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飞机装配质量数字化检测技术应用

杜芳维 樊智聪 孙婉琳 严天建 牛庆涛
  
扬帆媒体号
2023年16期
1.2.3.4.沈阳飞机工业 集团 有限公司 5.空军装备部驻沈阳地区军事代表局驻沈阳地区第三军事代表室

摘要:本文介绍了飞机装配质量数字化检测技术的应用。随着航空工业的发展,提高飞机装配质量成为一项重要任务。传统的人工检测方式存在效率低下、精度不高等问题。为解决这些问题,学者们引入数字化检测技术,通过三维扫描、光学测量和计算机视觉等手段,实现对飞机装配质量的精确检测和评估。该技术可大幅提高检测效率和准确性,同时降低人力成本,并在飞机制造行业中得到广泛应用。

关键词:数字化测量技术;飞机装配;协同检测技术;数字化组合测量技术

引言:

随着全球航空业的快速增长,飞机装配质量成为保障飞行安全的重要因素。然而,传统的人工检测方式无法满足对装配质量的精确要求,容易出现疏漏和误差。因此,研究人员开始探索如何利用数字化检测技术来提高飞机装配质量的精确性和效率。本文旨在介绍飞机装配质量数字化检测技术的应用,并探讨其优势和未来发展方向。

1 数字化检测技术在航空零部件检测中的作用

数字化检测技术在航空零部件检测中发挥着重要的作用。首先,它能够提高零部件的装配质量和可靠性。通过采用数字化检测技术,可以对飞机零部件进行精确的测量和分析,及时发现可能存在的缺陷和问题,从而确保零部件的合格率和装配精度。

数字化检测技术能够提高检测效率和减少人为错误。传统的检测方法通常需要人工操作和判断,容易受到人为主观因素的影响,存在一定的误判和漏检的风险。而数字化检测技术采用自动化设备和算法,可以对零部件进行快速、准确的检测和分析,大大提高了检测的效率,并且减少了人为错误的可能性。

数字化检测技术还能够提供全面的数据支持和信息管理。通过数字化检测技术获取的数据可以被记录、存储和共享,为后续的质量追溯和问题分析提供了可靠的依据。同时,数字化检测技术也能够实现对检测过程的信息化管理,包括检测计划、原始数据、检测结果等,有助于提高工作流程的规范性和可控性。

2 协同检测技术的意义

2.1便携式测量臂

便携式测量臂能够实现对复杂曲面的快速、精确测量。在飞机装配过程中,由于飞机结构的复杂性和曲面的多样性,传统的测量方法往往难以满足要求。而便携式测量臂可以通过其灵活的关节和刚性的测控系统,准确地扫描和测量飞机各个部位的形状和尺寸,为装配工作提供重要的数据支持。便携式测量臂能够实现装配过程中的协同检测。在飞机装配过程中,各个部门和环节之间需要紧密合作,协同进行检测工作才能保证装配质量。便携式测量臂具有灵活的操作性和便捷的移动性,在不同工作环境下都能够有效地进行测量,为不同检测人员之间的协同工作提供了便利条件。

2.2摄影测量系统

摄影测量系统可以帮助实现自动化装配过程的检测和控制。通过与装配线上的传感器和机器人系统相结合,摄影测量系统可以实时采集飞机组件的几何信息,并与设计图纸进行比对,从而检测装配过程中的偏差和错误。这有助于提前发现问题并及时进行修正,保证飞机装配质量的稳定性和可靠性。摄影测量系统还可以有效地提高装配过程的效率和精度。相比传统的手工测量方法,摄影测量系统具有非接触式、全景式和高精度的特点,能够快速捕捉大量的数据并进行自动化处理。这不仅提高了检测的速度和精度,还降低了人为误差的可能性,大大提高了装配过程的效率和准确性。

3 相关工作测量方案的设计

明确测量的目标和参数。根据飞机装配的特点和要求,确定需要测量的关键指标,例如零部件精度、装配偏差、尺寸准确性等。

选择适当的测量工具和技术。根据目标和参数的要求,选择合适的测量仪器和工具,例如激光扫描仪、光学测量仪、坐标测量机等。同时,也可以考虑采用非接触式测量技术,以提高测量的准确性和效率。

设计测量方案。根据所选的测量工具和技术,设计出详细的测量方案,包括测量的位置、方法、顺序等。同时,也要考虑到实际操作的可行性和便利性,以确保能够有效地完成测量任务。

为了确保测量的准确性和可重复性,还需要进行校准和验证。对所选的测量工具和技术进行校准,确保其测量结果与真实值的一致性。同时,也可以进行对比实验或者与其他测量方法的比较,以验证所选方案的有效性和可靠性。

制定相应的数据处理和分析方法。将测量得到的数据进行处理和分析,提取出有关装配质量的有效信息,并进行合理的统计和评估。这样可以为进一步的装配工作提供参考和指导,以不断提高飞机装配质量的水平。

4 数字化组合测量技术流程

4.1 搭建数字化组合测量平台

在搭建数字化组合测量平台时,应首先建立完备的装配零件几何模型和装配关系模型。通过采集和整理飞机部件的三维几何数据,建立起真实可靠的数字化模型。同时,确保所选择的数字化测量设备具备足够高的精度和稳定性,以确保测量结果的准确性。另外,还需要在数字化组合测量平台上配置相应的软件系统,用于实时跟踪和分析测量结果。这些软件系统应具备较强的数据处理能力,能够对大规模数据进行快速处理和分析,以提高测量效率和精度。此外,在搭建数字化组合测量平台时,还需要进行仪器标定和误差补偿,以消除各种测量误差对结果的影响。通过对仪器进行准确标定和对误差进行补偿,可以提高测量系统的精度和稳定性,进一步保证装配质量的可靠性。

4.2 分析组合测量精度及效率

在进行组合测量时,应该对测量结果的精度进行分析和评估。通过对测量数据的统计和分析,可以评估装配零件之间的表面接触度、尺寸偏差以及相对位置等参数的精度。同时,还应该对测量过程中出现的误差进行分析和修正,以提高测量结果的准确性。另外,在分析组合测量精度的同时,也应注重提高测量效率。通过合理选择测量方案和优化测量顺序,可以减少测量时间并提高测量效率。此外,还可以借助自动化设备和智能算法等技术手段,进一步提高组合测量的效率和精度。

4.3 装配质量数字化检测技术应用的注意点

确保测量设备的稳定性和可靠性。要定期对测量设备进行校准和维护,并及时处理出现的故障;确保测量数据的准确性和可靠性。要对测量数据进行严格的质量控制,排除异常值和误差,以确保测量结果的可靠性;注意保护测量对象的完整性和安全性。在进行数字化测量时,要注意避免对装配零件造成损伤或变形,以保证测量结果的准确性;加强对专业技术人员的培训和管理,提高其专业水平和操作技能,以确保装配质量数字化检测技术的正确应用和使用。

结束语:

飞机装配质量数字化检测技术的应用为飞机制造业带来了巨大的变革。通过引入三维扫描、光学测量和计算机视觉等先进技术手段,飞机装配质量的检测和评估变得更加精准和高效。其优势包括提高工作效率、降低人力成本以及减少人为误差,对促进飞机制造业的发展具有重要意义。然而,该技术还面临一些挑战,如设备成本高、数据处理复杂等问题。未来的研究应着重解决这些问题,并进一步推动数字化检测技术在飞机装配质量方面的应用。

参考文献:

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[4]王志岩.数字化测量在飞机装配系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(2):5.

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