3 乐高大电影
飞机柔性装配很大程度上取决于装配工装的柔性。未来,灵巧、模块化的柔性工装将代替笨重、专用化的刚性工装,装配工厂内将像乐高世界一样,所有的工装夹具都像积木一样能够自由组合、自动匹配,以适应不同的构件,执行不同的功能。未来飞机装配也就像一场乐高大电影,充分体现着这些柔性工装的价值。柔性工装技术发展有三个层次,分别是柔性夹具、柔性工装和柔性工装系统,这些层次是共同向前发展的,每上升一层都集成了更多的技术,也越接近柔性装配全套解决方案。
柔性夹具方面,通过专门的设计,小巧、灵活而廉价的机械爪可以代替以往大型、重载且昂贵的专用工装夹具。
柔性工装方面,通过模块化的设计,利用可调整和可重新组合的工装概念,开发经济可承受的可重配置工装(ART),可以代替昂贵的专用工装夹具制造和安装工作。ART 由标准钢制元件包拼装而成,依靠度量系统实现快速组装,并始终保持在公差范围内。这种工装已经用在了在空客A380 翼肋装配中。

柔性工装系统方面[5],一种模块化和可重置的定位系统可以实现大型飞机装配过程中要求的公差精度。该系统是由多种机械手或多种定位器组成的机械系统,可在确定的附着点拾取飞机部件,并能以6 自由度运动,可靠的机械手/ 定位器控制平台可以保证每个控制装置多达48 个感应轴的同步。这套系统已经用于空客A350 机身装配中。
4 脉动时空
各种不同尺寸的零件在同一条装配线上实现自动钻铆是柔性装配和精益生产的不懈追求,如今,一种脉冲移动装配技术将其变为现实。脉冲装配线(PML)通过合理安排制造单元,使以往常规方法所需的若干分布式独立制造单元之间没有间隔,可以在大型飞机装配中缩短准备时间、优化资产使用。对于A350 项目来说 ,这种装配概念已经在机身壁板装配中得到开发和实用,充分发挥了数字化柔性装配的优势,如图1 所示。

PML 的创新首先是脉冲柔性装配理念。以A350机身壁板装配为例,在生产过程中,最多7 个不同尺寸的机身壁板在PML 中顺序排列,每个壁板处于一个特定的工作区,当所有区的工作指令完成后,执行一次脉冲,壁板同时移动4.5m 到下一个工作区。这样,就不像以往那样制造大型壁板会拖延后续短小壁板的完成,节省了空间,使壁板装配实现柔性、高效与透明化。









