隨著A350XWB大飛機(jī)的生產(chǎn)，許多飛機(jī)裝配供應(yīng)商都在專(zhuān)用工裝元媚、夾具和固定裝置等方面作了重大投資轧叽。如何才能更高效地提升飛機(jī)裝配的質(zhì)量和速度，是所有裝配供應(yīng)商都想解決的一個(gè)重要課題刊棕。這種背景下炭晒，一種加速飛機(jī)裝配的移動(dòng)式生產(chǎn)工裝應(yīng)運(yùn)而生。

　　概念及優(yōu)勢(shì)

　　移動(dòng)式工裝夾具鞠绰，是通過(guò)夾具本身在專(zhuān)用加工設(shè)備及工作臺(tái)上運(yùn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)裝配的一種流動(dòng)式夾具飒焦。這種移動(dòng)式夾具系統(tǒng)包含了單個(gè)夾具的定位功能蜈膨，即完成一項(xiàng)定位和加工內(nèi)容之后，通過(guò)自動(dòng)引導(dǎo)裝置在加工臺(tái)之間進(jìn)行定位與加工的轉(zhuǎn)換牺荠。這種夾具系統(tǒng)通過(guò)配用3D激光掃描技術(shù)可測(cè)量連接斷面間的確切尺寸强剥，并將測(cè)量信息轉(zhuǎn)換為確切的NC 加工程序，還可配備激光跟蹤系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行水平校訂例杰，以保證裝配連接的最佳性拟晋。

　　飛機(jī)的復(fù)雜主子系統(tǒng)的裝配制造，傳統(tǒng)上使用的是靜態(tài)夾具侥丝。這種方法由于專(zhuān)用裝置不能100％得到利用蛇狐，導(dǎo)致過(guò)程非常低效。移動(dòng)式夾具系統(tǒng)的最大好處就是“柔性”贬打。與傳統(tǒng)方法不同腿宛，移動(dòng)式夾具所在的裝配線(xiàn)不是某個(gè)產(chǎn)品專(zhuān)用的巫邻，任何能夠匹配在加工及工作臺(tái)之內(nèi)的相似的航空結(jié)構(gòu)都能夠應(yīng)用該裝配線(xiàn)。這使得其他項(xiàng)目引入這種生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)不會(huì)增加新的成本和交付時(shí)間顶山。

　　開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

　　隨著飛機(jī)項(xiàng)目對(duì)生產(chǎn)速度的要求越來(lái)越高溺察，夾具及加工裝置的置辦和使用也將成倍增長(zhǎng)。A350XWB這種大飛機(jī)的生產(chǎn)刨塔，已經(jīng)使許多飛機(jī)裝配供應(yīng)商在專(zhuān)用工裝矫评、夾具和固定裝置等生產(chǎn)能力方面做了重大投資。這一方面是由于碳纖維復(fù)合材料部件用量的增加您旁，另一方面也體現(xiàn)了主要的一級(jí)供應(yīng)商和主承包商之間密不可分的關(guān)系烙常。供應(yīng)鏈的不可剝離性使得承包商和供應(yīng)商之間為了謀求利益的最大化而共同努力。

　　度量方法被冒、工裝材料以及裝配方法的創(chuàng)新推動(dòng)著大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造容差管理能力的發(fā)展军掂。這對(duì)貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈上不可再現(xiàn)的生產(chǎn)工程、裝備的大量技術(shù)開(kāi)發(fā)及投資追蹤成為可能昨悼。A350 的部裝及系統(tǒng)集成中已經(jīng)應(yīng)用了很多這樣的新技術(shù)蝗锥，像GKN 航宇公司在Filton工廠(chǎng)的自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，普利耶母航空技術(shù)（Premium Aerotec）公司在諾登漢姆（Nordenham）以及奧格斯堡（Augsburg）的脈沖式移動(dòng)裝配線(xiàn)率触，以及Spirit 航空系統(tǒng)歐洲公司（Spirit AeroSystems Europe）在Prestwick 的低熱膨脹工裝终议。GKN 航宇公司目前正在引入一種流動(dòng)裝配線(xiàn)方式，通過(guò)這種方式葱蝗，夾具本身可以在專(zhuān)用加工設(shè)備及工作臺(tái)上運(yùn)動(dòng)穴张。Br?tjeAutomation已經(jīng)同GKN合作來(lái)為A350的固定式機(jī)翼后緣開(kāi)發(fā)這種新式的先進(jìn)裝配技術(shù)。這種技術(shù)在每側(cè)通過(guò)三個(gè)可移動(dòng)夾具將內(nèi)側(cè)两曼、中心和外側(cè)翼梁段固定在一起皂甘。這種移動(dòng)式夾具系統(tǒng)已經(jīng)包含了單個(gè)夾具的定位能力，可對(duì)內(nèi)側(cè)翼梁的連接進(jìn)行定位和鉆孔瞳胸，然后通過(guò)自動(dòng)引導(dǎo)裝置在加工臺(tái)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換哪峰。這種技術(shù)采用3D激光掃描技術(shù)來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)側(cè)翼梁兩個(gè)連接斷面間的確切尺寸，并將測(cè)量信息轉(zhuǎn)換成確切的NC加工程序节拷。機(jī)翼后緣三個(gè)部段在裝配臺(tái)上的裝配連接要通過(guò)一種激光跟蹤系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)進(jìn)行水平校訂守搬，以保證三個(gè)部段的最佳裝配。

　　在普利耶母航空技術(shù)公司的奧格斯堡和諾登漢姆工廠(chǎng)的機(jī)身蒙皮項(xiàng)目也同Br?tje合作啦掸，正在使用一種拼成的預(yù)裝配臺(tái)和脈沖式移動(dòng)裝配線(xiàn)（PML）杰趾。在這種裝配線(xiàn)上，工件一步步脈沖式沿著裝配線(xiàn)序列前進(jìn)匀象，在不同的連接單元將手工裝配和全自動(dòng)機(jī)器人相結(jié)合一起工作稀销，這與汽車(chē)工業(yè)的裝配線(xiàn)非常類(lèi)似。

　　面臨的技術(shù)問(wèn)題

　　這些應(yīng)用體現(xiàn)了移動(dòng)式工裝夾具的柔性乏茶、高效性澳踱，尤其是它的非專(zhuān)有性伤主，但要達(dá)到精細(xì)應(yīng)用還需要解決很多的技術(shù)問(wèn)題。首先癣彩，為了滿(mǎn)足質(zhì)量需求玫氢，必須開(kāi)發(fā)和引入新的專(zhuān)利型鉆孔技術(shù)，使得機(jī)器人可以對(duì)多種不同的材料進(jìn)行鉆孔谜诫，包括對(duì)17mm厚的鈦材的鉆孔漾峡。其次，這種高度機(jī)械化方法已經(jīng)取消了裝配前人工布置部件位置時(shí)發(fā)生干涉的可能性喻旷，但為了真正能夠做到這一點(diǎn)生逸，還必須對(duì)所有裝配供應(yīng)商的部件容差和設(shè)計(jì)實(shí)施改進(jìn)。另外且预，對(duì)于工裝夾具在移動(dòng)時(shí)熱膨脹的考慮也是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題槽袄。

　　像Spirit航空系統(tǒng)公司在Prestwick工廠(chǎng)的機(jī)翼前緣裝配線(xiàn)，考慮工裝在傳統(tǒng)箱形鋼結(jié)構(gòu)上移動(dòng)的熱擴(kuò)展以及在高熱敏感區(qū)域使用不脹鋼成為必然锋谐。Spirit在采用這種技術(shù)時(shí)識(shí)別出了重大的風(fēng)險(xiǎn)遍尺，因?yàn)檫@種技術(shù)對(duì)航空結(jié)構(gòu)裝配來(lái)說(shuō)是一種完全不成熟的概念。但是通過(guò)與其供應(yīng)鏈伙伴Acrosoma涮拗、Manufax Engineering和Assystem英國(guó)公司合作乾戏，分析其工程細(xì)節(jié)，共同設(shè)計(jì)出一種適用于A350 固定式機(jī)翼前緣裝配需求的方案三热。Acrosoma公司的3D編織層壓復(fù)合材料與復(fù)合材料翼梁及J 型板部件的熱特性非常相似鼓择，采用這種材料可以使裝配廠(chǎng)在40m長(zhǎng)的夾具裝置上將幾何容差控制在±0.25mm，而不需要采用額外的溫度控制手段澈嘱。盡管如此的讯，還有很多其他的批產(chǎn)技術(shù)需要開(kāi)發(fā)，以便實(shí)現(xiàn)最終的方案收黔。

　　應(yīng)用前景及價(jià)值

　　以上討論的所有這些開(kāi)發(fā)技術(shù)都是伴隨著飛機(jī)設(shè)計(jì)而產(chǎn)生的某现。也就是說(shuō)，這些技術(shù)的產(chǎn)生突出了產(chǎn)品與生產(chǎn)過(guò)程發(fā)展之間的緊密關(guān)系栅刚，也突出了頂級(jí)供應(yīng)商對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)及制造業(yè)務(wù)所負(fù)有的責(zé)任奠钾。因此嘉栽，隨著“移動(dòng)式”概念的不斷衍生和“自動(dòng)化”裝配需求的推進(jìn)慈哗，移動(dòng)式工裝夾具系統(tǒng)技術(shù)作為一種輔生技術(shù)，其發(fā)展需求也將會(huì)得到促進(jìn)损螃，并且將有可能推動(dòng)飛機(jī)裝配業(yè)進(jìn)入嶄新的一頁(yè)筋悴。隨著設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的不斷協(xié)同，移動(dòng)式工裝夾具系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新將有更大的空間筹聂。

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