飞机数字化柔性工装技术研究

中国工装设计制造水平低,已成为飞机快速研制及批量生产的瓶颈.分析了目前中国飞机装配中存在的问题,总结了国外飞机先进数字化柔性工装的研究及应用现状,综述了虚拟装配、柔性工装、数控钻铆、激光跟踪等数字化装配     

飞机柔性装配技术研究

利用数字化装配设计以及可视化装配环境,秉承柔性制造技术思想,针对多品种小批量生产模式,对柔性工装设计技术、柔性装配技术组成以及柔性装配工艺技术等进行了研究,报告目前国内外飞机柔性装配技术的现状,分析了数字化定义下柔性装配体系中的关键技术,以及在未来飞机制造业中的作用。     

基于数字化测量的柔性工装调装技术研究

在飞机装配过程中,工装的准确度将会直接影响飞机的装配精度。工装的调装是飞机装配前重要环节之一,而柔性工装由于重复定位精度高等原因调装工作更为困难。为此,本文对柔性工装的调装技术进行研究,通过对工装调装方案介绍,应用了数字化测量设备规划与仿真技术并对坐标系拟合的原理与算法进行了研究和分析。结合柔性工装实例详细介绍了柔性工装的调装方法,为柔性工装调装提供理论依据。     

大型飞机数字化装配技术研究

针对大型飞机装配工作的高复杂性和高精度,综合国外航空制造业的先进装配技术,概括了数字化装配技术的内涵.对数字化装配技术作了深入研究,包括数字化装配工艺技术、数字化柔性装配工装技术、光学测量与补偿技术等.在数字化装配技术的应用方面,组建了针对大型飞机机身壁板零件的数字化装配系统平台,并且分析了该平台在飞机零部件装配应用中的特点.飞机数字化装配技术的研究应用,将大幅度降低工装成本,缩短装配周期,提高我国的飞机装配技术水平.     

大型飞机数字化装配技术研究

针对大型飞机装配工作的高复杂性和高精度，综合国外航空制造业的先进装配技术，概括了数字化装配技术的内涵。对数字化装配技术作了深入研究，包括数字化装配工艺技术、数字化柔性装配工装技术、光学测量与补偿技术等。在数字化装配技术的应用方面，组建了针对大型飞机机身壁板零件的数字化装配系统平台，并且分析了该平台在飞机零部件装配应用中的特点。飞机数字化装配技术的研究应用，将大幅度降低工装成本，缩短装配周期，提高我国的飞机装配技术水平。     

国内外航空发动机数字化柔性工装研究

现代航空发动机的复杂性以及精密性使得航空发动机的装配工作变得日趋复杂,在高装配效率、高装配质量及低装配成本等要求下航空发动机数字化柔性装配的概念应运而生。针对国内外航空发动机典型的数字化柔性工装进行分析和总结,并着重对近几年国内科研人员在航空发动机装配数字化柔性工装方面所做的研究进行总结,在此基础上对航空发动机数字化柔性工装中所涉及的关键技术进行了分析研究。     

机身数字化对接装配工装结构技术研究

针对飞机机身结构特点及其对接精度要求,基于数字化标准工装关键特性的装配协调技术,引入机身对接装配移动式生产线和安全防护理念,设计制造了一套数字化对接装配工装。该工装不仅可以实现前、中、后机身的精细对接,满足机身对接精度要求,而且提高了飞机机身对接装配质量稳定性和对接装配效率,缩短了工装的研制周期和生产准备周期,节省了工装的研制成本,同时为飞机部段级数字化工装的设计提供了一个范例。     

基于坐标孔的数字化柔性工装定位技术

为在一套数字化柔性工装上实现多产品装配工作,根据某型飞机前缘襟翼结构特点,对柔性工装定位技术进行研究.采用内定位的装配方式,以骨架外形作为装配基准,以梁、肋的坐标孔为定位基准设计柔性工装,明确工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位功能,设计了面向多装配对象的多用途定位器,采用三排平行布局柔性定位方案规划各立柱行程要求,建立DELMIA装配工艺仿真模型,确定柔性工装定位方案.通过实例验证,该柔性工装可完成整套装配对象的装配工作,定位精度与装配精度满足设计要求.     

大型飞机部件数字化对接装配技术研究

为克服大型飞机部件对接装配的困难,提出了一种集成多项先进数字化技术的柔性装配技术体系.分析并阐述了该体系概念和结构组成,建立了用于部段对接装配的柔性装配工作站原型.归纳和阐述了四项主要支撑技术.其中,装配过程仿真技术是以数字样机为基础的,并说明了其在飞机部段对接中的应用特点和存在的难点.提出了数字化标准工装新概念,纠正了传统实体标工的缺点.对机械随动定位装置的样式、功能及其两类控制软件进行了说明.最后,说明了激光跟踪测量技术在对接装配中的作用、原理和测量方法.     

空客大型飞机的柔性装配

大型飞机装配既是体现一个企业乃至国家制造技术水平的环节,也是缩短飞机制造周期、降低飞机制造成本的关键过程。除了利用先进的数字化和自动化技术之外,采用先进的柔性工装和夹具也是缩短周期、降低成本的重要手段。空客公司在A380、A400M和A350等大型飞机的装配中,通过采用     

飞机翼面类部件数字化柔性装配工装设计及应用研究

对飞机翼面类部件的数字化柔性装配工装定位铆接技术进行了论述。通过分析传统刚性工装定位方法,明确在柔性装配中采用内定位的装配方式,以产品定位工艺孔为定位基准设计柔性工装,采用立柱式三坐标定位单元实现工装的柔性定位功能．利用工业机器人高度柔性化的结构特点,对翼面类部件铆钉孔进行制孔,结合DELMIA仿真反馈模型．确定柔性工装设计方案,使数字化柔性装配工装具有“夹具＋机床＋刀库”的自动化功能。     

工装的优化及设计制造一体化

围绕新型飞机数字化装配工装的优化及设计制造一体化展开论述,目的是缩短研制周期,降低研制费用,使装配工装的设计制造更加快捷合理。     

基于PMAC的飞机柔性工装控制系统

提出了一种基于PMAC的飞机壁板组件的柔性工装控制系统设计,它具有很强的扩展性和移植性。本文详尽说明了系统的组成,并介绍了硬件和软件设计方法。实验证明,基于PMAC的柔性工装控制系统对飞机壁板件实现柔性装配有非常重要的指导意义。     

用于飞机舱门装配的柔性工装设计

为解决飞机舱门装配加工时夹具专用的问题,以某型号飞机的六种舱门为研究对象,设计了一套柔性工装夹具系统。建立舱门蒙皮的有限元模型,系统的分析行间距、行边距等布局参数对蒙皮钻孔和铣边加工变形的影响,得到柔性工装布局参数范围,结合舱门蒙皮结构参数对柔性工装的单元结构、行单元布局和列单元布局进行设计,并在此基础上实现控制系统的硬件设计和软件开发,系统调试结果表明该柔性工装系统具有较高的运行精度和定位精度。工程应用实践证明该柔性工装技术产出的舱门满足装配要求,研究结果可以为大型薄壁件的柔性工装设计提供良好的参考,具有很强的工程应用价值。     

飞机壁板类组件柔性工装系统研究

针对国内飞机壁板类组件传统装配模式采用的刚性工装重构性差问题,采用柔性工装技术,研制了一套壁板类组件柔性工装系统,替代了多套传统刚性工装。该柔性工装系统通过伺服电机驱动调形单元X、Y方向移动定位,调形单元定位可更换卡板,卡板内形定位、夹紧壁板组件,最终实现了壁板类组件的柔性装配。使用激光干涉仪测得移动单元X、Y方向的定位精度达到±0.05mm,重复定位精度均达到±0.02mm。最后实施了4套壁板组件在工装上的应用验证。     

飞机制造中数字化标准工装的定义与应用

在分析传统协调方法的基础上,提出了飞机制造中的新型协调方法——数字化标准工装的定义与应用。该方法基于数字化设计制造技术和数字化测量系统,取代实物标准工装,使飞机零件工装及装配工装的设计制造发生了质的变化,可很好地满足飞机各协调部位的协调准确度要求、显著减少制造周期和制造成本。在有些协调部位可显著缩短协调路线,提高协调准确度。通过数字化标准工装的应用实例显示了其优越性,在零件制造中采取独立制造原则,可极大改善飞机的可维护性,是飞机制造中一个切实可行的方法。     

飞机柔性装配制孔设备的工件坐标系建立方法

现代飞机部件装配多采用自动化柔性制孔,自动化制孔单元是实现飞机部件柔性装配必不可少的硬件组成。工件零点的设置是以大型数控机床作为制孔设备的自动化制孔单元所的必要设置步骤。使用激光跟踪仪作为测量设备,在机床坐标系、数模坐标系与工装坐标系间建立联系,实现了机床工件位置、数模工件位置与产品实际位置的统一,为实现飞机部件装配的自动化柔性制孔奠定了基础。该方法在某型飞机柔性装配过程中得到了验证运用,验证了方法的可行性。     

ARJ21中央翼盒段柔性工装控制系统研究

随着我国航空事业的飞速发展,飞机生产制造业对飞机装配和安装技术提出了越来越高的要求,如高质量、短周期以及低成本化。针对ARJ21中央翼盒段柔性工装在装配过程中存在参数复杂、被控伺服电机数量多等问题,提出了一种基于EtherCAT实时以太网技术的柔性工装控制系统方案,阐述了系统的工作原理,研究了以IPC和PLC为核心的硬件整体结构,并利用VB6.0完成人机交互界面的开发。下位机部分以德国倍福PLC作为运动控制器,通过控制伺服电机驱动滚珠丝杠达到精确定位,从而实现工装的柔性可调化。     

烟丝箱单元柔性装配工装设计

介绍了卷制成型机中烟丝箱单元部套的装配流程及特点,分析了现有工装的不足。根据烟丝箱单元的外形特征和装配特点设计了一套柔性装配工装,该工装能满足公司两类机组的装配要求,同时,说明了柔性装配工装的结构与使用方法,并利用绘图软件绘制了工装的工作示意图,对柔性工装的优点进行了总结。     

飞机蒙皮吸盘式柔性工装系统研究

针对我国飞机生产制造业传统模式中一种零件一套专用工装的问题,采用数字化柔性工装技术的方法,研制了一套柔性工装系统,替代了多个固定工装。对应用于飞机蒙皮等零件的柔性工装系统进行研究,该系统通过电机带动立柱阵列进行三维运动控制,利用可调立柱阵列对蒙皮进行定位,采用真空吸盘对蒙皮进行吸附夹紧,最终实现了飞机蒙皮零件的重建、定位和吸附夹紧。最后用激光跟踪仪对柔性工装系统的运行精度进行检测,结果表明X、Y、Z三个方向的定位精度均在±0.1mm以内、重复定位精度均在±0.05mm以内。