飛機裝配先進定位技術

趙子龍

摘 要：隨著科技的快速發展，信息化技術和數字化技術都在飛機裝配中得到了合理應用，并且飛機裝配定位技術也得到了快速發展。過去一段時間，飛機裝配定位采用剛性和手工定位，而現在已經發展到柔性化和數字化。目前，飛機裝配過程中，在定位上都應用現代化技術，因此加強對該內容的分析具有現實意義。

關鍵詞：飛機裝配；定位技術；先進性

航空制造業現在面臨著激烈的市場競爭，對飛機的承載有著很高的要求，并且還需要在短期內交換。在雙重的壓力下，航空企業在生產過程中，必須要合理應用現代設備和技術，從而使產品的質量能夠有所提高，并且縮短產品的制造工期，按時交貨。

1 裝配技術存在的問題

裝配技術存在的主要問題體現在以下幾個方面：（1）雖然在型架制造、安裝過程中數字化技術和數控加工技術都得到了廣泛應用，但是在實際操作過程中，仍然存在大量模擬量傳遞環節有待處理。由于在具體施工個過程中，每個環節存在誤差的較大，導致最終的精度無法達到保證，從而將會對產品的質量造成不良影響。（2）傳統剛性裝配工裝在具體應用中只適合在特定的型號的飛機中應用，無法在不同的飛機型號中進行應用[1]。飛機的結構和外形一旦發生改變，必須重新制定大量的專用樣板、工裝、樣件等，這增加了生產難度，因此將會導致生產周期和生產成本增加。（3）通過劃線的方法定位，準確度相對較低，難以滿足裝配的精度需求。

2 數字化裝配定位技術

2.1 數字化裝配定位方案

針對飛機裝配問題來說，對數字化裝配技術進行應用，從本質來看，就是通過對誤差補償技術、光學檢測技術等各項技術進行合理應用。在對飛機進行數字化裝配時，選用的工具都具有一定的柔性和通用性，并且具有較高的精準度[2]。通常來說，應用的定位技術為數字化技術，通常在信息傳遞過程中都會應用數字量完成，然后再利用誤差補償和數字化定位技術，提高飛機零件定位的精準性。

通過大量的飛機裝配可以發現，利用數字化裝配技術進行裝配的精準度，通常由夾具加工制造過程中存在的誤差決定的。而隨著科技的發展，現代夾具的設計與安裝都是通過數字化技術完成的，因此偏差較小，這也確保了定位的精準性。在協調零件定位時，選擇數字化定位技術和定位控制模塊以及機械隨動的定位設備等組成的先進定位閉合循環回路，回路中的結束信號說明，在生產中使用的各個零件的定位精準都能夠滿足生產工藝要求，并且確保了生產質量能夠達到要求標準。

2.2 系統集成控制

在數字化裝配系統中，定位系統控制平臺中的定位信息，可以通過遠程數據庫獲取，并且能夠完成相應的計算與分析，將控制信息輸入到PLC中，再將控制信息轉換為驅動信息，然后通過定位驅動設備完成各個零件的準確定位，同時利用驅動光學測量設備可以實現動態測量，對信息數據內容進行詳細分析，然后反饋零件中的補償信息，實現對飛機零件的精準定位[3]。在以太網中，以TCP/IP作為傳輸協議的的信息網絡。系統集成了控制平臺，計算機在運行過程中對局域網和以太網信息數據庫以其它關系的合理交互，完成對飛機零件裝配的主準確定位。設備網，為開放性的通信網絡，并且不需要在中間輸入/輸入系統，將PLC與現場設備進行連接，在具體連接過程中，只需要利用一根電線便可將智能化裝置和PLC連接在一起，從而完成對零件裝配的精準定位。

3 先進裝配技術在零件裝配和對接中的應用

3.1 機翼翼梁的裝配定位

柔性裝配工藝比較有特色形式的是“行列式高速柱陣”柔性裝配工藝系統，該系統主要包括柔性機翼壁板裝配工裝和決定性柔性翼梁裝配工裝。前者在具體應用過程中，主要適合在空客系列民機機翼壁板上，該裝配工藝在新型的飛機中有著廣泛應用。例如，A380采用的就是此裝配工藝，并且在具體應用中也取得了不錯的效果。后者主要適合在使用在波音飛機中。例如，波音777、播音737等類型的飛機的梁翼，采用的都是該類型的裝配方式，也取得了不錯的應用效果。

3.2 高協調要求的骨架零件定位

針對高協調要求的骨架零件定位，在具體定位過程中，可以采用POGO柱或并聯式柔性。將定位環節使用的定位器安裝在POGO柱或柔性工裝上，在安裝過程中，需要注意定位器的角度和位置都可以通過柔性工裝的連桿長度進行調整，或者通過POGP柱的具體運動情況加以確定，同時為了確保最終定位結果的準確性，可以利用數字化測量設備，進行校準[4]。柔性裝配工具有傳統裝配工具相比，在具體應用中具有以下幾項優勢：（1）定位的精準度更高。（2）定位的適用性更為廣泛，可以在不同產品中使用。（3）可以減少專用工裝的使用量，從長遠角度看，降低了生成成本。

3.3 定位技術在部件對接中的應用

部件對接對先進技術進行應用，主要體現在以下兩個方面：（1）數字化定位技術。飛機部件對接過程中，可以通過激光跟蹤儀等先設備對飛機部件上的交點孔、控制點等內容進行量測，代替傳統的專用指示器和定位銷，從而使飛機上的部件能夠直接完成對接。數字化定位在實際應用中的優勢為：定位速度快、結構簡單、精準度高。（2）柔性定位技術，過去飛機對接需要使用大型部件，為了確保定位的精準性，在定位上需要消耗大量的費用和時間，并且一種對接平臺只適合特定的飛機外形。自動化控制平臺，通過計算機對自動化千斤頂進行控制，其在具體應用中的優勢為：提高了機體裝配質量、實現了高效自動化對接、可以滿足不同飛機型在對接上的需求，并且縮短了準備周期，降低專用工裝費用。

4 國內飛機裝配技術發展意見

飛機是一項對質量要求很高的設備，裝配是其生產中一個關鍵過程，在生產中為了確保飛機質量能夠達到標準要求，同時延長飛機抵抗疲勞壽命，提高飛機的使用效率和經濟效益，國外民用、軍用飛機普遍應用自動化裝配技術。依據我國飛機裝配技術的發展情況來看，參考國外的民用、軍用飛機自動化裝配技術的具體應用情況，提出了國內飛機裝配技術的發展意見。

（1）加強對自動托架系統的開發與配置，對自動鉆鉚技術的分析與研究，從而使自動鉚技術能夠得到進一步提升，使其在飛機生產中能夠發揮出應有的作用。

（2）合理發展柔性裝配技術，其中主要包括的內容有：柔性裝配工裝技術、自動化加工單元技術、自動化裝配系統集成技術、數字化裝配工藝規劃技術等。

（3）在具體發展過程中，要在結合國外技術的基礎之上，努力研發國內技術，以國內技術作為支持，實現柔性裝配工裝，同時實現檢測單元和加工單元國產化，從而滿足我國航空工程對飛機柔性裝配系統提出的各項需求能夠得以實現，促進飛機裝配技術的發展。

5 結束語

近幾年，我國飛機裝配技術得到了快速發展，但是通過發達國家相仍然存在較大差距。因此，需要加強對數字化裝配技術的研究，提高數字化裝配定位技術在飛機零件裝配中的應用水平，提升飛機裝配質量。

參考文獻

[1]王巍，俞鴻均，谷天慧.大型飛機壁板組件先進裝配技術[J].航空制造技術，2016，05：42-46.

[2]康仁科，楊國林，董志剛，等.飛機裝配中的先進制孔技術與裝備[J].航空制造技術，2016，10：16-24.

[3]梅中義，黃超，范玉青.飛機數字化裝配技術發展與展望[J].航空制造技術，2015，18：32-37.

[4]呂鸝，李坤，姜超，等.某型號飛機內定位裝配技術應用淺析[J].科技視界，2014，26：97+125.