飞机大部件对接自动化制孔单向压紧力分析

飞机装配制孔过程中施加一定的压紧力可以有效控制贴合面间隙,而飞机大部件对接自动化制孔,只能采用单向压紧的方法。本文首先分析了单向压紧力对毛刺的影响,并讨论了压紧力分析的3种分析方法,然后以某飞机中机身和中后机身对接处的典型位置为实例,应用有限元方法分析了贴合面间隙随压紧力变化情况,最后给出合理的压紧力推荐值。

飞机大部件对接中的位姿计算方法

在飞机的大部件对接中,为了达到较高的对接精度,需要准确地分析大部件的位姿,因此大部件位姿计算方法是首先需要解决的问题。本文简要介绍了奇异值分解法、三点法、最小二乘法计算位姿,并以三点法计算的结果作为最小二乘法的初值。比较了3种方法在点无误差和有误差时的部件拟合误差,分析了测量点的个数对部件拟合误差的影响,讨论了误差对部件拟合误差的影响。通过对比发现,在选取了较好初值的情况下,最小二乘法的部件拟合误差较小,同时收敛性得到保证,计算速度也较快。

多机器人协调操作系统实现飞机大型部件对接的轨迹规划

研究多机器人协调操作系统在飞机大型部件对接中的应用,提出了基于多个三坐标直角机器人协调操作的大型部件找正、对接系统的轨迹规划方法。根据大型部件对接的工艺特点,建立了对接部件和机器人个体之间的坐标转换关系。在机器人系统的运动学模型以及逆运动学算法的基础上,利用多机器人协调操作系统的冗余驱动特性,综合考虑载荷约束、驱动力约束和驱动速度约束等因素,制定大型部件找正、对接过程中的机器人的轨迹规划策略。

飞机部件对接中激光跟踪仪的应用

介绍了激光跟踪仪的功能和使用方法,对飞机部件对接中使用激光跟踪仪进行数字化装配定位方法及装配准确度检测进行说明。

基于激光测距的大部件对接方法及误差分析

针对基于大尺寸测量引导的大部件对接模式成本较高,且精度易受温度等环境因素干扰,提出一种新型的基于激光测距的大部件对接方法,并对其误差因素进行综合分析。给出基于激光测距的对接系统组成及基本原理,采用奇异值分解法对部件当前位姿进行解算,运用几何分析法和小旋量模型构建基于激光测距的大部件对接目标位姿解算模型,依据调姿平台运动学计算各定位器调姿运动量。考虑方法及系统的主要误差来源,采用蒙特卡洛仿真方法分析了误差源对调姿量精度的影响规律。采用大部件对接实验系统对所提方法的有效性及精度进行验证,表明实际对接精度优于0.05 mm。

基于WMPS的飞机大部件对接测控技术

现有的飞机大部件对接系统主要利用激光跟踪仪对部件位姿进行测量定位,可以达到较高精度。但由于激光跟踪仪每次只能测量一个靶球,故在效率上满足不了对接需求。工作空间测量定位系统(WMPS,Workspace Measuring and Positioning System)作为一种新型的、采用光平面交会原理的大尺寸三维坐标测量系统,具有测量精度高、测量效率高、测量范围大等特点,在大尺寸数字化测量及装配等领域具有重要应用价值。提出了一种基于wMPS系统进行飞机大部件对接的测控技术,能够同时满足对接过程中测量精度和测量效率的要求。

基于iGPS的飞机部件对接技术研究

数字化测量技术是实现飞机高质量、高效率自动对接的基础。iGPS具有多点同时测量、测量范围大、可扩展性强等优点,可以为飞机部件对接提供全局性、实时性的位置姿态信息,是实现飞机部件自动化对接数字化测量和定位的有效手段。针对将iGPS引入飞机部件对接环节所面临的问题,概述基于iGPS的飞机部件对接系统的组成和工作原理,提出系统所面临的实时测量、坐标系统一、位姿比对、调姿轨迹规划等关键技术,并根据现有算法给出相应的解决方法。以ARJ21翼身对接作为应用实例,验证了系统各关键技术解决算法的可行性。

飞机大部件对接测量方案的研究与应用

自从飞机开展数字化设计后,大大提高了飞机装配精度和质量,同时对装配过程的测量也提出了新的要求,因此,只有通过高效的测量手段和方案才能满足飞机装配精度。以大型灭火/水上救援水陆两栖飞机——AG600的三大部件对接为研究对象,基于测量体系的建立和激光跟踪仪测量转站技术,研究飞机大部件调姿的测量技术。该飞机大部件调姿的测量是利用激光跟踪仪对部件上的多个基准点进行测量,通过柔性装配工装实现飞机的姿态调整,进而达到飞机安装要求的测量调姿过程,对于传统测量方法,采用激光跟踪仪进行转站测量的方法,不失为最简单有效的大飞机部件对接测量方法。

飞机大部件对接柔性支撑定位装置的研究及应用

本文探讨柔性支撑定位装置在飞机大部件对接领域的应用,讨论了先进数字柔性定位工装发展的前景及现状,重点介绍了新技术应用于传统工装结构中发展起来的柔性支撑定位装置的设计技术、结构形式和应用方法。

基于LM算法的飞机大部件对接位姿计算方法

在使用数控定位器为支撑的飞机大部件对合中,准确求出大部件的位姿是保证大部件能够精确对合的基础。为了减少大部件位姿拟合误差,通过激光跟踪仪测量大部件上4个关键测量点,提出一种依据不同测量点的位置精度要求而合理分配权值,并基于LM迭代的最小二乘法进行大部件位姿矢量拟合的方法。该方法具有收敛速度快、拟合误差小的优点,是一种很好的解决大部件位姿矢量精确估计的方法。

基于SIMOTION的大部件对接系统研究

针对目前国内飞机大部件对接效率低、自动化程度低、对接一致性差等问题,设计了一套基于西门子simotion运动控制系统的大部件自动对接集成系统。首先分析了国内外的发展现状,然后提出了本自动化对接系统的框架,接着基于simotion平台对系统关键技术进行在线仿真分析,并利用matlab对运动参数验证。结果表明:基于simotion的大部件对接系统可以实现多轴同步运动,能够与上位机系统集成完成飞机大部件对接,对接系统具有对接效率高、对接一致性好、自动化程度高等优势。

飞机部件对接软件系统设计与实现

飞机部件对接是飞机总装的重要步骤,是指由多个相邻组件或部件连接形成飞机大型结构件。部件对接涉及到测量设备、调姿设备等硬件管理,对接过程管理,对接数据管理和对接三维仿真等内容。本文提出一个管理飞机部件对接产品工程数据集和管理飞机部件对接的硬件设备的解决方案,并使用Qt框架和OSG API设计和开发一个飞机部件对接软件系统。

大部件对接中iGPS高精度位姿测量优化设计

为保证大部件对接位姿测量精度,提高对接测量效率,实现大部件最优位姿装配,提出了基于iGPS测量系统的大部件对接位姿测量优化设计方法。首先,基于iGPS系统测量模型和不确定度模型建立对接测量网络,并对其网络测量精度进行仿真分析,优化设计了对接测量网络iGPS多发射器的布站方式;其次,基于对大部件位姿参数求解模型及不确定度模型的仿真分析,优化设计了调姿基准点的布设方式;最后,对某机型大部件对接进行了位姿测量方式的对比实验。结果表明,经过位姿测量优化设计后,大部件对接测量x、y、z的位置调整不确定度均小于0.16mm,姿态滚转角、俯仰角和偏航角的角度调整不确定度均小于3.1″,相较于未经布站优化设计的测量方式,精度至少提高了20%。由此证明该测量优化设计方案能够高效、高精度地对移动大部件进行实时位姿测量,在有效提高大部件对接位姿测量效率及精度方面是可行的。

飞机部件数字化对接装配实验平台及教学项目设计

基于飞机部件数字化对接装配原理,设计搭建包含机身、机翼实验件、数控柔性定位器、测量系统、控制系统的实验平台,设计了数字化装配定位、大尺寸零件测量、大部件调姿轨迹规划和对接过程集成控制4个实验模块,让学生从单点知识到集成应用、硬件到软件、概念到实际操作掌握飞机大部件对接装配的基本原理,为学生开展多学科融合的创新性、工程性研究与学习提供实验环境,增强学生的工程实践能力。

飞机大部件自动对接集成控制技术研究

自动化对接集成控制技术集测量技术、协同运动控制技术、装配信息集成管理技术、运动仿真技术为一体,是大部件自动对接的关键技术。对飞机大部件自动对接集成控制的关键技术进行探讨,并介绍机翼大部件数字化对接系统的组成结构、功能、处理流程等。

基于激光跟踪仪的飞机部件对接调姿软件系统设计与开发

飞机装配的的最重要环节之一是飞机部件对接,飞机的质量取决于部件对接质量,通过对部件自动对接流程分析以及飞机部件位姿解算,将软件以模块化形式呈现。激光跟踪仪的飞机部件对接调姿软件系统可以对不同机型以及不同型号的设备快速匹配完成飞机部件的对接任务,使得对接质量以及效率得以提高,进而使得飞机装配效率和质量同样大幅度提高。

飞机大部件数字化对接仿真技术研究

本课题提出飞机大部件数字化对接仿真技术,以此提高飞机大部件对接量。研究了大部件装配对接当前位姿与目标位姿的参数求解方法。利用所求参数对大部件实际装配对接过程进行虚拟动态仿真,模拟真实对接状态,通过干涉分析提前预估实际装配过程中可能出现的装配问题,优化对接方案,辅助装配人员在装配之前及时解决问题,减少重复装配次数减轻操作人员的劳动量,提高装配质量与装配效率。

叉耳式大部件对接的高精度测量与路径规划

针对新型飞行器对装配精度需求的不断提高,常用的数字化测量辅助装配系统已无法满足的问题,基于iGPS激光测量系统提出一种新型多装置混合对接测量方法,并基于该测量方法建立位姿测量模型、位姿解算模型和对接路径解算模型。iGPS激光测量系统引导全局对接后,触发局部多数据融合测量系统对局部位姿进行传感,通过局部位姿解算模型即可求解接合耳片之间的角度误差和位置误差,补偿误差后可优化对接路径,从而提高对接精度。实验结果表明,补偿误差后的位置精度达到5.8×10-2mm,角度精度达到9°×10-3,说明所提方法满足实际对接精度的需求。

飞机部件自动对接的位姿标定计算及软件系统设计

飞机部件对接作为飞机总装过程重要步骤之一,是指将两个或多个相邻组件连接形成大型结构件的过程。国内飞机部件对接装配除了采用传统手动调整的方法外,逐渐引入了先进测量、定位调姿设备,但仍然存在对接自动化程度不高等问题。针对这一问题,提出了一种飞机部件自动对接的位姿标定计算方案,并基于Qt和OSG API设计开发了飞机部件对接软件系统,为实现自动化对接提供了方案及软件支持。

飞机大部件自动化对接集成系统关键技术研究

为提高飞机总装部件对接的装配效率和装配质量,针对飞机部件自动化对接装配集成系统的特点和结构,重点研究了实现自动化对接的3项关键技术:柔性定位技术、虚拟装配技术和最佳匹配技术。并针对技术难点,提出了相应的解决方法。