数字化组合测量辅助飞机装配质量检测技术

数字化组合测量辅助飞机装配质量检测技术
发布时间：2022-01-24T02:59:31.135Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：惠盼飞李作为[导读] 飞机由成千上万个零件组装而成，零件之间的装配质量对于整个飞机的质量有着重要的影响。

数字化技术在飞机装配过程中有着重要应用，能够有效提高装配效率，确保装配质量，是装配过程中的重要技术。

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摘要：飞机由成千上万个零件组装而成，零件之间的装配质量对于整个飞机的质量有着重要的影响。

数字化技术在飞机装配过程中有着重要应用，能够有效提高装配效率，确保装配质量，是装配过程中的重要技术。

关键词：数字化组合；测量辅助；质量检测
引言
商用飞机复合材料结构产品的数字化测量需求包括工作型面测量、孔位测量、刻线测量以及其他几何量测量，根据测量对象的不同，本文将工作型面测量分为实芯件工作型面测量和蜂窝结构件工作型面测量并进行重点介绍，对于孔位和刻线的测量则给出了基于三坐标测量机和激光跟踪仪设备的检测方法和实现过程，最后以传统量具测量领域的几何量测量为研究对象，简单论述了基于数字化测量的解决方案。

1目前我国飞机装配领域的发展情况
当前我国飞机装配形势比较稳定，飞机装配技术比较传统，产品定位主要采用大型专用仪器定位器进行，同时在装配的各个阶段采用仿真等测量技术本地化测量技术的组合通常可以响应整个产品装配过程。

但是，就最终产品而言，产品质量在某种程度上受到测量技术不专业的影响，从而增加了产品使用过程中的安全风险。

随着我国发展的加强，所有部门都认识到自己的发展理念，并制定了旨在提高人民生活质量和使人民更容易获得、更迅速和更安全的新目标。

飞机装配质量问题的主要原因是精度控制，而不准确的主要原因是测量和检测技术落后。

尽快技术创新是推进我国飞机装配发展的必由之路。

随着电子信息技术的普及，许多行业已经实现了精确的数字化测量，航空器装配行业也需要适应新的趋势，充分利用电子信息技术的优势，以改进测量和检测技术，并实现以下目标传统的二维测量方法已不能满足当今社会对飞机装配的高要求，自动化技术的广泛使用要求产品测量技术的迅速创新和发展。

使用三维模型进行测量是发展的必然趋势，促进数控加工和自动装配是工业发展的目标。

2飞机数字化测量行业的发展现状
飞机的数字化组合测量技术发展阶段，最早应用于飞机装配流程的是运用模拟量的传递进行定性测量阶段。

因为飞机外形呈现出曲面形状，并且需要较高的硬度及机体协调性水平，运用标准样本、模板等实体的模拟方式可以生动表现出产品的大小及种类信息，有利于确保零部件的制造和生产步骤的精确性，为高质量的飞机制造奠定了坚实基础。

但是该过程需要大量的人力投入，耗费资金巨大，飞机制造的精确性也有待于进一步提高。

随着社会的不断发展，人类对于飞机的精度要求不断提高，旧式的模拟量传递构造方式难以满足人类日益增长的需求。

其次，数字化技术开始广泛应用于质量检验阶段。

此时，国际上的航空公司积极引入准确程度高、检测范围大、柔软度水平合适的先进数字化测量设备，如三坐标测量设备、激光追踪设备、雷达导航设备等，实现对关键特征点的检验，克服了旧式运用模拟量进行检验的方法。

其中，在国内的航空业应用最为广泛的即为三坐标测量设备，借助其高准确性的测量结果，飞机制造可以达到更高的协调性水平，明显缩短了产业的生产时间，能够检验飞机表面的曲线弧度，分析相关数据绘制出数学模型，并将该模型与实际外形进行拟合，能够很好地检验二者的偏差程度。

除此之外，依据该数学模型还可以生成自动化的操作指令，确保飞机的各个部件生产过程符合标准。

目前，可以实现运用数字化技术对飞机装配质量进行控制与测量。

国外各个航空公司积极引入了3D的处理数据模型，并对各个零部件的制造过程实现了全程自动化测量，在装配流程中引入离线检测系统，确保能够有效控制其精度，在故障发生时能够及时处理，利用数字化反馈环节实现飞机制造与装配的高质量性。

飞机的装配流程日趋完善，且其工艺流程越加规范，推动了飞机质量的大幅提高，能够满足人类日益增长的出行需求。

3测量机身的关键特征
在每个站下建立飞机坐标系后，开始测量每个已划分的站下机身的关键特征。

测量时直线不再与平面相交，因为机身是无法完成平面创建的曲面。

只需使用目标和T-probe直接测量即可。

测量完所有基本特性后，尽管每个工作站下的机器都位于同一飞机坐标系下，即测量数据位于同一坐标系下，但每个工作站下的数据将被分割，而不是存储在同一坐标系下因此，「组合管理员」功能可让您将不同机器下的测量合并为单一机器，也就是单一组合，相当于一台雷射绘图机，可测量单一工作站下所有工作站上的参考孔和关键特性，然后最佳地调整测量值和理论值最后，导出所有测量数据并将其与理论数据进行比较。

4数字化测量技术的处理数据过程及对辅助部位的定位测量
首先，工具集会发布相关数据信息，由SA软件分析出公共基准点的具体位置及飞机的点云图。

其次，工具集会完成数据的拼接过程，运用公共基准点和搜集到的具体坐标进行拟合，完成对局部点云的拼接工作，得到一个整机的点云图。

通过和飞机的实际3D模型对比，进行数据分析，可以得出相应的质量检查结果，达到准确判断飞机质量的目标。

以往的飞机装配需要运用大量的工具夹完成定位工作，这个过程往往需要大量的人力投入，耗费时间成本较大。

为有效缩短其工期，降低成本投入情况，需要积极引入新技术。

例如，OMC技术能够有效克服传统定位方式的缺点，引入摄像机设备，在全面控制系统的同时实现了对各部分的精准定位。

该技术需要运用网络技术中的实时计算功能，需要运用编码与解码过程进行辅助测量，能够识别体积十分微小的零件，具有十分强大的应用潜力。

5促进全机对接的实现
为了在全机对接中提高对接精度，人们充分利用数字测量技术，引进激光跟踪测量系统。

该技术的使用不仅能够实现整个对接过程具有较高的精度控制，还能够充分发挥自身优势，对周围进行大面积测量，在测量的过程中保持较高的机动性能，在保证不接触机身的前提下实现精准测量。

同时，考虑到飞机产品种类众多，在测量过程中会遇见许多不同的情况，因此系统提供了多种运作形式，适用于不同测量情况。

由于测量技术进步，对工作人员也提出了新要求，需要他们在面对不同的测量情况做出正确判断，顺利完成工作。

结束语
随着社会的进步，飞机制造过程中有着越来越多的要求，需要在较短时间内制作出高质量的飞机，对数字化组合测量辅助飞机质量检测技术提出了较高要求。

该技术在提高飞机制造质量及效率方面有着重要作用，主要运用激光导航系统、激光雷达、摄影测量系统等完成测量工作。

通过数据平台的建设、分析其组合效率、数据处理工作可以得到更高的质量检测效率。

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