INSTALACION DE ENSAMBLAJE DE AERONAVES.

Una herramienta de ensamblaje de aeronaves para sostener un componente de una aeronave caracterizada por una combinación de:

a) un bastidor de fijación (12) configurado para proporcionar soporte en ubicaciones predeterminadas del bastidor asociadas respectivamente con posiciones y orientaciones predeterminadas en el espacio en las que ha de estar sostenido el componente;

b) comprendiendo el bastidor de fijación miembros de bastidor alargados (14) que tienen longitudes predeterminadas conectados entre sí por medio de medios de unión liberables (32);

c) una pluralidad de dispositivos de agarre (20), teniendo cada dispositivo de agarre un elemento receptor (76) para llevar el componente y que comprende miembros de agarre alargados (66) que tienen longitudes predeterminadas y elementos de sujeción (68) que conectan de manera ajustable los miembros de agarre alargados entre sí y el elemento receptor a uno de dichos miembros de agarre alargados, conectando los elementos de sujeción los miembros de agarre alargados entre sí en pares mutuamente perpendiculares y permitiendo el ajuste por rotación relativa y desplazamiento de los miembros de agarre alargados de cada uno de dichos pares con respecto a sus ejes, por medio de lo cual permitir selectivamente seis grados de libertad de movimiento del elemento receptor con respecto a tres ejes ortogonales;

d) estando montados los dispositivos de agarre en el bastidor de fijación en las ubicaciones predeterminadas por medio de otros elementos de sujeción (68a) que aseguran los dispositivos de agarre a superficies sustancialmente llanas o planas (24) de dichos miembros de bastidor alargados asociados del bastidor de fijación; y

e) estando alineado cada elemento receptor con una posición y orientación predeterminadas respectivas

Instalación de ensamblaje de aeronaves.

Esta invención se refiere a una herramienta de ensamblaje de aeronaves.

Las herramientas de ensamblaje de aeronaves están diseñadas para sostener los componentes de las aeronaves mientras se está trabajando en ellos y para situar juntos diferentes componentes en las posiciones relativas correctas durante el ensamblaje de las aeronaves. Tradicionalmente, cada procedimiento de ensamblaje diferente ha requerido al menos una herramienta de ensamblaje especializada, que se produce específicamente para un conjunto dado de componentes y que está diseñada para sostener los componentes de una manera particular de modo que las operaciones de ensamblaje puedan llevarse a cabo sin interferencia de la herramienta. Tales herramientas de ensamblaje han tenido que ser fabricadas de acuerdo con estándares exigentes.

Una herramienta de ensamblaje convencional comprende una plantilla de posicionamiento cuyo armazón está construido de acero con sección de caja soldada. En el armazón está montada una pluralidad de dispositivos de agarre para llevar los componentes de la aeronave durante el procedimiento de ensamblaje, y estos también se producen convencionalmente a partir de partes de acero soldadas.

Cada herramienta de ensamblaje tiene que ser diseñada específicamente para el componente que ha de ser sostenido y el requisito de la industria aeronáutica de que un componente de una aeronave ha de ser sostenido con un grado de precisión muy elevado significa que cada fase de la construcción de la plantilla de posicionamiento convencional tiene que llevarse a cabo con niveles de exactitud muy exigentes. Esto hace que la producción de tales plantillas de posicionamiento ocupe mucho tiempo y sea costosa, y no pueden ser reconfiguradas fácilmente para sostener componentes diferentes, o reparadas/ajustadas para adaptarse al desgaste por el uso.

Como es evidente, tal disposición tiene inconvenientes significativos, siendo unos de los más importantes los elevados costes de herramental que resultan del requisito de una plantilla de posicionamiento para cada procedimiento de ensamblaje de una aeronave junto con los niveles de exactitud necesarios para producir cada plantilla de posicionamiento. Modificaciones de poca importancia en el diseño de componentes de la aeronave normalmente significan que debe producirse un dispositivo de agarre o una disposición del mismo completamente nueva, causando nuevos costes de herramental y retrasos de ensamblaje. Además, el desgaste por el uso o el daño producido en una plantilla de posicionamiento generalmente tiene como resultado la necesidad de una sustitución ya que las reparaciones y ajustes no pueden realizarse inmediatamente manteniendo al mismo tiempo el nivel de precisión necesario y la integridad del armazón y los dispositivos de agarre.

A pesar de estos inconvenientes, la construcción de tal herramental de ensamblaje de aeronaves ha permanecido esencialmente sin cambios durante casi cincuenta años.

Por lo tanto, existe una significativa necesidad de un sistema de herramental de ensamblaje de aeronaves que sea de diseño más flexible y más económico de producir y usar.

El documento DE-U-2961332 desvela una disposición para uso en el agarre y transporte de piezas de trabajo en ciclos de funcionamiento automatizados. Esta disposición ofrece una placa de asiento sobre la que están fijados de manera liberable carriles de guía para recibir medios de unión para elementos de agarre para las piezas de trabajo.

Los documentos US-6349912 y DE-U-29905687 desvelan una estructura de sujeción que comprende un bastidor de barras de soporte de sección octogonal sujetas juntas por miembros de sujeción que se ajustan al perfil de las barras de soporte. Con este propósito, al menos alguna de las caras de cada barra de soporte está provista de ranuras rebajadas dentro de las cuales se meten tiras de ajuste para recibir clavijas de ajuste para situar los miembros de sujeción. Después de esto, los miembros de sujeción son sujetados en posición por medio de tuercas y pernos.

La presente invención trata de proporcionar una herramienta de ensamblaje que sea más versátil que las disposiciones convencionales y en la que la necesidad de precisión esté restringida sólo a algunas partes de la herramienta y su producción.

Según la invención, una herramienta de ensamblaje de aeronaves para sostener un componente de una aeronave está caracterizada por una combinación de:

El bastidor de fijación puede estar construido a partir de longitudes de sección de aluminio extrudido con los medios de unión que aseguran las longitudes entre sí. Por ejemplo, la sección de aluminio extrudido puede estar formada con canales longitudinales que tienen labios a lo largo de sus bordes, y los medios de unión pueden comprender elementos conectores roscados que pueden ser recibidos en un canal de una sección y medios receptores roscados provistos por o que pueden ser recibidos dentro de un canal de otra sección.

Por razones de exactitud constructiva y por resistencia y rigidez del bastidor de fijación, es preferible que los miembros alargados sean de sección transversal rectangular, o tengan al menos una superficie sustancialmente llana, plana a la que puedan sujetarse los dispositivos de agarre, y desplazarse a lo largo si fuera necesario - para adaptarse a un componente diferente, por ejemplo. También es importante que estas superficies planas de los miembros alargados estén configuradas de tal manera que permanezcan sin deformar cuando sobre ellas se monta un dispositivo de agarre, particularmente cuando el dispositivo está bajo carga del peso del componente de la aeronave. Esta realización preferida tiene la ventaja adicional de que facilita el rápido movimiento y/o realineación/recolocación de los dispositivos de agarre. En esta realización, como durante el uso el dispositivo de agarre se desplaza a lo largo de una cara plana, el intervalo de movimiento necesario para adaptarse al desgaste por el uso o para adaptarse a un componente diferente puede ser modelizado fácilmente y con exactitud en el ordenador como un movimiento en una sola dimensión (a lo largo de los ejes del miembro alargado, pero sin ninguna rotación alrededor de los mismos), teniendo en cuenta al mismo tiempo los seis grados de libertad de ajuste posible para el elemento receptor. Cuando no es factible una reubicación deseada del agarre, debido, por ejemplo, a la posición del miembro alargado y/o el limitado intervalo de ajuste del elemento receptor, la realineación requerida puede adaptarse quitando el dispositivo de agarre y montándolo en cambio sobre una de las otras superficies planas del miembro alargado. De este modo, la provisión de una cara plana en los miembros alargados asegura que el simple movimiento del dispositivo de agarre en relación con...

1. Una herramienta de ensamblaje de aeronaves para sostener un componente de una aeronave caracterizada por una combinación de:

2. Una herramienta de ensamblaje según la reivindicación 1, caracterizada porque se emplea una construcción modular para el bastidor de fijación, comprendiendo cada miembro de bastidor alargado una sección extrudida (14), y comprendiendo cada medio de unión un elemento conector roscado (34, 52) provisto por, o que puede ser recibido dentro de una de dichas secciones extrudidas y medios receptores roscados (30, 54) provistos por, o que pueden ser recibidos dentro de, otra de dichas secciones extrudidas y con los que puede encajar el elemento conector roscado.

3. Una herramienta de ensamblaje según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque se emplea una construcción modular para los dispositivos de agarre, comprendiendo los miembros de agarre alargados miembros cilíndricos (66) conectados entre sí de manera liberable por los medios de sujeción para permitir la rotación relativa de los miembros cilíndricos alrededor y/o el desplazamiento relativo de los miembros cilíndricos a lo largo de los ejes ortogonales.

4. Una herramienta de ensamblaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los miembros de bastidor alargados del bastidor de fijación son de sección transversal rectangular.

5. Una herramienta de ensamblaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los miembros de bastidor alargados y los miembros de unión del bastidor de fijación están formados de aluminio.

6. Una herramienta de ensamblaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los miembros de agarre alargados y los medios de sujeción de los dispositivos de agarre están formados de aluminio.

7. Una herramienta de ensamblaje según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende un ordenador de control que contiene datos que representan las posiciones y orientaciones predeterminadas requeridas para un componente de aeronave particular y un seguidor láser que responde al ordenador de control para proporcionar datos de ajuste para colocar los dispositivos de agarre.

8. Una herramienta de ensamblaje según la reivindicación 7 en la que el seguidor láser responde al ordenador de control para medir las posiciones y orientaciones actuales respectivas de los dispositivos de agarre con respecto a las posiciones y orientaciones predeterminadas y proporcionar los datos de ajuste.

9. Una herramienta de ensamblaje según la reivindicación 7 u 8 en la que el seguidor láser está dispuesto automáticamente para ajustar los dispositivos de agarre con respecto a las posiciones y orientaciones predeterminadas bajo el control del ordenador de control.