測量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)的相關(guān)研究

侯兆珂

摘 要：據(jù)相關(guān)研究表明，飛機(jī)的整體質(zhì)量在很大的程度上取決于飛機(jī)的裝配過程?，F(xiàn)在測量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)主要是通過飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，其使用了數(shù)字化定義模型以及三維數(shù)字化測量設(shè)備來輔助裝配工作，建立完善的理論模型，將裝配現(xiàn)場的各個(gè)零部件信息完全的映射到理論數(shù)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(shù)來完成。該文就測量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)作相關(guān)的研究與探討。

關(guān)鍵詞：測量設(shè)備 裝配技術(shù) 數(shù)字化裝配技術(shù) 飛機(jī)裝配 實(shí)時(shí)測量

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

眾所周知，飛機(jī)制造是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，它是由各個(gè)精密、大小形狀不一的零件組裝而成，所以各個(gè)零件的裝配精度對飛機(jī)的整體質(zhì)量有非常重大的影響，而提高測量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)是提高飛機(jī)整體質(zhì)量的最為有效的途徑。

隨著我國科技的迅猛發(fā)展，人們越來越重視工作的效率。在飛機(jī)的制造中，數(shù)字化技術(shù)占有非常重要的地位，先進(jìn)的飛機(jī)數(shù)字化技術(shù)對飛機(jī)的制造裝配起到了良好的效果。數(shù)字化測量技術(shù)在飛機(jī)的數(shù)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(jī)制造的質(zhì)量和效率的重要保證。

1 測量輔助裝配技術(shù)的基本概念

裝配對象的設(shè)計(jì)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(shí)進(jìn)行測量，由幾何空間來引導(dǎo)調(diào)整和定位，確保對接結(jié)束的正常完成，測量輔助裝配技術(shù)主要分為兩個(gè)方面：數(shù)字化測量定位系統(tǒng)和機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)。

數(shù)字化測量設(shè)備是MAA的重要特征，這項(xiàng)技術(shù)的基本功能的主要是通過依靠空間幾何學(xué)以及設(shè)計(jì)數(shù)的模型來實(shí)現(xiàn)的，測量系統(tǒng)是獲得幾何數(shù)據(jù)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，對比協(xié)調(diào)環(huán)節(jié)是開發(fā)相應(yīng)軟件能否高效率完成的關(guān)鍵。數(shù)字化測量定位系統(tǒng)由一種或多種的測量設(shè)備組成，以此來提供各零件的空間幾何數(shù)據(jù)，使用特定的應(yīng)用軟件，完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型的比較，進(jìn)而執(zhí)行反饋結(jié)果。

機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)使用通用的設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與模型的協(xié)調(diào)，因此減少了對傳統(tǒng)專用夾具樣板的依耐性，提高了飛機(jī)裝配的柔韌度和敏捷性。所以機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)必須是測量輔助飛機(jī)裝配的重要組成成分。

2 數(shù)字化測量技術(shù)在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用

隨著人們對數(shù)字領(lǐng)域研究的深入，數(shù)字化測量技術(shù)也越來越趨向多樣化，其中：激光跟蹤測量定位、數(shù)字照相測量技術(shù)以及iGPS技術(shù)在飛機(jī)的輔助裝配過程中得到了廣泛的運(yùn)用。

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

數(shù)字照相測量系統(tǒng)由手持式數(shù)字相機(jī)、一體化計(jì)算機(jī)、PCMCIA接口等重要成分組成。主要通過圖像的快速識別技術(shù)對飛機(jī)蒙皮鉚接鉚釘數(shù)目進(jìn)行檢測以及通過攝影測量技術(shù)檢測較為細(xì)節(jié)的部件。

iGPS技術(shù)根據(jù)GPS的測量原理，具有高精度、高效率以及高可靠性等優(yōu)良特性。其系統(tǒng)由無數(shù)個(gè)紅外激光脈沖發(fā)射器、接收機(jī)、傳感器、以及計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)分析軟件等部分組成。在飛機(jī)的總部對接、部件對接過程中，iGPS技術(shù)做出了巨大貢獻(xiàn)。

3 飛機(jī)的輔助裝配補(bǔ)償測量

飛機(jī)的構(gòu)造復(fù)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(yù)先估計(jì)，在這種情況下，如果飛機(jī)的部件配合面的設(shè)計(jì)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(zhǔn)確的安裝到位，這時(shí)就需要進(jìn)行補(bǔ)償測量，來提高裝配的準(zhǔn)確度。

例如蒙皮和肋板，它們經(jīng)常會出現(xiàn)不協(xié)調(diào)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(xié)調(diào)二者之間的裝配?？偟膩碚f，飛機(jī)的輔助裝配補(bǔ)償測量就是通過三維的數(shù)字化測量設(shè)備，對存在的問題加以判斷分析，生成一個(gè)迭代模型，結(jié)算總結(jié)出解決問題的具體方法和數(shù)據(jù)。

4 飛機(jī)的輔助部件定位測量

傳統(tǒng)飛機(jī)批量生產(chǎn)時(shí)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(zhǔn)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?yàn)槠渖a(chǎn)周期長，所以其花費(fèi)的時(shí)間和人力非常大，非常不滿足現(xiàn)在的高效率的工作模式。

OMC技術(shù)，就成功的解決了傳統(tǒng)的測量方法所存在的弊端，采用KUKA工業(yè)機(jī)器作為執(zhí)行者，使用多個(gè)智能攝像機(jī)來確定各部件的位置，從而構(gòu)成全面的位置控制系統(tǒng)。為了滿足實(shí)時(shí)測量的需要。其采用了以太網(wǎng)通道和硬件圖像處理器來對圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，同時(shí)結(jié)合編碼靶進(jìn)行輔助測量。編碼靶具有體積小，識別性高等優(yōu)點(diǎn)，極大的滿足了實(shí)時(shí)控制要求測量零件配合面的關(guān)鍵，這種測量技術(shù)也是迄今為止最為快速準(zhǔn)確的方法之一。

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

5 結(jié)語

隨著社會的進(jìn)步，科技的發(fā)展，當(dāng)今國內(nèi)對飛機(jī)的制造要求也越來越高，要求能夠高效率的制造出高質(zhì)量的飛機(jī)，這對測量輔助飛機(jī)配件技術(shù)的要求也進(jìn)一步提高，采用系統(tǒng)的測量方式，不僅可以在測量時(shí)快速的選擇正確的測量方法，更能有效的提高測量的準(zhǔn)確率，保證測量質(zhì)量。

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