自动钻铆多功能末端执行器系统优化研究

发布时间：2017-11-21 11:24

  本文关键词：自动钻铆多功能末端执行器系统优化研究

  更多相关文章： 飞机装配 末端执行器 有限元 优化 动态性能

【摘要】：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,获得了设备的模态参数,并据此提出了对设备刚度的修改策略,为工艺参数优化提供了基础;(4)分析了末端执行器主要驱动结构的动态性能,并对电机的驱动参数进行了优化,同时对末端执行器的加工节拍进行了仿真分析。应用上述研究成果,在机器人自动钻铆生产线上进行了实验验证,实验结果表明优化后的末端执行器结构更加合理,加工性能满足设计要求。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262.4

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王增翠;秦现生;白晶;王文龙;;飞机壁板自动制孔法向测量算法研究[J];机械设计与制造;2014年06期

2 张杰;秦现生;胡鹏;刘建平;;基于机器人的飞机部件自动制孔末端执行器设计[J];制造业自动化;2013年16期

3 钟明;辛经纬;郭又志;;基于ANSYS的俯仰齿轮箱应力及模态特性分析[J];机械传动;2012年10期

4 周炜;廖文和;田威;李东明;刘勇;;面向飞机自动化装配的机器人空间网格精度补偿方法研究[J];中国机械工程;2012年19期

5 王嵛;刘浩;田威;万世明;刘勇;李东明;;面向飞机自动化装配的机器人工作姿态规划[J];中国制造业信息化;2012年13期

6 龙泽明;郭士清;王桂莲;;复合伺服驱动高速进给工作台研究[J];制造技术与机床;2009年07期

7 马世平;;现场总线标准的现状和工业以太网技术[J];机电一体化;2007年03期

8 肖庆东;王仲奇;马强;孟俊涛;;大型飞机数字化装配技术研究[J];中国制造业信息化;2007年03期

9 袁红璇;;飞机结构件连接孔制造技术[J];航空制造技术;2007年01期

10 熊光楞,李伯虎,柴旭东;虚拟样机技术[J];系统仿真学报;2001年01期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 周勇;高速进给驱动系统动态特性分析及其运动控制研究[D];华中科技大学;2008年

2 陈磊;从现场总线到工业以太网的实时性问题研究[D];浙江大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 李冬磊;飞机数字化柔性装配钻铆加工控制技术研究[D];南京航空航天大学;2015年

2 孙鑫;航空材料自动化精密制孔工艺研究[D];南京航空航天大学;2014年

3 周卫雪;面向飞机装配的机器人运动轨迹和姿态离线规划与在线调整方法研究[D];南京航空航天大学;2012年

4 孙仲立;基于Labview的EMT变速器试验台架的研究[D];武汉理工大学;2012年

5 王继虎;面向飞机自动化装配的机器人精密制孔工艺参数优化[D];南京航空航天大学;2012年

6 王巧玉;基于EtherCAT总线的燃气轮机控制系统的研究与设计[D];湖北工业大学;2010年

，

本文编号：1210756