魏显奎

摘要：针对我国飞机产品高质、高效自动制孔要求以及飞机研制和生产中对智能自动制孔系统应用的迫切需求，面向异形异质复杂部件的高质、高效自动制孔问题，重点研制多功能末端执行器，突破末端执行器结构优化与集成、视觉定位与补偿、孔位法向检测、压紧力检测与控制、机器人自动制孔系统集成控制等关键技术，形成机器人自动制孔系统。试验件的工艺验证表明，该套机器人自动制孔方案可以满足产品的加工要求，提升飞机装配质量和效率。

关键词：自动制孔;末端执行器;离线编程;视觉补偿;法向检测;工业机器人

0    引言

由于飞机部件装配生产模式仍然以工人手工群体性作业为主，在操作工人画线定位、使用气钻等工具进行制孔时，受人员熟练操作程度及个人技能影响，装配过程中存在制孔一致性差、返工多、效率低等问题，且传统装配方法常暴露出干涉不均、毛刺、分层等质量问题，难以满足部件壁板装配的精度要求，影响生产效率和装配质量。

国内外研究机构对机器人自动制孔系统开展了大量研究，国外技术发展的顶尖水平主要以美国ElectroImpact公司、德国KUKA公司和德国BRTJE公司等为代表，且相关设备已在多款机型上成功应用，提高了装配工艺水平[1]。但国外设备价格昂贵、交货期长、维护成本大，核心技术受制于人。国内的研究起步较晚，但经过航空相关科研院所和智能制造企业的共同努力，已取得初步的研究成果[2]，比如中国航空制造技术研究院、浙江大学、西北工业大学、上海拓璞数控科技有限公司等国内单位开展的机器人制孔系统研究。……