飞机数字化装配定位技术研究

郑文利

【摘 要】在经济全球化的大潮流下，航空制造行业之间的竞争也是异常激烈，数字化和信息化引导着该领域的发展。航空制造行业对于飞机的载重规格方面要求比较严格，对于飞机成品的交货时间也要求严格。为了使飞机装配质量和效率得到提升，近年来，逐渐应用了自动化技术、信息技术、计算机技术等，形成了数字化的装配定位技术，极大地优化了飞机的制造过程。基于此，本文主要对飞机数字化装配定位技术进行分析探讨。

【关键词】飞机数字化；装配定位技术

0 前言

近些年，社会经济的快速发展，科学技术的不断进步，数字化和信息化等先进技术大量应用在飞机装配中，而且飞机的装配定位技术也从以往的手工和刚性定位慢慢过渡到数字化和柔性化领域。现阶段，在飞机装配过程中，普遍应用现代化定位技术，比如说数字化定位技术等。

1 数字化装配定位系统技术方案

1.1 立柱组合式技术方案

立柱组合式定位装置能够对蒙皮和长桁同时进行夹持，从而在水平和竖直方向上实现蒙皮和长桁的相互移动，从而更好的装配定位蒙皮和长桁。立柱组合式数字化装配定位平台的基础也是型架骨架，但是将原型架骨架上的定位器、蒙皮挡件、压紧器、内型卡板等都去除，直接在型架骨架底座上固定立柱组合式机械随动定位装置，从而构成装配定位平台。立柱组合式数字化装配定位装置能够对蒙皮和长桁实现良好的同时精确定位。

1.2 十字架支臂式技术方案

在十字架支臂式装配定位装置中，能够实现在水平、竖直方向上长桁的移动和转动，从而在空间中对其进行定位。该数字化装配定位平台的基础是型架骨架，该骨架将原型架上的压紧器、定位器等去除，将蒙皮挡件、内型卡板等加以保留。在型架底座上固定十字架支臂式机械随动定位装置。十字架支臂式数字化装配定位平台能够有效的对长桁等零件进行定位，同时通过蒙皮挡件和内型卡板，精确的定位蒙皮。

2 数字化装配定位技术分析

2.1 数字化装配的定位方法

数字化装配技术在飞机装配领域中指的是利用误差补偿技术，数字化集成自动控制技术和光学检测等技术。也就是说，在对飞机实行数字化装配时，首先要选择具有一定的通用性的柔性的工装夹具，数字化技术在柔性夹具的设计和制造还有安装等方面都有应用，数字化技术的应用使夹具具有很高的精度，在飞机装配定位过程中应用的是数字化定位技术，原理是先通过数字量传递，之后再与光学测量和误差补偿技术相结合，这样，就能加强飞机装配时的定位精度了。

2.2 数字化装配的装配准确度

在飞机进行数字化装配时，在夹具制造过程中和装配連接过程中都会产生一定的误差。由于夹具的加工制造等已经应用了数字化技术，所以产生误差的主要原因就不再夹具的加工制造上了。要解决的问题就是减小在装配连接过程中产生的误差，在给零件进行定位协调时，使用先进的定位循环闭合回路，该回路是由数字化定位技术及机械随动的定位设备等组成的，如果回路最终输出结束信号，就证明定位准确度满足了要求，这样检测出来零件的定位也没有误差。

2.3 机身壁板数字化的柔性装配工装技术

数字化柔性装配的工装一般包含静态模块与动态模块。对于机身壁板的零件装配而言，静态模块作为装配型架重要框架，还是数字化装配平台根本基础，全部动态模块都需要以此为基础进行创建。而动态模块还包含了机械随动的定位设备与内型卡板等。其中内型刻板以及工装静态模块主要利用螺栓进行连接，特点为定位蒙皮，确保蒙皮外形精确度。但是机械随动的定位设备和工装静态模块通过螺栓进行连接，特点是确保长衍的定位，并且利用光学测量和误差补偿系统确保长衍和蒙皮相应装配精确度。在装配各种类型壁板零件过程中，应该通过动态模块进行调整或是更换。

另外，在飞机零件装配过程中，应该建立数字化先进柔性装配平台，把动态模块和静态模利用可调转换器完成连接。把内型卡板和梦皮挡件设置在工装静态框架中，然后把机械随动的定位设备建立在工装静态框架中，从而完成数字化先进装配定位平台的创建。另外，在进行飞机零件装配，蒙皮主要利用内型卡板完成定位，而机械随动的定位设备末端相关执行器进行长衍夹持，然后利用数字化装配的控制模块中定位设备进行长衍移动，完成长衍的准确定位。

2.4 数字化装配定位系统的集成控制

对于数字化装配系统而言，定位系统的控制平台可以在远程数据库中获取相应定位信息，并且完成计算和分析，把控制信息输送至PLC中，然后把控制信息转变成驱动信息，在利用定位驱动设备实现零件的定位，并且驱动光学测量设备能够实现定位实时测量，深入分析信息数据，最后反馈出零件定位具体补偿信息数据，实现飞机零件准确定位。首先是以太网，其主要以TCP/IP当作相关传输协议的开放型先进信息网络。此系统集成了控制平台，而计算机利用以太网层和局域网信息数据库以及其它有关系统实现交互，实现飞机零件装配准确定位。按时控制平台中的计算机应该存在10/100M自适应的相关以太网接口，可以自由地接入到以太网中。其次是设备网，其为开放型的标准化通信网络，并不需要在中间输入/输出系统，就能够把现场设备与PLC进行相连。仅仅需要利用一根电线就可以把PLC连接在智能化装置中，比如说传感器和变频器以及按钮等，从而实现零件装配的准确定位。

3 结语

目前，在我国航空领域中，虽然飞机装配技术在不断改进，但是还是存在很多的不足，飞机数字化装配定位技术在我国能否很好地实现，能否进行合理的运用，对我国的航空领域有着很大的影响。因此，我们要尽快解决存在的问题，是我国的飞机装配定位技术早日成熟。

【参考文献】

[1]汪西.张俐.王亮.李东升.机身部件柔性装配数字化测量技术应用[J].航空制造技术，2013（Z1）：93-97.

[2]蒋君侠，张兵，柯映林.用于飞机数字化装配的浮动入位装置[J].浙江大学学报（工学版），2013，05：775-781.

[3]郭飞燕，王仲奇，康永刚，李西宁，王龙，郑堂介.飞机柔性装配工装设计[J].航空制造技术，2014，16：12-16.