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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機器人邊線的修改

　　國際金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

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

　　【編者按】為同時實現更高的換裝品質，Premium航空技術公司為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。可終端雷射追蹤儀控制系統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航空技術負責人解釋道，他主要負責桁條一般而言項目。

　　作為航空結構件的供應商，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，以避免先期的質量受影響。手動的功能定位這時是不經濟的，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。第三臺卻經常多終端1.5 mm。“0.1%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，即使數據在機器人測試方法之內。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。汽車行業一般透過“鼓勵”機器人的方法展開規避，但是Leweren排除了此種可能性：“全套控制系統為800架飛機設計，對樣件展開這樣的鼓勵量測對他們而言是不經濟的。這也是Premium航空技術須要所有的程式設計都要脫機展開的原因，他們須要制造操作過程的所有環節都安排恰當。”

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　　Premium航空技術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。

　　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部空間方位角信息(i、j、k或者稱作扭轉頹勢、角擺與收放)。

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

如果須要三個內部空間方位角(扭轉頹勢、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。可變的翻轉使得此種照相量測的精度在全組織工作內部空間內幾乎與距離無關。

　　Lewerenz表示：“除此之外一點關于追蹤儀就是量測結論能反饋，產生可接受的結論。角度對他們而言也是關鍵的，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。”在第一個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，量測控制系統手動啟動。機器人告知自身的邊線，量測控制系統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了強化，那個操作過程將減少到只須要數秒。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航空技術公司的巨大優勢。這意味著操作的方法、控制系統參數與控制Hardoi是已知的，如果現有追蹤儀，就不當然須要購置新的控制系統(相應的培訓費用也能省去)。

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　　測試模塊希望設計成開放的結構，透過中心軟件驅動任何二維量測控制系統以同時實現最大的靈活性。外部量測控制系統在這里優于機器人的內部量測控制系統。Lewerenz說：“將設備與量測控制系統分離是很關鍵的，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與強化的設備展開組合。”

“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，”項目經理補充道。即使在Premium航空技術公司，很關鍵的一點在于在制造與換裝領域縮短制造周期。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，比如在一個產品線上展開不同產品的組裝。產品在其生命周期中發生著變化，他們須要為此提供一定的靈活性。”

　　“很少的情況下兩架飛機完全一致，即便只是一個衛生間，它們也會加裝在不同的邊線，飛機的結構須要相應展開變化。這也是每個機身看起來不一樣的原因。”Lewerenz解釋道。

他認為機器人和終端量測設備是未來的趨勢，預示著機械工程技術的轉變。這也是他希望項目合作方FFT-Edag能開發并提供交鑰匙解決方案的原因。“他們希望購買一套完工產品。除非出現問題，只有一個須要聯系的伙伴。”Lewerenz說。

　　他對海克斯康計量也提出了明確要求。Leica雷射追蹤儀的內部組織工作頻率是3,000 Hz，每秒鐘輸出1,000個量測數據，這1,000個數據最大的輸出速率為10 Hz。“他們須要是100 Hz，即使內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)，可同時實現數據以1,000 Hz頻率展開輸出，這是正確方向上的關鍵一步。”

新型的制造理念是：根據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：互聯網 )

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