[發明專利]一種用于機翼復材壁板制造的柔性裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202210407291.0
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114953516A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 閆喜強;王新峰;劉圣西;王麒翔;馬恒
• 申請（專利權）人: 中航西安飛機工業集團股份有限公司
• 主分類號: B29C70/54
• 分類號: B29C70/54;B64F5/10;G05B19/414;B29L31/30
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種用于機翼復材壁板制造的柔性裝置，其特征在于包含產品位姿翻轉升降裝置、柔性對接翻轉裝置、多個不同功能的定位夾緊裝置、總控制系統、分別控制不同功能定位夾緊裝置的多個從控制系統、主驅動裝置，產品位姿翻轉升降裝置放置于地面上，柔性對接翻轉裝置安裝于產品位姿翻轉升降裝置中部，總控制系統放置于地面上，可控制主驅動裝置帶動柔性對接翻轉裝置沿豎直方向移動及繞其中線轉動，多個不同功能的定位夾緊裝置可根據使用需要與柔性對接翻轉裝置連接，從控制系統安裝于定位夾緊裝置上，且可與總控制系統進行通訊，總控制系統對定位夾緊裝置上的從控制系統進行控制，使不同的定位夾緊裝置進行不同的操作，結合產品位姿翻轉升降裝置、柔性對接翻轉裝置，最終完成不同機翼復材壁板制造過程中的長桁蒙皮對接、壁板脫模、壁板翻轉工藝流程。

2.根據權利要求1所述的一種用于機翼復材壁板制造的柔性裝置，其特征在于所述的產品位姿翻轉升降裝置包括一組對稱設置于地面的固定立柱、兩個相同的升降裝置、兩個相同的升降平臺、擺動機構、擺動滑移機構、兩個相同的旋轉裝置、架內吊車，兩個相同的升降裝置安裝于兩固定立柱相對的側面上，升降方向相互平行且處于豎直方向，兩個升降平臺側面分別與兩組升降裝置固定，在升降裝置的帶動下可沿豎直方向上下移動，擺動機構和擺動滑移機構分別安裝于兩個升降平臺上表面，且擺動機構與擺動滑移機構的旋轉軸線平行，兩組旋轉裝置相對分別固定于擺動機構和擺動滑移機構上，且旋轉軸線同軸，架內吊車橫跨在一組固定立柱的上方。

3.根據權利要求1所述的一種用于機翼復材壁板制造的柔性裝置，其特征在于所述的柔性對接翻轉裝置包括外框、內框、吊索機構、V型鎖緊裝置、鎖鉤機構，外框為一個矩形中空框架，兩端中部分別與產品位姿翻轉升降裝置的旋轉裝置連接，旋轉裝置可帶動外框繞外框中線旋轉，內框為矩形框架結構，外框內側沿外框長度方向設置有多組V型鎖緊裝置，與安裝于內框外側的多組鎖鉤機構配合使用，實現外框對內框的固定和釋放，多組吊索機構均布內框與外框之間，將內框與外框上、下表面連接，當外框與內框固定后，所有吊索機構均為松弛狀態。

4.根據權利要求1所述的一種用于機翼復材壁板制造的柔性裝置，其特征在于所述的總控制系統包括PC主機、總控軟件、分別控制不同從控制系統的多個從控軟件、主站PLC控制器、主驅動器、快換接頭公頭，PC主機為整個控制系統的最頂層，總控軟件和從控軟件安裝于PC主機中，從控軟件包括長桁蒙皮對接控制軟件、壁板脫模控制軟件、壁板翻轉控制軟件，其均為總控軟件的子模塊，主站PLC控制器上行接口通過電纜與PC主機下行接口連接，快換接頭公頭固定于柔性對接翻轉裝置的內框上，其為矩形板狀結構，兩端設有導向定位機構，中部設有電纜快插接頭、氣管快插接頭，快換接頭公頭的電纜快插接頭與主站PLC控制器下行接口一通道連接，其氣管快插接頭通過氣管與氣源連通，主驅動器上行接口與主站PLC控制器下行接口另一通道連接，其下行接口與主驅動裝置連接。

5.根據權利要求1所述的一種用于機翼復材壁板制造的柔性裝置，其特征在于所述的從控制系統包括快換接頭母頭、從站PLC控制器、從驅動器、閥島、電磁換向閥、硬件標識器，快換接頭母頭為矩形板狀結構，其上設有與快換接頭公頭相配合的導向定位機構、電纜快插接頭、氣管快插接頭，快換接頭母頭上電纜快插接頭下行接口與從站PLC控制器上行接口連接，其上氣管快插接頭下端口與閥島連接，從驅動器上行接口與從站PLC控制器下行接口一通道連接，其下行接口與定位夾緊裝置上的從驅動裝置連接，電磁換向閥與從站PLC控制器下行接口另一通道連接，其氣管上端口與閥島連接，下端口與定位夾緊裝置上的氣動驅動裝置連接，硬件標識器與從站PLC控制器下行接口第三通道連接。

6.一種用于機翼復材壁板制造的柔性裝置使用方法，其特征在于包括以下步驟：

6-1通過總控制系統控制柔性對接翻轉裝置外框上的V型鎖緊裝置與內框上的鎖鉤機構進行剛性鎖緊，使柔性對接翻轉裝置處于剛性連接狀態；并控制主驅動裝置，使產品位姿翻轉升降裝置運動，帶動柔性對接翻轉裝置上下移動及旋轉，運動至較低位置的水平姿態；

6-2將一個定位夾緊裝置運輸至柔性對接翻轉裝置附近，通過架內吊車將定位夾緊裝置放置于柔性對接翻轉裝置的內框上指定位置，并與內框連接固定；

6-3將該定位夾緊裝置安裝的從控制系統的快換接頭母頭與總控制系統中的快換接頭公頭對合，使總控制系統可與從控制系統通訊；

6-4總控制系統中的PC主機運行總控軟件，通過主站PLC控制器獲取從控制系統中硬件標識器中的數據，確定該定位夾緊裝置的信息，并調出與該定位夾緊裝置相對應的從控軟件，待用戶使用；

6-5通過PC主機運行與該定位夾緊裝置相匹配的從控軟件，使該定位夾緊裝置完成預定的操作；再通過產品位姿翻轉升降裝置、柔性對接翻轉裝置實現該定位夾緊裝置及機翼復材壁板升降、翻轉、柔性對接操作，完成該定位夾緊裝置對應的機翼復材壁板制造工藝流程；

6-6總控制系統控制柔性對接翻轉裝置外框上的V型鎖緊裝置與內框上的鎖鉤機構進行剛性鎖緊，使柔性對接翻轉裝置處于剛性連接狀態；并控制主驅動裝置，使產品位姿翻轉升降裝置運動，帶動柔性對接翻轉裝置上下移動及旋轉，運動至較低位置的水平姿態；

6-7將從控制系統的快換接頭母頭與總控制系統中的快換接頭公頭分離，定位夾緊裝置與柔性對接翻轉裝置的內框脫開，通過架內吊車將定位夾緊裝置吊離柔性對接翻轉裝置；

6-8根據使用需要，將不同功能的定位夾緊裝置運輸至柔性對接翻轉裝置附近，依次重復2-7步驟，完成不同功能的定位夾緊裝置對應的不同機翼復材壁板制造過程中的長桁蒙皮對接、壁板脫模、壁板翻轉工藝流程。