2023年5月11日5時16分,天舟六號貨運飛船成功對接于空間站天和核心艙后向端口,轉入組合體飛行階段,中國航天完成了又一次壯美騰飛!
天舟六號飛船物資裝載能力7.4噸,是世界現役運輸能力最大的貨運飛船,其艙體主結構由4個柱段和2個錐段無縫拼接而成,長度達6m——9m,直徑達3.5m——4.2m,具有尺寸超大、局部精度高的特點,對加工能力提出了很高的要求。
對于此類構件,北京衛星制造廠(529)以前采用“大型五軸機床粗加工+鉗工打磨精密修配”的制造方式,但大型進口五軸機床屬于關鍵緊缺裝備,排產周期長,嚴重影響了型號任務的研制進度。
為此,機械系劉辛軍教授團隊從自然界生命體移動定位、局部精細作業的行為中受到啟發,在國際上首創了“大范圍定位+局部精雕細刻”的大型構件原位加工模式,發明了五軸并聯高效加工功能部件,自主設計并研制了移動式混聯加工機器人新裝備,攻克了加工精度保證技術與柔性加工工藝技術,形成了加工工藝規程與標準作業指導書,通過了529組織的工藝鑒定。
于2021年11月,應用于天舟六號貨運飛船錐段和柱段的原位粗加工和“最后一刀”精加工,無需人工修配即可保證最終0.1mm的裝配精度,效率大幅提升,實現了10噸級機器人代替“100噸級機床+人工修配”的高效高質量加工,目前已連續完成了天舟后續批產貨運飛船的錐段和柱段加工,成為天舟系列貨運飛船組合加工主力設備。
中國空間技術研究院(航天五院)指出:天舟六號貨運飛船是我國首個采用工業機器人完成“最后一刀”精加工的貨運飛船,移動式混聯加工機器人的使用明顯減少了艙體在不同車間往返轉運的次數,實現了壁板零部件到整艙的原位加工,顯著提升了天舟貨運飛船生產效率和制造智能化水平。