飞机侧壁部件装配调姿机构的设计与分析.pdf

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1、2014年2月第40卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2014V01．40No．2飞机侧壁部件装配调姿机构的设计与分析马政伟李卫东万敏高红(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)(成都飞机工业(集团)有限责任公司，成都610092)摘要：分析了等曲率和变曲率2类飞机侧壁部件的几何特点以及对柔性装配调姿的功能需求，设计了一种新型的面向大型飞机侧壁部件数字化装配的柔性工装机构；该机构基于精密三坐标定位器对侧壁部件进行装配调姿，可等效为

2、6自由度并联机构，通过4条支撑臂对侧壁部件进行夹持；定位器呈前后2排、前低后高布局，能够实现对侧壁部件空间6自由度位姿调整；对工装机构进行了位姿反解，根据侧壁部件的初始位姿和目标位姿反向求解出各支撑臂的关节变量，并利用计算机仿真模型进行了验证，证明了反解算法的正确性，为侧壁部件调姿运动的精确控制奠定了基础．关键词：侧壁部件；柔性工装；并联机构；位姿调整；位姿反解中图分类号：V262．4文献标识码：A文章编号：1001．5965(2014)02．0280-05Designandanalysisofflexiblefixtureforaircraftsidepanel

3、sMaZhengweiLiWeidongWanMin(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)GaoHong(ChengduAircraftIndustrial(Group)Co．LTD．，Chengdu610092，China)Abstract：Basedontheanalysisoftwokindsofaircraftsidepanelsandrequirementsindigital

4、assembly，anoveltypeofflexiblefixturesuitableforaircraftsidepanelsassemblywasproposed．Thefixturebasedonfouraccurate3-coordinatemanipulatorscanbeequivalenttoa6-DOFparallelmechanism．ManipulatorswerealignedintworOWSandsidepanelwassupportedby4protrudingarms．Byanalyzingthemechanismkinemat—i

5、cs，reversesolutionalgorithmwasdeveloped．Jointsdisplacementcanbeca

6、culatedfromthegiveninitialandfinalposturesofthesidepanel．Computersimulationmodelwasusedtoverifythereversesolution．Thesimu—lationresultshowstheaccuracyofthealgorithm，whichprovidesthetechnologicalbasisofaccuratecontrolfor

7、posturealignmentofthelargesidepanels．Keywords：sidepanels；flexiblefixture；parallelmechanism；posturealignment；reversesolution大型飞机装配主要包括组件装配、部件装配以及机身对接总装等过程¨。．由于传统装配工装存在着设计周期长、通用性能差、装配精度低等缺陷，因此各种柔性装配技术应运而生．在飞机壁板类组件装配中，Jayaweera等构建了适用于飞机蒙皮的自动化装配系统旧。31；文献[4]中提出了一种适用于飞机组件柔性装配的4自由度装配机构，该机构由2

8、自由度的旋转接头和2自由度并联机构混合组成；波音公司针对翼梁的装配开发了一套行列式单元结构的决定性翼梁装配单元(DSAC，DeterminantSparAssemblyCell)∞1．这些都是通过多点重构以提高组件装配的柔性和通用性．机身对接柔性装配主要以大型POGO柱为载体，并已发展为包括装配仿真、数字收稿日期：2013-04-07；网络出版时间：2013-05-2111：19网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20130521．1119．001．html基金项目：国家科技支撑计划资助项目(201lBAFl3809

9、)作者简介