随着国家战略的部署,国产飞机的研制计划占据着越来越重要的地位,而国家航空产业也随之蓬勃发展。作为飞机制造的各个环节中至关重要、不可或缺的一部分,飞机机身装配是飞机设计和飞机成型之间极其重要的衔接环节。目前,飞机装配领域的柔性装配技术尚未被广泛应用,更多的则是采用与之相对的刚性工装,很难适应多型号飞机的装配或者小批量的装配,从而严重制约了飞机装配技术的发展,影响国产飞机研制计划的进程。而为了以最快的速度匹配机型变化带来的装配改变,数字化柔性装配技术的优势明显要强于与之相对的刚性装配技术,而且,柔性装配技术是基于PLC自动控制系统来控制工装上可动模块来适应机型状态变化,可以大幅降低工装准备时间和重新订制工装产生的制造成本。本文以某机型飞机前机身为实际研究对象,以柔性装配系统的工作与控制理论为基础,设计、研制应用于上述对象的柔性装配工装,从而实现了本文所述工装的设计与实践。用新型的柔性工装系统代替了传统的刚性工装,实现了某型机前机身的精确装配及更换机型时的工装的高机动性和稳定性。本文在充分调研柔性装配控制系统相关功能需求的基础之上,对其机械结构进行相应的理论研究,控制系统架构选择了上位机和PLC相结合的主控单元,PC上位机通过Ethercat总线的协议与PC机进行数据和指令的传输。上位机程序语言选择ST语言,主要实现用户登录设置、系统零点及参数设置、故障报警及实时显示、模型生成及数据存储、与下位机实时通信等功能,利用TwinCAT2软件开发下位机控制程序,主要实现伺服系统不同工作方式的切换、下位机输入输出模块的控制、与上位机的数据通信,并与上位机相配合实现故障的声光报警。运动单元所具备的定位功能由系统的动力供给部分——伺服控制系统来实现。目前,该柔性工装系统已经投入到了实际的装配生产工作中。通过实际生产发现,该柔性工装系统为航空企业切实发展机身部件的柔性装配创造了技术积累,为飞机数字化柔性装配技术的深层次研究、开发和实践起到了推波助澜的作用。