飛機大部件裝配外形數(shù)字化組合測量技術的探究

飛機大部件裝配外形數(shù)字化組合測量技術的探究

Summary：目前，飛機大部件裝配外形數(shù)字化組合測量技術逐漸受到重視，而隨著我國飛機大部件裝配外形數(shù)字化組合測量技術的引進，該技術在航天工業(yè)制造方面的應用和發(fā)展其中關鍵性的作用。同時，作為一種飛機裝配的技術,它具有獨特的優(yōu)勢：集數(shù)字化控制測量等各種技術為一體，協(xié)調合作，切實解決飛機大部件裝配問題。本文主要通過對提高飛機大部件裝配外形數(shù)字化組合測量技術的必要性，以及關于飛機裝配外形數(shù)字化組合測量技術的應用分析進行分析，并針對出現(xiàn)的一些問題提出加強飛機裝配數(shù)字化組合測量工作的對策，以全面推進數(shù)字化組合測量技術在航天工業(yè)飛機大部件裝配外形工作當中的的應用，從整體上提高飛機裝配技術水平和質量，促進社會數(shù)字技術的不斷發(fā)展。Keys：飛機大部件、裝配外形、數(shù)字化組合、測量技術探究一、提高飛機大部件裝配外形數(shù)字化組合測量技術的必要性

為了確保飛機的安全性，航天工業(yè)制造方面飛機大部件裝配工作本身的要求是比較高的，需要確保飛機外形的相關數(shù)據(jù)的準確性，因為飛機大部件的裝配，其中包括了機翼和機身裝配，這兩個部位是飛機的重要構成，也是飛機裝配的一個重要的部分。因此，對飛機裝配外形的精度進行嚴格把關，離不開數(shù)字化組合測量技術的應用。該技術是保證飛機大部件裝配外形的重要保障，并且對飛機制造整體的檢測技術和水平有著非常大的影響。同時，數(shù)字化組合測量技術還能促進飛機大部件裝配外形工作效率的提高，與傳統(tǒng)的測量方法不同，數(shù)字化組合測量技術能夠很好地克服飛機外形尺寸比較大，檢測精度掌握不準以及曲面測量等方面困難，充分使用先進的數(shù)字化技術對獲取機身機翼等飛機大部件外形數(shù)據(jù)，從而減少飛機大部件裝配外形制造時間的投入，不斷提高飛機制造的整體質量和水平。二、關于飛機裝配外形數(shù)字化組合測量技術的應用現(xiàn)狀分析

1.就目前來說，由于受到傳統(tǒng)的飛機大部件裝配測量工作的限制，航天工業(yè)使用的測量技術越來越不能適應新時代的航天發(fā)展的實際需要，因為對于現(xiàn)階段的飛機部件裝配來說，為了達到測量飛機大部件裝配外形的預期目標，滿足現(xiàn)代化的飛機裝配需求，就必須提高測量技術的要求，切實解決飛機大部件裝配的各方面問題。目前我國許多在數(shù)字化組合測量技術研究領域方面的專家和學者對該技術進行了更加深入的探索，比如說充分利用激光跟蹤儀和攝影測量系統(tǒng)等先進設備和途徑對飛機大部件裝配外形進行測量，后來有學者將激光跟蹤儀和關節(jié)管測量儀結合起來，共同組成了更加完備的測量設備和技術。通過使用這些現(xiàn)代化的技術，大大減少了測量的誤差，得到的數(shù)據(jù)更加精準，飛機大部件裝配外形測量工作的效率顯著提高。

2.誠然，使用單一的測量設備有著明顯的缺點，因為僅僅使用一種類型的設備，會導致各個方面不能兼顧。比如說使用激光跟蹤儀，即使該設備測量的準確度比較高，測量的范圍也比較大，然而在對測角的準確度是不夠的，容易受到環(huán)境因素的影響，測量所用的時間也比較長，不夠高效率，因此僅僅依靠激光跟蹤儀是無法進行一些比較復雜部件的測量工作。而工業(yè)攝影測量儀則具有體積小攜帶方便的優(yōu)點，在具體的飛機大部件測量工作當中發(fā)揮著比較重要的作用，因為環(huán)境方面對該設備的干擾比較小。其次是對于一些比較分散的測量點以及曲面變化比較大的飛機大部件，可以使用關節(jié)管測量儀進行測量工作，該設備能夠有效地獲取到飛機大部件復雜型面更加精細的數(shù)據(jù)。由此可見，推進飛機大部件裝配外形測量工作，需要積極運用數(shù)字化組合測量技術，以提高飛機大部件裝配外形測量整體的質量效率。三、加強飛機裝配數(shù)字化組合測量工作的對策

在進行飛機大部件裝配測量工作之前，需要提前做好測量設備等準備工作，接著嚴格按照要求進行飛機大部件裝配外形測量工作。在測量的過程當中要始終保持監(jiān)控，做好數(shù)據(jù)的保存和管理工作，以保證相關數(shù)據(jù)的準確性。具體可以從以下幾個方面完成：

1.首先，飛機大部件的裝配部件要放到指定的位置，接著調整一下工裝的位置，并仔細檢查，以確保配件能夠安裝成功。把相關工裝的位置調整好之后就可以進行下一個步驟裝配件入位。在這個過程當中可以使用吊裝設備進行操作，同時完成相關的裝配數(shù)模的導入工作，比如說工裝數(shù)模和裝配件數(shù)字標工，以及激光跟蹤儀模型等等，這些都是進行飛機裝配件的入位所必需的設備。同時，為了確保飛機裝配工作的順利展開，工作人員需要格外注意的事情是在導入裝配數(shù)模之前，要先預熱好各個設備，并仔細檢查所有的跟蹤儀是否能夠正常運轉，以及網絡狀況是否良好等，做好控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和網絡組建等各方面的準備工作，保證軟件系統(tǒng)處于初始化狀態(tài)，切實為飛機裝配入位提供強有力的保障。在裝配入位的過程當中，飛機裝配的工作人員通過操作發(fā)出執(zhí)行命令后，裝配測量系統(tǒng)開始運作，各種跟蹤儀也開始測量工作。裝配測量系統(tǒng)獲取各個測量點的數(shù)據(jù)并進行指揮，計算出結果之后進行裝配。而激光跟蹤儀則執(zhí)行采集測量點數(shù)據(jù)的任務，進行各種誤差測算，確保數(shù)據(jù)的精確度。

2.實時并行協(xié)同測量。為了確保在飛機大部件動態(tài)裝配的實現(xiàn)實時仿真，就必須使用一定數(shù)量的激光跟蹤儀進行裝配外形的測量工作，保證跟蹤儀及時獲取到有效的裝配部件的位置信息，各跟蹤儀需要在裝配過程中進行協(xié)同合作，始終保持測量工作同步進行。并行測量技術是飛機裝配測量的重點，為了促進網絡通信和各激光跟蹤儀的有效鏈接，可以使用適用各測量設備，且范圍較廣的測量方法，比如說使用基于多線程技術的實時并行協(xié)同的測量方法，方便工作人員對測量數(shù)據(jù)進行管理，從而保持測量數(shù)據(jù)的準確性。

3.建立局域網絡建立方式。建立局域網絡有兩種方式：有線路由和無線鏈接，多線程測量方式。其中，多線程通信連接測量方式，其客戶端能夠根據(jù)激光跟蹤儀的具體數(shù)量，控制各個激光跟蹤儀，同時由數(shù)量安排線程的動態(tài)分配工作，各個線程的安排明確且精準，全面輔助激光跟蹤儀的測量。多線程通信連接測量的客戶端通過主線程可以調整激光跟蹤儀的測量模式，控制激光跟蹤儀進行動態(tài)測量工作。實際的測量過程可以分成以下幾個方面：

在飛機大部件裝配外形測量工作的過程當中，首先進行動態(tài)分配各個激光跟蹤儀的測量線程，同時要確保所有的線程與激光跟蹤儀能夠建立有效的通信連接，將測量模式調整為動態(tài)測量之后建立完整的測量系統(tǒng)，始終保持測量線程為飛機裝配測量運行狀態(tài)，并向激光跟蹤儀發(fā)出指令，通過各個測量線程指揮激光跟蹤儀進行裝配測量工作。收到指令的激光跟蹤儀進入測量測量狀態(tài)，在這個狀態(tài)之下的激光跟蹤儀能夠有效獲取到測量點的數(shù)據(jù)，得到的各測量點的數(shù)據(jù)能夠并及時反饋到主線程，再由主線程進行相關測量數(shù)據(jù)的打包工作，統(tǒng)一發(fā)送到控制系統(tǒng)。為了保證數(shù)據(jù)的準確性，測量需要多次進行，以得到測量點數(shù)據(jù)的平均值，最后反饋到控制系統(tǒng)，由進行數(shù)據(jù)的匯總和分析之后，執(zhí)行裝配動作。

此外，為了確保數(shù)據(jù)的準確性，測量線程的控制系統(tǒng)必須進行實時監(jiān)控測量，同時保證激光跟蹤儀保持運行狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)必須定期作出測量指令，方便測量線程得到有效的位置信息，以及一些相關的測量數(shù)據(jù)。在主線程得到仿真測量數(shù)據(jù)之后，發(fā)送給仿真和裝配系統(tǒng)，并執(zhí)行動作。最后在一次裝配工作順利結束之后，再次進行測量數(shù)據(jù)整理工作，同時關閉測量線程和取消激光跟蹤儀的連接，得到的數(shù)據(jù)以文件形式保存?？偨Y

總而言之，由于飛機大部件裝配外形尺寸比較大和曲面等方面的限制，裝配測量工作比較復雜且難度大，為了更好地獲取準確的測量數(shù)據(jù)，提高航天工業(yè)測量工作的效率，就必須重視數(shù)字化組合測量技術在飛機裝配當中的應用，以不斷提高測量技術的質量和水平。Reference[1]付刺利.數(shù)字化測