基于并联机构的可重构柔性夹具研究

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1、自动化装配装备及其应用APPLICATIONOFAUTOMATICASSEMBLYEQUIPMENT*基于并联机构的可重构柔性夹具研究ResearchonParallelMechanismBasedReconfigurableFlexibleFixture清华大学国家CIMS工程技术研究中心肖姝娴　张林鍹　李　惠中航工业北京航空制造工程研究所杜兆才　　　　　　　　[摘要]本文对数字化柔性装配领域中的重点问工装技术、工装定位布局、仿真控制技术、测量系统等技题——可重构柔性夹具设计进行研究，分别就夹

2、具定位术，是在计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）技术、信息和夹具验证两方面的关键技术进行阐述。并针对实际网络技术、装配工艺技术、自动化控制技术、仿真技术、需求，提出一套基于并联机构的可重构柔性夹具设计的数字化测量技术等的基础上综合发展而来，具有智能实施技术方案，该设计方案具有模块化、智能化、通用化化、模块化、虚拟化等特点。数字化柔性装配系统包括等特点。用来定位和夹紧的数字化柔性工装、采用数控钻铆技术关键词：柔性装配　可重构夹具　并联机构　夹的自动连接设备、用来在线检测的激光跟踪仪，这些部具定

3、位布局　构件库设计件在装配数据和数控程序的协同驱动下，完成大部件的[1][ABSTRACT]Reconfigurablefixturedesignisthe自动装配。本文研究具有灵活结构的可重构柔性工keyissueofdigitalflexiblyassembly.Thepossibilityof装夹具的设计，包括并联机构分析、定位布局算法研究、usingreconfigurablefixturedeviceisprovedbymodel-工装构件库设计。ingoffixturepositio

4、nandfixturedesign.Accordingtotheneedsofaircraftassembly,aparallelmechanismasa1　基于并联机构的可重构柔性夹具fixtureholdingdevicecomponentandlibrary-basedimple-夹具作为装配过程中的辅助工具，在产品制造过程mentationasatechnicalsolutionsispresented.Thedesign中不会带来直接的经济效益，但是夹具设计的合理性对hasstiffn

5、ess,flexibility,dynamicsuperiorperformance装配精度、复杂度有着重大的影响。如果对于每个制造characteristics,butalsohashighversatility.过程中的装配体都采用专用夹具，显然成本高、夹具类Keywords:FlexibleassemblyReconfigurable型繁多，因此在装配过程中使用可重构柔性夹具，在装fixtureParallelmechanismFixturepositionCompo-配需求改变后可以迅速

6、调整这种通用夹具的结构使其nentlibrarydesign更好地满足装配要求，成为符合某一装配体条件的专用夹具。在机械制造的各个环节中，无论从工作量上看，还O.J.Bakker等指出了柔性夹具设计过程中的3个是从制造精度上看，机械装配都是制造过程中的关键环要素和4个阶段，其中夹具设计的3要素是指定位、夹节之一，装配技术的进步推动着机械制造产业的前进。持和支撑，4个阶段是配置规划、夹具规划、夹具结构设[2]机械装配最初采用人工装配为主，由工作人员对各个部计、夹具设计验证。夹具在装配过程中首先需要

7、满足件进行铆接、焊接等操作以形成完整的装配体，但随着定位要求，就是指利用夹具将待装配零件保持在操作位机械制造产业的发展，产品的批量生产、装配精度要求置上；其次需要固联夹具与装配件，就是夹持，选择合适的提高，这种传统装配方法已经无法适应。于是研究人的夹持方式、夹持力，使工件和夹具合理受力，且在操作员提出了机械装配，减少装配过程中的人为影响，更有过程中不会发生强烈的振动和过度的形变。夹具设计效地对装配精度进行计算和控制，并且还可以大幅度地研究2个主要方面就是夹具定位布局和夹具设计验证。提高装配效率。

8、本文的研究集中在夹具定位布局以及夹具仿真验数字化柔性装配是目前较为先进的机械装配方式，证设计等方面，研究对象以6足并联机构（Stewart平台）具有低成本、短周期、高适应性等优点，能快速应对变化为工件定位装置，以盒式连接（BoxJoint）为夹具固定主的市场需求。数字化柔性装配包括装配工艺规划、柔性型架。与文献[3]提出的飞机翼盒水平装配可重构夹具有所不同，文献[3]中的盒式连接安装柔性固持装置*　国家科技支撑计划引进技术课题（2012BAH32F03）资助。的位置只在一个平面4条标准梁上，如图