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　　A350 XWB的新方向 雷射追蹤儀在飛機修建操作過程中同時實現(xiàn)機器人邊線的修改

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　　先進制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業(yè)典型研討會

　　【編者按】為同時實現(xiàn)更高的換裝品質(zhì)，Premium航空技術(shù)公司為A350謀求新的方向。機器人承擔了將絎條黏貼在鋁合金進一步鋼制機頭上的任務(wù)?？山K端雷射追蹤儀控制系統(tǒng)確保了機器人的準確功能定位。

A350與眾不同，機身是由框架組成，也稱作桁條，用作進一步增強機身。到目前為止，桁條主要選用鋁材料。一般情況下，桁條選用加工的孔展開手工功能定位。而對于A350而言，主要選用鋁合金進一步增強塑鈦合金(CFP)做成，此種方法就不能選用。CFP透過高壓釜展開硬化，無法展開鉆頭。

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　　“桁條也是由CFP鈦合金做成，須要附著在機頭上，”Tim Lewerenz，Premium航空技術(shù)負責人解釋道，他主要負責桁條一般而言項目。

　　作為航空結(jié)構(gòu)件的供應(yīng)商，該公司為空中客車新型的遠程飛機提供大組件，并定于年中提貨，這包括了整個前部機身。“桁條須要精確的一般而言，以避免先期的質(zhì)量受影響。手動的功能定位這時是不經(jīng)濟的，即使最終每月要有多達13架此種類型的飛機出廠。他們的目標是借助機器人展開飛機手動換裝，須要機器人能像銑床一樣精確組織工作。”

更具特殊的明確要求是，為了不損害先期的制造與換裝操作過程，A350 XWB的桁條(能長達18 m)須要放置在科躍蛛屬，粒度明確要求在? 0.3 mm，在長方向粒度明確要求在? 1 mm。經(jīng)過首次試驗，失望的情緒彌漫在普羅斯穆爾。機器人須要終端3,000 mm，但在2,997 mm時停止運動。第三臺卻經(jīng)常多終端1.5 mm?！?.1%的局限性一開始感覺是零點的，但考慮到桁條的長度達到18 m,局限性就很大，他們是不能接受的。”Lewerenz說。

機器人的制造商Fanuc沒有錯誤，即使數(shù)據(jù)在機器人測試方法之內(nèi)。這意味著機器人的組織工作精度小于銑床，由于重量和力，都能引起局限性。汽車行業(yè)一般透過“鼓勵”機器人的方法展開規(guī)避，但是Leweren排除了此種可能性：“全套控制系統(tǒng)為800架飛機設(shè)計，對樣件展開這樣的鼓勵量測對他們而言是不經(jīng)濟的。這也是Premium航空技術(shù)須要所有的程式設(shè)計都要脫機展開的原因，他們須要制造操作過程的所有環(huán)節(jié)都安排恰當?！?/p>

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　　Premium航空技術(shù)公司開始尋求透過量測終端機器人到正確邊線的方案，而不是選用鼓勵的方法。一套能安置于機器人頸部的控制系統(tǒng)。

　　借助Leica當然雷射追蹤儀，選用相機(也稱作Leica T-Cam)和Leica T-Mac，能同時獲取點的二維坐標與內(nèi)部空間方位角信息(i、j、k或者稱作扭轉(zhuǎn)頹勢、角擺與收放)。

　　八維監(jiān)視對于機器人而言是關(guān)鍵的(具有六分量)。這意味著機器人頸部的邊線能監(jiān)視，包括其方位角。

如果須要三個內(nèi)部空間方位角(扭轉(zhuǎn)頹勢、角擺與收放)，它們是由Leica T-Cam量測Leica T-Mac上的LED分布而確定的?？勺兊姆D(zhuǎn)使得此種照相量測的精度在全組織工作內(nèi)部空間內(nèi)幾乎與距離無關(guān)。

　　Lewerenz表示：“除此之外一點關(guān)于追蹤儀就是量測結(jié)論能反饋，產(chǎn)生可接受的結(jié)論。角度對他們而言也是關(guān)鍵的，即使組件須要隨即量測與檢查。他們還將Leica當然雷射追蹤儀用作那個目的?！痹诘谝粋€制造模塊有兩臺機器人，一臺一般而言在地面，N57Cpp一般而言在橫向軸，滾輪著桁條的兩端，并將其加裝在機身部分。

除非機器人將桁條加裝在一端，量測控制系統(tǒng)手動啟動。機器人告知自身的邊線，量測控制系統(tǒng)指示機器人如何展開修改。在Hartwig階段，須要大概20秒鐘，除非控制操作過程同時實現(xiàn)了強化，那個操作過程將減少到只須要數(shù)秒。隨即，量測中斷，桁條一般而言到位，而追蹤儀能同時校正除此之外一個機器人。

　　無論如何，Lewerenz將在線使用雷射追蹤儀視為Premium航空技術(shù)公司的巨大優(yōu)勢。這意味著操作的方法、控制系統(tǒng)參數(shù)與控制Hardoi是已知的，如果現(xiàn)有追蹤儀，就不當然須要購置新的控制系統(tǒng)(相應(yīng)的培訓費用也能省去)。

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　　測試模塊希望設(shè)計成開放的結(jié)構(gòu)，透過中心軟件驅(qū)動任何二維量測控制系統(tǒng)以同時實現(xiàn)最大的靈活性。外部量測控制系統(tǒng)在這里優(yōu)于機器人的內(nèi)部量測控制系統(tǒng)。Lewerenz說：“將設(shè)備與量測控制系統(tǒng)分離是很關(guān)鍵的，在我看來，那個概念非常具有未來意義，即使他們能將這套強化的量測控制系統(tǒng)與強化的設(shè)備展開組合?！?/p>

“除此之外，吸引他們的是不須要選用昂貴的特定機器，并擴充了他們桁條的加裝功能定位，”項目經(jīng)理補充道。即使在Premium航空技術(shù)公司，很關(guān)鍵的一點在于在制造與換裝領(lǐng)域縮短制造周期。今天，很多手動的組織工作與一般而言工裝，比如型架，須要這一點。這里的問題在于，他們使得靈活的換裝組織工作變得困難，比如在一個產(chǎn)品線上展開不同產(chǎn)品的組裝。產(chǎn)品在其生命周期中發(fā)生著變化，他們須要為此提供一定的靈活性?！?/p>

　　“很少的情況下兩架飛機完全一致，即便只是一個衛(wèi)生間，它們也會加裝在不同的邊線，飛機的結(jié)構(gòu)須要相應(yīng)展開變化。這也是每個機身看起來不一樣的原因?！盠ewerenz解釋道。

他認為機器人和終端量測設(shè)備是未來的趨勢，預(yù)示著機械工程技術(shù)的轉(zhuǎn)變。這也是他希望項目合作方FFT-Edag能開發(fā)并提供交鑰匙解決方案的原因?！八麄兿Ｍ徺I一套完工產(chǎn)品。除非出現(xiàn)問題，只有一個須要聯(lián)系的伙伴?！盠ewerenz說。

　　他對?？怂箍涤嬃恳蔡岢隽嗣鞔_要求。Leica雷射追蹤儀的內(nèi)部組織工作頻率是3,000 Hz，每秒鐘輸出1,000個量測數(shù)據(jù)，這1,000個數(shù)據(jù)最大的輸出速率為10 Hz。“他們須要是100 Hz，即使內(nèi)部組織工作頻率大概在100 Hz，他們須要能修改每次機器人的運動。新型的實時接口(Ethercat)，可同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)以1,000 Hz頻率展開輸出，這是正確方向上的關(guān)鍵一步。”

新型的制造理念是：根據(jù)飛機的尺寸使用六個或者八個機器人，每邊選用3臺或4臺機器人滾輪桁條。兩行機器人與兩臺追蹤儀獨立開展組織工作。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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