徐智峰

摘 要 将飞机大部件的数字化进行提高，可以将飞机总装的柔性不断提高，还可以提高飞机总装的自动化以及数字化，将生产效率不断提高。所以要将飞机的安全设计不断进行提升，调整其系统布局以及大部件的对接位姿以及定位的精准度等，推动飞机大部件数字化对接技术的发展。

关键词 飞机大部件;生产效率;自动化;数字化

前言

在制造飞机的过程当中，有一个关键的环节，那就是飞机装配，数字量装配协调是大部件数字化对接的前提，对定位器和测量系统以及集中控制系统等进行应用，将大部件数字化对接系统构成，但是要依据一定的技术要求，对大部件进行支撑，对大部件的位姿进行调整，这样可以将大部件的精准对接进行实现。

1对接系统的总体布局

飞机大部件数字化对接系统的整体布局这是一项比较系统性的工程，会涉及很多的因素，比如飞机产品结构设计以及大部件对接工艺流程，在布局对接系统的过程当中，需要将上述的因素进行协调，要将对接系统总体布局的科学性以及合理性进行保证。

1.1 分散式對接系统

在对分散对接系统进行应用的过程中，应该对分散式布局的方式进行应用，布局数控定位器，可以对向上支撑以及驱动的千斤顶式定位器进行应用，在对定位器以及机体进行连接的过程当中，可以使用工艺支撑的方式，对伺服电动机驱动定位器进行应用，在X、Y、Z这三个坐标方向上进行移动，协调多台定位器，让多台定位器联合起来，对飞机的大部件进行支撑以及调整，将飞机大部件的数字化对接配置进行实现[1]。

1.2 整体托架式对接系统

如果想要对整体托架对接系统进行应用，不能直接连接机体和定位器，定位器需要经过托架之后才能连接飞机部件，对伺服电机驱动托架进行应用，对机体部位的位姿进行调整。在调整整体托架式对接系统的过程当中，分级部件会均匀的受力，这样就不会产生很大的变形，可以更好地对产品进行设计，在生产线进行移动的过程当中，就会更加的便利。

2将大部件的对接姿态进行调整

在调整大部件的对接姿态时，需要对定位器以及控制软件形成的闭环控制回路进行应用，实时的控制整个飞机大部件的对接过程，这样可以对大部件的对接姿态进行实时的调整。对数字化测量系统进行应用，对对接的飞机大部件的位置精准的进行测量，对多轴数控系统进行应用，驱动分布式定位器，这样就可以使其在X、Y、Z这三个坐标方向上进行旋转以及移动，将大部件向对接位置进行移动，并且还要调整部件的对接姿态。定位器从实质上来说，是一种多运动轴机床，在伺服电机当中设置旋转编码器，对伺服电机进行应用，对定位器进行驱动，让其精准的进行运动。在驱动机构当中设置测力传感器，对对接部件受到的应力进行测量。如果在对接的过程当中，应力过大的话，那么就会对部件造成损坏[2]。

3测量以及净赚测量对接数字化

在对接飞机大部件的过程当中，对数字化测量系统进行应用，测量大部件的位置，数字化系统可以和自动定位器共同将闭环控制系统形成。数字化测量系统可以对目标点信号进行捕捉，并且还会处理捕捉到的信号，最终将对接的大部件位置信息形成。对工业以太网进行应用，将数字化对控系统以及对接控制系统之间的通信进行实现，对接控制系统在接收到位置信息之后，会处理信息数据，这样就可以将大部件的实时姿态以及位置计算出来，之后再对比计算结果以及理论结果，将位姿的误差得到，将其进行换算，最后换算成定位器所需要的移动值。最后将命令下达，对定位器进行调整，这样就可以将飞机大部件对接的精准性进行保证[3]。

4集成控制对接的过程

在进行飞机大部件数字化对接的过程中，对接过程的集成控制是个非常重要的过程，需要对集成控制软件进行应用，将集成控制实现。在集成控制系统当中有机地将多种模块进行了集合，这样可以在进行飞机大部件数字化对接的过程当中，将数据流的畅通流转进行保证。将对接流程的规范性进行保证，而且还要实时的调节以及检测大部件的对接姿态以及定位器的状态，这样可以将姿态调节路径生成，不仅可以将飞机部件安全进行保证，还可以对多个运动轴的联动进行应用，确定定位部件。

测量模块可以对对接现场的装配坐标系进行拟合以及构建，而且还可以进行空间测量，还可以进行数据测量。装配工艺规划以及数据管理模块可以管理任务以及用户，对大部件装配流程进行制定，还可以对数据进行管理，将工艺报表生成。仿真模块主要就是在线对接装配仿真飞机大部件，对飞机大部件的可装配性进行在线的评估，而且还可以将仿真结果作为依据和评估结果生成对接路径。算法模块就是位姿计算以及规划运动函数等。对接过程处理模块可以将飞机大部件对接调资手段进行提供，可以进行自动调资以及手动调资，运动控制模块就是控制定位器运动轴的运动。

5安全防护设计

为了将大部件入位进行满足，将其产生的负荷进行调整，对相关的载荷进行承受，需要将飞机大部件对接系统的强度进行保证。在对定位器进行设计的过程当中，可以进行分析以及计算设计负载裕度，在对其进行研究的过程当中，开展负载实验，对其进行检验。硬件限位可以将设备的安全有效地进行保证，将定位器各个运动轴运动行程作为依据，对行程开关进行设计，将位置限位进行实现。定位器运动轴运动到一定的位置之后就会自动将开关停止，并且同时还会发出警报，运动控制系统可以对定位器智能的进行判断，判断其是否达到一定的位置，是否有电流超载的情况，这样可以将设备的安全进行保证。

6结束语

综上，飞机大部件数字化对接技术这一工程相对比较系统性，需要对很多的因素进行考虑，而且在进行操作的整个过程当中相对比较复杂。在对其发展的过程当中，要对这项技术积极地进行研究，将国内外技术的交流进行加强，将自主创新活动不断加强，将中国的飞机制造水平不断提高。

参考文献

[1] 林雪竹，李丽娟，曹国华，等.大部件对接中iGPS高精度位姿测量优化设计[J].航空学报，2015，36（4）：1299-1311.

[2] 王青，郑飞，任英武，等.基于孔特征约束的飞机部件位姿优化方法[J].计算机集成制造系统，2017，23（2）：243-252.

[3] 郑博，李丽娟，林雪竹，等.飞机大部件数字化对接仿真技术研究[J].制造业自动化，2017，39（3）：163-166.