一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法
阅读说明：本技术 一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法 (Method for transferring composite material wall plate in aircraft wing box assembling process ) 是由 陈程 李卫平 张莹莹 田芳方 骆佩君 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法,使用上/下壁板保型架、卧式装配系统壁板定位升降机构、壁板翻转机构、AGV运输车、上壁板保型架吊挂、立式存放清洗装置来实现壁板的转运,上/下壁板保型架安装在卧式装配系统壁板定位升降机构上,通过卧式装配系统壁板定位升降机构将壁板精确调姿定位到目标位置；壁板翻转机构包括两侧的翻转立柱与中间的围框,围框上下框面上分别安装有上/下壁板的内形卡板,翻转立柱上设有翻转机构和升降机构,翻转机构带动围框实现180°翻转,升降机构带动围框上下运动,实现壁板立式与卧式两状态的转换。(The application discloses a method for transferring a composite wallboard in the process of assembling an aircraft wing box, wherein the transportation of the wallboard is realized by using an upper/lower wallboard shaping frame, a horizontal assembly system wallboard positioning and lifting mechanism, a wallboard turnover mechanism, an AGV (automatic guided vehicle) transport vehicle, an upper wallboard shaping frame hanger and a vertical storage and cleaning device, the upper/lower wallboard shaping frame is arranged on the horizontal assembly system wallboard positioning and lifting mechanism, and the wallboard is accurately adjusted and positioned to a target position through the horizontal assembly system wallboard positioning and lifting mechanism; the wallboard turnover mechanism comprises turnover upright posts on two sides and a middle surrounding frame, wherein the upper and lower frame surfaces of the surrounding frame are respectively provided with an inner-shaped clamping plate of an upper wallboard and a lower wallboard, the turnover upright posts are provided with turnover mechanisms and lifting mechanisms, the turnover mechanisms drive the surrounding frame to realize 180-degree turnover, and the lifting mechanisms drive the surrounding frame to move up and down, so that the wallboard is converted between a vertical state and a horizontal state.)
技术领域
本申请涉及飞机机翼装配制造领域，特别是一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法。
背景技术
在飞机机翼装配制造过程中壁板的装配工艺流程是最复杂的，包括有存放、周转运输/吊运、架上定位、架外清洗去毛刺等，当翼盒总装站位采用卧式装配时，壁板在不同站位的姿态又是不一样的，壁板在存放、架外清洗去毛刺时是立式的，在装配站位是卧式的，且在满足以上要求的同时还需要在转运过程中对壁板进行保型，以往金属壁板通常采用设计翻转吊挂吊运的方式来实现翼盒装配过程中壁板的周转，但这种方式需要在壁板上安装起吊接头会在壁板表面与接头连接位置出现应力集中现象影响产品，在吊运过程中对壁板产品的变形也不可控，如果对复材壁板也采用这种方式很有可能会对复材产品造成塑性变形、内部损坏、暗伤、裂纹等破坏，且由于每块壁板的重心不同，不同的壁板就需要设计不同的吊挂，通用性不强，工艺接头的安装与拆卸费时费力且会在后续翼盒总装装配过程造成不必要的麻烦，从产品安全、使用便捷、资源利用等方面考虑这种吊运方式都已经不适用于飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运，因此，有必要研制一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法。
发明内容
本申请的目的是提供一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法，该方法可以适用于飞机机翼装配过程中壁板的装配工艺流程。
为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：
一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法，使用上/下壁板保型架、卧式装配系统壁板定位升降机构、壁板翻转机构、AGV运输车、上壁板保型架吊挂、立式存放清洗装置来实现壁板的转运，上/下壁板保型架通过其上的耳片定位器与壁板定位，并通过吸盘吸附拉紧壁板外形面，上/下壁板保型架安装在卧式装配系统壁板定位升降机构上，通过卧式装配系统壁板定位升降机构将壁板精确调姿定位到目标位置；壁板翻转机构包括两侧的翻转立柱与中间的围框，围框上下框面上分别安装有上/下壁板的内形卡板，卡板两端头设有固定壁板用的拉紧带，围框上安装有上壁板内型卡板一侧还设有上壁板保型架定位机构，翻转立柱上设有翻转机构和升降机构，翻转机构带动围框实现180°翻转，升降机构带动围框上下运动，实现壁板立式与卧式两状态的转换；AGV运输车带动下壁板保型架将下壁板转运到指定位置；吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板保型架与上壁板转运到指定位置；立式存放清洗装置包括底部框架和壁板悬挂机构，底部框架由方钢焊接组合，两排支撑立柱间距大于AGV运输车宽度，底部框架高度大于AGV运输车高度，壁板悬挂机构固定在底部框架上，其左右两侧分别设有上/下壁板耳片定位器来悬挂壁板，AGV运输车沿长度方向移动至底部框架下方顶起立式存放清洗装置并将其转运到指定位置。
上壁板保型架定位机构由4个零点定位器与4个杯锥组成，分别安装于围框上，杯锥实现上壁板保型架与围框的粗定位，零点定位器实现上壁板保型架与围框的精确定位与拉紧。
升降机构由2根导轨、1根丝杠与电机组成，导轨固定在翻转立柱上，导轨滑块与翻转机构连接起导向作用；丝杠固定与翻转立柱上，丝杠丝母与翻转机构连接，电机驱动丝杠旋转带动丝杠丝母与翻转机构实现上下升降。
翻转机构由螺旋减速机与电机组成，螺旋减速机固定端与升降机构的丝杠丝母通过连接件连接，旋转端与围框连接，电机驱动螺旋减速机旋转端旋转实现围框翻转。
壁板悬挂机构为由横纵梁交替的T型结构，横梁一端悬挂有上壁板耳片定位器，另一端悬挂有下壁板耳片定位器。
利用以上装备实现飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法及过程如下：
1、上壁板通过壁板悬挂机构立式存放在立式存放清洗装置上；
2、翻转机构带动围框翻转使壁板翻转机构的围框置于垂直状态；
3、通过AGV运输车将带有上壁板的立式存放清洗装置移动至壁板翻转机构围框安装有上壁板内形卡板的侧面附近处；
4、将上壁板转移定位至围框上壁板内形卡板上，AGV运输车带动立式存放清洗装置撤离；
5、通过壁板翻转机构中的翻转机构带动围框翻转，将上壁板向上翻90°至水平状态；
6、吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板保型架吊运至壁板翻转机构的围框上，通过上壁板保型架定位机构定位后进行上壁板与上壁板保型架的连接安装；
7、吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板和上壁板保型架一起吊运至卧式装配系统上壁板定位升降机构；
8、通过卧式装配系统壁板定位升降机构将壁板精确调姿定位到装配目标位置；
9、在架上进行上壁板保型架与上壁板的分解，并用吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板保型架吊走移至保型架放置架上；
10、开始上壁板制孔工作；
11、完成制孔工作，用吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板保型架吊运至卧式装配系统上壁板定位升降机构，上壁板保型架与上壁板在架上进行连接后，两者一起再吊移至壁板翻转机构围框上，并通过上壁板保型架定位机构定位；
12、将上壁板与上壁板保型架分解，并将上壁板与围框上壁板内形卡板连接；
13、翻转机构带动围框翻转将上壁板翻转90°至立式状态；
14、通过AGV运输车将立式存放清洗装置移动至壁板翻转机构安装有上壁板内形卡板的侧面附近处；
15、将上壁板与围框上壁板内形卡板分离，并转至立式存放清洗装置上；
16、通过AGV运输车将立式存放清洗装置移动至清洗区域，进行清洗去毛刺工作；
17、完成清洗去毛刺工作后，通过AGV运输车将立式存放清洗装置移动至翻转机构安装有上壁板内形卡板的侧面附近；
18、将上壁板转至壁板翻转机构与上壁板内形卡板连接，翻转机构带动围框向上翻转90°，翻至水平状态；
19、吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板保型架吊装至壁板翻转机构围框上并通过上壁板保型架定位机构定位后，进行上壁板与上壁板保型架的连接安装；
20、吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板与上壁板保型架吊运至卧式装配系统上壁板定位升降机构，精确调姿定位使壁板复位；
21、在架上进行上壁板保型架与上壁板的分解，并用吊车通过上壁板保型架吊挂将上壁板保型架吊移至保型架放置架上；
22、完成上壁板与翼盒骨架的连接，完成上壁板装配工作；
23、下壁板通过壁板悬挂机构立式存放在立式存放清洗装置上；
24、翻转机构带动围框翻转使壁板翻转机构的围框置于垂直状态；
25、通过AGV运输车将带有下壁板的立式存放清洗装置移动至壁板翻转机构围框安装有下壁板内形卡板的侧面附近处；
26、将下壁板转移定位至围框下壁板内形卡板上，AGV运输车带动立式存放清洗装置撤离；
27、通过壁板翻转机构中的翻转机构带动围框翻转，将下壁板向下翻90°至水平状态，壁板翻转机构中升降机构带动围框下降至指定高度；
28、AGV运输车托举下壁板保型架移动至围框下指定位置并举升至下壁板外形面处，进行下壁板与下壁板保型架的连接安装；
29、AGV运输车托举下壁板和下壁板保型架一起移动至卧式装配系统下壁板定位升降机构；
30、通过卧式装配系统壁板定位升降机构将下壁板精确调姿定位到装配目标位置；
31、在架上进行下壁板保型架与下壁板的分解，AGV运输车托举下壁板保型架撤离；
32、开始下壁板制孔工作；
33、完成制孔工作，通过AGV运输车托举下壁板保型架移动至卧式装配系统下壁板定位升降机构，下壁板保型架与下壁板在架上进行连接后，两者一起再由AGV运输车托举移动至壁板翻转机构围框下指定位置；
34、AGV运输车举升至下壁板内形卡板处，将下壁板与下壁板保型架分离，并将下壁板与围框下壁板内形卡板连接，AGV运输车托举下壁板保型架下降后撤离下壁板保型架；
35、壁板翻转机构中升降机构带动围框上升至指定高度，通过壁板翻转机构中的翻转机构带动围框翻转，将下壁板翻转90°至立式状态；
36、通过AGV运输车将立式存放清洗装置移动至壁板翻转机构安装有下壁板内形卡板的侧面附近处；
37、将下壁板与围框下壁板内形卡板分离，并转至立式存放清洗装置上；
38、通过AGV运输车将立式存放清洗装置移动至清洗区域，进行清洗去毛刺工作；
39、完成清洗去毛刺工作后，通过AGV运输车将立式存放清洗装置移动至壁板翻转机构安装有下壁板内形卡板的侧面附近；
40、将下壁板转至壁板翻转机构与下壁板内形卡板连接，翻转机构带动围框向下翻转90°，翻至水平状态，壁板翻转机构中升降机构带动围框下降至指定高度；
41、AGV运输车托举下壁板保型架移动至围框下指定位置并举升至下壁板外形面处，进行下壁板与下壁板保型架的连接安装；
42、AGV运输车托举下壁板与下壁板保型架下降并将其移动至卧式装配系统下壁板定位升降机构，精确调姿定位使壁板复位；
43、在架上进行下壁板与下壁板保型架的分解，AGV运输车托举下壁板保型架撤离；
44、完成下壁板与翼盒骨架的连接，完成下壁板装配工作。
本申请的优点在于利用了工艺装备的柔性化通用化设计实现了飞机翼盒装配过程中复材壁板包含保型、定位、翻转及清洗的转运，在保证产品安全的同时实现了一套工艺装备满足多块机翼壁板的需求，其通用性强、相对成本低、全自动化等特点，对飞机装配过程中的壁板类产品装配工艺流程均具有普遍适用性。
以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。
附图说明
图1一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法布局图
图2下壁板从立式存放清洗装置到壁板翻转机构转运示意图
图3上壁板从壁板翻转机构下架转运示意图
图4下壁板从壁板翻转机构下架转运示意图
图中编号说明：1、上壁板保型架；2、下壁板保型架；3、保型架放置架；4、AGV运输车；5、上壁板保型架吊挂；6、立式存放清洗装置；7、壁板翻转机构；8、翻转立柱；9、围框；10、上壁板内形卡板；11、下壁板内形卡板；12、底部框架；13、壁板悬挂机构；14、上/下壁板耳片定位器；15、下壁板；16、上壁板；17、上壁板保型架定位机构；18、翻转机构；19、升降机构。
具体实施方式
参见图1～图4，一种飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法，使用上壁板保型架1、下壁板保型架2、卧式装配系统壁板定位升降机构、壁板翻转机构7、AGV运输车4、上壁板保型架吊挂5、立式存放清洗装置6来实现壁板的转运，上/下壁板保型架通过其上的耳片定位器与壁板定位，并通过吸盘吸附拉紧壁板外形面，上/下壁板保型架安装在卧式装配系统壁板定位升降机构上，通过卧式装配系统壁板定位升降机构将壁板精确调姿定位到目标位置；壁板翻转机构7包括两侧的翻转立柱8与中间的围框9，围框9上下框面上分别安装有上/下壁板的内形卡板，卡板两端头设有固定壁板用的拉紧带，围框9上安装有上壁板内型卡板10一侧还设有上壁板保型架定位机构17，翻转立柱8上设有翻转机构18和升降机构19，翻转机构18带动围框9实现180°翻转，升降机构19带动围框9上下运动，实现壁板立式与卧式两状态的转换；AGV运输车4带动下壁板保型架2将下壁板15转运到指定位置；吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板保型架1与上壁板16转运到指定位置；立式存放清洗装置6包括底部框架12和壁板悬挂机构13，底部框架12由方钢焊接组合，两排支撑立柱间距大于AGV运输车4宽度，底部框架12高度大于AGV运输车4高度，壁板悬挂机构13固定在底部框架12上，其左右两侧分别设有上/下壁板耳片定位器14来悬挂壁板，AGV运输车4沿长度方向移动至底部框架12下方顶起立式存放清洗装置6并将其转运到指定位置。
上壁板保型架定位机构17由4个零点定位器与4个杯锥组成，分别安装于围框9上，杯锥实现上壁板保型架1与围框9的粗定位，零点定位器实现上壁板保型架1与围框9的精确定位与拉紧。
升降机构19由2根导轨、1根丝杠与电机组成，导轨固定在翻转立柱8上，导轨滑块与翻转机构18连接起导向作用；丝杠固定与翻转立柱8上，丝杠丝母与翻转机构18连接，电机驱动丝杠旋转带动丝杠丝母与翻转机构18实现上下升降。
翻转机构18由螺旋减速机与电机组成，螺旋减速机固定端与升降机构19的丝杠丝母通过连接件连接，旋转端与围框9连接，电机驱动螺旋减速机旋转端旋转实现围框9翻转。
壁板悬挂机构13为由横纵梁交替的T型结构，横梁一端悬挂有上壁板耳片定位器，另一端悬挂有下壁板耳片定位器。
利用以上装备实现飞机翼盒装配过程中复材壁板的转运方法及过程如下：
1、上壁板16通过壁板悬挂机构13立式存放在立式存放清洗装置6上；
2、翻转机构18带动围框9翻转使壁板翻转机构7的围框9置于垂直状态；
3、通过AGV运输车4将带有上壁板16的立式存放清洗装置6移动至壁板翻转机构7围框9安装有上壁板内形卡板10的侧面附近处；
4、将上壁板16转移定位至围框9上壁板内形卡板10上，AGV运输车4带动立式存放清洗装置6撤离；
5、通过壁板翻转机构7中的翻转机构18带动围框9翻转，将上壁板16向上翻90°至水平状态；
6、吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板保型架1吊运至壁板翻转机构7的围框9上，通过上壁板保型架定位机构17定位后进行上壁板16与上壁板保型架1的连接安装；
7、吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板16和上壁板保型架1一起吊运至卧式装配系统上壁板定位升降机构；
8、通过卧式装配系统壁板定位升降机构将壁板精确调姿定位到装配目标位置；
9、在架上进行上壁板保型架1与上壁板16的分解，并用吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板保型架1吊走移至保型架放置架3上；
10、开始上壁板16制孔工作；
11、完成制孔工作，用吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板保型架1吊运至卧式装配系统上壁板定位升降机构，上壁板保型架1与上壁板16在架上进行连接后，两者一起再吊移至壁板翻转机构7围框9上，并通过上壁板保型架定位机构17定位；
12、将上壁板16与上壁板保型架1分解，并将上壁板16与围框9上壁板内形卡板10连接；
13、翻转机构18带动围框9翻转将上壁板16翻转90°至立式状态；
14、通过AGV运输车4将立式存放清洗装置6移动至壁板翻转机构7安装有上壁板内形卡板10的侧面附近处；
15、将上壁板16与围框9上壁板内形卡板10分离，并转至立式存放清洗装置6上；
16、通过AGV运输车4将立式存放清洗装置6移动至清洗区域，进行清洗去毛刺工作；
17、完成清洗去毛刺工作后，通过AGV运输车4将立式存放清洗装置6移动至翻转机构18安装有上壁板内形卡板10的侧面附近；
18、将上壁板16转至壁板翻转机构7与上壁板内形卡板10连接，翻转机构18带动围框9向上翻转90°，翻至水平状态；
19、吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板保型架1吊装至壁板翻转机构7围框9上并通过上壁板保型架定位机构17定位后，进行上壁板16与上壁板保型架1的连接安装；
20、吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板16与上壁板保型架1吊运至卧式装配系统上壁板定位升降机构，精确调姿定位使壁板复位；
21、在架上进行上壁板保型架1与上壁板16的分解，并用吊车通过上壁板保型架吊挂5将上壁板保型架1吊移至保型架放置架3上；
22、完成上壁板16与翼盒骨架的连接，完成上壁板16装配工作；
23、下壁板15通过壁板悬挂机构13立式存放在立式存放清洗装置6上；
24、翻转机构18带动围框9翻转使壁板翻转机构7的围框9置于垂直状态；
25、通过AGV运输车4将带有下壁板15的立式存放清洗装置6移动至壁板翻转机构7围框9安装有下壁板内形卡板11的侧面附近处；
26、将下壁板15转移定位至围框9下壁板内形卡板11上，AGV运输车4带动立式存放清洗装置6撤离；
27、通过壁板翻转机构7中的翻转机构18带动围框9翻转，将下壁板15向下翻90°至水平状态，壁板翻转机构7中升降机构19带动围框9下降至指定高度；
28、AGV运输车4托举下壁板保型架2移动至围框9下指定位置并举升至下壁板15外形面处，进行下壁板15与下壁板保型架2的连接安装；
29、AGV运输车4托举下壁板15和下壁板保型架2一起移动至卧式装配系统下壁板定位升降机构；
30、通过卧式装配系统壁板定位升降机构将下壁板15精确调姿定位到装配目标位置；
31、在架上进行下壁板保型架2与下壁板15的分解，AGV运输车4托举下壁板保型架2撤离；
32、开始下壁板15制孔工作；
33、完成制孔工作，通过AGV运输车4托举下壁板保型架2移动至卧式装配系统下壁板定位升降机构，下壁板保型架2与下壁板15在架上进行连接后，两者一起再由AGV运输车4托举移动至壁板翻转机构7围框9下指定位置；
34、AGV运输车4举升至下壁板内形卡板11处，将下壁板15与下壁板保型架2分离，并将下壁板15与围框9下壁板内形卡板11连接，AGV运输车4托举下壁板保型架2下降后撤离下壁板保型架2；
35、壁板翻转机构7中升降机构19带动围框9上升至指定高度，通过壁板翻转机构7中的翻转机构18带动围框9翻转，将下壁板15翻转90°至立式状态；
36、通过AGV运输车4将立式存放清洗装置6移动至壁板翻转机构7安装有下壁板内形卡板11的侧面附近处；
37、将下壁板15与围框9下壁板内形卡板11分离，并转至立式存放清洗装置6上；
38、通过AGV运输车4将立式存放清洗装置6移动至清洗区域，进行清洗去毛刺工作；
39、完成清洗去毛刺工作后，通过AGV运输车4将立式存放清洗装置6移动至壁板翻转机构7安装有下壁板内形卡板11的侧面附近；
40、将下壁板15转至壁板翻转机构7与下壁板内形卡板11连接，翻转机构18带动围框9向下翻转90°，翻至水平状态，壁板翻转机构7中升降机构19带动围框9下降至指定高度；
41、AGV运输车4托举下壁板保型架2移动至围框9下指定位置并举升至下壁板外形面处，进行下壁板15与下壁板保型架2的连接安装；
42、AGV运输车4托举下壁板15与下壁板保型架2下降并将其移动至卧式装配系统下壁板定位升降机构，精确调姿定位使壁板复位；
43、在架上进行下壁板15与下壁板保型架2的分解，AGV运输车4托举下壁板保型架2撤离；
44、完成下壁板15与翼盒骨架的连接，完成下壁板15装配工作。
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