飞机先进装配技术简总结课件.ppt

第七章飞机先进装配技术总结,飞机先进装配技术,飞机部件自动对接装配示意图,目录,一、数字化测量技术,三、自动装配技术,二、虚拟装配技术,四、自动化制孔技术,一、数字化测量技术,飞机装配中常采用的数字化测量设备：经纬仪，激光跟踪仪，局域GPS（iGPS），激光雷达。,经纬仪：水平角和垂直角；如果要测量单点的坐标值需架设两台及其以上的经纬仪。经纬仪分光学经纬仪和电子经纬仪两类。光学经纬仪由人工读数，电子经纬仪读数由屏显显示。,1.1电子经纬仪测量原理,电子经纬仪测量角度,1.1电子经纬仪测量原理,电子经纬仪测量单点坐标值,1.1电子经纬仪测量原理,双经纬仪测量三维坐标值原理：空间交会测量坐标系,1.2激光跟踪仪测量原理,单台激光跟踪仪能实现角度和单点三维坐标值测量。,靶球,1.2激光跟踪仪测量原理,1.3局域GPS主要组成部件,激光发射器传感器信号接收器中央处理器,激光发射器运转示意图,激光发射扇面,坐标值测量示意图,1.3局域GPS主要组成部件,1.3局域GPS测量原理,激光发射器运转示意图,激光发射扇面,坐标值测量示意图,1.4激光雷达,Az,El,R,Z,Y,X,x,y,z,激光雷达测量原理,1.4激光雷达,1.4激光雷达,激光雷达辅助飞机装配,1.5激光雷达、iGPS、激光跟踪仪三种测量系统比较,测量精度三种设备的测量精度由高到低依次为：激光跟踪仪、激光雷达、iGPS。操作便捷性iGPS拥有超大的有效工作范围（2m300m），设备安装到位后，无需转站，用户便可在被测物体周围360轻松测量，且一次安装，多次使用。激光雷达和激光跟踪仪的水平和垂直角度测量范围都有限制，并有挡光现象，因此需频繁转站，激光跟踪仪还需要引光。,二、虚拟装配技术,零件数模,零件数模,零件数模,零件数模,约束,约束,关系,装配模型,产品装配模型信息获取,装配序列规划,装配路径规划,装配干涉碰撞检查,可装配性分析评价,软件环境,硬件,二、虚拟装配技术,主要研究内容：（1）装配模型信息。装配模型是数字化预装配序列规划研究的前提，从虚拟制造和数字化预装配的观点来看，装配模型应该是一种集成化的信息模型，原则上支持面向全生命周期产品设计过程中与装配有关的所有活动和过程，包括产品定义、生产规划和过程仿真中与装配相关的各个子过程。,（2）装配序列规划装配序列的表达应考虑：从装配模型直接推导出装配序列的难易程度；装配序列的各种表达方法之间是否易于实现变换；装配序列各工序的关系是否表达清楚；能否保证装配序列的完整性以及正确性；装配序列表达所需的存储空间。,二、虚拟装配技术,（3）装配路径规划。装配路径是零部件在数字化预装配空间中的运动轨迹。进行装配路径规划，目的是实现无碰撞、无干涉装配，起到保护零件和更快捷、更有效的装配的作用。因此无论是对人工装配，还是对机械的自动化装配、柔性装配或机器人装配，都需要进行装配路径规划。,二、虚拟装配技术,（4）数字化预装配中的碰撞、干涉检查。主要包括装配路径干涉检验，干涉和间隙体积计算等。物体在装配过程中很有可能会发生碰撞、接触及其他形式的相互作用。基于3D物理模型的数字化预装配必须能够检测物体之间的这种作用，并做出适当响应，否则就会出现物体之间的相互穿透和彼此重叠等不真实的现象。装配干涉检验可分为静态干涉检验和动态干涉检验。,二、虚拟装配技术,（5）可装配性评价。可装配性评价技术的进一步研究对于整个数字化预装配技术的发展有着特别重要的意义。目前可装配性评价的方法存在不少问题，技术还不成熟，仍然有很多技术问题有待于解决。,二、虚拟装配技术,DELMIA软件在飞机虚拟装配中的应用,DELMIA中人体模型及结构,数字化预装配环境,DELMIA软件在飞机虚拟装配中的应用,数字化预装配环境,（A）自然站立时人手作业域（B）人体最大弯曲时人手作业域,数字化预装配环境,Delmia下的装配可达性检验,装配操作人员沿装配路径进行装配示意,二、虚拟装配技术,DPE中前梁装配AO下各工序的操作流程图,DPM中对各工序下每个零件的装配过程流程图,装配工序规划,二、虚拟装配技术,DPM中前梁装配仿真过程,装配仿真,三、飞机自动化装配技术,自动运输技术采用在线数字化测量、定位及监控建造移动装配生产线柔性工装技术,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,2019/12/13,35,可编辑,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,6.9新型飞机自动化装配技术-F-35飞机装配新方法,自动化运输工具-AGV,自动化运输工具-AGV,激光跟踪仪,飞机设计测量点设计坐标系统建立激光跟踪仪平台设计支撑结构的刚性,激光跟踪仪测量点检测,波音767飞机采用移动生产线,多构型壁板装配平台数字量测量定位系统,机身壁板柔性装配,多构型机身段装配平台数字量测量定位系统,机身大部件柔性装配,千斤顶式自动定位器,托架式自动定位器,大部件柔性自动工装技术,模拟量/数字量驱动调整方法激光跟踪仪测量定位系统支撑结构的刚性设计,多点可调支撑结构设计技术关键,多点柔性定位技术,机身大部件对接平台,可调整、数字控制、支撑结构平台数字量测量、定位、夹紧系统脉冲移动生产线,水平尾翼柔性装配生产线,A318/A319/A320/A321总装线大型气浮移动装配平台数字化控制定位系统,飞机总装柔性生产线,A380水平尾翼扭力盒装配平台,水平尾翼扭力盒装配工装定位方式,主定位,次定位,多点成形技术是柔性工装设计的基础，其基本思想是采用离散的点来拟合飞机装配部件的三维型面，即以点代面。采用柔性工装，可以使飞机装配型架制造周期大大缩短，并可取代大部分固定装配型架。利用它的可重构性，一套柔性工装可以装配多种飞机零件。,6.11飞机柔性装配技术-柔性装配的关键技术,四、自动化制孔技术,国外采用的先进制孔设备除数控自动钻铆机制孔外，还有机器人制孔、带激光引导的精密数控制孔中心。机器人制孔：由于机器人具有多自由度的优点，特别适合于对具有复杂外形结构的高质量制孔。它与手工制孔相比可提高效率35倍。F16战斗机的垂尾石墨环氧复合材料蒙皮采用机器人制孔，不仅保证了制孔质量，提高了制孔效率，还避免了石墨粉尘对操作人员的损害。精密数控加工中心制孔：以F22为代表的第四代战斗机部件装配采用快速装配技术