[发明专利]一种用于飞机表面处理的伺服系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种与飞机相关联的地面装置，公开了一种用于飞机表面处理的伺服系统及其使用方法，包括自动控制系统，自动控制系统与表面处理设备电连接；还包括绕飞机一周设置的多个伺服平台，每个伺服平台与飞机上一个区域对应、且所有伺服平台均包含3个平移自由度；伺服平台上分别锚固有用于操作表面处理设备的机械臂；各伺服平台以及机械臂分别与自动控制系统电连接。本发明中，通过将整个较为复杂的飞机转化成一个个规模小且外形简单的小工作区，每个小工作区再进一步细化成一个个由机械臂进行操作的更小的区域，机械臂由伺服平台带动在各小区域中转移。经两次细分，使现有的机械臂能够满足飞机喷涂的需求。

技术领域

本发明涉及一种与飞机相关联的地面装置，特别是涉及一种用于飞机表面处理的伺服系统及其使用方法。

背景技术

包括除漆、打磨、清洗、喷漆、以及表面检查等一系列机械构件的表面处理工作，劳动量大、工作环境恶劣且十分单调，由人力去做这些工作，不仅对工作人员的身心均造成较大的伤害，而且效率低下，质量也没法保证。因此机械构件的表面处理，目前大部分情况下已由各种各样的工业机器人来进行。

最常见的工业机器人便是汽车喷漆用的喷涂机，包括往复机、采用仿形导轨的硬仿形喷涂机、以及由计算机控制喷涂轨迹的软仿形喷涂机三类，其中以软仿形喷涂机所需的自由度最多，其用于汽车喷涂时，一般需要至少三个自由度，同时往往还需要汽车本身跟随喷涂机的喷头进行一定的姿态调整。

相较于外形相对简单的汽车，飞机的外形更为复杂，喷涂时需要的自由度更多；并且飞机很重且强度较低，不能像汽车那样跟随着喷涂机的喷头进行姿态调整，且不能像汽车那样精确地移动到设计的工作位置，这进一步提升了对喷涂机自由度的需求，现有的工业机器人无法在飞机这个尺度上满足自由度的需求，无法用于飞机整体的表面处理。因此，现有的飞机目前依然全部采用人工的方式进行表面处理，依靠具有20个以上的自由度的人臂来满足飞机喷涂对喷枪的自由度的需求。

相较于汽车，飞机上喷涂的标识是有功能的，除了型号、国籍、以及航空公司的标识之外，还包括发动机上的警示标识、干线/支线标识等，一旦飞机的功能、航班或者是归属的航空公司等发生了变化就需要批量更换，且即使未发生大的变动，每五年依然需要重新喷涂。而靠人工去完成飞机的重新喷涂，效率极低。2013年，阿联酋航空的21架飞机的重新喷涂工作，整个机库昼夜不停的连续工作了273天才完成。目前单架飞机的喷涂工作的最短时长世界纪录由海南海航斯提斯喷涂服务有限公司于2015年创造，时间是6天——仍然是一个难以让人接受的数值。

发明内容

本发明提供一种用于飞机表面处理的伺服系统及其使用方法。

解决的技术问题是：飞机的外形复杂、自重大、强度低，不能采用工业机器人进行喷漆等表面处理工作，采用人力进行飞机表面处理时效率很低，导致飞机长时间处于维护状态而不能发挥作用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于飞机表面处理的伺服系统，用于带动表面处理设备对飞机整体或局部进行表面处理，包括自动控制系统，所述自动控制系统与表面处理设备电连接；还包括绕飞机一周设置的多个伺服平台，每个所述伺服平台与飞机上一个区域对应、且所有伺服平台均包含3个平移自由度；

所述伺服平台上分别锚固有用于操作表面处理设备的机械臂；

各所述伺服平台以及机械臂分别与自动控制系统电连接。

进一步，所述伺服平台包括地轨、垂直于地轨滑动设置在地轨上的活动轨道、以及滑动设置在活动轨道上的升降台；所述活动轨道与地轨、以及升降台与活动轨道分别通过轨道动力装置连接；所述轨道动力装置与自动控制系统电连接。