一種可變形組件的製作方法
2023-05-18 19:18:46 1
專利名稱：一種可變形組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可變形組件，具體涉及一種用於遮篷裝置的對接框架，尤其涉及一種在與飛機對接之前就能夠自適應地具有與飛機表面弧度吻合的外形的對接框架。
背景技術：
飛機登機橋是一款現代客機慣常使用的機場設備，它們被用作登機的入口，可供乘客從航站樓進入客機內部。這種登機橋通常在其端部都具有一個遮篷裝置，它跨接於登機橋與飛機之間的空間中，從而可以保護登機人員不受到惡劣氣候條件的影響。專利文獻CN100355628C公開了一種飛機乘客航梯或飛機登機橋密封裝置，包括一張緊在一連接地板上方的折棚，其中所述折棚在其一開口端上具有一柔性框架，在其另一端處設置在一用來固定在飛機乘客航梯或飛機登機橋上的門形框架上，其中所述柔性框架在所述折棚伸出時貼合在飛機外殼上，並且其中設有一用於所述折棚的操縱裝置，以展開或合攏所述折棚，其中所述操縱裝置包括卷繞裝置和由蓄能裝置、多連杆構成的制動致動機構。專利文獻CN100528688C公開了一種遮蓬裝置，用於飛機的登機橋，包括柔性框架，設置在該遮蓬裝置的一開口端，用於在該遮蓬裝置展開時貼合到該飛機的外殼；門形框架，設置在該遮篷裝置的另一開口端，用於連接到該登機橋；可展開的摺篷，跨接在該柔性框架和該門形框架之間，並連接到該柔性跨接和該門形框架的頂部和兩側，還包括至少兩個彼此獨立的操縱機構，用於驅動該遮蓬裝置展開和/或合攏，所述操縱機構由卷繞裝置和單個蓄能裝置構成。專利文獻CN101910001A公開了一種用於移動式登機橋的吻接裝置，包括:充氣部，其附接到所述移動式登機橋的遮蓬的端部並且能夠注入空氣；和緩衝材料，其設置在所述充氣部內，並且所述緩衝材料即使在從所述充氣部中排出空氣時仍保持固定形狀。專利文獻US5267368A公開了一種登機橋遮篷裝置，其使用致動器推動可摺疊對接框架實現與飛機艙門的對接。因此可以看出，現有技術在實現遮篷裝置與機身對接時通常都採用了蓄能裝置，例如氣彈簧等和卷繞裝置配合使用，或者液壓致動器，文獻CN100355628C還使用了多個連杆或懸臂結構；而為了儘可能使得對接框架緊密貼合機身，且減少遮篷裝置對於飛機機身外殼可能造成的傷害，現有技術中的對接框架還多採用柔性框架，尤其文獻CN101910001A還都採用帶有緩衝材料的充氣裝置。但是，現今的飛機彼此之間的差異都較大，其外輪廓的曲率變化也都較大，特別是機首過渡區域內有時還存在很大的彎角，使得現有的登機橋遮篷裝置很難精確地貼合到飛機外殼上，進而留存縫隙。這些縫隙在惡劣條件下是極為不利的，特別是雨雪天氣，很容易導致水分進入飛機內部或淋溼旅客，還可能在登機橋或機身內部造成溼滑風險。前述文獻中通過蓄能裝置或致動器，例如氣彈簧、液壓致動器推動對接柔性框架的頂部，使遮篷裝置貼合到機身外殼，由於此種情況下，對接框架是被動的被推壓到機身上，一方面致動結構較為複雜，另一方面柔性框架在面對多種機身曲率時，通常也難以十分緊密地貼合到機身外殼上。況且，為了實現緊密貼合，氣彈簧、液壓致動器一般也需要提供較大推力，因此難免對機身外殼造成損害。
文獻CN202379091U公開了一種登機橋接機測距傳感裝置，包括安裝在接機口端部的緩衝膠管，所述緩衝膠管上安裝有測距傳感裝置，所述緩衝膠管的一側上開有探測孔，所述測距傳感裝置的傳感器探頭與所述探測孔正對設置。其主要用於反應緩衝膠管的變形程度，並及時通知控制系統發出制動信號，防止對機身造成較大衝擊。但是它所採用的展開結構仍屬於常規的現有技術，其也無法解決上述問題。文獻CN101287649B公開了一種將登機橋自動對接到艙門上的方法，其採用雷射測距儀和計算機控制裝置實現登機橋與飛機艙門的自動對接。上述兩篇文獻對於雷射測距儀的使用方法仍然比較單一。因此，現有技術中的遮篷裝置普遍存在下列缺陷:由於蓄能裝置或致動器施力點單一，柔性框架難以適應各種飛機表面曲率，靈活性和密封性都較差；而為了將柔性框架緊密地貼合機身外殼，通常施加的力都比較大，容易損害機身外殼，另外由於蓄能裝置或致動器通常在遮篷裝置觸及機身外殼後才開始工作，因此容易因為自身故障或系統失誤造成過載，嚴重損害機身外殼；缺乏乘客登機過程實時檢測和警報裝置，存在安全隱患。
發明內容
為了克服上述問題，本發明提供了一種用於遮篷裝置的對接框架，尤其涉及一種包括在與飛機對接之前就能夠自適應地具有與飛機表面弧度吻合的外形的對接框架。其包括硬質框架和柔性框架，硬質框架鉸接於不可伸縮的地板，柔性框架固接於地板前端，硬質框架兩側分支上還分別設置有多個測距儀，多個測距儀在所述分支上分散設置；硬質框架和柔性框架之間連接有多個致動器，多個致動器在硬質框架分支上分散布置；所述硬質框架的側向分支在寬度上要寬於柔性框架的側向分支，硬質框架上的測距儀安裝於所述多出的寬度上，對接框架的硬質框架通過收放機構以及蓄能裝置連接於遮篷裝置的門形框架。優選地，柔性框架由塑料材料製成。優選地，所述測距儀為雷射測距儀或超聲波測距儀、紅外線測距儀。優選地，硬質框架和柔性框架之間連接有遮篷。根據本發明的對接框架具有如下優點:(1)由於本發明利用多個測距儀和致動器來變形柔性框架，因此能夠很好地適應各種不同的飛機表面曲率，且能夠具備很好的密封性；(2)由於本發明的對接框架在觸及機身外殼之前已經完成變形，因此能夠防止致動器由於自身故障或系統失誤而過載；(3)本發明所採用的測距傳感器能夠實時檢測對接情況，並發出警報，因此更加安全。
圖1是根據本發明的連接於門形框架的對接框架的縱向截面圖；圖2示意性地顯示了致動器與測距儀的安裝關係；圖3示意性地模擬了本發明中的折棚裝置的柔性框架的變形方式。
具體實施例方式參照附圖1，其中顯示了包括根據本發明的對接框架的遮篷裝置1，該折棚裝置I包括門形框架2和對接框架3，對接框架3直接用於實現折棚裝置I與飛機機身外殼的對接。對接框架3包括硬質框架4以及將會與機身外殼直接接觸的柔性框架5，柔性框架5由柔性材料製成，但該材料的延展性較差，例如塑料。柔性框架四周還可進一步地包括緩衝材料、充氣墊或彈性可變性管等等。門形框架2固定連接於地板層6。所述地板層是無法改變形狀的不可伸縮式固定地板層。硬質框架4則樞轉地鉸接於折棚裝置I的地板層6，硬質框架4也可以包括能夠阻止其樞轉的扣鎖裝置；並且門形框架2和硬質框架6之間使用蓄能裝置和回收卷繞機構8，蓄能裝置例如可以是氣彈簧7。柔性框架可以固定設置於地板上，但作為一種選擇，也可以鉸接於地板的前端。為了增加入口面積，優選地，硬質框架4和柔性框架也可以設置於地板層的外側面上。在每一側上，硬質框架4和柔性框架5之間連接有多個致動器(為了能夠適應各種機身表面曲率，在成本能夠接受範圍內，致動器的數量優選為越多越好)，例如液壓致動器9，出於簡化考慮，在本實施例中，液壓致動器的數目為四個，分別水平地設置於硬質框架4和柔性框架5之間。這四個致動器優選為分散地分布在柔性框架的每一側上，但多個致動器中優選地最少有一個設置在柔性框架的每一側分支的頂端，以利於柔性框架與機身外殼的貼合。致動器一端與柔性框架5進行鉸接，而另一端則與硬質框架4鉸接。硬質框架4兩側分支上還設置有測距傳感器10，該測距儀可以例如是超聲波測距儀、紅外線測距儀或者是雷射測距儀，本實施例中優先選擇雷射測距儀。測距儀在硬質框架4上的安裝可以採用眾所周知的常規手段，例如可採用支架的形式安裝在硬質框架4上，而且該雷射測距儀也可以設置於硬質框架4上的開孔之中。地板層前端不設置測距儀。硬質框架4上的測距儀數量可以與致動器數量相同也可以不同。它們的設置位置如圖2所示意性示出的那樣，硬質框架4的側向分支在寬度上要略寬於柔性框架5，這樣致動器安裝點與測距儀安裝點在框架分支的寬度上錯開，從而使得柔性框架不會阻擋測距儀的光線，當然如果將硬質框架上的致動器安裝點連成一條直線，測距儀安裝點也連成一條直線的話，這兩條直線也是應該儘量靠近的，以利於後期的弧度模擬。在柔性框架所留下的視野範圍內，測距儀在硬質框架上也應儘量分散安裝(優選為均勻布置)，以利於精準地獲取機身外殼的表面弧度。硬質框架上的測距儀應處於同一豎直線上。硬質框架、柔性框架和門形框架之間的空間的外圍四周鋪設有折棚。折棚裝置I還包括設置在門形框架3後側上部的控制器(未示出)，用於接收雷射測距儀所獲取的信號並且控制液壓致動器9和卷繞機構8的操作，另外還控制器還控制一個報警裝置。因此該控制器能夠具有如下功能:當由於乘客登機引起登機橋相對於飛機外殼震顫，進而導致登機橋對接框架脫離機身外殼較大距離(例如是10釐米)時發出警報告誡乘客暫緩行動，並再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至雷射測距儀能測量到距離重新進入安全範圍(解除警報)。下面詳細地介紹一下本發明中的折棚裝置I的操縱方法。首先，在折棚裝置與機身外殼接觸之前，在登機橋使用初期，打開折棚裝置上的雷射測距儀測量柔性框架距離飛機機身的距離，在登機橋垂直朝向飛機前進(可利用設置於硬質框架上的同一水平線上的兩個測距儀，如果它們兩個測量的距離相等，說明登機橋正垂直朝向飛機前進)，而在接近所要對接的飛機一定距離時，該距離(優選可由設置於硬質框架底部的測距儀獲得)可以是0.5-5米之間的任一選定值時，優選I米，暫時停止登機橋靠近飛機的運動，控制器根據各雷射測距儀測量到的距離值控制各致動器進行各自的伸縮以變形柔性框架。具體操作方法如下:參照附圖3，其示意性地模擬了本發明中的折棚裝置的柔性框架的變形方式。首先利用硬質框架上的測距儀所測量到的距離機身的距離，經由控制器模擬生成所要對接的機身外殼表面弧度，如標記101所示；由於本發明中的柔性框架固定連接於地板，因此柔性框架在變形後最下端的位置是保持不變的，因此按照上述計算出的弧度，可知變形後的柔性框架分支應如標記102所示那樣(平移弧度101，並結合柔性框架初始縱向高度即可得出);由於模擬的硬質框架106保持不動，且致動器在柔性框架上的鉸接點位置固定，而且柔性框架縱向延展可以忽略不計，因此變形後的致動器的相關伸長或回縮長度就可以計算得出。進而控制器按照前述計算量來致動本發明的液壓致動器即可實現變形後的柔性框架能夠具有與所要結合的機身外殼相同的弧度。該圖中的標記103、104、105分別代表模擬中的柔性框架、伸縮後的致動器和初始位置的致動器。另外，為了能夠更加精確地確保柔性框架的變形，本發明還可以在致動器與硬質框架之間設置輔助致動器(未示出)，由於模擬致動器104在框架變形過程中的偏轉角度可以按照上述方法計算得出，因此可以使用輔助致動器按照所計算的角度來偏轉柔性框架和硬質框架之間的致動器。所述計算過程可由控制器完成，而相關數學計算方法都是所屬領域的公知常識。這一過程中，框架兩側分別獨立操作，也就是說柔性框架兩側的變形在需要時可以是不同的，這對於艙門周邊出現較大的轉角時是非常有利的，因此本發明在對接過程中具有十分突出的靈活性。而且本發明中的致動器在對接之前就完成了致動，因此不會由於自身的故障或因控制系統失誤而出現過載。在此之後，即繼續控制登機橋前進，並在逐漸接近飛機機身時(優選根據硬質框架底部的測距儀所測量到的距離)減慢登機橋前進速度，直至柔性框架貼合於機身外殼時(根據雷射測距儀測量距離與預期值的比較，如圖3，模擬的硬質框架106上的測距儀距離模擬的變形柔性框架102的水平距離是可以計算得出的)即制動登機橋。然後控制器控制卷繞機構釋放蓄能裝置，使其將對接框架緊密地壓合於機身外殼，由於本發明中的柔性框架由致動器操縱變形，因此本發明中的蓄能裝置無需向現有技術中那樣施加較大的推力，因此也就降低了折棚裝置對機身外殼造成傷害的風險。在乘客登機過程中，由於外部條件或者是乘客的重量擠壓導致折棚裝置相對於機身外殼發生偏斜或脫離，由於雷射測距儀能測量到距離的變化，因此如果柔性框架與機身外殼的距離達到一個預定閾值(例如是10釐米)的話，控制器能夠據此控制報警裝置發出警報，並再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至雷射測距儀能測量到距離重新進入安全範圍，解除警報。由於本發明中的接合框架在貼合機身外殼之前就具有了機身外殼的表面弧度，因此能夠改善了密封性能，同時減小了對機身蒙皮造成損害的風險。另外還具有警報和重新修正貼合程度的優點。以上未作詳細說明的都是所屬領域的公知常識。本領域技術人員可以根據本發明公開的內容和所掌握的本領域技術對本發明內容做出替換或變型，但是這些替換或變型都不應視為脫離本發明構思的，這些替換或變型均在本發明要求保護的權利範圍內。
權利要求
1.一種用於遮篷裝置的對接框架，包括硬質框架(4)和柔性框架(5)，其特徵在於硬質框架(4)鉸接於不可伸縮的地板(6)，柔性框架(5)固接於地板(6)前端，硬質框架(4)兩側分支上還分別設置有多個測距儀(10)，多個測距儀在所述分支上分散設置；硬質框架(4)和柔性框架(5)之間連接有多個致動器(9)，多個致動器在硬質框架分支上分散布置；地板上不設置測距儀；所述硬質框架(4)的側向分支在寬度上要寬於柔性框架(5)的側向分支，硬質框架上的測距儀安裝於所述多出的寬度上，對接框架的硬質框架通過收放機構以及蓄能裝置連接於遮篷裝置的門形框架。
2.根據權利要求1所述的對接框架，其特徵在於柔性框架由塑料材料製成。
3.根據權利要求1或2所述的對接框架，其特徵在於所述測距儀為雷射測距儀或超聲波測距儀、紅外線測距儀。
4.根據權利要求1或2或3所述的對接框架，其特徵在於硬質框架(4)和柔性框架(5)之間連接有遮篷。
全文摘要
一種可變形組件，用於遮篷裝置的對接框架，包括硬質框架和柔性框架，硬質框架鉸接於不可伸縮的地板，柔性框架固接於地板前端，硬質框架兩側分支上還分別設置有多個測距儀，多個測距儀在所述分支上分散設置；硬質框架和柔性框架之間連接有多個致動器，多個致動器在硬質框架分支上分散布置；所述硬質框架的側向分支在寬度上要寬於柔性框架的側向分支，硬質框架上的測距儀安裝於所述多出的寬度上，對接框架的硬質框架通過收放機構以及蓄能裝置連接於遮篷裝置的門形框架。利用本發明的對接框架，提高了登機橋的密封性和安全性。
文檔編號B64F1/305GK103085986SQ20121048428
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者狄春保, 朱琪美, 毛傑 申請人:溧陽市科技開發中心