飞机装配自主移动式自动制孔系统机构设计

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1、第44卷增刊2012年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsV01．44No．SApr．2012飞机装配自主移动式自动制孔系统机构设计黄大兴1王珉1陈文亮1陈磊1’2余路2(1-南京航空航天大学机电学院，南京，210015；2．上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所，上海，200436)摘要：分析丁飞机装配自主移动式自动制孔系统机构的功能要求，设计了一种双框八腿真空吸附式自主移动机构。井采用虚位移法对该机构进行了法向调姿自由度分析，分析结果表明该机构符合法向调委时z向进

2、垮，^、口角转动3个自由度的设计要求。关键词：飞机装配；自动制孔；机构设计F自由度分析，虚位移法中图分类号：V262．4文献标识码：A文章编号；1005—2615(2012)S一0023—04MechanismDesignofAutonomousMobileAutomaticDrillingSystemforAircraftAssemblyHuangDazin91，WangMinl，ChenWenlian91，Ck行Leil“，YuLu2(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NaniingUnivers

3、ityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China；2．InstituteofAeronauticalManufacturingTechnology，ShanghaiAircraftManufacturingCo．Ltd．·Shanghai，200436，China)Abstract：Basedontheanalysisoffunctionalrequirementsofmechanismofautonomousmobileautomaticdrillingsystemforaircraftassembly，

4、anautonomousmobilemechanismconsistingoftwoframes，eightlegsandvacuumsuctionsystemisdesigned．Thedegreeoffreedominnormaldirectionisanalyzedusedvirtualdisplacementmethod．AndtheresultindicatesthatthemechanismhasthreedegreesoffreedomincludingslidingalongZ-axis，revolvingaroundX—axisandY-a

5、xis，meetingthefunctionalrequirementsofthemechanism．Keywords：aircraftassembly；automaticdrilling；mechanismdesign；degreeoffreedomanalysis；virtu—aldisplacementmethod近十余年来，以B77，B787，A340，A380，C-17为代表的新型大型军民用飞机集中反映了大型飞机先进装配技术的现状和发展趋势，体现在采用基于单一产品数据源的数字量尺寸协调体系，实施数字化尺寸工程技术，通过装配仿真和虚拟现实技术实现装配

6、过程优化，应用柔性模块化的工装技术、加工和检测单元并集成应用为一系列的自动化装配系统进行机体结构的自动化装配[14]。世界航空发达国家的飞机自动化装配技术，已从由单台数控自动钻铆机和数控托架组成的自动化钻铆系统向有自动化装配工装、模块化加工单元啪、数字化定位和检测系统、复杂多轴数控系统和离线编程与仿真软件等组成的自动化装配系统发展【．]。飞机自动化装配系统的发展主要为两个方向。一种是成本较高的、适用于批量较大产品的大型专用自动化装配系统，如MPAC、VPAC等。另一种是成本较低的、适用于批量较小产品的轻型自动化装配系统，该种系统的发展方向为轻型化、柔性化、模

7、基金项目：南京航空航天大学基本科研业务费专项科研基金(NS2010137)资助项目。收稿日期：201l—lO-15；修订日期：2012—01—15通讯作者：陈文亮，男．教授。博士生导师．1966年生．E·mail：cw

8、me@nuaa．edu．cn．24南京航空航天大学学报第44卷块化，其典型代表有基于工业机器臂自动装配系统、柔性轨道自动化装配系统、自主移动式自动化装配系统。基于工业机器臂自动装配系统是利用市场上通用的工业机器臂为设备本体，配合相应的末端执行器组成的自动化装配系统，是当前最多的一种轻型自动化装配系统解决方案，主要系统集成商有宝捷公司、EI公司

9、等。国内有成都飞机工业(集团)有限责任公司开发的壁板