推动航空业创新的合作力量——PI的高动态六足位移台在飞机制造中的应用

在全球航空制造领域，Physik Instrumente (PI) 一直秉持创新驱动的理念，为客户提供高精度、定制化的运动解决方案。作为由Airbus主导的创新项目的核心合作伙伴，PI积极参与并贡献了多年的技术积累，成功开发出一款高性能六足位移台，用于航空制造中高度动态的运动补偿。这一六足位移台专为Airbus“未来之翼”项目中的单通道机翼壳体轮廓加工而设计，涵盖了铣削、去毛刺、密封及钻孔等一系列高精密加工流程。

                安装在 ADMAS 系统中 MABI Robotic 公司铰接式机器人上的 PI六足位移台正在加工 CFRP 部件

突破性的高动态补偿与精密定位技术

在“未来之翼”项目的实际应用中，PI的六足位移台与来自MABI Robotic AG的关节臂机器人组合使用，后者负责粗定位，而六足位移台则提供精密的微动补偿，确保加工和密封工具的精准定位。该系统可以在X-Y平面上加速度高达12,000 mm/s²轻松承载40公斤的负载，即使在铣削过程中遭受加工力的影响，也能够动态补偿高频路径偏差。通过这种动态补偿，PI的六足位移台实现了极高的加工精度，满足了航空制造中对严格公差的高要求。

PI为 LuFo VI-1：ADMAS 研究项目开发的定位系统由控制器（左）、六足位移台（中）和驱动电子装置（右）组成。控制器和驱动器通过光纤数据传输进行通信。六脚架和驱动器均采用 IP54 级密封，可抵御 CFK 灰尘、冷却剂和润滑剂的侵蚀。

我们特别针对航空业的时间关键生产流程优化了六足位移台的设计，使其能够在短时间内实现高度动态的定位和调整。基于这一高性能平台，PI不仅在精度上达到了航空业的标准，同时也提升了加工效率，减少了传统方法中的工艺误差，极大地加快了生产节奏。

高集成性与可靠性的光纤数据传输

该六足位移台系统具备光纤数据传输功能，在六足位移台的控制器与驱动电子设备之间实现了低延迟的数据传输。光纤传输不仅提升了信号的传输速度和稳定性，还允许控制器被安置在加工单元外的控制柜中，控制距离可达100米，从而在不影响精度的前提下大幅提升了系统布局的灵活性。此外，该系统采用IP54等级的防护组件，在工业应用环境中提供可靠的密封性和防护效果，有效保证了系统的长期稳定性和耐用性。

通过与EtherCAT®接口的深度集成，PI的六足位移台系统在控制循环中的响应时间缩短至1.5毫秒。该系统在处理来自边缘检测传感器系统、关节臂机器人以及六足位移台之间的复杂路径误差补偿时，仅产生极短的响应延迟。这种高效的数据传输和低延迟的控制系统为实时动态补偿提供了有力支持，从而确保加工工具在每一个微米级别的操作中都能保持稳定和精准。

模块化系统的扩展性与工业适应性

PI的六足位移台为工业应用提供了在有限空间内实现六自由度精密运动的卓越解决方案。我们的系统设计在标准配置之外，能够灵活地依据客户需求进行定制。六足位移台结合了绝对位置传感器、定制化的软件以及高精度的运动控制器，能够支持复杂的运动路径控制和多种工艺需求。我们的标准六足位移台适用于负载范围从1公斤到250公斤，具有±0.06 µm的重复定位精度；而对于特别需求，我们也可以定制负载能力高达2000公斤以上的六足位移台，行程范围从几毫米到几百毫米，运动速度可达0.1 mm/s至500 mm/s，能够满足从常规环境到IP54防护、实验室、洁净室以及高真空甚至超高真空环境中的操作需求。

                                           H-900K101 六足位移台在负载 40 公斤的情况下进行性能测试

在ADMAS LuFo项目的背景下，PI还进一步探索了六足位移台在状态监控中的新可能。我们通过在支柱中添加加速度传感器，监测六足位移台的振动频谱，以识别各驱动元件的特征本征频率。这种技术能够有效反映系统内部可能的状态变化，有助于客户在实际应用中及时发现并解决潜在问题，提升系统的运行稳定性及寿命，支持预防性维护。