侯兆珂

摘 要：據(jù)相關(guān)研究表明，飛機(jī)的整體質(zhì)量在很大的程度上取決于飛機(jī)的裝配過(guò)程?，F(xiàn)在測(cè)量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)主要是通過(guò)飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其使用了數(shù)字化定義模型以及三維數(shù)字化測(cè)量設(shè)備來(lái)輔助裝配工作，建立完善的理論模型，將裝配現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)零部件信息完全的映射到理論數(shù)模中，大大地減少了尺寸傳遞的路線，降低了在裝配過(guò)程中對(duì)工裝夾具的依賴性，將原本由人工完成的修配、定位安裝等裝配過(guò)程更替為采用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)完成。該文就測(cè)量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)作相關(guān)的研究與探討。

關(guān)鍵詞：測(cè)量設(shè)備 裝配技術(shù) 數(shù)字化裝配技術(shù) 飛機(jī)裝配 實(shí)時(shí)測(cè)量

中圖分類號(hào)：V262.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（a）-0080-01

眾所周知，飛機(jī)制造是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，它是由各個(gè)精密、大小形狀不一的零件組裝而成，所以各個(gè)零件的裝配精度對(duì)飛機(jī)的整體質(zhì)量有非常重大的影響，而提高測(cè)量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)是提高飛機(jī)整體質(zhì)量的最為有效的途徑。

隨著我國(guó)科技的迅猛發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視工作的效率。在飛機(jī)的制造中，數(shù)字化技術(shù)占有非常重要的地位，先進(jìn)的飛機(jī)數(shù)字化技術(shù)對(duì)飛機(jī)的制造裝配起到了良好的效果。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在飛機(jī)的數(shù)字化裝配過(guò)程中早已成為不可缺少的重要組成部分，是飛機(jī)制造的質(zhì)量和效率的重要保證。

1 測(cè)量輔助裝配技術(shù)的基本概念

裝配對(duì)象的設(shè)計(jì)模型是測(cè)量輔助裝配極速的基本模型，對(duì)裝配對(duì)象在裝配過(guò)程中隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量，由幾何空間來(lái)引導(dǎo)調(diào)整和定位，確保對(duì)接結(jié)束的正常完成，測(cè)量輔助裝配技術(shù)主要分為兩個(gè)方面：數(shù)字化測(cè)量定位系統(tǒng)和機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)。

數(shù)字化測(cè)量設(shè)備是MAA的重要特征，這項(xiàng)技術(shù)的基本功能的主要是通過(guò)依靠空間幾何學(xué)以及設(shè)計(jì)數(shù)的模型來(lái)實(shí)現(xiàn)的，測(cè)量系統(tǒng)是獲得幾何數(shù)據(jù)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，對(duì)比協(xié)調(diào)環(huán)節(jié)是開(kāi)發(fā)相應(yīng)軟件能否高效率完成的關(guān)鍵。數(shù)字化測(cè)量定位系統(tǒng)由一種或多種的測(cè)量設(shè)備組成，以此來(lái)提供各零件的空間幾何數(shù)據(jù)，使用特定的應(yīng)用軟件，完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型的比較，進(jìn)而執(zhí)行反饋結(jié)果。

機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)使用通用的設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與模型的協(xié)調(diào)，因此減少了對(duì)傳統(tǒng)專用夾具樣板的依耐性，提高了飛機(jī)裝配的柔韌度和敏捷性。所以機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)必須是測(cè)量輔助飛機(jī)裝配的重要組成成分。

2 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用

隨著人們對(duì)數(shù)字領(lǐng)域研究的深入，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)也越來(lái)越趨向多樣化，其中：激光跟蹤測(cè)量定位、數(shù)字照相測(cè)量技術(shù)以及iGPS技術(shù)在飛機(jī)的輔助裝配過(guò)程中得到了廣泛的運(yùn)用。

激光跟蹤測(cè)量定位技術(shù)是飛機(jī)輔助裝配過(guò)程中應(yīng)用的最為廣泛的技術(shù)，這種技術(shù)在對(duì)飛機(jī)的外形，零部件定位以及對(duì)接過(guò)程中的工裝調(diào)整方面都有較為突出的貢獻(xiàn)。

數(shù)字照相測(cè)量系統(tǒng)由手持式數(shù)字相機(jī)、一體化計(jì)算機(jī)、PCMCIA接口等重要成分組成。主要通過(guò)圖像的快速識(shí)別技術(shù)對(duì)飛機(jī)蒙皮鉚接鉚釘數(shù)目進(jìn)行檢測(cè)以及通過(guò)攝影測(cè)量技術(shù)檢測(cè)較為細(xì)節(jié)的部件。

iGPS技術(shù)根據(jù)GPS的測(cè)量原理，具有高精度、高效率以及高可靠性等優(yōu)良特性。其系統(tǒng)由無(wú)數(shù)個(gè)紅外激光脈沖發(fā)射器、接收機(jī)、傳感器、以及計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)分析軟件等部分組成。在飛機(jī)的總部對(duì)接、部件對(duì)接過(guò)程中，iGPS技術(shù)做出了巨大貢獻(xiàn)。

3 飛機(jī)的輔助裝配補(bǔ)償測(cè)量

飛機(jī)的構(gòu)造復(fù)雜，其中存在著許多部位的零件以及組合件剛度小，其裝配變形程度無(wú)法預(yù)先估計(jì)，在這種情況下，如果飛機(jī)的部件配合面的設(shè)計(jì)誤差超過(guò)了其接受度，無(wú)論是通過(guò)自動(dòng)化裝配還是人工裝配都無(wú)法將部件成功準(zhǔn)確的安裝到位，這時(shí)就需要進(jìn)行補(bǔ)償測(cè)量，來(lái)提高裝配的準(zhǔn)確度。

例如蒙皮和肋板，它們經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的狀況，在配合面存在間隙和干涉，解決方法就是通過(guò)增加墊片和修整肋板根部來(lái)協(xié)調(diào)二者之間的裝配?？偟膩?lái)說(shuō)，飛機(jī)的輔助裝配補(bǔ)償測(cè)量就是通過(guò)三維的數(shù)字化測(cè)量設(shè)備，對(duì)存在的問(wèn)題加以判斷分析，生成一個(gè)迭代模型，結(jié)算總結(jié)出解決問(wèn)題的具體方法和數(shù)據(jù)。

4 飛機(jī)的輔助部件定位測(cè)量

傳統(tǒng)飛機(jī)批量生產(chǎn)時(shí)常使用的定位方法是通過(guò)使用工裝夾具定位，雖然其擁有準(zhǔn)確率高的特性，但是這種方法要求使用大量的特定工裝夾具，并且因?yàn)槠渖a(chǎn)周期長(zhǎng)，所以其花費(fèi)的時(shí)間和人力非常大，非常不滿足現(xiàn)在的高效率的工作模式。

OMC技術(shù)，就成功的解決了傳統(tǒng)的測(cè)量方法所存在的弊端，采用KUKA工業(yè)機(jī)器作為執(zhí)行者，使用多個(gè)智能攝像機(jī)來(lái)確定各部件的位置，從而構(gòu)成全面的位置控制系統(tǒng)。為了滿足實(shí)時(shí)測(cè)量的需要。其采用了以太網(wǎng)通道和硬件圖像處理器來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，同時(shí)結(jié)合編碼靶進(jìn)行輔助測(cè)量。編碼靶具有體積小，識(shí)別性高等優(yōu)點(diǎn)，極大的滿足了實(shí)時(shí)控制要求測(cè)量零件配合面的關(guān)鍵，這種測(cè)量技術(shù)也是迄今為止最為快速準(zhǔn)確的方法之一。

OMC技術(shù)通過(guò)單一的測(cè)量設(shè)備和通用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)飛機(jī)的輔助部件進(jìn)行定位測(cè)量，能夠適用于不同機(jī)部件的測(cè)量，但是我們都知道飛機(jī)的制造不是一家公司完成的，所以即使是同一加飛機(jī)，其輔助部件也可能來(lái)自于不同的制造商，所以不同的飛機(jī)部件之間的差異存在著明顯的差距，綜合的運(yùn)用各種設(shè)備能夠盡可能的發(fā)揮各類設(shè)備的長(zhǎng)處，能夠有效的降低測(cè)量的誤差，減少測(cè)量所花費(fèi)的時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，當(dāng)今國(guó)內(nèi)對(duì)飛機(jī)的制造要求也越來(lái)越高，要求能夠高效率的制造出高質(zhì)量的飛機(jī)，這對(duì)測(cè)量輔助飛機(jī)配件技術(shù)的要求也進(jìn)一步提高，采用系統(tǒng)的測(cè)量方式，不僅可以在測(cè)量時(shí)快速的選擇正確的測(cè)量方法，更能有效的提高測(cè)量的準(zhǔn)確率，保證測(cè)量質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊威，甘忠.測(cè)量輔助飛機(jī)裝配技術(shù)[J].航空制造技術(shù)，2011（8）：57-60.

[2] 鄒愛(ài)麗，王亮，李東升，等.數(shù)字化測(cè)量技術(shù)及系統(tǒng)在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2011（21）：72-75.

[3] 陳哲涵，杜福洲，唐曉青.基于關(guān)鍵測(cè)量特性的飛機(jī)裝配檢測(cè)數(shù)據(jù)建模研究[J].航空學(xué)報(bào)，2012（11）：2143-2152.

[4] 游永彬.基于知識(shí)的計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)裝配協(xié)調(diào)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D].西安：西北工業(yè)大學(xué)，2004.

[5] 李洋.計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)裝配型架概念設(shè)計(jì)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2007.