使用OMC測(cè)量輔助技術(shù)安裝翼肋前段，過(guò)程分為2步：首先，機(jī)器人使用吸盤(pán)夾持翼肋前段，運(yùn)送到大致的安裝位置，然后在測(cè)量系統(tǒng)的引導(dǎo)下將組件安放到精確的位置和機(jī)翼前梁進(jìn)行裝配。在上述過(guò)程中，攝相機(jī)測(cè)量機(jī)翼前梁上的目標(biāo)基準(zhǔn)面（Target Datum Interface， TDI），并與CAD數(shù)模中的目標(biāo)基準(zhǔn)面相比較，得到從數(shù)模設(shè)計(jì)坐標(biāo)系到攝相機(jī)測(cè)量坐標(biāo)系的變換關(guān)系。據(jù)此對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)模中的翼肋前端上的TDI進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到其在裝配中的位置。該位置連同由攝相機(jī)測(cè)量確定的機(jī)翼前梁TDI位置計(jì)算出攝相機(jī)應(yīng)當(dāng)運(yùn)動(dòng)的六自由度參數(shù)，最后根據(jù)機(jī)器人中心點(diǎn)進(jìn)行偏置得到機(jī)器人坐標(biāo)系下的翼肋前端裝配運(yùn)動(dòng)參數(shù)。

　　OMC系統(tǒng)能夠直接測(cè)量零件配合面的幾何特征，但是也同時(shí)開(kāi)發(fā)了編碼靶標(biāo)作為目標(biāo)物輔助測(cè)量，編碼靶標(biāo)也是OMC項(xiàng)目的一項(xiàng)有價(jià)值的研究成果，特點(diǎn)是相對(duì)于可用的編碼數(shù)量，靶標(biāo)的體積小，識(shí)別可靠性高。需要指出的是OMC系統(tǒng)使用的照相測(cè)量技術(shù)是其能夠在滿(mǎn)足實(shí)時(shí)控制要求的同時(shí)測(cè)量零件配合面的關(guān)鍵，這種測(cè)量技術(shù)是現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)中最快的。

　　上述測(cè)量輔助裝配技術(shù)使用的是單一測(cè)量設(shè)備以及通用的作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工業(yè)機(jī)器人，而飛機(jī)制造企業(yè)一般會(huì)擁有多種適用于不同測(cè)量任務(wù)的三維數(shù)字化測(cè)量設(shè)備，即使是同一類(lèi)型的設(shè)備也可能來(lái)自不同的供應(yīng)商，綜合運(yùn)用各種設(shè)備有利于發(fā)揮各類(lèi)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。波音公司的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造與測(cè)量集成項(xiàng)目綜合應(yīng)用多種測(cè)量設(shè)備，集成了測(cè)量軟件和帶有公差信息的CAD模型，構(gòu)建測(cè)量輔助定位系統(tǒng)，成功地減少了裝配飛機(jī)零件所需的工裝，系統(tǒng)可以以人工或自動(dòng)2種方式完成裝配操作。以在翼梁上安裝加強(qiáng)件和銷(xiāo)軸為例，測(cè)量輔助裝配系統(tǒng)使用了一臺(tái)移動(dòng)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)（PCMM）和2臺(tái)不同型號(hào)的激光跟蹤儀。系統(tǒng)的圖形化軟件平臺(tái)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示每一個(gè)組件相對(duì)于CAD數(shù)模的移動(dòng)，一旦操作工（或機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)）移動(dòng)零件的關(guān)鍵特征到設(shè)定的公差范圍內(nèi)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出信號(hào)，告訴操作工（或機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)）零件處于預(yù)定的位置上［4］。

　　多設(shè)備測(cè)量輔助裝配技術(shù)的實(shí)施難點(diǎn)之一在于各設(shè)備間的操作軟件存在差異。能夠熟練操作一種測(cè)量設(shè)備的技術(shù)人員，在操作由不同廠(chǎng)家提供的設(shè)備時(shí)可能會(huì)遇到困難；設(shè)備的數(shù)據(jù)分析功能也不一定能夠?qū)崿F(xiàn)兼容；并且每個(gè)設(shè)備軟件包的CAD數(shù)據(jù)輸入輸出精度都存在差異［4］。對(duì)此，波音公司開(kāi)發(fā)了集成的測(cè)量軟件平臺(tái)，從不同測(cè)量設(shè)備中獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)可以同時(shí)在界面中顯示，界面中對(duì)各種測(cè)量設(shè)備的操作模式是完全相同的，降低了對(duì)人員培訓(xùn)的要求并且提高了硬件設(shè)備的利用率［4］。

　　在A(yíng)380機(jī)翼裝配中，測(cè)量系統(tǒng)同樣由2種不同的測(cè)量設(shè)備構(gòu)成，分別是激光跟蹤儀和激光雷達(dá)。其中，激光跟蹤儀用于對(duì)正運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)；激光雷達(dá)用于直接測(cè)量配合面的特征和關(guān)鍵特征對(duì)正。測(cè)量系統(tǒng)和CAD數(shù)模集成后可以直接根據(jù)特征進(jìn)行裝配和檢測(cè)［5］。

　　2007年，牛鎏等［6］公布了一個(gè)基于激光跟蹤技術(shù)的數(shù)字化裝配定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原型。原型系統(tǒng)硬件主要由主機(jī)、系統(tǒng)軟件平臺(tái)、激光跟蹤測(cè)量?jī)x和機(jī)械隨動(dòng)定位裝置構(gòu)成。

　　由機(jī)械隨動(dòng)定位裝置來(lái)支承和夾持飛機(jī)構(gòu)件，多個(gè)機(jī)械隨動(dòng)定位裝置組成定位工作站，系統(tǒng)工作示意圖如圖1所示。構(gòu)件的定位基準(zhǔn)點(diǎn)上安裝有光學(xué)靶球，激光跟蹤測(cè)量?jī)x測(cè)量這些目標(biāo)點(diǎn)位置，與由產(chǎn)品工程數(shù)據(jù)集下達(dá)的基準(zhǔn)點(diǎn)目標(biāo)位置，由數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行對(duì)比處理后，計(jì)算修正值，驅(qū)動(dòng)機(jī)械隨動(dòng)定位裝置調(diào)整構(gòu)件的位姿，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件間的精確定位［6-7］。

　　測(cè)量輔助裝配補(bǔ)償

　　在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中存在著一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，協(xié)調(diào)尺寸較多的部位，并且某些零件、組合件的剛度較小且裝配變形又無(wú)法預(yù)先估計(jì)，在這種情況下，過(guò)分地提高零件、組合件的制造準(zhǔn)確度和協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度在經(jīng)濟(jì)上是不合理的，在技術(shù)上也難以達(dá)到［8］。在現(xiàn)代數(shù)字化的飛機(jī)制造中，這個(gè)問(wèn)題依然存在，如果零部件的配合面超過(guò)了設(shè)計(jì)誤差，無(wú)論是自動(dòng)化裝配設(shè)備還是傳統(tǒng)的手工裝配都無(wú)法將其安裝到位，需要進(jìn)行補(bǔ)償以提高裝配的準(zhǔn)確度。

　　空客公司在三維數(shù)字測(cè)量技術(shù)的輔助下，結(jié)合其他一些技術(shù)，使用通用的自動(dòng)化設(shè)備完成了以往需要人工或使用專(zhuān)門(mén)設(shè)備才能進(jìn)行的補(bǔ)償工作。

　　以蒙皮和肋板的裝配為例，它們會(huì)出現(xiàn)2種超差不協(xié)調(diào)的狀況：配合面存在間隙和配合面存在干涉，分別需要使用增加墊片和修整肋板根部的方法來(lái)協(xié)調(diào)裝配。

　　圖2顯示了自動(dòng)掃描蒙皮和肋板配合面的過(guò)程和設(shè)備布局，在工裝夾具和零件上設(shè)計(jì)有參考結(jié)構(gòu)，用于確定2個(gè)零件的配合面。通過(guò)三維數(shù)字化測(cè)量設(shè)備，獲得關(guān)于配合面的形狀信息，判斷在配合面上存在間隙或者是干涉。如果存在間隙，系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備制造合適的墊片；如果存在干涉，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)獲得的干涉量和肋板根部的初始位置，生成一個(gè)迭代模型，并計(jì)算每一步的修整深度，修整的切削工作由工業(yè)機(jī)器人完成。

測(cè)量輔助部段對(duì)接

　　飛機(jī)裝配可以分為組合件裝配、部件裝配和部段（大部件）對(duì)接3類(lèi)。對(duì)接在本質(zhì)上也是一種裝配定位，但是對(duì)于尺寸較大的飛機(jī)部段而言，其定位、調(diào)整和連接都是非常困難的。因而，需要在飛機(jī)數(shù)字化裝配中給以特別的關(guān)注。

　　由于飛機(jī)大部件的重量和體積都比較大，因而在應(yīng)用MAA技術(shù)時(shí)，必須使用機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)（定位器），構(gòu)成數(shù)字化對(duì)接系統(tǒng)。目前，數(shù)字化對(duì)接系統(tǒng)主要有分布式和整體托架式2種類(lèi)型［9］。

　　在分布式的對(duì)接系統(tǒng)中定位器采用分布式布局，每臺(tái)定位器與機(jī)體部件單獨(dú)相連，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)在X、Y、Z 三個(gè)方向上移動(dòng)。如前文所述的牛鎏等［6］公布的MAA系統(tǒng)就具備升級(jí)為大部件對(duì)接系統(tǒng)的潛力。