基于接触式压力脚的机器人制孔法向检测与调姿方法

来源：计算机集成制造系统杂志2023年第3期北京时间：

作者：李鹏程, 李明宇, 郑炜, 徐鹏, 戴家隆, 王望, 田威

单位：1.南京航空航天大学机电学院2.中航西安飞机工业集团股份有限公司

摘要：铆接是飞机装配中结构件的主要连接方式,铆接质量直接关系到飞机的使用寿命和安全性,而制孔垂直度是影响铆接质量的重要因素。目前,自动化钻铆设备在工件受压变形前进行法向检测,变形后再进行法向调整,导致其难以实现壁薄、大曲率、弱刚性产品的法向找正。针对上述问题,本文研究了基于工件受压变形补偿的法向检测和法向调整方法,设计了能够满足壁薄、曲率大、刚性弱产品表面制孔垂直度要求的接触式法向找正压力脚模块,提出了改进的接触式法向检测与调姿算法。在4 mm叠层板上的制孔实验表明,采用相同的钻锪一体式制孔方法,经改进法向找正补偿后,制孔垂直度误差在0.07°以内,锪窝深度偏差在-0.03~0mm以内,相较于未进行法向检测而直接制孔的方式,采用法向姿态补偿后的方式,将锪窝精度提高了68%。

关键词：飞机装配,制孔装备,压力脚,法向找正,工业机器人

基金资助：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2018YFB1306800);国家自然科学基金资助项目(51875287)。