飞机蒙皮吸盘式柔性工装系统研究
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c u d b c n r le h o g o u ra rv n b t ra d t e s i o l e po i o ed t r u h o l e o tol d t r u h c l mn a ry d i e y m o n h k n c u d b st n h o g o i 一
床的高速铣切运动 。
41硬件 结构 .
控制系统硬件选型的原则是确保设备 的稳定 、可靠和长寿 命运行 , 确保执行机构具有快速 的响应 , 并且具有友好 的人机交
互 界 面【 硬 件 框 图 , 图 2所示 。 引 。 如 主要 由 P C机 、 主控 站 P C模块 L
3机械 系统结构设计
t es se i Y , a i ±0 1 h y t m n X, Z x i s s . mm d h e ttv sto i g a c r y i wih n± 0 n a t er pe i epo ii n n u a s t i 0.5mm. i c c Ke o ds Di ia ; e i eTo l ; c t Cl m p y W r : g t lFl x bl o s Lo a e; a
可以摆脱对 国外技术依赖 , 填补 了技术空 的应用 , 柔性工装技术得到了广泛发展 。柔性工装可 以克服固定 式柔性夹持工装 系统 ,
以适应不同的零组件 工装 的大多缺点 , 幅度提高装配生产率 , 大 研制可以适合 多个不 白。该柔性工装系统能够进行方便的调整 ,
同型号零件的柔性工装势在必行 。
2吸盘式柔性工装原理及关键技术
吸盘式柔性工装 由多点阵真空 吸盘组成 ,吸盘 在控 制程序 间分布较远, 电机数量 、 接近开关数量较多 , 考虑到整个系统的稳 控制下进行三维移动定位 , 生成与蒙皮组件 曲面完全符合且分布 定可靠性 和结构简单 。 故系统采用基于 Eh rA teC T与 C N总线网 A
[] 2 张广世 , 郭荣生. 型高度阀特性参数的研究[] 延迟 J. 铁道车辆 ,0 64 2 0 ,4
( ) 14 2 :- .
5结束语
在研究空气弹簧结构参数和受力关系的基础上 , 建立空气悬
[] 3 张洪 , 吕任远 , 王志春 . 弹簧转 向架 减振形式分析 [] 道车辆 , 空气 J. 铁
【 摘
要】 针对我 国飞机生产制造业传统模式中一种零件一套专用工装的问题 ,采用数 字化柔性
工装技术的方法, 研制了一套柔性工装系统 , 了多个固定工装。对应用于飞机蒙皮等零件的柔性工 替代 装 系统进行 研 究 , 系统 通过 电机 带动 立柱 阵列进行 三 维运动 控制 , 用可调 立柱 阵 列对 蒙皮进 行 定 该 利
() 1柔性工装是 由多点阵运动构成 , 大多采用 可调整 的移动
集、 处理 和大 量 电机 轴 运 动控 制 。 制方 案 具有 可 扩 展功 能 , 过 控 通
该总线连接方式解决了大量电机运动控制问题 。 系统的被控对象
由8 0台交 流伺 服 电机 、 于限 位 、 检 测 及 防撞 保 护 的 18 用 零位 6个
t dt n l i r t a uatr g a eil toi s m i dv l e yao t gd i l e il to n r io a a ca nf cui , f xbe o l gs t eeo db dpi i t xbe o l g a i r fm n l n ye s p n g af l i t h ooy t r l em yf e ol T e e il t l fra ca kn oe s de , hc D m t n e n l o e a a x d t s h xb o s o rr tsi i t id w i 3 oi c g pc n i o. f l e o i f " u h o
LIW e —q a 。L DUAN i, U u g o , UIZh n n ing , IHe , Le LI Ch n— u S e
(AvcS e y n rrf Cop rain, h n a g1 0 5 C ia i h n a gAi at r ort S e y n 8 0, hn ) c o 1
机构运动形成三维运动 ,控制移动机构 的运动需要大量的 电机 , 如何保证 多轴运 动控制及其 调形过程之 间立柱之 间运动路径不
干涉。
接近开关 , 真空系统以及其它配套保护及控制元件组成 。系统需 对上述器件进行整体检测和控制 , 满足设计要求 。
() 2 柔性工装根据数模 自动排布立柱完成所需形状 , 将零件 放置在该工装上 , 具有三维几何形状 的零件需要 真空吸盘进行固 定。 真空吸盘如何随不 同产品外形进行多角度调整使吸盘上面和 蒙皮 曲面相切 , 及其 吸盘 能否对产 品进行有效 吸附 , 抵御 数控 机
j s beclm ry fe a tes i i s ce n lm e yv c u h c, nti c_ h eo - ut l ou na a. trh t h kn s uk dad c p db a u m c u k i s oeterc n a r A t a h ¥
2 0 。4 8 :- . 0 64 ( )16
[] 4 刘增华 , , 李芾 傅茂海. 铁道车辆空气弹簧系统最优控制策略及方法研 架车辆的柔性双质量振动模型, 应用鲁棒控制策略对空气悬架系统 究 [] J. 铁道学报 ,0 62 ( ) 6 3 . 20 ,8 1 : - 0 2
进行阻尼匹配, 经过仿真计算 , 结果表明 , 匹配后悬架可明显提高车 [ ] 5 王进 , 林达文, 彭立群鼽 道 车辆用空气弹簧 的刚度特性试验[ ] 界 J. 世
★来稿 日期 :0 1 1— 6 2 1- 0 1
柔性夹持 固定。可在应用于飞机制造行业 中蒙皮 、 壁板类零 组件
面( C级路面 ) 如 上时, 实施鲁棒控制车辆 的行驶平顺性较被动悬 架车辆有很大 的改善 , 鲁棒控制发挥 了明显作用 。
20 。7 4 :6- . 0 52 ( )3 . , 41
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中图分 类号 :H1 ; H1 2 来自百度文库献 标识码 : T 6T 2 A
1 引言
固定工装在飞机生产制造业 大量应用 ,现有 固定工装存在 品种多 , 数量大 , 调关 系复杂 , 协 生产 准备周期长 , 精度质量差等
现阶段柔性工装技术在飞机制造行业应用前景广阔 , 如结
构件切削, 钣金件蒙皮切边 , 切割复材构件 , 飞机装配等领域。 目
李文强 李 贺 段 磊 刘纯国 隋 阵 (中航T,沈阳飞机工业( I I , 集团) 有限公司, 沈阳 10 5 ) 180 (吉林大学 辊锻研究所 , 长春 10 2 ) 30 2
S u y O c e lx be To s Sy t m or r r f Skn t d n Su k d F e il ol s e f c a t i Ai
关键 词 : 字化 ; 数 柔性 工装 ; 定位 ; 附夹 紧 吸
【 btat ocr n e r l so est ei o r n p o p nn i dm sc A s c】Cne i t o e o e o s c lolf et ecm oetn o et r n gh p b m f n p at soo y f i
位 , 用真 空吸盘对 蒙皮进 行吸 附 夹紧 , 采 最终 实现 了飞机 蒙皮零件 的重 建、 定位 和吸 附夹 紧。最后 用激 光跟 踪仪对 柔性 工装 系统 的运行精度进 行检测 ,结果表 明 x、 z三个方 向的定位精度 均在± .m 以 Y、 o1 m
内、 重复 定位 精度均 在± . mm以 内。 05 0
辆 的平顺 性 , 电控空 可为
参 考文 献
[] 1 张广世 , 沈钢. 连接 管路的空气 弹簧动力学模 型[] 道学报 , 带有 J. 铁
橡胶工业,0 6 1 )4 _ 3 2 0 ( 1 :O 4 . [] 6 莫荣利 , 谢建藩 , 杨军. 汽车空气 弹簧垂 向动态性 能及试验方法探讨
机 械 设 计 与 制 造
1 56
文章 编 号 :0 13 9 (0 2 0 — 16 0 10 — 9 7 2 1 )8 0 5 — 3
第 8期
21 0 2年 8月
Ma h n r De i n c iey sg
&
Ma u a t r n fcue
飞机 蒙皮吸盘 式柔性 工装 系统研 究
前国内柔性工装依赖于 国外技术 , 口价格较高。 进 针对上述问题 ,
结合我国飞机蒙皮和壁板类零 重 大 瓶颈 等 问 题 , 影 响 了我 国各种 新 机 型 的生 产 制造 周 期 及 在研究 国外柔性工装技术基础上 , 严重 开发 了国内首创具有 自主知识产权 的吸盘 其产品的质量『 】 1 。随着数字化技术在飞机制造过程 中越来越广泛 组件的加工工艺特点,
均匀的吸附点 阵, 从而精确可靠地定位和夹持蒙皮臼 当产品外形 络技术结合的分布式控制方案 ,teC T总线具有 高达 10 bs 】 。 Eh rA 0M/ 发生变化时 , 吸附点阵布局 自动进 行数 字调整 , 以适应不 同的 的带宽 , 可 是速度 比较快 的总线 ,A C N总线协议废除了传 统的站地 蒙皮组件外形 。并以真空吸附装置有效吸附蒙皮 , 形成柔性夹持 址编码 , 而代之以对通信数据块进行编码。理论上可对 17个节 2 工装定位 。 点进行连接 利用分布式控制方式 , 。 可对现场的大量数据进行采 柔性工装系统是一个复杂系统 , 存在一些关键技术 :
[] J. 客车技术与研究 , 0 ,( 6 :0 1. 2 4 62 ) 1- 2 0
第8 期
李文强等 : 蒙皮吸盘式柔性工装 系 飞机 统研 究
17 5
测量 、 裁边 、 、 钻孔 铣切操作时的支撑与定位。
4控制 系统结构设计
系统能够在 、, l z三个方 向进行调整 , 、 且各个移动横梁之
(R l F rigR sac stt , l nvri , hn c u 0 2 C ia ol ogn eerhI tueJ i U iesy C a gh n1 0 2 , hn ) - n i in t 3
㈣ ● ’ 童 ’、 、 曼 ^ . , w ^ ~ 一 、 . H H 、. — " 、. ^ " 、- — , 卜 " . - ’ . ¨ 一卜 、 H 、斤 、一 ’ l— ^ l, 、 .— 1
床的高速铣切运动 。
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可以摆脱对 国外技术依赖 , 填补 了技术空 的应用 , 柔性工装技术得到了广泛发展 。柔性工装可 以克服固定 式柔性夹持工装 系统 ,
以适应不同的零组件 工装 的大多缺点 , 幅度提高装配生产率 , 大 研制可以适合 多个不 白。该柔性工装系统能够进行方便的调整 ,
同型号零件的柔性工装势在必行 。
2吸盘式柔性工装原理及关键技术
吸盘式柔性工装 由多点阵真空 吸盘组成 ,吸盘 在控 制程序 间分布较远, 电机数量 、 接近开关数量较多 , 考虑到整个系统的稳 控制下进行三维移动定位 , 生成与蒙皮组件 曲面完全符合且分布 定可靠性 和结构简单 。 故系统采用基于 Eh rA teC T与 C N总线网 A
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5结束语
在研究空气弹簧结构参数和受力关系的基础上 , 建立空气悬
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【 摘
要】 针对我 国飞机生产制造业传统模式中一种零件一套专用工装的问题 ,采用数 字化柔性
工装技术的方法, 研制了一套柔性工装系统 , 了多个固定工装。对应用于飞机蒙皮等零件的柔性工 替代 装 系统进行 研 究 , 系统 通过 电机 带动 立柱 阵列进行 三 维运动 控制 , 用可调 立柱 阵 列对 蒙皮进 行 定 该 利
() 1柔性工装是 由多点阵运动构成 , 大多采用 可调整 的移动
集、 处理 和大 量 电机 轴 运 动控 制 。 制方 案 具有 可 扩 展功 能 , 过 控 通
该总线连接方式解决了大量电机运动控制问题 。 系统的被控对象
由8 0台交 流伺 服 电机 、 于限 位 、 检 测 及 防撞 保 护 的 18 用 零位 6个
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★来稿 日期 :0 1 1— 6 2 1- 0 1
柔性夹持 固定。可在应用于飞机制造行业 中蒙皮 、 壁板类零 组件
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20 。7 4 :6- . 0 52 ( )3 . , 41
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固定工装在飞机生产制造业 大量应用 ,现有 固定工装存在 品种多 , 数量大 , 调关 系复杂 , 协 生产 准备周期长 , 精度质量差等
现阶段柔性工装技术在飞机制造行业应用前景广阔 , 如结
构件切削, 钣金件蒙皮切边 , 切割复材构件 , 飞机装配等领域。 目
李文强 李 贺 段 磊 刘纯国 隋 阵 (中航T,沈阳飞机工业( I I , 集团) 有限公司, 沈阳 10 5 ) 180 (吉林大学 辊锻研究所 , 长春 10 2 ) 30 2
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关键 词 : 字化 ; 数 柔性 工装 ; 定位 ; 附夹 紧 吸
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[] 1 张广世 , 沈钢. 连接 管路的空气 弹簧动力学模 型[] 道学报 , 带有 J. 铁
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文章 编 号 :0 13 9 (0 2 0 — 16 0 10 — 9 7 2 1 )8 0 5 — 3
第 8期
21 0 2年 8月
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飞机 蒙皮吸盘 式柔性 工装 系统研 究
前国内柔性工装依赖于 国外技术 , 口价格较高。 进 针对上述问题 ,
结合我国飞机蒙皮和壁板类零 重 大 瓶颈 等 问 题 , 影 响 了我 国各种 新 机 型 的生 产 制造 周 期 及 在研究 国外柔性工装技术基础上 , 严重 开发 了国内首创具有 自主知识产权 的吸盘 其产品的质量『 】 1 。随着数字化技术在飞机制造过程 中越来越广泛 组件的加工工艺特点,
均匀的吸附点 阵, 从而精确可靠地定位和夹持蒙皮臼 当产品外形 络技术结合的分布式控制方案 ,teC T总线具有 高达 10 bs 】 。 Eh rA 0M/ 发生变化时 , 吸附点阵布局 自动进 行数 字调整 , 以适应不 同的 的带宽 , 可 是速度 比较快 的总线 ,A C N总线协议废除了传 统的站地 蒙皮组件外形 。并以真空吸附装置有效吸附蒙皮 , 形成柔性夹持 址编码 , 而代之以对通信数据块进行编码。理论上可对 17个节 2 工装定位 。 点进行连接 利用分布式控制方式 , 。 可对现场的大量数据进行采 柔性工装系统是一个复杂系统 , 存在一些关键技术 :
[] J. 客车技术与研究 , 0 ,( 6 :0 1. 2 4 62 ) 1- 2 0
第8 期
李文强等 : 蒙皮吸盘式柔性工装 系 飞机 统研 究
17 5
测量 、 裁边 、 、 钻孔 铣切操作时的支撑与定位。
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