【摘要】：鉚接是飛機主要的裝配工藝之一。人工鉚接效率低、質(zhì)量一致性差,很難滿足飛機氣動外形性能的要求。自動鉚接能提高鉚接質(zhì)量、增加效率,是目前航空制造業(yè)研究的熱點。本課題針對自動鉚接過程中鉚接孔定位問題,使用雙目視覺進行鉚接孔的法向量測量,并通過實驗進行可行性驗證。介紹了相機成像過程和張正友標定法。使用混合濾波進行鉚接孔預處理。討論了基于Otsu閾值分割、Canny邊緣檢測、區(qū)域生長法和區(qū)域主動輪廓模型的鉚接孔特征提取特點,提出一種局部主動輪廓模型完成鉚接孔的特征提取。將這幾種方法進行定位精度對比,結(jié)果表明局部主動輪廓模型精度更高。使用雙目視覺進行鉚接孔的法向量測量。首先介紹了理想雙目視覺模型和三角測量原理,分析了平面到空間的重映射關系,對雙目標定和Bouguet雙目校正進行了研究;然后求解了圖像坐標系下的鉚接孔離散點,通過視差法提取了鉚接孔的三維點云;最后進行鉚接孔平面擬合,完成了法向量的獲取。搭建實驗平臺進行雙目視覺鉚接孔法向量測量實驗。首先用雙目視覺得出鉚接孔和標定板法向量的實測夾角;然后用三坐標測量儀測量平面點坐標,擬合求取法向量的參考夾角;最后將實測夾角和參考夾角進行對比,得出雙目視覺的測量誤差。通過對6個鉚接孔,且每個鉚接孔變換10種姿態(tài)進行實驗,得出最大誤差為2.71°,平均誤差為1.69°,小于施鉚角度最大誤差值5.74°,驗證了雙目測量方法的可行性。
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V262.4;TP391.41
【圖文】：

機身智能錘鉚關鍵技術與實驗研究》。團隊已完成雙三坐標機器人實驗平臺搭建及平面鉚接孔的自動鉚接工作，實驗平臺如下圖 1.1 所示：圖1.1 雙三坐標機器人鉚接實驗平臺三坐標機器人鉚槍視覺模塊

空客公司的柔性鉆鉚系統(tǒng)懫用自動鉆鉚機與數(shù)控柔性托架的組合，用于A340機型尾翼的鉆孔與自動鉚接。比較先進的是BROTJE-Automation自動鉚接系統(tǒng),它具有蒙皮壁板集成裝配單元和C型鉆鉚機，如圖1.2和圖1.3所示。該系統(tǒng)具有自動定位、離線編程和軟件示教等多種功能，可實現(xiàn)裝配件的精確定位、自動制孔以及高效率鉚接,極大地提高了飛機裝配的自動化水平。圖1.2 蒙皮壁板集成裝配單元 圖1.3 C型自動鉆鉚機

全自動鉆鉚等階段，直到現(xiàn)在的面向航空領域的飛機結(jié)構(gòu)件裝配自動鉆鉚技術。世界上第一個發(fā)展和使用自動鉆鉚技術的國家是美國，他們已經(jīng)在飛機制造需要大量鉚接的部位使用了自動鉆鉚機等設備，而且經(jīng)過幾十年的發(fā)展，世界上航空工業(yè)比較發(fā)達的國家都開始使用這項技術[25]。最早的自動鉆鉚機生產(chǎn)廠商是美國的通用電氣公司，該公司的自動鉆鉚機根據(jù)不同分類有一系列的產(chǎn)品，且根據(jù)不同型號配備了各種質(zhì)量較為可靠的數(shù)控托架。其中部分機型還配備有定位系統(tǒng)。在眾多型號中，生產(chǎn)較早的有 G200、G400 等，通用性較強的為 G300，功能較為齊全是 G900，包括 G900 在內(nèi)的部分型號有無頭鉚釘鉆鉚的功能，擁有自動定位系統(tǒng)的型號主要有 G63、G79、G86 等[26]�？湛凸镜娜嵝糟@鉚系統(tǒng)懫用自動鉆鉚機與數(shù)控柔性托架的組合，用于A340機型尾翼的鉆孔與自動鉚接。比較先進的是BROTJE-Automation自動鉚接系統(tǒng),它具有蒙皮壁板集成裝配單元和C型鉆鉚機，如圖1.2和圖1.3所示。該系統(tǒng)具有自動定位、離線編程和軟件示教等多種功能，可實現(xiàn)裝配件的精確定位、自動制孔以及高效率鉚接,極大地提高了飛機裝配的自動化水平。

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本文編號：2775019