飛機的測量輔助裝配技術

　　在整體托架式對接系統中，定位器與部件托架相連，通過驅動托架對機體部件進行位姿調整。

　　在測量設備的選擇上，除了采用激光跟蹤儀外［10-11］，iGPS是一項更值得關注的技術，與激光跟蹤儀相比，iGPS在使用中沒有掉光問題，也不需要轉站，系統一次標定后，就可以無限次使用，而且一套iGPS系統能夠滿足多用戶同時使用的要求，這對于同時有多架飛機進行裝配的生產線尤為重要。

　　由于iGPS的上述優勢，波音公司從1998年開始研究iGPS測量技術，并已應用于從波音747到F/A-18飛機整機的裝配線中［9］。

　　關鍵技術與系統開發

　　總結上述實例，數字化測量設備、機電執行系統都有通用設備，因而，MAA系統開發的關鍵在于各種集成軟件的開發，包括實時控制和通信、基于設計數模的比對軟件和最佳配合位置計算軟件。

　　需要注意到測量、數模設計軟件和機電執行系統是來自不同企業的產品，數據格式各不相同，必須進行格式轉換。在數模對比一環，在飛機制造業通用的數字化協同平臺是CATIA，它具有專用的數據格式，給對比程序從數模中獲取幾何信息帶來了不便，通常的做法是將格式轉換成Step（Standard for the Exchange of Product）格式，因為CATIA兼容這種格式，在轉換時不會損失精度，這對于要考慮配合面幾何形狀的測量輔助補償尤為重要。

　　對于測量設備的選型，關鍵是在進行需求分析時，判斷MAA系統需要實現零部件空間位置判斷和零部件配合面幾何測量2種功能的1項或者2項。

　　激光跟蹤儀是點位測量儀器，需目標物的配合，因而常用于跟蹤目標點的位置；激光雷達則可以實現直接的幾何量測量，不需目標物的配合，可以實現激光跟蹤儀的功能，而且具有掃描零件幾何輪廓的功能，但激光雷達的價格遠高于激光跟蹤儀。如果只是用于跟蹤特定的目標點以判斷零部件的空間位置，激光跟蹤儀的綜合效果無疑要好于激光雷達。

　　在需要系統完成補償或者最佳配合的時候必需對配合面進行測量，在這種情況下照相測量設備具有最快的測量速度，其次是激光掃描儀，激光雷達因為是逐點掃描，它對于零件表面沒有特別的要求，前2種設備在零件表面反光率很高的情況下不易獲得較好的測量效果，比如裝配鏡面蒙皮。在獲取大量數據的同時，比對軟件系統要求很高的處理能力，而且通過點云數據判斷零部件的空間位置和姿態是很不經濟的，在這種情況下使用靶標是明智的選擇。

　　在大部件對接當中，iGPS具有很大的優勢，如果它的接收器可以做到靶標大小，那么在零部件定位中也有應用的可能。

　　結束語

　　目前，在國內飛機制造中，對于三維數字化檢測設備的使用方式集中于零件制造精度檢驗和工裝型架的安裝檢驗，對于數字化裝配系統的認識也集中于大部件的對接。采用測量輔助裝配系統，不僅可以在從組合件裝配、部件裝配和部段（大部件）對接總裝配的飛機裝配全過程中提高效率和質量，更可以實現與上游飛機數字化設計，計算機集成制造系統的對接，提升我國航空制造業的技術水平。