未來(lái)飛機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)是什么樣子雙梁式機(jī)翼翼肋與翼梁的關(guān)系？當(dāng)前的制造工藝和系統(tǒng)如何發(fā)展以提升生產(chǎn)速度才能滿(mǎn)足空中出行的需求？一些評(píng)論員估計(jì)生產(chǎn)速度在未來(lái)15年后將需要加倍。為了達(dá)到這一速度，傳統(tǒng)的制造裝配技術(shù)和工藝需要進(jìn)化。

　　投資3300萬(wàn)歐元的LOCOMACHS項(xiàng)目屬于歐盟第七個(gè)框架計(jì)劃，瑞典Prodtex公司正探索機(jī)翼未來(lái)工廠(chǎng)，開(kāi)發(fā)下一代機(jī)翼生產(chǎn)線(xiàn)。其英國(guó)子公司在兩個(gè)工作包中扮演著關(guān)鍵角色。第一個(gè)，是為精益裝配翼盒驗(yàn)證件（LAWiB）設(shè)計(jì)和建造一個(gè)夾具；第二個(gè)，是使用公司的3D建模、機(jī)器人和裝配線(xiàn)專(zhuān)業(yè)能力，創(chuàng)建一個(gè)虛擬的全尺寸裝配線(xiàn)，以更精益、更快速和更經(jīng)濟(jì)的方式建造機(jī)翼。

　　LAWiB是兩個(gè)物理驗(yàn)證件之一，由一個(gè)混合了金屬和復(fù)合材料零件的機(jī)翼段組成，機(jī)翼段帶有前后梁、4根肋和上下蒙皮以及將所有零件裝配到一起的連接組件，。LAWiB使項(xiàng)目能夠試驗(yàn)新設(shè)計(jì)技術(shù)和新裝配工藝。下圖所示是在LAWiB夾具中裝配的機(jī)翼段。

　　演示夾具使用Prodtex的可重構(gòu)工裝專(zhuān)業(yè)能力和技術(shù)。主夾具使用BoxJoint模塊化夾具系統(tǒng)制造。夾具設(shè)計(jì)面向柔性和耐久性，使結(jié)構(gòu)建造無(wú)需焊接。基于鋼的技術(shù)適合裝配、加工或其它框架結(jié)構(gòu)應(yīng)用。

　　Prodtex主任皮特解釋道：“傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)要求組件外形尺寸和數(shù)據(jù)在制造之前數(shù)個(gè)月就要凍結(jié)，以增強(qiáng)并行工程，可重構(gòu)工裝消除了這個(gè)局限。雙梁式機(jī)翼翼肋與翼梁的關(guān)系我們的BoxJoint系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)板材、螺栓和螺母以創(chuàng)建連接。螺栓以高扭矩值安裝，提供一個(gè)剛性摩擦連接，其剛度等同于一個(gè)焊接連接?！?/p>

　　英國(guó)制造技術(shù)中心（MTC）實(shí)施LAWiB驗(yàn)證件的最終集成，并與Prodtex共同從事許多項(xiàng)目。MTC裝配系統(tǒng)技術(shù)專(zhuān)家安迪表示:“Prodtex的創(chuàng)新工裝解決方案帶來(lái)了快速重構(gòu)工裝和夾具的能力，能夠適應(yīng)多種產(chǎn)品、波動(dòng)的建造速度和子組件供應(yīng)條件的變化。這為增加裝配操作的效率提供了巨大潛力?！?/p>

　　演示夾具還要求自動(dòng)化技術(shù)以實(shí)現(xiàn)組件的機(jī)動(dòng)，允許進(jìn)行組件安裝并重新定位零件以補(bǔ)償公差偏離。為滿(mǎn)足這一要求開(kāi)發(fā)了三個(gè)六爪機(jī)構(gòu)，一個(gè)六爪機(jī)構(gòu)就是一個(gè)帶有6個(gè)驅(qū)動(dòng)元件的空間運(yùn)動(dòng)機(jī)器人。機(jī)械手由6個(gè)可旋轉(zhuǎn)的爪組成，爪的長(zhǎng)度可以改變以允許平臺(tái)在所有6個(gè)自由度上移動(dòng)。

　　皮特表示:“我們?cè)O(shè)計(jì)了六爪機(jī)構(gòu)以對(duì)應(yīng)裝配工藝。第一，使用兩個(gè)同步的六爪機(jī)構(gòu)，它們可以使前緣實(shí)施機(jī)動(dòng)。第二，我們使用6自由度力反饋傳感器以及六爪機(jī)械手來(lái)管理肋的位置，使其自動(dòng)定位到翼盒內(nèi)的最佳安裝位置?！?/p>

　　六足機(jī)構(gòu)可攜帶指示器和傳感器，使夾具可快速重構(gòu)。這還可實(shí)現(xiàn)不同飛機(jī)型號(hào)在一個(gè)裝配線(xiàn)上生產(chǎn)，并且與一臺(tái)激光跟蹤儀一起，提供反饋以控制和移動(dòng)六爪機(jī)構(gòu)，它們將自動(dòng)按需重新定位，從而還可快速重新認(rèn)證和重新校準(zhǔn)。

　　翼梁和翼肋的自動(dòng)化安裝是實(shí)施這個(gè)新建造工藝的理想手段，boxjoint技術(shù)和六爪機(jī)械手的組合提供了一個(gè)簡(jiǎn)潔的解決方案。

　　可重構(gòu)技術(shù)和自動(dòng)化構(gòu)成了這個(gè)裝配工藝的基礎(chǔ)，并且對(duì)比傳統(tǒng)裝配工藝收獲的好處包括：

　　——使用專(zhuān)用設(shè)計(jì)軟件縮短夾具設(shè)計(jì)上的準(zhǔn)備時(shí)間

　　——柔性可應(yīng)對(duì)后期的設(shè)計(jì)更改

　　——使用貨架模塊化組件帶縮短準(zhǔn)備時(shí)間

　　——模塊化配置和夾具組件重用降低成本

　　實(shí)施新的更復(fù)雜和自動(dòng)化的機(jī)翼建造工藝存在許多挑戰(zhàn)。為確認(rèn)這些面向機(jī)翼制造線(xiàn)新開(kāi)發(fā)的技術(shù)，創(chuàng)造了一個(gè)虛擬的3D工廠(chǎng)。這允許Prodtex仿真機(jī)器人操作，確保它們可以完成其任務(wù)，驗(yàn)證可達(dá)到的建造速度，使資源需求可視化，并且確保人類(lèi)/機(jī)器人交互得到安全管理。這個(gè)仿真與LAWiB驗(yàn)證件一同使用，以證明該技術(shù)在一個(gè)全尺寸機(jī)翼建造中可行。

　　薩伯航空項(xiàng)目技術(shù)主任馬格努斯解釋道：“設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬工廠(chǎng)有幾個(gè)好處。物理流動(dòng)和操作員工作環(huán)境的可視化突出了靜態(tài)2D圖紙容易忽視的細(xì)節(jié)；比如，物理可達(dá)性、工作姿勢(shì)和物料加持?！?/p>

　　Prodtex使用了達(dá)索系統(tǒng)的“3D體驗(yàn)”平臺(tái)。作為一個(gè)現(xiàn)代仿真環(huán)境，它擁有該工作所需的所有功能，對(duì)執(zhí)行LOCOMACHS項(xiàng)目演示的更復(fù)雜自動(dòng)化工廠(chǎng)和更高生產(chǎn)速度的要求很必要。

　　由于航空工業(yè)對(duì)復(fù)雜操作的要求，以及根據(jù)低建造速度工作，操作員和機(jī)器人更可能要在同一側(cè)工作。Prodtex正處在仿真未來(lái)記憶工廠(chǎng)的最后階段。

　　因此，未來(lái)飛機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)什么樣？沒(méi)有人能夠確定，但是Prodtex、薩伯和MTC以及項(xiàng)目的其它合作伙伴正在裝配技術(shù)和新制造工藝上大步邁進(jìn)，以使未來(lái)生產(chǎn)線(xiàn)滿(mǎn)足它將面對(duì)的巨大需求。

　　文章轉(zhuǎn)自：威視制造