测量辅助飞机装配技术.docx
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1、 测量辅助飞机装配技术 王志岩摘要:随着科学技术水平的不断提高,数字化测量技术已成为现代飞机数字化装配技术的重要组成部分, 是实现现代飞机制造全数字量传递的重要保证之一。本文主要对测量辅助飞机装配技术进行了分析和探讨。关键词:飞机;测量辅助;数字化;装配中图分类号:V271文献标识码: A前言: 近10余年来,国外飞机装配技术发展迅速,以B777, A340, A380,F-22, F-35等为代表的新型军、民机集中反映了国外飞机制造技术的现状和发展趋势,在装配技术上基于单一产品数据源的数字量尺寸协调体系,实施数字化尺寸工程技术,通过装配仿真实现装配过程优化,应用柔性模块化的工装技术、加工和检
2、测单元并集成应用为一系列的自动化装配系统进行机体结构的自动化装配,大量采用了长寿命连接技术,实现了长寿命飞机结构的高质量、高效率装配。而在国内,我国飞机装配技术也取得了非常迅速的发展,并且取得了非常显著的成绩。一、国内自动化装配技术在组件、部件、总装中应用现状近几年,我国航空企业结合新机研制需求开展了壁板自动钻铆技术、部件数字化检测技术、大部件装配等关键技术及装备的研究和应用,在部件自动化装配方面开展了有益的尝试和试验。在国内民用航空制造领域,上飞公司通过与国外先进制造企业合作,开始C919飞机部件数字化装配生产线的设计和建设。而在某型运输机的研制方面,通过厂、所、高校等多家合作,成功研制了数
3、字化装配系统应用于前机身、中机身、后机身、平垂尾等部件的装配,已初步探索出一个飞机部件自动化装配模式。由此可见,国内航空企业飞机部件自动化装配技术已有了巨大飞跃。国内目前在新型号飞机牵引下对飞机总装配的自动化装配技术,如大部件对接、全机检测技术等关键技术进行了攻关,应用了柔性定位器、激光跟踪仪、自动钻孔设备、车间内地面运输车、空中吊装运输系统等设备。通过对国内外自动化装配技术应用现状对比和分析,我国飞机自动化装配技术的应用面已经从组件装配拓宽到复杂的部件装配以及大部件对接过程中,并对飞机自动化总装配中部分关键技术进行了攻关,但亟待在自动化总装配生产线方面实现整体突破,打造一个完整的飞机自动化装
4、配线。二、数字化测量技术数字化测量技术已成为现代飞机数字化装配技术的重要组成部分,是实现现代飞机制造全数字量传递的重要保证之一。数字化测量设备能够对待测对象实施快速、精确、自动化的测量,获取其准确的空间形状或位姿信息,并能够对测量结果进行分析评估。在飞机装配领域,相对于传统测量设备,数字化测量设备的主要优点包括:(1)测量范围大、精度高;(2)测量过程可通过编程控制;(3)测量数据数字化,可读性好;(4)测量数据具有良好共享性。目前,飞机部件装配中常用的先进数字化测量设备主要有激光枪、激光跟踪仪、激光雷达、整体油箱快速检漏设备、iGPS等设备。1、激光枪在飞机装配中,需要对大量铆钉的凹凸量及蒙
5、皮对缝间隙进行精确检测,而传统方法壁板间隙和铆钉平面差是否合格基本按经验判断,用肉眼观看、人工触摸及使用千分垫测量等方法。这种方法既不准确,效率也低,不能适应现代飞机的高精度要求。在飞机机翼上应用激光枪检测铆钉平面差及壁板间隙。激光枪采用先进线形激光扫描,快速截面轮廓实时分析尺寸,结合实时软件分析功能。准确测量间隙、段差(平面差)、角度、半径等多个组装尺寸,测量范围较小时,测量误差小于0.1mm。同时还有非接触测量、设计68h连续操作、触摸屏操作、数据追溯及处理、自动化数据报告等优点。具体测量方法是在GapGun手柄菜单选择“TOOLKITS”,进入“GapFlush”菜单下测量间隙面差,选择
6、“PanelGF”菜单,扣动扳机,控制角度和距离,对被测位点轮廓照相采集完成,软件便会分析处理出数据,并且显示于触屏上。测量结果会直观地显示出间隙及平面差的数值,操作简单方便,效率较高。激光枪的应用改变了传统的检测方法,由定性转变为定量,可以直观的检测出间隙及段差的具体数值。2、激光跟踪仪飞机对合过程较复杂,传统方法是在型架上完成,先将前、中、后机身的若干销子插好,此时仅有少许余量,安装过渡段的梁及其他零件,通过经验人工调整托架,将所有零件安装到位后,即完成对合状态。这种方法对工人要求较高,需要有丰富的经验,调整时人为因素干预太多,同时可能会产生应力。目前,飞机对合采用大部件数字化对接装配系统
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