基于4-PPPS并联机构的机身舱段对接方法研究

基于多数控定位器构成的分布式4-PPPS并联机构,实现舱段的自动化精准对接。冗余驱动能够提高机构承载能力、使驱动力分配更加均衡,但冗余系统构成的黎曼流形内存在高维零空间,协调分配的非线性方程具有多约束和非正定性,分配不当会产生过大的应力应变。为同时实现对接过程运动学层面的精准和动力学层面的稳态协同,基于旋量理论,将刚体运动分解成绕任意轴的转动和平移,建立运动学模型、确定关节驱动量。推导非冗余和冗余情况下的动力学模型,并求解舱段角速度和角加速度等影响对接运动特性的模型参数。提出了以力二范数最小为目标对对接运动驱动力进行优化分配的求解方法。以5次多项式描述位姿轨迹,用黄金分割法逼近出最优时间。最后开展了非冗余和冗余驱动的对比仿真,对接过程精准平稳,证明了此方法的正确性和可行性。

飞机自动化对接装配系统的故障维修技术研究

现如今,设备故障维修已经在各大产业领域中获得了广泛运用及高度认可,并获取了卓越的成绩。为了在根本上提高飞机自动化对接装配系统运行稳定性、安全性与可靠性,需要积极采用相应的故障维修技术,在精准分析维修目标的前提条件下构件完善化维修决策数据模型。基于此,本文首先对飞机产品结构特点、制造工艺特点予以简要论述,最后详细阐明飞机自动化对接装配系统的故障维修技术,以供参考。

基于iGPS的飞机部件对接测量点选取方法研究

iGPS在飞机对接中拥有多点实时测量、测量范围大的优势,是未来飞机对接测量的发展趋势。在iGPS测量过程中,测量点的选取是测量工作的重要环节,对飞机部件的对接质量影响很大。目前测量点的选取主要依赖经验,难以满足高效对接的需求,针对这一问题提出了一套基于测量关键特性的iGPS测量点选取方法,按照对接流程将测量关键特性分为基准特性、调姿特性、连接特性和工装特性4类。基于4类测量关键特性提出了测量点选取原则和方法。通过某型号民机前、中机身对接实例详细阐述了飞机对接测量点选取流程,验证了该方法的可行性。

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。

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。

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。

大型飞机机身对接环形轨道制孔系统设计与分析

为解决我国大型飞机总装配机身对接区域制孔中存在的制孔效率低、制孔误差大、制孔质量差等关键性问题,对一种新型自动化制孔设备——环形轨道制孔系统进行设计与分析。介绍了大型飞机总装配生产线及机身对接要求,分析比较了各种自动化制孔技术的优劣;给出了环形轨道制孔系统设计方案,对环形轨道、弧形轨末端执行器等结构和工作流程进行详细说明;提出了环形轨道的整体布局,并通过对环形轨道的受力分析,给出求解支撑脚预紧力大小的理论计算方法;给出了设计实例,并采用有限元软件求解环形轨道的变形量,搭建环形轨道制孔系统试验平台,验证系统的制孔效果。结果表明,环形轨道制孔系统工作稳定,可以满足飞机机身对接区域的制孔需求。

双工位4-PPPS飞机装配对接系统几何参数标定方法

双工位4-PPPS并联机构承载能力强、结构稳定,用于飞机机身舱段的装配过程以提高对接效率减轻劳动强度。然而由于对接系统为大尺寸分布式结构,且具有较大的制造和安装误差,很难保证实际对接精度。为了提高4-PPPS机身对接机构的定位精度,提出了两步精度提升方法:首先提出了一种均值迭代方法标定飞机坐标系的基准点,作为整个对接系统的参考坐标系,提升了测量坐标系和飞机坐标系之间的匹配精度。其次,提出了一种基于空间位姿矩阵微分的运动学标定方法,推导出了系统全误差导数方程,可以对多达42个运动学参数进行同时标定。通过本文方法,飞机舱段对接系统的最大位置误差从2.2 mm减小到0.035 mm,最大指向误差从0.08°减小到0.018°。精度测量和对接试验证明了所提出方法的有效性。

采用标工协调飞机接头对接所产生的传递误差

本文对采用标准工艺装备协调飞机接头对接可能产生的传递误差进行了分析、估算，证明采用标工协调飞机接头对接并不能完全保证其互换协调性；这表明了我国过去生产机种的结构设计不尽合理，对要求互换的接头对接部位，缺少合理的结构补偿量，而导致其协调准确度要求过高。