蜂窝结构板发泡胶自动填充系统研制

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1、工学硕士学位论文蜂窝结构板发泡胶自动填充系统研制DEVELOPMENTOFSTYROFOAMAUTOMATICIMPLANTINGSYSTEMSFORHONEYCOMBSTRUCTURALPANEL金雪松哈尔滨工业大学2016年3月国内图书分类号：TP242.6学校代码：10213国际图书分类号：681.5密级：公开工学硕士学位论文蜂窝结构板发泡胶自动填充系统研制硕士研究生：金雪松导师：邓宗全教授申请学位：工学硕士学科：机械设计及理论所在单位：机电工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP242.6U.D.C:681.5D

2、issertationfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFSTYROFOAMAUTOMATICIMPLANTINGSYSTEMSFORHONEYCOMBSTRUCTURALPANELCandidate：JinXuesongSupervisor：Prof.DengZongquanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalDesignandTheoryAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDat

3、eofDefence：March,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要铝蜂窝结构板具有比强度高、比刚度大、隔热隔音、抗疲劳和质量轻等优越的性能，在航空、航天、船舶和建筑等领域应用十分广泛。目前国内铝蜂窝结构板制造主要是靠手工生产，效率低，品质不稳定，制约了产能的提升，制造自动化的需求迫在眉睫。本文研制了一种铝蜂窝结构板发泡胶自动填充系统，包括切胶装置、末端执行器和控制系统等部分，实现了发泡胶填充的自动化。本文首先在分析技术要求基础上，结合传统的发泡胶填充工艺

4、，对发泡胶自动填充系统进行总体方案设计。然后根据总体方案的工作原理，对切胶装置和末端执行器进行了详细的结构设计，其中，切胶装置采用钢带传送发泡胶，经过涡流管制冷降温后，送至切刀进行切割，末端执行器包括胶条输送装置、填充管和视觉定位装置。选用库卡六自由度工业机器人作为末端执行器的载体，可实现大范围、快速和高精度的孔位定点。采用视觉定位装置实现蜂窝孔中心快捷、准确定位。最后，对控制系统硬件和软件进行了详细设计，实现了对切胶、输送和填充过程的有效控制。本文通过实际生产来验证发泡胶自动填充系统的功能和性能。实验结果表明，该系统对于不同种类蜂窝孔的填充效果良好，能连续稳定地自动完成填充

5、作业，达到了预期的设计目标。关键词：铝蜂窝结构板；发泡胶填充；视觉定位；工业机器人；自动化-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAluminumhoneycombpanelhasbeenwidelyusedinaviation,aerospace,shipbuilding,architectureandotherfields,duetoitssuperiorperformanceofhighspecificstrength,highspecificstiffness,heatandsoundinsulation,anti-fatigueandlightweigh

6、t,etc.Currentmanufacturingprocessofaluminumhoneycombpanelreliesmainlyonmanualoperation,andthereforebothefficiencyandqualityareextremelylow.Consequently,thetraditionalwayofmanufacturingofhoneycombpanelhasseriouslyrestrictedthedevelopmentofproductivity.Hence,manufacturingautomationisofsignifi

7、cantimportanceforChina'saerospacedevelopment.Inthispaper,adesignofanautomaticsystemforimplantingstyrofoamintocellsinaluminumhoneycombpanelwhichiscomprisedoftherubbercuttingmechanism,theendeffectorandthecontrolsystemtorealizetheautomationoffoamfilledispro