助系统[2]。数字化测量设备的应用改变了传统的工装夹具调装方式,实现了夹具调装的数字化、可视化、直观化与便捷化。测量设备采集零件在当前实际状态下的空间位置与姿态数据,测量软件通过将实际测量数据与设计理论数据进行对比,计算出测量值与理论值在三个坐标轴方向上的偏差值,轴向偏差确定了该零件在三个坐标轴方向上的待调整量,这一工作方式已经成为国内外工装夹具调装的主流工作方式。
但在某些情况下,零件的调整方向与坐标轴方向并不一致。测量软件此时提供的零件在叁个坐标轴方向上的偏差值,并不是该零件在自身调整方向上的待调整量。该零件在任一调整方向上移动都会导致其在其他坐标轴上的偏差变化,这就给工装夹具的调装带来了一定的困难。当零件调整方向与坐标轴方向不一致时,测量软件提供的只是叁个坐标轴方向的偏差,不能够直接显示零件在调整方向上的偏差。目前,主要通过&濒诲辩耻辞;逐步尝试&谤诲辩耻辞;的方法来完成该类零件的调装,依据软件提供的坐标轴向偏差,通过逐次尝试不断逼近零件的正确位置。该类零件的调装往往需要大量的时间与反复调整,调整难度带给调装人员的压力也往往导致调装精度的降低。
针对这种情况,通过对笔颁-顿惭滨厂测量软件在工装夹具调装中的工作原理进行深度分析,利用叁维空间坐标系转换技术,二次开发出一个坐标系转换模块。对于调整方向与工装夹具设计坐标系轴向不一致的零件,以该零件相互垂直的叁个调整方向为坐标系轴向建立局部坐标系,由坐标系转换模块求解两个坐标系的转换参数,将笔颁-顿惭滨厂软件中获取的零件实际测量值与设计理论值转换到局部坐标系,从而计算出在零件调整方向上的待调整量。该模块可以针对每一个调整方向与工装夹具设计坐标轴方向不一致的零件建立属于该零件自身的局部坐标系,将工装夹具坐标系下的坐标值转换到局部坐标系,显示该零件在调整方向上的偏差值。基于坐标系转换的调装技术,大大加快了该类零件的调装速度与位置装配准确度。
1 坐标系转换需求分析
1.1精品人妻一区二区三区浪潮在线典型调装方式
数字化测量设备与叁维测量软件组成的高精度便携式测量系统具有测量精度高、携带方便、环境适应广的诸多优点,快速推动了工装夹具调装方式的变革,成为目前工装夹具调装中不可或缺的关键组成部分,得到了绝大部分工装夹具制造、维修厂家的青睐和使用。
数字化测量技术与工装夹具数字化设计技术共同实现了工装夹具调装的数字化,既实现了工装夹具调装的&濒诲辩耻辞;坐标化&谤诲辩耻辞;。数字化测量设备所采集的空间中每一个点、每一个特征都以坐标的形式传输、运算、记录在测量软件中,通过建立工装夹具坐标系,测量设备获取当前状态下待调整零件的坐标值,将该坐标值与设计坐标值对比,计算出其在叁个坐标轴方向上的偏差值,偏差值反映了该零件当前位置与理论位置的差异,显示了偏差的大小与方向,直观与准确的偏差值成为零件调整的依据。
1.2 精品人妻一区二区三区浪潮在线方向差异性问题分析
为确保工装夹具零件的安装准确度并且在一定程度上弥补零件加工、装配精度的不足,工装夹具在设计时就会在定位元件的一个或者几个调整方向上预留一定的工艺补偿量摆5闭,在工装夹具调整阶段通过改变工艺补偿量(例如不同厚度垫片)来最终保证装配质量。同一套工装夹具中不同定位件的调整方向往往不同,工装夹具越是复杂各定位件的调整方向差异化越大。
基于轴向偏差的工装夹具调装方式虽然提高了工装夹具的调装速度和零件安装准确度,但是由于软件本身只提供叁个坐标轴方向上的偏差值,如果零件的调整方向恰好与坐标轴的方向一致,那么软件提供的轴向偏差恰好就是该零件在调整方向上的调整量,如图4所示。此时零件在某个方向上的移动并不会导致其他方向上的坐标值变化,且在该方向上的调整量与该方向坐标值的变化量一致。
而在某些情况下零件的调整方向与坐标轴方向并不一致,此时软件提供的轴向偏差并不是该零件在调整方向上的调整量,如图5所示。此时零件在任一个方向上的调整势必导致其他坐标值的变化引起各个坐标轴偏差量不同程度的变化,导致了调整数据的紊乱。轴向偏差并不能直接确定零件在调整方向上的调整量,这种情况极大的增加了调装难度、降低了工装夹具的调装速度。/