盒式连接可重构柔性工装技术及应用展望-

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1、专稿FEATURE盒式连接可重构柔性工装技术*及应用展望DevelopmentandApplicationProspectofBoxjoint-BasedReconfigurableandFlexibleToolingTechnology北京航空航天大学　　郑联语上海飞机制造有限公司　　王建华盒式连接工装技术的成功应用，需要研究突破快速设计与重用、稳定性分析、可视性分析、安装优化、稳定性验证与监控等关键技术，特别是稳定性理论与试验研究，从而实现盒式连接工装设计“快”、制造“准”、使用“稳”。盒式连接工装

2、技术在大批量的产品族装配、小批量产品装配、应急产品装配、产品维修等几种典型场合将会有应用前景和空间。郑联语传统的飞机装配工装（型架）的重用能力，以便工装能够更好地适应北京航空航天大学机械工程及框架大多采用焊接方法进行连接，存产品设计变化要求，瑞典林雪萍大学自动化学院教授、博士生导师、工学博[1]在诸多缺点：（1）拆卸重用困难，通与萨博公司合作，将模块化和可重构士。先后在香港城市大学、英国巴斯常为型号“一对一”专用，工装成本技术融合起来，提出了基于盒式连大学和克兰菲尔德大学留学研修。主要研究方向：数字化设

3、计与制造、先高；（2）所用零组件多数是定制的，接（Boxjoint）的低成本可重构工装进测量与产品验证、可重构柔性工装。制造过程（包括原料采购、加工、焊（AffordableReconfigurableTooling，主持和承担国家自然基金、国防基金、[2]接、时效、验证等）较复杂，特别是焊ART）的概念，本文作者称之为“盒总装预研、国防基础科研和863等项[3-4]接后时效时间长，导致准备周期长；式连接可重构柔性工装”（简称目10余项。发表论文60余篇。曾获国防和中航工业科技进步二等奖、原（3）传统工

4、艺装备的标准化程度低，盒式连接工装）。如图1所示，这种航空工业总公司科技进步三等奖。设计周期长；（4）大量暂时不用的焊工装借助并不精确的盒式连接框架接工装的储存需要占用巨大的厂房实现，各种定位夹持器安装于框架梁空间。为了克服以上缺点，使飞机装上，对工件（装配件或零件）进行定*　上海飞机制造有限公司创新基金项目（821306-15）资助。配工装具有低成本、可重构、柔性和位和夹持，而定位夹持器的位置则通26航空制造技术·2013年第18期专稿FEATURE可重构盒式连接框架柔性定位、夹持装置差要求，找出工件

5、上精度要求较高的关键特征，特别是定位基准。装配件关键特征及定位基准一旦被确定下来，设计师便开始选择或设计定位夹持器。定位夹持器将工Capto接头件定位并夹紧在设计所要求的公差顶板上支杆范围内，并且在整个装配过程中予以锁紧套维持。对于定位基准位于复杂结构内部、质量很大或装配过程中动态载下支杆荷较大的装配件，合理设计其结构无疑是一项挑战。定位夹持器通常是底板一个标准化装置并带有调整螺栓的定位面。支撑装置（动态模块）使定位夹图1　盒式连接工装的概念及安装原理持器定位在工装设计给定参数范围过外部的测量仪器进行精

6、密调整和骨等）的装配和检测中。内的大致位置，再通过定位夹持器的监控。微调来准确定位或夹持待装配件。盒式连接可重构柔性工装技术盒式连接工装的基本结构、动态模块可以设计为多种形式的机起源于欧盟的ADFAST（Automation典型模块及特点构，但通常它的尺寸变化控制在0.5mforDrilling，Fastening，Assembly1　可重构柔性工装的基本结构左右。支撑装置和定位夹持器的组SystemsIntegration,andTooling，自动典型的可重构柔性工装的基本合使各种复杂飞机装配件都能

7、被装钻铆与装配系统及工装）研究项目结构主要由四大部分组成，由内到外夹定位到型架上。（2001年~2004年）。该项目将研究分别为：装配件、定位夹持器、支撑外围框架用来固定与定位夹持目标定位于经济实用的可重构工装装置（动态模块）和外围框架。器相连的支撑装置。飞机装配工装系统和集成测量系统上，并取得重大飞机装配型架（工装）的设计是往往采用框架式结构，主框架是由多突　破，在萨博公司承担的欧盟“神从研究被装配件开始的。通常情况根梁组成的结构来保证定位夹持器经元”无人机前机身段装配中实现下，在新工装的概念设计阶段

8、，工装的刚性定位。特殊情况下，工程师也了ART技术的首个示范应用。在开设计师主要研究装配件的结构及公会直接利用特殊处理的地面或者墙始阶段，ART技术研发主要面向飞表1　典型盒式接头类型及应用案例机产品的装配。为了将ART技术推广应用于其他行业，瑞典政府于代号类型示意图所用到的接头连接板数量螺栓数量用途说明2006年又出资启动了CooFix项目，基本　用于构成其他复杂类型该项目由瑞典林雪萍大学牵头，几家a24类型的盒式连接接头汽车、重型运输设