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飞机柔性工装数字孪生几何模型构建方法

航空制造技术 2022年第12期65卷 86-91,111页

作者：姜珊王仲奇夏松杨盼常正平西北工业大学西安710072

飞机柔性工装受温度、工件状态、装配工艺等因素影响,常处于时变状态,其孪生模型动态信息量大,建模复杂。提出了一种基于有限状态机的工装数字孪生几何模型建模方法,通过实时数据采集与预处理、定义状态及其转移机制、参数化几何实体建... 详细信息

飞机柔性工装受温度、工件状态、装配工艺等因素影响,常处于时变状态,其孪生模型动态信息量大,建模复杂。提出了一种基于有限状态机的工装数字孪生几何模型建模方法,通过实时数据采集与预处理、定义状态及其转移机制、参数化几何实体建模实现了实物工装在数字空间的动态映射,为基于数字孪生模型的虚拟仿真奠定基础。以翼身对接试验平台为对象,建立对接调姿机构的数字孪生几何模型,验证了该方法的有效性。

关键词：柔性工装数字孪生几何模型有限状态机参数化建模虚拟仿真

高速列车车体侧墙数字化柔性工装系统研究及应用

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制造业自动化 2022年第2期44卷 20-22页

作者：郝利朱思河林通机科发展科技股份有限公司北京100044 江苏安全技术职业学院徐州221000

高速列车车体侧墙由多组铝合金型材拼接组焊而成。为保证制造质量,焊接需要在可靠的工装条件下进行。新车型的不断问世,要求生产企业能够快速适应多类型侧墙工装,实现快速、低成本的转产。针对这一需求,研发了侧墙数字化柔性工装系统,... 详细信息

高速列车车体侧墙由多组铝合金型材拼接组焊而成。为保证制造质量,焊接需要在可靠的工装条件下进行。新车型的不断问世,要求生产企业能够快速适应多类型侧墙工装,实现快速、低成本的转产。针对这一需求,研发了侧墙数字化柔性工装系统,集成机械系统设计及电气控制技术。现场运行表明:该系统可满足8种以上车型产品侧墙的柔性化、数字化生产,极大地降低了生产成本,提高了生产效率。

关键词：数字化工装侧墙高速列车柔性工装

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柔性工装技术在飞机零件制造中的应用

柔性工装技术在飞机零件制造中的应用

作者：田辉张红旗中航工业西飞数控加工厂

本文针对飞机零件传统制造技术中,工装技术相对落后的现状,进行了详细的分析,总结国内外飞机制造领域数字化柔性工装的研究及应用现状,指出了柔性工装与数控机床紧密集成的先进制造技术在我国飞机制造领域的发展趋势。

关键词：液压夹具飞机蒙皮柔性工装

来源： cnki会议评论

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飞机立柱式柔性工装定位误差分析与精度保障

计算机集成制造系统 2013年第8期19卷 2036-2042页

作者：郭飞燕王仲奇康永刚李西宁王赢李维亮西北工业大学机电学院陕西西安710072

为保障柔性工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位精度0.05mm的设计要求,实现基于协调孔的精确装配定位,在某机型四个前缘襟翼部件柔性装配过程中,根据柔性工装的定位特点对柔性工装定位精度影响因素进行了综合分析。在所建立的工装坐... 详细信息

为保障柔性工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位精度0.05mm的设计要求,实现基于协调孔的精确装配定位,在某机型四个前缘襟翼部件柔性装配过程中,根据柔性工装的定位特点对柔性工装定位精度影响因素进行了综合分析。在所建立的工装坐标系下应用激光跟踪仪测量立柱定位单元的定位精度,基于滚珠丝杠传动系统的轴向定位误差与导程误差、导轨导向传动系统的安装定向误差,建立柔性工装立柱定位单元单轴运动的定位误差模型,对综合定位误差进行计算,并提出了定位精度保障的实验方案。实验表明,经误差补偿后,柔性工装立柱定位单元的定位精度完全能够满足工程中对飞机部件定位精度的要求。

关键词：飞机装配柔性工装定位运行误差补偿激光测量

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基于坐标孔的数字化柔性工装定位技术

计算机集成制造系统 2013年第4期19卷 720-726页

作者：郭飞燕王仲奇康永刚李西宁陈文红刘春锋西北工业大学机电学院陕西西安710072 中航工业洪都航空工业集团公司江西南昌330024

为在一套数字化柔性工装上实现多产品装配工作,根据某型飞机前缘襟翼结构特点,对柔性工装定位技术进行研究。采用内定位的装配方式,以骨架外形作为装配基准,以梁、肋的坐标孔为定位基准设计柔性工装,明确工装各组成立柱式三坐标定位单... 详细信息

为在一套数字化柔性工装上实现多产品装配工作,根据某型飞机前缘襟翼结构特点,对柔性工装定位技术进行研究。采用内定位的装配方式,以骨架外形作为装配基准,以梁、肋的坐标孔为定位基准设计柔性工装,明确工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位功能,设计了面向多装配对象的多用途定位器,采用三排平行布局柔性定位方案规划各立柱行程要求,建立DELMIA装配工艺仿真模型,确定柔性工装定位方案。通过实例验证,该柔性工装可完成整套装配对象的装配工作,定位精度与装配精度满足设计要求。

关键词：翼面前缘类部件柔性工装装配基准坐标定位孔定位器设计布局规划装配工艺

基于PMAC的航空结构件柔性工装分布式控制系统设计

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计算机测量与控制 2022年第12期30卷 154-160页

作者：吴玲西安交通工程学院机械与电气工程学院西安710300

航空结构件是航空飞行器中的重要组成部分,航空结构件的自动化柔性工装质量直接影响航空飞行器的飞行安全水平;为降低系统位置和姿态控制误差,减小航空结构件的磨损面积,设计了基于PMAC的航空结构件柔性工装分布式控制系统;采用PMAC运... 详细信息

航空结构件是航空飞行器中的重要组成部分,航空结构件的自动化柔性工装质量直接影响航空飞行器的飞行安全水平;为降低系统位置和姿态控制误差,减小航空结构件的磨损面积,设计了基于PMAC的航空结构件柔性工装分布式控制系统;采用PMAC运动控制器,接收电子部件的反馈信号,控制步进电机、直流电机和交流电机;结合工控机、定位器、伺服电机和分布式通信网络,完成硬件系统的设计;根据航空结构件柔性工装操作设备的组成结构和工作原理,构建相应模型;确定航空结构件在目标曲面上的柔性工装位置,从移动位置和装配力两个方面,计算柔性工装控制量;在PMAC控制器的作用下,通过位姿的调整实现系统的航空结构件柔性工装分布式控制功能;系统测试结果表明,设计分布式控制系统的位置和姿态控制误差分别降低了13 cm和0.32°,且设计系统控制下航空结构件的磨损面积较小。

关键词： PMAC 航空结构件柔性工装分布式控制系统

基于Abaqus的吸盘式柔性工装吸附力优化研究

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机械工程师 2022年第7期 39-41页

作者：王巍闵习瑞沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136

为了解决飞机登机门在柔性工装装配过程中吸盘的真空压力造成装配误差的问题,运用Abaqus软件分析了登机门仅在自身重力和不同吸盘吸附力下的变形情况,在满足飞机装配误差的要求下,使登机门在装配过程中变形量更小,减少了钻孔和铆接对飞... 详细信息

为了解决飞机登机门在柔性工装装配过程中吸盘的真空压力造成装配误差的问题,运用Abaqus软件分析了登机门仅在自身重力和不同吸盘吸附力下的变形情况,在满足飞机装配误差的要求下,使登机门在装配过程中变形量更小,减少了钻孔和铆接对飞机装配产生的误差,降低了飞机装配的累计误差,并指出登机门在柔性工装装配时,真空压力为432k Pa时能保证飞机装配时的定位、夹紧精度。

关键词：柔性工装登机门真空压力误差装配

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面向复杂产品装配的柔性工装共性技术研究

中国机械工程 2010年第22期21卷 2699-2704页

作者：田威廖文和唐金成南京航空航天大学南京210016 江苏中辆科技有限公司南京210001

根据典型复杂产品的结构特点,总结了4种柔性工装总体结构体系,并在此基础上,对柔性工装定位单元、夹紧单元、骨架单元和锁紧单元等关键结构进行了深入研究;阐述了柔性工装的模块化设计方法,提出了面向柔性工装应用的基于产品关键装配特... 详细信息

根据典型复杂产品的结构特点,总结了4种柔性工装总体结构体系,并在此基础上,对柔性工装定位单元、夹紧单元、骨架单元和锁紧单元等关键结构进行了深入研究;阐述了柔性工装的模块化设计方法,提出了面向柔性工装应用的基于产品关键装配特征的数字量传递体系。应用以上共性技术研究成果,开发的铁路车辆底架柔性工装系统的实际应用效果良好,转产周期缩短了90%,生产效率提高了20%。

关键词：复杂产品装配柔性工装关键装配特征三维工艺仿真

基于可重构柔性工装的机身框定位/支撑布局优化

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南京航空航天大学学报 2017年第5期49卷 727-735页

作者：沈建新张节田威南京航空航天大学机电学院

可重构柔性工装使用柔性定位器实现装配件的定位/支撑,具有可重构和柔性的特点。使用可重构柔性工装进行机身立式装配时,存在的柔性形变产生柔性定位误差,影响装配精度。本文着眼于提高装配精度,针对立式装配中可重构柔性工装的柔性定... 详细信息

可重构柔性工装使用柔性定位器实现装配件的定位/支撑,具有可重构和柔性的特点。使用可重构柔性工装进行机身立式装配时,存在的柔性形变产生柔性定位误差,影响装配精度。本文着眼于提高装配精度,针对立式装配中可重构柔性工装的柔性定位误差的控制策略展开研究。首先,根据工装的结构特点与定位/支撑原理,分析误差流,追溯误差来源。其次,通过优化框件的定位/支撑布局减小柔性定位误差的影响。考虑到优化中装配件的工艺特征产生的约束条件,针对定位/支撑点的可行设计域建立约束数学模型,设计修补算法和改进的优化算法。最后,使用MATLAB运行优化算法并调用基于APDL语言开发的参数化模型进行仿真计算,完成定位/支撑布局的约束优化。优化结果表明,得到的最优布局可以提高装配精度,改进的优化算法具备有效性,通过优化定位/支撑布局控制定位误差的策略具备可行性。

关键词：飞机装配柔性工装柔性定位误差定位/支撑布局约束优化遗传算法修补算法