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《自動制孔機器人在翼面類部件應用中的問題及研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、綜述OVERVIEW自動制孔機器人在翼面類部件應用中的問題及研究ProblemandResearchAboutAutoDrillingRobotUsedonWingStructure中航工業(yè)成都飛機工業(yè)(集團)有限責任公司李建川 侯 捷 劉 蘭 楊利民[摘要]主要側(cè)重于自動制孔機器人在加工應用要完成數(shù)模創(chuàng)建、數(shù)控加工程序編制、加工程序仿真等中存在的問題,針對翼面類部件在裝配時的特點以及特加工準備工作,并設(shè)定機器人加工時的參數(shù),保證在加殊要求,進行了必要的分析與研究,提出了相應的解決工過程中不會出現(xiàn)機器人與工件或工裝出現(xiàn)碰撞,如圖方案,以實現(xiàn)自
2、動制孔機器人在翼面類部件的裝配加工1所示。中順利應用?,F(xiàn)場加工階段則是機器人系統(tǒng)根據(jù)離線編程得到關(guān)鍵詞:自動制孔機器人 翼面類部件 加工動的加工程序進行實際加工的過程,具體流程如圖2所作 基準掃描 法向找正示。[ABSTRACT]Analysisandresearchaboutprob-lemsofautodrillingrobotinprocessandapplicationismainlyplacedparticularemphasison,aimingatcharacter-isticsandspecificrequirementsin
3、assemblyofwingstruc-ture,correspondingsolvingprojectisputforwardtosuc-cessfulapplicationofautomaticdrillingrobotinassemblyprocessofwingstructure.Keywords:AutomaticdrillingrobotWingstruc-tureMachinemovementScanbasicstandardNor-maldirectionseeking圖1 機器人加工設(shè)備精確建模自動制孔技術(shù)是航空制造領(lǐng)域應用
4、最廣泛、最成熟Fig.1 Accuratemodelingofautomaticdrillingrobotmachine的機器人應用技術(shù),自20世紀70年代開始在國外得到普遍應用,現(xiàn)已發(fā)展出較為成熟的工藝加工方法,并被工件上架基準孔掃描打點測試廣泛應用于碳纖維復合材料、鈦合金、鋁合金等多種材料的裝配生產(chǎn)中。國外鉚接裝配技術(shù)幾十年的應用證涂膠孔位加工明,采用自動制孔機后裝配效率較之手工鉚接裝配提高了至少10倍,并能節(jié)約安裝成本、改善勞動條件,更能[1]確保安裝質(zhì)量,大大減少人為因素造成的缺陷。選送抽釘抽鉚隨著我國航空工業(yè)研制的新機種性能、水平的
5、不斷提高,在鉚接裝配生產(chǎn)過程中,自動制孔技術(shù)得到了更圖2 機器人現(xiàn)場加工流程示意圖Fig.2 Processflowofrobotfieldwork加廣泛的應用。目前,自動制孔機器人加工系統(tǒng)主要以飛機壁板、翼面類部件為加工對象,本文將針對自動制孔機器人在翼面類部件的應用中出現(xiàn)的問題及難點進2 翼面類部件裝配加工特點行研究。隨著航空工業(yè)對新機種性能、水平要求的不斷提高以及復合材料在航空工業(yè)中的廣泛應用,翼面類部件目1 自動制孔機器人加工流程前大多都采用復材疊層結(jié)構(gòu)形式,于是,在使用機器人使用自動制孔機器人進行加工生產(chǎn),是一個復雜的系統(tǒng)進行鉆孔加
6、工過程中,對加工參數(shù)的要求變得更數(shù)控加工控制過程,整個過程總體上分為兩個步驟,即高、更復雜。離線編程階段和現(xiàn)場加工階段。其中,離線編程階段需同時機器人自動制孔系統(tǒng)加工翼面類部件時,一般2013年第20期·航空制造技術(shù)55綜述OVERVIEW都會使用柔性裝夾系統(tǒng),以達到節(jié)約加工成本、減少占但是對于翼面類部件,因為其材料組成為復合材料用空間的目的,其機構(gòu)形式如圖3所示。疊層結(jié)構(gòu),機器人在加工疊層結(jié)構(gòu)時,其加工動作與參數(shù)設(shè)置變的更加復雜:在刀具從一種材料進入另一種材料時,由于兩種材料的主軸進給和轉(zhuǎn)速等參數(shù)不相同,就需要額外設(shè)定主軸的加工動作,使主軸
7、進給和轉(zhuǎn)速能夠順利地進行轉(zhuǎn)換,盡量減少對加工孔質(zhì)量的影響;此外,由于兩種材料之間存在間隙,壓力腳的壓力值只有保持在特定的范圍內(nèi),才能在不損傷外蒙皮的表面質(zhì)量的同時,盡可能減小兩種材料之間的間隙,防止鉆頭在間隙位置發(fā)生震動。3.2 加工基準問題目前機器人系統(tǒng)提供的定位基準方式有3種,分別是無基準掃描、2個基準孔掃描以及4個基準孔掃描。無基準掃描時,機器人完全按照理論坐標值來進行加工,這種情況要求產(chǎn)品的制造十分精確、沒有過大的變形、產(chǎn)品在工裝上定位準確,同時對于系統(tǒng)自身的精圖3 柔性裝夾系統(tǒng)示意Fig.3 Flexiblefixturesyste
8、m度、位置等也有較高要求。2個基準孔掃描的方式適用于一些比較特殊的情柔性裝夾系統(tǒng)的特點是:只需要改變使用的定位器況,即當需要加工的點在一條直線上時,可以將端點2的種