机器人制孔过程中工件变形精确预测和单侧压紧力优化研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51205352

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

朱伟东

完成单位：

浙江大学

中文关键词：

机器人制孔; 飞机装配; 传感器集成; 变形预测; 压紧力优化;

其他语种关键词：

Robotic drilling; Aircraft assembly; Sensor integration; Deformation prediction; Pressure force optimization

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2013-01-01

结束日期：

2015-12-31

中文摘要：

在机器人制孔中，一般采用单侧压紧来消除叠层材料之间的间隙,增强机器人制孔过程的稳定性。但如何确定合理的压紧力是机器人制孔加工必须面对的技术难点问题之一。本项目通过在有限元分析过程中融合力测量数据和精确几何测量数据，实现对工件压紧变形的精确预测，优化压紧力的大小及分布。通过优化传感器布局、分离随机误差和消除系统误差，确保变形预测具有精确、有效的测量数据；采用基于非线性优化的有限元模型参数修正方法和基于曲面保形插值的有限元计算结果修正方法，实现力数据与几何数据的融合；通过变形分析确定压紧力与孔形精度的关系，采用试验方法获得压紧力与叠层材料间隙、制孔过程稳定性的关系，进而优化压紧力大小，在此基础上分析变形的对称性，优化压紧力的分布。本项目研究将形成一套以变形精确预测为基础的压紧力优化方法，推动机器人制孔技术的发展，满足新一代飞机数字化装配的要求。