機器人技術在航空維修中的應用

段金毅 劉華

【摘 要】近年來我國的民航事業獲得了前所未有的大力發展，而民航飛機業已成為許多居民長途出行的首選，為我國的交通事業發展貢獻了不容小覷的力量。而作為長期以來幫助我國航空飛機維持穩定和安全飛行的重要組成部分，航空維修技術水平的高低，將直接決定我國民航事業的發展水平。而在這一維修過程當中，機器人技術的運用早已普及但在我國還未達到成熟。因此，本文以機器人技術在航空維修過程中的應用水平和方向為出發點，借助對實際案例的探討，來討論當前這一技術的發展水平和前景，以求更好地推動我國航空事業的進步。

【關鍵詞】機器人技術；航空事業；航空維修；民航飛機

引言

一般來說，當民航企業現有的飛機經過了一定的飛行時長之后，就必然需要進行全面地維修以保障其使用的安全性[1]。此時民航企業一般會將其送到大的維修基地。跟建造飛機時從無到有的過程不同，對于現有飛機的全面維修，一方面要對其進行修復，另一方面也包含著重建的成分。而在這一過程中，就難免有許多單調的重復性的勞動，而國外針對這一問題已經廣泛采取了機器人協助維修技術，但國內這一技術還未得到廣泛關注，但鑒于其對于航空維修事業的巨大意義，本文將對這一技術展開深入的討論。

一、淺析航空維修特點

跟單純的航空制造飛機過程有所區別，航空維修的過程一般具有如下幾個特點。首先，由于在航空維修的過程當中，大部分的工作都是在對已有的航空零部件進行全面的檢查，檢查內容從其外觀是否存在缺損，到其表面是否存在缺陷，再到對其表面的尺寸進行測量等等，包含一系列十分精細且重復的工作[1]。而當前在國內的大部分航空維修工廠中，這樣的工作，由于缺乏較高的自動化水平，因此一直都交由人力來完成，不僅對人力的消耗過大，且帶來的誤差也不容小覷。因此，對于自動化的機器檢修技術有著極大的需求。

其次，由于航空維修的零部件一般而言都具有種類繁多，且呈小批量性質的特點。因此，在實踐當中，要想通過大批量的分門別類的方法對其進行統一的維修以減少工作量，較難實現。這就需要發展出具有較強的靈活性的機器人技術，并通過這一技術來更好地滿足多元化的零部件維修需求。

與此同時，要想在航空維修的過程中引入機器人技術進行輔助，還有一個維修流程會存在較大的困難，那就是飛機的拆解和除漆這一環節[1]。由于這一環節在往常的飛機制造過程中幾乎沒有出現，因此，要想在這一環節中引進機器人技術，就需要從零開始。

最后，由于主要負責航空維修工作的企業，往往無法在進行航空維修的過程中獲得來自上游生產鏈的有關飛機制造的相關信息，如此一來要想開發有效的機器人維修技術就會難上加難。

二、淺析當前航空維修過程中的機器人技術應用現狀和方向

雖然當前我國航空維修企業使用機器人技術的水平，相比于航空制造業還處于方興未艾的階段，但是已然取得了一定的成果，以下，本文就從其發展現狀和未來的可能方向兩個角度展開分析[2]。

（一）機器人技術應用現狀分析

第一，在特殊的航空零件維修過程中的應用。一般而言，航空維修企業都會面臨對存在缺損情況的航空零部件進行焊接和尺寸恢復的工作，并且經常采用激光熔覆技術或者是熱噴涂技術來解決這一工作過程中的問題[2]。但是借助這兩種技術雖然能夠進行有效的修復，但是一旦零件和零件之間存在的差異過大，那么在進行大批量的維修工作之時，光是對其損傷部位進行有效的定位，就要花費巨大的精力，十分不利于航空維修企業的批量化操作，降低其維修效率。因此，當前在這一領域當中，許多航空維修企業都使用了具有高度的靈活性和柔性化能力的工業機器人，如此一來，這一問題就獲得了很好的解決[3]。

第二，在檢測零件尺寸和外觀的過程中，應用機器視覺技術。這一技術的應用在某些時候可以發揮出巨大的效用。比如，當維修人員需要通過目測的方式，來對具有近10萬個小孔的飛機進氣道防護柵進行維修的時候，就必須承擔巨大的工作量，且還會出現很多難以避免的誤差，這就使得這一過程的維修質量得不到最大程度的保障[3]。而在應用了這一機器視覺技術之后，這一防護柵其中存在的裂紋都可以在機器的視角下獲得巨細無遺的檢視，并通過自動成像系統來確定和記錄其中存在的問題，以此提高修復的效率。

第三，在對飛機的大部件進行運輸和裝配的過程中，全面應用全向移動技術[3]。在對航空飛機進行維修的過程中，有一個長期困擾相關工作人員的問題，那就是如何對其中的某些較大的部件進行運輸和裝配工作。但是在借助全向移動技術之后，這一問題就得到了有效的解決，車輛不僅可以在平面上進行任何角度的移動，還能夠更為有效地運輸飛機的大型部件。

（二）機器人技術未來在航空維修領域的發展方向

第一，借助機器人的智能化操作，來進行有效的重物搬運和裝配活動。一般而言，在需要對質量較重的航空維修部件或者物品進行運輸和裝配的時候，航空維修公司都會使用不具備高精度水平和柔性水平的廠房行車來完成，使得實際工作過程中的需要很難被有效滿足[4]。因此，如果能夠在未來有效地應用高度智能化的機器人技術來完成這一工作，就能夠使得這一運輸與吊裝的工作具備更高的靈活性，使其工作目標得以更好地完成。與此同時，還能夠使得航空維修企業的一線員工得到最大程度的解放，一舉多得。

第二，借助機器人技術，進行自動智能化的除漆工作和噴漆工作[4]。近年來我國的軍用飛機領域也不斷開發出新型的隱身戰機，而針對這一類型的戰機，其不管是除漆還是噴漆工作，相較于普通的戰機都具有較高的難度。因此，如果不開發出更為先進的機器人技術，來完成這一工作，那么必將給我國的軍用戰機的發展帶來負面的影響。

第三，借助機器人技術，來實現航空零部件的精細化打磨[5]。航空飛機當中的許多零部件，都會在長時間的使用過后，出現不同程度的劃傷情形和腐蝕情況，在這樣的前提下，要相對其使用性能進行全面的恢復，就必須借助人工打磨的方式。一般而言，人工打磨方式可以很有效地恢復小型零部件的使用性能，但是對于大型部件的恢復，則由于技能不足和缺乏足夠的勞動強度而無法很好地完成。在這樣的背景下，如果能夠借助機器人技術，研究出相應的能夠對這一人工打磨方式進行替代的智能化處理方法，必然能夠有效地發展我國的航空維修事業[5]。

三、結束語

由于長期以來航空維修企業一直處于這一飛機產業的下游，因此其相應的技術也沒有得到較好的發展。但是這一領域對我國的航空事業的進步又有著不容小覷的影響，其技術水平能否逐步提高，將決定著我國航空事業的發展高度[5]。一次你，本文以機器人技術的應用和發展為基本視角，全面探析了如何將這一技術更好地應用于航空維修領域，希望能夠為我國航空事業的進步貢獻一己之力。

參考文獻：

[1]舒送，趙桂芳，張小輝.機器人技術在航空維修中的應用探索[J].機械設計與制造，2018（1）：000248-000250.

[2]馮驚雷，朱家元.航空維修便攜式計算機發展現狀及挑戰[J].航空工程與維修，2014（5）：00029-00031.

[3]畢樹生，梁杰，戰強，等.機器人技術在航空工業中的應用[J].航空制造技術，2014（4）：00034-00039.

[4]丁麗麗，何旭斌，胡進，等.攪拌摩擦焊技術在軍用飛機航空修理中的應用[J].電焊機，2014（b05）：000130-000134.

（作者單位：1新疆五家渠69008部隊40分隊；

2新疆五家渠69008部隊41分隊）