【摘要】：貼裝有二次表面鏡(OSR)的復(fù)合結(jié)構(gòu)板是航天器外殼的基礎(chǔ)組成部分。目前,航天復(fù)合結(jié)構(gòu)板OSR的表面貼裝主要依靠人工完成,貼裝精度、效率均顯不足。針對(duì)該需求,本文研究了航天復(fù)合結(jié)構(gòu)板OSR貼裝技術(shù),以實(shí)現(xiàn)多種尺寸復(fù)合結(jié)構(gòu)板表面的膠層涂覆和OSR貼裝。本論文主要研究工作如下:(1)根據(jù)OSR貼裝指標(biāo)參數(shù)完成了設(shè)備總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。采用了七軸機(jī)械臂和三軸運(yùn)動(dòng)模組作為設(shè)備的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu),機(jī)械臂主要完成復(fù)合結(jié)構(gòu)板局部涂膠和OSR布片工作,運(yùn)動(dòng)模組負(fù)載大面積涂膠裝置完成復(fù)合結(jié)構(gòu)板大面積的膠層涂覆;設(shè)計(jì)了隨動(dòng)上料倉,可跟隨機(jī)械手臂完成OSR移動(dòng)布片,縮短了上料周期,理論布片速度可達(dá)3000片/小時(shí);提出了基于涂刮膠一次成型涂膠方案。(2)對(duì)設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)仿真和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。采用有限元分析了整體機(jī)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與工作形變,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)具有足夠的承載能力及剛度;根據(jù)工件加工范圍和所需的運(yùn)動(dòng)精度,選擇了合適的工業(yè)機(jī)器人,并對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,在matlab中,采用蒙特卡洛法得到機(jī)械臂末端運(yùn)動(dòng)軌跡云圖,確定了機(jī)械臂在設(shè)備中的安裝位置,使其末端能夠滿足最大尺寸結(jié)構(gòu)板的貼裝范圍。(3)設(shè)計(jì)了涂膠貼片硬件系統(tǒng),研究了OSR貼裝路徑規(guī)劃算法。涂膠系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括雙組分膠體原料輸供系統(tǒng)和前端涂膠執(zhí)行器的設(shè)計(jì);貼片系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括氣路設(shè)計(jì)和前端OSR吸取裝置設(shè)計(jì);研究了裝箱算法,根據(jù)該算法提出了適用于本設(shè)備OSR貼裝的路徑規(guī)劃算法,在VC環(huán)境下編程,驗(yàn)證了貼片算法可實(shí)現(xiàn)OSR貼片點(diǎn)的快速獲取,并使用MFC構(gòu)建了人機(jī)交互軟件界面。(4)搭建了涂膠貼片實(shí)驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證了涂膠和OSR貼裝方案可行性。構(gòu)建了膠體混合和輸運(yùn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),設(shè)計(jì)了適用于高粘度膠的專用涂膠頭,利用三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了涂膠實(shí)驗(yàn),涂刮膠實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,涂膠方案獲得了良好的涂膠效果,可實(shí)現(xiàn)厚度為0.1mm左右膠粘劑的均勻涂覆;搭建了OSR貼裝實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)了“菱形”上料倉,在三坐標(biāo)平臺(tái)上控制吸片裝置模擬貼片過程,驗(yàn)證了方案滿足貼裝間距要求,上料倉設(shè)計(jì)合理。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V46;TB33

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本文編號(hào)：2649185