飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势王浩同

发表时间:2020/5/9   来源:《工程管理前沿》2020年2月5期   作者:王浩同
[导读] 伴随着自动化机电设备技术的成熟,以及工业4.0背景下生产制造智能化信息化技术蓬勃发展
        摘要:伴随着自动化机电设备技术的成熟,以及工业4.0背景下生产制造智能化信息化技术蓬勃发展,作为尖端制造科技的航空制造业也从老旧的模拟量传递和纯机械化制造设备走向了数字化和自动化相结合的工艺装备系统。因航空产品往往批量小,型号众多,零部件种类繁复,专用的工艺装备需求量大,快速灵活、适应性强且经济性优异的柔性化工装对于生产周期要求严格,工装设备成本高昂的航空制造业无疑是极佳的选择,对整个生产能力的升级有着至关重要的作用。
关键词:分析研究  参考价值  技术创新  设计工作  技术优化
        在应用飞机柔性装配工装关键技术时,一定要重点关注飞机制造过程的各个环节以及对制造时间的把控,通过对柔性工装的应用,可以极大程度降低制造时间,同时还能有效提升制造质量和效率,缩减工装数量,真正实现成熟的制造模式。
一、柔性工装典型结构
1.1多点阵真空吸盘式柔性工装
    多点阵真空吸盘式柔性工装是由带真空吸盘的立柱模块单元阵列排布组成的工装结构(如图1)。立柱单元由伺服电机驱动,可沿空间XYZ 3个方向运动到任意位置。通过立柱单元(2号件)的控制移动和真空吸盘(1号件)的自适应倾斜调节,可生成与任意产品曲面相符合的均匀分布的吸附点阵。通过真空吸盘的吸附夹持作用,将产品装夹紧固。当产品外形发生改变时,吸附点阵的外形和整体布局自动调整,以适应不同曲率和复杂型面的产品结构和定位要求,从而降低了综合成本和缩短了工装研制周期,提高了产品制造精准度。

图1 多点阵真空吸盘式柔性工装结构
1-真空吸盘 2-立柱单元 3-安装基座
1.2行列式结构柔性装配工装。
        行列式结构柔性工装适用于飞机壁板类和翼梁的装配。行列式结构柔性工装是由模块化结构单元——立柱组成的,以行列式独立排列分布。立柱单元上装有可三维移动调整的夹持单元,通过调节夹持单元的位置来完成不同产品组件、部件的装配,每个夹持单元根据需求的不同可以实现1-6个自由度的活动要求。 
1.3自动化对接装配系统
        自动化对接系统主要由数控定位器、激光测量系统、集成控制系统和计算机软件组成。控制系统的控制指令和测量系统的反馈信息进行比较和控制调节,驱使伺服电机控制定位器按要求运动到理论位置。这种自动化对接平台定位精度高,自动化控制能力强,能够适应不同尺寸的飞机部件产品的装配。
 
二、飞机柔性工装关键技术
2.1飞机柔性装配工装模块化技术
        在实际应用飞机柔性装配工装模块化技术时,要充分重视模块设计环节即重视每个模块的功能,只有这样才能保证可以有效的从装配集中选出一个模块单元,迅速开展重组设计工作,最终真正达成装配工装的柔性化。每个模块可以单独的进行设计,此外还能和其他模块相互融合,保障了结构的相似性,甚至达到良好的互换性,例如,上一工序使用的定位工装可以随着产品通过物流来到下一工序,充当下一工序工装的一个定位单元,实现了结构的高利用率,对各关键模块进行设计,在加上对通用模块组的应用,不断优化工装整体装配工装。
2.2柔性工装夹紧定位技术
        工装具备柔性化,既可以有效展现产品的变化情况,此外还可以重点突显夹紧定位的应变水平。针对于不同的产品,其夹紧方式和结构也有很大差异,因此需要关注柔性工装夹紧定位方案的有效性,与此同时,该项技术的方案还间接的决定了柔性装配工装技术是否可以实现,其可以有效的促进技术发展。
2.3柔性装配工装控制及仿真测试技术
        为保证装配位置可以准确的被定位到,需要结合数控系统的应用,在应用数控系统时,控制指令和测量系统可以获得反馈信息同时能够进行自动化调节。开展仿真分析工作的目的主要是建立柔性装配工装模拟的步骤,进而确定各关键点,确保装配顺序的合理化。只有这样才能保证工工装结构的有效使用。
三、飞机柔性装配工装发展趋势
        根据工业4.0的发展趋势,制造环节会越来越客户化,这就要求生产设备有良好的柔性以适应不同订制产品,柔性化工装将更符合市场需求,柔性装配工装的研发平台非常可观。?
四、结束语
        通过上文对各项关键技术的应用过程进行分析可知,每个关键技术的优势都很突出,与以往工装方式对比而言,现代化工装方式能够有效提升飞机生产企业的经济利润。所以,作为飞机制造企业的工作人员,一定要重视对各项关键技术的把控和不断对其进行创新研究,只有这样才能持续促进相关企业的发展。
参考文献
[1]郑鹏宇.飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(02)
[2]刘博锋.飞机数字柔性装配关键技术及其发展[J].内燃机与配件,2019(22)
[3]姜丽萍. 基于模型定义的中机身自动化装配关键技术研究[D].南京航空航天大学,2016
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: