基于plc机器人制孔执行器控制系统设计

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1、机械设计与制造第7期144MachineryDesign&Manufacture2010年7月文章编号：1001—3997(2010)07—0144—03基于PLC的机器人N；L执行器控制系统设计员俊峰姚艳彬宗光华(北京航空航天大学机器人研究所，北京100I91)ThedesignofrobotdrillingendeffectorcontroIsystembasedonPLCYUANJun-feng，YAOYan-bin，ZONGGuang-hua(RoboticsInstitute，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beiji

2、ng100191，China)r【摘要】针对应用于飞机铝合金、钛合金以及叠层部件自动制孔的机器人制孔执行器，基于PLC!开发了一套机器人制孔执行器控制系统。根据需要完成的工作任务的要求和特点，详细分析和设计了控!j制系统的总体框架、硬件模块、软件模块以及上位机界面模块、现场测试证明，该控制系统操作方便、性能i；稳定，能够极大提高飞机部件的制孔效率和装配质量。；；关键词：PLC；机器人制孔执行器；控制系统?；【Abstract】ThecontrolsystemtherobotdrillingendCfctordevelopedbasedonPLC．The；irobotdrillingend

3、effec加rcandr￡itani“m。，alMminumzoyandlaminatedc。mp。s把5c。mp。舢i；0厂theaircrafts．Thewholeframework，hardwaremodule，softwaremoduleandinterfacemodulewerede—j：signedandanalyzedin,detailaccordingtotherequirementandcharacteristicofthetask．Thetestingon-!jprovedthatthecontrolsystemwasstableandeasytouse，andcan

4、increasethedrillingefficiencyandjjassem6qunityoftheaircraftc。mp。ne，2fmmeely．；T、Keywords：PLC；Robotdrillingendeffector；Controlsystem中图分类号：TH16，TP24文献标识码：A1弓『言i(I罔内对于机器人制孔系统的研发尚处于起步阶段，机器人孔加工在航空制造中占有重婴地位，有文献报道在一条机翼制孔系统的关键是歼发高精度、高效率的多功能制孔执行器，其的装配线上每年约要钻削加工4000万个孑传统的人J二钻孔，中多功能制孔执行器控制系统的没计对于系统的整体性能的实工作量

5、大，过程枯燥，钻孔的效率低，孔的质量难以保证一致性，现具有重要的作用。主要就应用于飞机钛合金、铝合金大型壁板批量化生产人力和物力成本高。由于机器人制孔系统一般采取工制孔的多功能制孔执行器，设计并开发了基于上位机和PLC的件不动机器人移动的方式，其灵活性较好，且对工件的适应性较多功能制孔执行器控制系统。好，同时能够极大的提高制孔效率和精度，在外已得到广泛的2NTL执行器的基本组成研究和应用。美国EOA公司与波音公司也联合产研制_r种制孔执行器由切削运动元，压紧单元，传感单元、支承单元机器人多功能钻削系统(EOA)，该系统HJ以完成对钛合金、铝合组成。切削运动单元提供制孔过程中必须的主轴转动

6、和进给运金、复合材料以及叠层等飞机蒙皮的钻孔、锪孔和铰孔。美国动；压紧单元提供压紧力，用于保持制孔执行器与工件之间的位Electroimpact公司与英国空客公司联合设计了一套0L#L自动置关系；支承单元一方面为钻孔末端执行器上的组件提供必要的钻削系统(O．N．C．E)，0．N．C．E系统主要用于波F／AM8E／F的机连接和支承，一方面提供和T业机器人的连接。制孔执行器实翼后缘襟翼的钻孑L和锪孔i。休，如1所示。★来稿日期：2009—09—10★基金项目：家科技支撑汁划项目(2007BAF27B03)<：>●<：)●◇●<>●<>●<：>●<>●<：：>●<：>●<>●<>●<>●<>●

7、◇●0●◇●、>●◇●◇●<>●<>●◇·<

8、>·<>·<>·<>·(：>·<=>●<：>●(：>●<：>●<：>●<：>●<：>●◇●．◇●◇●◇●tonomousDivingandSteeringofUnmannedUnderwaterVehicles1EEEtonomonsunderwatervehiclesinthediveplane，”IEEEJ．OceanicEngineer—JournalofOceanicEngine