一种绳索驱动飞机喷漆运动平台的制作方法

本发明属于民航装备技术领域，特别是涉及一种绳索驱动飞机喷漆运动平台。

背景技术：

正常情况下一架客机平均每5年需要进行一次喷漆维护，再加上航空业频繁的合并等因素，客机重新喷漆的周期一般会更短。作业时不仅要保证喷漆的质量，同时也要保证喷漆效率，而且不能影响航空公司的正常运营，这就对飞机喷漆公司提出了更高的要求。目前很多机构都在进行致力于缩短飞机整机喷漆周期和飞机喷漆停场时间的研究。2013年，迪拜的一家专业飞机喷漆公司为阿联酋航空的21架飞机重新设计并粉刷了外壳。整个机库昼夜不停地连续工作了273天，总共6552小时。2015年，海南海航斯提斯喷涂服务有限公司实现了首架6天停场整机喷漆飞机按时出场和顺利交付。

目前，全球飞机喷漆行业主要以人工喷漆为主，喷漆工作面临几大主要问题：①整机喷漆连续工作时间较长，人工喷漆效率较低。②一架飞机整机喷漆需要一个具有专业知识的30人团队，整机褪喷漆技术培养周期通常为3-5年，成本巨大。③整机喷漆后，机表覆盖约1吨重的涂料。在喷漆过程中容易出现机身两侧喷漆不均匀，导致飞机不平衡的问题。④每层漆料喷涂有固定时间限制，喷漆时间难以把握等技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种五自由度的绳索驱动飞机喷漆运动平台，该平台具有机构简单、拆装方便、喷涂均匀、喷涂速度快等优点。

为了达到上述目的，本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台包括三根支撑立柱、两个平台支撑板、六组绳索牵引模块、动平台、四个视觉传感器、喷枪和控制器；其中平台支撑板为水平设置的三角形板，上下设置；每根支撑立柱的上下端分别连接在两个平台支撑板上一个相对应的角部，由此形成五面体形主体结构，并且将主体结构的某一侧面设为正面；每根支撑立柱上面向主体结构中心的侧面上形成有一个竖向滑槽；每组绳索牵引模块包括电机、连接支架7、卷筒、滚动轴承和绳索；其中连接支架为由背板和两侧板构成的U形结构，其中一个侧板的中部形成有一个贯穿孔，另一个侧板上与上述贯穿孔相对应的部位安装滚动轴承；电机设置在连接支架的外侧，其上的输出轴水平设置；卷筒的一端穿过连接支架上的贯穿孔后与电机的输出轴相连，另一端插入在滚动轴承的中心孔中，并且每个卷筒上缠绕一根绳索；六组绳索牵引模块分别利用安装在背板上的梯形螺栓固定在三根支撑立柱上下端的滑槽之中；动平台为水平设置在主体结构内部空间中的三角形板，其三个角的上下表面分别与六组绳索牵引模块中的六根绳索外端相连接；喷枪倾斜设置，一端固定在动平台的表面或底面上，并且该端通过管路与外部油漆储罐相连，外端喷嘴面对主体结构的正面；四个视觉传感器分别安装在位于主体结构正面内的两根支撑立柱的上下端；控制器同时与电机和视觉传感器电连接。

所述的控制器上设有输入装置，用于输入喷漆作业所需的参数。

所述的动平台和平台支撑板均为正三角形板，并且动平台的面积小于平台支撑板的面积。

本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台具有如下有益效果：利用主体结构正面安装的四个视觉传感器获取机身表面轮廓，由此能够使喷枪以固定距离实现自动喷涂，节约人力成本。同时，每层漆料喷涂的厚度均匀，时间精确，避免出现因速度过慢引起的油漆风干情况和速度过快引起的“湿边”情况。喷枪以绳索驱动；六根绳索以三上三下的对称位置驱动动平台实现五个自由度的运动，可以覆盖平台面对的180°曲面。以飞机两侧两个喷漆平台共同作业，可以覆盖整个机身。同时，共同作业也保证了飞机两侧喷涂均匀，保证飞机平衡。

附图说明

图1为本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台结构示意图。

图2为本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台中绳索驱动模块结构示意图。

图3为利用本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台进行吊装喷漆作业时示意图。

图4为利用本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台相对整机工作表面分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台进行详细说明。

如图1—图2所示，本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台包括三根支撑立柱1、两个平台支撑板2、六组绳索牵引模块3、动平台4、四个视觉传感器5、喷枪11和控制器；其中平台支撑板2为水平设置的三角形板，上下设置；每根支撑立柱1的上下端分别连接在两个平台支撑板2上一个相对应的角部，由此形成五面体形主体结构，并且将主体结构的某一侧面设为正面；每根支撑立柱1上面向主体结构中心的侧面上形成有一个竖向滑槽；每组绳索牵引模块3包括电机6、连接支架7、卷筒8、滚动轴承9和绳索10；其中连接支架7为由背板12和两侧板13构成的U形结构，其中一个侧板13的中部形成有一个贯穿孔14，另一个侧板13上与上述贯穿孔14相对应的部位安装滚动轴承9；电机6设置在连接支架7的外侧，其上的输出轴水平设置；卷筒8的一端穿过连接支架7上的贯穿孔14后与电机6的输出轴相连，另一端插入在滚动轴承9的中心孔中，并且每个卷筒8上缠绕一根绳索10；六组绳索牵引模块3分别利用安装在背板12上的梯形螺栓固定在三根支撑立柱1上下端的滑槽之中；动平台4为水平设置在主体结构内部空间中的三角形板，其三个角的上下表面分别与六组绳索牵引模块3中的六根绳索10外端相连接；喷枪11倾斜设置，一端固定在动平台4的表面或底面上，并且该端通过管路与外部油漆储罐相连，外端喷嘴面对主体结构的正面；四个视觉传感器5分别安装在位于主体结构正面内的两根支撑立柱1的上下端；控制器同时与电机6和视觉传感器5电连接。

所述的控制器上设有输入装置，用于输入喷漆作业所需的参数。

所述的动平台4和平台支撑板2均为正三角形板，并且动平台4的面积小于平台支撑板2的面积。

现将本发明提供的绳索驱动飞机喷漆运动平台使用方法阐述如下：本绳索驱动飞机喷漆运动平台可采用吊装或由驱动车控制两种方式进行作业。如图3、图4所示，前一种方式是将绳索驱动飞机喷漆运动平台利用吊装绳索17吊装于现有喷涂车间顶部，吊装绳索17像天车一样能够沿X、Y、Z轴平动即可，由此带动绳索驱动飞机喷漆运动平台移动，在这种情况下喷枪11的一端固定在动平台4的底面上，并且主体结构的正面面对待喷涂飞机16，可在待喷涂飞机16的两侧分别设置一个绳索驱动飞机喷漆运动平台，工作面积为整机的机身和机翼上侧部分；喷涂机身时，沿X、Z轴方向进行；喷涂机翼时，沿Y、Z轴方向进行。如图4所示，后一种方式是将绳索驱动飞机喷漆运动平台置于驱动车15上，因此可在喷涂车间内自行移动，在这种情况下喷枪11的一端固定在动平台4的表面上，并且主体结构的正面面对待喷涂飞机16，可在待喷涂飞机16的两侧分别设置一个绳索驱动飞机喷漆运动平台，工作面积为整机的机身和机翼下侧部分。开始喷漆作业前，首先由技术人员在控制器上利用输入装置输入喷漆作业所需的参数，比如喷涂时间、漆料厚度、平台移动速度和喷涂速度等，然后开启本平台，在利用吊装绳索或驱动车15驱动本平台沿移动轨迹以设定的速度移动的同时，利用安装在管路上的输送泵将外部油漆储罐中的油漆通过管路提供给喷枪11，并由外端喷嘴喷向待喷涂飞机16的表面，作业过程中，在控制器的控制下，利用视觉传感器5实时获得待喷涂飞机16的曲面轮廓和本绳索驱动飞机喷漆运动平台与曲面间的距离，然后传送给控制器，控制器对上述信息进行处理，之后利用相应电机6控制与其相连的卷筒8转动，以调整缠绕在卷筒8上绳索10外部的长度，由此能够实现动平台4五个自由度的运动，以此来调节喷枪11与曲面间的距离，使喷枪11与待喷涂飞机16的整个曲面保持固定距离，这样就能够使从喷枪11上外端喷嘴喷出的油漆均匀喷涂在待喷涂飞机16的表面，从而实现自动喷涂。