[发明专利]一种飞机大蒙皮柔性主动式吊装装置及其吊装方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及吊装技术领域，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。

背景技术

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CN 200920069948.7]。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。

发明内容

本发明所要解决的问题是：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。

本发明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。