力控制技術在飛機數字化裝配中的應用*

（南京航空航天大學，南京 210016）

隨著飛機數字化裝配技術的發展，一系列柔性自動化裝備應用于飛機構件的裝配中。在航空制造業中，工業機器人已經得到了一定的應用，如用于飛機構件的自動制孔、自動鉆鉚等工作[1-3]。工業機器人工作效率較高，善于完成重復性高、強度大的任務，適合在生產線上使用，可以大大加快裝配速度，改善裝配質量，提升飛機構件裝配的數字化水平。然而，工業機器人在精度方面表現出一定的局限性，這是由于工業機器人是一個柔性開環系統，其本身剛度較低且在工作中存在不可避免的彈性變形，因此裝配時在外力作用下會發生較大的位移與變形，裝配精度難以保證[4]。工業機器人的低精度與飛機裝配過程中嚴格的公差要求相矛盾，在一定程度上制約著工業機器人在飛機構件裝配中的應用。

傳統的飛機裝配使用的是以“位置控制”為基礎的裝配定位方法，即利用安裝在裝配型架上的定位件對飛機構件進行定位，使其與理論數模在一定誤差范圍內保持一致，以保證裝配精度。這一方法至今仍被廣泛使用，在最大限度保證裝配質量的同時，也不可避免地顯示出一定的局限性。首先，裝配型架的設計、制造、安裝與調整需要較長的生產準備周期，占用大筆資金，不利于敏捷制造的實現與并行工程的進行；其次，在型架上裝配構件時，工序較為繁瑣，需要人為調整構件位置、夾緊、制孔、去毛刺、清理、連接等，對于復合材料構件，還要進行復雜的填隙補償工作，這無疑加大了工人的勞動量，不利于自動化、數字化在飛機裝配中的應用[5-7]。……