測量輔助飛機裝配技術的相關研究

侯兆珂

摘 要：據相關研究表明，飛機的整體質量在很大的程度上取決于飛機的裝配過程。現在測量輔助飛機裝配技術主要是通過飛機數字化裝配技術來實現的，其使用了數字化定義模型以及三維數字化測量設備來輔助裝配工作，建立完善的理論模型，將裝配現場的各個零部件信息完全的映射到理論數模中，大大地減少了尺寸傳遞的路線，降低了在裝配過程中對工裝夾具的依賴性，將原本由人工完成的修配、定位安裝等裝配過程更替為采用自動化技術來完成。該文就測量輔助飛機裝配技術作相關的研究與探討。

關鍵詞：測量設備 裝配技術 數字化裝配技術 飛機裝配 實時測量

中圖分類號：V262.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（a）-0080-01

眾所周知，飛機制造是一項非常復雜的系統性工程，它是由各個精密、大小形狀不一的零件組裝而成，所以各個零件的裝配精度對飛機的整體質量有非常重大的影響，而提高測量輔助飛機裝配技術是提高飛機整體質量的最為有效的途徑。

隨著我國科技的迅猛發展，人們越來越重視工作的效率。在飛機的制造中，數字化技術占有非常重要的地位，先進的飛機數字化技術對飛機的制造裝配起到了良好的效果。數字化測量技術在飛機的數字化裝配過程中早已成為不可缺少的重要組成部分，是飛機制造的質量和效率的重要保證。

1 測量輔助裝配技術的基本概念

裝配對象的設計模型是測量輔助裝配極速的基本模型，對裝配對象在裝配過程中隨時進行測量，由幾何空間來引導調整和定位，確保對接結束的正常完成，測量輔助裝配技術主要分為兩個方面：數字化測量定位系統和機電執行系統。

數字化測量設備是MAA的重要特征，這項技術的基本功能的主要是通過依靠空間幾何學以及設計數的模型來實現的，測量系統是獲得幾何數據的重要技術環節，對比協調環節是開發相應軟件能否高效率完成的關鍵。數字化測量定位系統由一種或多種的測量設備組成，以此來提供各零件的空間幾何數據，使用特定的應用軟件，完成現場數據與標準數據模型的比較，進而執行反饋結果。

機電執行系統使用通用的設備實現現場與模型的協調，因此減少了對傳統專用夾具樣板的依耐性，提高了飛機裝配的柔韌度和敏捷性。所以機電執行系統必須是測量輔助飛機裝配的重要組成成分。

2 數字化測量技術在飛機裝配中的應用

隨著人們對數字領域研究的深入，數字化測量技術也越來越趨向多樣化，其中：激光跟蹤測量定位、數字照相測量技術以及iGPS技術在飛機的輔助裝配過程中得到了廣泛的運用。

激光跟蹤測量定位技術是飛機輔助裝配過程中應用的最為廣泛的技術，這種技術在對飛機的外形，零部件定位以及對接過程中的工裝調整方面都有較為突出的貢獻。

數字照相測量系統由手持式數字相機、一體化計算機、PCMCIA接口等重要成分組成。主要通過圖像的快速識別技術對飛機蒙皮鉚接鉚釘數目進行檢測以及通過攝影測量技術檢測較為細節的部件。

iGPS技術根據GPS的測量原理，具有高精度、高效率以及高可靠性等優良特性。其系統由無數個紅外激光脈沖發射器、接收機、傳感器、以及計算機和網絡分析軟件等部分組成。在飛機的總部對接、部件對接過程中，iGPS技術做出了巨大貢獻。

3 飛機的輔助裝配補償測量

飛機的構造復雜，其中存在著許多部位的零件以及組合件剛度小，其裝配變形程度無法預先估計，在這種情況下，如果飛機的部件配合面的設計誤差超過了其接受度，無論是通過自動化裝配還是人工裝配都無法將部件成功準確的安裝到位，這時就需要進行補償測量，來提高裝配的準確度。

例如蒙皮和肋板，它們經常會出現不協調的狀況，在配合面存在間隙和干涉，解決方法就是通過增加墊片和修整肋板根部來協調二者之間的裝配。總的來說，飛機的輔助裝配補償測量就是通過三維的數字化測量設備，對存在的問題加以判斷分析，生成一個迭代模型，結算總結出解決問題的具體方法和數據。

4 飛機的輔助部件定位測量

傳統飛機批量生產時常使用的定位方法是通過使用工裝夾具定位，雖然其擁有準確率高的特性，但是這種方法要求使用大量的特定工裝夾具，并且因為其生產周期長，所以其花費的時間和人力非常大，非常不滿足現在的高效率的工作模式。

OMC技術，就成功的解決了傳統的測量方法所存在的弊端，采用KUKA工業機器作為執行者，使用多個智能攝像機來確定各部件的位置，從而構成全面的位置控制系統。為了滿足實時測量的需要。其采用了以太網通道和硬件圖像處理器來對圖像進行實時計算，同時結合編碼靶進行輔助測量。編碼靶具有體積小，識別性高等優點，極大的滿足了實時控制要求測量零件配合面的關鍵，這種測量技術也是迄今為止最為快速準確的方法之一。

OMC技術通過單一的測量設備和通用的執行機構來對飛機的輔助部件進行定位測量，能夠適用于不同機部件的測量，但是我們都知道飛機的制造不是一家公司完成的，所以即使是同一加飛機，其輔助部件也可能來自于不同的制造商，所以不同的飛機部件之間的差異存在著明顯的差距，綜合的運用各種設備能夠盡可能的發揮各類設備的長處，能夠有效的降低測量的誤差，減少測量所花費的時間。

5 結語

隨著社會的進步，科技的發展，當今國內對飛機的制造要求也越來越高，要求能夠高效率的制造出高質量的飛機，這對測量輔助飛機配件技術的要求也進一步提高，采用系統的測量方式，不僅可以在測量時快速的選擇正確的測量方法，更能有效的提高測量的準確率，保證測量質量。

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