基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)應(yīng)用

彭亞峰

摘 ?要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國飛機(jī)制造行業(yè)制造的飛機(jī)結(jié)構(gòu)、功能也變得越來越復(fù)雜，飛機(jī)中的零部件數(shù)量也越來越多。裝配工作是飛機(jī)制造過程中十分重要的一個(gè)工作，對(duì)于飛機(jī)的質(zhì)量、安全性來說有著極為重要的意義。目前我國飛機(jī)制造行業(yè)在開展飛機(jī)裝配工作時(shí)，面臨著裝配效率較低、難以對(duì)零部件進(jìn)行精準(zhǔn)定位等問題，裝配質(zhì)量難以得到有效提高。在這種情況下，就需要應(yīng)用基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)開展裝配工作，切實(shí)提高裝配工作的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：激光投影;飛機(jī)裝配定位技術(shù);應(yīng)用

引言：

應(yīng)用基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)，工作人員需要對(duì)該技術(shù)的工作原理和流程進(jìn)行明確，并根據(jù)具體的零部件來制定科學(xué)、合理的應(yīng)用方案，確保能夠充分發(fā)揮出基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，確保能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)零部件的精準(zhǔn)、高效裝配。

一、基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)分析

（一）基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)發(fā)展背景

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國飛機(jī)制造行業(yè)使用的技術(shù)也越來越先進(jìn)，目前基于模型的飛機(jī)裝配技術(shù)在我國飛機(jī)制造行業(yè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，飛機(jī)裝配工作正朝著數(shù)字化、自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展。激光跟蹤儀、真空吸盤柔性定位工裝、激光雷達(dá)等數(shù)字化設(shè)備已經(jīng)在我國的飛機(jī)制造行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，但是這些數(shù)字化設(shè)備只適合對(duì)大型連接件、構(gòu)件進(jìn)行定位，無法對(duì)飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼內(nèi)部的小型連接件進(jìn)行定位。在飛機(jī)的零部件中，小型連接件約占30%，數(shù)量是非常多的，并且小型連接件的外形也十分復(fù)雜，針對(duì)小型連接件的裝配工作十分困難。目前在進(jìn)行小型連接件的裝配時(shí)，飛機(jī)制造企業(yè)仍然會(huì)采用傳統(tǒng)的模擬量定位方式進(jìn)行，比如進(jìn)行人工劃線、設(shè)置裝配孔等，依靠這些傳統(tǒng)的模擬量定位方式進(jìn)行小型連接件的裝配，裝配效率非常低，并且很容易由于工作人員的失誤而導(dǎo)致裝配出現(xiàn)問題，小型連接件裝配的故障率較高。因此，要想高效率、高質(zhì)量完成對(duì)飛機(jī)小型連接件的裝配工作，就必須對(duì)原本的裝配技術(shù)、裝配方法進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)用更加高效、更加先進(jìn)的裝配技術(shù)。在這種情況下，就誕生了基于激光投影的飛機(jī)裝配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)飛機(jī)小型連接件的高效率、高質(zhì)量裝配。

（二）基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)優(yōu)勢(shì)

激光投影技術(shù)是一種以高速掃描的形式將激光束投射到特定曲面上的技術(shù)，和人眼識(shí)別速率相比，激光束掃描移動(dòng)的速率更高，人眼無法識(shí)別激光束掃描移動(dòng)的變化，因此利用這個(gè)特點(diǎn)可以讓激光束在投影曲面上形成一個(gè)完整的圖像，供工作人員進(jìn)行分析研究。目前激光投影技術(shù)已經(jīng)在飛機(jī)碳纖維復(fù)合材料鋪層、整機(jī)噴涂等工作中得到了廣泛應(yīng)用，能夠有效提高碳纖維復(fù)合材料鋪層、整機(jī)噴涂等工作的效率和質(zhì)量。基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)充分利用了激光投影技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，和傳統(tǒng)的裝配技術(shù)相比有著巨大的優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)時(shí)，工作人員可以通過激光投影來構(gòu)建相對(duì)坐標(biāo)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)小型連接件的數(shù)字化精準(zhǔn)定位和數(shù)字化裝配。通過應(yīng)用基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)，還可以依靠特定的軟件對(duì)定位的過程進(jìn)行模擬和規(guī)劃，幫助工作人員制定最為科學(xué)、合理的裝配計(jì)劃、裝配流程，能夠依靠系統(tǒng)對(duì)小型連接件進(jìn)行智能定位。當(dāng)小型零部件、構(gòu)件的設(shè)計(jì)出現(xiàn)變更時(shí)，工作人員也可以迅速地調(diào)整激光投影的內(nèi)容，確保能夠根據(jù)實(shí)際的裝配設(shè)計(jì)要求來對(duì)激光投影飛機(jī)裝配定位技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)的柔性化裝配。

二、基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用

在飛機(jī)裝配中應(yīng)用基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)，工作人員首先需要明確基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)的工作原理，確保能夠高效率、高質(zhì)量的對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。在利用基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)時(shí)，需要依靠激光投影設(shè)備來建立坐標(biāo)系，通過坐標(biāo)系來實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)各個(gè)零部件的精準(zhǔn)定位。工作人員需要依靠特定的軟件來將三維模型和產(chǎn)品結(jié)合起來，并根據(jù)選擇的基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)面來構(gòu)建相對(duì)坐標(biāo)系。在完成坐標(biāo)系的構(gòu)建后，工作人員需要通過三維的方法對(duì)待定位零部件輪廓線進(jìn)行投影，并不斷調(diào)整零部件擺放的位置，直到零部件的外形能夠和激光線條重合，就表明零部件已經(jīng)放置到了指定位置，之后再對(duì)零部件進(jìn)行夾緊，就完成了對(duì)零部件的裝配定位。基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)的定位流程如下：裝配工作人員首先需要根據(jù)待投影的零部件來制定投影順序，將待投影零部件的三維模型輸入到專門的激光投影軟件中，并在專門的激光投影軟件中確定好基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)面、零部件的外形，并編寫好和待投影零部件相關(guān)的輸出順序、輸出方式，比如零部件的工藝孔、安裝方向等，從而推動(dòng)后續(xù)對(duì)零部件定位工作的開展。在具體的操作過程中，工作人員需要在待投影部位前面架設(shè)激光投影設(shè)備，根據(jù)事先確定的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)點(diǎn)來在產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)位置放置靶標(biāo)座（如圖1所示），通過控制激光投影設(shè)備來得到產(chǎn)品實(shí)際基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)面的位置，并將其和軟件中的三維模型進(jìn)行對(duì)比，確保實(shí)際位置和三維模型位置擬合后，就可以構(gòu)建出坐標(biāo)系，并依靠坐標(biāo)系來對(duì)零部件進(jìn)行定位（如圖2所示）。

基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)有著更高的定位效率和定位精確度，可以極大提高飛機(jī)裝配工作的效率和質(zhì)量，圓滿完成對(duì)飛機(jī)小型零部件的裝配工作，裝配的故障率得到了極大降低。激光投影設(shè)備使用起來也非常的簡(jiǎn)單、靈活，不僅可以輸出零部件的輪廓邊緣線，還可以輸出箭頭形狀、十字線等，不僅能夠應(yīng)用到小型零部件的定位工作中，還可以應(yīng)用到制孔、支架安裝、對(duì)零部件定位檢查的工作中，切實(shí)提高整個(gè)飛機(jī)裝配過程的智能化、數(shù)字化水平。

總結(jié)：

通過應(yīng)用基于激光投影的飛機(jī)裝配定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)小型零部件的精準(zhǔn)、高效定位，定位過程中的各種問題能夠得到有效解決，最終能夠有效提高飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，推動(dòng)我國飛機(jī)制造行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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