模块化柔性飞机装配生产线设计

针对传统飞机装配生产线自动化程度和效能低的问题,研究设计了一条模块化柔性飞机装配生产线。将传统的部装生产线和总装生产线规划为一条装配生产线,根据装配流程和就近布置原则对总装区、部装区、组装区进行模块化分区,并对装配生产线中的装配工装、制孔设备和工作平台等进行模块化设计,设置通用的移动接口和能源信息接口。通过对飞机装配生产线效能分析得出:在不大幅增加建设成本的基础上,模块化柔性飞机装配生产线中装备利用率大幅提升,整体自动化程度显著提高,装配周期明显缩短。

末端执行器压脚气动伺服控制系统设计

针对机器人自动制孔系统中末端执行器压脚作用到工件表面时产生冲击问题,提出压脚机构位置缓冲控制方法.在建立压脚机构气动非线性模型基础上,通过摩擦力模型补偿,设计一种滑模控制器,以压脚与工件之间的相对位置作为控制输入,压脚相对于执行器的位移作为控制反馈,构成压脚机构位置全闭环控制系统,实现压脚机构快速定位到工件表面,同时减小对工件表面的冲击.实验结果表明,压脚机构经过位置缓冲控制后,对工件表面冲击力减小到无缓冲控制时的2.5%.

大型复合材料飞机集约化可重构装配方案设计

针对大型复合材料飞机需要专用装配装备数量大、成本高及利用率低的问题,提出集约化、可重构装配方案。通过设计集约化装配方案和可重构装配系统,实现组装、部装和总装的"三装合一"和装配定位器的通用化。通过对集约化可重构装配的效能分析得出:采用集约化可重构装配方案,飞机装配装备数量减少30%,利用率提高42%。

飞机数字化装配系统目标捕获智能控制算法

针对飞机数字化装配系统中目标的人工引导捕获、机械导向捕获等现状和捕获精度低等问题,提出基于位移引导和力引导相结合的智能捕获控制算法。首先通过激光跟踪仪测量目标的位置信息,采用位移引导控制算法驱动捕获定位器进行大尺寸的捕获运动;然后结合目标几何尺寸和力传感器采集的目标接触力信息,采用力位混合引导控制算法驱动捕获定位器进行小尺寸的捕获运动;最后通过对目标接触力的分析,采用力引导控制算法驱动捕获定位器进行微细尺寸的运动,直至运动定位器中捕获定位器精确捕获目标。试验表明：目标捕获智能控制算法的捕获精度优于0.02 mm,接触应力低于5 N,捕获时间少于2min,该控制算法为飞机数字化装配系统提供了高精度、高自动化、高效率和性能稳定的目标捕捉方法。

飞机襟翼铣切设备一键式全气动控制系统设计

针对飞机襟翼与滑轨座对接面铣切设备的平面自动进给问题,提出了通过一键式全气动控制系统实现自动进给、限位停止和自动复位的控制方法。根据刀具路径规划,在需要换向的地方设置机碰换向阀,在零点和终点设置限位开关。通过设置多种控制信号的优先级关系,有序控制平面内X向和Y向行走气马达的正转、反转和停止,自动按照规划路径完成对接面加工。实验结果表明:该一键式全气动控制系统性能稳定,反应敏捷,能准确地自动实现平面自动进给、停止和复位,满足生产技术要求。

气动平衡助力机械手反馈控制系统设计

针对气动平衡助力机械手负载端力臂不断变化的随位平衡问题,提出通过反馈控制实现机械手随位平衡方法。在采集气缸输出端压力基础上,将输出压力信号实时反馈给气缸输入端控制器——主气控调压阀,通过对主气控调压阀输出端的气压调节,使气缸输入端压力和输出端压力达到动态平衡,实现机械手在负载端力臂变化情况下的随位平衡。实验结果表明:在额定载荷下,人手能轻便地移动机械手;当停止移动时,机械手在无手操纵力下能自动平衡。

智能快捷调姿定位系统位姿标定算法

针对固定式、车载式调姿定位系统位姿标定时间长、标定精度随时间逐步降低的问题,提出一种快捷式调姿定位系统及其智能位姿标定算法。通过在运动模块上设计"固定式主支撑+移动式副支撑"快捷支撑结构,实现调姿定位系统的快捷重组;通过调姿器中各轴运动状态的实时识别、测量和拟合,实现调姿定位系统位姿的高精度和高效率的标定。试验表明:采用快捷调姿定位系统及其智能标定算法,位姿精度不随时间而降低,标定效益提高了50%以上,标定成本降低了80%以上,满足多型号、小批量飞机高精度快速装配制造的需求。

大型复合材料机身壁板调姿定位与真空吸附柔性工装设计

针对大型复合材料机身壁板需要调姿定位和无损夹持的问题,提出基于混联调姿和真空吸附的柔性工装结构方案。在对复合材料壁板调姿定位工艺流程和真空吸附工艺流程分析基础上,设计一种集成了串联式的X向和Y向十字滑台、并联式的Z向和B角调整模块、真空吸附和A角自适应调节的柔性工装结构,并通过柔性工装试验件进行了功能试验。试验结果表明:调姿定位和真空吸附柔性工装调姿平稳、定位准确、真空吸附安全可靠,满足调姿定位和无损夹持功能要求。

飞机装配生产线工装少冗余约束重组方法

为了提高飞机装配生产线工装的重组性能以满足多种型号飞机装配的需要,提出工装少冗余约束重组方法。基于对工装与地面连接对的全冗余约束模型和无冗余约束模型的分析,以及工装重组效率和重组刚度的平衡分析,通过释放一些对重组刚度影响较小但是对重组效率影响较大的约束自由度,建立工装少冗余约束重组数学模型,进而建立工装少冗余约束重组结构模型。在此基础上,开展了工装的可重组设计。分析表明,基于少冗余约束重组方法,飞机装配生产线工装的重组性能将得到大幅提高,其中重组效率将提高3倍,带入重组应力的连接对数量将减少50%。

飞机大部件调姿平台力位混合控制系统设计

为了解决调姿平台中,由于三坐标定位器自身各轴垂直度和相互各轴平行度误差引起的调姿误差以及对飞机大部件造成内力的问题,提出一种飞机大部件调姿平台的力/位置混合控制方法.通过建立调姿误差模型,分析三坐标定位器自身垂直度和相互平行度误差对姿态控制以及部件内力的影响;根据机构雅可比矩阵条件数,提出调姿平台力控制轴和位置控制轴分配策略;通过静态误差计算得到,在三坐标定位器垂直度误差为0.05mm/m,同向轴两两之间最大平行度误差为0.1mm/m且平均平行度误差为0.07mm/m时,在给定的部件尺寸和调姿轨迹下,力/位置混合控制方法的调姿精度优于全位置控制方法,并且显著降低了调姿部件内力.实验结果表明,力控制器在位置扰动下能够稳定跟随力矩指令,动态误差在±0.03N·m内,满足定位器调姿控制要求.

便携式精加工铣床设计与应用

针对飞机装配制造中大量小型安装面的精加工需求,提出便携式铣床精加工技术方案,通过对精加工对象和便携式加工流程的分析,开展便携式精加工铣床受力分析、动力学建模与详细设计,并进行应用和对比分析。结果表明:对于飞机小型安装面批量制造,就加工效率而言,便携式精加工铣床相比固定式铣床提高了约3倍,就加工精度而言,便携式精加工铣床相比手持打磨器提高了约5倍。

多点模具成形中基本体单元的刚强度分析

采用ABAQUS有限元软件建立多点模具成形有限元模型,通过对板料成形过程的有限元数值模拟,对基本体单元进行刚强度分析,获得板材成形不同阶段最大载荷情况下各基本体单元的应力、应变分布规律,为设计多点模具中基本体单元的结构尺寸提供了重要依据。

随位串联三坐标定位器定位精度建模与试验

飞机部件自动化装配一般通过多台三坐标定位器的并联驱动实现,针对三坐标定位器的重组效率和定位精度对飞机部件的装配效率和精度影响较大的问题,提出三坐标定位器的3个直线运动模块的随位串联模式,通过对三坐标定位器随位串联所含形位误差引起的运动学逆解误差进行分析,建立运动学逆解补偿模型。试验结果表明:随位串联三坐标定位器的实际定位精度达到了0.025~0.038mm,满足新一代飞机部件装配对随位串联三坐标定位器的高精度要求。

飞机部件数字化调姿定位测量点的优选与构造算法

数字化调姿定位系统中飞机部件的位姿常通过固连在部件上的测量点的坐标来控制,依据测量点在调姿定位前的实际坐标和调姿定位后的理论坐标将飞机部件从初始位姿调整到目标位姿。由于实际工况中测量点之间的实际长度与理论长度存在偏差,甚至存在超差,如果不对测量点及其坐标数据进行处理,将会产生较大的调姿定位系统内力,也将影响调姿定位精度。为提高飞机部件调姿定位的整体精度,降低调姿过程中的系统内力,提出一种测量点的优选和构造算法,以测量点在调姿定位前、后的实际坐标和理论坐标作为输入条件,分析实际工况中测量点的位置偏离状态,构建测量点的优选判据,计算并确定优选的测量点。在此基础上,将实际工况中的优选测量点匹配构造到理论坐标处,使构造点处于其理论点的公差盒内,并使构造点与理论点的距离的平方和最小。试验结果表明:经过测量点的优选和构造,飞机部件调姿定位过程中的系统内力减少到无优选和构造情况下的4.4%,并使得满足理论坐标及其公差要求的测量点的数量较无优选和构造情况提高了30%。

巧用SQL语句审计城镇居民低保资金

城镇居民最低生活保障制度是我国现行社会保障体系中的最后一道“安全网”，是党和政府解决城镇贫困人口生活困难的根本措施，是我国社会保障制度中的一个重要组成部分，事关社会稳定的大局。河南省禹州市审计局在对城镇居民最低生活保障资金进行审计时，充分利用AO系统实施审计，使审计效率大大提高，取得了良好的审计效果。