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目前,世界各航空工业发达国家对自动铆接技术的研究和应用已日渐成熟,并且正在朝着由柔性装配工装、模块化加工单元、数控定位系统、自动送料系统和数字化检测系统等组成的柔性装配系统方向发展。虽然我国一些航空工厂先后从国外引进了自动钻铆机,但是实际飞机装配中依然以手工方式为主。长期接触铆接产生的振动与噪声不仅会引起局部振动病和噪声性耳聋,而且对人体心血管系统、神经系统也会产生不良影响。为此,本文提出了一种用于机翼壁板零部件铆接的双并联机器人协同铆接系统。作为前期研究,本文的重点是利用数字样机技术对铆接并联机器人进行相关研究。具体的工作内容如下:(1)介绍了作为装配对象的飞机机翼翼面的结构及其组件间的连接方式,确定了自动铆接系统的功能,在比较了当前应用的两种自动钻铆系统的结构形式的基础上,提出了一种基于双并联机器人的自动铆接系统,制定了装配机翼翼面组件的工艺流程,在完成了并联机器人的构型设计和确定了回转工作台的结构形式后,利用Pro/e软件建立了并联机器人和回转工作台的数字样机。(2)对并联机器人的运动学和工作空间进行了分析和研究。其中包括并联机器人的位置逆解分析,平行约束机构的位置分析,铆枪与各驱动杆之间的速度和加速度映射关系的求解,并联机器人雅可比矩阵的计算,对驱动杆杆长及速度进行仿真,平行机构各构件的速度和加速度分析,工作空间的搜索。(3)利用ADAMS软件建立并联机器人的虚拟样机模型,通过仿真得到铆枪沿X、Y、Z轴运动时各驱动杆的杆长、速度和加速度变化曲线以及匀速和匀加速运动时驱动杆的驱动力变化曲线,验证了运动学数学模型的正确性,为控制系统的设计提供了依据。(4)在ADAMS/AutoFlex模块中建立了并联机器人的刚柔耦合模型作为振动仿真的机械模型,在ADAMS/Vibration模块中建立了并联机器人振动模型,然后进行了振动仿真,获得了并联机器人的频率响应曲线为并联机器人的结构设计提供了参考。(5)通过实验验证了建立的并联机器人数字样机的正确性。