大型飛機身環(huán)形對接區(qū)高效精確制孔技術.pdf

1、大型飛機機身對接區(qū)域制孔是飛機數(shù)字化裝配過程中的重要一環(huán)，而傳統(tǒng)的人工制孔具有效率低、孔位精度和成孔質(zhì)量不穩(wěn)定以及工人勞動強度大等缺點，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代飛機制造的高壽命、高精度和高效率的要求。為此，國內(nèi)外研制了很多專用于機身部件制孔/鉆鉚的自動化設備，但這些設備大多并不適用于機身對接區(qū)域制孔任務，少數(shù)比較適用的系統(tǒng)不僅有著各種缺陷，而且核心技術為國外所掌握。目前，國內(nèi)在大型機身對接區(qū)域依然以落后的手工制孔、鉚接為主。在此背景下，浙江大學

2、通過自主創(chuàng)新，研制了一套專用于大型飛機機身對接區(qū)域自動化制孔的環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用雙層軌道結(jié)構和視覺測量系統(tǒng)，能夠在一次設備安裝的情況下實現(xiàn)全區(qū)域精確制孔，從而為國內(nèi)解決機身對接區(qū)域制孔問題提供了一種可行的解決方案。
　　本文首先明確了課題研究背景及選題意義，綜述了飛機數(shù)字化裝配技術、機身段數(shù)字化裝配對接技術在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和方向，并對現(xiàn)有的機身環(huán)形對接區(qū)域自動化制孔設備及各自的優(yōu)缺點進行了分析和對比，然后引出本論文

3、的研究對象和研究內(nèi)容，并對該套環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng)的主要結(jié)構組成、電氣控制系統(tǒng)、操作軟件系統(tǒng)及主要功能模塊等進行了分析。
　　然后，在環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng)雙層軌道結(jié)構基礎上提出步進式自動轉(zhuǎn)站法，深入分析該方法的基本原理和具體實施方案;提出了基于磁性接近開關的站位標識法和轉(zhuǎn)站粗定位方法，設計自動轉(zhuǎn)站控制流程;分析了轉(zhuǎn)站過程中的有害沖擊現(xiàn)象，并采用數(shù)據(jù)估計+公式推導的方式闡述了沖擊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，給出抑制有害沖擊現(xiàn)象的解決方案。

4、>　　再后，研究了基于視覺測量系統(tǒng)的設備底座位姿標定方法。首先明確了環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng)進行視覺在線測量的原因以及對實際設備底座位姿進行標定的重要性，然后通過系統(tǒng)運動學建模確立設備底座坐標系、建立手眼關系和提出視覺測量原理，并在此基礎上提出并分析了基于工業(yè)相機視覺測量系統(tǒng)的底座位姿標定方法。
　　最后，通過實驗環(huán)節(jié)驗證了基于磁性接近開關的轉(zhuǎn)站粗定位方法的可靠性;根據(jù)步進式轉(zhuǎn)站原理設計出自動轉(zhuǎn)站控制流程，并通過實際轉(zhuǎn)站驗證其可行性;