标准关节机器人外部自动精确控制技术研究.PDFVIP

Robot technology and application 机器人技术及应用 标准关节机器人外部自动精确 控制技术研究 Research on External Automatic Accurate Control Technology of Standard Articulating Robots 南京航空航天大学   李冬磊   沈建新    田  威 本文以飞机柔性装配中的自动化钻铆系统为研究背 景，旨在开发出可应用于飞机柔性装配的标准关节机器 人外部自动精确控制技术，并在加工效率、控制精度和稳 定性等方面满足航空制造的要求。 DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.13.089 差较大等缺点，使其无法满足行业发 公司共同开发了 O.N.C.E（One Side 展的新需求。因此，能够大大缩短研 Cell End Effector）机器人自动制孔 制周期、降低开发成本、提高装配质 系统，孔位精度为 ±1.5mm[4] 。德国 量的柔性装配系统成为飞机先进制 BROETJE 公司针对单通道飞机货舱 造技术的研究热点之一，代表着飞机 门内部结构研制了以 KUKA KR360- 李冬磊 装配技术的发展方向 [1] 。 L240 型 机 器 人 为 平 台 的 RACe 南京航空航天大学机电学院硕士 研究生。主要研究方向为飞机数字化 标准关节机器人依靠其高柔性、 （Robot Assembly Cell）自动钻铆系统， 柔性装配技术。 高自动化、高适应性、高灵活度与低 其定位精度可达 ±0.3mm[5] 。 成本等优势，在飞机柔性装配系统中 本文以飞机柔性装配中的自动 扮演着核心组成的角色，应用日益广 化钻铆系统为研究背景，旨在开发出 飞机装配在很大程度上决定了 泛。无论是在自动化钻铆、喷漆、打 可应用于飞机柔性装配的标准关节 飞机制造的最终质量、成本和研制周 磨还是焊接领域，标准关节机器人能 机器人外部自动精确控制技术，并在 期，是整个飞机制造的龙头与核心。 否实现外部自动精确控制是决定标 加工效率、控制精度和稳定性等方面 而传统飞机装配所存在的专用刚性 准关节机器人在飞机柔性装配系统 满足航空制造的要求。 型架制造成本高，重复利用率低，手 中应用范围、效果、效率和开发深度 工操作依赖经验、速度慢、效率低，误 的关键因素 [2-3] 。 系统硬件及通信链路架构 集成标准关节机器人的飞机柔 1 系统硬件组态 * 基金项目：航空科学基金（2013ZE52067）； 性装配技术在国外已得到广泛研究 飞机柔性装配自动钻铆加工是 江苏省科技支撑计划项目（BE2011178）资 助。 与应用。美国 EI 公司与欧洲空客