机器人技术在航空维修中的应用

段金毅 刘华

【摘 要】近年来我国的民航事业获得了前所未有的大力发展，而民航飞机业已成为许多居民长途出行的首选，为我国的交通事业发展贡献了不容小觑的力量。而作为长期以来帮助我国航空飞机维持稳定和安全飞行的重要组成部分，航空维修技术水平的高低，将直接决定我国民航事业的发展水平。而在这一维修过程当中，机器人技术的运用早已普及但在我国还未达到成熟。因此，本文以机器人技术在航空维修过程中的应用水平和方向为出发点，借助对实际案例的探讨，来讨论当前这一技术的发展水平和前景，以求更好地推动我国航空事业的进步。

【关键词】机器人技术；航空事业；航空维修；民航飞机

引言

一般来说，当民航企业现有的飞机经过了一定的飞行时长之后，就必然需要进行全面地维修以保障其使用的安全性[1]。此时民航企业一般会将其送到大的维修基地。跟建造飞机时从无到有的过程不同，对于现有飞机的全面维修，一方面要对其进行修复，另一方面也包含着重建的成分。而在这一过程中，就难免有许多单调的重复性的劳动，而国外针对这一问题已经广泛采取了机器人协助维修技术，但国内这一技术还未得到广泛关注，但鉴于其对于航空维修事业的巨大意义，本文将对这一技术展开深入的讨论。

一、浅析航空维修特点

跟单纯的航空制造飞机过程有所区别，航空维修的过程一般具有如下几个特点。首先，由于在航空维修的过程当中，大部分的工作都是在对已有的航空零部件进行全面的检查，检查内容从其外观是否存在缺损，到其表面是否存在缺陷，再到对其表面的尺寸进行测量等等，包含一系列十分精细且重复的工作[1]。而当前在国内的大部分航空维修工厂中，这样的工作，由于缺乏较高的自动化水平，因此一直都交由人力来完成，不仅对人力的消耗过大，且带来的误差也不容小觑。因此，对于自动化的机器检修技术有着极大的需求。

其次，由于航空维修的零部件一般而言都具有种类繁多，且呈小批量性质的特点。因此，在实践当中，要想通过大批量的分门别类的方法对其进行统一的维修以减少工作量，较难实现。这就需要发展出具有较强的灵活性的机器人技术，并通过这一技术来更好地满足多元化的零部件维修需求。

与此同时，要想在航空维修的过程中引入机器人技术进行辅助，还有一个维修流程会存在较大的困难，那就是飞机的拆解和除漆这一环节[1]。由于这一环节在往常的飞机制造过程中几乎没有出现，因此，要想在这一环节中引进机器人技术，就需要从零开始。

最后，由于主要负责航空维修工作的企业，往往无法在进行航空维修的过程中获得来自上游生产链的有关飞机制造的相关信息，如此一来要想开发有效的机器人维修技术就会难上加难。

二、浅析当前航空维修过程中的机器人技术应用现状和方向

虽然当前我国航空维修企业使用机器人技术的水平，相比于航空制造业还处于方兴未艾的阶段，但是已然取得了一定的成果，以下，本文就从其发展现状和未来的可能方向两个角度展开分析[2]。

（一）机器人技术应用现状分析

第一，在特殊的航空零件维修过程中的应用。一般而言，航空维修企业都会面临对存在缺损情况的航空零部件进行焊接和尺寸恢复的工作，并且经常采用激光熔覆技术或者是热喷涂技术来解决这一工作过程中的问题[2]。但是借助这两种技术虽然能够进行有效的修复，但是一旦零件和零件之间存在的差异过大，那么在进行大批量的维修工作之时，光是对其损伤部位进行有效的定位，就要花费巨大的精力，十分不利于航空维修企业的批量化操作，降低其维修效率。因此，当前在这一领域当中，许多航空维修企业都使用了具有高度的灵活性和柔性化能力的工业机器人，如此一来，这一问题就获得了很好的解决[3]。

第二，在检测零件尺寸和外观的过程中，应用机器视觉技术。这一技术的应用在某些时候可以发挥出巨大的效用。比如，当维修人员需要通过目测的方式，来对具有近10万个小孔的飞机进气道防护栅进行维修的时候，就必须承担巨大的工作量，且还会出现很多难以避免的误差，这就使得这一过程的维修质量得不到最大程度的保障[3]。而在应用了这一机器视觉技术之后，这一防护栅其中存在的裂纹都可以在机器的视角下获得巨细无遗的检视，并通过自动成像系统来确定和记录其中存在的问题，以此提高修复的效率。

第三，在对飞机的大部件进行运输和装配的过程中，全面应用全向移动技术[3]。在对航空飞机进行维修的过程中，有一个长期困扰相关工作人员的问题，那就是如何对其中的某些较大的部件进行运输和装配工作。但是在借助全向移动技术之后，这一问题就得到了有效的解决，车辆不仅可以在平面上进行任何角度的移动，还能够更为有效地运输飞机的大型部件。

（二）机器人技术未来在航空维修领域的发展方向

第一，借助机器人的智能化操作，来进行有效的重物搬运和装配活动。一般而言，在需要对质量较重的航空维修部件或者物品进行运输和装配的时候，航空维修公司都会使用不具备高精度水平和柔性水平的厂房行车来完成，使得实际工作过程中的需要很难被有效满足[4]。因此，如果能够在未来有效地应用高度智能化的机器人技术来完成这一工作，就能够使得这一运输与吊装的工作具备更高的灵活性，使其工作目标得以更好地完成。与此同时，还能够使得航空维修企业的一线员工得到最大程度的解放，一举多得。

第二，借助机器人技术，进行自动智能化的除漆工作和喷漆工作[4]。近年来我国的军用飞机领域也不断开发出新型的隐身战机，而针对这一类型的战机，其不管是除漆还是喷漆工作，相较于普通的战机都具有较高的难度。因此，如果不开发出更为先进的机器人技术，来完成这一工作，那么必将给我国的军用战机的发展带来负面的影响。

第三，借助机器人技术，来实现航空零部件的精细化打磨[5]。航空飞机当中的许多零部件，都会在长时间的使用过后，出现不同程度的划伤情形和腐蚀情况，在这样的前提下，要相对其使用性能进行全面的恢复，就必须借助人工打磨的方式。一般而言，人工打磨方式可以很有效地恢复小型零部件的使用性能，但是对于大型部件的恢復，则由于技能不足和缺乏足够的劳动强度而无法很好地完成。在这样的背景下，如果能够借助机器人技术，研究出相应的能够对这一人工打磨方式进行替代的智能化处理方法，必然能够有效地发展我国的航空维修事业[5]。

三、结束语

由于长期以来航空维修企业一直处于这一飞机产业的下游，因此其相应的技术也没有得到较好的发展。但是这一领域对我国的航空事业的进步又有着不容小觑的影响，其技术水平能否逐步提高，将决定着我国航空事业的发展高度[5]。一次你，本文以机器人技术的应用和发展为基本视角，全面探析了如何将这一技术更好地应用于航空维修领域，希望能够为我国航空事业的进步贡献一己之力。

参考文献：

[1]舒送，赵桂芳，张小辉.机器人技术在航空维修中的应用探索[J].机械设计与制造，2018（1）：000248-000250.

[2]冯惊雷，朱家元.航空维修便携式计算机发展现状及挑战[J].航空工程与维修，2014（5）：00029-00031.

[3]毕树生，梁杰，战强，等.机器人技术在航空工业中的应用[J].航空制造技术，2014（4）：00034-00039.

[4]丁丽丽，何旭斌，胡进，等.搅拌摩擦焊技术在军用飞机航空修理中的应用[J].电焊机，2014（b05）：000130-000134.

（作者单位：1新疆五家渠69008部队40分队；

2新疆五家渠69008部队41分队）