机器人在航天装备自动化装配中的应用研究

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1、机器人在航天装备自动化装配中的应用研究ResearchonAppHcafionofRobotinSpaceEquipmentAutomaticAssembly北京航星机器制造有限公司黎田胡晓雪姚为陈绍勇[摘要】通过阐述航天装备传统人工装配方式的不足，提出了工业机器人装配方式的重要价值。简要介绍了工业机器人在国内外航空领域的应用现状，分析了航天装备在机械机构、系统组成、产品种类细分程度等方面的特点；针对航天装备装配过程中效率较低的工序，提出了工业机器人应用的研究思路与方向，并列举了需要突破的4项关键技术。最后，对机器人在航天装

2、备自动化装配应用中的发展方向和趋势进行了展望。关键词：航天装备装配工业机器人串联机器人并联机器人自主移动机器人机器视觉【ABSTRACTJThroughspecifyingdeficienciesoftraditionalmanualmodeofspaceequipmemassembly,theimportantvalueofindustrialrobotassemblymodeispro—posed．Meanwhile，applicationstatusofrobotinaviationfieldathomeandabro

3、adisintroduced．Thecharacteristicsofstructure，systemcomposingandproductspeciesofspaceequipmentisanalyzed．Accordingtoinefficienciesofworkingprocedureduringspaceequipmemassembling，re—searchideasanddirectionofrobotapplicationisproposed．Thefourkeytechnologiesneededtobeb

4、reakthroughareenumerated．Intheend，developingdirectionandtrendofrobotapplicationinspaceequipmentautomaticassemblyisprospected．Keywords：SpaceequipmentassemblyIndustri-alrobotSerialrobotParallelrobotAGVMachine“sion航天装备主要包括运载火箭、各类卫星等。运载火箭等航天装备通常为筒状结构，本文主要研究对象为中小型筒状结构航天

5、装备。这类装备的装配通常包括部装和总装两个环节，部装主要完成舱体口盖的修配、托板螺母及支架的铆接、钻孔、攻丝等工作；总装环节主要完成弹上成件的安装、舱段对接以及总装测试等工作。目前，国内航天装备的装配大量依靠人工操作，产品装配的质量、装配精度及可靠性、装配周期与操作工102航空制造技术·2014年第21期人的经验有较大关系，效率低下。随着新型航天装备对装配精度以及研制周期的要求越来越高，这种生产方式显然已经很难适应未来的发展趋势。工业机器人的应用，不仅可以提高产品质量与产量，而且对于提高产品生产效率、节约材料消耗以及降低生产

6、成本有着十分重要的意义。随着机器人技术的不断发展，机器人的智能化水平以及运动精度的逐步提高，以及各行业尤其是航空工业对机器人应用经验的不断积累，使得机器人技术在航天装备装配中的应用成为可能。1工业机器人在航天装备装配中的重要价值传统的工业机器人在各行业的应用给工业机器人在航天装备装配中的应用打下了基础。将工业机器人应用于航天装备的装配生产，具有重要价值，具体如下：(1)提高航天装备装配效率，缩短航天装备生产周期，实现航天装备的快速交付。(2)减少航天装备生产过程中人工因素的介入，提高航天装备装配精度与自动化水平，保证产品装配

7、质量一致性，提高交付航天装备的可靠性。(3)通过对多机器人协作、机器人手眼视觉、机器人自动导航、车间自主定位等技术应用的研究，为航天装备柔性化智能生产车间建设打下技术与经验基础，以实现未来多型号航天装备的自动化混线生产。(4)掌握工业机器人技术在航天装备装配中的应用技术和经验，为拓展工业机器人在航天科技工业中的应用做好技术储备。2工业机器人在航空及航天领域的应用现状随着工业机器人绝对定位精度、负载以及结构刚度的不断提高，其灵巧、高效、柔性好等特点吸引了国外各大飞机制造公司，纷纷开始从事机器人自动装配的研究。2001年，波音和

8、Electroimpact公司合作研制了一套ONCE机器人自动制孔系统用于F／A一18ELF战斗机副翼蒙皮骨架的自动制孔、锪窝、孑L检测等操作【l】。2009年，德国宝捷(Broetje)公司为欧直公司研发了一种新型生产单元，用于在单通道飞机货舱门内部结构中进行实心铆钉的安装【2l。近年来