数字化装配工装工作状态监测评估及适应性控制技术

针对航空航天产品数字化装配工装定检周期难以确定、装配作业状态动态变化、人工误操作等因素引起的产品装配超差及装配周期难以保障等问题,为提升装配工装几何量、物理量感知及预测能力,以及保障装配质量的能力,对工装的工作状态感知/监测/评估及装配定位适应性控制技术进行研究。具体地,在工装作业前的定检与针对性维护、工装作业时的状态实时监控分析与稳定性评价、工装使用过程中的力位与多轴协调控制、产品装配超差的降低等方面,开展数字化装配工装测量传感规划、工装应变及精度预测、工装服役状态描述及稳定性评估、现场定位适应性控制等问题研究,并解析装配工装宏微观作业状态评估、面向装配精度保障的多末端精度协调等关键技术。最后以航空弱刚性壁板试验件的多点柔性装配为例,分析面向产品精准装配的工装定位精度保障、以及基于实际工况状态的工装适应性装配及壁板外形装配效果,为装配质量的精确与主动控制奠定工装基础。

飞机数字化柔性装配工装评价模型构建及应用研究

为验证和保障各类飞机数字化柔性装配工装的综合实施效能,研究了柔性装配工装评价模型的构建方法及应用。建立评价指标集,规划了算法流程。采用AHP与模糊评价理论(F-AHP)结合,根据AHP建立判断矩阵并检验一致性,并提出了当判断矩阵不满足满意一致性时的改进算法,保证了层次单排序向量的科学性可用性。运用模糊理论求解决策矢量,根据最大隶属度原则得到综合评价结果。以某型飞机壁板组件预装配工装为例,验证了评价模型的可用性有效性。

大型飞机数字化装配技术研究

针对大型飞机装配工作的高复杂性和高精度,综合国外航空制造业的先进装配技术,概括了数字化装配技术的内涵。对数字化装配技术作了深入研究,包括数字化装配工艺技术、数字化柔性装配工装技术、光学测量与补偿技术等。在数字化装配技术的应用方面,组建了针对大型飞机机身壁板零件的数字化装配系统平台,并且分析了该平台在飞机零部件装配应用中的特点。飞机数字化装配技术的研究应用,将大幅度降低工装成本,缩短装配周期,提高我国的飞机装配技术水平。

飞机焊接导管数字化制造技术研究

针对目前飞机导管在生产制造上存在的不足,为了缩短导管工装设计周期,提高导管工装定位的准确度和导管的制造精度,对飞机焊接导管数字化装配工装、自动焊接等关键技术进行了研究。采用数字化设计方法建立焊接工装的数模,通过孔定位方法实现导管焊接的定位和夹紧,通过坐标系拟合、焊缝跟踪和修正等完成导管间的自动焊接,实现焊接导管的数字化制造。