摘要：近年來(lái)，由于中國(guó)科技的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高，有關(guān)企業(yè)高度重視航空建設(shè)的形勢(shì)。在目前的開發(fā)過(guò)程中，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，數(shù)字裝配技術(shù)的難度不斷提高，使許多手工裝配工作或復(fù)雜的制造聯(lián)接無(wú)法按照傳統(tǒng)的使用方法進(jìn)行。隨著綜合制造技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，許多航空制造行業(yè)高度重視工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)技術(shù)。

　　前言：隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字裝配技術(shù)越來(lái)越成熟，越來(lái)越多的工作不再需要人工操作。傳統(tǒng)的手工操作方式再也不能滿足航空業(yè)的發(fā)展需要。分析了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在飛機(jī)數(shù)字裝配中的應(yīng)用，介紹了工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字裝配中的重要性，闡述了工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字裝配中的應(yīng)用方向，期待著工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字裝配中的應(yīng)用前景。

　　一、工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的意義

　　傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)階段已成為發(fā)展的中心，因?yàn)樗鼈兙哂泻芎玫撵`活性和機(jī)動(dòng)性，能夠提高生產(chǎn)的實(shí)際效率?？紤]到準(zhǔn)確性和剛性，對(duì)飛機(jī)裝配的要求更加嚴(yán)格。隨著數(shù)字技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，二者逐漸成為智能設(shè)備，充分發(fā)揮了自主性和智能性的優(yōu)勢(shì)。智能機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)能夠滿足飛機(jī)裝配的要求，有效減少傳統(tǒng)技術(shù)帶來(lái)的問(wèn)題，適應(yīng)更加復(fù)雜的工作，提高實(shí)際處理速度。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在飛機(jī)自動(dòng)化發(fā)展中的應(yīng)用具有重要意義。一是提高制造工作自動(dòng)化效果，提高靈活性水平，降低裝配工作的實(shí)際約束效果，有效提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命和穩(wěn)定性，更好地滿足設(shè)計(jì)工作的實(shí)際需要。其次，機(jī)器人技術(shù)可以有效地改善裝配工作環(huán)境，提高飛機(jī)裝配生產(chǎn)效率，更好地滿足生產(chǎn)要求，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　二、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展

　　工業(yè)機(jī)器人實(shí)際上是一種可以自動(dòng)定位和控制的控制機(jī)器，可以運(yùn)輸材料或者操作工具。此外，機(jī)械和電子設(shè)備不斷向情報(bào)方向發(fā)展，在飛機(jī)靈活數(shù)字裝配技術(shù)系統(tǒng)中充分利用工業(yè)機(jī)器人可以適應(yīng)當(dāng)今更復(fù)雜的裝配環(huán)節(jié)。但也可以不斷提高作業(yè)質(zhì)量和水平，同時(shí)加快工作速度。機(jī)器人技術(shù)發(fā)展了很大的操作能力，也迅速發(fā)展起來(lái)。但是，在目前的發(fā)展過(guò)程中，機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展仍處于初級(jí)適應(yīng)階段。1980年代，中國(guó)開始研究和開發(fā)機(jī)器人技術(shù)，但到目前為止，尚未形成一個(gè)更全面、更有效的自主開發(fā)實(shí)用技術(shù)系統(tǒng)，特別是在航空領(lǐng)域，也沒(méi)有專門的飛機(jī)裝配機(jī)器人。中國(guó)的飛機(jī)裝配主要采用從國(guó)外購(gòu)買的機(jī)器人，但我國(guó)沒(méi)有獨(dú)立研究和開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展過(guò)程中，由于中國(guó)航空工業(yè)的準(zhǔn)確性和效率不斷提高，為了不斷降低成本，我們必須充分利用工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)。首先，我們要不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)使其更加精細(xì)同時(shí)，在制造過(guò)程中，我們可以使用更先進(jìn)的輕質(zhì)材料進(jìn)一步提高機(jī)器人的自重量比同時(shí)，它可以使機(jī)器人向模塊化和各種方向發(fā)展。第二，在生產(chǎn)過(guò)程中，我們必須充分整合各種先進(jìn)技術(shù)此外，運(yùn)用智能操作技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程中的人機(jī)合作。

　　三、工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的運(yùn)用

　　1.自動(dòng)化切割和切削

　　（1）所有航空作業(yè)都需要精確無(wú)誤，但對(duì)于切割機(jī)器人來(lái)說(shuō)，它們可以在切割過(guò)程中進(jìn)行高質(zhì)量的工作和確保高精度，包括火焰切割、等離子切割和激光切割等技術(shù)。在運(yùn)行過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人還可以自動(dòng)切斷飛機(jī)面板的切斷部分，這在很大程度上彌補(bǔ)了人手不足。 使用工業(yè)智能機(jī)器人可以準(zhǔn)確、方便和有效地完成部件裝配和裁剪，取代了手動(dòng)重型切割機(jī)，大大有助于飛機(jī)的數(shù)字化安裝。（2）自動(dòng)切削特征。在飛機(jī)制造和裝配過(guò)程中，許多零部件需要精密制造，安裝、磨和拋光過(guò)程中也需要。工業(yè)機(jī)器人具有全自動(dòng)研磨的要求。對(duì)于零件的外部尺寸，機(jī)器人具有高密度定位、復(fù)雜的路徑設(shè)計(jì)、磨削力控制等優(yōu)點(diǎn)。因此，在飛機(jī)數(shù)字化組裝過(guò)程中，需要大量的工業(yè)機(jī)器人來(lái)拋光和幫助人類完成飛機(jī)零部件的組裝。

　　2.機(jī)器人自動(dòng)鉆鉚與連接技術(shù)

　　裝配過(guò)程中的零組件裝配、部件裝配和部件對(duì)接裝配過(guò)程都需要進(jìn)行大量的制孔、鉚接等連接工作。先進(jìn)飛機(jī)裝配技術(shù)已經(jīng)有了革命性的發(fā)展和創(chuàng)新。機(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鉆鉚、 焊接等工作， 并逐漸應(yīng)用于飛機(jī)裝配中。在大型飛機(jī)機(jī)身壁板上進(jìn)行連接， 采用人工鉆鉚方式完成數(shù)以萬(wàn)計(jì)的緊固件制孔、 鉚接非常耗時(shí)耗力，而采用機(jī)器手帶動(dòng)鉆鉚末端執(zhí)行器， 或采用爬行機(jī)器人可以輕松實(shí)現(xiàn)， 并且效率是人工的 6~10 倍?，F(xiàn)代飛機(jī)大量采用復(fù)合材料、 鈦合金等難加工材料， 大型飛機(jī)對(duì)大尺寸孔的制備精度提出了更高的要求， 因此普遍采用自動(dòng)化制孔技術(shù)以滿足結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)壽命、隱身性和互換性的要求。 機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)可用于壁板、 翼盒、 艙段及大部件對(duì)接等方面。自動(dòng)化連接按方式分為 3 種：機(jī)械連接、 焊接和膠接。機(jī)器人完成發(fā)動(dòng)機(jī)短艙上的焊縫工作根據(jù)連接對(duì)象又可分為零組件的連接、部件的組裝及對(duì)接總裝。對(duì)于機(jī)器人而言， 只需更換一組末端執(zhí)行器， 略微修改工作運(yùn)動(dòng)指令程序， 即可輕松實(shí)現(xiàn)多種連接工作。

　　工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化定位和裝配

　　飛機(jī)裝配占飛機(jī)建設(shè)工作量的50 %以上。除了連接飛機(jī)部件的重要工作外，精確定位也是飛機(jī)裝配的關(guān)鍵點(diǎn)。如今，工業(yè)機(jī)器人可以用數(shù)字和自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成這項(xiàng)重要任務(wù)這是一種結(jié)合先進(jìn)精密測(cè)量設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人的靈活的夾緊和定位系統(tǒng)。以激光跟蹤儀為代表，外國(guó)大型飛機(jī)不斷發(fā)展這一技術(shù)，其精度保證在0.01m/m以下，甚至更高。對(duì)于小范圍的零件定位，可以通過(guò)工業(yè)機(jī)器人定位功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)飛機(jī)建在整個(gè)工廠或更大的空間時(shí)，必須多次運(yùn)輸。如果進(jìn)行傳統(tǒng)的手工作業(yè)，不僅會(huì)消耗大量體力，而且會(huì)增加裝卸時(shí)間，從而造成飛機(jī)裝配時(shí)間長(zhǎng)的弊端。采用工業(yè)機(jī)器人可以有效彌補(bǔ)這一差距。它可以有效、迅速、合理地安排飛機(jī)裝配工作，遵守高效制造原則，最大限度地發(fā)揮飛機(jī)裝配效益，利用工業(yè)機(jī)器人運(yùn)輸和移動(dòng)飛機(jī)零部件，準(zhǔn)確定位裝配位置，大大提高裝配運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和效率波音747和其他項(xiàng)目取得了重大成就。

　　四、工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的運(yùn)用前景

　　目前國(guó)內(nèi)外航空技術(shù)取得了很好的成績(jī)，一些大型航空公司開始在廣大地區(qū)使用工業(yè)機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)飛機(jī)的數(shù)字組裝具有重要意義。目前，中國(guó)大部分制造商主要靠手工組裝技術(shù)運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)組裝技術(shù)的需求很大。因此，有必要不斷發(fā)展和普及工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，并加強(qiáng)其在飛機(jī)制造和裝配中的應(yīng)用。在未來(lái)的數(shù)字飛機(jī)裝配中，不同環(huán)節(jié)的機(jī)器人技術(shù)可以集成在一起形成統(tǒng)一的自動(dòng)裝配生產(chǎn)線，使航空產(chǎn)品的裝配能夠不間斷地連接起來(lái)。

　　總之，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，在飛機(jī)數(shù)字化裝配中也能取得很好的效果。未來(lái)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)需要不斷升級(jí)，以達(dá)到與其他自動(dòng)化程度較高的行業(yè)相同的發(fā)展速度， 工業(yè)機(jī)器人也可以在實(shí)際工作中為制造業(yè)提供很大的幫助，提高其自動(dòng)化程度，為自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供更大的幫助。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]劉彬彬. 工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的應(yīng)用.2020.

　　[2]喻宇. 關(guān)于工業(yè)機(jī)器人在飛機(jī)數(shù)字化裝配中的應(yīng)用及分析.2021.

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