一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法及装置制造方法及图纸

一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法，腕臂包括平腕臂和斜腕臂，平腕臂固定连接有两个相互平行的第一连接板，第一连接板上开设有若干个第一销孔，第二连接板上开设有若干个第二销孔，方法包括如下步骤：S1、将第二连接板插入到两个第一连接板之间；S2、利用相机沿第一销孔的轴向对第一销孔进行拍摄得到相对位置图像；S3、对相对位置图像进行解析得到第一销孔的透光面积；S4、若第一销孔的透光面积小于或者等于预设的阈值则调整第二连接板的位置然后返回S2，若第一销孔的透光面积大于预设的阈值则将销轴插入到第一销孔中。本发明专利技术提供一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法及装置，能够精确地安装销孔，进而实现平腕臂和斜腕臂的连接。

A precise installation method and device of pin shaft for cantilever

【技术实现步骤摘要】
一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法及装置
本专利技术涉及腕臂加工
，具体的说是一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法及装置。
技术介绍
在牵引供电系统中，腕臂是接触网的重要组成部分，腕臂通常安装在支柱的上部，用于支撑接触悬挂，并且起到传递负荷的作用，腕臂一般使用圆形钢管制成，长度与接触悬挂的结构高度、支柱侧面限界以及支柱所处位置等因素相关。随着技术的发展，腕臂结构也不断发生变化，目前已经逐渐开始使用简统化腕臂。简统化腕臂主要由平腕臂、斜腕臂、组合承力索座、铝合金支撑、支撑连接器、组合定位环、管帽和定位器等部件组成。其中平腕臂和斜腕臂主要通过销轴相连接，腕臂固定连接有两个相互平行的第一连接板，第一连接板上开设有若干个第一销孔，第二连接板上开设有若干个第二销孔。在现有的腕臂加工技术中，平腕臂与斜腕臂的合装过程是一个难点，因为要完成销轴的自动安装必须使第一销孔和第二销孔完全对齐，受限于部件加工误差和移动过程的误差，现有技术中尚缺乏能够实现销轴精确安装的方法。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法及装置，能够精确地安装销孔，进而实现平腕臂和斜腕臂的连接。为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法，所述腕臂包括平腕臂和斜腕臂，平腕臂固定连接有两个相互平行的第一连接板，第一连接板上开设有若干个第一销孔，第二连接板上开设有若干个第二销孔，所述方法包括如下步骤：S1、将所述第二连接板插入到两个所述第一连接板之间；S2、利用相机沿所述第一销孔的轴向对第一销孔进行拍摄得到相对位置图像；S3、对相对位置图像进行解析得到第一销孔的透光面积；S4、若第一销孔的透光面积小于或者等于预设的阈值则调整第二连接板的位置然后返回S2，若第一销孔的透光面积大于预设的阈值则将所述销轴插入到第一销孔中。作为上述用于加工腕臂的销轴精确安装方法的进一步优化：S1的具体方法为：S11、选定用于移动所述第二连接板的机器人，并且对机器人进行手眼标定得到相机坐标系与机器人坐标系的映射关系；S12、利用机器人将第二连接板插入到两个所述第一连接板之间。作为上述用于加工腕臂的销轴精确安装方法的进一步优化：S2的具体方法为：S21、将所述相机设置在其中一个所述第一连接板的侧方，并且相机朝向所述第一销孔；S22、在另外一个第一连接板的侧方设置背光光源，并且背光光源朝向第一销孔；S23、启动背光光源后利用相机对第一销孔进行拍摄得到所述相对位置图像。作为上述用于加工腕臂的销轴精确安装方法的进一步优化：S4中，调整所述第二连接板位置的具体方法为：S41、从所述相对位置图像中提取所述第二销孔的轮廓线；S42、根据第二销孔的轮廓线计算第二销孔相对于所述第一销孔的偏离值，并且将偏离值表示为向量；S43、利用所述机器人移动根据偏离值所述第二连接板。作为上述用于加工腕臂的销轴精确安装方法的进一步优化：S41的具体方法为：S411、从所述相对位置图像中提取出所述第一销孔的透光区域的轮廓线；S412、对透光区域的轮廓线进行边缘分割去除掉第一销孔的轮廓线，得到所述第二销孔的轮廓线。作为上述用于加工腕臂的销轴精确安装方法的进一步优化：S42的具体方法为：S421、根据所述第二销孔的轮廓线通过最小二乘法拟合求出第二销孔的圆心在相机坐标系下的坐标；S422、通过相机坐标系与机器人坐标系的映射关系求出第二销孔的圆心在机器人坐标系下的坐标；S423、计算在机器人坐标系下第二销孔的圆心与所述第一销孔的圆心之间的距离作为第二销孔相对于第一销孔的偏离值。一种用于加工完毕的销轴精确安装装置，用于实现上述的方法，包括相机、背光光源和机器人，相机和背光光源分别位于平腕臂的两侧，并且相机和背光光源分别朝向两个所述第一销孔，机器人用于移动所述第二连接板。有益效果：本专利技术能够确保销轴能够顺利穿过第一销孔和第二销孔将第一连接板和第二连接板连接起来，进而实现平腕臂和斜腕臂的连接。附图说明图1是销轴的安装方式示意图；图2是本专利技术安装装置的整体结构示意图；图3是安装方法中第二连接板插入到两个第一连接板之间时的相对位置图像示意图；图4是安装方法中第一次调整之后的相对位置图像示意图；图5是安装方法中第一销孔和第二销孔完全对齐时的相对位置图像示意图。附图说明：1-平腕臂，2-斜腕臂，3-第一连接板，4-第一销孔，5-第二连接板，6-第二销孔，7-销轴，8-相机，9-背光光源。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至5，一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法，腕臂包括平腕臂1和斜腕臂2，平腕臂1固定连接有两个相互平行的第一连接板3，第一连接板3上开设有若干个第一销孔4，第二连接板5上开设有若干个第二销孔6，方法包括S1至S4。S1、将第二连接板5插入到两个第一连接板3之间。S2、利用相机8沿第一销孔4的轴向对第一销孔4进行拍摄得到相对位置图像。相对位置图像用于表征当前第一连接板3和第二连接板5的相对位置，因为相机8是沿第一销孔4的轴向对第一销孔4拍摄的，所以在相对位置图像中第一销孔4和第二销孔6都为圆形，后续可以根据第一销孔4的圆心和第二销孔6的圆心确定第一连接板3和第二连接板5的相对位置。S3、对相对位置图像进行解析得到第一销孔4的透光面积。因为相机8的拍摄对象是第一销孔4，所以能够感应到穿过第一销孔4的光线，当第一销孔4和第二销孔6完全对齐，销轴7能够顺利穿过第一销孔4和第二销孔6的时候，透光面积与第一销孔4的截面积相等，当第一销孔4和第二销孔6不完全对齐的时候，透光面积小于第一销孔4的截面积，因此通过计算第一销孔4的截面积能够判断当前状态下销轴7能否顺利穿过第一销孔4和第二销孔6。此外，因为相机8的位置是固定的，因此相对位置图像的尺寸及其对应的实际环境的面积都是固定的，因此能够通过计算透光区域中像素点总数占相对位置图像像素点总数的比例来计算出透光区域的面积，是本领域的常规技术手段，不再赘述。S4、若第一销孔4的透光面积小于或者等于预设的阈值则调整第二连接板5的位置然后返回S2，若第一销孔4的透光面积大于预设的阈值则将销轴7插入到第一销孔4中。在实际情况中，因为销轴7穿过第一连接板3和第二连接板5的过程中会对第一销孔4和第二销孔6的内壁产生挤压，并且第一销孔4和第二销孔6的孔径均略大于销轴7的直径，因此实际上只要第一销孔4和第二销孔6的连通面积大于销轴7的截面积即可，又因为第一销孔4和第二销孔6的连通面积在相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法，所述腕臂包括平腕臂（1）和斜腕臂（2），平腕臂（1）固定连接有两个相互平行的第一连接板（3），第一连接板（3）上开设有若干个第一销孔（4），第二连接板（5）上开设有若干个第二销孔（6），其特征在于：所述方法包括如下步骤：/nS1、将所述第二连接板（5）插入到两个所述第一连接板（3）之间；/nS2、利用相机（8）沿所述第一销孔（4）的轴向对第一销孔（4）进行拍摄得到相对位置图像；/nS3、对相对位置图像进行解析得到第一销孔（4）的透光面积；/nS4、若第一销孔（4）的透光面积小于或者等于预设的阈值则调整第二连接板（5）的位置然后返回S2，若第一销孔（4）的透光面积大于预设的阈值则将所述销轴（7）插入到第一销孔（4）中。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法，所述腕臂包括平腕臂（1）和斜腕臂（2），平腕臂（1）固定连接有两个相互平行的第一连接板（3），第一连接板（3）上开设有若干个第一销孔（4），第二连接板（5）上开设有若干个第二销孔（6），其特征在于：所述方法包括如下步骤：
S1、将所述第二连接板（5）插入到两个所述第一连接板（3）之间；
S2、利用相机（8）沿所述第一销孔（4）的轴向对第一销孔（4）进行拍摄得到相对位置图像；
S3、对相对位置图像进行解析得到第一销孔（4）的透光面积；
S4、若第一销孔（4）的透光面积小于或者等于预设的阈值则调整第二连接板（5）的位置然后返回S2，若第一销孔（4）的透光面积大于预设的阈值则将所述销轴（7）插入到第一销孔（4）中。


2.如权利要求1所述的一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法，其特征在于：S1的具体方法为：
S11、选定用于移动所述第二连接板（5）的机器人，并且对机器人进行手眼标定得到相机坐标系与机器人坐标系的映射关系；
S12、利用机器人将第二连接板（5）插入到两个所述第一连接板（3）之间。


3.如权利要求2所述的一种用于加工腕臂的销轴精确安装方法，其特征在于：S2的具体方法为：
S21、将所述相机（8）设置在其中一个所述第一连接板（3）的侧方，并且相机（8）朝向所述第一销孔（4）；
S22、在另外一个第一连接板（3）的侧方设置背光光源（9），并且背光光源（9）朝向第一销孔（4）；
S23、启动背光光源（9）后利用相机（8）对第一销孔（4）进行拍摄得到所述相对位置图像。


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【专利技术属性】
技术研发人员：秦俊非，董建林，梁伟冬，李继亮，赵贤华，张桂平，
申请(专利权)人：中铁建电气化局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41