清華新聞網(wǎng)12月1日電 近日，由清華大學(xué)機(jī)械工程系劉辛軍教授擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、北京衛(wèi)星制造廠(chǎng)有限公司牽頭承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”專(zhuān)項(xiàng)“大型艙體類(lèi)復(fù)雜薄壁構(gòu)件多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)同原位加工技術(shù)與系統(tǒng)”取得了突破性進(jìn)展。項(xiàng)目首創(chuàng)的關(guān)鍵裝備——移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人，通過(guò)反復(fù)論證，多次調(diào)試和可靠性驗(yàn)證，在天舟貨運(yùn)飛船產(chǎn)品的制造中進(jìn)行了型號(hào)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的粗加工和最后的精加工。本次移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人在天舟貨運(yùn)飛船型號(hào)產(chǎn)品的加工制造，是繼在大型貨運(yùn)艙體結(jié)構(gòu)件的加工應(yīng)用之后，在航天關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件加工中的又一次成功驗(yàn)證。
首創(chuàng)的移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人
為保證天舟艙段整體尺寸公差和焊縫對(duì)接精度要求，需要在前錐整體狀態(tài)下進(jìn)行組合加工。項(xiàng)目組攻克了移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人系統(tǒng)軟硬件集成、數(shù)控加工功能優(yōu)化、機(jī)器人實(shí)時(shí)作業(yè)空間精度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)。為保證型號(hào)加工“萬(wàn)無(wú)一失”，項(xiàng)目組和工藝、操作人員充分溝通，對(duì)設(shè)備和流程進(jìn)行狀態(tài)測(cè)試，確保加工方案合理可行；加工過(guò)程中，編程人員認(rèn)真核對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算加工余量，反復(fù)檢查數(shù)控程序，確保每下一刀前，程序和切削參數(shù)正確，最終保證了產(chǎn)品的精度要求，并提高了加工效率。
與原采用大型五軸龍門(mén)加工中心的方案相比，采用移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人后，無(wú)需對(duì)艙體在機(jī)加和焊接工位之間進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，消除了工序間的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移誤差，每刀的實(shí)際切削時(shí)間也從30分鐘縮短至10分鐘，極大地提高了產(chǎn)品加工效率。
該移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人由清華大學(xué)機(jī)械工程系劉辛軍、謝福貴副教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制，經(jīng)歷了基于仿生結(jié)構(gòu)和仿生行為的概念提出、方案構(gòu)思與論證、機(jī)器人機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、機(jī)器人設(shè)計(jì)與標(biāo)定、軌跡與速度規(guī)劃及控制、機(jī)器人應(yīng)用驗(yàn)證與型號(hào)加工應(yīng)用等的全流程攻關(guān)，委托北京工研精機(jī)股份有限公司制造。團(tuán)隊(duì)博士后解增輝，已畢業(yè)博士梅斌、畢偉堯，在讀博士生陳嘉凱、谷樂(lè)豐、楊迪、馬梓健和溫杰參與了該機(jī)器人的研制和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。
供稿：機(jī)械工程系
編輯：陳曉艷
審核：呂婷
