本文選題：機身對接區(qū)域制孔 + 雙層軌道　； 參考：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：大型飛機機身對接區(qū)域制孔是飛機數(shù)字化裝配過程中的重要一環(huán),而傳統(tǒng)的人工制孔具有效率低、孔位精度和成孔質(zhì)量不穩(wěn)定以及工人勞動強度大等缺點,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代飛機制造的高壽命、高精度和高效率的要求。為此,國內(nèi)外研制了很多專用于機身部件制孔／鉆鉚的自動化設(shè)備,但這些設(shè)備大多并不適用于機身對接區(qū)域制孔任務(wù),少數(shù)比較適用的系統(tǒng)不僅有著各種缺陷,而且核心技術(shù)為國外所掌握。目前,國內(nèi)在大型機身對接區(qū)域依然以落后的手工制孔、鉚接為主。在此背景下,浙江大學(xué)通過自主創(chuàng)新,研制了一套專用于大型飛機機身對接區(qū)域自動化制孔的環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng),該系統(tǒng)采用雙層軌道結(jié)構(gòu)和視覺測量系統(tǒng),能夠在一次設(shè)備安裝的情況下實現(xiàn)全區(qū)域精確制孔,從而為國內(nèi)解決機身對接區(qū)域制孔問題提供了一種可行的解決方案。本文首先明確了課題研究背景及選題意義,綜述了飛機數(shù)字化裝配技術(shù)、機身段數(shù)字化裝配對接技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和方向,并對現(xiàn)有的機身環(huán)形對接區(qū)域自動化制孔設(shè)備及各自的優(yōu)缺點進行了分析和對比,然后引出本論文的研究對象和研究內(nèi)容,并對該套環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)組成、電氣控制系統(tǒng)、操作軟件系統(tǒng)及主要功能模塊等進行了分析。然后,在環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng)雙層軌道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提出步進式自動轉(zhuǎn)站法,深入分析該方法的基本原理和具體實施方案；提出了基于磁性接近開關(guān)的站位標(biāo)識法和轉(zhuǎn)站粗定位方法,設(shè)計自動轉(zhuǎn)站控制流程；分析了轉(zhuǎn)站過程中的有害沖擊現(xiàn)象,并采用數(shù)據(jù)估計+公式推導(dǎo)的方式闡述了沖擊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,給出抑制有害沖擊現(xiàn)象的解決方案。再后,研究了基于視覺測量系統(tǒng)的設(shè)備底座位姿標(biāo)定方法。首先明確了環(huán)形軌道自動制孔系統(tǒng)進行視覺在線測量的原因以及對實際設(shè)備底座位姿進行標(biāo)定的重要性,然后通過系統(tǒng)運動學(xué)建模確立設(shè)備底座坐標(biāo)系、建立手眼關(guān)系和提出視覺測量原理,并在此基礎(chǔ)上提出并分析了基于工業(yè)相機視覺測量系統(tǒng)的底座位姿標(biāo)定方法。最后,通過實驗環(huán)節(jié)驗證了基于磁性接近開關(guān)的轉(zhuǎn)站粗定位方法的可靠性；根據(jù)步進式轉(zhuǎn)站原理設(shè)計出自動轉(zhuǎn)站控制流程,并通過實際轉(zhuǎn)站驗證其可行性；對系統(tǒng)手眼關(guān)系進行實際標(biāo)定,并基于視覺測量系統(tǒng)進行了設(shè)備實際底座位姿標(biāo)定,實驗結(jié)果表明了該方法的可靠性和可行性。
[Abstract]:It is an important link in the process of aircraft digital assembly to make holes in the docking area of large aircraft fuselage, but the traditional manual hole making has the disadvantages of low efficiency, unstable hole position precision and hole quality, and large labor intensity of workers. It can not meet the requirements of high life, high precision and high efficiency in modern aircraft manufacture. For this reason, many automatic equipments have been developed at home and abroad for hole making / drilling riveting of fuselage parts, but most of these equipments are not suitable for hole making tasks in fuselage docking area. A few more suitable systems not only have all kinds of defects, Moreover, the core technology is mastered by foreign countries. At present, in the large fuselage docking area is still backward hand-made holes, riveting is the main. Under this background, Zhejiang University, through independent innovation, has developed a set of annular track automatic hole making system, which is used for automatic hole making in the airframe docking area of large aircraft. The system adopts double-layer track structure and vision measurement system. The system can make holes accurately in the whole area under the condition of primary equipment installation, thus providing a feasible solution for solving the hole making problem of fuselage docking area in our country. In this paper, the research background and significance of the subject are defined, and the development status and direction of aircraft digital assembly technology, fuselage segment digital assembly and docking technology at home and abroad are summarized. The advantages and disadvantages of the existing automatic hole making equipment in the annular docking area of the fuselage are analyzed and compared, then the research object and research content of this paper are introduced, and the main structure composition of the automatic hole making system of the annular track is introduced. Electrical control system, operation software system and main function modules are analyzed. Then, on the basis of double-layer track structure of annular track automatic hole making system, the step automatic transfer station method is put forward, and the basic principle and concrete implementation scheme of this method are analyzed in depth. In this paper, the method of station identification based on magnetic proximity switch and the method of coarse positioning of transfer station are proposed, and the control flow of automatic transfer station is designed, and the harmful impact phenomenon in the process of transferring station is analyzed. The reason of shock phenomenon is explained by deducing the formula of data estimation, and the solution of restraining harmful shock phenomenon is given. After that, the calibration method of equipment base position and pose based on vision measurement system is studied. Firstly, the reason of the automatic hole making system of annular track and the importance of calibrating the position and pose of the base of the actual equipment are defined, and then the coordinate system of the base of the equipment is established by the kinematic modeling of the system. Based on the establishment of hand-eye relationship and the principle of vision measurement, the method of base position and pose calibration based on industrial camera vision measurement system is proposed and analyzed. Finally, the reliability of the rough positioning method based on magnetic proximity switch is verified through the experiment, and the control flow of automatic transfer station is designed according to the principle of stepping station, and the feasibility of the method is verified by the actual transfer station. The actual calibration of the hand-eye relationship of the system and the calibration of the actual base position and pose of the equipment based on the visual measurement system are carried out. The experimental results show the reliability and feasibility of the method.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V262.4

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張云志;劉華東;鄒方;陳磊;;螺旋軌跡制孔技術(shù)在航空制造中的應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2013年22期

2 董登科,王俊揚,孔繁杰;緊固孔原始疲勞質(zhì)量控制與制孔技術(shù)研究[J];機械強度;2000年03期

3 徐紅爐;劉軍;章剛;岳珠峰;;制孔工藝對緊固孔疲勞性能的影響[J];飛機設(shè)計;2008年03期

4 周萬勇;鄒方;薛貴軍;甘露;杜寶瑞;;飛機翼面類部件柔性裝配五坐標(biāo)自動制孔設(shè)備的研制[J];航空制造技術(shù);2010年02期

5 裴旭明;陳五一;張東初;付士杰;;制孔工藝對緊固孔加工精度的影響[J];機械科學(xué)與技術(shù);2011年04期

6 陳彪;劉華東;卜泳;薛貴軍;劉建東;;柔性導(dǎo)軌自動制孔設(shè)備制孔試驗研究[J];航空制造技術(shù);2011年22期

7 王麗秀;;飛機柔性裝配制孔設(shè)備的工件坐標(biāo)系建立方法[J];機械設(shè)計與制造;2012年04期

8 范信江;;不同硬度材料結(jié)合面制孔方法[J];機械工程師;2012年07期

9 王巍;梁濤;劉中文;陳軍;;柔性裝配制孔設(shè)備運動學(xué)分析及仿真研究[J];航空科學(xué)技術(shù);2012年03期

10 王珉;陳文亮;張得禮;屠曉偉;蔣紅宇;;飛機輕型自動化制孔系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)[J];航空制造技術(shù);2012年19期

相關(guān)會議論文 前3條

1 董登科;王俊揚;;緊固孔原始疲勞質(zhì)量控制與制孔技術(shù)研究[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ卷）[C];1999年

2 肖望東;王聲;王宏明;;于MBD技術(shù)飛整體薄壁加件制孔技術(shù)的應(yīng)用[A];全面建成小康社會與中國航空發(fā)展——2013首屆中國航空科學(xué)技術(shù)大會論文集[C];2013年

3 雷云;陳偉濤;;鄭州黃河橋鋼桁梁主桁桿件制孔精度控制[A];2014年全國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2014年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報通訊員 白曉燕;技術(shù)管理：向國際一流水平看齊[N];中國航空報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 溫泉;C/E復(fù)合材料制孔損傷形成機理與評價方法研究[D];大連理工大學(xué);2014年

2 王奔;切削力和熱對C/E復(fù)合材料制孔損傷的影響機理[D];大連理工大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 江一行;環(huán)形軌自動化制孔系統(tǒng)開發(fā)及其定位精度分析[D];浙江大學(xué);2014年

2 涂國嬌;環(huán)形軌自動化制孔系統(tǒng)孔位修正方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 孟祥磊;基于氣墊運輸?shù)幕顒右砻嬷瓶紫到y(tǒng)設(shè)計研究[D];浙江大學(xué);2015年

4 吳原驊;面向自動化制孔的飛機疊層結(jié)構(gòu)預(yù)連接工藝優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2015年

5 陳昌添;自動制孔機器人刀具關(guān)節(jié)自適應(yīng)控制方法研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

6 金超寧;自動制孔系統(tǒng)的智能設(shè)計方法研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

7 李聰;面向機器人自動化疊層制孔過程的壓緊力優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2016年

8 張阿龍;大型飛機機身環(huán)形對接區(qū)高效精確制孔技術(shù)[D];浙江大學(xué);2016年

9 高平;柔性裝配制孔設(shè)備加工仿真平臺的研究[D];沈陽航空航天大學(xué);2012年

10 林琳;民用飛機自動化裝配制孔技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

，

本文編號：1802886