航天AGV车装配过程中多工序累积误差的消减方法         

1. 引言

航天生产现场对 AGV 车的运行精度要求极高，毫米级的偏差可能引发设备碰撞、物料输送错位等问题。AGV 车的装配涉及车架焊接、驱动轮系安装、导向装置调试等数十道工序，每道工序的微小误差（如零件加工公差、装配对位偏差）经多环节传递后，会形成显著的累积误差。一线装配中，传统依赖经验的调整方式难以稳定控制精度，因此需建立系统化的误差消减方案。

2. 航天AGV 车多工序累积误差的成因分析

2.1 零件自身误差

航天 AGV 车的核心部件（如车架、驱动轮、导轨）虽经精密加工，但仍存在尺寸公差（如车架焊接后的直线度偏差 ±0.5mm ）、形位公差（如驱动轮轴的垂直度误差），这些误差会直接带入装配环节。

2.2 工序间定位偏差

装配过程中，工序转换时的定位基准不一致是误差累积的关键因素。例如：车架装配以底部平面为基准，而后续安装驱动轮时若改用侧面孔位为基准，基准偏移会导致轮系与车架的垂直度误差增大。

2.3 装配操作误差

一线装配人员的操作手法差异（如螺栓拧紧顺序、力度不均）会引入随机性误差。例如：安装导向轮时，若未按对角顺序拧紧螺栓，可能导致轮架变形，产生 ±0.3mm 的径向偏差。

2.4 环境因素影响

航天车间的温度波动（如昼夜温差 5℃）会导致金属部件热胀冷缩，装配后的尺寸偏差随环境变化累积，尤其对长导轨类零件影响显著。

3. 多工序累积误差的消减方法

3.1 统一基准，减少基准转换误差

3.1.1 建立装配基准体系

以AGV 车架的几何中心和底面为“主基准”，所有后续工序（如驱动轮安装、电池舱固定）均以此基准定位。通过激光跟踪仪标记基准点，确保各工序的定位偏差控制在 ±0.1mm 以内。

实例：在车架焊接后，用激光干涉仪校准主基准平面，将平面度误差从0.8mm修正至 0.2mm ，为后续装配提供稳定基准。

3.1.2 采用“基准继承”原则

设计专用定位工装（如带定位销的轮系安装平台），使上一工序的基准通过工装传递至下一工序。例如：驱动轮安装工装与车架主基准孔配合，确保轮轴中心线与车架基准面的垂直度误差 ⩽0.05mm 。

4 优化装配工艺，控制工序误差传递

4.1 关键工序“误差预补偿”

针对误差敏感工序（如导轨拼接），根据前序误差数据提前设定补偿量。例如：若前序车架存在 0.3mm 的横向弯曲，导轨装配时在拼接处预留 0.3mm 反向间隙，抵消累积偏差。

4.2 分步检测与实时调整

在装配关键节点（如完成轮系安装后、安装导向装置前）增加检测环节：

- 用三坐标测量机检测驱动轮的同位度，确保左右轮轴距偏差 ⩽0.2mm ；

- 通过百分表监测导轨接缝处的高低差，超限时用垫片微调，控制在 0.1mm 以内。

4.3 标准化操作流程

制定《AGV 装配操作手册》，规范关键步骤：

- 螺栓拧紧采用扭矩扳手，按“对角分步拧紧”原则（如先预紧至 50% 扭矩，再依次拧至标准值），避免部件变形；- 装配人员需经培训考核，确保同一工序的操作误差波动 ⩽0 . 1mm 。

5. 改进工装与检测手段，提升精度稳定性

5.1 设计自适应工装

针对易变形部件（如长导轨），开发带弹性支撑的工装，通过气动顶针自动补偿零件自身的直线度误差。例如：导轨装配时，工装的 3 个支撑点实时监测并调整高度，使导轨直线度控制在 0.3mm/m 以内。

5.2 引入在线激光检测系统

在装配流水线旁部署激光扫描仪，实时采集 AGV 车的三维点云数据，与设计模型比对，生成误差热力图。当某工序误差超限时（如轮系平面度 >0 .4mm），系统自动报警，避免误差流入下一环节。

5.3 环境误差控制

在装配区域安装恒温恒湿系统（温度控制在 20±1^∘C ，湿度 50±5%） ），减少环境变化对零件尺寸的影响。对长导轨等敏感部件，装配前在车间静置 24小时，使其与环境温度平衡。

6. 实例验证

以某型航天AGV 车（总长3.5m，宽1.2m）的装配为例，应用上述方法后：

- 多工序累积误差从改进前的 ±1.5mm 降至 ±0.3mm ；

- AGV 车运行时的直线度偏差从 0.8mm/m 优化至 0.2mm/m ；

- 装配返工率从 15% 降至 3% ，显著提升生产效率。

7. 结论

航天 AGV 车的多工序累积误差消减需结合“基准统一、工艺优化、实时检测”三位一体的方法。一线装配中，通过建立稳定的基准体系、标准化操作流程、引入智能化检测工具，可有效控制误差传递，确保 AGV 车满足航天生产的高精度要求。未来可进一步结合物联网技术，实现误差数据的全流程追溯，持续优化装配精度。

参考文献：

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