悬丝摆式加速度计摆组件自动装配系统

摆组件是微型悬丝摆式加速度计的核心部分,其装配精度直接影响加速度计的测量准确性。为此,开发了一台摆组件自动装配设备。设计了上下固定式和可拆装式工装夹具,摆组件通过可拆装夹具安装在对应的固定夹具上。由步进直线电机驱动穿丝夹钳实现悬丝相对于玻璃管的穿入,并由微力传感器控制张紧力。真空吸附装置集成于三维运动平台构成上装调模块,实现上工装拾取、搬运和定位。锁紧装置集成于电动转台构成下装调模块,实现下工装的固定与姿态调整。通过上下工装夹具的对齐及合体,实现最终装配。装配过程中借助反射棱镜,由单相机实现立体视觉测量功能。实验数据表明,装配位置精度小于15μm,平行度小于15μm,满足自动装配设备的稳定可靠、装配精度高等要求。     

悬丝摆式加速度计底座组件自动装配与焊接控制

悬丝摆式加速度计具有小型化、大量程和抗冲击的特点，在航空航天领域得到广泛的应用。其底座与摆组件的精密装配，目前仍以人工装配为主，具有装配精度差、悬丝张紧力不易控制，人工焊接时焊接参数难以保证、焊点质量不佳等问题，导致产品的良品率较低。为此，研发了一套悬丝摆式加速度计底座组件自动装配与焊接设备。根据零件特点与装配环境，采用视觉与力觉反馈控制，实现底座与摆组件位姿和悬丝张紧力的自动调整。基于C++语言，开发了分层架构的控制软件。设计温度反馈控制的焊接工艺流程与焊接策略，并通过有限元仿真与焊接实验进行验证。实验结果表明：该设备可实现自动装配与焊接功能，底座组件的装配精度与焊接质量符合技术指标要求，提高了产品质量。     

压气机扇形组件组装点焊设备设计

针对现阶段压气机扇形组件由人工完成组装点焊存在的生产效率和产品质量问题,设计一组装点焊设备。设备通过装配夹具完成扇形组件的装配,保证组件的装配精度,通过实际的装配验证了夹具的可操作性;选用库卡KR6R900型号机器人对扇形组件进行点焊固定,采用D-H参数法通过MATLAB建立了机器人的仿真模型,并进行了运动学分析和轨迹规划,结果证明了机器人模型的正确性并获得了机器人连续稳定的运动轨迹。设备很好地解决了生产需求,对扇形组件的生产制造具有积极意义。     

超精密液体静压转台装配技术北大核心

制造与装配是高精度液体静压转台核心技术之一。对某超精密液体静压转台,根据其技术要求和结构特点,系统梳理了其装配流程及装配技术难点,提出了支承组件制造与装配精度保证、装配过程变形控制、精度保持性、可靠性考核与提升是转台装配的关键环节并对其控制要点及技术难点提出了解决措施。装配的高精度液体静压转台并应用于某数控立式磨床并累积通过2 500 h应用考核,实现了外圆圆度0.45μm内孔圆度0.45μm的磨削精度,验证了转台工作状态下的动态回转精度、刚度及可靠性。     

跨尺度微管微球三维半自动装配点胶系统

设计和搭建了一个3D半自动装配点胶系统,用于完成跨尺度零件微管与微球的三维装配点胶任务。系统主要由体视显微镜、变焦金相显微镜、发光二极管(LED)背光源、pL级点胶机、微操作手和零件夹持器组成。采用显微镜高低倍转换的方式实现了零件跨尺度特征的检测。基于提出的半自动装配点胶策略,并配合人工引导和显微视觉伺服技术,快速完成了跨尺度零件的半自动高精度对准和插入点胶。在搭建完成的系统上开展微管与微球的装配点胶实验,对提出的方法和装配精度进行了实验验证。结果表明,系统的位置对准误差优于1μm,角度对准误差优于0.5°,可以实现末端直径10μm的微管与孔径12μm的微球之间的装配和胶接,基本满足对该组件的装配精度和成功率要求。     

基于定位面拟合的平行度修整法

组件的安装面与内凹底面的平行度,是影响后续零件装配精度的一个重要参数,必须满足一定的精度要求。该内凹底面不能进行再加工,且无法直接作为后续加工的定位面,为此,提出了一种基于定位面拟合的平行度修整法。设计了一套专用夹具,利用夹具对测量计算得出的安装面的去除量进行调节,通过精密铣床完成加工。整个加工过程中的涉及到的计算通过程序实现,并用实验验证了该平行度修整方法的可行性,为后续实现组件的自动修整提供一定依据。     

基于装配精度预分析的红外线CCD实时装调技术研究

针对红外线线列电荷耦合元件(Charge-coupled device,CCD)机械交错拼接中过于依赖拼接装置精度和拼接效率低的问题,提出一种基于装配精度预分析的红外线CCD实时装调方法。该方法在实时获取已装配芯片测量信息的基础上,根据CCD空间位置要求构建CCD整体装配精度模型,采用蚁群算法进行装配精度优化,确定待装配芯片坐标信息,并获得调整工装的调整量指导现场装配,从而有效实现了拼接过程的实时监视和快速调正。采用该方法后一个线列CCD的装调时间可控制在3天内,与传统方法相比装配效率显著提高,同时搭接误差不大于6μm,直线度不大于8μm,平行度不大于10μm,满足了工程要求。     

微小磁性零件装配设备自动标定及误差补偿

为了实现微小磁性零件装配设备的精密装配任务,弥补加工误差和安装误差带来的系统精度损失,提出了一套自动标定及误差补偿方法。依照设备布置形式建立了不同模块的坐标系,提取影响装配精度的全部误差参数。根据导轨的位置关系建立了模块之间的运动转换模型,进而推导出基于装配任务的误差补偿模型。以设备中的机器视觉系统作为测量工具,同时设计专用标定板。通过观察各模块运动前后特征点的坐标变化对误差参数进行测量和辨识,并使用粒子群算法对参数进行了全局优化。基于开发的自动标定软件,在装配区域进行了标定和验证实验。实验结果表明,补偿后的系统开环控制精度在6μm以内,满足设备的装配精度需求。该方法为微小零件装配设备提供了自动化、高精度和高效率的标定方案。     

70米射电望远镜滚轮组合的制造与安装

70m射电望远镜的方位转动依靠滚轮组合在轨道面上的滚动,为使其能够高精度准确指向被观测天体和航天器,依据滚轮组合的高精度安装要求,依次从加工与装配、安装与检测两个环节一一保证。首先,分析滚轮组合的结构组成以及运动原理;然后,分别控制滚轮轴与箱体的加工精度以及二者装配时的精度,保证了滚轮组合的加工与装配;现场通过激光跟踪仪检测、专用工装调整,保证了安装精度,经实际使用满足设计要求。     

CAFD中的夹具快速装配技术研究

近年来CIMS中的CAD、CAPP、CAM技术得到了长足的进展 ,然而基于CAD模型的夹具自动设计的研究还相对薄弱 ,尤其是夹具的自动装配技术。本文引入了有效表面和有效路径的概念 ,建立了快速装配模型 ,给出了功能结构及详细的夹具装配算法流程 ,为组合夹具的快速装配提供了一种切实可行的方法     

基于实例推理的机床专用夹具虚拟装配技术

针对传统的夹具设计存在着设计周期长、设计效率低等问题,实例推理的机床夹具虚拟装配技术大大提高了机床专用夹具的设计速度,减少了重复劳动,满足了现代制造系统灵活、快速的要求。采用基于典型实例推理机制的机床专用夹具设计方法,重点研究了机床专用夹具实例检索模型、实例组织模型、实例修改推理机制及基于Pro／E的机床专用夹具实例快速装配方法,实现了机床专用夹具实例快速装配。研究结果表明该方法有利于提高夹具设计效率,可以在机床夹具设计行业进行推广。     

机床夹具的装配加工法

目前困扰有关生产厂家的一个突出问题是有相当数量的机械零件的制造精度达不到设计要求。对成批生产而言,机械零件的制造精度在很大程度上取决于加工该零件的机床夹具能否达到夹具设计精度要求。 从目前状况来看,夹具设计精度保障方法依然是采用装配调整法,而企业的夹具设计资料是装配图加零件图。这就决定了夹具制造只能象一般机械制造那样,先按零件图制造出所有零件,然后组装,再设法通过调整来满足装配图提出的各种尺寸及形位公差要求。据笔者多年的实践,对于绝大多数夹具来讲,这种装配调整法很难保证夹具装配精度的要求。为此,笔者改用装配加工法来实现夹具的高精度要求。 装配加工法过去已有应用,例如减速箱的齿轮轴承孔的镗削。笔者只是将这种方法在夹具制造中加以     

精密微小组件压装技术及仪器

根据一种过盈联接精密微小组件的装配要求,研制了一套精密微小组件自动压装仪器。通过分析压装过程中压装力与系统弹性变形的变化关系,对组件的压装位移进行了有效补偿。采用具有上下视野的机器视觉装置测量压装组件的相对位置,并采用XY位移平台对组件进行精确对准。提出了对具有上下视野的机器视觉装置的标定方法;分析了组件压装力与压装位移的关系,得出了压装力-位移曲线的预测值。对随机抽取的5套零件进行了装配实验,结果表明:对组件进行精密对准后,组件压装位移-压装力曲线符合预测值;组件装配后相对位置的距离偏差小于±5μm,垂直度偏差小于10μm。实验表明组件装配精度达到了设计指标要求。     

微装配中微靶球的三维移动

设计了一种用于惯性聚变的微靶球三维移动装置。采用CCD显微镜检测实现闭环装配以保证精度;由电控平移台作为粗动环节,压电陶瓷作为微动环节而形成的两级微动机构可以实现最小分辨力为0.1μm的微位移;直线 旋转执行器的旋转/线性移动实现了微靶球的三维移动;专用真空吸取器的设计解决了微靶球的取放问题。     

装配加工法在保证夹具制造精度中的应用

装配加工法在夹具制造工艺方面上明显有别于装配调整法,其基本原理是:将夹具作为一个整体对待,对有位置精度要求的导向结构或定位结构,安排在夹具组装后进行加工,以最大限度地减少各元件之间的累积误差,提高夹具制造精度。文章通过典型实例论述了装配加工法在夹具制造中的应用过程,并总结了应用这种工艺方法制造的夹具在图样设计方面的主要特点。大量的实际应用表明,装配加工法是保证夹具制造精度的最简便有效的工艺方法。     

开放式装配设计模型的研究和实现

分析了常用装配设计模型的特点和要求 ,运用组件思想及其技术提出了基于广义环图树的开放式装配设计模型。此模型结构简单 ,扩展能力强 ,特别适合于在三维设计系统上扩充开发专用功能组件。开放式装配设计系统模型已在 Inte Solid 1.0上得到应用 ,将在Inte Solid2 .0上得到完善和进一步应用。     

面向小型企业的转向节工装设计

汽车转向节外形不规则,空间位置复杂,加工部位多,精度要求高,在大型企业中常见的加工方式为流水线专机加工。而对于生产设备和人员都很有限的小型企业来说,需要根据实际情况来合理安排工艺路线。转向节工装夹具的设计使用Creo 2.0建模与虚拟装配,有效缩短了设计周期,使该企业可以在有限资源下生产符合图纸要求的转向节产品。     

基于三维设计的鼓式制动器装配夹具的运动学仿真

针对鼓式制动器装配夹具在加工中的工艺要求,进行了基于三维设计的鼓式制动器装配夹具的研制.其研制过程及验证测量数据表明:通过对鼓式制动器装配夹具三维建模设计与运动学仿真,可在样机制造之前方便地预测夹具的装配干涉及装配准确度;从而既保证了工件的跳动公差要求,也提高了鼓式制动器的装配精度.     

装配加工法在保证夹具制造精度中的应用

装配加工法在夹具制造工艺方面上明显有别于装配调整法,其基本原理是,将夹具作为一个整体对待,对有位置精度要求的导向结构或定位结构,安排在夹具组装后进行加工,以最大限度地减少各元件之间的累积误差,提高夹具制造精度。以典型实例为例,论述了装配加工法在夹具制造中的应用过程,并总结了应用这种工艺方法制造的夹具在图样设计的主要特点。大量的实际应用表明,装配加工法是保证夹具制造精度的最简便有效的工艺方法。     

基于坐标孔的数字化柔性工装定位技术

为在一套数字化柔性工装上实现多产品装配工作,根据某型飞机前缘襟翼结构特点,对柔性工装定位技术进行研究.采用内定位的装配方式,以骨架外形作为装配基准,以梁、肋的坐标孔为定位基准设计柔性工装,明确工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位功能,设计了面向多装配对象的多用途定位器,采用三排平行布局柔性定位方案规划各立柱行程要求,建立DELMIA装配工艺仿真模型,确定柔性工装定位方案.通过实例验证,该柔性工装可完成整套装配对象的装配工作,定位精度与装配精度满足设计要求.