本文關(guān)鍵詞：飛機部件調(diào)姿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與誤差補償　出處：《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：現(xiàn)代飛機裝配過程中逐步使用數(shù)字化的柔性自動裝配系統(tǒng),其主要由機械定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和計算機軟件等組成。調(diào)姿精度是影響飛機裝配質(zhì)量的主要因素。在實際飛機部件裝配過程中,飛機部件的姿態(tài)調(diào)整是基于運動學(xué)反解調(diào)整的,即給定部件理論位姿求解各主動定位器驅(qū)動位移,在運動學(xué)反解過程中所用的結(jié)構(gòu)參數(shù)是設(shè)計值,這與實際結(jié)構(gòu)參數(shù)之間不可避免地存在誤差,使得部件對合過程位姿誤差較大,部件對合過程容易造成干涉。為此結(jié)合南京航空航天大學(xué)與國內(nèi)某航空公司某型飛機機身與機翼對接,以3-PPPS飛機部件調(diào)姿機構(gòu)為研究對象,開展了調(diào)姿系統(tǒng)誤差分析與補償方面的研究,以期通過誤差補償提高調(diào)姿精度,避免機翼機身對接過程中的干涉,提高飛機數(shù)字化裝配自動化水平與效率。主要研究內(nèi)容如下:1)分析影響部件調(diào)姿與對合過程中的誤差因素,并針對調(diào)姿機構(gòu)結(jié)構(gòu)誤差,以空間直線副運動誤差模型為基礎(chǔ),得到結(jié)構(gòu)誤差對對接過程機翼位置誤差影響模型。2)根據(jù)3-PPPS并聯(lián)部件調(diào)姿機構(gòu)結(jié)構(gòu)上的特點,以三個隨動式位移為切入點,建立球鉸位置約束方程,通過求解球鉸點的理論位置,給出一種高效的機構(gòu)位姿正解的封閉解形式。采用運動矢量鏈路建立調(diào)姿機構(gòu)運動學(xué)反解方程。采用激光跟蹤儀,辨識出調(diào)姿機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差,給出基于修正定位器主動軸驅(qū)動位移的誤差補償方法。3)設(shè)計飛機部件調(diào)姿模擬機構(gòu),根據(jù)設(shè)計指標(biāo),計算了定位器部分傳動部件的結(jié)構(gòu)參數(shù),基于ABAQUS有限元軟件對伸縮筒進行了變形校核。根據(jù)激光跟蹤儀自帶的SDK開發(fā)數(shù)據(jù)測量軟件。使用單臺Leica AT901-MR在部件調(diào)姿模擬系統(tǒng)上完成調(diào)姿機構(gòu)運動誤差補償實驗。
[Abstract]:In the process of modern aircraft assembly, the digital flexible automatic assembly system is used step by step, which is mainly composed of mechanical positioning system and control system. The precision of attitude adjustment is the main factor that affects the assembly quality of aircraft. In the actual assembly process of aircraft components, the attitude adjustment of aircraft components is based on the kinematics inverse solution adjustment. That is to say, when the driving displacement of each active positioner is solved by the given component theory, the structural parameter used in the kinematics inverse solution is the design value, which inevitably has errors with the actual structural parameters. The position and pose error of the involutive process of components is larger, and the involutive process of components is easy to interfere. Therefore, the fuselage and wing of an aircraft of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics and a domestic airline are docked together with each other. Taking 3-PPPS aircraft components attitude adjusting mechanism as the research object, the research on attitude adjustment system error analysis and compensation is carried out in order to improve the attitude adjustment accuracy through error compensation. To avoid interference in the process of wing fuselage docking and to improve the automation level and efficiency of aircraft digital assembly, the main contents of this paper are as follows: 1) the error factors affecting the attitude adjustment and involution of components are analyzed. Aiming at the structural error of the attitude adjusting mechanism, the motion error model of the spatial straight line pair is used as the foundation. The model of influence of structure error on wing position error in docking process. 2) according to the structural characteristics of 3-PPPS parallel component attitude adjusting mechanism, three follower displacements are taken as the starting point. The position constraint equation of the spherical hinge is established, and the theoretical position of the spherical hinge is solved. In this paper, an efficient closed form of forward solution is given. The kinematics inverse solution equation of attitude adjusting mechanism is established by using motion vector link, and the error of configuration parameters of attitude adjusting mechanism is identified by laser tracker. An error compensation method based on the driving displacement of the driving shaft of the positioner is presented. (3) the attitude adjustment simulation mechanism of the aircraft components is designed. According to the design index, the structural parameters of the drive parts of the positioner are calculated. Based on the ABAQUS finite element software, the deformation check of the telescopic tube is carried out. The data measurement software is developed according to the SDK provided by the laser tracker. A single Leica is used. AT901-MR completes the motion error compensation experiment of the attitude adjusting mechanism on the component attitude adjusting simulation system.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V262.4

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本文編號：1374795