基于工业机器人的飞机交点孔孔口倒角加工技术研究
发布时间：2021-04-15 06:16
为了去除因机加工产生的毛刺以及便于零件间装配,在飞机装配现场需要对飞机交点孔孔口进行倒角加工作业。然而装配现场的飞机交点孔的工装设备复杂,操作空间狭小,使得传统机床难以使用,只能依靠效率与质量难以保证的手动加工。针对这种情况,本文以工业机器人为加工平台,构建了一套飞机交点孔孔口倒角加工系统。论文主要研究内容如下:首先阐述了论文的研究背景和意义,介绍了机器人在飞机装配中的应用及其关键技术的研究现状,结合实际工程需求,提出基于工业机器人及制孔末端执行器的飞机交点孔孔口倒角加工方法;介绍了工业机器人孔口倒角加工系统的结构组成、控制系统组成,详细说明了机器人孔口倒角试验加工工艺流程。构建了机器人孔口倒角切削力模型,在综合考虑机器人刚度特性、倒角加工特点及压脚作用的基础上,构建了系统动力学模型,通过机器人关节刚度辨识试验及模态分析试验,获得固定倒角姿态下动力学微分方程参数。基于四阶龙格库塔法数值求解结果对振动成因进行了深入分析,发现在轴向力作用下机器人产生明显动态变形,在径向力与切向力作用下机器人则发生明显强迫振动,振动的主体是机器人本体。提出了一种机器人反向倒角切削方法,以抑制振动的发生:反向...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２机器人钻孔试验系统??３??
图１．?１?ＯＮＣＥ机器人钻孔系统??美国ＬＭ?Ｔ公司开发了?一套龙门式钻孔系统（Ｊ?ＧＡ?Ｄ?Ｓ?），该系统以工业机器人为平台，??使用激光定位设备等多种辅助设备，确保了钻孔工作的高效及高品质完成。图１．１所示??的ＯＮＣＥ机器人钻孔系统是美国ＥＩ公司与波音公司联合设计的一套自动化钻孔系统［％，??该系统在某型战斗机后缘襟翼的钻孔及锪窝作业中已成功使用。国内的浙江大学［２１，２２１??和北京航空航天大学［２３］也分别研究开发出机器人钻孔系统，并成功应用于不同机型的??壁板钻孔工作中，图１．２所示为浙江大学开发的机器人钻孔系统，该系统集成钻孔和锪??窝功能于一体，具有位置误差补偿、末端位置校正等功能。通过大量工程试验及现场??应用证实，系统钻孔效率在每分钟６个以上，制孔质量及精度优于飞机装配中加工工??艺要求。??图１．２机器人钻孔试验系统??３??
第１章绪论??霧禮糊??图１．?１?ＯＮＣＥ机器人钻孔系统??美国ＬＭ?Ｔ公司开发了?一套龙门式钻孔系统（Ｊ?ＧＡ?Ｄ?Ｓ?），该系统以工业机器人为平台，??使用激光定位设备等多种辅助设备，确保了钻孔工作的高效及高品质完成。图１．１所示??的ＯＮＣＥ机器人钻孔系统是美国ＥＩ公司与波音公司联合设计的一套自动化钻孔系统［％，??该系统在某型战斗机后缘襟翼的钻孔及锪窝作业中已成功使用。国内的浙江大学［２１，２２１??和北京航空航天大学［２３］也分别研究开发出机器人钻孔系统，并成功应用于不同机型的??壁板钻孔工作中，图１．２所示为浙江大学开发的机器人钻孔系统，该系统集成钻孔和锪??窝功能于一体，具有位置误差补偿、末端位置校正等功能。通过大量工程试验及现场??应用证实
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器人载体的螺旋铣制孔精度研究[J]. 刘刚,陈祖朋,高凯晔,周兰,柯映林,何凤涛. 应用基础与工程科学学报. 2015(05)
[2]机器人镗孔加工系统稳定性分析[J]. 方强,李超,费少华,孟涛. 航空学报. 2016(02)
[3]装配仿真技术在飞机研制阶段的应用[J]. 郭佳,郑伟. 航空制造技术. 2014(Z2)
[4]MEP倒角刀在航空零件中的应用[J]. Teun Van Asten,Jan Willem Van lperen. 工具技术. 2014(10)
[5]机器人自动制孔中绝对定位误差的分析与补偿[J]. 董辉跃,周华飞,尹富成. 航空学报. 2015(07)
[6]机器人自动化制孔系统[J]. 毕运波,李永超,顾金伟,郭英杰,闻立波,汪少斌,黄红. 浙江大学学报(工学版). 2014(08)
[7]航空精密偶件去毛刺方法的研究[J]. 张静,朱春江,赵龙. 航空精密制造技术. 2014(02)
[8]基于工业机器人的飞机柔性装配技术[J]. 沈建新,田威. 南京航空航天大学学报. 2014(02)
[9]高速切削表面粗糙度研究进展[J]. 陈良芳,林有希. 工具技术. 2013(09)
[10]切削加工表面粗糙度预测方法[J]. 段春争,郝清龙. 组合机床与自动化加工技术. 2013(08)
硕士论文
[1]基于力控制方法的工业机器人磨削研究[D]. 刘文波.华南理工大学 2014
[2]飞机起落架关键零件的数控加工研究[D]. 崔坤明.四川大学 2005
本文编号：3138807
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２机器人钻孔试验系统??３??
图１．?１?ＯＮＣＥ机器人钻孔系统??美国ＬＭ?Ｔ公司开发了?一套龙门式钻孔系统（Ｊ?ＧＡ?Ｄ?Ｓ?），该系统以工业机器人为平台，??使用激光定位设备等多种辅助设备，确保了钻孔工作的高效及高品质完成。图１．１所示??的ＯＮＣＥ机器人钻孔系统是美国ＥＩ公司与波音公司联合设计的一套自动化钻孔系统［％，??该系统在某型战斗机后缘襟翼的钻孔及锪窝作业中已成功使用。国内的浙江大学［２１，２２１??和北京航空航天大学［２３］也分别研究开发出机器人钻孔系统，并成功应用于不同机型的??壁板钻孔工作中，图１．２所示为浙江大学开发的机器人钻孔系统，该系统集成钻孔和锪??窝功能于一体，具有位置误差补偿、末端位置校正等功能。通过大量工程试验及现场??应用证实，系统钻孔效率在每分钟６个以上，制孔质量及精度优于飞机装配中加工工??艺要求。??图１．２机器人钻孔试验系统??３??
第１章绪论??霧禮糊??图１．?１?ＯＮＣＥ机器人钻孔系统??美国ＬＭ?Ｔ公司开发了?一套龙门式钻孔系统（Ｊ?ＧＡ?Ｄ?Ｓ?），该系统以工业机器人为平台，??使用激光定位设备等多种辅助设备，确保了钻孔工作的高效及高品质完成。图１．１所示??的ＯＮＣＥ机器人钻孔系统是美国ＥＩ公司与波音公司联合设计的一套自动化钻孔系统［％，??该系统在某型战斗机后缘襟翼的钻孔及锪窝作业中已成功使用。国内的浙江大学［２１，２２１??和北京航空航天大学［２３］也分别研究开发出机器人钻孔系统，并成功应用于不同机型的??壁板钻孔工作中，图１．２所示为浙江大学开发的机器人钻孔系统，该系统集成钻孔和锪??窝功能于一体，具有位置误差补偿、末端位置校正等功能。通过大量工程试验及现场??应用证实
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器人载体的螺旋铣制孔精度研究[J]. 刘刚,陈祖朋,高凯晔,周兰,柯映林,何凤涛. 应用基础与工程科学学报. 2015(05)
[2]机器人镗孔加工系统稳定性分析[J]. 方强,李超,费少华,孟涛. 航空学报. 2016(02)
[3]装配仿真技术在飞机研制阶段的应用[J]. 郭佳,郑伟. 航空制造技术. 2014(Z2)
[4]MEP倒角刀在航空零件中的应用[J]. Teun Van Asten,Jan Willem Van lperen. 工具技术. 2014(10)
[5]机器人自动制孔中绝对定位误差的分析与补偿[J]. 董辉跃,周华飞,尹富成. 航空学报. 2015(07)
[6]机器人自动化制孔系统[J]. 毕运波,李永超,顾金伟,郭英杰,闻立波,汪少斌,黄红. 浙江大学学报(工学版). 2014(08)
[7]航空精密偶件去毛刺方法的研究[J]. 张静,朱春江,赵龙. 航空精密制造技术. 2014(02)
[8]基于工业机器人的飞机柔性装配技术[J]. 沈建新,田威. 南京航空航天大学学报. 2014(02)
[9]高速切削表面粗糙度研究进展[J]. 陈良芳,林有希. 工具技术. 2013(09)
[10]切削加工表面粗糙度预测方法[J]. 段春争,郝清龙. 组合机床与自动化加工技术. 2013(08)
硕士论文
[1]基于力控制方法的工业机器人磨削研究[D]. 刘文波.华南理工大学 2014
[2]飞机起落架关键零件的数控加工研究[D]. 崔坤明.四川大学 2005
本文编号：3138807
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