飛機(jī)柔性裝配自動(dòng)化鉆孔控制技術(shù)研究.pdf

1、飛機(jī)制造水平不僅體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平，也是國(guó)家綜合技術(shù)實(shí)力的體現(xiàn)。隨著我國(guó)大飛機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略的深入以及現(xiàn)代飛機(jī)制造需求使得傳統(tǒng)手工鉆鉚加工制造工藝面臨更新?lián)Q代的挑戰(zhàn)，迫切需要一種更為高效、高質(zhì)量的自動(dòng)化加工方案。隨著機(jī)電技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化鉆鉚技術(shù)替代傳統(tǒng)人工鉆鉚技術(shù)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。
　　基于機(jī)器人的飛機(jī)柔性裝配技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化鉆鉚技術(shù)的最具發(fā)展的前沿技術(shù)之一，它具有柔性度高、成本相對(duì)較低等特點(diǎn)，越來(lái)越受

2、到各大飛機(jī)制造企業(yè)的關(guān)注。基于機(jī)器人的飛機(jī)柔性裝配技術(shù)主要包括：機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)、精度補(bǔ)償技術(shù)、離線編程技術(shù)、集成控制技術(shù)等，而集成控制技術(shù)是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)柔性裝配動(dòng)作的關(guān)鍵技術(shù)，它涉及了機(jī)器人控制、末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制、地軌上第七軸的控制以及系統(tǒng)中如法向檢測(cè)、深度檢查及眾多傳感器等各類(lèi)硬件控制等，最終按照機(jī)器人離線編程的指令實(shí)現(xiàn)滿足飛機(jī)裝配要求的鉆鉚功能。
　　本論文以**飛機(jī)制造公司飛機(jī)小翼部件離線編程與控制軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為背景，圍繞基

3、于機(jī)器人裝配自動(dòng)化鉆孔中的集成控制技術(shù)為核心展開(kāi)研究，著重研究多傳感器、多智能體、多任務(wù)系統(tǒng)協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，論文主要研究?jī)?nèi)容有：
　?。?）對(duì)飛機(jī)柔性裝配自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。在分析控制系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上，規(guī)劃了控制系統(tǒng)的流程，實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)架構(gòu)，設(shè)計(jì)第七軸地軌、末端執(zhí)行器、激光跟蹤儀的控制方案。
　?。?）研究末端執(zhí)行器系統(tǒng)控制技術(shù)。采用基于TwinCAT的軟PLC和EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)

4、化控制方案,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)柔性裝配自動(dòng)鉆孔系統(tǒng)控制任務(wù)。
　　（3）提出分站式耦合第七軸的工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)。研究機(jī)器人外部自動(dòng)化控制技術(shù)，采用分站式控制原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人第七軸局部全閉環(huán)高精度定位控制，滿足大機(jī)翼裝配時(shí)的精度要求。
　?。?）在研究上述控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)的控制軟件。完成控制系統(tǒng)軟件流程規(guī)劃、精度補(bǔ)償包設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制等核心模塊開(kāi)發(fā)工作。與離線編程軟件等一起協(xié)同工作，機(jī)器人空間絕對(duì)定位精度<0.5m