一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置及其吊装方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置及其吊装方法，其装置包括门式框架、真空系统、纵梁、调形系统、调姿系统和控制系统，调形系统包括若干横梁和若干电动推杆，若干横梁与纵梁连接且纵向间距可调；若干电动推杆两两对称活动设置在若干横梁的两端，电动推杆由控制系统控制，电动推杆的输出端设有挠性接头，挠性接头远离电动推杆的一端设有吸盘，真空系统和吸盘连接，调姿系统能够控制纵梁绕着门式框架转动，其方法包括步骤一、水平吊运；步骤二、水平翻转上架；步骤三、垂直翻转下架。本发明专利技术可适应蒙皮曲率变化，适用于单曲度和双曲度蒙皮吊装；同时，可通过调姿机构调整蒙皮姿态以便上下装配型架的多点柔性主动式真空吊装装备。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置及其吊装方法
本专利技术涉及吊装
，具体涉及一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置及其吊装方法。
技术介绍
大飞机制造过程中,蒙皮作为机身和机翼主要结构,按照曲面形状分为单曲度和双曲度蒙皮，需要在不同工位间多次吊运；并且需要将蒙皮安装到装配型架，进行装配；装配后又需将蒙皮从装配型架卸下。飞机蒙皮主要采用铝合金和复合材料，电磁方式不能满足工艺要求。目前飞机蒙皮装配过程中，主要采用机械式吊挂和吊索捆绑等方式，不仅效率低而且极易造成蒙皮表面划伤、折痕甚至局部折断。同时，随着大飞机的研制,蒙皮结构尺寸不断增长，许多长度超过5米，宽度一般1-2米，人工吊运困难，人工翻转更加困难。目前，在工业企业生产上广泛采用真空吸盘吸附夹持零件，如玻璃采用真空吸盘式吊运[上海玻乐机械五金制造有限公司.玻璃吸吊装备.中国专利CN200920069948.7]。隧道管片施工中也大量采用真空吊具[江苏工业学院.一张管片用可翻转真空吸盘机.中国专利CN101229899]。但是，这些真空吊具，吸盘处于悬浮状无动力，不能主动接近吊运零件，针对柔性主动式吊装装备未见报道。从吊运的角度看，飞行器大蒙皮有如下特点：(1)零件刚度低，吊运中极易变形，必须设置尽可能多吸盘吊点，通过众多吊点形成的点阵包络进行吊装；(2)蒙皮形状曲率变化大，产生高度差，吊点高度要具有一定伸缩范围；(3)蒙皮形状曲率变化大，吊点前端要角度可调，以上三点应统一考虑。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是：提供一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置及其吊装方法，可适应蒙皮曲率变化，适用于单曲度和双曲度蒙皮吊装；同时，可通过调姿机构调整蒙皮姿态以便上下装配型架的多点柔性主动式真空吊装装备。本专利技术为解决上述问题所提供的技术方案为：一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，包括门式框架、真空系统、纵梁、调形系统、调姿系统和控制系统，所述真空系统、控制系统和调姿系统均设置在所述门式框架上，所述纵梁结构与门式框架底部铰接，所述调形系统包括若干横梁和若干电动推杆，所述若干横梁与纵梁连接且纵向间距可调；所述若干电动推杆两两对称活动设置在所述若干横梁的两端，所述电动推杆由所述控制系统控制，所述电动推杆的输出端设有挠性接头，所述挠性接头远离所述电动推杆的一端设有吸盘，所述真空系统和所述吸盘连接，所述调姿系统能够控制所述纵梁绕着所述门式框架转动。优选的，所述调姿系统包括翻转电机和翻转齿轮机构，所述翻转电机带动翻转齿轮机构转动，驱动调形系统和飞机大蒙皮翻转最大90°至垂直状态，可实现飞机大蒙皮在水平与垂直间任意角度调姿。优选的，所述的纵梁与横梁，纵梁最外端最大距离6.5米，,每根横梁1.5米长；起吊飞机大蒙皮最大规格为7米×2米。优选的，所述电动推杆的上端设有传感器，当吸盘与飞机大蒙皮接触时，传感器传送信号给控制系统，控制系统控制电动推杆停止运动。优选的，还包括辅助机构，所述辅助机构包括吊耳和报警单元等。当吸取飞机大蒙皮真空度低于规定值时，报警单元自动声音报警，报警单元配备有独立的蓄电池，即使在断电情况下发生真空度下降时，报警器仍能正常工作。一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，步骤一、水平吊运：根据飞机大蒙皮形状调整横梁和其上电动推杆位置，调好后启动车间门吊使吊装装备快速接近待吊装飞机大蒙皮，使吊装装备中心基本对正飞机大蒙皮中心，通过调整横梁和电动推杆位置，规避飞机大蒙皮开口区域，然后吊装装备继续下降，接近时启动电动推杆，当顶端传感器接触飞机大蒙皮，电动推杆停止，吸盘将贴紧飞机大蒙皮，启动真空系统，抽真空,随着真空管路产生一定的真空度，依靠真空与大气压之负差,吸盘将牢牢吸附飞机大蒙皮，启动车间门吊可将飞机大蒙皮搬运到所需工位。步骤二、水平翻转上架：飞机大蒙皮上架时，可通过控制门式框架上的翻转电机和齿轮机构,使得飞机大蒙皮随纵梁绕其转动轴线,翻转至上架所需飞机大蒙皮装配工作角度并锁定，通过手柄推送吊装装备，使得飞机大蒙皮与装配型架定位板贴合，绑紧型架上拉紧带，完成上架，最大可翻转度。步骤三、垂直翻转下架：飞机大蒙皮下架时，可通过布置在门式框架上的调姿翻转电机和齿轮机构,使得飞机大蒙皮随纵梁绕其转动轴线,翻转至与飞机大蒙皮平行的工作角度并锁定，通过手柄推送吊装装备与飞机大蒙皮接近，启动电动推杆，当顶端传感器接触飞机大蒙皮，电动推杆停止，此时吸盘紧贴飞机大蒙皮，启动真空系统抽真空，吸盘将牢牢吸附飞机大蒙皮，松开型架上拉紧带，启动车间门吊使吊装装备与吸附飞机大蒙皮一起与型架分离，完成下架。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、调形系统柔性主动吸附，适应蒙皮曲率变化应用范围广；2、调姿系统，适应蒙皮工艺流程需求，工艺范围广；3、真空装夹变形小，不损伤所装夹蒙皮的表面；4、装夹平稳、可靠，省时省力。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的侧视图；图3是蒙皮成形与装配工艺流程；附图标注：1、门式框架，2、纵梁，3、横梁，4、操作控制盒，5、手柄，6、干式真空泵，7、电动推杆，8、挠性接头，9、吸盘，10、翻转齿轮机构，11、翻转电机，12、压力表，13、吊耳，14、电控箱。具体实施方式以下将配合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，藉此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。本专利技术的具体实施例如图1至图2所示，一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，包括门式框架1、真空系统、纵梁2、调形系统、调姿系统和控制系统，所述真空系统、控制系统和调姿系统均设置在所述门式框架1上，所述纵梁2与门式框架1底部铰接，所述调形系统包括若干横梁3和若干电动推杆7，所述若干横梁3与纵梁2连接且纵向间距可调；所述若干电动推杆7两两对称活动设置在所述若干横梁3的两端，所述电动推杆7由所述控制系统控制，所述电动推杆7的输出端设有挠性接头8，所述挠性接头8远离所述电动推杆7的一端设有吸盘9，所述真空系统和所述吸盘9连接，所述调姿系统能够控制所述纵梁2绕着所述门式框架1转动。所述调姿系统包括翻转电机11和翻转齿轮机构10，所述翻转电机11带动翻转齿轮机构10转动，驱动调形系统和飞机大蒙皮翻转最大90°至垂直状态，可实现飞机大蒙皮在水平与垂直间任意角度调姿。所述的纵梁与横梁，纵梁最外端最大距离6.5米，,每根横梁1.5米长；起吊飞机大蒙皮最大规格为7米×2米。所述电动推杆的上端设有传感器，当吸盘与飞机大蒙皮接触时，传感器传送信号给控制系统，控制系统控制电动推杆停止运动。还包括辅助机构，所述辅助机构包括吊耳13和报警单元等。当吸取飞机大蒙皮真空度低于规定值时，报警单元自动声音报警，报警单元配备有独立的蓄电池，即使在断电情况下发生真空度下降时，报警器仍能正常工作。所述的真空系统包括干式真空泵6、真空蓄能器、真空单向阀、真空过滤器、手动球阀、手动滑阀、真空压力表12以及真空吸盘。真空蓄能器由中空的纵梁构成，约为50L，真空系统泄漏时，可使吸盘保压，可保证断电情况下蒙皮仍然可以被吊具所吸附，给工人处置时间可达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，其特征在于：包括门式框架、真空系统、纵梁、调形系统、调姿系统和控制系统，所述真空系统、控制系统和调姿系统均设置在所述门式框架上，所述纵梁结构与门式框架底部铰接，所述调形系统包括若干横梁和若干电动推杆，所述若干横梁与纵梁连接且纵向间距可调；所述若干电动推杆两两对称活动设置在所述若干横梁的两端，所述电动推杆由所述控制系统控制，所述电动推杆的输出端设有挠性接头，所述挠性接头远离所述电动推杆的一端设有吸盘，所述真空系统和所述吸盘连接，所述调姿系统能够控制所述纵梁绕着所述门式框架转动。

【技术特征摘要】
1.一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，其特征在于：包括门式框架、真空系统、纵梁、调形系统、调姿系统和控制系统，所述真空系统、控制系统和调姿系统均设置在所述门式框架上，所述纵梁结构与门式框架底部铰接，所述调形系统包括若干横梁和若干电动推杆，所述若干横梁与纵梁连接且纵向间距可调；所述若干电动推杆两两对称活动设置在所述若干横梁的两端，所述电动推杆由所述控制系统控制，所述电动推杆的输出端设有挠性接头，所述挠性接头远离所述电动推杆的一端设有吸盘，所述真空系统和所述吸盘连接，所述调姿系统能够控制所述纵梁绕着所述门式框架转动。2.根据权利要求1所述的一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，其特征在于：所述调姿系统包括翻转电机和翻转齿轮机构，所述翻转电机带动翻转齿轮机构转动，驱动调形系统和飞机大蒙皮翻转最大90°至垂直状态，可实现飞机大蒙皮在水平与垂直间任意角度调姿。3.根据权利要求1所述的一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，其特征在于：所述的纵梁与横梁，纵梁最外端最大距离6.5米,每根横梁1.5米长；起吊飞机大蒙皮最大规格为7米×2米。4.根据权利要求1所述的一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，其特征在于：所述电动推杆的上端设有传感器，当吸盘与飞机大蒙皮接触时，传感器传送信号给控制系统，控制系统控制电动推杆停止运动。5.根据权利要求1所述的一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置，其特征在于：还包括辅助机构，所述辅助机构包括吊耳和报警单元等，当吸取飞机大蒙皮真空度低于规定值时，报警单元自动声音报...

【专利技术属性】
技术研发人员：付春林，王喆鑫，韦芙芽，高鑫，杨思远，李阳，徐雪峰，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西,36