本發(fā)明涉及汽車零件加工，尤其涉及一種汽車零件加工用鉆孔裝置。

背景技術(shù)：

1、汽車配件是構(gòu)成汽車整體的各個(gè)單元及服務(wù)于汽車的一種產(chǎn)品，隨著汽車配件加工市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，環(huán)保理念的深入人心，以及技術(shù)的不斷升級(jí)和應(yīng)用，國(guó)際汽車配件加工零部件行業(yè)近年來(lái)呈現(xiàn)出如下發(fā)展特征：汽車配件加工系統(tǒng)配套、模塊化供應(yīng)趨勢(shì)方興未艾；汽車配件加工采購(gòu)全球化；汽車配件加工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移速度加快。

2、現(xiàn)有技術(shù)的裝置對(duì)汽車零件鉆孔時(shí)，不能很好的將汽車零件固定住，使得在鉆孔的過(guò)程中汽車零件易發(fā)生跑偏的現(xiàn)象，使得鉆孔時(shí)出現(xiàn)偏差，影響工作效率和工作質(zhì)量。而且當(dāng)出現(xiàn)跑偏時(shí)，不能及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)所采用的鉆頭類型單一，靈活性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種汽車零件加工用鉆孔裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種汽車零件加工用鉆孔裝置，包括底座、支撐桿、頂板、鉆孔機(jī)構(gòu)和穩(wěn)固機(jī)構(gòu)，所述底座上固定設(shè)有支撐桿，所述支撐桿頂部固定設(shè)有頂板，所述頂板的底部設(shè)有滑軌，所述底座中間設(shè)有操作臺(tái)；

3、所述鉆孔機(jī)構(gòu)包括直線電機(jī)、第一電動(dòng)伸縮桿，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、轉(zhuǎn)盤(pán)，不同類型的鉆頭，所述直線電機(jī)與所述滑軌滑動(dòng)連接，所述直線電機(jī)的輸出端固定設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸桿連接有第一齒輪，所述轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)部設(shè)有第二齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合，所述轉(zhuǎn)盤(pán)底部周圍均勻設(shè)有第一電動(dòng)伸縮桿，所述電動(dòng)伸縮桿的輸出端均設(shè)有第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端分別設(shè)有不同類型的鉆頭；

4、所述穩(wěn)固機(jī)構(gòu)包括第二電動(dòng)伸縮桿、壓盤(pán)，所述第二電動(dòng)伸縮桿固定在所述頂部的兩側(cè)，所述第二電動(dòng)伸縮桿的輸出端均固定連接所述壓盤(pán)。

5、具體的，所述操作臺(tái)呈“凹形”。

6、具體的，所述不同類型的鉆頭包括圓鉆、錐鉆、槽鉆。

7、具體的，所述操作臺(tái)的前后兩側(cè)均設(shè)有擋板。

8、具體的，所述擋板上均設(shè)有吸塵器，所述吸塵器的輸出端連接有吸塵管，所述吸塵管的另一端連接有收集箱，所述收集箱固定在底座一側(cè)。

9、具體的，所述操作臺(tái)底部與底座頂部連通設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)通過(guò)滑槽設(shè)有收集柜，所述收集柜的的柜門(mén)設(shè)置在底座上，所述柜門(mén)上設(shè)有把手。

10、具體的，所述操作臺(tái)的頂部以及所述壓盤(pán)的底部均設(shè)有防護(hù)橡膠。

11、具體的，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括軟件模塊和硬件模塊；

12、所述硬件模塊包括激光測(cè)距儀、高清攝像頭、中央控制處理器，所述激光測(cè)距儀和高清攝像頭分別設(shè)置在所述支撐桿上，所述激光測(cè)距儀用于實(shí)時(shí)獲取工件相對(duì)于鉆頭的三維位置，所述高清攝像頭用于獲取工件的圖像，所述中央控制處理器與第一電動(dòng)伸縮桿，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二電動(dòng)伸縮桿、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)信號(hào)相連；

13、所述軟件模塊包括孔位校正模塊，用于在鉆孔前進(jìn)行孔位校正。

14、具體的，所述孔位校正模塊在鉆孔前進(jìn)行孔位校正的過(guò)程如下：

15、第一，通過(guò)激光測(cè)距儀測(cè)量鉆頭與測(cè)量待鉆孔之間的距離d：

16、

17、其中，c是光速，t是激光發(fā)射到工件表面并返回的時(shí)間；

18、并通過(guò)激光掃描，獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)p(x,y,z),形成立體模型；將生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可視為一組坐標(biāo)點(diǎn)集pi(xi,yi,zi)，利用主成分分析方法來(lái)重建工件的幾何形狀，主成分分析方法的目標(biāo)是尋找最佳擬合平面：

19、

20、其中，q為最佳擬合平面值，μ為點(diǎn)云數(shù)據(jù)的平均點(diǎn)，n為點(diǎn)云數(shù)據(jù)的總數(shù)量，maximize表示最大化每個(gè)點(diǎn)pi到其均值μ的偏差平方和；

21、誤差計(jì)算與補(bǔ)償：假設(shè)期望孔位為htarget(xh,th,zh)，而通過(guò)激光測(cè)量得到的實(shí)際孔位為hactual(xa,ya,za)，則誤差e可表示為：

22、

23、根據(jù)誤差e確定所需的補(bǔ)償值c：

24、c＝ke

25、其中，k為補(bǔ)償因子；

26、第二，通過(guò)攝像頭實(shí)時(shí)捕捉圖像i(t)，圖像處理過(guò)程中通過(guò)圖像的梯度來(lái)提取特征邊界：

27、

28、其中，表示圖像在x方向的亮度變化的偏導(dǎo)數(shù)，表示圖像在y方向的亮度變化的偏導(dǎo)數(shù)；

29、再使用基于特征點(diǎn)檢測(cè)的算法，識(shí)別工件上的關(guān)鍵特征點(diǎn)fj：

30、fj＝argmax{strength(pi)|pi∈i(t)}

31、其中，fj表示第j個(gè)識(shí)別的特征點(diǎn)，strength(pi)表示特征點(diǎn)pi的強(qiáng)度評(píng)分，argmax表示取特征點(diǎn)pi的強(qiáng)度評(píng)分最大值；

32、將激光測(cè)量和圖像識(shí)別結(jié)果分別記為l和v，并進(jìn)行融合：

33、

34、其中，r表示合成的位置反饋，控制系統(tǒng)根據(jù)r實(shí)時(shí)調(diào)整鉆頭的位置，l表示激光測(cè)量結(jié)果，v表示視覺(jué)識(shí)別結(jié)果；

35、第三，根據(jù)目標(biāo)孔位和實(shí)際孔位，生成校正命令：

36、command＝ctarget+c

37、其中，command表示生成的校正指令函數(shù)，ctarget表示目標(biāo)孔位的坐標(biāo)；

38、在動(dòng)態(tài)環(huán)境中，通過(guò)調(diào)整測(cè)量精度來(lái)應(yīng)對(duì)外部變化：

39、σ′＝σ+δ

40、其中,σ為原始測(cè)量精度，σ′為調(diào)整后的測(cè)量精度，δ為由環(huán)境變化引起的調(diào)整量；

41、第四，將通過(guò)校正后的孔位坐標(biāo)反饋給中央控制處理器，執(zhí)行精準(zhǔn)的鉆孔操作。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果如下：

43、本發(fā)明提供的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，通過(guò)穩(wěn)固機(jī)構(gòu)可以很好的將汽車零件固定住，使得在鉆孔的過(guò)程中汽車零件不易發(fā)生跑偏的現(xiàn)象，當(dāng)其在鉆孔時(shí)出現(xiàn)偏差通過(guò)控制系統(tǒng)的孔位校正模塊能及時(shí)的對(duì)鉆孔機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，提高工作效率和工作質(zhì)量，本發(fā)明同時(shí)還提供不同類型鉆頭，可以滿足不同的操作需求，靈活性較高。

技術(shù)特征：

1.一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，包括底座、支撐桿、頂板、鉆孔機(jī)構(gòu)和穩(wěn)固機(jī)構(gòu)，所述底座上固定設(shè)有支撐桿，所述支撐桿頂部固定設(shè)有頂板，所述頂板的底部設(shè)有滑軌，所述底座中間設(shè)有操作臺(tái)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，所述操作臺(tái)呈“凹形”。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，所述不同類型的鉆頭包括圓鉆、錐鉆、槽鉆。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，所述操作臺(tái)的前后兩側(cè)均設(shè)有擋板。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，所述擋板上均設(shè)有吸塵器，所述吸塵器的輸出端連接有吸塵管，所述吸塵管的另一端連接有收集箱，所述收集箱固定在底座一側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，所述操作臺(tái)底部與底座頂部連通設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)通過(guò)滑槽設(shè)有收集柜，所述收集柜的的柜門(mén)設(shè)置在底座上，所述柜門(mén)上設(shè)有把手。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，所述操作臺(tái)的頂部以及所述壓盤(pán)的底部均設(shè)有防護(hù)橡膠。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括軟件模塊和硬件模塊；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種汽車零件加工用鉆孔裝置，其特征在于，所述孔位校正模塊在鉆孔前進(jìn)行孔位校正的過(guò)程如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種汽車零件加工用鉆孔裝置，包括底座、支撐桿、頂板、鉆孔機(jī)構(gòu)和穩(wěn)固機(jī)構(gòu)，所述底座上固定設(shè)有支撐桿，所述支撐桿頂部固定設(shè)有頂板，所述頂板的底部設(shè)有滑軌，所述底座中間設(shè)有操作臺(tái)，再通過(guò)激光測(cè)量和圖像識(shí)別技術(shù)的組合，實(shí)現(xiàn)高精度鉆孔定位，能夠有效控制并提升鉆孔的精度與穩(wěn)定性，適應(yīng)多種工況變化，確保生產(chǎn)過(guò)程中的高效與安全。

技術(shù)研發(fā)人員：于興泗,李梁冰,趙航,劉天明,丁志寶,勾鵬巍,武忠宇,李帥,張海東,王麗娜,李勃君
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)春汽車檢測(cè)中心有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19