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摘 要：简述了自动钻铆机械臂的选型与设计，主要从机械臂的使用方式、工装设计以及末端执行器设计3大方面进行了详细的阐述。同时，针对如何运用DELMIA/IGRIP模块开展机械臂的运动学仿真与程序生成进行了说明。提出了一套自动钻铆机械臂的设计与应用方法。
关键词：自动钻铆;机械臂;IGRIP
1引言
现代制造业已逐步由手工时代向自动化时代转变，随着“工业4.0”、“中国制造2025”等概念的提出，未来制造业必将迈进智能化的新时代。航空制造作为制造业皇冠上最璀璨的明珠，伴随着产品性能需求不斷升级，制造精度、要求不断提高，航空产品装配技术正在向数字化、柔性化、智能化转变，在这种转变过程中，采用机械臂进行自动钻铆将越来越广泛和重要。[1]
2 机械臂的选型与设计
目前，工业机器臂相关技术发展十分迅速，生产厂商众多（主要有FUNUC、ABB、KUKA、安川等）、型号分类细，所以在机器臂选型阶段必须综合考虑多方面因素。同时，针对航空产品装配这个特殊对象，还需要对机械臂尤其是末端执行器进行设计、二次开发等。
2.1机械臂的选型
机械臂主要由主体、控制柜、示教盒、信号及供电电缆、变压器以及相关软件系统组成。其选型主要从以下几个方面进行考虑：
★重复定位精度
机械臂的重复定位精度将直接影响最终加工精度，在选择时需综合考虑末端执行器的安装误差、加工误差以及计算误差等影响，一般待选的机械臂的重复定位精度须高于孔位公差一个数量级。
★运行安全稳定
航空产品具有孔数多，精度高的特点，因此要求所选的机械臂必须能在较长的工作时间内保持运行稳定、可靠，要求技术相对成熟。此外，机械臂运动过程中的速度与冲击较大，要求机械臂配有最大运行速度限制、碰撞警报、碰撞后自锁或急停等安全措施，保证现场操作人员及设备的安全。
★运动灵活，区域可达
针对待装配孔空间位姿的复杂多变，每个孔都包含了位置精度和法矢精度，机械臂须能灵活运动到各个装配孔的工作位置，且工作运动范围必须覆盖产品所有装配孔的工作位姿，并留有一定空间余量。
★快捷、方便的在线、离线操作
由于航空产品装配的复杂性，因此选择的机械臂必须具备快捷、方便的在线、离线操作。能够事先将待装配孔的空间位姿导入进离线操作系统中，对机械臂的运动进行仿真模拟，检查机械臂的工作路径、姿态及可达性等。检查无误的动作能直接生成机械臂的运动程序，供机械臂读取、使用。此外，在实际装配过程中，由于多种误差的累计易使产品的外形发生形变，使装配点的实际空间位姿与理论位姿间产生偏差，此时还需要机械臂的控制系统能够提供一套快捷、方便的在线操作系统，以便实时对装配点的位姿进行调整及修改。
★负载的要求
由于机械臂主要要完成制孔和铆接功能，机械臂的末端要进行末端执行器的设计，同时末端执行器在完成制孔和铆接过程中会产生相应的力，因此机械臂的负载不仅仅要考虑末端执行器的自重（静载荷）还要考虑末端执行器在执行制孔、铆接过程中产生的力（动载荷）。
★安装方式
针对不同的加工对象、使用环境，机械臂主要有立式、卧式和倒挂三种安装方式。因此在选型的时候需要考虑不同的安装方式，选择不同的机械臂。
立式安装方式最为常见，适用范围广，能够很好的满足一台机械臂针对多个装配工装的流水线工作，安全稳定易于维护保养，但开敞性不足，只能针对一面进行加工，必须两台配合使用或者采用工装旋转等方式。
卧式安装方式主要适用于大型壁板的制孔、铆接。
倒挂安装方式相对立式安装方式开敞性好，加工范围广，主要适用于针对单一装配工装的工作，但安全稳定性较差，不利于维护保养。
2.2机械臂的设计
机械臂的应用设计主要包括机械臂的使用方式设计、工装设计和末端执行器的设计。
2.2.1使用方式
机械臂需与装配工装联合工作，其使用方式主要由以下3种：
★装配工装固定，机械臂移动
由于钻铆工作时间只占整个装配周期的30%-50%，装配过程前期的定位等工作还需要通过人工等方式开展，因此采用装配工装固定，机械臂在整条装配生产线通过导轨等手段移动的方式，可以大幅度提高钻铆效率。但同时采用该方式，要求导轨的定位精度高，机械臂每次移动到下一个加工位置，都需要重新找基准。
★机械臂固定，装配工装移动
鉴于上述原因，类似的还有机械臂固定不动，而移动装配工装的方式，该方式类似于汽车等领域流水线的生产方式，是比较成熟且广泛使用的一种方式。同样的，该方式可以大幅度提高钻铆效率，但每次移动装配工装都必须对装配工装进行重新的定位找基准。
★机械臂固定，装配工装固定
正是由于上述两种方式都存在重新定位找基准，浪费装配时间的弊端，因此可以根据装配过程中钻铆时间占装配周期的比合理布置装配现场，在保证钻铆效率的同时避免多次定位找基准的问题。但该方法只适用与待装配产品结构简单、体积较小的情况。
2.2.2工装设计
由于机械臂进行自动钻铆有别于传统的人工钻铆，特别是对开敞性有更加严格的要求，因此装配工装在设计过程中必须考虑机械臂的加工范围，避免产生干涉。同时针对桶状等类型产品，可以考虑产品具备绕其轴线旋转的功能，这样可以减少机械臂的数量，提高机械臂的加工效率。
2.2.3末端执行器的设计
末端执行器是机械臂完成装配铆接工作最终执行者，因此末端执行器的设计是整个机械臂设计的关键。在设计末端执行器之前必须建立完整的自动钻铆工作流程，自动钻铆一般流程如图 5，末端执行器需要具备流程中的全部功能，因此一般采用模块化的设计。末端执行器的主要模块包括制孔模块、铆接模块、压紧模块、测量模块。[2][3] 制孔模块：在设计制孔模块时除了要考虑制孔精度，还要考虑孔屑的处理，例如采用专门的刀具避免孔屑遗留在产品内部，设计吹气除屑等装置。同时，还要考虑是否有制窝、去毛刺等特殊的要求，是使用钻铰锪一体的复合制孔刀具还是采用更换刀具的方式。[4]在设定制孔参数时主要包括主轴转速、进给速率。
铆接模块：铆接模块的设计首先要考虑铆接方式的选择，是采取压铆还是拉铆，针对不同的铆接方式设计不同的铆接模块。同时还要考虑铆钉种类型号，是否需要设计自动送钉系统是否需要设计铆钉库[5]。在设定铆接参数时主要包括压铆力、压力脚回缩压力、夹紧解除力、双向挤压夹紧力、镦铆过程时间、镦铆停留时间等。
压紧模块：压紧模块的设计要充分结合制孔模块和铆接模块，使其满足制孔、铆接的压力要求。压紧模块有机械式、气压式等多种方式。
测量模块：测量模块构成了钻铆检测系统，主要完成孔位测量、孔径测量、外形检测以及无损探伤等。其一般的检测手段包括激光跟踪仪、激光扫描仪、激光枪以及数字照相测量。[6]
3 机械臂的仿真与程序生成[7]
我们可以利用DELMIA软件中的IGRIP模块对机械臂钻铆过程进行仿真，DELMIA/IGRIP是专业机械臂模拟软件，利用IGRIP可快速和图形化地构造各种应用工作单元作业，验证机械臂的整个钻铆过程，其自动碰撞侦测功能能避免破坏减小风险，同时能够自动生成机械臂可使用的加工程序。不管是对单个机械臂作业单元还是整个工厂生产线，IGRIP都能提供相应的解决方案以提高制造质量、精度和效益。
应用DELMIA/IGRIP离线编程，基本工作流程如下：
①导入机械臂模型、末端执行器以及产品、工装的三维模型，并按实际工作位置摆放、连接;
②插入待加工的装配孔点集;
③DELMIA仿真并生成机械臂加工运动轨迹;
④检验每个装配孔点的可加工性。
3.1准备工作
启动DELMIA，进入IGRIP模块中并点击Device Task Definition。
点击屏幕左上角的Insert Product ，到指定目录下导入产品模型、工装模型，如图 2所示。
点击屏幕左上角的Open Catalog ，选择相应的机械臂型号。然后点击窗口外屏幕背景处，并将机械臂安放到预定位置，如图 3所示。
点击屏幕左上角的Insert Resource ，导入末端执行器模型。然后将机械臂与末端执行器相连接：点击Set Tool ，同时选中机械臂及末端执行器，即可将机械臂末端执行器连接，如图 4所示。
1）初始参数的设置
①设置机械臂的基本参数
在結构树上右击机械臂，在对话框中选择“属性”;再点击“Customize Button”按钮，逐个输入机械臂电机的脉冲值及零值。
②末端执行器偏移量的设定（TCP）
点击Tool Profile ，右击结构树上的工具，Tool Profile object > 定义（Definition）单击窗口“Set TCP”按钮，弹出下窗口显示X、Y、Z定义修改末端执行器偏移量，偏移量为末端执行器顶点相对于机械臂末端安装圆盘圆心位置的空间坐标差值。
2）加工点位的插入
建立点集：点击New Tag Group ，然后点击结构树上的机械臂，在Name后对点集重命名，然后点击“OK”，即可将新建的点集挂在机械臂的目录下。
在新建的点集中插入加工点：点击New Tag ，然后单击结构树上新建的点集，此时模型上出现加工孔位，如图 5所示。
将鼠标拖动至待加工的孔位点处，点击“OK”后，加工点以坐标轴形式显示。
点击Transform Tag ，通过修改对话框中的坐标值及角度值即可对已经插入的加工点或点集修改空间位置或方向。
3.2仿真
1）任务的建立
在结构树中点击New Robot Task ，然后点击结构树上的机械臂，即可将新建的任务挂在机械臂的子树目录Program的TaskList集下。
将新建的任务与点集关联：点击Add Tag ，然后分别点击结构树上需要关联的任务及点集。
任务的可视化：点击“工具”>“选项”> Resource Detailing > Robot Task Display。
2）动作的确认与修改、校验
单击Create Envelope ，弹出“Workspace Envelope”窗口，单击结构树上机械臂，点击“Creat”即可生成如下图所示的机械臂所能达到、覆盖的运动范围。其中内层为机械臂末端安装面的包络面，外层为末端执行器的包络面。应用该包络面可初略检查待加工产品上的孔位点是否在机械臂所能到达的运动范围内，如图 6所示。
单击Teach ，再单击结构树上的机械臂，当前显示的任务为所创建的第一个任务，即“RobotTask .1”;单击其对应的下拉菜单将显示在该机械臂下创建的所有任务，选中要仿真校验的任务。
单击右侧的“Format”下拉菜单，选择“Table”，该窗口上所显示一行动作，点击该动作后，机械臂将运动至该加工点，如图 7所示。
若机械臂能够运动至该加工点位置，即该加工点可达，指南针将移动到该点，与加工点坐标重合;若该加工点超出机械臂的活动半径，即该加工点不可达，机械臂变成红色。
单击“Teach”窗口左下角处的“Jog”，弹出窗口，单击窗口左栏的机械臂，下边一组Joint X显示为机械臂在当前位姿下各轴的转角值。机械臂正常运动转角值显示为绿色，若运动超出允许的角度极限，转角值显示为红色，机械臂无法运动到该位置，此时可通过修改窗口右侧的角度栏中的角度值，调整机械臂运动至可达状态。 确认角度值后，单击窗口右栏的“Cartesian”，窗口左下角“Configurations”滚动栏显示有机械臂不同姿态Config_X，“Status”为状态，“Good”为姿态合理，“Out of Limits”为姿态不合理，超出限制。“Singular”为姿态异常。在选择姿态时，应选择“Good”下的姿态。
3.3程序的生成、保存及修改
1）程序的生成
点击 控件，然后选择点击结构树上的要生成程序的任务，选中要加工的动作任务，点击“确定”后，系统自动生成离线程序。
选择“Change Downloader”对应的下拉菜单，选择机械臂型号，程序自动变更为该型号机械臂对应的加工程序。
2）程序的保存及修改
点击程序窗口右下角的“Rename”按钮，对程序重命名（注：重命名时应在程序名后输入后缀名，即name.jbi格式）。然后点击“Save”按钮，将程序保存至指定路径。）
用“记事本”打开保存的程序，可对插补方式、运动速度、运动精度等参数进行修改。
4 结束语
数字化装配技术是当今航空制造的发展方向，自动钻铆机械臂的设计与应用涉及学科范围广、技术领域宽，与控制、检测、工艺、仿真等技术研究紧密结合。
随着我国航空事业的发展，各装配制造技术的突破以及中国制造2025的实施，未来自动钻铆机械臂将进一步向高度智能化、灵活化发展。
参考文献：
[1]王国磊，吴丹，陈恳.航空制造机器人现状与发展趋势[J].航空制造技术，2015（10）：26-30.
[2]陈修强，田卫军，薛红前.飞机数字化装配自动钻铆技术及其发展[J].航空制造技术，2016（05）：52-56.
[3]殷俊清，王仲奇，康永刚等.自动钻铆环境下铆接工艺研究[J].航空制造技术，2014（Z1）：79-83.
[4]唐臣升，王巍.飞机装配自动制孔刀具技术研究[J].航空制造技术，2015（06）：43-46.
[5]白冰如，拜明星.飞机铆接装配与机体修理[M]，北京：国防工业出版社，2015.4.
[6]杜福洲，金杰，陈哲涵.面向柔性裝配的多测量系统集成应用关键技术研究[J].航空制造技术，2014（13）：43-47.
[7]张小红，高秀华，张永智.基于DELMIA/IGRIP的工业机器人仿真.机械与电子，2007（2）：60-62.
作者简介：
曾天，男，汉族，籍贯：江西南昌，工程师，大学本科，研究方向：航空装配。
（江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西 南昌330000）
关键词：自动钻铆;机械臂;IGRIP
1引言
现代制造业已逐步由手工时代向自动化时代转变，随着“工业4.0”、“中国制造2025”等概念的提出，未来制造业必将迈进智能化的新时代。航空制造作为制造业皇冠上最璀璨的明珠，伴随着产品性能需求不斷升级，制造精度、要求不断提高，航空产品装配技术正在向数字化、柔性化、智能化转变，在这种转变过程中，采用机械臂进行自动钻铆将越来越广泛和重要。[1]
2 机械臂的选型与设计
目前，工业机器臂相关技术发展十分迅速，生产厂商众多（主要有FUNUC、ABB、KUKA、安川等）、型号分类细，所以在机器臂选型阶段必须综合考虑多方面因素。同时，针对航空产品装配这个特殊对象，还需要对机械臂尤其是末端执行器进行设计、二次开发等。
2.1机械臂的选型
机械臂主要由主体、控制柜、示教盒、信号及供电电缆、变压器以及相关软件系统组成。其选型主要从以下几个方面进行考虑：
★重复定位精度
机械臂的重复定位精度将直接影响最终加工精度，在选择时需综合考虑末端执行器的安装误差、加工误差以及计算误差等影响，一般待选的机械臂的重复定位精度须高于孔位公差一个数量级。
★运行安全稳定
航空产品具有孔数多，精度高的特点，因此要求所选的机械臂必须能在较长的工作时间内保持运行稳定、可靠，要求技术相对成熟。此外，机械臂运动过程中的速度与冲击较大，要求机械臂配有最大运行速度限制、碰撞警报、碰撞后自锁或急停等安全措施，保证现场操作人员及设备的安全。
★运动灵活，区域可达
针对待装配孔空间位姿的复杂多变，每个孔都包含了位置精度和法矢精度，机械臂须能灵活运动到各个装配孔的工作位置，且工作运动范围必须覆盖产品所有装配孔的工作位姿，并留有一定空间余量。
★快捷、方便的在线、离线操作
由于航空产品装配的复杂性，因此选择的机械臂必须具备快捷、方便的在线、离线操作。能够事先将待装配孔的空间位姿导入进离线操作系统中，对机械臂的运动进行仿真模拟，检查机械臂的工作路径、姿态及可达性等。检查无误的动作能直接生成机械臂的运动程序，供机械臂读取、使用。此外，在实际装配过程中，由于多种误差的累计易使产品的外形发生形变，使装配点的实际空间位姿与理论位姿间产生偏差，此时还需要机械臂的控制系统能够提供一套快捷、方便的在线操作系统，以便实时对装配点的位姿进行调整及修改。
★负载的要求
由于机械臂主要要完成制孔和铆接功能，机械臂的末端要进行末端执行器的设计，同时末端执行器在完成制孔和铆接过程中会产生相应的力，因此机械臂的负载不仅仅要考虑末端执行器的自重（静载荷）还要考虑末端执行器在执行制孔、铆接过程中产生的力（动载荷）。
★安装方式
针对不同的加工对象、使用环境，机械臂主要有立式、卧式和倒挂三种安装方式。因此在选型的时候需要考虑不同的安装方式，选择不同的机械臂。
立式安装方式最为常见，适用范围广，能够很好的满足一台机械臂针对多个装配工装的流水线工作，安全稳定易于维护保养，但开敞性不足，只能针对一面进行加工，必须两台配合使用或者采用工装旋转等方式。
卧式安装方式主要适用于大型壁板的制孔、铆接。
倒挂安装方式相对立式安装方式开敞性好，加工范围广，主要适用于针对单一装配工装的工作，但安全稳定性较差，不利于维护保养。
2.2机械臂的设计
机械臂的应用设计主要包括机械臂的使用方式设计、工装设计和末端执行器的设计。
2.2.1使用方式
机械臂需与装配工装联合工作，其使用方式主要由以下3种：
★装配工装固定，机械臂移动
由于钻铆工作时间只占整个装配周期的30%-50%，装配过程前期的定位等工作还需要通过人工等方式开展，因此采用装配工装固定，机械臂在整条装配生产线通过导轨等手段移动的方式，可以大幅度提高钻铆效率。但同时采用该方式，要求导轨的定位精度高，机械臂每次移动到下一个加工位置，都需要重新找基准。
★机械臂固定，装配工装移动
鉴于上述原因，类似的还有机械臂固定不动，而移动装配工装的方式，该方式类似于汽车等领域流水线的生产方式，是比较成熟且广泛使用的一种方式。同样的，该方式可以大幅度提高钻铆效率，但每次移动装配工装都必须对装配工装进行重新的定位找基准。
★机械臂固定，装配工装固定
正是由于上述两种方式都存在重新定位找基准，浪费装配时间的弊端，因此可以根据装配过程中钻铆时间占装配周期的比合理布置装配现场，在保证钻铆效率的同时避免多次定位找基准的问题。但该方法只适用与待装配产品结构简单、体积较小的情况。
2.2.2工装设计
由于机械臂进行自动钻铆有别于传统的人工钻铆，特别是对开敞性有更加严格的要求，因此装配工装在设计过程中必须考虑机械臂的加工范围，避免产生干涉。同时针对桶状等类型产品，可以考虑产品具备绕其轴线旋转的功能，这样可以减少机械臂的数量，提高机械臂的加工效率。
2.2.3末端执行器的设计
末端执行器是机械臂完成装配铆接工作最终执行者，因此末端执行器的设计是整个机械臂设计的关键。在设计末端执行器之前必须建立完整的自动钻铆工作流程，自动钻铆一般流程如图 5，末端执行器需要具备流程中的全部功能，因此一般采用模块化的设计。末端执行器的主要模块包括制孔模块、铆接模块、压紧模块、测量模块。[2][3] 制孔模块：在设计制孔模块时除了要考虑制孔精度，还要考虑孔屑的处理，例如采用专门的刀具避免孔屑遗留在产品内部，设计吹气除屑等装置。同时，还要考虑是否有制窝、去毛刺等特殊的要求，是使用钻铰锪一体的复合制孔刀具还是采用更换刀具的方式。[4]在设定制孔参数时主要包括主轴转速、进给速率。
铆接模块：铆接模块的设计首先要考虑铆接方式的选择，是采取压铆还是拉铆，针对不同的铆接方式设计不同的铆接模块。同时还要考虑铆钉种类型号，是否需要设计自动送钉系统是否需要设计铆钉库[5]。在设定铆接参数时主要包括压铆力、压力脚回缩压力、夹紧解除力、双向挤压夹紧力、镦铆过程时间、镦铆停留时间等。
压紧模块：压紧模块的设计要充分结合制孔模块和铆接模块，使其满足制孔、铆接的压力要求。压紧模块有机械式、气压式等多种方式。
测量模块：测量模块构成了钻铆检测系统，主要完成孔位测量、孔径测量、外形检测以及无损探伤等。其一般的检测手段包括激光跟踪仪、激光扫描仪、激光枪以及数字照相测量。[6]
3 机械臂的仿真与程序生成[7]
我们可以利用DELMIA软件中的IGRIP模块对机械臂钻铆过程进行仿真，DELMIA/IGRIP是专业机械臂模拟软件，利用IGRIP可快速和图形化地构造各种应用工作单元作业，验证机械臂的整个钻铆过程，其自动碰撞侦测功能能避免破坏减小风险，同时能够自动生成机械臂可使用的加工程序。不管是对单个机械臂作业单元还是整个工厂生产线，IGRIP都能提供相应的解决方案以提高制造质量、精度和效益。
应用DELMIA/IGRIP离线编程，基本工作流程如下：
①导入机械臂模型、末端执行器以及产品、工装的三维模型，并按实际工作位置摆放、连接;
②插入待加工的装配孔点集;
③DELMIA仿真并生成机械臂加工运动轨迹;
④检验每个装配孔点的可加工性。
3.1准备工作
启动DELMIA，进入IGRIP模块中并点击Device Task Definition。
点击屏幕左上角的Insert Product ，到指定目录下导入产品模型、工装模型，如图 2所示。
点击屏幕左上角的Open Catalog ，选择相应的机械臂型号。然后点击窗口外屏幕背景处，并将机械臂安放到预定位置，如图 3所示。
点击屏幕左上角的Insert Resource ，导入末端执行器模型。然后将机械臂与末端执行器相连接：点击Set Tool ，同时选中机械臂及末端执行器，即可将机械臂末端执行器连接，如图 4所示。
1）初始参数的设置
①设置机械臂的基本参数
在結构树上右击机械臂，在对话框中选择“属性”;再点击“Customize Button”按钮，逐个输入机械臂电机的脉冲值及零值。
②末端执行器偏移量的设定（TCP）
点击Tool Profile ，右击结构树上的工具，Tool Profile object > 定义（Definition）单击窗口“Set TCP”按钮，弹出下窗口显示X、Y、Z定义修改末端执行器偏移量，偏移量为末端执行器顶点相对于机械臂末端安装圆盘圆心位置的空间坐标差值。
2）加工点位的插入
建立点集：点击New Tag Group ，然后点击结构树上的机械臂，在Name后对点集重命名，然后点击“OK”，即可将新建的点集挂在机械臂的目录下。
在新建的点集中插入加工点：点击New Tag ，然后单击结构树上新建的点集，此时模型上出现加工孔位，如图 5所示。
将鼠标拖动至待加工的孔位点处，点击“OK”后，加工点以坐标轴形式显示。
点击Transform Tag ，通过修改对话框中的坐标值及角度值即可对已经插入的加工点或点集修改空间位置或方向。
3.2仿真
1）任务的建立
在结构树中点击New Robot Task ，然后点击结构树上的机械臂，即可将新建的任务挂在机械臂的子树目录Program的TaskList集下。
将新建的任务与点集关联：点击Add Tag ，然后分别点击结构树上需要关联的任务及点集。
任务的可视化：点击“工具”>“选项”> Resource Detailing > Robot Task Display。
2）动作的确认与修改、校验
单击Create Envelope ，弹出“Workspace Envelope”窗口，单击结构树上机械臂，点击“Creat”即可生成如下图所示的机械臂所能达到、覆盖的运动范围。其中内层为机械臂末端安装面的包络面，外层为末端执行器的包络面。应用该包络面可初略检查待加工产品上的孔位点是否在机械臂所能到达的运动范围内，如图 6所示。
单击Teach ，再单击结构树上的机械臂，当前显示的任务为所创建的第一个任务，即“RobotTask .1”;单击其对应的下拉菜单将显示在该机械臂下创建的所有任务，选中要仿真校验的任务。
单击右侧的“Format”下拉菜单，选择“Table”，该窗口上所显示一行动作，点击该动作后，机械臂将运动至该加工点，如图 7所示。
若机械臂能够运动至该加工点位置，即该加工点可达，指南针将移动到该点，与加工点坐标重合;若该加工点超出机械臂的活动半径，即该加工点不可达，机械臂变成红色。
单击“Teach”窗口左下角处的“Jog”，弹出窗口，单击窗口左栏的机械臂，下边一组Joint X显示为机械臂在当前位姿下各轴的转角值。机械臂正常运动转角值显示为绿色，若运动超出允许的角度极限，转角值显示为红色，机械臂无法运动到该位置，此时可通过修改窗口右侧的角度栏中的角度值，调整机械臂运动至可达状态。 确认角度值后，单击窗口右栏的“Cartesian”，窗口左下角“Configurations”滚动栏显示有机械臂不同姿态Config_X，“Status”为状态，“Good”为姿态合理，“Out of Limits”为姿态不合理，超出限制。“Singular”为姿态异常。在选择姿态时，应选择“Good”下的姿态。
3.3程序的生成、保存及修改
1）程序的生成
点击 控件，然后选择点击结构树上的要生成程序的任务，选中要加工的动作任务，点击“确定”后，系统自动生成离线程序。
选择“Change Downloader”对应的下拉菜单，选择机械臂型号，程序自动变更为该型号机械臂对应的加工程序。
2）程序的保存及修改
点击程序窗口右下角的“Rename”按钮，对程序重命名（注：重命名时应在程序名后输入后缀名，即name.jbi格式）。然后点击“Save”按钮，将程序保存至指定路径。）
用“记事本”打开保存的程序，可对插补方式、运动速度、运动精度等参数进行修改。
4 结束语
数字化装配技术是当今航空制造的发展方向，自动钻铆机械臂的设计与应用涉及学科范围广、技术领域宽，与控制、检测、工艺、仿真等技术研究紧密结合。
随着我国航空事业的发展，各装配制造技术的突破以及中国制造2025的实施，未来自动钻铆机械臂将进一步向高度智能化、灵活化发展。
参考文献：
[1]王国磊，吴丹，陈恳.航空制造机器人现状与发展趋势[J].航空制造技术，2015（10）：26-30.
[2]陈修强，田卫军，薛红前.飞机数字化装配自动钻铆技术及其发展[J].航空制造技术，2016（05）：52-56.
[3]殷俊清，王仲奇，康永刚等.自动钻铆环境下铆接工艺研究[J].航空制造技术，2014（Z1）：79-83.
[4]唐臣升，王巍.飞机装配自动制孔刀具技术研究[J].航空制造技术，2015（06）：43-46.
[5]白冰如，拜明星.飞机铆接装配与机体修理[M]，北京：国防工业出版社，2015.4.
[6]杜福洲，金杰，陈哲涵.面向柔性裝配的多测量系统集成应用关键技术研究[J].航空制造技术，2014（13）：43-47.
[7]张小红，高秀华，张永智.基于DELMIA/IGRIP的工业机器人仿真.机械与电子，2007（2）：60-62.
作者简介：
曾天，男，汉族，籍贯：江西南昌，工程师，大学本科，研究方向：航空装配。
（江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西 南昌330000）