自动制孔机器人在翼面类部件应用中的问题及研究

《自动制孔机器人在翼面类部件应用中的问题及研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、综述OVERVIEW自动制孔机器人在翼面类部件应用中的问题及研究ProblemandResearchAboutAutoDrillingRobotUsedonWingStructure中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司李建川　侯　捷　刘　兰　杨利民[摘要]主要侧重于自动制孔机器人在加工应用要完成数模创建、数控加工程序编制、加工程序仿真等中存在的问题，针对翼面类部件在装配时的特点以及特加工准备工作，并设定机器人加工时的参数，保证在加殊要求，进行了必要的分析与研究，提出了相应的解决工过程中不会出现机器人与工件或工装出现碰撞，如图方案，以实现自

2、动制孔机器人在翼面类部件的装配加工1所示。中顺利应用。现场加工阶段则是机器人系统根据离线编程得到关键词：自动制孔机器人　翼面类部件　加工动的加工程序进行实际加工的过程，具体流程如图2所作　基准扫描　法向找正示。[ABSTRACT]Analysisandresearchaboutprob-lemsofautodrillingrobotinprocessandapplicationismainlyplacedparticularemphasison,aimingatcharacter-isticsandspecificrequirementsin

3、assemblyofwingstruc-ture,correspondingsolvingprojectisputforwardtosuc-cessfulapplicationofautomaticdrillingrobotinassemblyprocessofwingstructure.Keywords:AutomaticdrillingrobotWingstruc-tureMachinemovementScanbasicstandardNor-maldirectionseeking图1　机器人加工设备精确建模自动制孔技术是航空制造领域应用

4、最广泛、最成熟Fig.1　Accuratemodelingofautomaticdrillingrobotmachine的机器人应用技术，自20世纪70年代开始在国外得到普遍应用，现已发展出较为成熟的工艺加工方法，并被工件上架基准孔扫描打点测试广泛应用于碳纤维复合材料、钛合金、铝合金等多种材料的装配生产中。国外铆接装配技术几十年的应用证涂胶孔位加工明，采用自动制孔机后装配效率较之手工铆接装配提高了至少10倍，并能节约安装成本、改善劳动条件，更能[1]确保安装质量，大大减少人为因素造成的缺陷。选送抽钉抽铆随着我国航空工业研制的新机种性能、水平的

5、不断提高，在铆接装配生产过程中，自动制孔技术得到了更图2　机器人现场加工流程示意图Fig.2　Processflowofrobotfieldwork加广泛的应用。目前，自动制孔机器人加工系统主要以飞机壁板、翼面类部件为加工对象，本文将针对自动制孔机器人在翼面类部件的应用中出现的问题及难点进2　翼面类部件装配加工特点行研究。随着航空工业对新机种性能、水平要求的不断提高以及复合材料在航空工业中的广泛应用，翼面类部件目1　自动制孔机器人加工流程前大多都采用复材叠层结构形式，于是，在使用机器人使用自动制孔机器人进行加工生产，是一个复杂的系统进行钻孔加

6、工过程中，对加工参数的要求变得更数控加工控制过程，整个过程总体上分为两个步骤，即高、更复杂。离线编程阶段和现场加工阶段。其中，离线编程阶段需同时机器人自动制孔系统加工翼面类部件时，一般2013年第20期·航空制造技术55综述OVERVIEW都会使用柔性装夹系统，以达到节约加工成本、减少占但是对于翼面类部件，因为其材料组成为复合材料用空间的目的，其机构形式如图3所示。叠层结构，机器人在加工叠层结构时，其加工动作与参数设置变的更加复杂：在刀具从一种材料进入另一种材料时，由于两种材料的主轴进给和转速等参数不相同，就需要额外设定主轴的加工动作，使主轴

7、进给和转速能够顺利地进行转换，尽量减少对加工孔质量的影响；此外，由于两种材料之间存在间隙，压力脚的压力值只有保持在特定的范围内，才能在不损伤外蒙皮的表面质量的同时，尽可能减小两种材料之间的间隙，防止钻头在间隙位置发生震动。3.2　加工基准问题目前机器人系统提供的定位基准方式有3种，分别是无基准扫描、2个基准孔扫描以及4个基准孔扫描。无基准扫描时，机器人完全按照理论坐标值来进行加工，这种情况要求产品的制造十分精确、没有过大的变形、产品在工装上定位准确，同时对于系统自身的精图3　柔性装夹系统示意Fig.3　Flexiblefixturesyste

8、m度、位置等也有较高要求。2个基准孔扫描的方式适用于一些比较特殊的情柔性装夹系统的特点是：只需要改变使用的定位器况，即当需要加工的点在一条直线上时，可以将端点2的种