航空发动机管路焊前定位系统主要制造工位及部件

复杂管路的仿真路径规划及装配加工验证

航空发动机管路是航空发动机的关键部件之一，由弯管及二通、三通、角通等众多零部件组成。目前，航空发动机管路制造仍采用人工焊接，再进行校形的方式。当前，航空发动机制造企业对于制造多品种、小批量和定制化管路的需求不断增加，传统方法难以满足管路制造的精度及效率要求。

近日，中国科学院沈阳自动化研究所工艺装备与智能机器人研究室科研团队建立了一套航空发动机管路焊前定位系统，可用于不同尺寸管路的柔性工装搭建。

在该套系统中，由机器人夹持管路零部件，在视觉引导下移动到装配姿态；工人由机器人协助扶持弯管，将弯管装配在零部件之间；最后，在焊接前进行扫描，以评估装配质量。

该系统可以在多个协作机器人协作运动的情况下，实现避障约束、机器人运动的可行性约束和回转体零部件的旋转角度约束的路径规划。仿真和实验结果表明，所提出的路径规划方法在管路焊前定位精度、稳定性和效率方面具有优越性。目前，该弯管自动化产线已在相关企业稳定运行。

该研究成果以A flexible tooling system for aero-engine pipelines with complex components based on human-robot collaboration为题发表于先进制造领域国际期刊Journal of Manufacturing Systems。沈阳自动化所周波副研究员为第一作者，赵吉宾研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等项目的支持。（工艺装备与智能机器人研究室）