工具支撑系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术涉及用于关于表面(52)孔眼(54)工作的工具支撑系统(10)及其操作方法。工具支撑系统(10)包括：两个轨道(102a、102b)；活动工具支撑件(100)，其包括活动光学系统(115)、对于每个轨道(102a、102b)的至少一个能够在轨道(102a、102b)上移动的轮子(120a、120b、130a、130b)、承载工作头(150)的活动工具(114)；控制单元(113)，构造成控制活动工具支撑件(100)、工具(114)和光学系统(115)的移动，以分析光学系统(115)捕捉的图像并检测孔眼(54)的存在。因此，此类工具支撑系统可沿轨道移动，并在检测要对其工作的孔眼时没有滑动。这种工具支撑系统及其操作方法允许自动实现工具相对表面孔眼定位和工作，从而减轻操作者负荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于工具例如螺丝刀工具的工具支撑系统，以使工具自动相对于需在孔眼处操作工具的所述孔眼定位，例如用以旋拧螺钉，本专利技术还涉及这种工具支撑系统的操作方法。在将螺钉固定到飞行器地板中的情况下，这种工具支撑系统可以特别用于螺丝刀工具。情况技术在建造包括地板的飞行器的情况下，所述地板必须通过螺钉进行固定。螺钉的位置从一个飞行器到另一个飞行器是变化的，没有能够自动旋拧每个螺钉的任何方案。目前采用的方案在于操作者目测识别每个孔眼并将螺钉拧入孔眼中。该方案需要操作者保持弯曲姿势或跪姿，这些姿势是对操作者来说长时间感觉比较不舒服的姿势。
技术实现思路
本专利技术的一目标是提出一种没有现有技术缺点的工具支撑系统，这种工具支撑系统特别是允许工具相对地板中的孔眼定位，并且定位后致动工具，例如以自动地将螺钉拧紧到地板中的每个孔眼内。为此而提出一种用于关于表面孔眼进行工作的工具支撑系统，所述工具支撑系统包括：－固定于表面的平行的第一和第二轨道，第一和第二轨道中的每个轨道具有在其长度上均匀分布的印纹；和；－活动工具支撑件，活动工具支撑件包括：－光学系统，光学系统构造成捕捉表面的至少一个图像并能够在活动工具支撑件上移动；－针对每个轨道的能够在轨道上移动的至少一个轮子；和－工具，工具能够在活动工具支撑件上移动并承载工作头；－控制单元，控制单元构造成控制活动工具支撑件在轨道上的移动、工具在活动工具支撑件上的移动和光学系统在活动工具支撑件上的移动；所述工具支撑系统使得对于每个轨道，在轨道上移动的至少一个所述轮子在滚动带上包括对应印纹，每个对应印纹的形状与轨道的印纹的形状互补，并且所述工具支撑系统使得控制单元构造成：－分析光学系统捕捉到的图像并检测孔眼的存在和孔眼的实际位置；－计算孔眼的实际位置和孔眼的期望位置之间的距离，并将所述距离与预定阈值进行比较；和－检验表面的由工具能到达的部分是否已经被光学系统完全扫描过。因此这种工具支撑系统可以沿轨道移动，并且在检测要施加动作如旋拧螺钉的孔眼时没有滑动。因此工具支撑系统不需要操作者的干预，因此方便了他们的工作。每个印纹有利地是孔洞，并且每个对应印纹有利地是凸起。活动工具支撑件有利地包括：－主动架，主动架包括：主动基座；纵向滑块，纵向滑块安装在主动基座上，以平行于第一轨道的纵向方向滑动；第一机动驱动系统，第一机动驱动系统能够使纵向滑块沿主动基座移动；和两个主动轮，每个主动轮都是机动轮，安装在主动基座上，以便围绕转动轴线转动，转动轴线平行于第一轨道的平面并且垂直于纵向方向，两个主动轮中的每一个都包括对应印纹；－从动架，从动架包括从动基座和两个从动轮，每个从动轮安装在从动基座上，以便能围绕平行于第二轨道的平面并且垂直于纵向方向的转动轴线自由转动，两个从动轮的每一个都包括对应印纹；－装配杆，装配杆包括：梁，梁的第一端固定于纵向滑块；横向滑块，横向滑块安装在梁上，以便平行于横向方向滑动，横向方向平行于表面并且垂直于纵向方向；第二机动驱动系统，第二机动驱动系统能够使横向滑块沿梁平行于横向方向平移；以及自锁调节滑块，自锁调节滑块安装在梁上，以便沿横向方向滑动，并与从动基座连成一体；－支撑模块，支撑模块包括：固定于横向滑块的垫块；第三基座，第三基座安装在垫块上以便沿竖直方向滑动，工具固定于第三基座；以及第三机动驱动系统，第三机动驱动系统能使第三基座相对垫块平行于竖直方向平移。光学系统有利地固定在支撑模块上。本专利技术还提出一种用于操作上述工具支撑系统的操作方法，该操作方法包括：－移动步骤，在所述移动步骤中，控制单元控制光学系统移动到孔眼的期望位置之上；－捕捉步骤，在所述捕捉步骤中，光学系统捕捉区域的图像，并将图像传输给控制单元；－分析步骤，在所述分析步骤中，控制单元分析所述区域的图像，以检测孔眼和孔眼的实际位置；－如果实际位置没有与期望位置对应，则进行定位步骤和循环步骤，在所述定位步骤中，控制单元控制工具移动，以使工作头定位成与这样检测到的孔眼竖直对齐，在所述循环步骤中，操作方法循环到捕捉步骤；－如果孔眼的实际位置与所述孔眼的期望位置相对应，则进行降低步骤，在所述降低步骤中，控制单元控制工具下降，以使工具的工作头定位于工作位置；－工作步骤，在所述工作步骤中，控制单元控制工具以使工具工作；－上升步骤，在所述上升步骤中，控制单元控制工具上升；－检验步骤，在所述检验步骤中，控制单元检验表面的由工具能到达的部分是否已经被光学系统完全扫描过；－如果所述部分没有被完全扫描，则进行第二循环步骤，在所述第二循环步骤中，操作方法循环到移动步骤；－如果所述部分已被完全扫描，则进行再定位步骤，在所述再定位步骤中，控制单元控制活动工具支撑件移动到表面的另一待扫描部分之上；和－第三循环步骤，在所述第三循环步骤中，操作方法循环到移动步骤。该操作方法有利地在工作步骤与上升步骤之间还包括结果步骤，在所述结果步骤中，工具向控制单元传送与执行的工作有关的数据，并且控制单元储存所述数据。由此，前述这种工具支撑系统及其操作方法允许自动实现工具相对表面孔眼定位和工作，从而减轻操作者负荷。附图说明通过阅读下面对实施方式的描述，本专利技术的上述特征以及其它特征将更加清楚地体现出来，所述描述参照以下附图给出：图1示出符合本专利技术的工具支撑系统的透视图；图2示出符合本专利技术的工具支撑系统的操作方法的算法；和图3是控制单元的示意性框图。具体实施方式在下面的描述中，与位置有关的术语参照布置在工件上的工具支撑系统而言，工件例如为飞行器地板，如图1所示。图1示出定位于工件50的表面52上的工具支撑系统10，工件例如为飞行器地板，表面52包括多个孔眼54。工具支撑系统10用于关于孔眼54进行工作，例如，如果工具是螺丝刀工具，则通过把螺钉旋拧到每个孔眼54中来工作，或者如果工具是钻孔工具，则钻出每个孔眼来工作。工具支撑系统10包括第一和第二轨道102a和102b，每个轨道均沿相同的纵向方向103延伸，固定到工件50的表面52，并且每个轨道具有均匀分布在轨道的整个长度上的多个印纹104。工具支撑系统10还包括：－光学系统115，光学系统构造成捕捉表面52的至少一个图像，并且能够在活动工具支撑件100上移动；－针对每个轨道102a、102b的能够在轨道102a、102b上移动的至少一个轮子120a-120b、130a-130b；－工具114，其能够在活动工具支撑件100上移动并承载工作头150；－控制单元113，控制单元构造成控制活动工具支撑件100在轨道102a、102b上的移动以及工具114和光学系统115在活动工具支撑件100上的移动。每个轨道102a、102b可以是工件50的一个零件。例如，在飞行器地板的情况下，每个轨道102a、102b是座位固定在其上的轨道。为了移动光学系统115和工具114，活动工具支撑件100包括适当机构，这些适当机构使相对轮子120a-120b和130a-130b的移动成为可能。为防止轮子120a-120b、130a-130b在轨道102a-102b上滑动，对于每个轨道102a、102b，在所述轨道102a、102b上移动的至少一个所述轮子120a-120b、130a-130b在其滚动带上包括对应印纹124，每个对应印纹的形状与轨道10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具支撑系统(10)，用于关于表面(52)的孔眼(54)进行工作，所述工具支撑系统(10)的特征在于包括：－固定于表面(52)的平行的第一和第二轨道(102a、102b)，第一和第二轨道(102a、102b)中的每个轨道具有在其长度上均匀分布的印纹(104)；和－活动工具支撑件(100)，活动工具支撑件包括：－光学系统(115)，光学系统构造成捕捉表面(52)的至少一个图像并能够在活动工具支撑件(100)上移动；－针对每个轨道(102a、102b)的能够在轨道(102a、102b)上移动的至少一个轮子(120a、120b；130a、130b)；和－工具(114)，工具能够在活动工具支撑件(100)上移动并承载工作头(150)；－控制单元(113)，控制单元构造成控制活动工具支撑件(100)在轨道(102a、102b)上的移动、工具(114)在活动工具支撑件上的移动和光学系统(115)在活动工具支撑件(100)上的移动；所述工具支撑系统(10)使得对于每个轨道(102a、102b)，在轨道(102a、102b)上移动的至少一个所述轮子(120a、120b；130a、130b)在其滚动带上包括对应印纹(124)，每个对应印纹的形状与轨道(102a、102b)的印纹(104)的形状互补，并且所述工具支撑系统使得控制单元(113)构造成：－分析光学系统(115)捕捉到的图像并检测孔眼(54)的存在和孔眼的实际位置；－计算孔眼(54)的实际位置和孔眼的期望位置之间的距离，并将所述距离与预定阈值进行比较；和－检验表面(52)的由工具(114)能到达的部分是否已经被光学系统完全扫描过。...

【技术特征摘要】
2015.07.29 FR 15572531.一种工具支撑系统(10)，用于关于表面(52)的孔眼(54)进行工作，所述工具支撑系统(10)的特征在于包括：－固定于表面(52)的平行的第一和第二轨道(102a、102b)，第一和第二轨道(102a、102b)中的每个轨道具有在其长度上均匀分布的印纹(104)；和－活动工具支撑件(100)，活动工具支撑件包括：－光学系统(115)，光学系统构造成捕捉表面(52)的至少一个图像并能够在活动工具支撑件(100)上移动；－针对每个轨道(102a、102b)的能够在轨道(102a、102b)上移动的至少一个轮子(120a、120b；130a、130b)；和－工具(114)，工具能够在活动工具支撑件(100)上移动并承载工作头(150)；－控制单元(113)，控制单元构造成控制活动工具支撑件(100)在轨道(102a、102b)上的移动、工具(114)在活动工具支撑件上的移动和光学系统(115)在活动工具支撑件(100)上的移动；所述工具支撑系统(10)使得对于每个轨道(102a、102b)，在轨道(102a、102b)上移动的至少一个所述轮子(120a、120b；130a、130b)在其滚动带上包括对应印纹(124)，每个对应印纹的形状与轨道(102a、102b)的印纹(104)的形状互补，并且所述工具支撑系统使得控制单元(113)构造成：－分析光学系统(115)捕捉到的图像并检测孔眼(54)的存在和孔眼的实际位置；－计算孔眼(54)的实际位置和孔眼的期望位置之间的距离，并将所述距离与预定阈值进行比较；和－检验表面(52)的由工具(114)能到达的部分是否已经被光学系统完全扫描过。2.如权利要求1所述的工具支撑系统(10)，其特征在于，每个印纹(104)是孔洞；并且，每个对应印纹(124)是凸起。3.如上述权利要求中任一项所述的工具支撑系统(10)，其特征在于，活动工具支撑件(100)包括：－主动架(106)，主动架包括：主动基座(116)；纵向滑块(118)，纵向滑块安装在主动基座(116)上，以平行于第一轨道(102a、102b)的纵向方向(103)滑动；第一机动驱动系统，第一机动驱动系统能够使纵向滑块(118)沿主动基座(116)移动；和两个主动轮(120a、120b)，每个主动轮都是机动轮，安装在主动基座(116)上，以便围绕转动轴线(122)转动，转动轴线平行于第一轨道(102a)的平面并且垂直于纵向方向(103)，两个主动轮(120a、120b)中的每一个都包括对应印纹(124)；－从动架(108)，从动架包括从动基座(128)和两个从动轮(130a、130b)，每个从动轮安装在从动基座(128)上，以便能围绕平行于第二轨道(102b)的平面并且垂直于纵向方向(103)的转动轴线(132)自由转动，两个从动轮(130a、130b)的每一个都包括对应印纹(124)；－装配杆(110)，装配杆包括：梁(134)，梁的第一端固定于纵向滑块(118)；横向...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·耶苏普吕，M·勒莱，P·勒埃纳夫，G·卢瓦阿科诺，F·瓦塞利，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR