国外航空制造业对自动钻铆技术的研究和应用日渐成熟,并且向着包含机器人、专用柔性工装的柔性自动化装配系统方向发展,而国内的自动化钻铆主要应用于某些国外飞机部件转包生产中,且技术水平普遍较低,所采用的设备几乎全部是进口国外相对比较落后的自动钻铆机。为此,本人所在团队提出了一种用于大型飞机壁板零部件装配的双机器人协同钻铆系统。作为这一大型装配系统的前期研究,本文研究的重点是机器人钻铆终端器,以及其配套的供钉装置。综述了国内外自动钻铆技术及其装备的应用现状。在分析大型飞机机身侧壁板结构特点及主要零件的连接方式的基础上,介绍了双机器人协同自动钻铆系统及其各个组成部分,并制订了双机器人自动钻铆装配壁板组件的工艺流程。在明确机器人钻铆终端执行器功能及工艺过程的前提下,研究了一种一体化的终端执行器及其铆钉插送顶紧装置的结构方案,并通过试制简化的终端执行机构进行多项试验,分别验证基于机器人进行自动钻孔、顶紧、辅助铆接以及完成孔轴配合装配的可行性,获取的优化工艺参数为一体化钻铆工装的进一步设计与优化提供了重要依据。对壁板装配所用铆钉进行具体分析,详细归纳了自动供钉装置的功能需求和设计条件,提出一种包括定向整理、隔料分离和铆钉输送三个模块的方案,针对每个功能模块,提出了多个可行方案并进行分析比较和选优,最后对选定方案的具体结构进行设计。分析了铆钉自动供应时的运动过程,根据参数估算了平均供钉速度,设计了刚性轨道的长度、倾角及截面形状并计算出铆钉进入隔料器时的速度,得出输钉管道最小弯曲半径的计算方法和防止铆钉在管道中卡死的必要条件,并通过实验验证了计算结果,以保证自动供钉装置的工作可靠性。