浅谈飞机总装自动化装配生产线

浅谈飞机总装自动化装配生产线

李洋，桑龙

（海军装备部，陕西西安710089）

摘要:

阐述了某型飞机总装生产线通过对柔性制造技术、自动装配技术、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。

关键词：

飞机；总装；自动化；柔性技术；数字化测量技术；移动技术

一飞机柔性支撑技术

飞机总装生产线，采用机身定位器、左右机翼定位，代替原有的千斤顶，

实现飞机的准确入位支撑

。

定位器由底座

、

纵横拖板

、

上拖板

、

支撑缸体

、

伸缩

柱

、

球头夹紧机构组成。

采用伺服电机

、

蜗轮蜗杆减

速器

、

丝杠螺母传动，

实现伸缩柱的

X

、

Y

、

Z

这

3

个

方向移动；

采用封闭式光栅尺，

在每个方向上采用全

闭环控制可以实现

X

、

Y

、

Z

这

3

个方向联动控制，

提高系统的控制精度

。

为了避免在姿态调整时的意

外情况使得机身受力过大而损坏，采用压力传感器

通过力的反馈，

来控制定位器的进给，

在控制上提高

了系统工作的安全性；

X

、

Y

、

Z

这

3

个方向分别设

计了限位开关和机械限位，在结构上提高工作的安

全性；

滚珠丝杠采取防护罩进行防护

。

飞机总装生产线支撑定位器，采用先进的数字

化传感器技术，

实现了飞机的自适应

、

无应力入位；

三坐标数控定位器准确支撑

。

改变了原有的千斤顶

靠人工推入，

目测方式入位的飞机支撑方式，

在减轻

工人劳动强度的同时，保证了飞机支撑无应力自动

化支撑

。

4

大部件自动对接技术

飞机大部件对接，

是整机装配的开始，

其装配品

质和效率直接影响后续的装配进程，总装生产线通

过工艺集成管理系统

、

激光测量系统和控制系统，

协

调驱动三坐标数控定位器，实现机身前段与机身中

段姿态调整和对接

。

飞机总装生产线机身前段与机身中段对接，

分

为支撑调平

、

测量调姿

、

自动对合共

3

个阶段，

支撑

调平阶段采用

3

个固定支撑定位器，对机身进行支

撑，

利用激光跟踪仪测量机身上的水平测量点，将测

量数据传送给站位工艺控制系统

、

调姿控制系统，

完

成对机身位姿态的评价

、

仿真分析及调姿路径规划，

根据刚体不变性原理，

评价调姿路径的合理性，

发布

命令由控制系统执行调姿指令，

进行机身中段调平

。

测量调姿阶段，利用激光跟踪仪测量机身对合

面上选定的对合孔位置信息，并以此作为机身前段

调姿对合的依据，

由两组定位器

、

组合平台加柔性托

架实现对机身前段的支撑，激光跟踪仪测量机身前

段上

（与机身中段上被测量对合孔存在配合关系

）

选

定的对合孔，并将测量数据传送给站位工艺控制系

统，

站位工艺控制软件根据对合孔的配合对应关系，

计算机身前段的当前位姿和目标位姿，并将其传递

至调姿控制系统

。

调姿控制系统通过仿真分析及调姿路径规划，

发布命令由控制系统执行调姿指令，完成机身前段

姿态调整

。

自动对合

3

个阶段由同步移动支撑机身

前段的两组定位器，

使其到达指定位置

（与距离机身

前段之间的相互距离可以设定

）

，

完成机身前段与机

身中段的自动化对合，也可人工手轮驱动定位器同

步移动

（运动分辨率为

0.05

m m

）

，

进行机身前段与机

身中段的手工对合

。

飞机大部件自动对接，通过激光跟踪仪测量定

位，

数控定位器支撑组合工作平台进行调姿对合，完

成机身前段与机身中段的自动化对合

。

彻底改变了

原有吊装对接时，

飞机姿态不稳定，

推入定位靠人工

目测不准，

对合过程中存在应力装配的缺陷，大大提

高了飞机的装配品质，

降低了装配过程中的风险

。

5

数字化测量技术

飞机测量系统工作有：

全机水平测量

、

惯导水平

测量

、

航炮校靶

、

平显校靶

、