Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables.

Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables,

diseñadas para adaptarse a marcos (2) y curvadores (3) de tamaño y forma variables, dentro de un rango determinado, comprendiendo un conjunto de estructuras portantes y sistemas móviles dotados de mecanismos y dispositivos para sujetar, trasladar y colocar, con precisión y en la posición requerida, dichos marcos (2) y curvadores (3), contando con medios para la sujeción del marco (2), con medios para el centraje y la fijación del marco (2), con medios para ajustarse a las dimensiones del marco (2), con medios para la sujeción de los curvadores (3) con medios para ajustarse a las dimensiones de los curvadores (3), con medios para el acercamiento y fijación de los curvadores (3) al marco (2), y con medios para trasladar el marco (2) de una grada a otra y/o girarlo.

Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables.

Objeto de la invención La invención, tal como expresa el enunciado, se refiere a una planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, aportando a la función que se destinan, varias ventajas que se consignarán más adelante, aparte de otras inherentes a su organización y constitución.

Más en particular el objeto de la invención se centra en una planta para el montaje de alas de avión en la que se contempla un equipo o conjunto de gradas de montaje que, en número variable, constituyen estaciones de trabajo especialmente diseñadas para facilitar el montaje de alas avión, para lo cual presentan la particularidad ser estructuralmente flexibles y reconfigurables, es decir, que se pueden adaptar a conveniencia, de forma que permiten volver utilizar los mismos útiles (marcos y curvadores) para montar alas de distintas formas y dimensiones, con el consiguiente ahorro económico que supone el evitar la construcción de gradas fijas para cada tipo o modelo concreto de ala.

Campo de aplicación de la invención El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector técnico de la industria dedicada al montaje de piezas de aviones y/o aeronaves, particularmente las alas.

Antecedentes de la invención En referencia al estado de la técnica, debe mencionarse que, convencionalmente, para realizar el montaje de las alas de un avión se construyen unas estructuras de soporte o gradas destinadas a permitir la fijación de unos marcos y unos curvadores sobre los que, respectivamente, y a modo de plantilla, se montan el costillaje y el revestimiento que conforman dichas alas. Es decir que para cada tipo concreto de ala, según el modelo de avión de que se trate, se cuenta con un marco que sirve de plantilla para el montaje de la estructura interna o costillaje del ala y con unos curvadores que sirven de plantilla para el montaje de la cobertura externa del ala, los cuales marco y curvadores, para que se mantengan adecuada y perfectamente inmovilizados durante las operaciones de trabajo, se fijan a unas estructuras de soporte que denominamos gradas.

Estas gradas, en el estado actual de la técnica, son estructuras fijas y están hechas cada vez a medida en función de la forma y dimensiones del marco y curvadores de cada modelo de ala que se tenga que montar, y que no resultan aptas para poder se utilizadas en ningún otro modelo, tipo o tamaño de ala distinto, constituyendo una parte importante de gasto económico del montaje de las alas, dada la complejidad de las mismas, puesto que han de cumplir unos parámetros de precisión y garantía de repetitividad que aseguren el correcto y preciso montaje de cada pieza del ala así como un muy elevado grado de exactitud entre todas las unidades montadas en ellas, ya que, como es sabido, la construcción de aviones y aeronaves requiere un alto grado de seguridad.

Pues bien, el objetivo de la presente invención, es aportar al estado de la técnica una planta de montaje de alas cuyas gradas, garantizando el mismo nivel de precisión y garantía de repetitividad en cada una de las unidades de ala montadas que si estuvieran hechas a medida, permitan su adaptación, dentro de un determinado rango, a diferentes modelos de marcos y curvadores siendo aptas para el montaje de diferentes modelos de ala, permitiendo, ventajosamente evitar cada vez la construcción de nuevas gradas para realizar el montaje de alas distintas, con lo cual, únicamente será preciso realizar los marcos y soportes curvadores, pero no toda la instalación de gradas. Además, y gracias a la flexibilidad estructural de sus gradas, la planta preconizada tiene como objetivo permitir el traslado de marcos y curvadores de una grada a otra incrementando su versatilidad y capacidad de trabajo.

Explicación de la invención Así, la planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables que la presente invención propone se configura como una destacable novedad dentro de su campo de aplicación, ya que, a tenor de su implementación, y de forma taxativa, se alcanzan los objetivos anteriormente señalados como idóneos, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible exhaustivamente desarrollados a continuación y convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva.

De forma concreta, con la presente invención se ha ideado una planta para el montaje de alas de avión cuyas gradas, constituidas por un conjunto de estructuras y sistemas repartidos en diferentes estaciones de trabajo dentro de la instalación, presentan la innovadora particularidad de ser flexibles y reconfigurables, es decir, que están dotadas de una capacidad de adaptación que permite utilizarlas para montar alas de distintas formas y dimensiones.

Así, pues, la particularidad de las gradas que incorpora la planta preconizada reside en la posibilidad de adecuar todos los medios mecánicos de las mismas, a las distintas formas y dimensiones que puede presentar el producto (las alas) , tan solo utilizando un nuevo marco para cada tipo de ala y dos nuevos curvadores para cada revestimiento, pero manteniendo el resto de los equipos y sistemas que comprenden las gradas sobre las que se sostienen dichos marcos y dichos curvadores para el montaje de las alas.

Para ello la planta comprende varias estaciones de trabajo o gradas propiamente dichas en las que se realizan diferentes fases del montaje, contando cada una de de ellas con todos o algunos de los elementos básicos que las constituyen, como son, una tarima base modular, un tren central de apoyo y dos torres de fijación para el marco, cuatro soportes de cuelgue y correspondientes bases de soporte para los curvadores y unas plataformas elevadoras para que los operarios puedan acceder a las partes elevadas de la grada.

Paralelamente, la planta incorpora elementos convencionales de transporte para el traslado de elementos de una estación a otra, tal como puede ser un puente de grúa, y elementos auxiliares específicos que agilizan dichos traslados tal como un sistema de unidades de transporte AGV.

Así en una estación de trabajo o grada, el marco, que será estructuralmente resistente y capaz de mantener la geometría del producto, y sobre el cual, paso a paso, se van montando las distintas partes que componen el “ala”, se sitúa verticalmente apoyado sobre un tren central, que es uno de los elementos esenciales de las gradas y está constituido por una estructura base extensible dotada de unos dispositivos centradores para fijar con exactitud la posición del marco. Esta estructura va montada, mediante patines lineales, sobre unas guías de precisión, empotradas en el suelo que, a modo de carril, que permiten su desplazamiento lineal a lo largo de la instalación.

Para la sujeción del citado marco en dicha posición vertical se contemplan dos torres, una a cada lado de la estructura base del tren central, las cuales, mediante unas bridas sujetan el marco por su parte superior. Estas torres también van montadas mediante patines lineales sobre las citadas guías de precisión tipo carril empotradas en el suelo.

El conjunto formado por el marco, la estructura base del tren central y las torres, puede desplazarse conjunta y longitudinalmente de forma automática mediante motorización y, a su vez, puede separarse entre sí y volver a juntarse para poner y quitar el marco y admitir un marco de otras dimensiones, siendo esta una de las principales ventajas que supone la invención.

Con esto disponemos de un marco en posición vertical, en el cual montamos los largueros y costillas que componen la estructura del ala y que podemos desplazar fuera de la grada para sacar el marco e introducir otro.

Para completar el ala, tras el montaje de largueros y costillas, hay que montar el revestimiento para lo que se utiliza otra especie de marco, denominado curvador, y que consiste en una estructura de forma y dimensiones concretas donde se sitúa el revestimiento. El conjunto de este curvador y el revestimiento se posiciona y centra con el marco de la estructura del ala para remachar.

Para poder realizar esta operación el curvador esta montado sobre unos soportes de cuelgue de configuración en C, concretamente cuatro soportes, regulables en ancho y situados, dos a dos, cada lado del marco, los cuales disponen de sistemas de cuelgue y de un sistema de vigas guía para situar el curvador en el marco en su posición correctayala...

1. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, siendo dichas gradas

o estaciones de trabajo aplicables como soporte de los marcos (2) con los que se monta la estructura de dichas alas y como soporte de los curvadores (3) con los que se monta el revestimiento de las mismas, caracterizada por el hecho de que el equipo de gradas (1) que conforma la planta está compuesto por un número variable de las mismas, porque tales gradas (1) son de carácter flexible y reconfigurable, para adaptarse a diferentes tipos de marcos (2) y de curvadores (3) , y porque comprenden un conjunto de estructuras portantes y sistemas móviles dotados de mecanismos y dispositivos para sujetar, trasladar y colocar, con precisión y en la posición requerida, dichos marcos (2) y curvadores

(3) de tamaños y forma variables dentro de un rango determinado, contando para ello:

- con medios para la sujeción del marco (2) ,

- con medios para el centraje y la fijación del marco (2) ,

- con medios para ajustarse a las dimensiones del marco (2) ,

- con medios para la sujeción de los curvadores (3) ,

- con medios para el acercamiento y fijación de los curvadores (3) al marco (2) ,

- con medios para ajustarse a las dimensiones de los curvadores (3) ,

- y con medios para trasladar el marco (2) de una grada a otra y/o girarlo.

2. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada grada (1) o estación de trabajo cuenta con una tarima (25) modular dotada de escaleras de acceso (26) , comprendiendo, como medios para la sujeción del marco (2) y de ajuste a las dimensiones del mismo, con al menos, un tren central (4) sobre el que se apoya el marco (2) , constituido por una estructura base extensible, montada mediante patines lineales (6) , sobre unas guías de precisión empotradas en el suelo (7) , y dos torres (8) , una a cada lado de la estructura base del tren central (4) , que mediante unas bridas (9) sujetan el marco (2) por su parte superior, las cuales torres (8) también están montadas en patines lineales (6) que discurren sobre guías de precisión empotradas en el suelo (7) ; y porque dicho conjunto del tren central (4) y las torres (8) , puede desplazarse conjunta y longitudinalmente por las guías (7) de forma automática mediante motorización, y a su vez separarse entre sí y volver a juntarse para admitir un marco de otras dimensiones; y en que como medios para el centraje y fijación del marco (2) el tren central (4) cuenta con unos dispositivos centradores (5) .

3. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada grada (1) o estación de trabajo cuenta, como medios para el acercamiento y fijación de los curvadores (3) al marco (2) , con cuatro soportes de cuelgue (10) constituidos por estructuras regulables en ancho, para sujetar curvadores (3) de distintas dimensiones, provistos de sistemas de cuelgue para sostener dichos curvadores (3) y provistos de un sistema de vigas guía para desplazarlos y situarlos en su posición correcta y a la distancia adecuada en cada caso respecto al marco (2) , estando dotados, además de patines lineales (6) para su desplazamiento sobre guías de precisión empotradas en el suelo (7) .

4. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que las guías de precisión empotradas en el suelo (7) cuentan con un sistema de trampillas (11) que permite su ocultación o elevación de forma sincronizada con el movimiento las torres (8) , estando constituido por un grupo mecánico compuesto por dos moto-reductores planetarios (11a) que embragan directamente con unos grupos de palancas (11b) ; en que dicho sistema de trampillas está compuesto por pletinas (11c) cubren las guías de precisión empotradas en el suelo (7) o determinados tramos de las mismas.

5. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios para trasladar el marco (2) de una grada a otra y/o girarlo, consisten en, al menos, un puente grúa convencional, y en un sistema de unidades “AGV” (12) especialmente diseñado y programado para realizar los movimientos requeridos en cada caso.

6. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que la estructura base del tren central (4) que soporta el marco (2) está formada por una estructura electro soldada formada por dos soportes laterales (4a) y un soporte central (4b) unidos entre sí por unas traviesas (4c) extensibles para configurarse en diferentes medidas; por que los dispositivos centradores (5) , están constituidos por un conjunto atornillado con un muelle interno (5a) , un cilindro (5b) acabado en forma de cono, y un disco (5c) , estando ubicados uno en el soporte central (4b) y otro en cada uno de los soportes laterales (4a) del tren central; y porque, además, el tren central (4) , cuenta con otro dispositivo centrador motorizado (5’) , que es un conjunto atornillado formado por un muelle (5a) , un cilindro (5b) y un disco (5c) , contado, además, con un motor (5d) que sube

o baja el cilindro (5b) para insertarlo en el orificio que convenga de los previstos en unas piezas repartidas a lo largo de las guías de precisión empotradas en el suelo (7) para centrar dicho tren central (4) .

7. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el dispositivo centrador (5) situado en el soporte central (4b) del tren central (4) ajusta el marco (2) en la posición X u horizontal y en la posición Y o vertical, mientras que los dispositivos centradores (5) previstos de los soportes laterales (4a) del tren central (4) solo ajustan el marco (2) en la posición X, es decir, horizontal.

8. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el tren central (4) está dotado de un grupo motriz (13) que permite su desplazamiento con los patines lineales (6) por las guías de precisión empotradas en el suelo (7) , estando situado junto al dispositivo centrador (5) central y cuenta con un motor (13a) y un piñón (13b) unido al eje motor que se mueve a lo largo de una cremallera (14) situada en una de las guías (7) .

9. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según las reivindicaciones 2y4, caracterizado por el hecho de que las torres (8) constan de dos o más conjuntos soldados de bloques (8a) de acero electro soldado, unidos solidariamente entre sí, y disponen de dos guías plegables (8b) , para evitar que las trampillas (11) puedan caer o cerrarse entre las torres (8) y el tren central (4) , las cuales guías plegables (8b) suben

o bajan mediante un cilindro instalado en la parte interna de la estructura de la torre; y porque dichas torres (8) incorporan unas bridas (9) o conjunto de retacaje, para fijar y anclar la posición del marco (2) , constituidas por un elemento compuesto de dos actuadores neumáticos (9a) y unas mordazas (9b) .

10. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que las torres (8) cuentan con un grupo motriz situado en su parte inferior que incorpora un motor y un piñón que se mueve a lo largo de una cremallera prevista en una de las guías empotradas en el suelo (7) .

11. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según las reivindicaciones2y3, caracterizado por el hecho de que el conjunto de soportes de cuelgue (10) , para sujetar los curvadores (3) , está formado por cuatro soportes de cuelgue (10) que se disponen, dos a dos, a cada lado del tren central (4) donde se encuentra el marco (2) , estando constituido cada uno de ellos por una pieza de configuración en C formada por una columna vertical (10a) un larguero perpendicular superior (10b) , en el que incorporan elementos de sujeción de los curvadores (3) , y un larguero perpendicular inferior (10c) , estando dispuestos dichos soportes (10) sobre una base inferior (15) que controla su movimiento alojada a ras y por debajo de la tarima (25) .

12. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que las bases inferiores (15) comprenden una guía central superior (15a) y una viga separadora (15e) , estando dispuestas de tal forma que la guía central superior (15a) queda a nivel de la tarima (25) y por ella discurre el soporte de cuelgue (10) acercándose o alejándose del marco (2) , estando el larguero perpendicular inferior (10c) de dicho soporte (10) sujeto mediante atornillado a la viga separadora (15e) de la base (15) que discurre por el interior de la misma y se extiende o retrae con dicho soporte (10) para separarlo o alejarlo del marco (2) ; en que la guía central (15a) dispone de un primer motor (15b) que mueve un husillo situado debajo de la cadena prevista para tal fin, husillo que, a su vez, mueve otra guía en forma de rosca que empuja o retrae la viga separadora (15e) el extremo de la cual, además, se conecta directamente al curvador (3) mediante atornillado, disponiendo, además, de otros dos motores más (15c y 15d) , uno de ellos (15c) permite extraer o contraer la viga separadora (15e) y otro (15d) se encarga de trasladar la base inferior (15) por las guías de precisión empotradas en el suelo (7) gracias a los patines lineales (6) previstos en su parte inferior.

13. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado por el hecho de que los soportes de cuelgue (10) presentan una configuración en C y cuentan con un larguero perpendicular superior (10b) en cuyo extremo distal se ha previsto un grupo de vacío (17) y un embridaje automático (18) para sujetar el curvador (3) , y con un larguero perpendicular inferior (10c) , dotado igualmente en su extremo de otro embridaje automático (18) ; y porque incorporan tubos fluorescentes (19) y, en la parte inferior del larguero inferior (10c) , tres rodillos enrollables (20) que se encargan de recoger o sacar unas tablillas de protección previstas en la guía central (15a) de la base inferior (15) por la que discurren dichos soportes de cuelgue (10) .

14. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por el hecho de que se contemplan soportes de anclaje al suelo de los soportes de cuelgue

(10) para fijar los curvadores durante las operaciones de montaje, que están constituidos por una estructura de anclaje en U (21) soldada de acero y anclada al suelo, sobre cuya barra transversal (21a) se dispone un dispositivo centrador

(5) como los que incorpora la estructura del tren central (4) .

15. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según algunas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que en el espacio existente entre las bases inferiores y el marco (2) , se incorporan unas plataformas elevadoras (16) que permitirán a los operarios acceder a las zonas superiores de los curvadores (3) .

16. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según las reivindicaciones 1 y 5, caracterizado por el hecho de que el sistema de unidades transporte AGV (12) es un sistema electri mecánico de traslado de elementos pesados que comprende al menos dos unidades AGV (12) , que se sitúan a cada lado del marco (2) , comunicadas entre sí por radiofrecuencia mediante un sistema “maestro-esclavo”, comprendiendo cada una un carro de motorización (22) , formado por una estructura de acero que incorpora el sistema de monitorización y dirección, equipo de potencia hidráulico y de maniobra/control del AGV, mecanismo de regulación y los dispositivos de comunicación inalámbricos de una unidad a la otra; un grupo de elevación (23) , constituido por una estructura electro soldada con guías verticales (23a) y carros de precisión, para aplicar movimientos de elevación y descenso al tren central (4) que transporta el marco (2) ; un soporte vertical formado por, al menos, dos columnas (24) unidas entre sí mediante unión articulada giratoria; y en parte superior un grupo de bridas (9) lateral y otro superior para la sujeción del marco (2) .

17. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que las bridas (9) , además de actuadores neumáticos (9a) y mordazas (9b) que pinzan el marco (2) , disponen de un carro bidireccional (9c) para absorber las posibles diferencias entre las dos unidades de AGV durante la fase de traslado del marco (2) .

18. Planta para el montaje de alas de avión con equipo de gradas flexibles reconfigurables, según algunas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que, en las guías de precisión empotradas en el suelo (7) se contempla la incorporación de unos soportes mecánicos para posicionar los carriles de electrificación y otros elementos de potencia que alimentan a todos los grupos y sistemas que comprende cada grada (1) .