智能制造技术在飞机部件数字化装配中的应用分析

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　　摘要：近些年，我国科学技术发展迅速，在各大行业中都有着广泛的应用，且取得了良好的成果。飞机是一种人们高效出行的方式，保障其安全性是非常重要的，在对飞机的不见进行装配的时候充分利用智能制造技术能够有效的提高装配效率，并保证装配质量，从而确保飞机的安全性。本文着重分析了飞机数字化装配装备中智能特性，然后分析智能制造技术在飞机数字化装配过程中的具体应用，希望能有效的提高飞机部件数字化装配的效率，并保证整体装配质量。
　　关键词：智能制造；飞机装配；智能特性；智能部件
　　智能制造技术在二十一世纪有着广泛的应用，是计算机技术和人工智能快速发展的必然结果。对飞机进行部件的装配主要是在机身、机翼和机体进行装配，由于传统的飞机部件装配质量不稳定，而且装配效率低，所以说加强智能制造技术在飞机部件装配中的应用能有效的提高装配水平。在整个智能化装配的过程中需要应用到一些智能化设备，包括机器人制孔系统、IGPS数字化测量系统等等，通过这些智能化设备的应用使得传统的飞机装配向着数字化智能装配的方向发展。
　　一、数字化装配装备中的智能特性分析
　　在飞机部件数字化装配的过程中，实现智能化装配的设备主要包括：照相测量与控制、自动定位调整、AGV自动导航、数字测量等等，通过这些智能化设备的充分应用，实现了飞机部件装配的数字智能化装配，下文分别对重要的数字化装配设备中的智能特性进行分析。
　　1.1照相测量与控制
　　利用影像系统对飞机要装配的零部件进行拍照，然后对收集到的图像进行研究和分析，从而将实际装配的位置与理论数值进行对比，将两者之间存在的误差信息发送给机器人控制系统，从而在实际装配的过程中进行合理的调整，确保飞机部件装配的精度。
　　1.2法向测量与控制
　　法向测量与控制主要是实现对部件加工位置进行精确的定位，还可以确定加工位置的蒙皮法向重合的矢量方向，从而为加工执行器的姿态确定提供了有利的数据保证。
　　1.3自动定位调整
　　在飞机部件装配的过程中，自动定位调整主要是对工件的位置和平行度进行实时的调整，从而在最快的时间内完成壁板的自动定位，而且可以对影响定位的所有因素进行检测，并采取有效的补偿措施，减少对部件装配带来的负面影响，确保飞机部件装配工作的顺利进行。
　　1.4自动调姿对接
　　测量系统是对壁板或者其他飞机部件中的测量点进行相应的位置、力学分析和测量，然后系统对测量到的数据进行分析和计算，从而向自动调姿对接发出相应的电信号，从而实现对飞机部件装配的自动调节，确保与其他部件之间的有效度对接。
　　1.5AGV自动导航
　　AGV自动导航主要是利用IGPS对AGV的移动位置进行实时的检测，从而规划处AGV的移动路线，同时将相应的位置信息传输给控制系统，系统对数据进行分析然后结合目标位置，选择最佳的运行路径，从而实现AGV的高效率移动。此外，在AGV移动的过程中还可以有效的避开障碍物，且能对AVG进行自主充电，实现高续航。
　　1.6数字化测量
　　为了确保飞机部件装配的江都，需要在装配之前进行多次的检查和确认，并利用数字化在线测量系统对部件装配的和个性进行检测，从而对装配进行合理的优化。在实际测量的过程中会涉及到多种先进的技术，包括在线测量数据收集技术，该技术能够对装配工艺的基本要求进行分析，然后对需要装配的零部件进行自动化测量，传输到自动控制系统之中，与标准数据进行对比。此外，还会应用到测量数据处理和分析技术，该技术可以对测量到的数据进行详细的分析和处理，从而找到最佳的装配方式，并结合三维模型和装配工艺的要求，评估飞机部件的可装配性。
　　二、智能制造技术对飞机关键智能部件的装配方案
　　在飞机部件数字智能化装配的过程中，一些部件在装配的过程中需要多种装配系统的配合使用，从而实现多种特定装配功能。针对飞机中关键的智能部件（包括测辅助机器人定位单元、自动托架系统等等），下文针对性的提出一些具体的装配方案。
　　2.1测量辅助机器人定位单元
　　在很多工业机器人中，它的空间定位精度不是很高，所以说不能将其直接应用到飞机部件装配智障，而充分利用数字化、智能化这种先进的测量手段对工业机器人进行二次定位的测量标定，从而使其符合飞机装配的精度要求。所以说，为了满足不同工业机器人的作业要求，需要对相应的执行器上安装测量仪，从而实现对测量机器人的空间位姿进行测量，并于系统内部的位姿进行对比，采取一些有效的补偿措施，确保飞机具备高精度的定位功能。
　　2.2多功能钻铆末端执行器
　　一般来说，飞机的多功能钻铆末端执行器会有多种不同的功能，包括照相测量、法向检测等等，所以说该执行器在飞机中有着重要的作用，确保执行器的正确装配式很有必要。为了确保执行器的顺利装配，并降低装配的成本，需要对不同的功能单元进行依次装配。首先，对于照相测量单元来说，控制系统发送采集信号之后，会打开照相测量单元的光源，同时CCD相机也会开始拍摄，将拍摄到的图像传输给控制系统，会对相应的图像进行数据分析，从而计算出实际装配的坐标值，并于理论值进行对比，采取相应的补偿措施，进而有效的确保孔位置的精准度。其次，对于法向测量单元来说，需要采取多种措施保证钻铆在操作过程中的法向精度，从而确保对钻孔和铆进行连接中执行器于蒙皮的位置，为钻铆的高质量做好充分的准备工作。再次，自动制孔单元，他主要是在蒙皮和铝合金之间开孔，为后期的定位打下基础。在实际设计的过程中需要对钻孔主轴的一些参数进行明确，并根据实际情况进行适当的调整，有效的避免对其他部件安装带来负面影响。最后，对于自动铆接单元，在设计的过程中要充分的体现出自动调姿对接的智能特性，同时有效的解决传统利用仿真软件进行控制调姿的方式，提高自动对接的效率和精度。
　　2.3调姿定位在線测量系统
　　数字化装配测量系统主要是帮助对不同的部件进行空间测量，从而确保对接系统和制孔系统之间的坐标的相关性，还可以实现对部件的位置追踪，数据采集等等。而不同的测量设备都可以利用同样的软件进行操作，所以说开发出一种能与多种调姿系统、运输设备进行连接的程序，实现集成控制的在线测量。
　　2.4调姿定位系统软件
　　该软件可以对部件的移动、调姿等路径进行合理的规划，并可以利用三维模拟仿真模拟实际的装配过程，然后对模拟过程进行品谷歌，从而采取有效的补偿措施，确保实际装配过程的顺利进行，
　　三、结语
　　综上所述，随着我国科学技术的飞速发展，先进的技术在各大行业都有着广泛的应用。在飞机部件装配的过程中，智能制造技术也发挥着重要的作用，不仅可以有效的提高飞机部件装配的效率，还可以确保装配精度，为飞机整体质量的提高打下坚实的基础。本文提出了一些飞机重要的智能部件的装配方案，希望对飞机部件装配工作的顺利进行有所帮助。
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　　（作者单位：中国人民解放军陆军航空兵学院）
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