大型飞机装配并联平台设计与定位精度研究

作     者：楼婧 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王皓;尹力坚

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：飞机装配 并联机构 机构精度 标定 评价指标 

摘      要：随着近年来国内民用飞机制造业的飞速发展,飞机大部件装配的自动化程度越来越高,开发和应用柔性装配技术是民机航空制造业的大趋势,本文根据飞机大尺寸部件的自动化装配需要,以机身对接为例,设计了6-PSS并联定位器,并对其制造几何参数误差进行分析,通过装配公差预测末端定位偏差;对6-PSS并联定位器进行几何参数标定,预测标定结果范围,并通过标定并联定位器对预测结果进行验证。主要工作内容如下:1、对6-PSS并联机构进行结构设计,计算出机构动、定平台的尺寸参数,通过机构奇异性分析对杆长和丝杠长度以及球面副转角限制问题进行优化。2、建立了6-PSS并联定位机构几何的误差线性传递模型,提出了操作机构误差传递的区域映射模型,并根据线性误差传递模型的特点,分析了其应用方法和优点,进行了6-PSS并联定位器的杆长误差存在下的精度分析。3、建立了测量仪器的测量误差为超立方体的概念,并以激光跟踪仪为例具体分析了测量误差在测量点附近的分布与范围。基于测量误差分布与测量误差-标定残差关系,分析了标定残差分布与测量误差之间的关系。提出了可以减少标定残差的评价指标,即误差传递矩阵的广义逆的无穷范数指标。根据所提出的评价指标,采用改进的PSO优化算法对标定位形进行了选取工作。分别对标定位形优选与定位器的几何参数标定进行数值仿真。4、进行了6-PSS并联定位器标定实验,测量了54组位形下模拟件的位姿,标定后末端定位点的绝对定位精度满足两端模拟件的对准装配要求。进行了6-PSS并联定位器对接实验,实验结果表明通过末端对接特征点的对接偏差满足对接要求。