超大作业空间涂装机器人研究进展

表面涂装是航空航天器、船舶、高铁等大型整机及其零部件生产制造的重要一环,超大作业空间的涂装机器人是实现整机以及大型零部件自动化喷涂的关键装备,也是提高我国高端制造领域特别是航空制造领域竞争力的核心技术之一。本文在简述近年来涂装机器人研究现状的基础上,总结了大型空间涂装机器人应用中的一些主要问题,探讨了超大作业空间涂装机器人的未来发展趋势和主要技术挑战。     

机器人型装备在航空装配中的应用现状与研究展望

机器人型装备具有自动化程度高、运动灵活性好、定位精度高以及生产布置柔性等诸多优势,在航空产品装配工艺环节具有广泛应用。从大型部件自动化对接、机器人装配理论、人机协作互动装配、柔性自适应工装夹具、人工智能辅助装配以及自动引导车等方面,综述了机器人型装备在航空产品自动化装配环节的应用现状。在此基础上,详细分析了机构构型在对接装配类装备中的演进历程与发展趋势,并从应用场景、技术成熟度以及装备性能等方面系统地比较了国内外航空工业在自动化装配领域的技术差距。最后,概括总结了航空装配中机器人型装备的技术挑战、发展趋势以及与工业4.0、智能制造等新兴技术相融合的发展机遇。     

大型飞机数字化装配在线测量技术研究

大型飞机数字化装配技术实现自动化精准装配,其主要特点是设计、制造和装配都采用数字量协调;数字化三维模型、数字化测量设备和自动化装配设备(工业机器人、自动钻铆机)集成应用,实现数字化装配[1].其中,数字化测量技术是大型飞机数字化制造的核心技术之一,能保证飞机装配过程中零部件制造的符合性、定位精确性和装配协调性.     

大型飞机整机涂装自动化实施探讨与展望

大型飞机整机涂装是飞机涂装领域中技术含量最高、难度最大的工艺,涉及表面整体打磨(2～3次)、表面清洗、表面处理、表面状态检测、喷涂等众多复杂工序,目前的实施过程主要依赖手工作业,但防护水平、外观质量等已经落后于实现自动化的汽车涂装.本文依据大型飞机涂装工艺程序特点,探讨各个工艺过程的自动化实施的关键研究内容,并就整机智能化涂装的可行性与重大意义进行展望.     

工业机器人在汽车焊接中的应用

焊接机器人 焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域。其主要优点在于稳定性并能提高焊接质量和生产率、改善劳动条件等。焊接机器人广泛用于汽车及其零部件制造、摩托车生产、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程中都有广泛应用,其中应用最多的是弧焊、点焊。     

用激光机器人系统修理涡轮叶片的微裂纹

德国 Fraunhofer 材料及激光束技术研究所开发了一种激光焊接机器人系统,可以快速准确修理损伤的航空涡轮叶片或磨损的喷射模具。焊接时,柔性的机器人准确地将激光束聚焦在零部件的     

蛇形臂机器人在航空制造业中的应用

对于结构复杂、布局紧凑的飞机零部件,其装配、检测以及清理的工作空间非常有限,人工操作难度高、劳动强度大、效率低。常规的工业机器人由于关节尺寸的限制无法在狭小空间内完成这类作业。蛇形臂机器人具有长径比大、自由度多,运动灵活以及环境适应能力强等优点,在航空制造领域具有广泛的应用前景。通过总结蛇形臂机器人的国内外研究现状,对蛇形臂机器人在航空制造业中的应用进行了探讨,并提炼出了相应的关键技术。     

机器人自动制孔技术在飞机装配中的应用

采用机器人进行飞机结构件自动化钻铆工艺过程可以提高制孔、铆接质量,从而提高飞机制造装备的柔性和自动化程度,并保证飞机使用寿命,最终提高飞机制造的总体水平。采用机器人进行飞机结构件自动化制孔在我国航空制造领域的应用还不成熟,特别对于机器人自动制孔应用软件研究及制孔模拟仿真还没有完全掌握,因此对机器人自动制孔技术的研究至关重要。     

产学研用,促进航空特种机器人应用——访清华大学首席研究员陈恳教授

正陈恳CHEN Ken清华大学首席研究员Lead Researcher of Tsinghua University机器人及自动化团队负责人Leader of Robotics and Automation Team清华大学机械工程系教授,博士生导师,机器人学科首席研究员,国务院政府特殊津贴专家,机械学位委员会副主席,高端装备研究院专业委员会主席和机器人工程所所长,航空先进制造装备及自动化联合研究中心主任。已完成机器人与自动化相关领域国家与国防重大型号科研项目70余项,获得国家和国防发明专利80余项,发表学术论文200余篇,出版学术专著与教材8部,获中国首届青年科技奖、中国机械工业科技一等奖,以及多项国防科技、解放军、中航工业、北京市和清华大学成果一、二、三等奖项。中国航空/宇航/自动化/标准化/等学会机器人专业委员或理事、清华机器人技术与产业协同创新联盟理事长、《机器人》杂志编委、教育部机械学科指导委员和国防学部委员。     

灵活高效的机器人焊接系统--多达24种不同规格的拖车升降支撑架焊接

在全球知名的卡车、拖车零部件制造商约斯特(JOST)的自动化加工生产线上,莱斯的机器人系统已经高效运行了一年。整个加工中心的构造以及布局都是根据莱斯机器人系统量身定做的:整条生产线由8台关节型焊接机器人和2台直线型机器人协调工作,完成左右升降支撑架的搬运、点焊及焊接任务。采用高效的双丝焊焊接工艺,大大地提高了系统的生产效率     

王聪梅 机械加工技术专家

<正>航空发动机零部件有许多大型、复杂结构件,其中又不乏难加工材料,其结构和材料的特殊性为机械加工带来了哪些挑战?对相关的加工技术与设备又提出哪些特殊要求?王聪梅:航空发动机零部件结构复杂,设计精度高,加之大量采用高温合金和钛合金等难加工材料,其     

大型复杂构件机器人制孔技术研究进展

航空装备大型复杂构件制造和装配中需要钻削数十万个机械连接孔,因而制孔效率和加工质量是保证飞行器使用性能和可靠性的关键。机器人制孔具有高柔性、高质量一致性以及高法向精度等优势,近年来采用机器人对飞机部件进行制孔在航空制造企业备受青睐。然而由于工业机器人的弱刚性以及叠层结构材料的难加工性,机器人钻削系统容易产生加工不稳定现象,严重制约了钻削质量和效率的进一步提高。目前,国内外学者在机器人制孔装备、制孔系统精度控制与机器人制孔稳定性等方面开展了理论与实验研究,并取得了诸多成果,但机器人钻削稳定性和加工质量控制研究的深度和广度仍存在较大的提升空间。为此,从机器人制孔末端执行器设计技术、机器人制孔定位精度控制技术、机器人制孔工艺过程控制技术以及机器人制孔装备研制四个方面对国内外文献进行总结和凝练,旨在为大型复杂构件机器人制孔技术的进一步研究提供指导。     

基于机器人的飞机大型结构三维自动化检测方法

外形数据测量是飞机装配中至关重要的一环。传统模拟量检测无法满足飞机大型结构点的外形测量需求,而单独的数字化测量设备和方法又难以实现大尺寸和复杂结构的测量。构建了由工业机器人和激光跟踪仪组成的自动化扫描系统,研究了飞机大型结构自动化检测方法。根据轨迹规划和仿真的结果,实现机器人扫描系统对大型结构测量,将测量结果与理论数模比较就可以分析大型结构的误差信息,实现对大型结构的检测。     

大飞机翼盒机器人制孔系统集成技术研究

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。     

协作机器人及其在航空制造中的应用综述

由于技术限制和经济风险,实现航空产品制造过程完全自动化具有相当的难度,而将安全易用的协作机器人与操作人员共享作业空间,充分发挥各自的长处,分工协同工作,是解决传统工业机器人难以应对的低成本、高效率、柔性化、复杂作业自动化难题的有效途径。论文在分析协作机器人产生背景和4种人机协作方式的基础上,描述了空客和BAE公司旨在提高质量和效率的未来工厂计划中的协作机器人项目,详细介绍了协作机器人在飞机装配中的应用研究实例,阐述了协作机器人本体设计、力感知与控制、机器人行为设计和自主学习等共性关键技术。未来协作机器人将以其安全、高效、柔性、智能的特点在工业生产中发挥更大的作用。     

航空数控加工技术

<正>数控加工技术已经成为飞机制造的关键技术之一。航空零部件有其独有的特点,如薄壁、易变形、曲面复杂、材料难以加工等,如何高质量、高效率、低成本地完成大型航空零件的数控加工仍是我国航空界面临的重大挑战     

自动化领跑航空复合材料的应用

随着复合材料在航空工业应用的增长,复合材料零部件及结构应用自动化也将随之扩展。《复合材料市场报告》的工业分析师ChirsRed指出,今后10年内用自动化制造技术生产的航空结构量将大幅度上升。     

转包麦道机头的生产准备特点

国内航空工厂参与制造国外民用大型飞行零部件的项目越来越多，其中难点之一是如何消化吸收外方的技术资料，组织好生产。本文通过成都飞机工业公司的ＭＤ８０／９０机头转包生产的情况，介绍了麦道飞机零部件转包生产中工艺与生产准备的经验。     

机器人关键技术——智能制造的保障——访国家“千人计划”专家,中国科学院宁波材料所研究员杨桂林

():请问基于机器人力控制技术的大型零部件表面精密加工系统对大尺度精密制造发挥着怎样的重要作用?难点和关键技术是什么? 杨桂林:对于大型零部件的精密表面加工,目前仍主要依赖于人工作业,原因有二:(1)由于大尺度零部件结构复杂、尺寸较大,传统的机床设备受到工作空间及灵活度的限制,难以适用;(2)大型的精密零部件在进行打磨抛光等连续接触式去除材料加工时,材料的去除率和刀具与工件的接触力直接相关,要保证加工精度除了需要传统的运动控制外还需要对加工时的接触力大小进行控制.     

国外航空领域机器人技术发展现状与趋势分析

近年来,以工业机器人为代表的智能制造装备的发展受到国外航空制造业的高度关注。分析了航空制造领域扩大机器人应用的必要性,并阐述了波音、空客等国外领先航空制造商扩大机器人应用的主要发展模式,重点从喷涂、焊接、装配、复合材料构件成型与机械加工等方面分析了航空制造领域机器人最新应用现状以及重点应用方向,在此基础上分析了机器人技术发展趋势。全面了解掌握国外领先航空制造商推广应用工业机器人的主要发展策略、当前应用现状及未来发展方向,对于推动我国航空领域机器人技术发展起到重要借鉴作用。