DE102008044262A1

DE102008044262A1 - Device for automated supply of side shell in site for manufacturing fuselage section of aircraft, has side shell carrier for introducing side shells, and positioning drums for operating and aligning side shells inside device

Info

Publication number: DE102008044262A1
Application number: DE102008044262A
Authority: DE
Inventors: Frank Weber
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-12-03
Also published as: DE102008044262B4

Abstract

The device (1) has a side shell carrier (2) for introducing side shells (9, 10), and positioning drums (3-5) arranged at sides of the carrier and provided for operating and aligning the side shells inside the device. The carrier has a number of grippers that are provided for inner-sided gripping of the side shells and centrally operated by an operating element. Each drum has three positioning arms (13-15) including connecting elements e.g. vacuum systems, at end sides of the arms. An independent claim is also included for a method for handling side shells.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum bevorzugt automatisierten Eintakten von Strukturbauteilen, insbesondere von mindestens zwei Seitenschalen, in einen Bauplatz zur Herstellung einer Rumpfsektion eines Flugzeugs in Mehrschalenbauweise.The The invention relates to a device for preferably automated Clocking in of structural components, in particular of at least two Side shells, in a building site for producing a fuselage section a multi-shell aircraft.

Im modernen Flugzeugbau findet verbreitet die so genannte Sektionsbauweise Anwendung. Hierbei wird eine Vielzahl von Rumpfsektionen hintereinander zur Bildung der fertigen Flugzeugrumpfzelle zusammengefügt. Die Rumpfsektionen selbst werden – unabhängig davon ob Verbundmaterialien oder die klassische Aluminiumbauweise zum Einsatz kommt – üblicherweise in der Mehrschalenbauweise gefertigt. Hierbei werden beispielsweise zwei Seitenschalen mit einer Oberschale und einer Unterschale sowie mindestens einem Fußbodengerüst zu einer Rumpfsektion vormontiert. Die Integration der Rumpfsektionen erfolgt bevorzugt in einem Bauplatz. Das Einbringen der Strukturkomponenten in den Bauplatz erfolgt heutzutage üblicherweise mit manuell bedienbaren Deckenkränen. Diese Einzelhandhabung im Bauplatz ist aufgrund der mechanischen Labilität und der großen Abmessungen der Strukturkomponenten eine sehr anspruchsvolle Tätigkeit, die zudem mit einem hohen Zeitaufwand verbunden ist.in the modern aircraft construction finds widespread the so-called section construction Application. This is a variety of fuselage sections in a row assembled to form the finished aircraft fuselage. The Become fuselage sections yourself - regardless whether composite materials or the classic aluminum construction to Use comes - usually manufactured in the multi-shell construction. Here are, for example two side shells with an upper shell and a lower shell as well at least one floor scaffolding to a fuselage section preassembled. The integration of the fuselage sections is preferred in a building site. The introduction of the structural components into the building site is done nowadays usually with manually operated overhead cranes. This single handling in the building site is due to the mechanical fragility and the big one Dimensions of the structural components a very demanding activity, which is also associated with a lot of time.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Strukturkomponenten vollautomatisch in einen komplexen Bauplatz zur Herstellung von Rumpfsektionen einzubringen, wobei zu gleich die Anzahl der an den Seitenschalen vorzusehenden Halteelemente minimiert werden soll.task The invention therefore, structural components fully automatic into a complex construction site for the manufacture of fuselage sections, where equal to the number of to be provided on the side shells Retaining elements should be minimized.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Maßgabe des Patentanspruchs 1 mit den folgenden Merkmalen gelöst:

a) mindestens ein Seitenschalenträger zum Heranführen mindestens einer Seitenschale,
b) mindestens zwei Positioniertürme zum Verfahren und Ausrichten mindestens einer Seitenschale innerhalb der Vorrichtung.

This object is achieved by a device according to the patent claim 1 with the following features:

a) at least one side shell support for bringing at least one side shell,
b) at least two positioning towers for moving and aligning at least one side shell within the device.

Infolge der bereits herstellerseitig auf einem geeigneten Seitenschalenträger aufgenommenen Seitenschalen können diese automatisch in den Bauplatz auf eine definierte Position verbracht werden und anschließend von den Positioniertürmen vom Seitenschalenträger übernommen werden. Zu diesem Zweck verfügen die Positioniertürme über eine Vielzahl von Positionierarmen, die mit Anbindungselementen unterschiedlicher Technologie zum Halten der Seitenschale ausgestaltet sind. Die Positioniertürme sind in der Regel jeweils unabhängig voneinander parallel zur Längsachse der Rumpfsektion, das heißt parallel zu einer x-Achse des Bauplatzes verfahrbar.As a result the already on the manufacturer side on a suitable side shell support taken side shells can these are automatically moved to the construction site to a defined position and then from the positioning towers taken from the side shell support become. For this purpose the positioning towers over a variety of positioning arms with different connection elements Technology designed to hold the side shell. The positioning towers are usually each independent from each other parallel to the longitudinal axis the fuselage section, that is movable parallel to an x-axis of the construction site.

Nach einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Vorrichtung sind beidseitig von dem mindestens einen Seitenschalenträger jeweils mindestens zwei Positioniertürme vorgesehen.To an advantageous development of the device are both sides provided by the at least one side shell support each at least two positioning towers.

Hierdurch wird ein sicherer Halt und eine hinreichend genaue Positionierbarkeit der großformatigen und hierdurch mechanisch labilen Seitenschalen sichergestellt. Bevorzugt verfügt die Vorrichtung – abhängig von den Abmessungen der Seitenschalen – über sechs Positioniertürme, von denen jeweils drei beidseitig von der herzustellenden Rumpfsektion innerhalb des Bauplatzes platziert sind. Mit den Positioniertürmen lassen sich zwei spiegelbildlich zueinander ausgebildete Seitenschalen innerhalb des Bauplatzes in weiten Grenzen frei im Raum positionieren.hereby becomes a secure hold and a sufficiently accurate positioning the large format and thereby mechanically unstable side shells ensured. Prefers has the device - depending on the dimensions of the side shells - over six positioning towers, from three each on both sides of the manufactured fuselage section are placed within the building site. Leave with the positioning towers there are two mirror-symmetrical side shells within the building site within wide limits freely in space position.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Seitenschalenträger zum innenseitigen Halten der Seitenschale eine Vielzahl von Greifern aufweist, wobei die Greifer mittels eines Betätigungselements zentral betätigbar sind.To proviso A further advantageous embodiment provides that the at least one side panel support for holding inside the Side shell having a plurality of grippers, wherein the gripper central by means of an actuating element actuated are.

Durch die Greifer sind die auf den Seitenschalenträgern angelieferten Seitenschalen sicher in ihrer Lage fixiert und können problemlos transportiert werden. Das zentrale Betätigungselement erlaubt eine vorteilhafte Integration des Seitenschalenträgers in die innerhalb der Vorrichtung ablaufenden vollautomatischen Fertigungsprozesse.By The grippers are the side shells supplied on the side panel carriers securely fixed in position and can be easily transported. The central actuator allows an advantageous integration of the side shell carrier in the running within the device fully automatic manufacturing processes.

Eine weitere Fortbildung der Vorrichtung sieht vor, dass jeder Positionierturm über mindestens drei Positionierarme verfügt.A Further development of the device provides that each positioning tower over at least three Positioning arms features.

Durch diese wird die Positionierbarkeit der Seitenschale um eine Raumdimension erweitert, denn die Positionierarme sind für sich betrachtet zumindest parallel zur y-Achse des Bauplatzes unabhängig voneinander verfahrbar. Darüber hinaus können die Positionierarme durch ein unterschiedlich weites Herausfahren an eine beliebige und sich gegebenenfalls lokal verändernde Krümmung der Seitenschale optimal angepasst werden.By this becomes the positionability of the side shell around a spatial dimension extended, because the positioning arms are considered at least parallel to the y-axis of the building site independently moved from each other. About that can out the positioning arms by a different far out to any and possibly locally changing curvature the side shell are optimally adapted.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Positionierarme endseitig jeweils mindestens ein Anbindungselement aufweisen.To proviso a further advantageous embodiment of the device is provided that the positioning arms each end at least one connecting element exhibit.

Durch die Anbindungselemente wird die Seitenschale mechanisch spielfrei an die Positioniertürme angebunden und präzise in ihrer Lage im Raum gesichert, wobei unerwünschte Deformationen der Seitenschalen infolge ihrer Eigenmasse vermieden werden.By The connecting elements, the side shell is mechanically free of play to the positioning towers tethered and precise secured in their position in space, with undesirable deformation of the side shells be avoided due to their own mass.

Das Anbindungselement ist in vorteilhafter Weise als eine Kugelpfanne ausgebildet. In Verbindung mit einer an der Seitenschale angeordneten Kugel als Befestigungspunkt wird eine im Idealfall spielfreie Lagerung erreicht, die dennoch eine geringfügige kardanische Beweglichkeit der Seitenschale in Relation zum Positionierturm erlaubt. Bevorzugt verfügt jede mit der Vorrichtung zu handhabende Seitenschale über drei Halteelemente in der Form einer Kugelpfanne.The connection element is advantageously designed as a ball socket. In verbin tion with a arranged on the side shell ball as a fastening point is achieved in the ideal case backlash-free storage, which still allows a slight gimbal mobility of the side shell in relation to the positioning tower. Each side shell to be handled with the device preferably has three retaining elements in the form of a ball socket.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass das mindestens eine Anbindungselement ein Vakuumsystem ist, das mit einer Außenseite der mindestens einen Seitenschale zusammenwirkt.A Further advantageous embodiment of the device provides that the at least one attachment element is a vacuum system that with an outside the at least one side shell cooperates.

Hierdurch wird die Anzahl der an den Seitenschalen fest angeordneten Halteelemente vermindert, da die Seitenschale direkt mittels des Vakuumsystems ansaugbar ist. Bei dem Vakuumsystem handelt es sich bevorzugt um eine Matrix von Saugnäpfen, die auf einer Saugplatte angeordnet sind, die wiederum mit einer Halteplatte kardanisch verbunden ist, die mit dem zugehörigen Positionierarmende verbunden ist.hereby is the number of fixed to the side shells holding elements diminished, since the side shell directly by means of the vacuum system is sucked. The vacuum system is preferably a matrix of suckers, which are arranged on a suction plate, which in turn with a Holding plate is gimbal connected, which is connected to the associated Positionierarmende is.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass jede Seitenschale im Bereich der Außenseite mindestens 2 Halteelemente, insbesondere Kugelhalter und/oder Kugelbolzen aufweist, die jeweils mit einer Kugelpfanne eines Positionierarms in Eingriff bringbar sind.To proviso a further advantageous embodiment of the device is provided each side shell has at least 2 holding elements in the region of the outside, in particular ball holder and / or ball stud, each engageable with a ball socket of a positioning arm are.

Hierdurch ist eine spielfreie Ankopplung der Seitenschale an die betreffenden Positionierarme der Positioniertürme möglich, wobei dennoch eine geringfügige Verschwenkbarkeit der Kugelbolzen bzw. der Kugel in der jeweils zugeordneten Kugelpfanne des Positionierarms möglich ist, so dass mechanische Spannungen in weitem Rahmen kompensiert werden können.hereby is a backlash-free coupling of the side shell to the relevant Positioning arms of the positioning towers possible, although a minor Pivotability of the ball stud or ball in the respective associated ball socket of the positioning is possible, so that mechanical Tension can be compensated to a large extent.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in weiteren Patentansprüchen dargelegt.Further advantageous embodiments of the device are set forth in further claims.

Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren nach Maßgabe des Patentanspruchs 11 mit den folgenden Schritten gelöst.

a) Heranführen und Ausrichten mindestens eines Seitenschalenträgers mit mindestens zwei Seitenschalen in der Vorrichtung,
b) Übergeben der mindestens zwei Seitenschalen an jeweils mindestens zwei Positioniertürme,
c) Herausfahren des Seitenschalenträgers aus der Vorrichtung, und
d) Verfahren der Positioniertürme in eine Bereitschaftsposition.

In addition, the object of the invention is achieved by a method in accordance with the patent claim 11 with the following steps.

a) leading and aligning at least one side shell support with at least two side shells in the device,
b) transferring the at least two side shells to at least two positioning towers in each case,
c) moving out of the side shell support from the device, and
d) moving the positioning towers to a ready position.

Infolge der bereits herstellerseitig auf einem Seitenschalenträger angeordneten Seitenschalen können diese im Verfahrensschritt a) mit hoher Genauigkeit innerhalb der Vorrichtung ausgerichtet werden. Das Übergeben der Seitenschalen im Verfahrensschritt b) an jeweils mindestens zwei Positioniertürme eröffnet die weitgehend freie Positionierbarkeit und Ausrichtbarkeit der Seitenschalen innerhalb der Vorrich tung. Das im Verfahrensschritt c) erfolgende Herausfahren des Seitenschalenträgers dient dazu, innerhalb der Vorrichtung Raum für weitere sich anschließende Verfahrensschritte, wie zum Beispiel das Anfügen weiterer Strukturkomponenten an die beiden Seitenschalen, zu schaffen. Im abschließenden Verfahrensschritt d) werden die Positioniertürme in eine Bereitschaftsposition gebracht, um das Einbringen der zum Vervollständigen einer kompletten Rumpfsektion erforderlichen weiteren Strukturkomponenten, wie zum Beispiel einer Oberschale, einer Unterschale sowie mindestens eines Fußbodengerüstes, zu erleichtern.As a result already arranged by the manufacturer on a side shell support Side shells can these in process step a) with high accuracy within the Device to be aligned. Passing the side shells in process step b) at at least two positioning towers opens the largely free positioning and alignment of the side shells within the device. The out in process step c) moving out of the side panel carrier serves to make room within the device for further subsequent process steps, like attaching additional structural components to the two side shells to create. In the final Process step d) the positioning towers are in a ready position brought to the introduction of the to complete a complete fuselage section required further structural components, such as a Upper shell, a lower shell and at least one floor scaffolding, too facilitate.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den weiteren Patentansprüchen dargelegt.Further advantageous embodiments of the method are in the other Claims set forth.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 Eine perspektivische Ansicht eines rechten Teils einer Vorrichtung mit drei Positioniertürmen, einem Seitenschalenträger sowie zwei daran aufgenommenen Seitenschalen, 1 A perspective view of a right part of a device with three positioning towers, a side shell support and two side shells received thereon,

2 eine räumliche Darstellung einer Seitenschale mit drei Halteelementen, 2 a spatial representation of a side shell with three retaining elements,

3 eine perspektivische Darstellung eines Seitenschalenträgers, 3 a perspective view of a side panel carrier,

4 eine Darstellung des Zeichnungsausschnittes IV aus der 3, 4 a representation of the drawing section IV from the 3 .

5 eine perspektivische Darstellung eines Positionierturms mit drei Positionierarmen, 5 a perspective view of a positioning tower with three positioning arms,

6 eine isolierte Darstellung des Zeichnungsausschnittes VI aus der 5, 6 an isolated representation of the drawing section VI from the 5 .

7 eine isolierte Darstellung des Zeichnungsausschnittes VII aus der 5, 7 an isolated representation of the drawing section VII from the 5 .

8–12 eine stark schematisierte Darstellung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens. 8th - 12 a highly schematic representation of the sequence of the method according to the invention.

In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.In the drawing, the same constructive elements each have the same reference number.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines rechten Teils einer Vorrichtung. Eine Vorrichtung 1 umfasst unter anderem einen Seitenschalenträger 2 sowie drei Positioniertürme 3 bis 5, die auf der rechten Seite einer Mittellinie 6 in einem Bauplatz 7 angeordnet sind. Ein Koordinatensystem 8 veranschaulicht die Lage der Komponenten im Raum. Symmetrisch zur Mittellinie 6 ist entsprechend zu den Positioniertürmen 3 bis 5 eine gleiche Anzahl von Positioniertürmen angeordnet, die jedoch aus Gründen der besseren zeichnerischen Übersicht nicht dargestellt sind. Auf dem Seitenschalenträger 2 sind zwei Seitenschalen 9, 10 aufgenommen, die zur Herstellung einer nicht dargestellten Rumpfsektion zur Schaffung einer Flugzeugrumpfzelle vorgesehen sind. Der Seitenschalenträger 2 sowie die Positioniertürme 3 bis 5 sind auf Schienen, von denen lediglich zwei Schienen 11, 12 mit einer Bezugsziffer versehen sind, zur verschiebbaren Lagerung des Seitenschalenträgers 2 mittels einer nicht dargestellten Steuer- und/oder Regeleinrichtung mit hoher Genauigkeit parallel zur x-Achse des Koordinatensystems 8 verfahrbar bzw. positionierbar. Alternativ kann der Seitenschalenträger 2 auch mittels eines frei im Bauplatz 7 beweglichen Unterflur-Fahrzeugs bewegt werden.The 1 shows a perspective view of a right part of a device. A device 1 includes, among other things, a side shells carrier 2 as well as three positioning towers 3 to 5 on the right side of a midline 6 in a building site 7 are arranged. A coordinate system 8th illustrates the location of the components in the room. Symmetrical to the midline 6 is according to the positioning towers 3 to 5 arranged an equal number of positioning towers, which are not shown for reasons of better graphical overview. On the side panel support 2 are two side shells 9 . 10 received, which are provided for the preparation of a fuselage section, not shown, for the creation of a fuselage cell. The side dish carrier 2 as well as the positioning towers 3 to 5 are on rails, of which only two rails 11 . 12 are provided with a reference numeral, for displaceable mounting of the side shell support 2 by means of a control and / or regulating device, not shown, with high accuracy parallel to the x-axis of the coordinate system 8th movable or positionable. Alternatively, the side shell support 2 also by means of a free in the building site 7 movable underfloor vehicle to be moved.

Am vorderen Positionierturm 3 befinden sich im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Positionierarme 13 bis 15, die mittels nicht dargestellter Aktuatoren unabhängig voneinander, kontrolliert von der Steuer- und Regeleinrichtung, mit hoher Genauigkeit zumindest parallel zur y-Achse des Koordinatensystems 8 verfahrbar sind. Die Positioniertürme 4, 5 sind gleichfalls mit jeweils drei Positionierarmen ausgestattet, die der besseren Übersicht wegen keine Bezugsziffern tragen. An den in Richtung der Seitenschalen 9, 10 weisenden Enden der Positionierarme 13 bis 15 befinden sich Anbindungselemente zur mechanischen, im Bedarfsfall auch wieder lösbaren Anbindung der Seitenschalen 9, 10 an die Positioniertürme 3 bis 5.At the front positioning tower 3 are located in the embodiment shown three positioning 13 to 15 , by means of unillustrated actuators independent of each other, controlled by the control and regulating device, with high accuracy at least parallel to the y-axis of the coordinate system 8th are movable. The positioning towers 4 . 5 are also equipped with three positioning arms, which carry no reference numerals for the sake of clarity. At the towards the side shells 9 . 10 pointing ends of the positioning arms 13 to 15 There are connecting elements for mechanical, in case of need also releasable connection of the side shells 9 . 10 to the positioning towers 3 to 5 ,

Die 2 zeigt eine leicht vergrößerte Darstellung der Seitenschale 10 aus 1. Die Seitenschale 10 ist mit insgesamt drei Halteelementen 16 bis 18 ausgestattet, die hintereinander versetzt im Bereich einer Außenseite 19 auf der Höhe einer Linie 20 angeordnet sind. Ein Abstand zwischen den Halteelementen 16 bis 18 ist bevorzugt in etwa gleich groß gewählt. In Abhängigkeit von der Größe einer Seitenschale 10 kann eine andere Anzahl von Halteelementen 16 bis 18 notwendig sein. Ebenso kann im Falle einer abweichenden geometrischen Gestalt einer Seitenschale eine Anordnung der Halteelemente 16 bis 18 oberhalb und/oder unterhalb der in etwa mittig in Bezug zur Außenseite 19 der Seitenschale 10 verlaufenden Linie 20 erforderlich sein. Die Halteelemente 16 bis 18 sind statisch so bemessen, dass eine mit zwei Seitenschalen 9, 10 sowie weiteren Strukturelementen, wie beispielsweise einer Oberschale, einer Unterschale, einem Fußbodengerüst sowie weiteren technischen Ausrüstungskomponenten, hergestellte Rumpfsektion allein mittels dieser Halteelemente anhebbar und frei im Raum positionierbar ist. Im Bereich einer Innenseite 21 der Seitenschale 10 sind in der 2 verdeckte Haltestege angeordnet, wobei Längsachsen der Haltestege parallel zur x-Achse des Koordinatensystems 8 verlaufen.The 2 shows a slightly enlarged view of the side shell 10 out 1 , The side shell 10 is with a total of three retaining elements 16 to 18 equipped, which are successively offset in the area of an outside 19 at the height of a line 20 are arranged. A distance between the holding elements 16 to 18 is preferably chosen to be about the same size. Depending on the size of a side shell 10 can have a different number of retaining elements 16 to 18 to be necessary. Likewise, in the case of a deviating geometric shape of a side shell, an arrangement of the holding elements 16 to 18 above and / or below the approximately centered with respect to the outside 19 the side shell 10 running line 20 to be required. The holding elements 16 to 18 are statically sized so that one with two side shells 9 . 10 As well as other structural elements, such as an upper shell, a lower shell, a floor scaffold and other technical equipment components, manufactured fuselage section can be raised alone by means of these holding elements and freely positionable in space. In the area of an inside 21 the side shell 10 are in the 2 concealed retaining webs arranged, wherein longitudinal axes of the holding webs parallel to the x-axis of the coordinate system 8th run.

Die 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Seitenschalenträgers 2 aus der 1.The 3 shows an enlarged view of the side panel carrier 2 from the 1 ,

Der Seitenschalenträger 2 umfasst unter anderem ein Untergestell 22, auf dem ein fachwerkartig verstrebtes Haltegerüst 23 zur Lagefixierung von beispielsweise zwei, spiegelbildlich zueinander ausgebildeten Seitenschalen angeordnet ist. Das Untergestell 22 verfügt über sechs nicht mit einer Bezugsziffer versehene Standbeine, an deren unteren Enden jeweils ein nicht dargestelltes Schienenrad angeordnet ist, um eine Verschiebbarkeit bzw. Führung des Seitenschalenträgers 2 in den Schienen 11, 12 zu ermöglichen. Das Untergestell 22 und das Haltegerüst 23 können einstückig ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, das Haltegerüst 23 lösbar vom Untergestell 22 auszubilden, um eine schnelle Anpassung der Vorrichtung 1 an Seitenschalen 9, 10 mit einer unterschiedlichen geometrischen Gestalt zu ermöglichen. Ferner sind nicht dargestellte Aktuatoren vorhanden, um eine exakte Positionierung des Seitenschalenträgers 2 auf den beiden Schienen 11, 12 parallel zur x-Achse des Koordinatensystems 8 zu ermöglichen. Das Haltegerüst 23 verfügt auf beiden Seiten über jeweils neun, spiegelbildlich zueinander ausgebildete Kragarme, von denen lediglich die drei vorderen Kragarme 24 bis 26 repräsentativ für alle übrigen mit einer Bezugsziffer versehen sind. Die Kragarme sind jeweils nach unten hin mit einer geneigten Stütze gegen das Haltegerüst 23 abgefangen. An den nach außen gerichteten Enden der Kragarme befindet sich jeweils ein Greifer. Die Greifer dienen zum Ergreifen und Festhalten der auf dem Seitenschalenträger 2 angeordneten Seitenschalen 9, 10. Zu diesem Zweck sind an den Innenseiten der Seitenschalen 9, 10 in den Bereichen, in denen sich die Greifer befinden, eine Vielzahl von Haltestegen angeordnet. Die Haltestege können beispielsweise durch einen bekannten Gabelbeschlag temporär an der Innenseite der Seitenschalen 9, 10 fixiert sein. Die Greifer sind so ausgestaltet, dass diese einen oder zwei verschwenkbare Greifarme aufweisen, die eine zumindest bereichsweise formschlüssige Verbindung mit den Haltestegen ermöglichen. Weiterhin verfügt der Seitenschalenträger 2 über eine nicht dargestellte Mechanik, mittels derer sämtliche Greifer über ein zentrales Betätigungselement zentral und zeitgleich betätigbar sind. Das Betätigungselement kann beispielsweise ein Hebel sein, der über eine nachgeschaltete Hebelmechanik die Greifarme verschwenkt. Das Verriegeln bzw. Entriegeln der Greifer kann zum Beispiel manuell durch das Auslösen des zentralen Betätigungselements erfolgen. Alternativ kann das Betätigungselement auch mittels eines von der Steuer- und Regeleinrichtung kontrollierbaren Aktuators, beispielsweise in der Gestalt eines Stellmotors, ausgelöst werden. Sowohl das Untergestell 22 als auch das Haltegerüst 23 sind mit einer Stahllegierung gebildet.The side dish carrier 2 includes, inter alia, a base 22 on which a trussed bracing stand 23 is arranged for fixing the position of, for example, two mirror-image mutually formed side shells. The undercarriage 22 has six legs not provided with a reference numeral, at the lower ends of which an unillustrated rail wheel is arranged to a displacement or guidance of the side shell support 2 in the rails 11 . 12 to enable. The undercarriage 22 and the scaffolding 23 can be integrally formed. Alternatively, it is possible, the holding frame 23 detachable from the base 22 train to quickly adapt the device 1 on side shells 9 . 10 to allow with a different geometric shape. Furthermore, not shown actuators are present to an exact positioning of the side shell support 2 on the two rails 11 . 12 parallel to the x-axis of the coordinate system 8th to enable. The holding frame 23 has on both sides each nine, mirror image of each other trained cantilevers, of which only the three front cantilever arms 24 to 26 Representative of all others are provided with a reference numeral. The cantilevers are each downwards with an inclined support against the holding frame 23 intercepted. At the outwardly directed ends of the cantilevers is located in each case a gripper. The grippers serve to grasp and hold the on the side shell support 2 arranged side shells 9 . 10 , For this purpose are on the insides of the side shells 9 . 10 in the areas in which the grippers are located, arranged a plurality of holding webs. The holding webs, for example, by a known fork fitting temporarily on the inside of the side shells 9 . 10 be fixed. The grippers are designed so that they have one or two pivotable gripping arms, which allow an at least partially positive connection with the retaining webs. Furthermore, the side shell support 2 via a mechanism, not shown, by means of which all grippers are centrally and simultaneously actuated via a central actuating element. The actuating element may for example be a lever which pivots the gripping arms via a downstream lever mechanism. The locking or unlocking of the gripper can for example be done manually by the triggering of the central actuating element. alternative The actuator can also be triggered by means of a controllable by the control and regulating actuator, for example in the form of a servomotor. Both the undercarriage 22 as well as the holding frame 23 are made with a steel alloy.

Die 4 zeigt den Kreisausschnitt IV aus der 3 in einer vergrößerten Darstellung.The 4 shows the circular section IV from the 3 in an enlarged view.

An einem Kragarmende 27 des Kragarms 26 (vgl. 3) ist ein Greifer 28 mit zwei Greifarmen 29, 30 befestigt. Eine Positionierbarkeit des Greifers 28 in Relation zum Seitenschalenträger 2 ist nicht vorgesehen. Die Greifarme 29, 30 können mittels einer nicht dargestellten Antriebsmechanik bzw. eines Aktuators aufeinander zu oder voneinander weg verschwenkt werden, um einen zylindrischen Haltesteg, der im Bereich einer Innenseite einer Seitenschale befestigt ist, möglichst spielfrei zu umgreifen.At a cantilever end 27 of the cantilever 26 (see. 3 ) is a gripper 28 with two gripping arms 29 . 30 attached. A positionability of the gripper 28 in relation to the side dish carrier 2 is not scheduled. The gripping arms 29 . 30 can be pivoted toward each other or away from each other by means of a drive mechanism, not shown, or an actuator, to surround a cylindrical holding web, which is secured in the region of an inner side of a side shell, as possible without play.

Die 5 illustriert in einer vergrößerten Darstellung den Positionierturm 3 aus der 1.The 5 Illustrates in an enlarged view the positioning tower 3 from the 1 ,

Der Positionierturm 3 ist auf zwei Schienen 31, 32 parallel zur x-Achse des Koordinatensystems 8 verfahrbar. Zum Verfahren dienen nicht dargestellte Aktuatoren, beispielsweise in der Form von elektrischen Stellantrieben, die von der Steuer- und Regeleinrichtung angesteuert werden. Weiterhin sind am Positionierturm 3 die Positionierarme 13 bis 15 angeordnet. Diese sind jeweils unabhängig voneinander paral lel zur y-Achse des Koordinatensystems 8 verschiebbar aufgenommen. Abweichend können die Positionierarme 13 bis 15 zusätzlich parallel zur z-Achse verschiebbar ausgebildet sein, um eine schnelle Anpassbarkeit an Seitenschalen mit unterschiedlichen Krümmungsradien zu erreichen. Im Bereich der Enden der Positionierarme ist jeweils ein Anbindungselement 33 bis 35 angeordnet.The positioning tower 3 is on two rails 31 . 32 parallel to the x-axis of the coordinate system 8th traversable. Not shown actuators, for example in the form of electric actuators, which are controlled by the control and regulating device. Furthermore, at the positioning tower 3 the positioning arms 13 to 15 arranged. These are each independent paral lel to the y-axis of the coordinate system 8th slidably received. Deviating the positioning arms 13 to 15 additionally be designed to be displaceable parallel to the z-axis in order to achieve a quick adaptability to side shells with different radii of curvature. In the region of the ends of the positioning is in each case a connection element 33 to 35 arranged.

Die 6 zeigt den vergrößerten Kreisausschnitt VI aus der 5.The 6 shows the enlarged circle section VI from the 5 ,

An einem nicht bezeichneten Positionierarmende des Positionierarms 14 dient eine Kugelpfanne 36 als Anbindungselement 34. In diese Kugelpfanne 36 ist eine Kugel bzw. ein Kugelbolzen eines an der Seitenschale 10 außenseitig befestigten Halteelements 16 bis 18 zumindest bereichsweise formschlüssig aufnehmbar. Aufgrund dieser bedingt gelenkigen Verbindung zwischen der Kugelpfanne 36 und der Kugel bzw. dem Kugelbolzen ist eine begrenzte Verschwenkbarkeit zwischen der Seitenschale 10 und dem Positionierturm 3 möglich. Die Kugelpfanne 36 befindet sich in einem massiven Block 37, der auf einer Halteplatte 38 befestigt ist. Die Halteplatte 38 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest parallel zur z-Achse des Koordinatensystems 8 verschiebbar. Die Verschiebung der Halteplatte 38 erfolgt gleichfalls mittels nicht dargestellter Aktuatoren, die wiederum von der Steuer- und Regeleinrichtung kontrolliert werden. Darüber hinaus befinden sich nicht dargestellte Kraftmesssensoren im Bereich des Positionierarms 14, um die auf die Kugelpfanne 36 einwirkenden mechanischen Kräfte möglichst genau zu erfassen.At an unmarked Positionierarmende the Positionierarms 14 serves a ball socket 36 as a connection element 34 , In this ball socket 36 is a ball or a ball stud one on the side shell 10 externally mounted retaining element 16 to 18 at least partially positive fit. Due to this conditionally articulated connection between the ball socket 36 and the ball or the ball stud is a limited pivotability between the side shell 10 and the positioning tower 3 possible. The ball socket 36 is in a massive block 37 on a holding plate 38 is attached. The holding plate 38 is in the embodiment shown at least parallel to the z-axis of the coordinate system 8th displaceable. The displacement of the retaining plate 38 is also done by means not shown actuators, which in turn are controlled by the control and regulating device. In addition, force measuring sensors, not shown, are located in the region of the positioning arm 14 to the on the ball socket 36 to detect acting mechanical forces as accurately as possible.

Die 7 illustriert den vergrößerten Kreisausschnitt VII aus der 5.The 7 illustrates the enlarged circular section VII from the 5 ,

Im Gegensatz zu dem Anbindungselement 34 verfügt das am unteren Positionierarm 13 angeordnete Anbindungselement 33 über ein Vakuumsystem mit insgesamt sechs Saugnäpfen, von denen lediglich die Saugnäpfe 39, 40 mit einer Bezugsziffer versehen sind. Die Saugnäpfe sind in zwei parallel zueinander verlaufenden Reihen mit jeweils drei Saugnäpfen auf einer Saugplatte 41 angeordnet. Um die Saugkraft des Anbindungselements 33 und/oder die Ausfallsicherheit zu erhöhen, kann eine von der Darstellung abweichende Anordnung und Anzahl von Saugnäpfen vorgesehen sein. Mindestens ein Saugnapf an jedem unteren und oberen Positionierarm ist zur Aufbringung der erforderlichen Haltekraft ausreichend. Bevorzugt sollten, wie in 7 dargestellt, mindestens sechs Saugnäpfe an jeder Sauplatte des jeweiligen Positionierarms vorgesehen sein. Die Saugplatte 41 ist kardanisch an eine Halte platte 42 angelenkt, wobei diese wiederum mit einem Positionierarmende des Positionierarms 13 verbunden ist. Die Halteplatte 42 ist mittels nicht dargestellter Stellmotoren zumindest parallel zur z-Achse des Koordinatensystems verfahrbar. Unterhalb des Positionierarms 13 verlaufen in der 7 die beiden Schienen 31, 32. Das obere Anbindungselement 35 entspricht im Aufbau dem vorstehend beschriebenen Anbindungselement 33 und enthält gleichfalls ein Vakuumsystem.In contrast to the connection element 34 has this on the lower positioning arm 13 arranged connection element 33 via a vacuum system with a total of six suction cups, of which only the suction cups 39 . 40 are provided with a reference numeral. The suction cups are in two parallel rows, each with three suction cups on a suction plate 41 arranged. To the suction force of the connecting element 33 and / or to increase the reliability, a deviating from the representation arrangement and number of suction cups may be provided. At least one suction cup on each lower and upper positioning arm is sufficient to apply the required holding force. Preferably, as in 7 illustrated, at least six suction cups to be provided on each Sauplatte the respective positioning. The suction plate 41 is cardan to a holding plate 42 hinged, which in turn with a Positionierarmende the Positionierarms 13 connected is. The holding plate 42 is movable by means not shown actuators at least parallel to the z-axis of the coordinate system. Below the positioning arm 13 run in the 7 the two rails 31 . 32 , The upper connection element 35 corresponds in structure to the connection element described above 33 and also contains a vacuum system.

Die jeweils kardanische Anlenkung der Saugplatten 41 mit den darauf angeordneten Saugnäpfen an die zugehörigen Positionierarme 13 und 15 ermöglicht eine flexible Anpassung des Positionierturms 3 an Seitenschalen 9, 10 mit lokal unterschiedlichen Krümmungsradien. Durch den Einsatz eines Vakuumsystems am oberen und unteren Positionierarm 13, 15 der Positioniertürme 3 bis 5 sind für eine ausreichend sichere Lagefixierung der Seitenschale 10 innerhalb der Vorrichtung 1 nur noch drei Halteelemente pro Seitenschale 9, 10 erforderlich.The gimbal articulation of the suction plates 41 with the suction cups arranged thereon to the associated positioning arms 13 and 15 allows flexible adjustment of the positioning tower 3 on side shells 9 . 10 with locally different radii of curvature. By using a vacuum system on the upper and lower positioning arm 13 . 15 the positioning towers 3 to 5 are for a sufficiently secure position fixation of the side shell 10 within the device 1 only three retaining elements per side shell 9 . 10 required.

Die Verfahroptionen der einzelnen Komponenten in den 5 bis 7 sind zusätzlich zum Koordinatensystem 8 durch weiße Doppelpfeile angedeutet.The procedural options of the individual components in the 5 to 7 are in addition to the coordinate system 8th indicated by white double arrows.

Die 8 bis 12, auf die im weiteren Verlauf der Beschreibung zugleich Bezug genommen wird, illustrieren schematisch den Ablauf bzw. den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Eintakten von Seitenschalen 9, 10 in einen Bauplatz 7. In der 8 befindet sich die Seitenschale 10 auf dem Seitenschalenträger 2 in einer in Bezug auf den Bauplatz 7 bzw. die Vorrichtung 1 weitgehend vollständig heraus gefahrenen Position, während der Seitenschalenträger 2 in der Darstellung der 9 vollständig in den Bauplatz 7 hineingefahren und in Bezug auf die Positioniertürme 3 bis 5 exakt ausgerichtet ist. In der 10 werden die Positionierarme an die Seitenschale 10 herangefahren. Hierbei werden die Saugnäpfe des Vakuumsystems der oberen und der unteren Positionierarme mit Unterdruck beaufschlagt und die Anbindungselemente im Bereich der mittleren Positionierarme mit den Halteelementen an der Seitenschale 10 in eine zumindest bereichsweise formschlüssige Verbindung gebracht. In diesem Zustand wird die Seitenschale 10 sowohl vom Seitenschalenträger 2 als auch von den insgesamt neun Positionierarmen der drei Positioniertürme 3 bis 5 gehalten. Nachdem die Positionierarme mit der Seitenschale 10 mechanisch gekoppelt wurden, können die Greifer 28 des Seitenschalenträgers 2 gelöst werden, wodurch die Übergabe der Seitenschale 10 auf die Positioniertürme 3 bis 5 vollzogen ist. Anschließend werden, wie in 11 gezeigt, die Positionierarme synchron in Richtung der y-Achse zurückgefahren und der Seitenschalenträger 2, wie in 12 gezeigt, entgegen der Richtung der x-Achse des Koordinatensystems 8 aus der Vorrichtung entfernt. Der vorstehend beschriebene Vorgang des Einfahrens der Seitenschale 10 in die Vorrichtung 1 beziehungsweise den Bauplatz 7 vollzieht sich zeitgleich mit der spiegelbildlich ausgeführten Seitenschale 9, die zugleich auf dem Seitenschalenträger 2 fixiert ist und die an die weiteren drei, hier nicht dargestellten Positioniertürme, die jeweils gegenüberliegend zu den Positioniertürmen 3 bis 5 platziert sind, übergeben wird.The 8th to 12 , which will be referred to at the same time in the further course of the description, illustrate schematically the process or the Use of the device according to the invention 1 for clocking in side shells 9 . 10 in a building site 7 , In the 8th there is the side shell 10 on the side shell support 2 in a respect to the construction site 7 or the device 1 largely completely driven out position, while the side shell support 2 in the presentation of the 9 completely in the building site 7 driven in and in relation to the positioning towers 3 to 5 is exactly aligned. In the 10 the positioning arms are attached to the side shell 10 moved up. In this case, the suction cups of the vacuum system of the upper and the lower positioning are subjected to negative pressure and the connecting elements in the region of the middle positioning arms with the holding elements on the side shell 10 brought into an at least partially positive connection. In this state, the side shell 10 both from the side shell support 2 as well as from the total of nine positioning arms of the three positioning towers 3 to 5 held. After the positioning arms with the side shell 10 mechanically coupled, the grippers can 28 of the side panel carrier 2 to be solved, thereby passing the side shell 10 on the positioning towers 3 to 5 is done. Subsequently, as in 11 shown, the positioning arms retracted synchronously in the direction of the y-axis and the side shell support 2 , as in 12 shown opposite to the direction of the x-axis of the coordinate system 8th removed from the device. The above-described process of retracting the side shell 10 into the device 1 or the site 7 takes place at the same time as the mirror-image side shell 9 , at the same time on the side shell support 2 is fixed and the other three, not shown here positioning towers, each opposite to the positioning towers 3 to 5 are placed, is passed.

Darüber hinaus gibt es weitere, in den Figuren nicht dargestellte Positioniervorrichtungen, um weitere Strukturkomponenten, wie beispielsweise Oberschalen, Unterschalen sowie Fußbodengerüste in Relation zu den an den Positioniertürmen fixierten Seitenschalen 9, 10 auszurichten und mit diesen bevorzugt vollautomatisch zu einer vollständigen Rumpfsektion einer Flugzeugrumpfzelle zusammenfügen zu können. Bei den genannten Positioniervorrichtungen handelt es sich beispielsweise um Positioniertürme, die entsprechend zu den vorstehend beschriebenen Positioniertürmen mit heraus fahrbaren Positionierarmen ausgebildet sein können. Alternativ sind jedoch auch Positionierportale denkbar, die die beidseitig befindlichen Positioniertürme überfahren können, um beispielsweise eine Unterschale und/oder eine Oberschale unabhängig von den Verfahrbewegungen der Positioniertürme ausrichten zu können.In addition, there are further, not shown in the figures positioning devices to other structural components, such as upper shells, lower shells and floor scaffolding in relation to the fixed to the positioning towers side shells 9 . 10 to align and preferably combined with these fully automatically to a complete fuselage section of a fuselage cell. The positioning devices mentioned are, for example, positioning towers, which can be designed in accordance with the positioning towers described above with movable positioning arms. Alternatively, however, positioning portals are conceivable, which can drive over the positioning towers located on both sides, in order for example to be able to align a lower shell and / or an upper shell independently of the movements of the positioning towers.

11: Vorrichtungcontraption
22: SeitenschalenträgerSide shell carrier
33: PositionierturmPositionierturm
44: PositionierturmPositionierturm
55: PositionierturmPositionierturm
66: Mittelliniecenter line
77: BauplatzBuilding Site
88th: Koordinatensystemcoordinate system
99: Seitenschaleside shell
1010: Seitenschaleside shell
1111: Schienerail
1212: Schienerail
1313: Positionierarmpositioning
1414: Positionierarmpositioning
1515: Positionierarmpositioning
1616: Halteelementretaining element
1717: Halteelementretaining element
1818: Halteelementretaining element
1919: Außenseite (Seitenschale)outside (Side dish)
2020: Linieline
2121: Innenseite (Seitenschale)inside (Side dish)
2222: Untergestellundercarriage
2323: Haltegerüstholding stage
2424: Kragarmcantilever
2525: Kragarmcantilever
2626: Kragarmcantilever
2727: Kragarmendethe cantilever arm
2828: Greifergrab
2929: Greifarmclaw arm
3030: Greifarmclaw arm
3131: Schienerail
3232: Schienerail
3333: Anbindungselementconnecting element
3434: Anbindungselementconnecting element
3535: Anbindungselementconnecting element
3636: Kugelpfanneball socket
3737: Blockblock
3838: HalteplatteRetaining plate
3939: Saugnapfsuction cup
4040: Saugnapfsuction cup
4141: Saugplattesuction plate
4242: HalteplatteRetaining plate

Claims

Contraption ( 1 ) for preferably automated clocking in of structural components, in particular of at least two side shells ( 9 . 10 ), in a building site ( 7 ) for producing a fuselage section of a multi-shell aircraft comprising: a) at least one side shell support ( 2 ) for bringing at least one side shell ( 9 . 10 ), b) at least two positioning towers ( 3 - 5 ) for moving and aligning at least one side shell ( 9 . 10 ) within the device ( 1 ).

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that on both sides of the min at least one side dish carrier ( 2 ) at least two positioning towers ( 3 - 5 ) are provided.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one side shell support ( 2 ) for holding the at least one side shell ( 9 . 10 ) a plurality of grippers ( 28 ), wherein the grippers ( 28 ) are centrally actuated by means of an actuating element.

Contraption ( 1 ) according to one of the claims 1 to 3, characterized in that each positioning tower ( 3 - 5 ) at least three positioning arms ( 13 - 15 ) having.

Contraption ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the positioning arms ( 13 - 15 ) at each end at least one attachment element ( 33 - 35 ) exhibit.

Contraption ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the at least one attachment element ( 34 ) a ball socket ( 36 ).

Contraption ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the at least one attachment element ( 33 . 35 ) is a vacuum system with an outside ( 19 ) of the at least one side shell ( 9 . 10 ) cooperates.

Contraption ( 1 ) according to one of the claims 1 to 7, characterized in that each side shell ( 9 . 10 ) in the area of the outside ( 19 ) at least two retaining elements ( 16 - 18 ), in particular ball holder and / or ball pin, each having a ball socket of a positioning ( 13 . 15 ) are at least partially positively engageable engageable.

Contraption ( 1 ) according to one of the claims 1 to 8, characterized in that in the device ( 1 ) the at least two side shells ( 9 . 10 ) with further structural components, in particular with an upper shell, a lower shell and at least one floor scaffold, are joined together to form a fuselage section.

Contraption ( 1 ) according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the complete fuselage section of at least four retaining elements ( 16 . 18 ) and at least four positioning towers ( 3 . 5 ) is manageable.

Method for handling side shells ( 9 . 10 ), in particular by means of a device ( 1 ) according to one of the claims 1 to 10, comprising the following steps: a) guiding and aligning at least one side shell support ( 2 ) with at least two side shells ( 9 . 10 ) in the device ( 1 ), b) passing the at least two side shells ( 9 . 10 ) to at least two positioning towers ( 3 - 5 ), c) moving out the side panel carrier ( 2 ) from the device ( 1 ), and d) positioning towers ( 3 - 5 ) to a standby position.

Method according to claim 11, characterized in that the side shell support ( 2 ) a plurality of grippers ( 28 ) for inside grabbing and holding the at least two side shells ( 9 . 10 ) and each side shell ( 9 . 10 ) with at least two retaining elements ( 16 - 18 ), each with one on a positioning ( 13 - 15 ) of a positioning tower ( 3 - 5 ) arranged connecting element ( 33 - 35 ) are engageable, wherein the gripper ( 28 ) are released after all retaining elements ( 16 - 18 ) with the connection elements ( 33 - 35 ).

A method according to claim 11 or 12, characterized in that after the production of an at least partially positive connection between the holding elements ( 16 - 18 ) on the side shells ( 9 . 10 ) and the associated connection elements ( 34 ) on the positioning arms ( 14 ), other positioning arms ( 13 . 15 ) with a vacuum system as a connection element ( 33 . 35 ) for additional position security with outsides ( 19 ) of the side shells ( 9 . 10 ) are brought into operative connection.

Method according to one of the claims 11 to 13, characterized in that after moving out of the side shell carrier ( 2 ) from the device ( 1 ) further structural components, in particular at least one upper shell, at least one lower shell and at least one floor scaffold are brought to a fuselage section by the joining of these structural components with the at least two side shells ( 9 . 10 ) to accomplish.