飞机装配中先进手持铆接工具应用研究
[摘 要]手持铆接技术是飞机装配中一直沿用的传统方式，在投资和操作中具有低廉与简单的特点，在国内外都有较广范的使用。近年来，通过科学技术的提高，手持铆接技术也有了智能化、数字化和可视化的转变，提高了铆接施工中的装配精度，同时在在线质量检测技术的应用中，實现了特殊铆接工艺的优越性，促进了我国飞机事业的长久建设。文章中对现阶段国内为的手持铆接工具的发展现状进行分析，并提出了具体的工具应用。
[关键词]飞机装配；手持铆接工具；应用检测
中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0323-01
目前，飞机机身、机翼及尾段的制作仍然以手工铆接为主，手持铆接工具以其工艺简单、易于操作等优点在各大主机厂有着广泛的应用。为满足铆接件的一些特殊要求，提高连接寿命，满足飞机性能和技术要求不断提高的现状，除采用普通铆接、密封铆接之外，在飞机铆接装配技术中也广泛使用特种铆接及其铆接工具（如环槽铆钉及其铆钉枪）；同时，网络化制造与装配系统的不断发展，对手持连接工具性能及功能提出了较高的要求。
1我国先进手持连接工具研究现状
国内手持连接工具品种很多，但多数产品只是完成基本的连接功能，同时也研发了一些具有特殊功能的先进连接工具。如 2009 年中国气动工业股份有限公司申请了拉钉、拉帽枪的数字显示模组装置专利，可显示工具的工作气压或油压压力、将压力、拉力、超压最大压力值与累计工作次数，操作人员可据此确定工具当时的状态是否满足工作要求，确保操作安全；根据使用次数及检测活塞行程变化，提示操作人员是否需要对工具进行保养或更换元件，提供异常情况下的报警。手持连接工具在波音及空客等公司也有着广泛的应用。功能上，以 Huck公司为代表的西方发达国家生产的连接件安装工具最具有代表性，其种类多，可针对不同规格的铆钉进行铆接，工具性能也在不断提高。2008年，Huck公司在中国申请了智能紧固件安装系统的专利。该专利指出，作为装配系统之一的智能紧固系统，通过智能芯片或激光读取器，将工具提供商的标识、编号、批号、材料、类型及日期等信息（或其中几个 ）以无线通信形式发送给计算机并建立相应数据库；将安装所需扭矩、锻造力、预紧力、垫圈或紧固件位置或制造工艺信息发送给上位机并建立数据库，通过数据库信息可紧固、定位、维护和检测紧固件或垫圈状态等。
2 常见问题及发展
2.1 问题与现状
现阶段，我们国家的手持连接工具还是比较简单，大部分的连接工具还只是能够简单的完成铆接的功能，或者是研究出一些特殊的功能。但是也存在着一定的局限性，一方面很多的铆钉在连接的过程中其工艺的参数和工作的全过程不能够被实时的记录以及监控，不能够预防连接工具存在的缺陷，进而实现连接质量的在线监测，并且为公司提供一定的数据。另一方面大量的有益的工艺数据和过程的数据被浪费，不能够对铆接的质量进行原因的分析，这已经不能够完全的适应我们国家工具网络化的发展模式，以及对未来连接工具行业的发展。在连接工具使用的过程中，由于所拥有的数据不是最新的实时数据，在采用了统计学方法进行样本分析的时候，铆钉工具大部分都不具备一定的在线监测的能力，这也就导致了铆接工具存在着缺陷，而这些缺陷或多或少都不具备一定的连接能力，飞机的结构安全也得不到相应的保护。
2.2 发展方向
手持的连接铆钉工具正在向着小型化、较大的承载能力以及智能化的发展方向发展，播音公司在整个航空的制造和装配过程中都起到了一定的代表和示范的作用。网络化的制造以及装配系统代表了我们国家航空制造和装配行业未来的发展趋势。主要是将工业现场以及传感器网络进行一定的融合，实现了未来制造环境中的人与人、人与机器、机器与机器之间信息的交流。这样连接工具系统的主要特点在于，远程过程监控系统所提供的平台，能够为部件和设备的系统服务。在通过对数据采集以及处理计算等，随时对采集过程中的数据进行更新，实现了制造以及工艺等信息数据资源的共享，为远程的质量以及故障的诊断提供依据。网络系统将有用的定位信息以及工艺的要求准确的传递给手持连接的工具。手持工具再将得到的定位数据以及工艺菜蔬反馈给相应的网络，网络验证或者是操作可以判断相应的正确性。同时还要对网络的产品进行定位和跟踪，能够有效的对工作人员进行指导，减少对工作人员以及相关操作人员的技能要求。
3手持智能连接工具的特点及其关键技术
随着微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，无线传感器网络得到广泛应用。引入无线传感网络的手持智能连接工具，可实时感知连接过程中的应变、位移、压力及工艺等参数，并由远程计算机对参数数据进行实时采集、处理与分析，通过大量试验数据，总结连接质量合格与不合格时对应的图形特征。
3.1 手持工具与多传感器集成及其结构优化
在手持工具与现代化传感技术的集成中，可以在原有工具的基础上进行利用，检查既有工作的质量，在简单处理后进行工具结构微改良，这样不仅能够进行智能化技术的改进，还节约了工程成本，就是在基础工人的使用中，也具有顺手和熟练的手感，在传统的应用基础上避免了电磁技术的兼容，通过工作中的震动频率的阻隔，也能够保证传感测试的精度。
3.2 无线传感网络构建技术
在无线传感技术的开发使用中，只需要在铆接工具上进行锂电池的安装，就可以在低消耗的成本使用上实现高科技应用 ，通过无线传感网络平台的构建 ，将工作参数融合于传感器中，保证了铆接工具的性能。
3.3 海量数据实时采集、处理与管理技术
实时同步采集系统内多种传感器数据信息，基于多传感器信息融合技术（如采用估计算法、参数方法及人工智能等方法与技术实现数据融合），将不同传感器描述的信息（包括冗余信息、互补信息）高效、合理地综合成统一的特征表达信息，为智能决策提供可靠信息。通过智能计算、统计、仿真、可视化及数据库等技术进行海量数据分析、管理，实现特征数据图像化显示及人机交互，为现场操作人员提供指导。
结束语
手持的连接工具具有非常多的优点，能够在飞机的装配使用手持铆接工具的过程中得到广泛的应用。一方面手持连接工具具有低成本、高效率的便携式连接的特点，有着非常好的发展前景。另一方面，其研究和应用将有助于发挥更大的效益，能够保证手持连接工具更加智能化。随着科学技术的发展，手持连接工具也应该向着技术化、科学化、智能化以及网络化等方向进行发展。
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