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- 基于扩展Petri网的飞机总装脉动生产线建模仿真及优化方法研究
- 作者： 柴猛 来源： 南京理工大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 动态调度 DELMIAV6建模仿真 二次开发 飞机总装脉动生产线 站位优化 扩展Petri网(OOHTPN)
- 描述： 随着航空技术的高速发展和市场需求的增加,飞机制造模式正不断转变,缩短制造周期和实现快速响应已成为当务之急,先进的脉动式装配已成为该背景下飞机总装作业模式发展的必然趋势。脉动式总装通过站位划分的方法能够大幅度减少装配时间,其柔性特征亦能够很好适应当前飞机生产小批量多品种的特点,开展与之相关的研究意义重大。本文以飞机总装脉动生产线规划设计为背景,深入研究总装脉动线建模仿真与优化技术,具体工作如下:首先,分析飞机总装脉动线作业模式及内容,在现有装配线平衡优化研究的基础上结合总装脉动线特点,针对性提出脉动线性能和可靠性评价指标。其次,结合复杂离散系统建模方法和实际飞机总装配过程,提出基于面向对象分层赋时 Petri 网(Object-Oriented Hierarchical Timed Petri Nets,OOHTPN)的扩展 Petri 网的总装建模方法,论述模型特性分析方法和建模步骤,并以部分总装指令为实例进行验证。再次,在对实际站位划分环境和作业时间分析定义的基础上,提出以装配周期最短、站位利用率最高等为目标求解最小站位数的数学模型,研究基于OOHTPN总装模型的启发式运算方法并以实例验证模型的合理性和求解方法的正确性。由于实际总装线受到诸多不确定因素和随机事件的影响,提出基于优先规则的动态调度策略和优化算法来维护脉动线的正常作业。最后,开展基于DELMIA V6软件平台的总装脉动线模型在逻辑层和资源层的仿真与优化技术研究,定义OOHTPN模型至DELMIA V6仿真模型的映射规则,制定仿真策略并对结果进行分析,对站位划分研究进行验证和改进。为便于总装线模型仿真,对DELMIA V6进行二次开发,增加产品层次快速划分功能用以实现仿真模型的快速建立,增加仿真策略用以实现和实际装配的关联与监控,增加仿真结果输出功能用以指导实际装配作业。
- 基于扩展Petri网的飞机总装脉动生产线建模仿真及优化方法研究
- 作者： 柴猛 来源： 南京理工大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 动态调度 DELMIAV6建模仿真 二次开发 飞机总装脉动生产线 站位优化 扩展Petri网(OOHTPN)
- 描述： 随着航空技术的高速发展和市场需求的增加,飞机制造模式正不断转变,缩短制造周期和实现快速响应已成为当务之急,先进的脉动式装配已成为该背景下飞机总装作业模式发展的必然趋势。脉动式总装通过站位划分的方法能够大幅度减少装配时间,其柔性特征亦能够很好适应当前飞机生产小批量多品种的特点,开展与之相关的研究意义重大。本文以飞机总装脉动生产线规划设计为背景,深入研究总装脉动线建模仿真与优化技术,具体工作如下:首先,分析飞机总装脉动线作业模式及内容,在现有装配线平衡优化研究的基础上结合总装脉动线特点,针对性提出脉动线性能和可靠性评价指标。其次,结合复杂离散系统建模方法和实际飞机总装配过程,提出基于面向对象分层赋时 Petri 网(Object-Oriented Hierarchical Timed Petri Nets,OOHTPN)的扩展 Petri 网的总装建模方法,论述模型特性分析方法和建模步骤,并以部分总装指令为实例进行验证。再次,在对实际站位划分环境和作业时间分析定义的基础上,提出以装配周期最短、站位利用率最高等为目标求解最小站位数的数学模型,研究基于OOHTPN总装模型的启发式运算方法并以实例验证模型的合理性和求解方法的正确性。由于实际总装线受到诸多不确定因素和随机事件的影响,提出基于优先规则的动态调度策略和优化算法来维护脉动线的正常作业。最后,开展基于DELMIA V6软件平台的总装脉动线模型在逻辑层和资源层的仿真与优化技术研究,定义OOHTPN模型至DELMIA V6仿真模型的映射规则,制定仿真策略并对结果进行分析,对站位划分研究进行验证和改进。为便于总装线模型仿真,对DELMIA V6进行二次开发,增加产品层次快速划分功能用以实现仿真模型的快速建立,增加仿真策略用以实现和实际装配的关联与监控,增加仿真结果输出功能用以指导实际装配作业。
- 飞机部件数字化装配测量环境的建立
- 作者： 亓江文 来源： 机械制造与自动化 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 测量环境 数字化装配 测量点 激光跟踪仪
- 描述： 飞机部件数字化装配测量环境布置包括测量点的布置设计和测量设备的位置摆放等。以左外翼与中央翼对接装配为对象论述了数字化装配测量环境的构建要素,包括:装配场所地坪上的公共观测点(地标点)、装配对象上的测量点(基准点)、装配工艺装备即数控定位执行器上的测量点(ERS点)的布置设计、激光跟踪仪的位置确定等,为飞机数字化装配技术在工程上的应用奠定基础。
- AGV式移动机器人在飞机装配中二次制孔位置精度研究
- 作者： 陈东东 来源： 浙江大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 重复制孔 牛顿法 工业机器人 AGV小车 激光跟踪仪 绝对定位精度
- 描述： 飞机中的部分连接孔,需先进行钻初孔,涂胶(增加气密性)胶合,胶干后再经历扩孔、铰孔、锪窝等工序才能完成。对于这类连接孔,飞机制孔领域提出了二次制孔这一工艺。由于AGV小车和机器人存在定位误差,现有机器人自动化制孔系统都只适用于一刀制终孔的制孔工艺,无法满足二次制孔的工艺要求。针对这个问题,本文以AGV式机器人制孔系统的定位精度为研究对象,研究内容包括机器人绝对定位精度的研究和AGV小车重复入位误差的修正和补偿。通常,机器人可以看成是一组刚性连杆通过相邻两关节连接组成的连杆机构,由关节电机驱动。由于加工制造和装配环节存在一定误差,使得机器人末端的实际位置和姿态与理论上希望机器人达到的位置和姿态间存在一定的差异,即绝对定位误差。在满载的条件下,机器人的绝对定位误差一般在3～4mm。对机器人进行误差分析,实质上就是利用相对应的机构运动分析法,把各项误差因素作为各相应参数变量的微小变量。本文以KUKAKR500-L340工业机器人为研究对象,利用经典DH模型和牛顿法对机器人连杆参数进行优化;优化后,机器人满载条件下,利用Leica激光跟踪仪对40个空间点进行测量,得到理论和实际的偏差在±0.3mm内。AGV小车的重复入位误差对机器人末端在空间中位置造成的影响,本质上是由于机器人基坐标发生了微小变化而引起的末端位置的变化。基于该思想,本文提出,AGV小车重复入位误差,可等效成先后两次机器人基坐标系间发生了微小的平移旋转变化。将AGV小车第一次入位时基座坐标系设为初始坐标系,利用机器人微分运动学模型,建立微分运动,并结合工业相机先后两次拍摄得到的建站孔坐标,求得两次坐标系间的偏差值,再将该偏差值补偿给初始基坐标系,就得到AGV小车二次入位后机器人的实际基坐标系。最后再次借助工业相机对产品上的基准孔进行标定,得到理论孔位和实际孔位间的误差,利用反距离加权法将此误差补偿给包含在基准孔内的所有加工孔。分析二次制孔的孔径可知,最大为6.005mm,最小为5.999mm,孔径偏差在±0.01mm内,满足飞机制孔要求。
- AGV式移动机器人在飞机装配中二次制孔位置精度研究
- 作者： 陈东东 来源： 浙江大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 重复制孔 牛顿法 工业机器人 AGV小车 激光跟踪仪 绝对定位精度
- 描述： 飞机中的部分连接孔,需先进行钻初孔,涂胶(增加气密性)胶合,胶干后再经历扩孔、铰孔、锪窝等工序才能完成。对于这类连接孔,飞机制孔领域提出了二次制孔这一工艺。由于AGV小车和机器人存在定位误差,现有机器人自动化制孔系统都只适用于一刀制终孔的制孔工艺,无法满足二次制孔的工艺要求。针对这个问题,本文以AGV式机器人制孔系统的定位精度为研究对象,研究内容包括机器人绝对定位精度的研究和AGV小车重复入位误差的修正和补偿。通常,机器人可以看成是一组刚性连杆通过相邻两关节连接组成的连杆机构,由关节电机驱动。由于加工制造和装配环节存在一定误差,使得机器人末端的实际位置和姿态与理论上希望机器人达到的位置和姿态间存在一定的差异,即绝对定位误差。在满载的条件下,机器人的绝对定位误差一般在3～4mm。对机器人进行误差分析,实质上就是利用相对应的机构运动分析法,把各项误差因素作为各相应参数变量的微小变量。本文以KUKAKR500-L340工业机器人为研究对象,利用经典DH模型和牛顿法对机器人连杆参数进行优化;优化后,机器人满载条件下,利用Leica激光跟踪仪对40个空间点进行测量,得到理论和实际的偏差在±0.3mm内。AGV小车的重复入位误差对机器人末端在空间中位置造成的影响,本质上是由于机器人基坐标发生了微小变化而引起的末端位置的变化。基于该思想,本文提出,AGV小车重复入位误差,可等效成先后两次机器人基坐标系间发生了微小的平移旋转变化。将AGV小车第一次入位时基座坐标系设为初始坐标系,利用机器人微分运动学模型,建立微分运动,并结合工业相机先后两次拍摄得到的建站孔坐标,求得两次坐标系间的偏差值,再将该偏差值补偿给初始基坐标系,就得到AGV小车二次入位后机器人的实际基坐标系。最后再次借助工业相机对产品上的基准孔进行标定,得到理论孔位和实际孔位间的误差,利用反距离加权法将此误差补偿给包含在基准孔内的所有加工孔。分析二次制孔的孔径可知,最大为6.005mm,最小为5.999mm,孔径偏差在±0.01mm内,满足飞机制孔要求。
- 航空器救援调度模型与算法研究
- 作者： 胡汉莉 邓威 来源： 舰船电子工程 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 遗传算法 航空器救援
- 描述： 论文介绍了低空空域下的航空器救援调度模型及该模型的两种求解算法,并以汶川地震为背景设计算例,比较分析了两种求解算法的结果。
- 基于飞机装配的热变形误差分析方法
- 作者： 张俐 王炜辰 来源： 机械工程与自动化 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机装配 热变形 误差分析
- 描述： 通过分析飞机装配过程中受环境温度影响的相关因素,总结出一整套有关装配、对接工艺中关键测量点的综合热变形误差分析方法。采用从零件到整体、从无约束条件到有工装约束条件的思路得出关键测量点在各个方向的最终位置偏移量,并以蒙皮装配过程与客机机身对接过程为例,验证上述方法的有效性。
- 飞机脉动式装配线规范化研究
- 作者： 郑谐 王婷 徐云天 来源： 航空标准化与质量 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 脉动式装配线 飞机装配 智能制造
- 描述： 以飞机脉动式装配线为研究对象,分析了脉动式装配线的基本特征,明确了构建飞机脉动式装配线的实施条件。从飞机脉动式装配线设计、建设和运行规范化的角度,研究了脉动式装配线设计、建设和运行有关的数据收集与分析要求、工艺优化与平衡要求、设备布局与模拟要求和安装调试与运行要求。
- 基于扩展Petri网的飞机装配系统设备调度方法
- 作者： 柴猛 严金凤 来源： 航空制造技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机装配 混合算法 扩展Petri网 设备调度
- 描述： 针对飞机装配过程中设备调度的复杂性,提出了基于扩展Petri网构建设备调度模型的新方法。结合飞机装配的实际特点,论述了模型定义过程和建立方法。该模型以面向对象Petri网表达飞机装配过程,以赋时Petri网将装配过程与辅助设备相关联,利用混合算法以时间和设备利用率为目标对模型进行优化求解。以某模型飞机中机身装配过程为例,应用该方法进行建模并求解,实例应用与分析表明该方法对实际装配设备调度具有较大的指导意义。