飛機、風電機、火箭等大型工業(yè)產(chǎn)品都是先生產(chǎn)各個部分的組件,再進行組裝的。例如飛機裝配就是飛機生產(chǎn)的三個重要階段之一,內(nèi)容眾多,協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜,幾乎可占飛機總制造周期的25%~40%。在裝配中,如何讓每個部件都精準地安裝在指定位置是個難題,目前正在探索的方式是采用數(shù)控液壓定位系統(tǒng)輔助大部件組裝。數(shù)字油缸在其中也發(fā)揮著巨大作用。
一、數(shù)字油缸的結(jié)構(gòu)及工作原理
在結(jié)構(gòu)上,數(shù)字油缸采用直聯(lián)式結(jié)構(gòu)將伺服電機、伺服閥、檢測反饋絲桿直接集成在液壓油缸上,既不需配備調(diào)速閥、單向閥、流量閥等液壓系統(tǒng)元件,也不用在電器上安裝行程開關(guān)、繼電器等元件,整體結(jié)構(gòu)十分簡潔,各元件也很集中。
在控制單元上,數(shù)字油缸同時具有總線控制和連續(xù)控制功能。在實現(xiàn)計算機總線控制系統(tǒng)的同時,也可使液壓設(shè)備與其他加工元件組成數(shù)字化控制的組合加工單元。數(shù)字油缸的運動特性可被完全標量化或數(shù)字化。通過內(nèi)部設(shè)計,將電脈沖的頻率與數(shù)字油缸的運動速度對應(yīng),電脈沖的數(shù)量與數(shù)字油缸的行程或轉(zhuǎn)角對應(yīng)。因此,數(shù)字油缸在推力、速度、行程等方面的控制精度非常高。
二、數(shù)字油缸在數(shù)字液壓定位系統(tǒng)中的應(yīng)用
飛機在進行組裝時,每個部件需要安裝的位置都是固定且提前測量好的。組裝時需要用升降設(shè)備將組件送到指定位置后再進行安裝,因此組裝設(shè)備中需要用到一個位移控制十分精確的數(shù)控定位系統(tǒng)。目前已有相關(guān)機構(gòu)在研究數(shù)字油缸在該數(shù)控定位系統(tǒng)的應(yīng)用。在該系統(tǒng)中,數(shù)字油缸作為中心部件與液壓站、控制器、閥體等組合成一個執(zhí)行系統(tǒng),通過數(shù)控編程控制,利用油缸推力將組件推送至預(yù)定位置。數(shù)字油缸高精度的行程控制,可以使定位器的定位更精確;整個系統(tǒng)可作間歇式運動,有效避免因油缸連續(xù)運作帶來的油溫升高等不良因素。
飛機的生產(chǎn)能力是衡量一個國家航天實力的因素之一。一架性能卓越的大飛機除了零部件的性能要優(yōu)越,整體組裝能力的提升也是很有必要的。目前我國大部分的定位工作都是人工作業(yè),需花費大量工時進行校正、對接等組裝工作。采用數(shù)字油缸為主體部件的數(shù)控定位系統(tǒng),能有效提高飛機組裝的工作效率,實現(xiàn)飛機制造企業(yè)的資源再調(diào)配,使企業(yè)生產(chǎn)能力得到提高。