飞机装配质量主动实时控制技术研究现状与发展趋势 被引量：18

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作者 肖庆东 张学睿 +2 位作者 郭飞燕 韩洁 曹冠宇 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第20期22-35,共14页

当前普遍使用的飞机装配质量控制方法实时性较差,常在发生质量问题后才能改正,无法达到高效率高质量飞机装配的要求。针对此问题,分析飞机装配质量主动实时控制的系统化等技术特点,建立了质量问题在装配设计阶段主动发现预防与过程阶段... 当前普遍使用的飞机装配质量控制方法实时性较差,常在发生质量问题后才能改正,无法达到高效率高质量飞机装配的要求。针对此问题,分析飞机装配质量主动实时控制的系统化等技术特点,建立了质量问题在装配设计阶段主动发现预防与过程阶段实时反馈调整的技术体系框架。在主动预防方面,对适用于装配质量预测的预测模型进行分析,阐述机理预测建模与数据预测建模的研究现状,并分析二者结合预测的效果与优势。在实时反馈方面,对质量过程控制中控制基础层面的柔性工装与钻铆装备、数字化测量技术,装配分析层面的虚拟装配、质量评价,系统管理层面的质量控制系统、过程质量控制方法等主要方向进行研究论述,分析技术现状与存在问题。在此基础上,指出飞机装配质量控制在多物理量装配、数据融合质量评价、质量控制系统平台应用等方面的发展方向。 展开更多

关键词 飞机装配 装配质量预测 质量过程控制 主动实时控制 装配偏差

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大飞机翼盒机器人制孔系统集成技术研究 被引量：17

2

作者 张云志 蒋倩 《航空制造技术》 2018年第7期16-23,共8页

机翼装配是飞机制造中的一个重要环节,其中翼盒装配制孔数量多、质量要求高、工作强度大,因此各种自动化制孔装备陆续登场,活跃在国内外航空制造业的舞台。由于机器人具有高度灵活性,利用机器人对机翼蒙皮壁板装配实施数字化制孔作业,... 机翼装配是飞机制造中的一个重要环节,其中翼盒装配制孔数量多、质量要求高、工作强度大,因此各种自动化制孔装备陆续登场,活跃在国内外航空制造业的舞台。由于机器人具有高度灵活性,利用机器人对机翼蒙皮壁板装配实施数字化制孔作业,成为现代飞机机翼装配的一个发展方向。本文介绍了一种基于AGV搭载机器人的可移动机翼装配数字化制孔系统,并对这种复合式机器人制孔系统集成技术进行了探索,通过机械系统集成、电控系统集成、软件控制集成实现总体系统集成,从而实现大飞机翼盒机器人制孔系统的自动化、精确化制孔作业。 展开更多

关键词 大飞机装配 机器人制孔 制孔末端执行器 集成控制 法向测量

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旋翼桨叶扭角的数字化柔性检测方法

3

作者 唐毓阳 陈龙 肖庆东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1044-1051,共8页

旋翼桨叶扭角直接影响着桨叶的性能和使用寿命,而传统扭角检测多依赖于专用的工装和量具,检测方法柔性度低、检测效率低、重复精度低。针对此问题,提出了旋翼桨叶扭角的数字化柔性检测方法,设计并构建了旋翼桨叶扭角检测系统,实现了旋... 旋翼桨叶扭角直接影响着桨叶的性能和使用寿命,而传统扭角检测多依赖于专用的工装和量具,检测方法柔性度低、检测效率低、重复精度低。针对此问题,提出了旋翼桨叶扭角的数字化柔性检测方法,设计并构建了旋翼桨叶扭角检测系统,实现了旋翼桨叶扭角的自动化检测,可在较大程度上提高检测效率和精度,满足不同类型桨叶的检测需求。提出了一种基于关键截面局部轮廓配准的扭角计算方法,利用激光扫描传感器采集旋翼桨叶表面点云,采用基于主成分分析(PCA)算法的粗配准和基于K维树改进的迭代最近点(KD-ICP)算法的精配准相结合的点云配准方式,准确、高效地计算了扭角数值,为旋翼桨叶扭角的计算提供了一种通用有效的计算方法。最后,以某类型旋翼桨叶为检测对象进行了实验,结果表明扭角检测最大误差为54″,重复精度为18″,验证了系统的有效性和准确性。 展开更多

关键词 扭角 旋翼桨叶 数字化检测 激光扫描 点云配准

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面向任务的机器人动作泛化研究

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作者 肖聚亮 袁航 +2 位作者 刘海涛 赵炜 李鑫旺 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期575-587,共13页

动作泛化是机器人被期望具备的功能,要求机器人不仅能重复人类示教的灵巧动作,还可以根据任务目标生成新动作,在小批量、多种类的生产要求下具有广阔的应用场景.针对面向任务需求快速学习和灵活泛化的目标,设计开发了机器人动作泛化框架... 动作泛化是机器人被期望具备的功能,要求机器人不仅能重复人类示教的灵巧动作,还可以根据任务目标生成新动作,在小批量、多种类的生产要求下具有广阔的应用场景.针对面向任务需求快速学习和灵活泛化的目标,设计开发了机器人动作泛化框架.首先,进行少量示教,使用概率运动基元(probabilistic movement primitives,ProMP)构建动作的轨迹分布,以较少参数概括示教信息.其次,使用期望最大(expected maximum,EM)算法迭代估计模型参数,引入先验信息补充模型以保证稳定性.研究先验信息对泛化效果的影响,确定了合适的先验参数;研究傅里叶基函数对周期轨迹的拟合效果,提出轨迹分割与滤波方法以保证拟合精确平滑.利用模型的概率分布性质,将动作的概率范围收缩到特定位置,并进行整条轨迹的时间尺度缩放与空间位置变换,生成符合泛化要求的轨迹.最后,搭建了一个六自由度机器人喷涂场景进行动作泛化实验.结果表明:该框架能够快速生成多种泛化轨迹.单自由度轨迹学习平均消耗1.924 s,轨迹生成平均需0.004 s;六自由度轨迹学习平均消耗35.608 s,轨迹生成平均需0.011s. 展开更多

关键词 协作机器人 模仿学习 概率运动基元 动作泛化

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融合实测数据的航空结构件修配量迭代寻优及评价方法 被引量：2

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作者 陈帅 郭飞燕 +2 位作者 孟月梅 王明阳 侯志霞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期2061-2070,2078,共11页

针对航空大型结构件一次装配成功率低、装配偏差难以预测、修配量无法精准预知等问题,提出了一种融合实测数据的修配量迭代寻优及综合评价方法。以提高修配质量为目标,融合装配过程实测数据重构模型,提出了修配方案逐步优化的总体方案,... 针对航空大型结构件一次装配成功率低、装配偏差难以预测、修配量无法精准预知等问题,提出了一种融合实测数据的修配量迭代寻优及综合评价方法。以提高修配质量为目标,融合装配过程实测数据重构模型,提出了修配方案逐步优化的总体方案,并根据修配工艺要求提出了基于改进粒子群算法的修配仿真优化方法,进行修配仿真与装配精度预测,确保装配精度首先满足要求;根据模糊数学隶属度理论对修配成本、难度等定性因素进行综合量化评价,实现了多组修配方案的最终优化。以某型中央翼盒总装站位的肋缘条位置偏差控制为例,开发修配方案生成软件工具,开展实际装配作业前的精度预测与修配仿真优化工作。现场应用表明:所提方法可精确预测装配误差,事先准确确定修配方案,切实提高装配质量及效率。 展开更多

关键词 航空结构件 实测数据 装配精度预测 改进粒子群算法 模糊综合评价

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纤维丝束可铺放性分析技术 被引量：2

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作者 周鹏 孟月梅 +1 位作者 梁岱春 闫利强 《航空制造技术》 2018年第11期88-93,100,共7页

通过对复合材料及其先进制造技术进行分析,结合铺放工艺性,提出基于三角网格的复合材料丝束可铺放性分析技术。在现有丝束基准路径和等距路径规划方法中融入分析机制,并系统分析丝束中心线转弯半径和角度偏差等指标。通过分析结果建立... 通过对复合材料及其先进制造技术进行分析,结合铺放工艺性,提出基于三角网格的复合材料丝束可铺放性分析技术。在现有丝束基准路径和等距路径规划方法中融入分析机制,并系统分析丝束中心线转弯半径和角度偏差等指标。通过分析结果建立分区机制,将原铺层面进行区域划分,并独立进行丝束几何规划,提高制品质量。结合CATIA二次开发工具CAA在Microsoft Visual Studio 2005平台上实现丝束几何生成与分析功能,并对分析结果与分区结果的正确性进行验证。此研究为复合材料先进制造技术的发展提供了重要思路。 展开更多

关键词 自动铺丝 三角网格 丝束几何 丝束分析 可铺放性

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一种三自由度精密定位系统研究 被引量：5

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作者 尚江坤 杜兆才 《航空制造技术》 2018年第22期77-81,共5页

为了满足航空制造领域中零部件精密装配系统对精密定位的需求,开发了一种基于柔顺机构的三自由度精密定位系统,具有两个移动及一个转动共3个自由度;采用3个封装压电陶瓷致动器驱动,封装压电陶瓷内置应变传感器以实现对压电陶瓷驱动器的... 为了满足航空制造领域中零部件精密装配系统对精密定位的需求,开发了一种基于柔顺机构的三自由度精密定位系统,具有两个移动及一个转动共3个自由度;采用3个封装压电陶瓷致动器驱动,封装压电陶瓷内置应变传感器以实现对压电陶瓷驱动器的闭环精确控制;使用3个激光位移传感器测量实际位姿。提出一种基于激光位移传感器的测量和运动学标定方法,试验结果表明X方向正弦轨迹误差为5.4%,Y方向正弦轨迹误差为8.18%。 展开更多

关键词 3自由度 精密定位 运动学标定 压电陶瓷 柔顺机构

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基于仿真的飞机导管自动化生产线规划设计与优化 被引量：7

8

作者 张曦文 吕瑞强 +3 位作者 卜泳 郑璐晗 李光俊 曹金豆 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第5期82-88,共7页

航空产品加工生产线正向着自动化、数字化和智能化的方向发展,自动化生产线对车间整体布局、物流和生产节拍都提出了更为严格的要求,对生产线进行规划仿真可以直观、准确地反映出生产线运行过程中可能出现的问题,并通过科学方法解决和... 航空产品加工生产线正向着自动化、数字化和智能化的方向发展,自动化生产线对车间整体布局、物流和生产节拍都提出了更为严格的要求,对生产线进行规划仿真可以直观、准确地反映出生产线运行过程中可能出现的问题,并通过科学方法解决和优化这些问题。介绍了生产线规划仿真技术,在此基础上,对某型飞机导管自动化生产线的生产过程、工艺布局和物流方案进行了规划,并利用DELMIA/Quest软件对导管生产线运行状态进行了仿真,分析了生产线瓶颈、产能和设备利用率等关键因素,提出了生产线布局和工艺路线的改善方案,对比了不同生产组织方式下的仿真结果,同时给出了生产线排产建议。 展开更多

关键词 生产线规划 飞机导管 建模仿真 工艺布局 分析优化

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基于大偏差原理的多维偏差源扰动下装配精度保持性分析方法 被引量：3

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作者 张学睿 郭飞燕 +2 位作者 肖庆东 韩洁 曹冠宇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2633-2645,共13页

针对航空复杂产品装配过程中,多维装配偏差源间的非线性耦合作用会导致装配精度传递保持能力弱且可能发生极大装配超差的现象,提出一种基于概率法的装配过程精度保持性评价模型与方法。首先,分析装配偏差引起的应力作用,研究基于应力效... 针对航空复杂产品装配过程中,多维装配偏差源间的非线性耦合作用会导致装配精度传递保持能力弱且可能发生极大装配超差的现象,提出一种基于概率法的装配过程精度保持性评价模型与方法。首先,分析装配偏差引起的应力作用,研究基于应力效应的多维装配偏差耦合聚焦超差效应,并以概率评价法为基础研究装配精度保持性;其次,采用大偏差原理中Gartner-Ellis定理分析装配过程极大超差问题的发生概率,建立融合偏差分析与大偏差原理的装配精度保持性评价概率模型;此后,利用动态滑动窗口法实现基于实测信息的超差概率计算,并以此结果为判据提出装配精度保持性的反馈调整措施。以某典型机翼盒段件为例,通过计算装配过程外形对缝间隙与阶差指标发生极大超差的概率,并借助装配超差预防优化系统实现装配过程的精确调整,提升装配质量约30%,增强了装配过程精度处于受控范围的能力。 展开更多

关键词 装配精度保持性 大偏差原理 装配偏差耦合 概率计算 反馈调整

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一种基于任务优先级的柔性生产线调度方法 被引量：6

10

作者 薛晓东 邹方 +1 位作者 张家谔 吕瑞强 《航空制造技术》 2019年第7期95-100,共6页

分别以减小生产拖期和提高设备利用率为目标,研究了柔性生产线的调度问题。在满足各种约束条件下,利用调度规则进行任务优先级的计算,确定工序任务的执行顺序。通过遗传规划方法完成调度规则的搜索与优化,在线应用获得的最优调度规则,... 分别以减小生产拖期和提高设备利用率为目标,研究了柔性生产线的调度问题。在满足各种约束条件下,利用调度规则进行任务优先级的计算,确定工序任务的执行顺序。通过遗传规划方法完成调度规则的搜索与优化,在线应用获得的最优调度规则,完成调度方案的求解。通过仿真试验,得到的结果验证了该算法求解生产线调度问题的有效性。 展开更多

关键词 柔性生产线 生产调度 调度规则 遗传规划 任务优先级

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基于马尔科夫链模型的脉动装配线运行状态预测 被引量：4

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作者 秦亚茹 侯志霞 +1 位作者 吕瑞强 刘毅萍 《航空制造技术》 2017年第5期92-95,104,共5页

分析了影响脉动生产线运行的因素和状态预测的必要性,提出了基于马尔科夫链模型的状态预测方法。基于马尔科夫链预测理论,对脉动生产线运行状态划分,确定状态转移矩阵,建立马尔科夫预测模型,并对模型准确性进行验证。

关键词 脉动生产线 状态划分 状态转移矩阵 马尔科夫预测模型

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便携式螺旋轨迹制孔装置的研制 被引量：2

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作者 张云志 刘华东 +2 位作者 刘建东 陈磊 方伟 《航空制造技术》 2018年第13期47-53,共7页

飞机装配存在一些特殊的制孔区域,如翼根、垂尾等部位,这些制孔区域或空间狭窄或有一定高度,通常的自动制孔设备和机器人制孔系统难以发挥自身的优势。对此,研制了一种便携式全电动螺旋轨迹制孔装置,该装置具有结构紧凑、方便携带且可... 飞机装配存在一些特殊的制孔区域,如翼根、垂尾等部位,这些制孔区域或空间狭窄或有一定高度,通常的自动制孔设备和机器人制孔系统难以发挥自身的优势。对此,研制了一种便携式全电动螺旋轨迹制孔装置,该装置具有结构紧凑、方便携带且可依据程序设定的工艺参数对应叠层材料,可自动改变刀具转速、进给速率等特征,能对航空材料实施螺旋铣孔加工。利用所研制的螺旋轨迹制孔装置对7075–T7351铝合金叠层材料进行制孔验证,制孔精度等均达到了预期,验证了该新型制孔装置及控制方法的合理性。 展开更多

关键词 飞机装配 螺旋轨迹制孔 主轴电机 末端执行器 集成控制

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