飞机装配先进定位技术

摘 要：随着科技的快速发展，信息化技术和数字化技术都在飞机装配中得到了合理应用，并且飞机装配定位技术也得到了快速发展。过去一段时间，飞机装配定位采用刚性和手工定位，而现在已经发展到柔性化和数字化。目前，飞机装配过程中，在定位上都应用现代化技术，因此加强对该内容的分析具有现实意义。

关键词：飞机装配；定位技术；先进性

航空制造业现在面临着激烈的市场竞争，对飞机的承载有着很高的要求，并且还需要在短期内交换。在双重的压力下，航空企业在生产过程中，必须要合理应用现代设备和技术，从而使产品的质量能够有所提高，并且缩短产品的制造工期，按时交货。

1 装配技术存在的问题

装配技术存在的主要问题体现在以下几个方面：（1）虽然在型架制造、安装过程中数字化技术和数控加工技术都得到了广泛应用，但是在实际操作过程中，仍然存在大量模拟量传递环节有待处理。由于在具体施工个过程中，每个环节存在误差的较大，导致最终的精度无法达到保证，从而将会对产品的质量造成不良影响。（2）传统刚性装配工装在具体应用中只适合在特定的型号的飞机中应用，无法在不同的飞机型号中进行应用[1]。飞机的结构和外形一旦发生改变，必须重新制定大量的专用样板、工装、样件等，这增加了生产难度，因此将会导致生产周期和生产成本增加。（3）通过划线的方法定位，准确度相对较低，难以满足装配的精度需求。

2 数字化装配定位技术

2.1 数字化装配定位方案

针对飞机装配问题来说，对数字化装配技术进行应用，从本质来看，就是通过对误差补偿技术、光学检测技术等各项技术进行合理应用。在对飞机进行数字化装配时，选用的工具都具有一定的柔性和通用性，并且具有较高的精准度[2]。通常来说，应用的定位技术为数字化技术，通常在信息传递过程中都会应用数字量完成，然后再利用误差补偿和数字化定位技术，提高飞机零件定位的精准性。

通过大量的飞机装配可以发现，利用数字化装配技术进行装配的精准度，通常由夹具加工制造过程中存在的误差决定的。而随着科技的发展，现代夹具的设计与安装都是通过数字化技术完成的，因此偏差较小，这也确保了定位的精准性。在协调零件定位时，选择数字化定位技术和定位控制模块以及机械随动的定位设备等组成的先进定位闭合循环回路，回路中的结束信号说明，在生产中使用的各个零件的定位精准都能够满足生产工艺要求，并且确保了生产质量能够达到要求标准。

2.2 系统集成控制

在数字化装配系统中，定位系统控制平台中的定位信息，可以通过远程数据库获取，并且能够完成相应的计算与分析，将控制信息输入到PLC中，再将控制信息转换为驱动信息，然后通过定位驱动设备完成各个零件的准确定位，同时利用驱动光学测量设备可以实现动态测量，对信息数据内容进行详细分析，然后反馈零件中的补偿信息，实现对飞机零件的精准定位[3]。在以太网中，以TCP/IP作为传输协议的的信息网络。系统集成了控制平台，计算机在运行过程中对局域网和以太网信息数据库以其它关系的合理交互，完成对飞机零件装配的主准确定位。设备网，为开放性的通信网络，并且不需要在中间输入/输入系统，将PLC与现场设备进行连接，在具体连接过程中，只需要利用一根电线便可将智能化装置和PLC连接在一起，从而完成对零件装配的精准定位。

3 先进装配技术在零件装配和对接中的应用

3.1 机翼翼梁的装配定位

柔性装配工艺比较有特色形式的是“行列式高速柱阵”柔性装配工艺系统，该系统主要包括柔性机翼壁板装配工装和决定性柔性翼梁装配工装。前者在具体应用过程中，主要适合在空客系列民机机翼壁板上，该装配工艺在新型的飞机中有着广泛应用。例如，A380采用的就是此装配工艺，并且在具体应用中也取得了不错的效果。后者主要适合在使用在波音飞机中。例如，波音777、播音737等类型的飞机的梁翼，采用的都是该类型的装配方式，也取得了不错的应用效果。

3.2 高协调要求的骨架零件定位

对高协调要求的骨架零件定位，在具体定位过程中，可以采用POGO柱或并联式柔性。将定位环节使用的定位器安装在POGO柱或柔性工装上，在安装过程中，需要注意定位器的角度和位置都可以通过柔性工装的连杆长度进行调整，或者通过POGP柱的具体运动情况加以确定，同时为了确保最终定位结果的准确性，可以利用数字化测量设备，进行校准[4]。柔性装配工具有传统装配工具相比，在具体应用中具有以下几项优势：（1）定位的精准度更高。（2）定位的适用性更为广泛，可以在不同产品中使用。（3）可以减少专用工装的使用量，从长远角度看，降低了生成成本。

3.3 定位技术在部件对接中的应用

部件对接对先进技术进行应用，主要体现在以下两个方面：（1）数字化定位技术。飞机部件对接过程中，可以通过激光跟踪仪等先设备对飞机部件上的交点孔、控制点等内容进行量测，代替传统的专用指示器和定位销，从而使飞机上的部件能够直接完成对接。数字化定位在实际应用中的优势为：定位速度快、结构简单、精准度高。（2）柔性定位技术，过去飞机对接需要使用大型部件，为了确保定位的精准性，在定位上需要消耗大量的费用和时间，并且一种对接平台只适合特定的飞机外形。自动化控制平台，通过计算机对自动化千斤顶进行控制，其在具体应用中的优势为：提高了机体装配质量、实现了高效自动化对接、可以满足不同飞机型在对接上的需求，并且缩短了准备周期，降低专用工装费用。

4 国内飞机装配技术发展意见

飞机是一项对质量要求很高的设备，装配是其生产中一个关键过程，在生产中为了确保飞机质量能够达到标准要求，同时延长飞机抵抗疲劳寿命，提高飞机的使用效率和经济效益，国外民用、军用飞机普遍应用自动化装配技术。依据我国飞机装配技术的发展情况来看，参考国外的民用、军用飞机自动化装配技术的具体应用情况，提出了国内飞机装配技术的发展意见。

（1）加强对自动托架系统的开发与配置，对自动钻铆技术的分析与研究，从而使自动铆技术能够得到进一步提升，使其在飞机生产中能够发挥出应有的作用。

（2）合理发展柔性装配技术，其中主要包括的内容有：柔性装配工装技术、自动化加工单元技术、自动化装配系统集成技术、数字化装配工艺规划技术等。

（3）在具体发展过程中，要在结合国外技术的基础之上，努力研发国内技术，以国内技术作为支持，实现柔性装配工装，同时实现检测单元和加工单元国产化，从而满足我国航空工程对飞机柔性装配系统提出的各项需求能够得以实现，促进飞机装配技术的发展。

5 结束语

近几年，我国飞机装配技术得到了快速发展，但是通过发达国家相仍然存在较大差距。因此，需要加强对数字化装配技术的研究，提高数字化装配定位技术在飞机零件装配中的应用水平，提升飞机装配质量。

参考文献

[1]王巍，俞鸿均，谷天慧.大型飞机壁板组件先进装配技术[J].航空制造技术，2016，05：42-46.

[2]康仁科，杨国林，董志刚，等.飞机装配中的先进制孔技术与装备[J].航空制造技术，2016，10：16-24.

[3]梅中义，黄超，范玉青.飞机数字化装配技术发展与展望[J].航空制造技术，2015，18：32-37.

[4]吕鹂，李坤，姜超，等.某型号飞机内定位装配技术应用浅析[J].科技视界，2014，26：97+125.