本文關(guān)鍵詞：自動鉆鉚多功能末端執(zhí)行器系統(tǒng)優(yōu)化研究

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【摘要】：在航空制造領(lǐng)域,基于工業(yè)機器人的柔性裝配鉆鉚技術(shù)憑借其高效率、高質(zhì)量和高可靠性等顯著優(yōu)勢,已成為飛機數(shù)字化柔性裝配的重要發(fā)展趨勢。自動鉆鉚末端多功能執(zhí)行器作為機器人柔性裝配系統(tǒng)的核心部件之一,其性能對產(chǎn)品加工質(zhì)量有著直接的影響。本文針對飛機復合材料部件的加工設(shè)計了一款自動鉆鉚多功能末端執(zhí)行器,并利用有限元法對設(shè)備靜態(tài)、瞬態(tài)、模態(tài)性能進行全面的有限元分析,校核優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。針對設(shè)備驅(qū)動系統(tǒng),通過分析其動態(tài)響應(yīng)性能提高其加工節(jié)拍。最后通過相關(guān)實驗平臺驗證了加工效果。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)提出了針對復材垂尾部件自動鉆鉚多功能末端執(zhí)行器的總體方案。詳細分析了加工對象的需求以及工作流程,完成了系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計規(guī)劃;(2)在詳細分析各個模塊機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,結(jié)合對設(shè)備加工工況的分析,通過有限元仿真手段對結(jié)構(gòu)進行了校核,并在此基礎(chǔ)上對主要結(jié)構(gòu)了輕量化改進;(3)通過仿真和實驗方法對末端執(zhí)行器的模態(tài)特性進行了研究,獲得了設(shè)備的模態(tài)參數(shù),并據(jù)此提出了對設(shè)備剛度的修改策略,為工藝參數(shù)優(yōu)化提供了基礎(chǔ);(4)分析了末端執(zhí)行器主要驅(qū)動結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能,并對電機的驅(qū)動參數(shù)進行了優(yōu)化,同時對末端執(zhí)行器的加工節(jié)拍進行了仿真分析。應(yīng)用上述研究成果,在機器人自動鉆鉚生產(chǎn)線上進行了實驗驗證,實驗結(jié)果表明優(yōu)化后的末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)更加合理,加工性能滿足設(shè)計要求。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V262.4

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本文編號：1210756