《飞行器装配工装应用与维护》课件-3.2柔性工装系统控制原理

揭秘柔性工装《飞行器装配工装应用与维护》飞机制造新趋势现代飞机制造中，对工装灵活性要求提高，以适应多品种、小批量生产。柔性工装成为解决刚性工装固定性问题的创新方案柔性装配工装研究针对飞机舱门，本文深入探讨柔性装配工装，强调其在满足制造需求和提升生产效率方面的优势（一）柔性工装的定义【柔性工装的定义和特点】、、柔性工装，又称弹性体曲面柔性定位技术，该技术通过调整、控制等手段来动态生成所需的工装定位叫做柔性工装。柔性工装技术是基于产品数字量尺寸协调体系的可重组的模块化、自动化装配工装技术。柔性工装的目的是“一架多用”，免除设计和制造各种零部件装配的专用固定型架、夹具，可降低工装制造成本、缩短工装准备周期、减少生产用地，同时大幅度提高装配生产率，尤其对于飞机装配过程需要大量的专用夹具而言。【柔性工装的定义和特点】（一）柔性工装的定义（二）柔性工装的特点【柔性工装的定义和特点】

1.柔性化柔性工装的拼装方式多样，可达到多数专用夹具同样的定位与夹紧功能。拼装快速，装拆方便，工作台面可以根据工件形状、大小进行拼装组合。台面上的刻度和模块尺寸的设计，使操作者即使不借助量具，也可迅速搭出所需工装。

2.模块化柔性工装实现了对所有组件标准化、系列化，可以达到选用最少的模块实现各种快速定位与夹紧功能的效果。此外，模块化的优势也体现在当使用不当造成部件损坏时，只需进行模块化更换，无需报废整个工装设备。（二）柔性工装的特点【柔性工装的定义和特点】

3.数字化柔性工装从设计、制造、安装到应用均广泛采用数字量传递的方式，可以实现全程数字化传递路线。

4.普适性在飞机实际制造和装配过程中，由于飞机零部件产品种类繁多、工序复杂，且产品定制化程度高，柔性工装的优势体现于其可满足不同实际生产对工装设备的要求，对飞机装配工艺过程具有普适性。（二）柔性工装的特点【柔性工装的定义和特点】

5.经济性柔性工装虽然需要一次性投资较大，但与传统工装不同的是，每次产品变化而投入的专用工装的费用和时间较少。装置操作简便，使用安全。可根据需要快速拼接出不同要求的工装，这便对操作者要求较低，节省人力成本。

6.精准性航空零部件的精度要求高，而柔性工装即使在较大载荷下，其变形量仍维持在较小的数量级范围内，完全可以满足绝大多数的飞机制造与装配加工精度要求。典型舱门柔性工装应用随着航空工业的飞速发展，飞机制造过程中对于工装的需求也日益增加。传统的刚性工装由于其固定性，无法满足现代飞机制造中多品种、小批量的生产需求。因此，柔性工装应运而生，其灵活性和适应性为飞机制造带来了巨大的便利。本文针对飞机舱门的柔性装配工装进行研究和分析。典型舱门柔性虚拟装配、、柔性工装通过控制系统预先设定好每个定位吸盘的空间坐标，在通过交流伺服电机驱动万向真空吸盘沿着X,Y,Z方向移动，生成与登机门表面相符合的吸附点阵，当安装其他类似舱门表面弧度发生变化时，吸盘吸附点阵可以再次根据工件的弧度和大小进行坐标转换，以满足不同弧度曲面的要求，实现工装的柔性化，进行一对多的装配，且该柔性工装系统扩展性强，可以任意增加、减少吸盘的使用个数，且每个吸盘可以相互替换，可以进行单轴驱动，便于控制。典型舱门柔性虚拟装配典型舱门柔性工装系统典型舱门柔性工装系统概述柔性工装系统，解决飞机舱门多样化制造需求，通过模块调整适应不同结构尺寸支撑模块设计与应用支撑模块设计着重于稳定舱门，适应不同尺寸，强调调节便利与应力控制定位模块功能与调整定位模块确保舱门与工装位置准确，通过定位销和定位板进行快速调整，保证装配的精度和稳定性夹紧与检测模块作用夹紧模块固定舱门，防止装配时移动或变形；检测模块实时监测装配参数，确保质量柔性工装系统控制原理柔性工装装配流程蒙皮安装在蒙皮耳片定位器上吸盘组件达到理论位置拆除耳片定位器零点定位器松开框架的零点定位销与蒙皮吸盘框架的零点定位器脱离蒙皮与骨架进行钻孔与铆接零点定位器锁紧框架的零点定位销与蒙皮吸附框架的零点定位器配合框架与登机门组件装配体装配到移动框架上利用蒙皮定位登机门组件装配体蒙皮并利用压板压紧蒙皮对登机门组件装配体进行补铆下架【前导知识】：柔性工装3D打印柔性工装3D打印优势提高飞机装配效率，降低成本，增强设计自由度，实现高效安全结构技术应用细节设计优化快速验证，选用高强度材料，采用LMD或EBM打印，后处理与组装，严格质量控制优势与效果3D打印技术缩短生产周期，降低制造成本，优化设计，实现个性化定制，提高工装适应性【任务实施】01工作单指导与流程按照工作单流程操作，逐项签字确认，确保航空维修标准，所有步骤无遗漏，正确，最后由教员复查02实习项目详情实习项目：飞机柔性工装3D打印制造，4H学时，需3D打印机、粉末烧结机等设备，材料包括金属粉末、光敏树脂03工作步骤与要求操作前确保安全，检查工具设备，按流程设计、3D打印柔性工装，组装并检查，不合格则重做04现场恢复与工作单管理完成现场恢复：清理废料，设备恢复初始状态，工具耗材归位，做好清洁。填写工作单，包括完工日期和签署【思考与练习】飞机柔性工装3D打印首要考虑结构强度与材料兼容性，平衡性能与成本柔性工装结构优化考虑轻量化、稳定性与装配便利性，优化方向包括结构简化、材料分布与连接