飛機先進裝配技術(shù)簡總結(jié).ppt

第七章 飛機先進裝配技術(shù)總結(jié),飛機先進裝配技術(shù),飛機部件自動對接裝配示意圖,目 錄,一、數(shù)字化測量技術(shù),三、自動裝配技術(shù),二、虛擬裝配技術(shù),四、自動化制孔技術(shù),一、數(shù)字化測量技術(shù),飛機裝配中常采用的數(shù)字化測量設(shè)備：經(jīng)緯儀，激光跟蹤儀，局域GPS（i GPS ），激光雷達。,經(jīng)緯儀：水平角和垂直角；如果要測量單點的坐標值需架設(shè)兩臺及其以上的經(jīng)緯儀。 經(jīng)緯儀分光學經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀兩類。 光學經(jīng)緯儀由人工讀數(shù)，電子經(jīng)緯儀讀數(shù)由屏顯顯示。,1.1 電子經(jīng)緯儀測量原理,電子經(jīng)緯儀測量角度,1.1 電子經(jīng)緯儀測量原理,電子經(jīng)緯儀測量單點坐標值,1.1 電子經(jīng)緯儀測量原理,雙經(jīng)緯儀測量三維坐標值原理：空間交會測量坐標系,1.2 激光跟蹤儀測量原理,單臺激光跟蹤儀能實現(xiàn)角度和單點三維坐標值測量。,靶球,1.2 激光跟蹤儀測量原理,1.3 局域GPS主要組成部件,激光發(fā)射器 傳感器 信號接收器 中央處理器,激光發(fā)射器運轉(zhuǎn)示意圖,激光發(fā)射扇面,坐標值測量示意圖,1.3 局域GPS主要組成部件,1.3 局域GPS測量原理,激光發(fā)射器運轉(zhuǎn)示意圖,激光發(fā)射扇面,坐標值測量示意圖,1.4 激光雷達,Az,El,R,Z,Y,X,x,y,z,激光雷達測量原理,1.4 激光雷達,1.4 激光雷達,激光雷達輔助飛機裝配,1.5 激光雷達、iGPS、激光跟蹤儀三種測量系統(tǒng)比較,測量精度 三種設(shè)備的測量精度由高到低依次為：激光跟蹤儀、激光雷達、 iGPS。 操作便捷性 iGPS擁有超大的有效工作范圍（2m300m），設(shè)備安裝到位后，無需轉(zhuǎn)站，用戶便可在被測物體周圍360輕松測量，且一次安裝，多次使用。激光雷達和激光跟蹤儀的水平和垂直角度測量范圍都有限制，并有擋光現(xiàn)象，因此需頻繁轉(zhuǎn)站，激光跟蹤儀還需要引光。,二、虛擬裝配技術(shù),零件數(shù)模,零件數(shù)模,零件數(shù)模,零件數(shù)模,約束,約束,關(guān)系,裝配模型,產(chǎn)品裝配模型信息獲取,裝配序列規(guī)劃,裝配路徑規(guī)劃,裝配干涉碰撞檢查,可裝配性分析評價,軟件環(huán)境,硬件,二、虛擬裝配技術(shù),主要研究內(nèi)容： （1）裝配模型信息。裝配模型是數(shù)字化預(yù)裝配序列規(guī)劃研究的前提，從虛擬制造和數(shù)字化預(yù)裝配的觀點來看，裝配模型應(yīng)該是一種集成化的信息模型，原則上支持面向全生命周期產(chǎn)品設(shè)計過程中與裝配有關(guān)的所有活動和過程，包括產(chǎn)品定義、生產(chǎn)規(guī)劃和過程仿真中與裝配相關(guān)的各個子過程。,（2）裝配序列規(guī)劃 裝配序列的表達應(yīng)考慮：從裝配模型直接推導(dǎo)出裝配序列的難易程度；裝配序列的各種表達方法之間是否易于實現(xiàn)變換；裝配序列各工序的關(guān)系是否表達清楚；能否保證裝配序列的完整性以及正確性；裝配序列表達所需的存儲空間。,二、虛擬裝配技術(shù),（3）裝配路徑規(guī)劃。裝配路徑是零部件在數(shù)字化預(yù)裝配空間中的運動軌跡。進行裝配路徑規(guī)劃，目的是實現(xiàn)無碰撞、無干涉裝配，起到保護零件和更快捷、更有效的裝配的作用。因此無論是對人工裝配，還是對機械的自動化裝配、柔性裝配或機器人裝配，都需要進行裝配路徑規(guī)劃。,二、虛擬裝配技術(shù),（4）數(shù)字化預(yù)裝配中的碰撞、干涉檢查。主要包括裝配路徑干涉檢驗，干涉和間隙體積計算等。物體在裝配過程中很有可能會發(fā)生碰撞、接觸及其他形式的相互作用?；?D物理模型的數(shù)字化預(yù)裝配必須能夠檢測物體之間的這種作用，并做出適當響應(yīng)，否則就會出現(xiàn)物體之間的相互穿透和彼此重疊等不真實的現(xiàn)象。裝配干涉檢驗可分為靜態(tài)干涉檢驗和動態(tài)干涉檢驗。,二、虛擬裝配技術(shù),（5）可裝配性評價?？裳b配性評價技術(shù)的進一步研究對于整個數(shù)字化預(yù)裝配技術(shù)的發(fā)展有著特別重要的意義。目前可裝配性評價的方法存在不少問題，技術(shù)還不成熟，仍然有很多技術(shù)問題有待于解決。,二、虛擬裝配技術(shù),DELMIA軟件在飛機虛擬裝配中的應(yīng)用,DELMIA中人體模型及結(jié)構(gòu),數(shù)字化預(yù)裝配環(huán)境,DELMIA軟件在飛機虛擬裝配中的應(yīng)用,數(shù)字化預(yù)裝配環(huán)境,（A）自然站立時人手作業(yè)域 （B）人體最大彎曲時人手作業(yè)域,數(shù)字化預(yù)裝配環(huán)境,Delmia下的裝配可達性檢驗,裝配操作人員沿裝配路徑進行裝配示意,二、虛擬裝配技術(shù),DPE中前梁裝配AO下各工序的操作流程圖,DPM中對各工序下每個零件的裝配過程流程圖,裝配工序規(guī)劃,二、虛擬裝配技術(shù),DPM中前梁裝配仿真過程,裝配仿真,三、飛機自動化裝配技術(shù),自動運輸技術(shù) 采用在線數(shù)字化測量、定位及監(jiān)控 建造移動裝配生產(chǎn)線 柔性工裝技術(shù),自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,6.9 新型飛機自動化裝配技術(shù)-F-35飛機裝配新方法,自動化運輸工具-AGV,自動化運輸工具-AGV,激光跟蹤儀,飛機設(shè)計測量點設(shè)計 坐標系統(tǒng)建立 激光跟蹤儀平臺設(shè)計 支撐結(jié)構(gòu)的剛性,激光跟蹤儀測量點檢測,波音767飛機采用移動生產(chǎn)線,多構(gòu)型壁板裝配平臺 數(shù)字量測量定位系統(tǒng),機身壁板柔性裝配,多構(gòu)型機身段裝配平臺 數(shù)字量測量定位系統(tǒng),機身大部件柔性裝配,千斤頂式自動定位器,托架式自動定位器,大部件柔性自動工裝技術(shù),模擬量/數(shù)字量驅(qū)動調(diào)整方法 激光跟蹤儀測量定位系統(tǒng) 支撐結(jié)構(gòu)的剛性設(shè)計,多點可調(diào)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)關(guān)鍵,多點柔性定位技術(shù),機身大部件對接平臺,可調(diào)整、數(shù)字控制、支撐結(jié)構(gòu)平臺 數(shù)字量測量、定位、夾緊系統(tǒng) 脈沖移動生產(chǎn)線,水平尾翼柔性裝配生產(chǎn)線,A318/A319/A320/A321總裝線 大型氣浮移動裝配平臺 數(shù)字化控制定位系統(tǒng),飛機總裝柔性生產(chǎn)線,A380 水平尾翼扭力盒裝配平臺,水平尾翼扭力盒裝配工裝定位方式,主定位,次定位,多點成形技術(shù)是柔性工裝設(shè)計的基礎(chǔ)，其基本思想是采用離散的點來擬合飛機裝配部件的三維型面，即以點代面。采用柔性工裝，可以使飛機裝配型架制造周期大大縮短，并可取代大部分固定裝配型架。利用它的可重構(gòu)性，一套柔性工裝可以裝配多種飛機零件。,6.11 飛機柔性裝配技術(shù)-柔性裝配的關(guān)鍵技術(shù),四、自動化制孔技術(shù),國外采用的先進制孔設(shè)備除數(shù)控自動鉆鉚機制孔外，還有機器人制孔、帶激光引導(dǎo)的精密數(shù)控制孔中心。 機器人制孔：由于機器人具有多自由度的優(yōu)點，特別適合于對具有復(fù)雜外形結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量制孔。它與手工制孔相比可提高效率35倍。F16戰(zhàn)斗機的垂尾石墨環(huán)氧復(fù)合材料蒙皮采用機器人制孔，不僅保證了制孔質(zhì)量，提高了制孔效率，還避免了石墨粉塵對操作人員的損害。 精密數(shù)控加工中心制孔：以F22為代表的第四