航空发动机叶片自动装配系统平台构型研究

发布时间：2021-06-15 18:50

　　本文针对航空发动机叶片传统装配大多采用人工装配、检测,致使装配质量、精度受人为因素的影响,导致装配效率低等问题。首次结合串联机器人具有结构简单、成本低、易控制、运动空间大等优势,设计了一套基于串联机器人的叶片自动装配系统平台。完成了对该系统平台的静力学分析及运动学仿真等研究。同时验证了该系统平台的可靠性。首先,本文从分析航空发动机叶片结构及传统装配方法出发,创造性地提出了叶片自动装配系统平台的三大要素:叶片自动输送装置、机械手夹具及轮盘固定平台。首次提出了4+2自由度约束理论,并基于该理论设计了4套叶片自动装配系统方案且均为首创,并对其进行综合分析选出最优方案。率先从理论上实现了航空发动机叶片从传统装配向数字化装配的转变。其次,本文首次设计了2套轮盘转移机构方案。对其进行综合分析选出最优方案,并通过该机构将叶片自动装配系统平台与盘轴柔性对接系统连接起来,形成了一套从叶片与轮盘装配到轮盘与轴装配的完整柔性装配系统。目前,未有与该柔性装配系统类似的方案出现,属于首创。同时本文利用有限元软件,从静力学角度入手对装配系统中的主要承力部件及典型定位部件的刚度及强度进行了分析,进而验证了所设计自动... 

【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

柔性快速换装系统应用实例

科研院校在柔性装配技术领域也展开了研究，如西北工业大学设计的针对飞机襟翼的柔性装配系统，如图1.2（a），采用模块化的柱式结构,由伺服电机驱动实现X 、Y 、Z模块的运动，该工装可实现4种襟翼的装配；此外还有针对飞机壁板结构分析装配需求而设计的柔性装配系统，如图1.2(b)，工装由专用的定位器夹具真空吸盘定位，经伺服电机控制、调整，可完成多种壁板组件的装配。虽然航空发动机柔性技术被广泛地应用于飞机装配制造领域，但对航空发动机来说却不能完全移植，需将航空发动机的装配工艺与结构特点相结合，在柔性装配、快速装配、自动化装配等领域进行深入研究

块化的柱式结构 (b) 机身壁板柔性装配工装图 1.2 科研院校研发的柔性工装系统机数字化装配的领域的研究，无论是科研度。西安航空发动机公司为提高 WS-20艺基础及水平脉动装配生产线设计技术[1结，自主开发设计了一套以集成方式建立动机产量[12]。沈阳航空航天大学研究生院的传统装配特点，设计了一套基于并联了对航空发动机轮盘的柔性夹紧定位。如生院的石宏教授课题组设计的航空发动性装配，是未来发动机总体装配方法的趋

【参考文献】：
期刊论文
[1]叶片自动装配系统平台构型研究[J]. 孙方成,于群,石宏.  沈阳航空航天大学学报. 2017(05)
[2]六自由度机械手结构及运动仿真研究[J]. 许超,郑艳龙.  辽宁大学学报(自然科学版). 2016(04)
[3]基于单元体设计的航空涡扇发动机装配标准研究[J]. 于宏军,朱瑾.  航空标准化与质量. 2016(04)
[4]基于数字化技术的航空发动机装配分析[J]. 于向财,蒋春峰,谭巍.  内燃机与配件. 2016(07)
[5]混联二自由度机械臂的运动学研究[J]. 邱敏敏,陈谊超.  煤矿机械. 2016(03)
[6]航空发动机转子柔性装配系统平台构型[J]. 刘思佳,李松林,石宏.  沈阳航空航天大学学报. 2015(06)
[7]排爆机械臂的运动学数值模拟研究[J]. 郑嘉铭.  机械制造与自动化. 2015(06)
[8]航空发动机水平脉动总装生产线规划研究[J]. 魏小红,谈军,方红文,常智勇,曹浩,邓奇.  航空制造技术. 2015(19)
[9]“十三五”机器人来了[J]. 许颖丽.  上海信息化. 2015(09)
[10]飞机制造企业中机械装配工艺相关问题[J]. 徐焘,张伟,孟禹彤.  黑龙江科技信息. 2014(35)

硕士论文
[1]航空发动机转子柔性装配系统平台构型研究[D]. 刘思佳.沈阳航空航天大学 2016
[2]四自由度关节机械臂运动仿真研究[D]. 周霏.南京航空航天大学 2015
[3]四自由度机械手轨迹规划及运动控制[D]. 张升.长安大学 2012



本文编号：3231588