航發(fā)彎管產(chǎn)線(xiàn)主要制造工位及部件:① KUKA機械手② 數控彎管成形設備③ 測量箱④ 加工設備(余量去除、平端倒角、負壓吸屑)⑤ 放置盒⑥廢件盒
復雜彎管的仿真路徑規劃及加工驗證(成形、測量及余量去除工位)
航發(fā)彎管是航空發(fā)動(dòng)機最關(guān)鍵的部件之一,具有類(lèi)別多、形狀和尺寸差異大、單品種使用件數少的特點(diǎn),需要多種制造工藝,對制造精度及物理性能要求較高。
近日,中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所工藝裝備與智能機器人研究室科研團隊研發(fā)了航發(fā)彎管自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn),可用于不同尺寸航發(fā)彎管的多工位(彎曲成形、余量去除、平端倒角、負壓吸屑及放置)自動(dòng)化制造及檢測。
科研團隊針對航發(fā)彎管在自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)各個(gè)工位的加工及檢測過(guò)程中易受重力影響產(chǎn)生變形的特征,采用有限單元法進(jìn)行力學(xué)仿真,并建立重力補償模型以提高加工精度;針對產(chǎn)線(xiàn)嚴格的生產(chǎn)節拍管控要求,以加工效率、機器人能耗及彎管自由端阻尼振動(dòng)抑制為多目標進(jìn)行路徑優(yōu)化,實(shí)現了高效高精自動(dòng)化彎管制造技術(shù)。
仿真和實(shí)驗結果證明了所提出的路徑規劃方法在航彎管加工精度、穩定性和效率方面的優(yōu)越性,在有效抑制彎管夾取過(guò)程中自由端振動(dòng)引起的振動(dòng)同時(shí)保證了加工效率。目前,該彎管自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)并已穩定運行。
該研究成果以Robotic aero-engine pipe grasping posture and motion planning method in multi-stage processing based on multi-objective optimization為題發(fā)表于先進(jìn)制造領(lǐng)域國際期刊Journal of Manufacturing Systems。沈陽(yáng)自動(dòng)化所周波副研究員為第一作者,趙吉賓研究員、夏仁波研究員及東北大學(xué)王洪峰教授、王俊偉教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金及遼寧省自然科學(xué)基金等項目的支持。(工藝裝備與智能機器人研究室)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2025.05.011
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278612525001219
來(lái)源:中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所