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题目：
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雅宝题库解析：
孔加工在飞机部件的装配过程中占有重要地位，传统的人工操作，灵活性高，但费时费力，同时产品质量的一致性也难以得到保证。随着机器人技术的发展，加之在汽车工业的成功应用，机器人近些年受到了广大航空企业的关注。工业机器人结合多功能钻孔末端执行器构成的机器人钻孔系统，提升了装配效率，改善了加工质量，提高了设备的适应性，而又不会过分增加企业的投入，体现出了精益系统和精益制造的理念。但对产品质量的严要求使得机器人钻孔系统在航空工业中的应用还处于初期阶段，所以针对机器人钻孔技术的研究是十分必要的。本文在国家科技支撑计划“飞机部件级装配系统技术”（2007BAF27B03）资助下，围绕机器人钻孔系统中的末端执行器开发、钛铝叠层材料钻削工艺研究及实验、钻孔末端执行器安装方式对机器人性能的影响、钻孔末端执行器位姿调整方法、目标点位置精度鲁棒性分析等系列关键技术进行了深入的探讨和分析，研究的主要内容如下：（1）钻孔末端执行器是机器人钻孔系统中的关键组件，其性能直接影响到钻孔质量和效率。基于自动制孔工艺，采用面向制造和装配的设计方法，研制出机器人用钻孔末端执行器。执行器体积小、重量轻，具有压紧和外冷功能，通过视觉可实现焊缝识别和定位，借助力传感器可实现刀具磨钝和断裂检测，可一次完成钻铰孔。（2）基于钻孔末端执行器搭建钻削实验平台，对由钛合金(TC4)和铝合金(7075-T6)组成的叠层材料进行了钻削特性研究。采用实验设计中的因子设计分析了转速、进给量、压紧力和叠层顺序对孔径、孔壁粗糙度、钻削推力、切屑、毛刺等的影响，并通过多目标优化算法，选择出了干式钻削这种叠层材料的最优工艺参数。（3）以某型号飞机的二号油箱下壁板作为技术验证对象，进行了机器人钻孔技术应用验证。机器人钻孔系统的重复定位精度和绝对定位精度分别在0.2mm和0.3mm之内，在钛合金壁板和铝合金补偿件上孔精度均达到了H9级，制孔效率为45秒一个孔，这些指标均优于传统的手工操作。（4）建立了机器人、执行器和工件的仿真模型，分析了钻孔末端执行器的安装方式对机器人的可达性、可操作性、关节使用度以及关节被动力矩的影响，并总结出每种安装方式下机器人的最优放置位置和适用的工作对象。（5）提出了钻孔末端执行器的位姿调整方法，该方法可以适用于飞机机体结构表面为平面型和曲面型的情况。此外，对机器人在工作空间内目标点位的定位精度鲁棒性进行了分析，通过分析可以发现机器人工作空间的哪些区域不容易受到机器人关节运动误差的影响。 |
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发表于 2024-1-31 15:55:14
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