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三维焊接平板柔性装配工装发展趋势

2017-03-20 10:29:17
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  现代飞机精益制造的理念和航空行业竞争日益激烈的现状,要求飞机制造中   大限度的降低成本,三维焊接平板柔性工装的出现已经降低了飞机的制造成本,但出于进一步控制成本的需要,柔性工装自身也在向低成本化发展。因此,柔性工装的一个重要发展趋势是工装的低成本化。
  三维焊接平板柔性工装低成本化的一个表现是工装的调整重构由主动式调整向被动式调整发展。主动式调整的柔性工装由于需要多个电机和一个专用的超多轴的控制系统,造成工装成本增高。而采用被动式的调整方式可减少电机数量及专用多轴数控系统,降低成本。国外有学者提出了“可负担得起的柔性工装”概念,通过利用低成本的商品化工业机器人来调整配置工装,使柔性工装的调整方式由主动式变为被动式,降低了工装成本;而机器人通过集成激光跟踪测量系统,也可以具有很高的位置精度,保证了定位的性。
  另外,从当前飞机装配技术的发展趋势来看,根据零件关键特征直接装配,从而减少或消除工装,也是出于降低工装成本的目的。欧美发达在飞机装配中应用的无型架装配方法和决定性装配方法等正是降低工装成本的体现。
  柔性工装技术体系建立及应用
  通过对飞机装配模式、典型柔性工装的系统研究,可初步建立一个柔性工装技术体系。柔性工装技术体系中包括当前应用的4类典型柔性工装、飞机数字化装配技术涉及的各种相关理论和方法、飞机柔性装配工装涉及的各项关键技术、柔性工装的发展趋势及柔性工装的推广应用等。
  基于建立的柔性工装技术体系,可指导国内飞机三级装配(组件级、部件级、部件对接级)的柔性工装的研制及应用,从而提高国内飞机装配技术水平。文献中研制的用于飞机壁板组件装配的数控柔性多点工装,正是基于此技术体系完成的,是本文建立的柔性工装技术体系成功应用的典型案例之一。
  飞机装配数字化柔性工装主要由硬件系统和软件系统组成,具有柔性化、数字化、模块化和自动化的特点,其应用实现了飞机装配的数字化定位,具有传统工装不可比拟的优势,是国内飞机装配工装的研究发展方向。通过系统研究多点阵真空吸盘式柔性工装、行列式柔性工装、分散式部件装配柔性工装及大部件自动化对接平台4类典型柔性工装,总结围绕柔性工装设计制造所涉及的各项关键技术,建立了三维焊接平板柔性工装技术体系,可为国内开展柔性工装技术研究提供指导。