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三坐标定位器系统动态特性分析和实验

计算机集成制造系统 2009年第5期15卷 1004-1009,1040页

作者：蒋君侠陈琪方强柯映林浙江大学机械与能源工程学院浙江杭州310027

为解决飞机传统装配精度低、调整复杂和质量不稳定问题,介绍了三坐标定位器结构与工作原理,建立了伺服传动系统的数学模型,得到系统的传递函数。采用Matlab/Simulink对系统进行仿真模拟,并对三坐标定位器的动态特性进行分析。实验测试... 详细信息

为解决飞机传统装配精度低、调整复杂和质量不稳定问题,介绍了三坐标定位器结构与工作原理,建立了伺服传动系统的数学模型,得到系统的传递函数。采用Matlab/Simulink对系统进行仿真模拟,并对三坐标定位器的动态特性进行分析。实验测试结果表明,三坐标定位器能够快速、准确地跟踪位置指令,并具有很好的抗干扰能力。对三坐标定位器进行动态特性分析和实验测试,有利于分析与优化系统调姿工作特性,对改进定位器的结构设计具有一定的指导意义。

关键词：三坐标定位器 Simulink 仿真动态特性实验测试

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随位串联三坐标定位器定位精度建模与试验

航空学报 2023年第19期44卷 301-312页

作者：巴晓甫薛红前李西宁西北工业大学机电学院西安710072 中航西安飞机工业集团股份有限公司制造工程部西安710089

飞机部件自动化装配一般通过多台三坐标定位器的并联驱动实现,针对三坐标定位器的重组效率和定位精度对飞机部件的装配效率和精度影响较大的问题,提出三坐标定位器的3个直线运动模块的随位串联模式,通过对三坐标定位器随位串联所含形位... 详细信息

飞机部件自动化装配一般通过多台三坐标定位器的并联驱动实现,针对三坐标定位器的重组效率和定位精度对飞机部件的装配效率和精度影响较大的问题,提出三坐标定位器的3个直线运动模块的随位串联模式,通过对三坐标定位器随位串联所含形位误差引起的运动学逆解误差进行分析,建立运动学逆解补偿模型。试验结果表明:随位串联三坐标定位器的实际定位精度达到了0.025~0.038mm,满足新一代飞机部件装配对随位串联三坐标定位器的高精度要求。

关键词：随位串联三坐标定位器定位精度建模装配

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基于三坐标定位器支撑的飞机大部件调姿内力

浙江大学学报（工学版） 2010年第8期44卷 1508-1513,1552页

作者：郭志敏蒋君侠柯映林浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027

以基于定位器支撑的飞机大部件调姿、对接系统为研究对象,建立逆运动学及动力学模型.按照协调运动要求,分析其冗余驱动的本质.针对定位器的定位误差会直接引起调姿内力的问题,分析采用关节驱动力的最小范数解和改进定位器结构设计等措... 详细信息

以基于定位器支撑的飞机大部件调姿、对接系统为研究对象,建立逆运动学及动力学模型.按照协调运动要求,分析其冗余驱动的本质.针对定位器的定位误差会直接引起调姿内力的问题,分析采用关节驱动力的最小范数解和改进定位器结构设计等措施以减小调姿内力,并提出一种消除调姿内力的方法,阐明它的应用特点.实验研究表明,基于定位器支撑的飞机大部件调姿过程中由内力引起的大部件附加变形较小,不会威胁到大部件安全.通过内力消除方法可以有效释放调姿内力,能够满足飞机数字化装配过程无应力装配的要求.

关键词：三坐标定位器调姿内力冗余飞机大部件

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基于三坐标定位器的大部件调姿机构误差分析

机电工程 2010年第3期27卷 6-12,17页

作者：李晨方强李江雄浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

针对基于3个三坐标定位器联动实现大型部件位姿调整机构的位姿误差问题,采用多体运动学理论分析了机构运动学关系,在不考虑大部件变形的情况下,利用矩阵微分法并结合冗余驱动的特点建立了该调姿机构的位姿误差模型,从而可定量分析各原... 详细信息

针对基于3个三坐标定位器联动实现大型部件位姿调整机构的位姿误差问题,采用多体运动学理论分析了机构运动学关系,在不考虑大部件变形的情况下,利用矩阵微分法并结合冗余驱动的特点建立了该调姿机构的位姿误差模型,从而可定量分析各原始误差对调姿对象位姿误差的影响,并通过蒙特卡洛法对调姿误差进行了仿真研究。为获取各原始误差对调姿误差的影响比重,对机构进行了误差敏感度分析,研究结果表明,各导轨的直线度、平行度及三坐标轴间的垂直度等引起的角误差对应的敏感度较大。

关键词：三坐标定位器位姿误差多体运动学冗余驱动蒙特卡洛法敏感度

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基于导轨相关性的定位器误差模型分析与改进

工具技术 2023年第7期57卷 152-156页

作者：刘振宇喻明让陈云郗唯杰中北大学机电工程学院太原市030051 北方自动控制技术研究所

飞机数字化装配中三坐标定位器的定位精度直接影响部件间的装配精度,提出一种改进的误差补偿模型以提高其定位精度。通过分析定位器堆栈式结构和导轨间相关性,改进各轴运动方向上的角误差模型;基于导轨相关性的误差、滚珠丝杠导程精度... 详细信息

飞机数字化装配中三坐标定位器的定位精度直接影响部件间的装配精度,提出一种改进的误差补偿模型以提高其定位精度。通过分析定位器堆栈式结构和导轨间相关性,改进各轴运动方向上的角误差模型;基于导轨相关性的误差、滚珠丝杠导程精度误差和轴向进给误差,建立改进后的定位器综合误差模型;进行传统误差补偿模型与改进误差补偿模型的对比实验。实验结果表明,基于导轨相关性改进的误差补偿模型与传统误差补偿相比,空间误差补偿效果的最大值可提高28.07%,均值可提高14.09%,有效提高了误差补偿效果以及飞机数字化装配的精度。

关键词：飞机装配三坐标定位器相关性误差建模

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基于定位器的飞机大部件调姿系统静刚度

浙江大学学报（工学版） 2010年第11期44卷 2077-2082页

作者：郭志敏蒋君侠柯映林浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027

针对飞机数字化装配系统应具有良好姿态保持特性的要求,以典型的基于4个三坐标定位器支撑的飞机大部件位姿调整系统为研究对象,分析大部件在外力作用下,力与位姿变化之间的关系,建立系统的静刚度和单向刚度模型,有利于分析和评价系统的... 详细信息

针对飞机数字化装配系统应具有良好姿态保持特性的要求,以典型的基于4个三坐标定位器支撑的飞机大部件位姿调整系统为研究对象,分析大部件在外力作用下,力与位姿变化之间的关系,建立系统的静刚度和单向刚度模型,有利于分析和评价系统的姿态保持特性.分析静刚度对系统精加工误差的影响,并得出系统设计过程中在考虑刚度要求时需要遵循的原则.采用有限元软件对模拟机身样件处于目标位姿时系统的静刚度进行计算,并与解析模型计算结果进行对比分析.结果表明,有限元法与解析法计算得到的系统静刚度基本相同,从而验证了解析模型的正确性.

关键词：三坐标定位器飞机大部件静刚度单向静刚度精加工姿态保持

适用于三段大部件对接的柔性装配平台设计与优化

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浙江大学学报（工学版） 2010年第9期44卷 1798-1804页

作者：蒋君侠范子春郭志敏柯映林浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027

针对飞机数字化装配系统要求具有充分柔性的问题,提出一种能同时满足3种不同机型的柔性装配平台,主要内容包括:根据3种不同机型工艺接头的安装位置,采用六块机身移动平台进行支撑的布局方案,并优化移动平台的外形尺寸;对移动平台进行结... 详细信息

针对飞机数字化装配系统要求具有充分柔性的问题,提出一种能同时满足3种不同机型的柔性装配平台,主要内容包括:根据3种不同机型工艺接头的安装位置,采用六块机身移动平台进行支撑的布局方案,并优化移动平台的外形尺寸;对移动平台进行结构设计,并采用有限元分析得到平台的应力分布、承载变形和振动模态;使用拓扑优化工具找寻与移动平台载荷匹配的加强筋分布,通过对比分析得到一种新的加强筋分布形式.该平台通过简单的配置可以适用于结构尺寸相近的不同飞机共平台装配,且工作稳定可靠,具有充分的柔性.

关键词：三坐标定位器飞机大部件调姿对接柔性装配系统拓扑优化

基于分层误差补偿的飞机柔性工装定位精度提高方法

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机械设计与制造工程 2023年第8期52卷 77-81页

作者：刘振宇喻明让陈云郗唯杰中北大学航空宇航学院山西太原030051 北方自动控制技术研究所山西太原030006

飞机柔性工装中三坐标定位器的定位精度直接影响飞机大部件间的装配精度。提出了一种分层误差补偿模型以提高其定位精度,首先对定位器堆栈式结构和导轨间相关性进行分析,改进各轴运动方向上的角误差,提高整体线性误差补偿精度;然后采用... 详细信息

飞机柔性工装中三坐标定位器的定位精度直接影响飞机大部件间的装配精度。提出了一种分层误差补偿模型以提高其定位精度,首先对定位器堆栈式结构和导轨间相关性进行分析,改进各轴运动方向上的角误差,提高整体线性误差补偿精度;然后采用遗传算法优化的神经网络对线性补偿后误差较大的位置点进行非线性误差补偿;最后将线性模型和非线性模型结合,提出了分层误差补偿模型,并进行了传统误差补偿模型和分层误差补偿模型的对比实验。实验结果表明,分层误差补偿模型与传统误差补偿模型相比,空间误差补偿效果最大可提高58.09%、均值可提高46.92%,有效地改善了误差补偿效果,提高了飞机数字化装配的精度。

关键词：飞机装配三坐标定位器相关性遗传BP神经网络误差建模

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一种新型球铰装置的设计与分析

机床与液压 2012年第22期40卷 1-3,18页

作者：张林初蒋君侠浙江大学机械工程学系浙江杭州310027

设计一种快速连接飞机部件,并与三坐标定位器构成球铰联接的新型装置。该装置既可以作为球铰,也可以夹紧形成固定结构。在介绍其结构与工作原理的基础上,分析工作过程中各个部件的受力情况,得到夹紧力与气缸驱动力之间的关系以及夹紧力... 详细信息

设计一种快速连接飞机部件,并与三坐标定位器构成球铰联接的新型装置。该装置既可以作为球铰,也可以夹紧形成固定结构。在介绍其结构与工作原理的基础上,分析工作过程中各个部件的受力情况,得到夹紧力与气缸驱动力之间的关系以及夹紧力的计算方法;采用有限元软件对关键零件的强度和刚度进行校核,并设计了气动控制回路。

关键词：球铰装置夹紧力三坐标定位器柔性