一种基于双机器人的自动钻铆终端器设计

针对大型飞机的机身壁板零部件装配,提出一种基于双机器人协同的机器人钻铆终端机构以及与其配套的自动供钉装置。通过机器人夹持终端机构进行自动钻锪孔及辅助铆接试验,验证了机器人自动钻孔、顶紧及辅助铆接的可行性;分析并得出铆钉输送管道的最小弯曲半径计算方法及防止铆钉卡死的必要条件,保证了供钉过程中铆钉在柔性管道中输送的可靠性。实验与理论计算结果表明:该钻铆终端机构及其自动供钉装置的输送管道能够满足双机器人自动钻铆的应用要求。     

航天钻铆装备自动送钉技术应用及铆模结构分析

针对航天钻铆装备人工送钉效率低下的问题,提出一种自动送钉的方法,并对铆模做了结构优化以适应自动送钉钻铆装备的需要。通过有限元模拟铆模在结构更改前后所受应力与变形情况,得到两种铆模在铆接4 mm、5 mm和6 mm铆钉时的应力与变形量的分布云图及变化趋势,为优化铆模结构提供参考。     

飞机自动装配机器人设计及仿真

文中设计了一种用于飞机自动铆接装配的机器人,实现飞机钻铆自动化。为了满足铆接过程中对末端执行器位置及姿态的要求,设计中采用6自由度机械人加钻铆单元的总体结构,而钻铆单元由复合刀盘和分度机构两部分组成,其中复合刀盘上均匀布置4个钻孔单元和1个压铆单元,使同一刀盘能满足多种直径规格铆钉的铆接需要。     

基于手持式电磁铆接设备的无头铆钉干涉配合铆接工艺研究

根据无头钉铆接的特殊要求以及目前自动钻铆设备铆接无头铆钉存在的问题,提出采用手持式电磁铆接设备代替自动钻铆机实现无头铆钉的铆接。为准确控制铆钉两边的外伸量,在电磁铆枪前加装三爪卡盘。通过实验研究了铆钉外伸量、铆接电压等工艺参数,并分析了铆接质量,并通过工艺参数的控制达到设计的干涉量要求,实现了无头铆钉的干涉配合铆接。     

武汉重型机床集团有限公司承揽长征五号火箭筒段铆接系统制造任务

中国兵器工业集团集团公司下属武汉重型机床集团有限公司研制的大直径铆接焊专机将用于中国长征五号重型运载火箭项目筒段自动化铆接系统。大直径筒段自动化铆接系统专机产品主要用于承担长征五号火箭大直径筒段壳体的夹层夹紧、自动钻孔、划窝、送钉和铆接工作,能够满足3种高度的火箭产品的自动化钻铆。武重集团2014年先后为航空航天和轨道交通等领域提供了各类专机38台(套),未来武重集团将以     

快速钻孔、铆接装置的研制

一种回转工件在其上体压入下体后 ,需对压入部分 (圆周四等分 )通过铆钉 (4～6mm)连在一起。长期以来 ,该件铆钉装入前的钻孔、铆接一直是手工完成 ,生产率低、劳动强度大 ,质量也难以控制。快速钻孔、铆接装置研制的成功 ,使生产率提高了 5倍 ,与上下料机械手配合 ,完成了整个工序的自动化循环。同时 ,保证了工件铆接加工的质量。快速钻孔、铆接装置 ,由两部分组成。上半部是钻孔装置 ,下半部是铆接装置 (见图 1)。铆接装置由插销油缸 1、撞击杆、撞击弹簧 2、推铆油缸 5、活塞 4、点铆头 6组成。钻孔部分由双速电动机经三联齿轮三档变…     

多规格铆钉自动选送系统研究

飞机机翼壁板零件多为复杂曲面,铆接自动化的实现是提高飞机装配精度和表面质量的重要手段针对大型飞机装配过程中铆接工艺对多规格铆钉的选送需求,研究了自动送铆的相关技术,提出了一种具备铆钉自动选取、输送和压铆的多规格铆钉选送执行结构,构建了基于可编程控制器(S7-200 PLC)、触摸屏和检测元件为基础的自动送铆设备的控制系统,实现了飞机翼板类零件铆接用铆钉的自动化分选、输送,提高了铆接质量和效率。     

用于自动钻铆系统滑块式送钉模块设计与研究

针对工业机器人平台自动钻铆系统中自动送钉难的问题,介绍了一种能够为自动钻铆机自动逐个输送铆钉的滑块式送钉模块。铆钉在从供钉管道到吹钉管道的输送过程中存在着铆钉容易掉落、输送成功率低以及难以逐个送钉的问题,为此通过运用空间分析和受力分析等方法,结合合理的结构设计,提出了利用双顶针气缸控制铆钉的逐一释放、采用带有输钉孔的滑块将铆钉从储钉管道输送至吹钉管道,继而通过气流经吹钉管道将铆钉输送至自动钻铆机的目标位置的送钉方案,并计算得出了满足铆钉逐个输送的顶针气缸伸出长度、最小气缸供气气压等必要条件。研究结果表明,全程封闭的送钉模式提高了输送过程的可靠性和成功率,计算结果和实验结果验证了该送钉模块在自动钻铆系统的可行性。     

基于机器人铆接的铆接试验平台的力学测试与研究

以无人机油箱等狭小壳体的机器人铆接系统为背景,搭建带有测力系统的气动接试验平台,采集铆接过程中顶铁端受的冲击力。动力学建模分析出铆枪气压、弹簧刚度、弹簧预紧力三个参数是主要影响因素,并进行正交试验,探究通过调整铆接参数来减小铆接冲击力的方法,得出了弹簧刚度和弹簧预紧力对于铆接冲击力的影响更大、铆枪气压对铆接效率的影响显著的结论,从而达到指导顶铁端机器人设计的目的。     

铆接机钣金件铆接的自动送板装置的设计

针对立式铆接机钣金件人工铆接效率低,无专用钣金件铆接设备,而换置自动铆接机加工时需专用模具,不适于钣金件铆接的问题,提出了一种基于工业机器人自动送板,并配合铆接机铆接的方案,设计出了可配合机器人的末端执行器。通过电磁铁固定工件,使用滑槽调整可装夹工件范围,对机器人路径进行设计,完成取板、放板动作,并配合光电传感器实现铆接目标点定位,利用压缩弹簧消除铆接变形,实现自动铆接。该装置配合工业机器人使用,实现了钣金件铆接过程的全自动化,提高了生产效率,为铆接机自动化改造提供了依据。     

基于ABAQUS二次开发的锤铆变形分析

在飞机蒙皮锤铆过程中,锤铆参数是影响铆接质量的重要因素。为了研究双机器人自动送铆设备在铆接过程中铆枪的输入气压和冲击时间对铆接质量的影响,建立了ABAQUS仿真分析模型,采用Python脚本语言对ABAQUS进行二次开发,创建有限元仿真分析程序。通过对不同的输入气压进行有限元分析,得到不同冲击时间对应的墩头尺寸数据,通过比较,最终获得最佳锤铆参数。采用实验验证,结果表明,仿真获得的最优锤铆参数能实现较好的铆接质量,验证了仿真方法的可靠性。     

一种自动铆接末端执行器设计

针对飞机部件铆接所采用的工人手持气铆枪作业方式效率低下的问题,基于压铆原理设计一款自动铆接末端执行器,其中铆接结构所采用的压铆方式为电动压铆。针对加工系统提出了集成控制系统设计方案。研究的设备可以用于代加工部件形状复杂、功能繁多、作业空间较小等复杂情况,对飞机装配铆接设备具有很高的参考价值。     

移动机器人自动钻铆技术及装备

对移动机器人自动钻铆技术展开了研究,提出了一种移动小车式机器人自动钻铆设备设计方案,分析了其功能组成及加工工艺流程,研究了末端执行器关键功能单元,即制孔、检测和铆接。最后,依据设计制造了一台原型机,试验结果表明,其各项技术指标达到了预期。     

自动钻铆装配误差自动检测与补偿

为解决运载火箭铆接舱体由于自身的装配误差及构件形变误差大,而导致离线编程生成的自动钻铆加工程序中孔位信息无法直接使用,及现有红宝石接触式多点测量效率慢,减低自动钻铆整体效率,无法适应快节奏生产需求问题,按照舱体应用实际工况和测量效率的需求,对装配误差和工件误差的测量提出激光局部点云快速扫描的方法。首先,采用线激光对桁条、端框和中框等舱体构件进行局部关键点特征扫描后得到局部点云信息。其次,利用关键点局部点云信息对非关键点的点云信息采用边际延伸和靶标点拟合的处理方法,实现舱体的装配综合误差的快速测量及数据提取,而后基于点云匹配结果,计算实际钻孔位置与理论钻孔位置偏差,将测量数据补偿到自动钻铆加工孔位程序中。最后,通过实验验证了该处理方法的正确性与可行性,并应用与舱体铆接加工中。实验结果表明,采用激光局部点云测量测量效率较接触式红宝石测量提高近3倍,补偿精度提高40%左右,能够满足运载火箭舱体自动钻铆孔位效率和精度要求。     

立式铆钉机的自动化改造设计与研究

针对立式铆钉机钣金件人工铆接效率低,钣金件尺寸范围广,种类多,无专门适用于钣金件铆接,而换置自动铆钉机成本高,且需专用模具,不宜于钣金件铆接的问题,提出了对立式铆钉机钣金件加工进行自动化改造及设计的方法,设计出了可配合立式铆钉机使用的自动送板装置。通过电磁铁固定工件,使用导轨调整可装夹工件范围,由十字滑台及光电传感器实现铆钉目标点X、Y方向的精确定位,电动推杆控制其Z方向运动,并利用导柱自由行程消除铆接变形,实现自动铆接。该装置提高了钣金件铆接的自动化程度及生产效率,且改造成本低,实用性强,适用范围广,为其余铆钉机的自动化改造提供了依据。     

电磁铆接技术在自动钻铆补铆中的应用研究

结合ARJ21新支线飞机批量生产需求,针对机翼装配连接结构,进行电磁铆接工艺试验、静强度试验以及疲劳寿命试验规划与研究。基于试验结果,从铆接质量和力学性能角度对比分析手持式电磁铆接和自动钻铆的差异,确定手持式电磁铆接作为自动钻铆补铆技术的可行性与操作方法。试验表明:手持式电磁铆接和自动钻铆在铆接质量和力学性能方面具有较高的一致性,手持式电磁铆接的干涉量比较均匀,静载荷强度以及疲劳寿命稍低于自动铆接,均满足ARJ21飞机的技术要求。     

立式铆钉机自动化改造控制系统的设计研究

传统立式铆钉机存在自动化程序不高和人工铆接效率低等缺点,故提出了立式铆钉机自动化改造的方案,包括机械结构和控制系统的开发。控制系统以S7-200型PLC为控制器,其他硬件包括数字量模块、位置控制模块、继电器和光电开关等。利用模块化思想将控制系统划分为工业机器人控制、自动回原点控制和自动铆接控制三部分,详细阐述了相应的控制方案;以工作台运动距离最短为优化目标,完成了最优路径规划。利用原型机安排了相关试验,结果表明:整套系统运行流畅,自动化程度高,铆接质量稳定;工业机器人和工作台的重复定位精度较高,满足设计要求;最优路径规划算法可以计算最佳运动路径,缩短定位时间,提高铆接效率。     

用于机器人自动钻铆的自动供钉系统试验研究

为了解决飞机数字化装配中自动钻铆机铆钉输送困难的问题,介绍了一套可以为机器人自动钻铆终端执行器输送铆钉的自动供钉系统。铆钉从供钉装置输送到插钉机构采用气管输送,在输送过程铆钉由于气压、弯曲半径等原因容易卡在输钉管中,为此运用结构分析、受力分析以及运动状态分析的方法,并结合流体力学知识对管中的铆钉进行了分析计算,得出了满足铆钉顺利输送的最小弯曲半径和最小输送气压等必要条件。实验计算结果验证了自动供钉系统铆钉管道气动输送的可行性。     

精裱纸盒双边自动铆接机设计与开发

针对目前工艺精裱纸盒生产线中精裱纸盒盒体与盒底单边铆接所存在的劳动强度大、生产效率低、质量不稳定等问题,设计开发了精裱纸盒双边自动铆接系统。在总体结构设计的基础上,重点介绍了动力传动系统、纸盒输送装置、铆钉自动供给装置和铆接执行装置的设计。根据设备的控制要求,开发了基于PLC的控制系统,给出了控制流程和人机操作界面。实际应用表明,所设计开发的双边自动铆接机有效的提高了铆接装配质量和效率,降低了劳动强度和生产成本,性能稳定可靠,适合于精裱纸盒的大批量生产。     

一种汽车安全带限位扣自动铆压机设计

针对目前生产线使用人工上料钮扣铆压机效率低,飞轮式钮扣铆压机噪声大,良品率低的问题,设计了一种安全带锁舌限位扣自动上料和铆压的机器,通过两个振动盘分别将散乱的公扣和母扣有序地送到轨道出口,使用气缸和真空装置将公扣母扣搬送到铆压模具,织带放到位后启动脚踏开关,完成公扣母扣铆接。该设备替代人工上料,能够减低劳动强度和产品不良率,提高工作效率。