飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势分析
飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势分析 阮聪
飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势分析阮聪摘要：在飞机制造中，柔性装配工装技术能够适应装配环境的变化，具有多种定位功能，与此同时需要在飞机柔性装配工装过程中，注重关键技术在实际工作中的应用，尤其是关键技术应用过程中，需要对飞机制造过程以及制造时间实施有效的控制。
文章就此进行分析。
关键词：飞机；柔性装配工装；关键技术；发展趋势1 国内外飞机柔性装配工装设计研究现状1.1 国外研究现状目前，国外大量的飞机装配均采用了柔性工装技术，而且为了有效的适应产品设计的变化要求，其研究者们共同努力，提出了一种适用于复杂形状工件或者定位含有大曲率的荣幸工装技术，该工艺是通过有效的控制真空吸盘所生成的能够与工件曲面的外形保持一致（且均匀分布）的吸附点阵，并且能够精确而牢固的帮助工件完成铆接、钻孔、铣切等工序，与此同时，若壁板外形发生某种程度的变化，采用该工艺，其工装的外形以及布局会随着壁板变化而发生相应的调整。
另外，为了提高飞机装配工装设计的精确度，还可以通过及时的更换蒙皮夹持器、长桁等，并且选用不同尺寸以及不同形状的壁板完成不同要求的工装设计。
1.2 国内研究现状近年来，国内也开始重视飞机柔性装配工装设计工艺研究，并且设计了大量的飞机柔性装配工装，举些例子，如：行列吸盘式壁板柔性装配工装、壁板组件预装配柔性工装、数控柔性多点装配型架、大部件对接柔性装配工装等等，这些装配工装工艺具有相通点，即：利用定位单元、夹紧单元、柔性骨架单元、锁紧单元等，进行了相应的定位执行末端设计。
另外，在飞机制造的过程中，需要根据布局的实际要求，按照特定的顺序科学合理的布置定位点级、工装骨架轴位域、元件级等，从而全面的提升飞机柔性装配工装设计的精准度。
2 飞机柔性装配工装关键技术分析2.1 飞机柔性装配工装模块化技术飞机柔性装配工装模块化技术的应用，主要是指有关技术人员在对柔性工装的模块化单元构成情况引起高度重视的基础上，需要独立设计每个模块，确保制造符合实际情况，与此同时，有关技术人员需要对模块的功能引起高度重视，这就需要设计人员在设计过程中，从装配单元中，随意挑选一模块单元，并及时进行重组设计工作。
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用【摘要】飞机装配是航空制造领域的重要环节，而传统的飞机装配方法面临着诸多挑战，如装配效率低、装配精度难以保证等。
为了解决这些问题，飞机柔性装配方法逐渐被引入。
本文从飞机柔性装配方法的发展历程、优势、关键技术、具体应用案例以及未来发展方向进行了探讨。
通过对比传统方法和柔性装配方法的优劣势，我们可以看到飞机柔性装配方法在提高装配效率、保证装配精度等方面具有明显优势。
未来，随着技术的不断进步，飞机柔性装配方法的应用范围将会更广，推动飞机装配工艺的不断完善。
飞机柔性装配方法的意义和可行性已经得到验证，具有广阔的推广前景，将为飞机制造带来更多的解决方案和发展机遇。
【关键词】飞机装配、柔性装配方法、发展历程、优势、关键技术、具体应用案例、未来发展方向、意义、可行性、推广前景1. 引言1.1 飞机装配简介飞机装配是指将飞机的各个部件按照设计要求组装在一起，形成完整的飞行器的过程。
飞机装配是整个飞机制造过程中的最后一道工序，也是最关键的一环。
在装配过程中，需要确保各个部件的精确配合，保证飞机的结构完整性和航空安全。
飞机装配的复杂性主要体现在以下几个方面：一是飞机的结构复杂，由大量不同的部件组成，需要确保每个部件的位置和连接都准确无误；二是飞机的尺寸巨大，涉及到大量的人力和物力资源；三是飞机的装配过程需要严格遵守航空标准和要求，对操作人员的技术要求很高。
面对这些挑战，飞机柔性装配方法应运而生，为飞机装配提供了新的解决方案。
通过引入柔性装配技术，可以实现自动化装配、智能化装配和高效率装配，提高飞机装配的精度和效率，减少人为因素的干扰，降低装配成本，提高装配质量。
飞机柔性装配方法的发展为飞机制造业带来了新的发展机遇和挑战。
1.2 飞机装配的挑战飞机装配是一项复杂而重要的工程任务，面临着诸多挑战。
由于飞机的结构复杂多样，每一架飞机几乎都是独一无二的，这就要求在装配过程中需要考虑到各种不同的设计要求和特性。
模块化设计的柔性装配工装关键技术分析
模块化设计的柔性装配工装关键技术分析发布时间：2021-02-25T15:13:31.283Z 来源：《工程管理前沿》2020年32期作者：斡仑王子军齐淑彦[导读] 模块化设计技术是运用于柔性装配工装设计的过程，通常在飞机装配上最为适用斡仑王子军齐淑彦沈阳飞机工业(集团)有限公司辽宁沈阳摘要：模块化设计技术是运用于柔性装配工装设计的过程，通常在飞机装配上最为适用，能够对飞机性能有着显著提升，并且加快了飞机进行柔性装配工装的效率。
本文针对模块化技术的理念进行深入探讨，结合模块化的核心技术——流程设计、特制模块设计、通用性设计以及相关模块的接口设计进行介绍，通过基于模块化设计的柔性装配工装技术在实际飞机生产中的应用，为后续相关设计提供技术分析以及思考。
关键词：模块化设计；柔性装配工装；飞机装配引言装配工装是用于飞机装配的一种特定装置，能够使得飞机构件的结合更加紧密，并且能够在一定程度上提高飞机的使用周期与整体质量，对特定的装配工装将直接决定飞机构件的研究效率。
面对日益变化的变化飞机制造市场，传统的装配工装已经不能满足时代需求，因此产生了柔性装配工装的设备研发，不仅能够最大程度减少飞机装配过程中的成本，并且能够较为迅速的提高飞机装配的速率，增加相关企业的经济效益，柔性装配工装在国内外许多飞机装配厂商中得到青睐。
在进行模块化设计的柔性装配工装技术运用中，首先将模块的契合性为设计根本，进行信息化飞机装配技术的改进，能够以较快的效率进行飞机柔性化的组装过程，根据市场寻求的多变性提供多方位服务，在全球经济化的大市场中脱颖而出。
一、模块化设计模块化技术简单来说就是将积木板块进行一定相同性质的划分，从而减少逐个搭建产生的多余劳动力，体现出效率性与质量性。
即在装配构件的区域内，对不同规格、性能或相同规格、性能的构件进行一定的组合性能分析，总而将混乱的构件区域规划成具有一定功能的模块，并且根据模块功能、结构的对比研究，能够形成全新的、独立的产品，最后能够应对市场的多样化需求设计出不同产品的方式。
飞机柔性装配应用及关键技术分析
飞机柔性装配应用及关键技术分析发布时间：2021-05-27T05:57:04.676Z 来源：《中国科技人才》2021年第7期作者：王驰[导读] 近年来，随着我国大飞机发展战略的深入实施以及现代化飞机制造的多样化需求使得传统固定装配夹具式飞机装配模式面临更新换代的挑战。
柔性装配技术作为一种能适应快速研制，低成本制造、模块化可重组的先进装配技术，对提高飞机装配的效率和质量具有重要意义。
航空工业沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁沈阳 110034摘要：随着机电技术、控制技术、计算机技术等相关技术的快速发展，飞机柔性装配技术替代传统固定夹具式装配技术已经成为一种趋势。
由于其具有柔性度高、成本相对较低等优点，柔性装配技术受到了国内外各大飞机制造企业的重点关注。
因此，本文重点研究了飞机柔性装配应用及关键技术。
关键词：柔性装配；飞机装配；飞机大部件近年来，随着我国大飞机发展战略的深入实施以及现代化飞机制造的多样化需求使得传统固定装配夹具式飞机装配模式面临更新换代的挑战。
柔性装配技术作为一种能适应快速研制，低成本制造、模块化可重组的先进装配技术，对提高飞机装配的效率和质量具有重要意义。
1飞机柔性装配技术简介飞机柔性装配技术是指用1套装配工装能够完成2个或2个以上机型产品装配任务的制造技术。
柔性装配技术采用各类数字化装配工艺技术来完成产品的装配工作，它是一种建立在产品全数字化定义基础上的，可重组的，自动化与模块化的装配技术，可实现飞机零组件快速精准定位与装配，减少装配工装的数量和种类。
柔性装配技术采用先进的数字化装配定位技术（如激光跟踪仪），提高了产品装配的定位精度；采用可重组的自动化与模块化的柔性装配工装，减少了固定式装配工装的数量和种类，节约了工装制造成本，提高了生产效率；采用数字化仿真技术，在产品数据集基础上对产品装配协调路线，工艺过程等进行仿真，提高了工艺规划效率。
在上述技术的集成运用下，柔性装配技术显著地提高了飞机的装配效率和装配质量。
飞机数字化柔性装配关键技术及其发展_邹方
装配测试
１． 自动激光超声检测技术 ２． 外形数字化柔性测量技术 ３． 数字化检漏技术
１． 激光超声波检测仪 ２． 三维光学成像测量系统 ３． 便携式计算机辅助红外照相测量系统
可以组成数字化柔性装配系统。 飞机的装配一般分为４个阶段：
装配设计、装配准备、装配进行、装
进入９０年代，人们越来越重视飞 中，各主机厂都不同程度地采用了这 ２００５ 年实现每月生产 ３８ 套机翼，在
机的装配技术。最为著名的有欧洲 种技术。
机翼翼盒自动装配研究项目的第二期
ＪＡＭ（Ｊｉｇｌｅｓｓ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ
洛克希德·马丁公司在先进军机 （ＡＷＢＡ ＩＩ，１９９８ 年启动，为期２年）
Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ）、欧洲 Ａ Ｄ Ｆ Ａ Ｓ Ｔ 研制中采用了“柔性装配技术”，应 中考虑了多种柔性装配技术，以便降
装配关键特征树
务，尺寸调整复杂困难，严重影响飞 机的交付周期；
（２） 由于飞机的部件与全机身装
产品图
装配后的产品
配的自动化水平低，严重影响了飞机
的有效装配时间和加工质量的一致
性，装配效率低；
（３） 模拟量移形技术协调问题多， 约占整个新机研制技术问题的 ８０％，
产品零件图
制造后的零件装配 制造
严重影响周期；
２ ０ ０ ６ 年第９ 期 航空制造技术 31
专 稿 SPECIAL PAPER
用了自动化装配技术，这些工作为我
数字化柔性装配是建立在计算机 完成装配任务，达到优质、高效、低
国开展柔性装配技术的研究提供了一 数字信息处理平台上的融合飞机的全 成本、节省时间。先进的飞机柔性装
定的研究基础。
数字量协调体系，应用计算机信息技 配技术是保证飞机部件和飞机整体性
飞机柔性装配工装设计分析
飞机柔性装配工装设计分析摘要柔性装配工装技术在国外飞机的设计和制造中得到了广泛的应用。
近年来，已引起国内飞机研究人员的注意。
柔性化装配工装技术可以适应装配环境的变化，具有多种定位功能。
基于此，本文对飞机柔性装配设计流程进行了详细的分析，以供参考。
关键词飞机；柔性；装配工装设计前言近年来，国内也开始重视飞机柔性装配工装设计工艺研究，并且设计了大量的飞机柔性装配工装，举些例子，如：行列吸盘式壁板柔性装配工装、壁板组件预装配柔性工装、数控柔性多点装配型架、大部件对接柔性装配工装等等，这些装配工装工艺具有相通点，即：利用定位单元、夹紧单元、柔性骨架单元、锁紧单元等，进行了相应的定位执行末端设计。
1 飞机工装设计制造的特点第一，受到模拟量传递研制方法应用的影响，导致其工装与自身之间、与零部件之间的协调性要求较多，且关系比较复杂。
第二，飞机零组件需要多种工装进行实现，同时不同工装用于不同的制造工序，对此飞机工装的种类较多，数量大且研制的时间较长。
第三，工装决定着飞机制造的质量，对此对于飞机工装的质量、精度要求等要高于零组件质量。
第四，工装与其飞机制造效率的提高有着直接的关系[1]。
2 飞机工装设计制造技术2.1 工装柔性化柔性装配技术，是国外一些大型航空企业常应用的技术，其不仅缩短生产周期，同时也降低了飞机工装制造的成本。
柔性装配工装是以产品数字量尺寸协调体系模块为基础，从而实现其自动重组，直接规避了产品设计制造中，由于指定装配型架应用而带来的经济负担。
2.2 工装数字化工装数字化，包含工装数字化设计，工装数字化制造以及工装数字化检测几方面内容；第一，工装数字化设计，是借助三维数字化环境，实现结构零组件、预装配设计的数字化。
第二，工装模型的数字化设计，借助数字化制造，实现主要特征型面等的数字化加工装配。
第三，工装数字化检测，借助数字化检测设备，实现设计制造工装过程的数字化检验。
2.3 工装研制速度针对工装研制速度的研究，有利于我国飞机工装研制发展瓶颈的突破，要想保证其快速设计、快速制造，需要加强建立各种快速设计的数据库，实现工装设计效率的分析。
飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势
飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势摘要：科学技术的发展，促进了我国数字化技术的发展，并在飞机中得到了广泛的应用。
装配中几何尺寸、物理损伤等的高精度测量是调控飞机装配工艺、保证装配指标的基础和关键，对飞机服役性能有着重要的影响。
本文就飞机进行数字化装配关键技术及发展趋势进行研究，以供参考。
关键词：飞机数字化装配；脉动生产线；智能航空装备引言随着计算机建模技术、产品数据管理技术和多学科协同设计技术等数字化产品研制新技术的发展，数字样机技术在航空航天以及其他工程领域的应用越来越普遍。
数字样机技术的应用在飞机的设计、仿真及制造等领域取代了基于物理样机试验驱动的传统研制模式，形成了仿真驱动的数字样机设计流程，极大提高了工作效率，缩短了型号研制周期。
1飞机先进装配技术的重要性及教学现状飞机制造属于国民经济重点领域，符合科技创新战略需求。
飞机的装配质量要求高，这是因为飞机各部件的气动外形、外廓尺寸、各部件之间的相互位置等，都是在装配过程中获得并确定的。
飞机装配是飞机制造过程中的主要环节，对飞机产品的性能、寿命和成本都有很大影响。
在飞机制造过程中，飞机装配的工作量占比约为45%―60%。
因此合理的装配方案可以极大地降低飞机制造费用并提高生产率。
随着科学技术的发展，传统的手工装配方式已经转变为数字化、集成化、自动化装配模式。
良好的装配方案可以让制造费用降低20%―40%同时生产率提高100%―200%，大大提高生产效率，降低生产成本，已经成为飞机制造行业的热点。
随着航空产品复杂性的提高和装配方式数字化转型，航空企业对于学生的知识水平及实践能力的要求也在不断提升。
建立飞机装配虚拟仿真实验是训练学生动手能力、了解先进装配工艺最有效的途径。
由于飞机所涉及的零件结构复杂、刚度低、系统复杂，所以教学难以配备硬件实验条件及软件实验系统。
2传统装配方式存在的问题（1）装配过程存在多工序并行交叉，工艺分离面模糊，导致无法适应最大限度的并行工作需求，制约了面向多任务、柔性化脉动生产线的效率提升。
飞机柔性装配工装设计研究
飞机柔性装配工装设计研究摘要：为了提升飞机装配工装设计精准度，分析柔性装配工装技术的应用。
分别介绍柔性装配工装技术、柔性装配工装发展现状，制定飞机柔性装配工装设计方案，保证柔性装配工装设计质量，以期能够为今后飞机柔性装配工装设计工作的实施提供有价值的参考经验。
关键词：飞机；柔性装配工装技术；定位器；执行末端飞机装配是将各零件或组合件按产品技术要求相互准确定位，并用规定的连接方法装配成部件或产品的过程。
通常在飞机部件装配时需要使用刚性装配工装。
如果产品设计方案发生改变，刚性装配工装调整可能会导致大量人力和物力消耗。
同时，当前市场环境不断变化，对于飞机装配工装的需求也发生了一些改变。
为了能够缩短装配工装设计、制造周期，需要采用先进的技术。
柔性装配工装技术在当前飞机装配中有非常广泛的应用，可以适应不同的装配环境，也可以在形状、尺寸不统一的情况下进行多部件装配。
为此，下面重点围绕飞机柔性装配工装设计展开讨论。
一、飞机柔性装配工装概述飞机装配工装主要有刚性工装和柔性工装这两种结构形式，其中柔性工装具有模块化、数字化的特点，能够重复利用。
在设计环节可以缩短设计周期，使得后续制造环节工装数量较少。
除此之外，工装响应产品变化效率也比较快，是当前飞机装配工装比较常用的一种结构形式[1]。
柔性工装在应用过程中，需要搭配集成管理系统生成工装理论驱动数据，将数据解析之后便可以获得数控系统动作指令，将该指令传输到柔性工装数控系统中。
此时系统接收指令，针对所有定位器调形轨迹进行计算。
完成定位器调形操作之后，采用在线检测系统测量定位器所在位置，测量所得数据传输到离线编程和仿真管理系统当中，通过该系统对比实测数据和理论数据，明确当前柔性装配工装与设计要求是否一致。
二、飞机柔性装配工装设计现状目前，工业行业在转型升级的关键时期，加强了对飞机柔性装配工装设计的重视，纷纷采用先进工艺与技术，不仅能够保证柔性装配工装质量，发挥现代技术的优势，还能够提升柔性装配工装工作速度[2]。
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飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势分析
飞机柔性装配工装关键技术，就是基于数字化技术所开发的新兴飞机尺寸调整方式，能够对飞机设计进行重组，建立出具有参考性的模块，进而形成数字化、自动化的工装系统，能够避免或是减少零部件的使用。
标签：飞机柔性装配；工装关键技术；发展趋势
飞机柔性装配工装关键技术在实际应用的过程中，必须要重视飞机制造过程以及制造时间的控制，利用柔性工装可以有效缩短制造周期，提高制造质量，并且减少工装的数量，进而实现较为完善的制造模式。
1 飞机柔性配置工装关键技术
现代化飞机柔性配置工装已经不再是单纯的结构工装，而是集成数字化制造方式、现代设计方式、现代化的测量方式等，结合仿真技术实施工装，不断的形成先进性工装研究内容。
此时，关键技术主要包括以下几点：
1.1 飞机柔性装配工装模块化技术
对于飞机柔性装配工装模块化技术的应用而言，相关技术人员不仅要重视柔性工装的模块化单元构成情况，还要对每个模块进行单独的设计，保证不会出现不符合实际制造的情况。
同时，还要对每个模块的功能加以重视，使设计人员在实施设计工作的时候，能够从装配集中挑选出一个模块单元，快速的实施重组设计工作，进而实现装配工装的柔性化。
由此可见，柔性装配工装设计技术是整个技术体系中最为重要的，每个模块单元，不仅可以单独设计，还能与其他模块相互组合，保证了结构的相似性，同时，设计人员还可以根据飞机结构设计需求，对某个模块重点设计，结合通用模块组，对工装整体装配工作进行优化。
1.2 柔性工装夹紧定位技术
工装的柔性化，不仅可以快速的将产品变化情况显现出来，还能突出夹紧定位的应变能力。
对于不同的工装对象，夹紧的方式与结构也是不同的，必须要重视柔性工装夹紧定位方案的实用性，保证能够促进其有效发展，同时，夹紧定位方案还决定着柔性装配工装技术能否有效实现，对其发展就有较为良好的意义。
1.3 柔性装配工装结构优化设计技术
与一般工装相比较，柔性工装的结构较为繁琐，合理的设计工作，不仅可以提升飞机结构的强度，還能增强其刚度与稳定性，使飞机装配工作得以有效完成。
同时，在优化设计的过程中，要想装配工装满足相关要求，就要合理的利用装配优化设计技术，提出较为完善的工装结构方案，使其在一定程度上，得到有效的优化[1]。
1.4 柔性装配工装仿真测试技术
在柔性工装结构配置的过程中，技术人员必须要重视工装仿真测试技术的应用，主要因为柔性工装结构较为繁琐，并且数目很多，在设计完成之后，必须要对其进行部件仿真分析，利用仿真测试技术，对结构的强度、刚度等进行了有效的分析，同时，还要重视操作平台以及操作工具的结构情况，必须采取有效措施对操作工作进行简化，进而实现快速仿真工作。
仿真的目的就是建立柔性装配工装模拟的流程，确定各个工作要点，保证装配顺序的正确性，在一定程度上，能够有效提升飞机柔性装配工装关键技术应用质量，为其发展奠定基础[2]。
1.5 柔性装配工装控制技术
在飞机柔性装配工装自动调整过程中，要想更好的提升其位置的精确性，就要利用数控系统对其进行控制。
在数控系统使用的过程中，技术人员要对控制指令以及测量系统的反馈加以重视，保证能在系统反馈信息的同时，对信息进行自动化的比较与调节，不会出现影响单元结构发展的问题。
在此过程中，先进数字化控制技术的应用是最为关键的，技术人员不仅需要实现工装柔性化的发展趋势，还要利用关键技术实施工装，引进国外先进控制技术，提高控制工装效率、精确度以及速度，在智能化发展的同时，与网络系统相互结合，组合成为较为良好的体系[3]。
1.6 柔性装配工装集成技术
飞机在生产过程中，单一的机械工装是很难达到柔性化的装配需求，必须要结合不同的测量、控制以及仿真系统实施工作，保证能够更好的集成关键技术，进而发挥柔性装配工装技术的优势。
1.7 柔性装配工装快速装配技术
飞机生产企业必须重视生产速度，保证能够有效提升生产效率，主要因为在实际生产的过程中，客户的需求以及企业经济效益增长，使得对生产速度提出了更高的要求，相关技术人员在实施工作的过程中，必须要重视生产速度的提升，不断完善生产情况，保证能够利用计算机技术、3D仿真技术等实施工装，为其发展起到巨大的推进作用。
另外，要充分的利用新兴工艺，保证不会出现影响其发展的问题[4]。
2 飞机柔性装配工装发展趋势
柔性装配工装工艺，在飞机制造业中发展的时间较短，存在着较大的发展空间，由于技术难度较高，相关技术人员还要继续对其进行创新，保证不会出现影响经济效益的状况。
柔性飞机装配工装的发展趋势表现为以下几点：首先，柔性工艺装备分级别发展。
对于柔性飞机装配工装的发展而言，其会根据不同级别、层次等需求发展，进而形成多个层次的发展趋势。
其次，柔性飞机装配工装会向
着先进性以及成熟性的方向发展，例如：采取机器人、高级激光等技术实施工装，进而提升工作效率。
最后，柔性装配工装有着较为良好的研发平台，使其得到较为良好的发展潜力。
3 结束语
飞机柔性装配工装关键技术在实际发展过程中，存在较多的优势，尤其在与传统工装方式比较之后，能够提升飞机生产企业的经济效益，因此，相关技术人员必须要重视关键技术的应用，不断的创新技术，保证不会对其经济效益造成不良影响。
同时，管理人员还要重视技术人员的专业素质，阶段性的对其进行专业知识的培训，使其掌握先进技能。
参考文献
[1]王建华，欧阳佳，陈文亮，等.飞机柔性装配工装关键技术及发展趋势[J].航空制造技术，2013（17）：49-52.
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