大型飛機(jī)身環(huán)形對(duì)接區(qū)高效精確制孔技術(shù).pdf

1、大型飛機(jī)機(jī)身對(duì)接區(qū)域制孔是飛機(jī)數(shù)字化裝配過(guò)程中的重要一環(huán)，而傳統(tǒng)的人工制孔具有效率低、孔位精度和成孔質(zhì)量不穩(wěn)定以及工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代飛機(jī)制造的高壽命、高精度和高效率的要求。為此，國(guó)內(nèi)外研制了很多專用于機(jī)身部件制孔/鉆鉚的自動(dòng)化設(shè)備，但這些設(shè)備大多并不適用于機(jī)身對(duì)接區(qū)域制孔任務(wù)，少數(shù)比較適用的系統(tǒng)不僅有著各種缺陷，而且核心技術(shù)為國(guó)外所掌握。目前，國(guó)內(nèi)在大型機(jī)身對(duì)接區(qū)域依然以落后的手工制孔、鉚接為主。在此背景下，浙江大學(xué)

2、通過(guò)自主創(chuàng)新，研制了一套專用于大型飛機(jī)機(jī)身對(duì)接區(qū)域自動(dòng)化制孔的環(huán)形軌道自動(dòng)制孔系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用雙層軌道結(jié)構(gòu)和視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，能夠在一次設(shè)備安裝的情況下實(shí)現(xiàn)全區(qū)域精確制孔，從而為國(guó)內(nèi)解決機(jī)身對(duì)接區(qū)域制孔問(wèn)題提供了一種可行的解決方案。
　　本文首先明確了課題研究背景及選題意義，綜述了飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)、機(jī)身段數(shù)字化裝配對(duì)接技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和方向，并對(duì)現(xiàn)有的機(jī)身環(huán)形對(duì)接區(qū)域自動(dòng)化制孔設(shè)備及各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析和對(duì)比，然后引出本論文

3、的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容，并對(duì)該套環(huán)形軌道自動(dòng)制孔系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)組成、電氣控制系統(tǒng)、操作軟件系統(tǒng)及主要功能模塊等進(jìn)行了分析。
　　然后，在環(huán)形軌道自動(dòng)制孔系統(tǒng)雙層軌道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提出步進(jìn)式自動(dòng)轉(zhuǎn)站法，深入分析該方法的基本原理和具體實(shí)施方案;提出了基于磁性接近開(kāi)關(guān)的站位標(biāo)識(shí)法和轉(zhuǎn)站粗定位方法，設(shè)計(jì)自動(dòng)轉(zhuǎn)站控制流程;分析了轉(zhuǎn)站過(guò)程中的有害沖擊現(xiàn)象，并采用數(shù)據(jù)估計(jì)+公式推導(dǎo)的方式闡述了沖擊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，給出抑制有害沖擊現(xiàn)象的解決方案。

4、>　　再后，研究了基于視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)備底座位姿標(biāo)定方法。首先明確了環(huán)形軌道自動(dòng)制孔系統(tǒng)進(jìn)行視覺(jué)在線測(cè)量的原因以及對(duì)實(shí)際設(shè)備底座位姿進(jìn)行標(biāo)定的重要性，然后通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模確立設(shè)備底座坐標(biāo)系、建立手眼關(guān)系和提出視覺(jué)測(cè)量原理，并在此基礎(chǔ)上提出并分析了基于工業(yè)相機(jī)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的底座位姿標(biāo)定方法。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)驗(yàn)證了基于磁性接近開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)站粗定位方法的可靠性;根據(jù)步進(jìn)式轉(zhuǎn)站原理設(shè)計(jì)出自動(dòng)轉(zhuǎn)站控制流程，并通過(guò)實(shí)際轉(zhuǎn)站驗(yàn)證其可行性;