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一种自动钻铆末端执行器的设计

根据航空航天产品自动装配设备研制需求,提出了一种能够兼顾功能需求和优化目标的产品设计与评估方法,并将该方法用于有减重需求的多功能自动钻铆末端执行器结构设计。针对  (本文共7页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
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自动钻铆多功能末端执行器系统优化研究

在航空制造领域,基于工业机器人的柔性装配钻铆技术凭借其高效率、高质量和高可靠性等显著优势,已成为飞机数字化柔性装配的重要发展趋势。自动钻铆末端多功能执行器作为机器人柔性装配系统的核心部件之一,其性能对产品加工质量有着直接的影响。本文针对飞机复合材料部件的加工设计了一款自动钻铆多功能末端执行器,并利用有限元法对设备静态、瞬态、模态性能进行全面的有限元分析,校核优化其结构。针对设备驱动系统,通过分析其动态响应性能提高其加工节拍。最后通过相关实验平台验证了加工效果。本文主要研究内容如下:(1)提出了针对复材垂尾部件自动钻铆多功能末端执行器的总体方案。详细分析了加工对象的需求以及工作流程,完成了系统机械结构和控制系统架构的设计规划;(2)在详细分析各个模块机械结构的基础上,结合对设备加工工况的分析,通过有限元仿真手段对结构进行了校核,并在此基础上对主要结构了轻量化改进;(3)通过仿真和实验方法对末端执行器的模态特性进行了研究,获得了设备...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳航空航天大学
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基于机器人系统的自动钻铆末端执行器设计

如何在制造过程中采用数字化手段保证飞机外形尺寸符合设计要求,是飞机制造领域主要研究的课题方向。其中自动钻铆技术是提高飞机制造精度,依靠机床精度或机器人系统精度保证外形尺寸的重要手段。本课题基于目前机器人自动钻孔和自动钻铆系统设计存在的位置精度不足,锪窝深度难以保证等一系列问题,设计了一种新的机器人钻铆末端执行器并使用五自由度运动补偿和柔性压紧机构分别提高位置精度和法向精度。首先,分析飞机装配现实需求,提出末端执行器主要执行的多种功能和整体布局结构,并进行系统组成划分,明确了整个钻铆流程中,各个机构实现的主要工作为接下来的各机构设计提供理论基础。然后,明确了末端执行器各个机构的详细结构,包括(1)X、Y轴运动机构、(2)A、B轴旋转机构(3)定位机构(4)切换机构(5)钻孔机构(6)涂胶机构(7)插钉机构(8)送钉机构(9)压脚机构(10)连接基座。并通过理论计算对机构中所需的气缸、电机、电主轴等进行标准件选型。之后,使用基于激光...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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飞机数字化柔性装配钻铆加工控制技术研究

在航空制造领域,基于工业机器人的柔性装配钻铆技术凭借其高效率、高质量和高可靠性等显著优势,已成为飞机数字化柔性装配的重要发展趋势。自动钻铆控制技术作为柔性装配钻铆系统的统筹核心,优选工业通信方式灵活组态现场被控设备,根据自动钻铆功能特点制定最佳控制策略和实施方案,从而确保自动钻铆加工任务高效、准确、有序完成。本文主要围绕飞机数字化柔性装配钻铆多功能复杂集成控制这一核心问题,开展了基于软硬件结合方式的自动控制技术研究。主要研究内容如下:(1)提出了自动钻铆控制系统的总体设计方案。从柔性装配钻铆系统的功能需求入手,分析了整体架构、设计功能及工作流程,进而提出了控制系统基于工业网络组态的硬件设计模式和基于多软件平台协同的软件设计模式,并以此完成了自动钻铆控制系统总体方案设计。(2)开展了工业机器人外部自动控制技术应用研究。针对自动钻铆系统对工业机器人提出的高绝对定位精度、广可达空间和易集成控制等性能要求,灵活运用库卡机器人外部自动控制...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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飞机大部件钻铆加工的控制系统研究

随着我国航空领域快速发展,用于飞机装配的多种关键技术也越来越多的应用到生产中。其中,自动钻铆控制技术更是发展迅速,逐渐取代人工钻铆,提高了飞机零部件的装配效率。同样的,机身大部件的装配过程作为整机装配的重要一环,也亟需寻求现代化的自动钻铆加工技术,本文主要针对用于机身大部件装配钻铆加工的数控机床,展开控制系统的研究与设计工作,推进国产基础装备向高精度、高速、高效的国际先进水平发展。全文主要研究内容如下:(1)设计了应用于机身大部件装配的自动钻铆控制系统总体方案。从机身大部件装配的功能需求出发,分析了组合加工机床的系统组成,包括各个功能模块以及整个机床的工作流程,分别从硬件层面和软件层面对控制系统进行分析,提出了基于华中8型数控系统的硬件组态和基于PC的多软件协同的集成控制软件的实施方案。(2)对机身大部件组合机床各功能模块分别进行详细的控制系统设计。将组合机床按照功能需求进行模块化划分,主要分为机床本体及转台、末端执行器和柔性工...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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飞机部件自动钻铆机床离线编程与仿真规划研究

自动钻铆是提高飞机装配质量和效率的重要途径,离线编程作为自动钻铆的关键技术,已成为国内外航空装配领域的研究热点。相比示教编程,离线编程具有更高的灵活性,能够面向更加复杂的加工任务的规划。本文结合实际项目需求,对飞机部件自动钻铆机床的离线编程与仿真技术进行了研究,主要研究内容如下:(1)根据飞机部件自动钻铆机床的结构组成与工作原理,对各个工艺装备在离线编程中的任务规划需求进行了详细分析,在此基础上提出了离线编程系统设计的总体方案。(2)对离线编程的数据来源进行分析,提出了结合UDF、Automation两种二次开发方式建立机身产品工艺数模的方法,在此基础上研究了产品工艺信息的提取和管理方法。(3)从机床、末端执行器和转台三个方面阐述了离线规划的主要任务,提出了转台工位划分、孔位加工路径规划和通过孔位工艺信息与工艺数据库关联实现加工工艺规划的方法。(4)讨论了通过机床NC代码在DELMIA平台下自动建立机床系统动态仿真的方法,定义了...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>