一种精密三坐标POGO柱设计与精度研究

针对飞机数字化装配中大部件调姿与对合问题,提出一种由3个具有三平动自由度的分支机构构成并联机构对飞机大部件进行支撑和姿态调整的方法.根据飞机大部件调姿对合装配工艺要求,三坐标POGO柱应具有高的设计指标,对POGO柱结构进行详细设计,并提出用于提高其工作性能的关键措施.通过综合分析引起POGO空间定位误差的因素,建立空间定位误差的数学模型,进而得到确定导轨安装基准面形位公差的方法.实验结果表明,基于3个精密三坐标POGO柱的大部件调姿方法能够满足飞机部件调姿的高精度、高刚度要求.将精密三坐标POGO柱作为数字化柔性装配系统的基础部件,通过模块化配置还可以适应各类大型部件姿态调整的应用需求.

飞机柔性重量重心测量系统POGO柱优化设计

POGO柱是飞机柔性重量重心测量系统中的承重部件,其质量直接影响系统的刚度和动态性能。文章基于3维力传感器的测量原理对测量飞机重心的力矩平衡方程做出改进,对测量系统中的POGO柱进行结构设计,运用有限元对POGO柱进行结构强度分析,并运用几何优化方法对其结构进行优化。研究结果表明:由测量Z方向的力的值近似代替实际值改为测量实际的力的大小与实际的力臂,提高了测量精度。对模型进行分析,模型在结构强度,形变量等方面符合任务设计书要求。对模型进行几何优化,分析主体模型各个设计变量对于形变量的影响程度。

随动式并联机翼调姿机构误差建模与分析

为了改善现有机翼调姿系统精度,研究了一种机翼部件多Pogo柱并联调姿机构的误差建模问题。利用空间矢量链建立机翼部件调姿位移逆解方程,通过微分摄动法建立其末端调姿误差与机构几何误差源之间的传递矩阵,得到了包含63项几何误差源的映射模型。在此基础上,对影响末端位姿误差的几何误差源进行灵敏度分析。结果表明:调姿机构直线导轨沿各向角度和导轨间垂直度误差灵敏度较大。

基于DELMIA的飞机大部件调姿对接仿真方法

基于DELMIA平台,提出一种飞机大部件调姿、对接等装配过程的系统仿真方法。在分析了装配整体流程和需求后,针对并联机构、运动过程、干涉分析等仿真难点问题分别进行了研究:提出了一种多POGO柱并联调姿系统的设计方法,可以仿真多POGO柱以及工件的联动;利用DELMIA中的Tag点及示教功能,实现了运输、入位、调姿、对接等过程的仿真;在系统中加入测量系统和产品的干涉检查模块,能够对装配全程可能发生的碰撞和激光跟踪仪光线遮挡情况进行检测。最后,通过对某型号飞机总装过程进行仿真,验证了本方法的有效性。

基于POGO柱三点支撑的飞机大部件调姿方法

针对飞机数字化装配中大部件调姿与对接问题,设计了一种精密三坐标POGO柱,在此基础之上提出了一种基于三坐标POGO柱三点支撑的姿态调整方法。对基于POGO柱的调姿特性进行了分析,掌握了姿态可叠加特性和POGO柱受力状态的可叠加特性,由此得到了大部件调姿过程中三坐标POGO柱受力变形的计算方法,并给出POGO柱变形引起大部件姿态误差的数学模型,为控制系统实施调姿过程误差补偿提供了依据。仿真分析和实验研究表明基于3个POGO柱的大部件调姿方法具有稳定、可靠、高效的优点,通过简单的重组可以推广到四点支撑以便适应各类大型部件姿态调整的需要。