展開天線柔性工裝離線編程與仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、展開天線是航天器通信系統(tǒng)的重要組成部分,其工裝是保證空間天線質(zhì)量和提高裝配效率的重要環(huán)節(jié)。由于展開天線結(jié)構(gòu)的多樣性以及生產(chǎn)批量小的原因,在展開天線的制造裝配過程中使用柔性工裝系統(tǒng)是極其必要的。而對(duì)于多點(diǎn)陣成形柔性工裝系統(tǒng)而言,開發(fā)一套合適的離線編程與仿真軟件是其關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文所述柔性工裝系統(tǒng)是融合先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的軟硬件結(jié)合裝備,是實(shí)現(xiàn)曲面零件數(shù)字化制造和裝配的先進(jìn)工藝裝備。該系統(tǒng)是一種多點(diǎn)陣成形柔性工裝系

2、統(tǒng),可精確地定位和支撐展開天線等復(fù)雜曲面零件的工裝工作。當(dāng)展開天線的尺寸和外形發(fā)生變化時(shí),工裝外形和布局能夠自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,改變定位與支撐位置,以適應(yīng)不同的零部件結(jié)構(gòu)和定位支撐要求,具有柔性化和通用性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
　　本文基于產(chǎn)品的數(shù)字化模型,實(shí)現(xiàn)面向柔性工裝系統(tǒng)定位銷的調(diào)形運(yùn)動(dòng)軌跡和動(dòng)作編程處理,為設(shè)備的作業(yè)提供控制數(shù)據(jù),對(duì)原始五維數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,同時(shí)擁有模擬仿真和現(xiàn)場(chǎng)分析的能力,在現(xiàn)場(chǎng)又可將分析得到的數(shù)據(jù)傳遞給

3、柔性工裝的控制系統(tǒng),用于控制硬件設(shè)備運(yùn)動(dòng)。離線編程軟件是將五維數(shù)字化模型轉(zhuǎn)化為柔性工裝系統(tǒng)可以識(shí)別的語言的關(guān)鍵工具,也是保證柔性工裝系統(tǒng)調(diào)形、構(gòu)造離散定位點(diǎn)、形成展開天線類復(fù)雜曲面的包絡(luò)面的關(guān)鍵。
　　根據(jù)展開天線柔性工裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征,利用VC++編程語言和OpenGL圖形程序接口編制出整個(gè)離線編程軟件的框架,具備所需的各項(xiàng)基本功能。然后在這個(gè)框架下對(duì)柔性工裝的調(diào)整運(yùn)動(dòng)限制條件分析進(jìn)行分析,確定柔性工裝系統(tǒng)的定位過程,輸出調(diào)整運(yùn)

4、動(dòng)控制數(shù)據(jù),從而指導(dǎo)柔性工裝的調(diào)整運(yùn)動(dòng)。根據(jù)柔性工裝調(diào)整運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況,進(jìn)行了調(diào)整模塊的軌跡規(guī)劃,以此得到正確合理的調(diào)整運(yùn)動(dòng)方案,將所設(shè)計(jì)的算法加入到軟件中去,從而在使軟件具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。最后還對(duì)展開天線進(jìn)行了面形精度的誤差分析,驗(yàn)證了所編制的離線編程軟件是否符合要求。
　　展開天線柔性工裝系統(tǒng)的離線編程與仿真系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)生成柔性工裝系統(tǒng)中各調(diào)整模塊的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)行調(diào)整模塊運(yùn)動(dòng)的軌跡規(guī)劃等功能;而對(duì)柔性工裝擬合的展開天線拋物面