《飞行器装配工装应用与维护》课件-项目6：虚拟装配与数字化调姿

飞机机翼虚拟装配《飞行器装配工装应用与维护》1飞行器机翼的机构及作用2Holoens硬件使用3系统操作及模式4MR虚拟装配系统飞行器机翼的机构及作用PART.01一、飞行器机翼的机构及作用（一）飞行器机翼的机构及作用结构组成1骨架系统；

2蒙皮与覆盖层；3控制面与增升装置。‌一、飞行器机翼的机构及作用（一）飞行器机翼的机构及作用作用：产生升力；操纵与稳定；结构与功能。Holoens硬件使用PART.02二、Holoens硬件使用（一）Holoens硬件使用（1）头盔后方右侧圆形按钮（启动键）用于启动Hololens或者关闭Hololens转为待机状态，长按圆形按钮将彻底关闭Hololens设备。二、Holoens硬件使用（一）Holoens硬件使用（2）头盔前方左侧的加减按钮（亮度键）用于增加或降低画面亮度。二、Holoens硬件使用（一）Holoens硬件使用（3）头盔前方右侧的加减按钮（音量键）用于增加或降低系统音量。二、Holoens硬件使用（二）Holoens基础手势系统操作及模式PART.03三、系统操作及模式（一）启动系统登录Hololens系统后，查看主菜单面板外缘右侧，点击“应用”按钮，检查所有应用列表。在应用列表中寻找“FlatTailAssembly”程序并点击，启动本系统。系统启动后将依次显示logo并播放欢迎语。三、系统操作及模式（一）启动系统（1）第一位用户（主机）须先站在合适的位置保持不动并目视前方，通过章节3.1叙述的方式启动本系统。多人协同操作下的系统启动三、系统操作及模式（一）启动系统（2）后续用户（从机）启动前，将设备交给第一位用户（仍然需要在同一位置保持不动并目视前方），交给第一位用户启动本系统。多人协同操作下的系统启动MR虚拟装配系统PART.04四、MR虚拟装配系统（一）MR虚拟装配系统功能（1）虚实结合；（2）装配指导；（3）辅助资料。四、MR虚拟装配系统（二）MR虚拟装配模式选择多人协同操作下的系统启动第一位用户（主机）须先站在合适的位置保持不动并目视前方，通过章节3.1叙述的方式启动本系统。后续用户（从机）启动前，将设备交给第一位用户（仍然需要在同一位置保持不动并目视前方），交给第一位用户启动本系统。四、MR虚拟装配系统（二）MR虚拟装配模式选择用户点击“虚实匹配”，“匹配模型”按钮后，场景中出现半透明的白色虚拟型架，用户通过手势拖拽、旋转和缩放型架，确保虚拟型架与真实型架的大小、角度和位置相匹配。四、MR虚拟装配系统（二）MR虚拟装配模式选择装配指导功能必须在虚实匹配功能完成后执行，即确认放置型架后进行装配指导。点击“装配指导”按钮，在确认定位的位置周围将出现步骤面板，用于提示当前主要步骤和步骤说明。四、MR虚拟装配系统（三）辅助资料点击“视频资料”按钮，将在默认型架位置的右侧显示视频资料面板，用户可以自行拖动视频资料面板。再次点击按钮将关闭视频资料面板。点击“文本资料”按钮，将在默认型架位置的右侧显示文本资料面板，用户可以自行拖动文本资料面板。再次点击按钮将关闭文本资料面板。四、MR虚拟装配系统Q：多人协作时，互相之间的定位有误差？A：首先请确保按照文档中的内容，在同一位置和视角启动本系统。需要确保位置和视角相同，当启动并播放欢迎语时即可认为完成启动。全部启动完毕后，可以佩戴设备并随意移动，此时定位误差可以控制到最小。Q：系统运行一段时间后，系统自动关闭？A：Hololens在运行一段时间后，可能会由于过热原因自动关闭当前程序，任何Hololens程序的推荐使用时间为2小时左右，并且确保不要开启直播流和录像等高能耗操作，防止程序很快由于过热而退出。Q：在某台设备启动主机模式一段时间后，中途用另一台设备可以以从机模式加入吗？A：可以，可以以不同的时间点加入到主机中，但是需要注意几点：首先从机加入时还是需要在同一个位置和视角加入到主机；此外当前阶段新的从机加入后，需要主机执行一次“重置场景”功能，保证所有设备内容重置。常见问题飞机平尾虚拟装配《飞行器装配工装应用与维护》1飞行器平尾的构成及作用2虚拟装配技术原理3飞行器平尾虚拟装配系统4飞行器平尾装配实施及总结飞行器平尾的构成及作用PART.01一、飞行器平尾的构成及作用（一）飞行器平尾的机构及作用飞行器的平尾，也就是水平尾翼，可是飞行器上非常重要的一个部分哦。下面来详细说说它的结构和作用：结构平尾通常由水平安定面和升降舵这两个主要部分组合而成（有的全动型平尾没有明显的水安安定面和升降舵区分）。一、飞行器平尾的构成及作用（一）飞行器平尾的机构及作用作用：保持飞机平衡；控制飞行姿态；增强飞行稳定性。虚拟装配技术原理PART.02二、飞机装配工装应用维护、、（一）VR虚拟装配原理二、飞机装配工装应用维护（二）飞行器平尾虚拟装配系统01.系统构架及详细说明二、飞机装配工装应用维护（二）飞行器平尾虚拟装配系统虚拟装配系统使用；手柄功能；手套功能。二、飞机装配工装应用维护（二）飞行器平尾虚拟装配系统虚拟装配射线；数据手套手势。二、飞机装配工装应用维护（三）飞行器平尾虚拟装配实施功能名称功能说明任务板在手柄上方显示当前任务的执行情况信息。其中包括：1.当前装配作业任务的总流程。2.当前装配作业的完成情况。重置场景重置当前装配零件的位置、装配状态、装配单独零件的时长以及装配完成列表情况。操作总时长点击手柄上的“总时长”按钮，在手柄前端上方显示操作总时长的3DUI信息。单零件装配时长点击手柄上的“单零件装配时长”按钮，在手柄前端上方显示当前装配步骤中所经过的时间，以3DUI信息的方式显示。退出保存操作记录信息，关闭程序。二、飞机装配工装应用维护（四）飞行器平尾虚拟装配流程飞机大部件数字化调资对合-1《飞行器装配工装应用与维护》课程导入1调资对合前的准备2对合测量场的构建调资对合前的准备PART.01一、调资对合前的准备（一）操作人员上岗要求01操作人员应接受培训，持证上岗；02操作人员应掌握基于数字量协调的飞机装配模式，了解空间刚体运动学和数控系统的工作原理、设备工作范围和工装系统的性能参数；一、调资对合前的准备（一）操作人员上岗要求03操作人员应熟练掌握大部件对合所用测量设备的工作原理、性能参数、测量范围，具备误差分析能力；04操作人员应具备基本的安全防护知识和技能。一、调资对合前的准备（二）工作环境要求工作现场应保持空气洁净，不能有浮尘、渣屑等影响激光光路传播的杂质。在激光传播路径上不可有明显的空气扰动；对接过程中，环境温度应满足产品、工装和设备的使用要求，温度变化率小于±3℃/h；测量过程中，环境振动、气流扰动和电磁场应在测量仪器允许的范围内。一、调资对合前的准备（三）测量设备选用要求激光跟踪仪：10m范围内测量精度不低于0.1mm，具有断光再续和自动测量功能，设有标准数据及通信接口；01室内空间定位系统：20m范围内测量精度不低于0.2mm，可实现动态多点目标跟踪测量；02一、调资对合前的准备（三）测量设备选用要求激光雷达：20m范围内测量精度不低于0.1mm，设有标准数据及通信接口；03测量附件：同时使用不同测量设备时，测量附件应统一，测量附件应为防锈蚀材质，配合面具有较高的硬度，配合精度高于被测点装配精度要求；04测量软件：测量软件系统应能兼容多种测量设备。05一、调资对合前的准备（四）安全防护要求大部件对合系统运动前应保持设备清洁，保证运动路径上无障碍，设备及附属装置等状态均良好，符合设备运行要求；确保能源、材料、工具、检测仪器、安全防护措施及用具均符合设备启动要求；待装配对象应按照工艺方案要求完成相关准备工作；吊挂点、工艺接头等应在定检周期内，并且按照要求完成安装；一、调资对合前的准备（四）安全防护要求各测量点应按照要求进行标识；飞机部件姿态调整、定位和对合过程中，禁止非工作人员进入工作区域。工作人员应与数控定位器等运动装置保持安全距离；对合全过程应安排人工监控，避免飞机部件碰撞；工作人员走动时，应注意工装系统的运动部件，避免发生人身伤害；设备维修、保养工作必须由专业人员在断电状态下进行。对合测量场的构建PART.02二、对合测量场的构建（一）坐标变换只有物体的位置（平移变换）和朝向（旋转变换）发生改变，而形状不变，得到的变换称为刚性变换。刚性变换是最一般的变换。二、对合测量场的构建（一）坐标变换平移变换旋转变换二、对合测量场的构建（二）对合测量场的构建开始装配准备建立工作坐标系产品吊装定位测量拟定调资对合二、对合测量场的构建（三）构建和使用测量场的基本原则测量基准的选取对测量一致性和测量精度影响较大，零部件测量基准的优先级如下：（1）测量基准与设计基准一致；（2）测量基准与工艺基准一致；（3）测量基准与加工基准一致。二、对合测量场的构建（四）公共基准点设置要求公共基准点用于测量场坐标系的建立，其设置应符合以下要求：（1）基准点应设置在稳定、刚性强的位置上，如专用地基、工装骨架等；（2）辅助基准点每次使用前应通过基准点校准；（3）基准点和辅助基准点构成的测量空间应将所有测量点位包含在内；（4）单次建站的基准点数量一般不少于7个。所有基准点不能共线或共面，且基准点应覆盖或包络被测要素；二、对合测量场的构建（四）公共基准点设置要求公共基准点用于测量场坐标系的建立，其设置应符合以下要求：（5）多台设备同时测量或单台设备转站时，使用的公共基准点数量不少于4个，且所使用的基准点不得共线或共面；（6）公共基准点优先使用产品基准点。二、对合测量场的构建（五）测量工艺规划要求测量工艺规划的内容包括测量点选取、测量仪器站位设计、测量工艺划分和测量路径设计，要求如下:01测量点选取应遵照工艺和设计要求进行，尽量选取在定位点、关键特征孔、工艺孔或孔位精度要求较高的位置。测量点应分布合理、具有代表性，测量点云应能最人程度包络被测物体，减小测量误差。测量点数对测量成本影响较大，在满足测量需求的前提下应尽量减少测量点数。对于一些采用光学仪器间接测量的特征（如直径、曲线半径、法线和轴线等），应视具体条件合理布置测量点。测量点应在强度高、刚性好、变形较小的结构件上选取，尽量设置在设计分离面、工艺分离面上以保证可达性；二、对合测量场的构建（五）测量工艺规划要求测量工艺规划的内容包括测量点选取、测量仪器站位设计、测量工艺划分和测量路径设计，要求如下:02测量仪器的站位数量应尽可能减少，避免测量仪器因转站导致测量精度产生偏；03测量工艺划分。应按空间位置、与测量仪器距离和测量可达性等将测量点分组，并指派给相应测量站位；04测量路径应根据各站位测量便利性、经济性等指标设计顺序。1调资对合前的准备2对合测量场的构建在测量场构建中，为什么强调测量基准应优先与设计基准一致？如果无法做到，可能带来什么影响？假设你负责一个机翼与机身对接项目，在布置激光跟踪仪时发现，无论将仪器放在哪个位置，总有部分关键测量点被遮挡。请问，你可以采取哪两种主要的技术方案来解决这个问题？飞机大部件数字化调资对合-2《飞行器装配工装应用与维护》课程导入1飞机机身部件数字化调姿对合2飞机翼身数字化调姿对合飞机机身部件数字化调姿对合PART.01一、飞机机身部件数字化调姿对合在完成测量场构建后，操作人员需要分别测量机身固定部段和活动部段上的OTP点，操作平台完成机身部件的调姿对合。数字化调姿对合过程中会用到计算机控制、激光测量、信息处理与反馈等技术，其过程是：将对合部件吊装至可调设备上，并在装配过程中不断采集部件实际位姿与理论位姿的偏差信息，通过计算机发出控制指令，带动同服电机或液压装置执行联动机构的调整与定位。一、飞机机身部件数字化调姿对合按照对合装配的顺序，机身部件的对合分为带翼对合和成龙对合。带翼对合是指带中央翼的飞机中段先与外翼进行对合，然后再与机身前后段对合。采用带翼对合方式的飞机有C909、B747-8等。一、飞机机身部件数字化调姿对合（一）带翼对合的特点及优势带翼对接是指带中央翼的飞机中段先和外翼进行对接，然后再与机身前后段进行对接的方法；飞机研制期往往采用该方法，或在批量不大时采用的就是此方法。特点及优势（1）将外翼与机身对合的工作量安排在全机对合前，利于缩短全机对合周期；（2）对于中小型飞机，带翼对合利于扩大机翼安装空间；（3）机身中段通常是全机对合的基准。翼身提前对合有利于保持全机对合基准的稳定性；（4）处于研制期或小批量生产的飞机通常采用带翼对合方式。一、飞机机身部件数字化调姿对合（二）成龙对合的特点及优势成龙对合又称为纵向成龙，是指机身各段先实现对合，然后再与机翼对合的方法。采用成龙对合的飞机有A320、B737、庞巴迪“挑战者”300等。特点及优势（1）无机翼情况下，机身外表面在对接时视野无阻碍；（2）特别适合于远距离生产运输的情况；（3）易于进行全机或机身部段内系统预安装，减少总装阶段的工作量；（4）处于批量生产阶段的飞机通常采用成龙对合方式。一、飞机机身部件数字化调姿对合按照联动方式，机身部件的对合方式可以分为支点式联动对合和托架式联动对合。通过大量POGO（postureorientationguidanceandoperation）柱形成一个点状网络系统。这种对合方式一股需要在部件关键位置上安装专用工装，保证部件上既有用于部件吊装的吊点，也有支撑球头可与POGO柱的支撑球窝一对一连接。空客公司的大部分机型均采用了支点式联动对合方式。支点式联动对合一、飞机机身部件数字化调姿对合按照联动方式，机身部件的对合方式可以分为支点式联动对合和托架式联动对合。关键点在于放弃了POGO柱与机体表面支撑接头的连接，转而通过带有保形功能的固定托架将机体托起参与对合。这种对合方式使飞机部件对接更稳定、更准确、更不容易变形。波音公司的B787率先采用了托架式联动对合方式。托架式联动对合一、飞机机身部件数字化调姿对合飞机翼身数字化调姿对