基于WinCC的飞机大部件自动对接系统开发

针对飞机大部件对接装测控一体化需求开展相关装备研究,结合大部件对接实际工艺需求,突破了定位器布局优化、上下位机通信、自动化测量、多轴同步运动控制、调姿路径规划、对接软件集成等多项关键技术,开发了基于WinCC的飞机大部件自动对接系统,包括定位器系统、自动测量系统和集成控制系统等.该系统集自动化和过程控制于一体,以数据库...     

面向飞机大部件对接的标定点选择方法

飞机大部件自动对接中普遍采用靶标点来拟合大部件位姿,因此为了满足靶标点测量精度,需要合理布局测量设备位置以及合理选择拟合坐标转换矩阵的标定点。通过矩阵计算,在分析测量误差传递函数基础上,得出了测量设备的有效测量距离,同时提出了基于标定点的坐标系转换矩阵求解方法和选择标定点原则,最后结合现场采集数据验证了该方法应用在飞机大部件对接中测量靶标点坐标的可行性。     

基于某型机大部件数字化对接技术的研究及应用

飞机装配在飞机制造过程中占有重要的地位,大部件对接的质量对飞机的最终质量和周期有很大程度的影响,传统的飞机多应用刚性工装对接大部件,该方法对接精度较低,数字化对接技术的成熟可以提高部件的对接精度,缩短部件的对接时间。本文以某型机机身上下半部及客舱地板的对接为对象,从部件对接系统初始位置的设定、测量环境的构建、柔性机构的调姿、部件位置的跟踪测量、部件自动对接等方面进行研究,对飞机大部件数字化对接系统的功能和组成进行了介绍。     

飞机翼身自动对接测控系统设计与实现

自动对接系统已成为现代飞机制造业保证对接质量、提升生产效率的重要手段。以飞机翼身自动对接测控系统为对象,详细阐述了对接测控系统结构及其工作原理。该系统基于激光跟踪仪开发了靶标点测量软件,实现了大部件位姿的自动测量;其次,在研制了翼身对接支撑定位器基础上,开发了多轴高精度的同步控制软件;此外,系统还开发了集成控制软件实现对接运动规划、可视化仿真及对接数据的管理。该系统已完成原理样机的研制,并通过了1∶1模拟试验件的自动对接测试。     

飞机柔性装配制孔设备的工件坐标系建立方法

现代飞机部件装配多采用自动化柔性制孔,自动化制孔单元是实现飞机部件柔性装配必不可少的硬件组成。工件零点的设置是以大型数控机床作为制孔设备的自动化制孔单元所的必要设置步骤。使用激光跟踪仪作为测量设备,在机床坐标系、数模坐标系与工装坐标系间建立联系,实现了机床工件位置、数模工件位置与产品实际位置的统一,为实现飞机部件装配的自动化柔性制孔奠定了基础。该方法在某型飞机柔性装配过程中得到了验证运用,验证了方法的可行性。     

基于PLC的直角转运小车的控制程序设计与应用

根据铜打包机生产线自动控制系统的工艺和控制要求,以直角转运小车在系统中的控制情况为例,详细介绍了相应的动作条件,分析了引入状态机的设计理念和顺序功能图语言(Sequential Function Chart,SFC)的应用,完成了满足生产线控制需求的梯形图程序设计与开发,保证了生产线全套系统顺序、多工位并行和连锁控制;实现了直角转运小车的正常运行,为同类产品的设计提供了技术借鉴,为该类小车在自动化生产线中的推广提供了依据.     

基于AGV系统的光伏电池自动化车间

AGV具有自动化和柔性化的特性,非常适合在光伏行业中应用。以500MW太阳能电池生产车间为例,对其进行自动化了设计,包括小车结构设计、导航定位系统设计、导航系统设计、网络系统搭建,小车路径规划、车间布局、小车数量计算。基于AGV系统,建设了一条全自动太阳能电池生产线,能有效提高产品质量和降低生产成本,为AGV系统在太阳能电池生产车间的应用提供一定的参考。     

基于SIMOTION的大部件对接系统研究

针对目前国内飞机大部件对接效率低、自动化程度低、对接一致性差等问题,设计了一套基于西门子SIMOTION运动控制系统的大部件自动对接集成系统。首先分析了国内外的发展现状,然后提出了本自动化对接系统的框架,接着基于SIMOTION平台对系统关键技术进行在线仿真分析,并利用MATLAB对运动参数验证。结果表明:基于SIMOTION的大部件对接系统可以实现多轴同步运动,能够与上位机系统集成完成飞机大部件对接,对接系统具有对接效率高、对接一致性好、自动化程度高等优势。     

飞机装配准确度快速评价方法及典型应用

飞机大部件数字化对接中的装配准确度是指部件气动力外形准确度、部件内部组合件及零件的位置准确度和部件间相对位置的准确度。数字化测量模型的构建及数据的准确分析为装配准确度的评价提供了高效、可靠的新方法。在数字化测量环境下,通过构建飞机测量模型,将飞机装配相对位置准确度评价转化为计算飞机装配特征点之间的相对位置关系,从而实现孔、槽、型面、边缘等相对位置准确度关系评价。同时,基于工程实际对该方法的应用进行了分析。     

汽轮机叶片三坐标测量的自动定位研究

使用三坐标测量机对汽轮机叶片进行检测时多数是以单件测量的方式进行,每次测量都需手动建立坐标系,增加了人机交互的环节,测量效率低下。设计开发了叶片测量专用夹具,通过实验验证,符合三坐标测量机的测量精度,为实现汽轮机叶片计算机集成测量自动化提供了解决方案。     

大型民航客机油门装置驱动控制设计

油门装置是大型客机油门控制系统的执行装置,结构上包括油门伺服电机、传动机构和油门角度解算器。油门伺服电机接收飞行控制系统的速率指令,通过传动机构带动油门角度解算器旋转。解算器将油门角度信号输入发动机电子控制器实现对发动机推力的控制。油门装置中油门角度的控制直接影响发动机推力控制的准确性以及飞机的飞行安全。针对大型客机油门装置角度控制要求,开展油门装置驱动控制设计研究。首先,对油门装置的结构进行分析。然后,建立油门装置部件及系统整体的数学模型。最后,在Simulink下设计油门角度闭环控制系统并进行仿真。仿真结果表明,所设计的油门装置驱动控制系统能够较好地对油门位置和速度信号进行跟踪,且响应速度快。     

双光斑重叠式PSD空间点位测量系统研究

针对空间点位测量的问题,设计了一种新型双光斑重叠式PSD空间点位测量系统。构建了测量系统的测量平台和运动控制平台,并将光电位敏传感器PSD作为测量系统测头上的靶标,形成了空间测量三角形,采用逐次逼近算法,使两个光斑在PSD上轮流交替跟踪,实现了测量系统的自动跟踪,并利用PSD对于光斑重心采集的原理,判断两光斑重合情况,进行了空间点位信息的采集测量。以某型航空发动机8级涡轮转子叶片为测量对象,用三坐标测量机和本测量系统分别对其进行了测量对比试验。研究结果表明,测量系统对距离测量系统1.5 m远处,对目标点的测量偏差为亚mm级,正向偏差维持在0.4 mm以内,负向偏差维持在-0.25 mm以内。     

Multifunctional measurement system for high precision planetary servo gearhead

As an essential component of a servo system,mechanical properties of high precision planetary servo gearhead direct influence on the validation,stability and accuracy of the servo control system.Howeve...     

影响单臂式三坐标测量精度的几个因素

三坐标测量是现代制造业中不可缺少的测量手段,其中单臂式三坐标测量仪使用广泛。由于其结构特殊,有必要了解影响测量精度的因素。单臂式三坐标仪器测量精度与自身的制造精度有关,还与测量环境、坐标系建立、以及被测工件的摆放和定位等因素有关。     

航空光电成像平台的目标自主定位

为了提高航空光电成像系统对地面目标的定位精度,提出了平台目标自主定位的方法,并给出了实现的方法和途径,即将GPS系统和航空姿态测量系统直接固联在航空光电成像平台上,与光电成像平台系统结合直接实现目标定位。分析了影响目标定位精度的因素,分析结果表明,目标自主定位的方法可以消除传统方法中减振器带来的误差。一般情况下,平台自主定位比飞机系统定位的精度至少高25%。     

基于多轴电液伺服转向系统的重型车辆操纵稳定性研究

车辆的操纵稳定性是影响车辆行驶安全性的关键因素,操纵稳定性分析通常基于经典线性二自由度车辆动力学模型。该模型忽略了转向系统的影响,直接以前轮转角为输入,无法充分描述车辆的操纵稳定性。以多轴电液助力式转向车辆为研究对象,在二自由度动力学模型的基础上进一步考虑了电液伺服转向系统对车辆操纵稳定性的影响,建立以转向盘转角为输入的多轴电液助力式转向车辆二自由度动力学模型并进行仿真分析。结果表明,电液伺服转向系统模型的加入显著增加了多轴车辆到达稳态转向的时间,且在小转角转向时车辆瞬态质心侧偏角峰值降低,车辆操纵稳定性有所改善。因此,考虑电液伺服转向系统部分的模型可有效提升重型多轴车辆转向性能分析的准确度。     

水下航行器光学隐蔽深度测量系统

为了实现对水下航行器光学隐蔽深度的实时测量,研制了水下航行器光学隐蔽深度测量系统。根据目标背景对比度的传输理论,分析了目标背景对比度在海水、大气、海面的传输特性,建立了水下航行器光学隐蔽深度模型。基于该模型分析了测量水下航行器光学隐蔽深度所需要的参数,设计了测量海水上行辐照度、海水下行辐照度、海水体衰减性系数、海水漫衰减性系数和水下航行器表面反射率的测量方法,并完成一次海上试验。试验测得良好天气情况下特征尺度为12m的水下航行器的光学隐蔽深度为25~35m。试验结果表明,设计的测量系统可以实现对水下航行器光学隐蔽深度测量,并适用于各类潜艇。由于改变了传统的在水面进行深度测量的方式,该系统工作稳定可靠,提高了隐蔽性和对海域测量的准度,可为水下作战决策提供帮助。     

基于共面点的多视觉测量系统的全局标定方法

本文提出了一种基于共面点的世界坐标唯一全局标定方法,利用激光跟踪仪在现场构建系统总体坐标系,通过拟合基准面来设置共面标定点,系统中各摄像机传感器直接获得标定点的图像,从而实现了各局部相机的全局标定,不需要中间坐标系的转换,避免了多次坐标转换带来的精度损失,标定过程简单。通过在实际的由多个高速视觉传感器组成的飞行器外部姿态测量系统中进行标定实验,在测量范围较大的情况下,系统精度的均方根误差不超过0.8mm。 关键词：全局标定 视觉测量 激光跟踪仪 共面点     

大口径米波雷达高机动技术研究与实现

为了实现大口径米波天线雷达的高机动性,把天线沿其高度方向分成21行线源。线源通过滑块在伸缩式天线背架导轨上垂直滑动,并与天线背架同步展收。运输时首先把天线从工作态12 m高收缩到运输态3 m高,然后再把天线放平使其平躺于载车平台上。系统采用机电液控制技术和伺服控制技术,以液压缸作为天线俯仰和伸缩的驱动执行机构,以随动支撑臂和电动插销作为天线工作时的锁定机构,以可编程控制器PLC为伺服控制器,实现天线自动俯仰、伸缩与锁定。实际使用表明,该系统架设与收装简单、锁定可靠、重复面精度高、机动性好、电性能稳定,具有广阔的应用前景。     

一种新型的无菌砖包机双滑块并联横封机构的设计与分析

设计了一种基于伺服驱动的无菌砖包双滑块并联横封机构,这种横封机构把伺服驱动控制技术与并联五杆机构结合在一起,可以实现高精度的运动输出,满足包装工艺所要求的复杂运动规律,并且通过编程可以方便地实现设备的柔性化。使用ADAMS机构仿真程序进行了运动学和动力学模拟分析,得到横封机构的运动学及动力学特性曲线。分析表明:所设计横封机构实现了预定的工艺动作,满足要求;仿真得到了各主驱动驱动力的变化曲线,表明横封机构在张开和闭合动作过程中存在比较明显的柔性冲击;两个主驱动的瞬时功率曲线为伺服电机选取提供了依据。