飛機(jī)總裝生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與研究

華軍威

摘 要： 飛機(jī)裝配中，操作人員、零件、裝配工件等生產(chǎn)線是主要部分，通過(guò)它們之間的聯(lián)系，將飛機(jī)裝配成一個(gè)完整體，本文研究飛機(jī)總裝生產(chǎn)線的互聯(lián)互鎖框架設(shè)計(jì)，總裝生產(chǎn)線信息互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)，總裝生產(chǎn)線互聯(lián)互鎖設(shè)計(jì)，通過(guò)這些內(nèi)容是飛機(jī)生產(chǎn)得到控制。

關(guān)鍵詞： 互聯(lián)互鎖框架設(shè)計(jì)；總裝生產(chǎn)線信息互聯(lián)；總裝生產(chǎn)線互聯(lián)互鎖設(shè)計(jì)

1.互聯(lián)互鎖框架設(shè)計(jì)

飛機(jī)總裝生產(chǎn)線是飛機(jī)裝配的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，總裝的精度直接影響飛機(jī)的質(zhì)量，飛機(jī)總裝是按照飛機(jī)生產(chǎn)節(jié)拍移動(dòng)的形式進(jìn)行裝配，如圖1.1。

在總裝生產(chǎn)線中的設(shè)備、零件、工具等實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)，也就是將互聯(lián)互鎖技術(shù)與總裝生產(chǎn)線結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)總裝的信息管理。

互聯(lián)互鎖框架設(shè)計(jì)中CPS是關(guān)鍵核心技術(shù)，CPS就是一個(gè)包含計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理實(shí)體的復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)3C技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)調(diào)，使得虛擬和物理實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，3C技術(shù)如圖1.2.

CPS的特點(diǎn)就是緊密的將計(jì)算、通信、控制與飛機(jī)總裝生產(chǎn)線結(jié)合起來(lái)；同時(shí)它的系統(tǒng)非常復(fù)雜，包含一個(gè)異構(gòu)分布式系統(tǒng)和四個(gè)子系統(tǒng)；CPS具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性要求和空間約束；系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。

2.總裝生產(chǎn)線信息互聯(lián)

飛機(jī)總裝生產(chǎn)線信息互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)總裝生產(chǎn)線各個(gè)元素進(jìn)行信息共享，總裝生產(chǎn)線元素包含數(shù)控定位器（如圖2.1）、機(jī)器人制孔系統(tǒng)、高集成工作平臺(tái)以及其他移動(dòng)元素。

數(shù)控定位器是一個(gè)數(shù)字化、高精密、大承載的設(shè)計(jì)，它主要的作用就是對(duì)飛機(jī)部件進(jìn)行支撐和定位，傳統(tǒng)飛機(jī)制造中利用千斤頂對(duì)飛機(jī)部件進(jìn)行支撐，使得零件在裝配過(guò)程中不能很好的調(diào)整，存在裝配效率低，裝配質(zhì)量不能得到保證和控制的缺陷，而現(xiàn)代飛機(jī)裝配生產(chǎn)線中采用多個(gè)數(shù)控定位器，再與激光測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)裝配中部件的調(diào)整和對(duì)接。

在現(xiàn)代飛機(jī)裝配生產(chǎn)線上使用大量的機(jī)器人，它們裝配精度高，持續(xù)工作，機(jī)器人制孔系統(tǒng)是由工業(yè)機(jī)器人、末端執(zhí)行器、移動(dòng)平臺(tái)、測(cè)量系統(tǒng)等組成，是對(duì)飛機(jī)壁板零件和大部件連接中制孔的設(shè)備。

高集成工作平臺(tái)通過(guò)PLC對(duì)各個(gè)元素的信息進(jìn)行采集，再通過(guò)交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，再通過(guò)工控機(jī)中互聯(lián)互鎖系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和后續(xù)的判斷，再將其反饋給服務(wù)器。

3.總裝生產(chǎn)線互聯(lián)互鎖設(shè)計(jì)

飛機(jī)總裝生產(chǎn)線互聯(lián)互鎖設(shè)計(jì)內(nèi)容主要如圖3.1，這個(gè)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)狀態(tài)機(jī)，ε表示的是一個(gè)事件，在這個(gè)事件內(nèi)容中是不同的，在物理層中的事件是傳感器事件，從代理層到?jīng)Q策層的事件為元素事件，反過(guò)來(lái)進(jìn)行傳遞的是決策事件，從代理層下發(fā)到物理層最終執(zhí)行器的事件稱作為控制事件。

在分層中事件的性質(zhì)可以分為信息流和控制流兩種，信息流就是執(zhí)行器發(fā)出的，最終到達(dá)決策層的數(shù)據(jù)，這些事件的主要作用就是對(duì)決策層判斷和處理的依據(jù)，也就是信息采集的數(shù)據(jù)，控制流就是下發(fā)到執(zhí)行器中的每道命令，是對(duì)飛機(jī)裝配進(jìn)行的指令。

結(jié)論

在飛機(jī)裝配生產(chǎn)線上，飛機(jī)各個(gè)零件不能實(shí)現(xiàn)自主協(xié)同，需要大量的人力和設(shè)計(jì)進(jìn)行判斷和輔助，才能進(jìn)行飛機(jī)的總裝，在飛機(jī)裝配中互聯(lián)互鎖的應(yīng)用，使飛機(jī)各零件之間有了聯(lián)系，通過(guò)分析互聯(lián)互鎖設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)飛機(jī)裝配生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，分析不同生產(chǎn)線元素特征，利用它們的共同點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線之間的信息聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

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