【摘要】：貼裝有二次表面鏡(OSR)的復合結構板是航天器外殼的基礎組成部分。目前,航天復合結構板OSR的表面貼裝主要依靠人工完成,貼裝精度、效率均顯不足。針對該需求,本文研究了航天復合結構板OSR貼裝技術,以實現(xiàn)多種尺寸復合結構板表面的膠層涂覆和OSR貼裝。本論文主要研究工作如下:(1)根據(jù)OSR貼裝指標參數(shù)完成了設備總體結構方案設計。采用了七軸機械臂和三軸運動模組作為設備的主要執(zhí)行機構,機械臂主要完成復合結構板局部涂膠和OSR布片工作,運動模組負載大面積涂膠裝置完成復合結構板大面積的膠層涂覆;設計了隨動上料倉,可跟隨機械手臂完成OSR移動布片,縮短了上料周期,理論布片速度可達3000片/小時;提出了基于涂刮膠一次成型涂膠方案。(2)對設備的主要結構進行了力學仿真和運動學分析。采用有限元分析了整體機架的結構強度與工作形變,驗證了設計結構具有足夠的承載能力及剛度;根據(jù)工件加工范圍和所需的運動精度,選擇了合適的工業(yè)機器人,并對機械臂的運動軌跡進行正運動學分析,在matlab中,采用蒙特卡洛法得到機械臂末端運動軌跡云圖,確定了機械臂在設備中的安裝位置,使其末端能夠滿足最大尺寸結構板的貼裝范圍。(3)設計了涂膠貼片硬件系統(tǒng),研究了OSR貼裝路徑規(guī)劃算法。涂膠系統(tǒng)設計包括雙組分膠體原料輸供系統(tǒng)和前端涂膠執(zhí)行器的設計;貼片系統(tǒng)設計包括氣路設計和前端OSR吸取裝置設計;研究了裝箱算法,根據(jù)該算法提出了適用于本設備OSR貼裝的路徑規(guī)劃算法,在VC環(huán)境下編程,驗證了貼片算法可實現(xiàn)OSR貼片點的快速獲取,并使用MFC構建了人機交互軟件界面。(4)搭建了涂膠貼片實驗平臺,驗證了涂膠和OSR貼裝方案可行性。構建了膠體混合和輸運實驗系統(tǒng),設計了適用于高粘度膠的專用涂膠頭,利用三坐標運動平臺進行了涂膠實驗,涂刮膠實驗結果表明,涂膠方案獲得了良好的涂膠效果,可實現(xiàn)厚度為0.1mm左右膠粘劑的均勻涂覆;搭建了OSR貼裝實驗控制系統(tǒng),設計了“菱形”上料倉,在三坐標平臺上控制吸片裝置模擬貼片過程,驗證了方案滿足貼裝間距要求,上料倉設計合理。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V46;TB33

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本文編號：2649185