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导弹的生产模式是典型的小批量,多品种。要提高生产率和保证生产质量,生产系统需要具有一定的柔性。导弹总装是导弹生产的最后一道工序,主要包括分系统的装配和全弹对接。装配质量是决定导弹性能的一个重要因素。我国的导弹技术虽然位居世界前列,但生产方式依然相对落后,尤其是导弹总装,基本上靠人工并辅以少量简单工具的方式进行。为了提高我国导弹总装技术水平,本文对总装系统涉及的部分关键技术进行了研究。 本文分析了当前导弹总装生产方式的不足之处,有针对性的提出了装配系统的总体方案。系统包括可视化装配工艺管理系统、装配质量在线监测系统、柔性装配工作站三大部分,三者之间有机联系,使装配工作实现数字化、智能化、自动化。 针对全弹对接工序,提出了采用光电传感器、激光测距传感器等对舱段位姿进行检测的方法。舱段倾斜时,其竖直截面是椭圆,通过对截面上若干点采样,拟合出椭圆,可以得出舱段的姿态信息,作为调平依据。为了得到高精度的拟合效果,重点对采样数据的椭圆拟合、数据滤波的方法进行了研究。考虑到舱段的实际几何特点,采用了基于随机抽样原理的方法对采样点进行筛选。为了减少运算量,从另一角度得出几何距离,并与代数距离相联系,得出了一种动态阈值,可实现高精度滤波。仿真实验中,对含噪声的数据进行拟合,成功将舱段公差带范围外的点滤除,有效提高了拟合精度。 分析了舱段连接精度的影响因素,设计了直线对接装配线的主要机械结构,并建立了三维模型,对机械结构的原理、组成和设计过程进行了阐述。采用专用卡具装卡舱段,由多自由度支撑架实现姿态调整和对接运动。多个支撑架呈线性排列,共用一个齿条,通过灵活配置支撑架数量,适应多型号的装配。对于关键零件,采用ANSYS有限元软件,在拓扑优化的基础上进行了尺寸优化,得到了最优结构。