大型飞机机身调姿与对接试验系统

《大型飞机机身调姿与对接试验系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaMay252011V01．32No．5908—919ISSN1000—6893CN11—1929／Vhttp：#hkxb．buaa．edu．cnhkxb@buaa．edu．cn文章编号：1000—6893(2011)05—0908—12大型飞机机身调姿与对接试验系统邱宝贵，蒋君侠*，毕运波，方强，王青，詹建潮，李江雄，柯映林浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江杭州310027摘要：为实现飞机大部件装配过程的数字化、自动化和柔性化，研制了大型飞机机身调姿与对接试验系统。阐述了该系统的工作原理，通过激光跟踪仪测

2、量试验机身上的检测点，集成管理系统计算试验机身的位姿，控制系统驱动多个三坐标数控定位器协同运动，实现试验机身的调姿与对接。建立了位姿调整机构的运动学模型，针对构建的硬件平台完成了包括集成管理系统、测量系统和控制系统在内的软件开发与集成，并对系统的性能进行了测试。试验结果表明，试验机身的位置调整精度优于0．09mm，姿态调整精度优于0．0005。。试验系统涉及的若干关键技术已成功应用于多项国家重点型号工程，大幅提高了飞机装配的质量和效率。关键词：装配}三坐标数控定位器；激光跟踪仪；位姿调整；运动协调中图分类号：V260．2文献标识码：A大飞机产业是凸显一个国家综合实力的战略性产业，独立研制大

3、飞机是中国航空界的一个夙愿。通过大型飞机的研制可以推动一个国家基础科学及基础工业的发展，带动一大批相关产业。中国航空工业经过50多年的发展，已具备发展大型飞机的技术和物质基础LlJ。现代大型飞机零件数量多，内部空间紧凑，协调关系复杂。其中飞机装配劳动量占整个飞机制造劳动量的50％以上。因此，飞机装配是一项技术难度大、涉及学科领域多的综合性集成技术，在很大程度上决定了飞机的最终质量、制造成本和周期，是整个飞机制造过程的关键和核心技术r21。目前，中国飞机装配基本上还沿用20世纪60一70年代苏联的传统方法，根据实物样件以模拟量的形式传递零部件的形状和尺寸，大量采用专用型架进行定位和夹紧[3]

4、。特别是在进行大部件对接装配时，甚至仍采用手扶肩扛操作，各对接部件分别放在托架或拖车平台上，人工推动一部件缓慢靠近另一部件，观察并调整连接孔销，对准后插入。这种装配方式的主要缺点有：①大型飞机部件笨重，人工推动困难且效率低下；②手工操作很难保证对接面上孔销的准确配合，常造成强行挤压装配；③需要在对接部位设计制造相应的标准工装(如卡板、专用定位装置等)用于协调，工装准备周期长且无互换性[2]。综合考虑大型飞机装配的质量、成本和效率，提高其装配自动化技术水平是大型飞机制造的必然趋势¨]。近年来，以Boein9777、Boein9787、A340、A380、C-17为代表的新型大型飞机生产集中反

5、映了大型飞机先进装配技术的现状和发展趋势，普遍采用激光测量技术、精确定位技术、数字化协调方法、无型架装配技术和自动钻铆技术[4．引。在数字化环境下，总装中传统的人工对接平台已被计收稿日期：2010-08．16；退修日期：2010-09—09：录用日期：2010-10-09；网络出版时间：2010-11加117：39网络出版地址：www．cnkinet／kcms／detail／11-1929一V．20101101．1739．000．htmlDOI：CNKI：11-1929／V一20101101．1739．000基金项目：国家自然科学基金(50905161)*通讯作者．Tel．：0571-87

6、953930E-mail：junxia．jiang@126．corn飘用罄武I邱宝责．蒋君侠．毕运渡．等．大型飞机枧身调姿与对接试验系统￡∞．航空学摄，2011．32(5)：908-919．QiuBaogui．JiangJunxia，BiYunbo，eta1．Posturealignmentandjoiningtestsystemforlargeaircraftfuse／agesLJJ．ActaAeronauticaetAstronauticaSinica．2011，32(5)：908-919j$‘z贵§：★《1mn身目安j目《##《％算机控制的=三坐标数控定位器、激光跟踪定位系统和控制系

7、统组成的秉性对接平台所取代¨。德国Br6tje公司研制r一套自动化装配系统．用于精确调整和定位飞机机身以实现最佳质垃的对接和装配。浚系统主要包括数控定位器，激光跟踪仪、控制系统和软忭。。为了系统掌握大型E机数宁化装配巾的激光测量、数控定位、多轴协同运动、数字化协i同和集成控制等戈键技术．浙汀人学依托罔家“211工程”建设项目．研制r大型飞机机身调姿与对接试验系统。该系统由试验机身、三坐标数控定位器，激光跟踪仪、配套软件等