激光跟踪测量系统在飞机型面测量中的应用

最新一代激光跟踪仪AT901-LR具有测量精确度高、实时快速、动态测量、可快速扫描等特点.通过对激光跟踪仪测量系统功用及原理的分析,结合飞机装配工装的结构特点,重点对装配工装数字化安装工艺技术进行研究,摸索和总结了测量安装工艺方法的规律和特点,设计了型面测量的方案,为进一步深入研究和推广应用飞机数字化安装工艺技术打下良好的基础.     

飞机装配大部件自动调姿控制系统的设计

基于飞机数字化装配技术设计了一套飞机大部件自动调姿系统,介绍了控制系统的结构,包括系统构成、硬件设计和软件设计。整个控制系统采用Twin CAT 3作为中央控制核心,通过Profinet总线技术与下位机Rexroth的Indra Control L65实现实时通信。利用激光跟踪仪还原飞机装配坐标系,建立数字化测量系统,以力传感器反馈数据为调姿过程参数,调用调姿算法控制数控定位器的调姿和自动托架的辅助支撑。     

基于激光跟踪的数字化装配定位原型系统设计

定位是飞机装配中的一个重要环节.运用基于激光跟踪的数字化装配定位系统进行定位,能够提高定位精度、减少定位型架,对降低成本、提高装配质量和效率有重要意义.介绍该系统的工作原理,并论述了支撑系统的产品工程数据集,对原型系统进行了设计.     

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关键技术,指出了实现中国飞机数字化装配跨越发展的技术途径。     

基于激光跟踪仪的机身桶段测量技术研究

目前传统测量技术已难以满足飞机制造中不断提高的检测要求,数字化测量技术已成为提高飞机产品检测效率与质量的重要手段。针对这一发展趋势,通过基于激光跟踪仪的机身桶段测量技术研究,系统地总结了飞机产品测量中激光跟踪仪测量场的组成、建立飞机测量坐标系的方法以及激光跟踪仪转站的原理。结合某型飞机前机身桶段的测量过程,重点介绍了利用激光跟踪仪对机身桶段关键特性和关键对接点进行在线测量及数据分析的方法,分析验证了激光跟踪仪系统在飞机产品测量中的应用情况。     

飞机部件数字化装配测量环境的建立

飞机部件数字化装配测量环境布置包括测量点的布置设计和测量设备的位置摆放等。以左外翼与中央翼对接装配为对象论述了数字化装配测量环境的构建要素,包括:装配场所地坪上的公共观测点(地标点)、装配对象上的测量点(基准点)、装配工艺装备即数控定位执行器上的测量点(ERS点)的布置设计、激光跟踪仪的位置确定等,为飞机数字化装配技术在工程上的应用奠定基础。     

面向飞机大部件的智能三坐标辅助测量技术研究

为实现飞机大部件型面的高精度、高效率和自动化三维测量,对测量的关键技术进行了研究,研制出一套面向飞机大部件的智能三坐标辅助测量系统。该系统以导航小车为平台,以夹持有靶标的直角三坐标伺服机构为载体,通过激光跟踪仪实时反馈靶标位置进行闭环控制实现误差补偿,采用离线编程对导航小车和直角三坐标伺服机构进行任务规划,在保证测量精度和测量范围的同时实现了产品的自动化测量。实验结果表明,该测量系统简单有效,适用范围广,具有较大推广价值。       

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     

激光跟踪测量系统跟踪转镜的误差分析

激光跟踪测量系统是目前最新型的便携式空间大尺寸坐标测量系统,可对空间运动目标进行跟踪并实时测量其三维空间坐标,具有精度高、范围大、实时快速等特点。然而,激光跟踪测量系统中跟踪转镜的几何误差严重影响了其测量精度;所以激光跟踪测量系统在使用前必须对其进行建模和误差分析。在全面研究了激光跟踪测量系统结构和工作原理的基础上,建立了系统运动学模型和跟踪转镜中心偏移数学模型。详细分析了系统测量中基点位置变动误差、转镜跟踪目标反射器跟踪误差和转镜反射面与激光束不垂直误差等。结果表明跟踪转镜中心偏移、回转轴不对称、基点位置变动、光束反射点与基点不重合是导致测量误差的主要原因。因此,在跟踪转镜结构设计中,为保证激光束反射点与基点位置重合及转镜旋转跟踪目标反射器时基点空间位置保持不变,应尽量减少跟踪转镜旋转点与镜面之间的距离。     

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.     

航空企业制造数字样机建立与应用

提出把数控测量得到的飞机制造中零件的实际状态数据补充到零件理论状态数据中,从而形成零件制造数字模型,并将每一架的这些模型分别进行组合形成每架飞机的制造数字样机,用于飞机装配模拟仿真工作。通过装配模拟仿真提早的发现零件实际装配过程中即将面临的问题,并提前制定解决办法,采取解决措施以确保飞机装配工作的顺利进行。     

浅谈飞机部件数字化总装配系统

本文阐述了飞机部件数字化总装配系统的基本功能和构成,分析了部件数字化总装配系统中数字化定位、自动化制孔、数字化测量以及信息集成管理等四大关键技术,提出了国内发展应用部件数字化总装配系统的注意事项。     

浅谈飞机总装自动化装配生产线

阐述了某型飞机总装生产线通过对柔性制造技术、自动化装配技术、数字化测量技术、精益制造及信息化等先进技术研究与应用,实现飞机的准确定位支撑、大部件自动化对接、整机数字化测量及平稳性移动,从而提高飞机总装配技术水平,提高生产效率,缩短生产周期,降低生产成本。     

飞机零部件自适应装配系统研究

针对当前飞机零部件装配型架自动化程度低、装配过程可控性差等问题,研究了一种飞机零部件自适应装配系统。该系统集成了虚拟技术、激光跟踪仪检测技术与柔性定位技术,采用了基于力与位移的全闭环控制方法,借助虚拟装调系统实现关键部件的自适应定位与装夹。系统采用某型机机头锥作为自适应装配验证对象,完成了对该部件的自适应精确装调,保证了安装精度,实现了装配过程中力与位移的监控。     

基于数字化测量技术的装配阶差间隙预测方法

提出了基于数字化测量技术的装配阶差间隙预测方法,并以舱门-门框装配为例进行了详细阐述。首先介绍了摄影扫描组合测量方法的原理及测量流程;接着以飞机舱门装配为例,从约束关系建立、位姿调整和阶差间隙求解3个方面详细阐述了数据分析步骤;最后以某型飞机舱门试验件为验证对象,对装配阶差间隙值进行了预测分析,并将预测值与装配后的实测值进行了对比,验证了方法的有效性及可行性。     

起落架收放系统动力学仿真

飞机起落架收放系统是以液压控制系统驱动起落架机构运动的综合复杂系统,涉及运动学、多体系统动力学、液压控制等方面内容。为研究起落架收放系统特性,以某型机工作原理和数字样机为例,采用Simcenter 3D Motion和AMESim建立了基于全机的起落架机构和液压控制系统的联合仿真模型。将起落架收放机构的负载仿真结果与某型飞机实测数据进行对比,两者基本吻合,说明该仿真可作为起落架收放系统设计及深入研究的依据。根据仿真结果,对起落架收放机构负载、收放速度以及液压控制系统的压力、流量响应特性进行了深入研究,同时对飞机各起落架相互作用的影响进行分析。     

飞机大部件自动化对接集成系统关键技术研究

为提高飞机总装部件对接的装配效率和装配质量,针对飞机部件自动化对接装配集成系统的特点和结构,重点研究了实现自动化对接的3项关键技术:柔性定位技术、虚拟装配技术和最佳匹配技术.并针对技术难点,提出了相应的解决方法.     

飞机刹车组件智能测试台的设计与实现

飞机刹车组件是飞机制动系统中的一个重要部件。针对其性能测试要求,设计了测试飞机刹车组件性能的液压试验台。传统的试验台在压力控制、跳项测试以及自动化水平上都存在不足,为解决这些问题,设计了飞机刹车组件智能测试台。该试验台可以对飞机刹车组件进行排气功能、高压保压功能、往复试验功能、低压保压功能、测间隙功能、微压保压功能等性能进行测试。解决了传统试验台中存在的几个关键问题。经实验验证,该试验台能够满足测试要求。     

飞机数字化测量网络布站设计

考虑大尺寸、高精度要求的飞机或特殊机型飞行器需要采用多仪器组合测量网络来完成数字化测量任务,本文对测量网络进行了最优布站设计.介绍了传统的飞机调平理论,提出了飞机数字化调平变换算法,并建立了其不确定度模型.通过不确定度分析和误差依赖性仿真得出飞机各基准点不确定度和水平点位置对测量不确定度的影响.结合由激光雷达、iGPS组成的飞机数字化测量网络的测量特性,提出了飞机数字化测量网络的最优布站设计方案.对某机型飞机水平测量实验验证表明,经布站优化设计后的测量结果精度为0.402mm,提高了约20％.结果显示提出的布站设计方案有效、可行,其分析方法为寻找高准确度、高效率的飞机数字化测量的布站设计提供了参考依据.