DE60121120T2

DE60121120T2 - Sechsachsige Ausricht- und Installationsvorrichtung

Info

Publication number: DE60121120T2
Application number: DE60121120T
Authority: DE
Inventors: Dennis G. Euless Radowick
Original assignee: Bell Helicopter Textron Inc
Current assignee: Bell Helicopter Textron Inc
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: CA2364759C; EP1215119B1; DE60121120D1; US20020073535A1; EP1215119A1; CA2364759A1; US6546616B2; DE1215119T1

Description

STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Ausricht- und Installationswerkzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung hochpräzise sechsachsige Ausricht- und Installationswerkzeuge.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Bei der Fertigung großer Maschinen, wie etwa Flugzeugen, ist es oft notwendig, große, schwere Bauteile zum Zusammenbau zueinander zu manövrieren. Diese Vorgänge erfordern eine große Anzahl von Personal und die Verwendung großer Deckenlaufkräne. Der Zusammenbau dieser großen Bauteile ist zeit- und arbeitsintensiv und kann die Fertigungsressourcen oft für viele Stunden in Anspruch nehmen. Zusätzlich ist, aufgrund der begrenzten Kontrolle, die die Bedienpersonen über große Deckenlaufkräne haben, das Risiko von Beschädigung eines oder allen der Bauteile, die montiert werden, relativ hoch.
Beispielsweise kann das Installieren einer Kipprotorgondel an dem Flügel eines Kipprotorflugzeugs bis zu zwölf Stunden dauern, bis zu zwanzig Personen erfordern und einen großen Deckenlaufkran für den gesamten Vorgang in Anspruch nehmen. Die Gondel muss präzise hochgehievt, ausgerichtet und an dem Flügel des Flugzeugs installiert werden, ohne weder die Gondel noch den Flügel zu beschädigen. Die Freiräume können sogar nur 0,002 Zoll betragen. Es ist praktisch unmöglich, unter Verwendung dieser Verfahren einen akzeptablen Präzisionsgrad zu erzielen. Um das Ganze zusammenzusetzen, muss dieser Vorgang für die andere Gondel und den anderen Flügel des Flugzeugs wiederholt werden. Zusätzlich ist es nicht möglich, diese Deckenlaufkräne aus der Montagehalle zu bewegen.
Es gibt viele andere Anwendungen, worin große, schwere Maschinenbauteile auf präzise Weise hochgehievt, ausgerichtet und aneinander montiert werden müssen.
Ein sechsachsiger Hubwagen zum Positionieren von Lasten ist in FR-A-2 449 057 offenbart, worauf die zweiteilige Ausführungsform des unabhängigen Anspruchs 1 basiert ist. Der Wagen von FR-A-2 449 057 umfasst ein Untergestell, das eine vertikal und in Längsrichtung bewegbare Plattform trägt. Ein Zwischengestell ist schwenkbar an der Plattform montiert und trägt ein Obergestell, das schwenkbar und in Querrichtung auf dem Zwischengestell bewegbar ist. Das Obergestell trägt eine rotierbar bewegliche Lasttragwiege.
In US-A-4,822,014 ist eine Vorrichtung zum Halten eines Gegenstands in einer gewünschten Position im Raum offenbart, die wenigstens zwei zusammenwirkende bewegbare Bauteile aufweist. Der Gegenstand kann an einem der Bauteile befestigt werden.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gegenstand der Erfindung ist die Verschaffung eines sechsachsigen Ausricht- und Installationswerkzeugs zum präzisen Hochhieven, Ausrichten und Manövieren großer, schwerer Maschinenbauteile, sodass sie zusammengebaut werden können, und insbesondere eines sechsachsigen Ausricht- und Installationswerkzeugs zum Installieren von Kipprotorgondeln an den Flügeln von Kipprotorflugzeugen.
Um dies zu erzielen, wird nach der Erfindung ein Ausricht- und Installationswerkzeug mit sechs Freiheitsgraden verschafft, wobei das Ausricht- und Installationswerkzeug dadurch gekennzeichnet ist, dass es
eine Basiseinheit umfasst; und
eine Vielzahl von auswechselbaren Einheiten, wobei jede auswechselbare Einheit zur lösbaren Verbindung mit der Basiseinheit gestaltet ist;
wobei die Basiseinheit einige der Freiheitsgrade verschafft und jede auswechselbare Einheit die restlichen Freiheitsgrade verschafft, wenn die auswechselbare Einheit mit der Basiseinheit gekoppelt ist.
In einer vorteilhaften Ausführung verschafft die Basiseinheit fünf Freiheitsgrade und verschafft jede auswechselbare Einheit den verbleibenden Freiheitsgrad.
Vorzugsweist weist das sechsachsige Ausricht- und Installationswerkzeug zwei Beförderungsbetriebsarten auf, sodass das Werkzeug von einer kontrollierten Umgebung, wie etwa innerhalb einer Montagehalle, zu einer nicht kontrollierten Umgebung, wie etwa einer außen befindlichen Rollbahn oder Rollfeld befördert werden kann, ohne die Maschine oder deren Bauteile in die Montagehalle zu bringen.
Das Ausricht- und Installationswerkzeug der vorliegenden Erfindung weist gegenüber derzeitigen Verfahren zur Montage großer Maschinenbauteile viele Vorteile auf. Mit dem Ausricht- und Installationswerkzeug und den Verfahren der vorliegenden Erfindung werden erhebliche Zeit-, Arbeits- und Materialersparnisse verwirklicht. Gondeln können mit weniger Arbeitskräften und in einer erheblich verringerten Zeitspanne an Kipprotorflugzeugen installiert werden. Da das Ausricht- und Installationswerkzeug der vorliegenden Erfindung eine Gondel mit sehr hoher Präzision manövrieren kann, wird das Risiko auf Beschädigung dieser kostspieligen Teile drastisch reduziert. Die vorliegende Erfindung verbessert die Sicherheit durch Verringern der Anzahl von Arbeitskräften, die zum Installieren einer Gondel erforderlich sind, durch Beseitigen der Notwendigkeit an Deckenlaufkränen, und durch Verringern der zur Durchführung des Montagevorgangs erforderlichen Zeit.
Die obigen sowie zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist eine perspektivische Vorderansicht des sechsachsigen Ausricht- und Installationswerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
1B ist eine perspektivische Rückansicht des Werkzeugs von 1A.
2 ist eine perspektivische Rückansicht eines Grundtragbauteils des Werkzeugs von 1A.
3A ist eine perspektivische Vorderansicht eines mittleren Bauteils des Werkzeugs von 1A.
3B ist eine perspektivische Rückansicht des mittleren Bauteils von 3A.
4 ist eine perspektivische Rückansicht des Grundtragbauteils von 2 und des mittleren Bauteils von 3B, aneinander montiert.
5A ist eine perspektivische Vorderansicht eines oberen Plattenbauteils des Werkzeugs von 1A.
5B ist eine perspektivische Rückansicht des oberen Plattenbauteils von 5A.
6 ist eine perspektivische Vorderansicht des Grundtragbauteils von 2, des mittleren Bauteils von 3A und des oberen Plattenbauteils von 5A, aneinander montiert.
7A ist eine perspektivische Vorderansicht eines Zapfenbauteils des Werkzeugs von 1A.
7B ist eine perspektivische Rückansicht des Zapfenbauteils von 7A.
8 ist eine perspektivische Vorderansicht des Grundtragbauteils von 2, des mittleren Bauteils von 3A, des oberen Plattenbauteils von 5A und des Zapfenbauteils von 7A, aneinander montiert.
9 ist eine perspektivische Vorderansicht eines kippbaren Bauteils des Werkzeugs von 1A.
10 ist eine perspektivische Vorderansicht des Grundtragbauteils von 2, des mittleren Bauteils von 3A, des oberen Plattenbauteils von 5A, des Zapfenbauteils von 7A und des kippbaren Bauteils von 9, aneinander montiert.
11A ist eine perspektivische Vorderansicht eines Verschiebeplattenbauteils des Werkzeugs von 1A.
11B ist eine perspektivische Rückansicht des Verschiebeplattenbauteils von 11A.
12 ist eine perspektivische Vorderansicht des Grundtragbauteils von 2, des mittleren Bauteils von 3A, des oberen Plattenbauteils von 5A, des Zapfenbauteils von 7A, des kippbaren Bauteils von 9 und des Verschiebeplattenbauteils von 11A, aneinander montiert.
13 ist eine Vorderdraufsicht eines hintern Plattenbauteils einer linken auswechselbaren Einheit des Werkzeugs von 1A.
14 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Hubgestellbauteils der linken auswechselbaren Einheit des Werkzeugs von 1A.
15 ist eine perspektivische Rückansicht eines Motorarmbauteils der linken auswechselbaren Einheit des Werkzeugs von 1A.
16 ist eine perspektivische Vorderansicht des hinteren Plattenbauteils von 13, des Hubgestellbauteils von 14 und des Motorarmbauteils von 15, aneinander montiert, um die linke auswechselbare Einheit des Werkzeugs von 1A zu bilden.
17A ist eine perspektivische Vorderansicht des Werkzeugs von 1A in einem eingefahrenen Modus und an ein linkes Gondeltraggehäuse eines linken Kipprotorflugzeugmotors gekoppelt.
17B ist eine perspektivische Rückansicht des Werkzeugs von 1A in dem eingefahrenen Modus von 17A.
17C ist eine perspektivische Vorderansicht des Werkzeugs von 1A in einem ausgefahrenen Modus und an das linke Gondeltraggehäuse des linken Kipprotorflugzeugmotors gekoppelt.
17D ist eine perspektivische Rückansicht des Werkzeugs von 1A in dem ausgefahrenen Modus von 17C.
18 ist eine perspektivische Unteransicht des Werkzeugs von 1A, wie in 12 montiert.
19 ist eine linke Seitenansicht des Werkzeugs von 1A, mit abnehmbaren Laufrollen installiert.
20A-20E sind linke Seitenansichten des Werkzeugs von 1A, welche einen Vorgang illustrieren, um das Werkzeug von 1 von einem Schwebe-Beförderungsmodus zu einem Roll-Beförderungsmodus übergehen zu lassen.
21 ist eine Draufsicht einer tragbaren Hängedruckknopftafel zum Bedienen des Werkzeugs von 1A.
22A-22F sind Elektronikschaltkreisdiagramme für für die elektrischen Motorsteuerungen des Werkzeugs von 1A.
23A-23E sind Elektronikschaltkreisdiagramme für Motorrelais für die elektrischen Motorsteuerungen des Werkzeugs von 1A.
24A und 24B sind Elektronikschaltkreisdiagramme für ein Stromsystem für das Werkzeug von 1A.
25A-25I sind Perspektivansichten, welche eine Vorgehensweise zur Anwendung des Werkzeugs von 1A zum Installieren eines linken Kipprotormotors und Gondel am Flügel eines Kipprotorflugzeugs illustrieren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend auf die 1A und 1B in den Zeichnungen illustriert Ziffer 11 ein sechsachsiges Werkzeug nach der vorliegenden Erfindung. Werkzeug 11 ist ein Mehrkomponentenwerkzeug mit sechs Freiheitsgraden . Translation entlang drei Achsen und Rotation um drei Achsen. In der bevorzugten Ausführung werden fünf dieser Freiheitsgrade durch Bauteile vollzogen, die zu einer Basiseinheit 13 zusammenmontiert sind, während einer der Freiheitsgrade durch eine Vielzahl auswechselbarer Einheiten 15 erhalten wird, die lösbar an die Basiseinheit 13 angekoppelt sind. Es versteht sich, dass die auswechselbare Einheit 15 Bauteile enthalten kann, die mehr als einen Freiheitsgrad erzielen. Die Basiseinheit 13 umfasst Bauteile, welche die folgenden Freiheitsgrade verschaffen einen ersten Rotations-Freiheitsgrad, angedeutet mit Pfeil A; einen ersten Translations-Freiheitsgrad, angedeutet mit Pfeil B; einen zweiten Translations-Freiheitsgrad, angedeutet mit Pfeil C; einen dritten Translations-Freiheitsgrad, angedeutet mit Pfeil D; und einen zweiten Rotations-Freiheitsgrad, angedeutet mit Pfeil E. Die auswechselbare Einheit 15 umfasst Bauteile, die einen dritten Rotations-Freiheitsgrad, angedeutet mit Pfeil F, verschaffen.
Die verschiedenen Bauteile von Werkzeug 11 sind in den 2-16 einzeln und in unterschiedlichen Montagestadien dargestellt. Insbesondere sind die Bauteile der Basiseinheit 13 in den 2-12 illustriert, und die Bauteile der auswechselbaren Einheit 15 sind in den 13-16 dargestellt. Werkzeug 11 operiert im allgemeinen zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position. Diese unterschiedlichen Betriebsarten sind in den 17A-17D illustriert. Obwohl bevorzugt wird, dass das Werkzeug 11 in einer "kontrollierten" Umgebung verwendet wird, ist das Werkzeug 11 zur Umwandlung und Verwendung in einer "unkontrollierten" Umgebung konfiguriert. Ein Beispiel für eine kontrollierte Umgebung wäre ein glatter, flacher Werksboden einer Produktionsanlage in einer Flugzeugmontagehalle. Ein Beispiel für eine unkontrollierte Umgebung wäre ein rauhes Asphaltrollfeld außerhalb einer Flugzeugmontagehalle. Ein erster Beförderungsmodus ist in 18 illustriert, und ein zweiter Beförderungsmodus ist in 19 illustriert. Die Vorgehensweise zum Bewerkstelligen des Übergangs ist in den 20A-20E illustriert. Die Steuerungselektronik des Werkzeugs 11 wird unter Verweis auf die 21-24B erörtert. Die Vorgehensweise zur Verwendung des Werkzeugs 11 in seiner bevorzugten Anwendung des Installierens einer Kipprotorgondel an einem Kipprotorflugzeugflügel schließlich ist in den 25A-25I illustriert.
Bezugnehmend auf 2 in den Zeichnungen ist ein Grundtragbauteil 17 der Basiseinheit 13 illustriert. Das Grundtragbauteil 17 ist aus einem starken, starren Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das Grundtragbauteil 17 umfasst vorzugsweise eine Gestellbaugruppe 19 vom Fachwerktyp mit einem Untergestell 21 und einem Obergestell 23. Eine Vielzahl herkömmlicher Luftlager 25 ist an das Untergestell 21 gekoppelt. Die Luftlager 25 gestatten das Schwebenlassen und Bewegen des Werkzeugs 11, während es auf einem Druckluftkissen von einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle schwebt. Die Luftlager 25 werden verwendet, wenn das Werkzeug sich in einer kontrollierten Umgebung befindet, worin der Boden relativ flach und glatt ist. Diese kontrollierte Umgebung wäre vorzugsweise der Werksboden einer Flugzeugmontagehalle. Die Luftlager 25 werden unter Verweis auf 18 detaillierter erörtert. Wenigstens ein Hubwindenklotz 27 ist an das Untergestell 21 gekoppelt, um beim Befestigen einer herkömmlichen (nicht dargestellten) Hubwinde zu helfen, um das Werkzeug 11 so anzuheben, dass eine Vielzahl von Laufrollen 29 (siehe 19) an Laufrollenbefestigungsklötzen 31 an das Grundtragbauteil 17 gekoppelt werden kann. Es wird bevorzugt, dass eine Stehplattform 33 an das Obergestell 23 gekoppelt ist, sodass ein Benutzer das Werkzeug 11 inspizieren und überwachen und seine Last während des Betriebs beobachten kann. Wenigstens ein Not-Ausschalteknopf 36 ist vorgesehen, um das Anhalten jeglicher Bewegung des Werkzeugs 11 zu jeder Zeit während des Betriebs zu gestatten. Wenigstens zwei gekrümmte Lager 37a und 37b werden von dem Obergestell 23 getragen. Das gekrümmte Lager 37a umfasst einen Schienenteil 39a und wenigstens eine Verschiebeeinheit 41a, die verschiebbar mit dem Schienenteil 39a ineinanderpasst. Gleichermaßen umfasst das gekrümmte Lager 37b einen Schienenteil 39b und wenigstens eine Verschiebeeinheit 41a, die verschiebbar mit dem Schienenteil 39b ineinanderpasst. Das gekrümmte Lager 37a hat einen Krümmungsradius r₁ um eine generell vertikale Achse 43; und das gekrümmte Lager 37b hat einen Krümmungsradius r₂ um die Achse 43. Der erste, mit Pfeil A angedeutete Rotations-Freiheitsgrad verläuft entlang den Krümmungsradien r₁ und r₂ um die Achse 43.
Bezugnehmend auf die 3A und 3B in den Zeichnungen ist ein mittleres Bauteil 61 der Basiseinheit 13 illustriert. Das mittlere Bauteil 61 ist aus einem starken, starren Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das mittlere Bauteil 61 umfasst eine Baugruppe 63 vom Fachwerktyp mit einem Untergestell 65 und einem Obergestell 67. Eine Vielzahl von Befestigungsklötzen 69 ist an das Untergestell 65 gekoppelt, um die Befestigung der Verschiebeeinheiten 41a und 41b der gekrümmten Lager 37a beziehungsweise 37b zu erleichtern. Auf diese Weise schwenkt das mittlere Bauteil 61 um die Achse 43 relativ zu dem Grundtragbauteil 17 entlang den gekrümmten Lagern 37a und 37b. Das mittlere Bauteil 61 rotiert relativ zum Grundtragbauteil 17 um die Achse 43 entlang gekrümmten Lagern 37a und 37b, aufgrund der Betätigung eines ersten herkömmlichen Elektromotors 79, der auf einem Montagebügel 70 an das Untergestell 65 gekoppelt ist. Eine mit Gewinde versehene Welle 81 (siehe 6) erstreckt sich vom Motor 79 und ist an einen Montagebügel 82 (siehe 6) gekoppelt, der an das Obergestell 23 des Grundtragbauteils 17 gekoppelt ist. Eine Vielzahl von oberen Befestigungsklötzen 71 ist an das Obergestell 67 gekoppelt, um die Befestigung einer Vielzahl von Verschiebeeinheiten 73a und 73b linearer Lager 75a und 75b zu erleichtern. Eine Kugelumlaufspindelmutter 77 ist mit dem Obergestell 67 gekoppelt, um eine Kugelumlaufspindel 99 (siehe 5A) aufzunehmen, um die Translation eines oberen Plattenbauteils 91 (siehe 5A und 5B) relativ zu dem mittleren Bauteil 61 zu erleichtern.
Der gekrümmte Weg des mittleren Bauteils 61 relativ zu dem Grundtragbauteil 17 wird durch Grenzschalter begrenzt, die innen in dem ersten Motor 79 liegen und die von herkömmlichen internen Sensoren (nicht dargestellt) aktiviert werden. Auf diese Weise werden die Verschiebeeinheiten 41a und 41b am Abgleiten von den Schienenteilen 39a beziehungsweise 39b gehindert.
Wie oben angemerkt, ist die bevorzugte Anwendung für das sechsachsige Ausricht- und Installationswerkzeug 11 der vorliegenden Erfindung das präzise Anheben, Ausrichten und Installieren sowohl der linken als auch rechten Kipprotorgondeln an den Flügeln eins Kipprotorflugzeugs. Die Flügel des Kipprotorflugzeugs neigen sich typischerweise in einer Aufwärtsrichtung, da die Flügel sich vom Rumpf des Flugzeugs bis zu den Flügelspitzen erstrecken. Zur Anpassung an diese Neigung ist das Obergestell 67 nicht parallel zu dem Untergestell 65 des mittleren Bauteils 61; vielmehr fällt das Obergestell 67 zum Untergestell 65 in einem Winkel α von der Rückseite des mittleren Bauteils 61 zur Vorderseite des mittleren Bauteils 61 hin ab. In der bevorzugten Ausführung beträgt der Winkel α etwa vier Grad. Es versteht sich, dass das Obergestell 67 waagerecht zu dem Untergestell 65 sein oder einen breiten Bereich von Winkeln α damit bilden kann, abhängig von der Anwendung, in der das Werkzeug 11 verwendet wird.
Bezugnehmend auf 4 in den Zeichnungen sind das Grundtragbauteil 17 und das mittlere Bauteil 61 aneinandermontiert in einer perspektivischen Rückansicht illustriert.
Bezugnehmend auf die 5A und 5B in den Zeichnungen ist ein oberes Plattenbauteil 91 der Basiseinheit 13 illustriert. Das obere Plattenbauteil 91 ist aus einem starken, starren Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das obere Plattenbauteil 91 umfasst eine Vielzahl von Gestelltragelementen 93. Eine Vielzahl von Schienenteilen 95a und 95b der linearen Lager 75a und 75b sind mit dem darunter befindlichen Teil der Gestelltragelemente 93 gekoppelt. Verschiebeeinheiten 73a und 73b passen verschiebbar mit den Schienenteilen 95a beziehungsweise 95b ineinander, um lineare Lager 75a und 75b zu bilden. Ein Montagebügel 97 und ein zweiter herkömmlicher Elektromotor 98 sind mit dem darunter befindlichen Teil der Gestelltragelemente 93 gekoppelt. Der zweite Motor 98 ist mittels eines Montagebügels 100 an die Gestelltragelemente 93 gekoppelt. Die Kugelumlaufspindel 99, die sich zwischen dem zweiten Motor 98 und dem Montagebügel 97 erstreckt, verläuft durch die Kugelumlaufspindelmutter 77. Wenn der zweite Motor 98 die Kugelumlaufspindel 99 dreht, veranlasst die Kugelumlaufspindelmutter 77 das obere Plattenbauteil 91, eine Translationsbewegung relativ zu dem mittleren Bauteil 61 entlang den linearen Lagern 75a und 75b auszuführen. Diese Translation entspricht dem ersten Translations-Freiheitsgrad B. Auf diese Weise führt das obere Plattenbauteil 91 eine Translationsbewegung relativ zu dem mittleren Tragbauteil 61 und parallel zum Obergestell 67 aus.
Der Verfahrweg des oberen Plattenbauteils 91 relativ zu dem mittleren Bauteil 61 wird durch herkömmliche Grenzschalter begrenzt, die aktiviert werden, wenn (nicht dargestellte) herkömmliche Sensoren mit einer Vielzahl von Schaltanschlagbolzen (nicht dargestellt) in Kontakt kommen, die an ausgewählten Standorten entlang der Verfahrlinie des oberen Plattenbauteils 91 aufgestellt sind. Auf diese Weise wird ein Abgleiten der Verschiebeeinheiten 73a und 73b von den Schienenteilen 95a und 95b verhindert.
Eine herkömmliche Sicherheitslampe 101 ist vorzugsweise mit den Gestelltragelementen 93 gekoppelt. Die Sicherheitslampe 101 blinkt, wenn das Werkzeug 11 mit Energie versorgt wird und betriebsbereit ist. Es versteht sich, das andere Sicherheitsmerkmale, wie etwa hörbare Warnsirenen und Summer, als zusätzliche Sicherheitsmerkmale eingeschlossen sein können.
Eine Vielzahl von Schienenteilen 103a und 103b der linearen Lager 105a und 105b ist an den oberen Teil der Gestelltragelemente 93 gekoppelt. Eine Vielzahl von Verschiebeeinheiten 127a und 127b (siehe 7A und 7B) passt verschiebbar mit den Schienenteilen 103a und 103b ineinander, um lineare Lager 105a beziehungsweise 105b zu bilden. Die linearen Lager 105a und 105b erleichtern die Translation eines Zapfenbauteils 111 (siehe 7A und 7B) relativ zum oberen Plattenbauteil 91. Das Zapfenbauteil 111 führt aufgrund der Betätigung eines dritten herkömmlichen Elektromotors 113 eine Translationsbewegung relativ zum oberen Plattenbauteil 91 aus. Der dritte Motor 113 ist an Gestelltragelemente 93 des oberen Plattenbauteils 91 an einem Montagebügel 114 gekoppelt. Eine Kugelumlaufspindel 110 erstreckt sich zwischen dem dritten Motor 113 und einer Vielzahl von Montagebügeln 112, die an die Gestelltragelemente 93 gekoppelt sind. Die Kugelumlaufspindel 110 verläuft durch eine Kugelumlaufspindelmutter 116, die an das darunterliegende Teil des Zapfenbauteils 111 an einem Montagebügel 131 (siehe 7A und 7B) gekoppelt ist. Wenn der dritte Motor 113 die Kugelumlaufspindel 110 dreht, veranlasst die Kugelumlaufspindelmutter 116 das Zapfenbauteil 111, eine Translationsbewegung relativ zu dem oberen Plattenbauteil 91 entlang den linearen Lagern 105a und 105b auszuführen. Diese Translationsbewegung entspricht dem zweiten Translations-Freiheitsgrad C. Auf diese Weise führt das Zapfenbauteil 111 eine Translationsbewegung relativ zu und parallel zu dem oberen Plattenbauteil 91 aus.
Bezugnehmend auf 6 in den Zeichnungen sind das Grundtragbauteil 17, mittlere Bauteil 61 und obere Plattenbauteil 91 in einer perspektivischen Vorderansicht aneinandermontiert dargestellt.
Bezugnehmend auf die 7A und 7B in den Zeichnungen ist das Zapfenbauteil 111 der Basiseinheit 13 illustriert. Das Zapfenbauteil 111 ist aus einem starken, starren Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das Zapfenbauteil 111 umfasst eine Gestellbaugruppe 119 vom Fachwerktyp mit einem Untergestell 121 und generell aufrechten Elementen 123.
Eine Vielzahl von Stehlagern 125 ist an dem oberen Teil der aufrechten Elemente 123 angeordnet. Ein Achselement 126 verläuft durch die Stehlager 125. Das Achselement 126 hat eine Längsachse 124. Eine Vielzahl von Befestigungsklötzen 128 ist an das Untergestell 121 gekoppelt, um das Ankoppeln von Verschiebeeinheiten 127a und 127b an den unteren Teil des Untergestells 121 zu erleichtern. Der Verfahrweg des Zapfenbauteils 111 relativ zum oberen Plattenbauteil 91 wird von herkömmlichen Grenzschaltern 115 begrenzt. Die Grenzschalter 115 werden durch Kontakt mit einer Vielzahl von Schaltanschlagbolzen 117a und 117b, die mit dem Untergestell 121 gekoppelt sind, aktiviert. Auf diese Weise werden die Verschiebeeinheiten 127a und 127b am Abgleiten von den Schienenteilen 103a und 103b gehindert. Ein vierter herkömmlicher Elektromotor 141 ist mit dem Untergestell 121 des Zapfenbauteils 111 an einem Montagebügel 143 gekoppelt. In der bevorzugten Ausführung umfasst der vierte Motor 141 einen Grenzschaltkasten 141a, um den Bereich des vierten Motors 141 und den Verfahrweg einer mit Gewinde versehenen Welle 147 zu begrenzen. Der Montagebügel 143 umfasst ein schwenkendes Gehäuseelement 146, durch das die mit Gewinde versehene Welle 147 verläuft. Im eingefahrenen Zustand wird die mit Gewinde versehene Welle 147 von einem Wellengehäuse 148 geschützt.
Bezugnehmend auf 8 in den Zeichnungen sind das Grundtragbauteil 17, mittlere Bauteil 61, obere Plattenbauteil 91 und Zapfenbauteil 111 aneinander montiert in einer perspektivischen Vorderansicht illustriert.
Bezugnehmend auf 9 in den Zeichnungen ist ein Kippbauteil 161 der Basiseinheit 13 illustriert. Das Kippbauteil 161 ist aus einem starken, starren Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das Kippbauteil 161 umfasst eine Gestellbaugruppe 163 vom Fachwerktyp mit einem vorderen Gestell 165 und einem hinteren Gestell 167. Eine Vielzahl linearer Lager 169a und 169b erstreckt sich vertikal entlang der Länge des vorderen Gestells 165. Das lineare Lager 169a umfasst ein Schienenteil 171a und eine Vielzahl von Verschiebeeinheiten 173a, die verschiebbar mit dem Schienenteil 171a ineinanderpassen. Gleichermaßen umfasst das lineare Lager 169b ein Schienenteil 171b und eine Vielzahl von Verschiebeeinheiten 173b, die verschiebbar mit dem Schienenteil 171b ineinanderpassen. Eine Vielzahl von Flanschlagern 175 ist an die Gestellbaugruppe 163 gekoppelt. Die Flanschlager 175 nehmen schwenkbar die Achse 126 des Zapfenbauteils 111 auf, sodass das Kippbauteil 161 um die Achse 124 schwenkt. Ein Montagebügel 177 ist an den unteren Teil des vorderen Gestells 165 gekoppelt, um die mit Gewinde versehene Welle 147 aufzunehmen. Wenn der vierte Motor 141 läuft, wird die mit Gewinde versehene Welle 147 entweder vorgeschoben oder eingefahren. Beim Vorschieben oder Einfahren der mit Gewinde versehenen Welle 147 schwenkt das Kippbauteil 161 auf der Achse 126 um die Achse 124. Diese Rotation entspricht dem zweiten Rotations-Freiheitsgrad E. Auf diese Weise rotiert das Kippbauteil 161 relativ zu dem Zapfenbauteil 111.
Ein fünfter herkömmlicher Elektromotor 179 ist an einem Montagebügel 180 an die Gestellbaugruppe 163 gekoppelt. Der fünfte Motor 179 betätigt eine mit Gewinde versehene Welle 181. Im eingefahrenen Zustand wird die mit Gewinde versehene Welle 181 von einem Wellengehäuse 182 geschützt. In der bevorzugten Ausführung umfasst der fünfte Motor 179 einen Grenzschaltkasten 179a zum Begrenzen des Bereichs des fünften Motors 179 und des Verfahrwegs der mit Gewinde versehenen Welle 181. Die mit Gewinde versehene Welle 181 verläuft durch ein mit Gewinde versehenes Gehäuseelement 183.
Bezugnehmend auf 10 in den Zeichnungen sind das Grundtragbauteil 17, mittlere Bauteil 61, obere Plattenbauteil 91, Zapfenbauteil 111 und Kippbauteil 161 aneinander montiert in einer perspektivischen Vorderansicht illustriert.
Bezugnehmend auf die 11A und 11B in den Zeichnungen ist ein Verschiebeplattenbauteil 191 der Basiseinheit 13 illustriert. Das Verschiebeplattenbauteil 191 ist vorzugsweise aus einem starren, starken Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Zur Unterstützung der Sichtbarkeit beim Bedienen des Werkzeugs 11 umfasst das Verschiebeplattenbauteil 191 eine relativ große Öffnung 193. Ein Montagebügel 195 ist an das obere Teil des Verschiebeplattenbauteils 191 gekoppelt, um die mit Gewinde versehene Welle 181 aufzunehmen. Wie in 11B gezeigt, sind die Verschiebeeinheiten 173a und 173b mit der Rückseite des Verschiebeplattenbauteils 191 gekoppelt. Wenn der fünfte Motor 179 läuft, wird die mit Gewinde versehene Welle 181 entweder angehoben oder abgesenkt. Wenn die mit Gewinde versehene Welle 181 angehoben oder abgesenkt wird, führt das Verschiebeplattenbauteil 191 eine Translationsbewegung relativ zu dem Kippbauteil 161 aus. Diese Translation entspricht dem dritten Translations-Freiheitsgrad D. Auf diese Weise führt das Verschiebeplattenbauteil 191 eine Translationsbewegung entlang den linearen Lagern 169a und 169b relativ zu dem Kippbauteil 161 aus.
Bezugnehmend auf 12 in den Zeichnungen sind das Grundtragbauteil 17, mittlere Bauteil 61, obere Plattenbauteil 91, Zapfenbauteil 111, Kippbauteil 161 und Verschiebeplattenbauteil 191 aneinander montiert in einer perspektivischen Vorderansicht illustriert.
Bezugnehmend auf 13-16 in den Zeichnungen ist die auswechselbare Einheit 15 illustriert. In der bevorzugten Ausführung ist die auswechselbare Einheit 15 auswechselbar zwischen einer linken auswechselbaren Einheit, wie in den 13-16 illustriert, und einer rechten auswechselbaren Einheit, welche ein Spiegelbild der linken auswechselbaren Einheit 15 ist, außer in Bezug auf ein Bauteil, wie nachstehend beschrieben. Die rechte auswechselbare Einheit funktioniert identisch zu der linken auswechselbaren Einheit 15. Als solches wird nur die linke auswechselbare Einheit 15 hierin gezeigt und erörtert. Die auswechselbare Einheit 15 wird, wenn sie nicht in Gebrauch ist, auf einem Lagerständer (nicht dargestellt) gelagert. Es versteht sich, dass die auswechselbare Einheit 15 unter einer großen Anzahl auswechselbarer Einheiten auswechselbar sein kann und solche Einheiten keine Spiegelbilder voneinander sein oder auch nicht dieselben Funktionen in Bezug zueinander ausüben müssen. Die austauschbare Einheit 15 umfasst mehrere Bauteile . ein Rückplattenbauteil 201 (siehe 13), ein Hubgestellbauteil 203 (siehe 14) und ein Motorarmbauteil 205 (siehe 15). 16 ist eine perspektivische Vorderansicht des Rückplattenbauteils 201, des Hubgestellbauteils 203 und des Motorarmbauteils 205, aneinander montiert. Da die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung das Präzisionshieven, -ausrichtung und -installation von Kipprotorgondeln auf die Flügel eines Kipprotorflugzeugs einbezieht, ist eine linke Kipprotorgondel 207 in Phantomdarstellung in 16 gezeigt.
Unter spezifischer Bezugnahme auf 13 in den Zeichnungen ist das Rückplattenbauteil 201 der auswechselbaren Einheit 15 illustriert. Das Rückplattenbauteil 201 ist vorzugsweise aus einem starren, starken Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das Rückplattenbauteil 201 umfasst eine Gestellbaugruppe 211 vom Fachwerktyp mit einer Innenseite 213 und einer Außenseite 215. Ein Stehlager 217 ist an der Innenseite 213 an die Gestellbaugruppe 211 angekoppelt. Eine Vielzahl von Befestigungsklötzen 221 ist an die Gestellbaugruppe 211 gekoppelt. Die Befestigungsklötze 221 gestatten das lösbare Verbinden des Rückplattenbauteils 201 mit dem Verschiebeplattenbauteil 191. Die lösbare Verbindung zwischen dem Rückplattenbauteil 201 der auswechselbaren Einheit 15 und dem Verschiebeplattenbauteil 191 der Basiseinheit 13 verschafft das Auswechselbarkeitsmerkmal der vorliegenden Erfindung. An dieser Schnittstelle sind die linken und rechten austauschbaren Einheiten 15 auswechselbar an die Basiseinheit 13 gekoppelt.
Ein Plattenelement 223 ist an der Außenseite 215 an die Gestellbaugruppe 211 gekoppelt. Ein gekrümmtes Lager 225 ist mit der Vorderseite des Plattenelements 223 gekoppelt. Das gekrümmte Lager 225 umfasst einen gekrümmten Schienenteil 227 mit einem Krümmungsradius r₃ um eine Achse 219, und eine Vielzahl von Verschiebeeinheiten 229, die verschiebbar mit dem Schienenteil 227 ineinanderpassen. Die Verschiebeeinheiten 229 verfahren entlang dem Schienenteil 227 zwischen einer maximal angehobenen Position, in Phantomdarstellung durch die Referenzziffer 231 angedeutet, und einer maximal abgesenkten Position, in Phantomdarstellung durch die Referenzziffer 233 angedeutet. Ein Hubhaken 235 ist an das Oberteil der Gestellbaugruppe 221 gekoppelt, um beim Abheben der auswechselbaren Einheit 15 von dem Lagerständer zu helfen, wenn die linke auswechselbare Einheit und die rechte auswechselbare Einheit an dem Werkzeug 11 ausgewechselt werden.
Eine Antriebsbaugruppe 237 ist mit dem oberen Teil der Außenseite 215 der Gestellbaugruppe 211 an einem oberen Montagebügel 239 gekoppelt. Eine mit Gewinde versehene Welle 241 ist schwenkbar an einem Ende an den Montagebügel 239 gekoppelt, erstreckt sich durch ein mit Gewinde versehenes Gehäuseelement 243 und verläuft in ein Wellengehäuse 245. Das Wellengehäuse 245 ist schwenkbar mit einem unteren Montagebügel 247 gekoppelt. Der untere Montagebügel 247 ist mit einem Befestigungsbügel 249 gekoppelt. Der Befestigungsbügel 249 gestattet das Ankoppeln der Antriebsbaugruppe 237 des Rückplattenbauteils 201 an das Hubgestellbauteil 203. Ein sechster herkömmlicher Elektromotor 251 ist an das mit Gewinde versehene Gehäuseelement 243 gekoppelt. Wenn der sechste Motor 251 läuft, führen das Wellengehäuse 245, das mit Gewinde versehene Gehäuseelement 243 und der sechste Motor 251 eine koaxiale Translationsbewegung mit der mit Gewinde versehenen Welle 241 relativ zu dem oberen Montagebügel 239 aus. Das mit Gewinde versehene Gehäuseelement 243 hat eine maximale angehobene Position, in Phantomdarstellung mit Referenzziffer 254 angedeutet, und der untere Montagebügel 247 und Befestigungsbügel 249 haben eine maximal angehobene Position, in Phantomdarstellung mit der Referenzziffer 255 angedeutet. Aufgrund begrenzten Raums umfasst der sechste Motor 251 keinen externen Grenzschalter, der an einem Wellengehäuse 253 an dem sechsten Motor 251 befestigt wäre. Stattdessen wird der Verfahrweg des Wellengehäuses 245, des mit Gewinde versehenen Gehäuseelements 243 und des sechsten Motors 251 durch mechanische Kragen (nicht dargestellt) begrenzt, die an den oberen Teil der mit Gewinde versehenen Welle 241 und innerhalb des Wellengehäuses 245 angekoppelt sind.
Unter spezifischer Bezugnahme auf 14 in den Zeichnungen ist das Hubgestellbauteil 203 illustriert. Das Hubgestellbauteil 203 ist vorzugsweise aus einem starren, starken Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das Hubgestellbauteil 203 umfasst eine Gestellbaugruppe 261 vom Fachwerktyp mit einem unteren Gestellteil 263, einem mittleren Gestellteil 265 und einem oberen Gestellteil 267. Eine Befestigungsplatte 269 ist mit der Rückseite einer Innenseite 271 des Hubgestellbauteils 203 angekoppelt. Die Befestigungsplatte 269 umfasst eine Öffnung 273, die koaxial zur Achse 219 ist. Eine Vielzahl von Befestigungsplatten 275 ist mit der Rückseite des mittleren Gestellteils 265 an einer Außenseite 277 des Hubgestellbauteils 203 gekoppelt. Die Befestigungsplatten 275 gestatten das Ankoppeln des Hubgestellbauteils 203 an Verschiebeeinheiten 229. Wenn die Befestigungsplatten 275 an Verschiebeeinheiten 229 gekoppelt sind, richten sich das Hubgestellbauteil 203 und Rückplattenbauteil 201 so aus, dass die Öffnung 273 in der Befestigungsplatte 269 zu dem Stehlager 217 entlang der Achse 219 ausgerichtet ist. Das Hubgestellbauteil 203 schwenkt um einen Drehzapfen 279 (siehe 16), der koaxial zur Achse 219 und dem Stehlager 217 ist und der sich durch die Öffnung 273 in der Befestigungsplatte 269 des Hubgestellbauteils 203 erstreckt. Ein Befestigungsklotz 274 ist mit der äußeren Seitenfläche der Außenseite 277 gekoppelt, um das Ankoppeln der Antriebsbaugruppe 237 des Rückplattenbauteils 201 an das Hubgestellbauteil 203 zu erleichtern.
Eine obere Verlängerungsbaugruppe 281 erstreckt sich von dem oberen Gestellteil 267 senkrecht nach vorn. Die obere Verlängerungsbaugruppe 281 ist vorzugsweise eine Gestellbaugruppe vom Fachwerktyp mit einer Stützstrebe 283 und mit einem sich nach unten erstreckenden Gondelbefestigungselement 285 (siehe 16) endend. Das Gondelbefestigungselement 285 ist an einem Befestigungsklotz 287 lösbar mit der oberen Verlängerungsbaugruppe verbunden. Das Gondelbefestigungselement 285 endet mit einem Koppelelement 289, das zum Ankoppeln an einen Kipprotorgondelträger 301 konfiguriert ist (siehe 17A). Das Koppelelement 289 umfasst einen Umstellarmzapfen 290 und eine Befestigungsmutter 292. Die obere Verlängerungsbaugruppe 281, das Gondelbefestigungselement 285 und Koppelelement 289 sind so konfiguriert, dass sie sich über die Oberseite der Gondel 207 erstrecken, vor der Gondel 207 nach unten verlaufen und am Gondelträger 301 des Kipprotormotors befestigt werden (siehe 17A).
Eine Vielzahl unterer Verlängerungsarme 291a und 291b erstreckt sich von dem unteren Gestellbereich 263 senkrecht nach vorn. Die unteren Verlängerungsarme 291a und 291b werden von Klammerelementen 293a beziehungsweise 293b getragen. Die unteren Verlängerungsarme 291a und 291b enden mit Befestigungshaken 295a beziehungsweise 295b, die zum Ankoppeln an dem Motorarmbauteil 205 konfiguriert sind.
Unter spezifischer Bezugnahme auf 15 in den Zeichnungen ist das Motorarmbauteil 205 in einer perspektivischen Rückansicht illustriert. Das Motorarmbauteil 205 ist vorzugsweise aus einem starren, starken Material, wie etwa Eisen oder Stahl, hergestellt. Das Motorarmbauteil 205 umfasst eine erste längliche Stange 303 und eine zweite längliche Stange 305. Die erste und zweite langgestreckte Stange 303 und 305 bilden einen ausgewählten Winkel β. Eine Vielzahl von Befestigungsklötzen 307a und 307b sind mit den Stangen 303 und 305 gekoppelt. Die Befestigungsklötze 307a und 307b sind so konfiguriert und angeordnet, dass sie sich zu den Befestigungshaken 295a und 295b ausrichten, um die lösbare Verbindung des Motorarmbauteils 205 mit dem Hubgestellbauteil 203 zu erleichtern. Die erste längliche Stange 303 endet mit einem Koppelflansch 309. Der Koppelflansch 309 umfasst eine Vielzahl von Montageöffnungen 310 und ist dazu konfiguriert, sich zu einem Kipprotorgetriebe 311 (siehe 25B) des linken Kipprotormotors auszurichten und lösbar damit verbunden zu werden. Die zweite längliche Stange 305 endet mit einer Motorträgerkupplung 313. Die Motorträgerkupplung 313 ist generell quer zu der zweiten länglichen Stange 305 und ist dazu konfiguriert, lösbar mit einem innerhalb der Gondel 207 angeordneten Motorträger 315 (siehe 25B) verbunden zu werden.
Obwohl das linke Rückplattenbauteil 201 und rechte Rückplattenbauteil (nicht dargestellt) Spiegelbilder voneinander sind; und das linke Hubgestellbauteil 203 und das rechte Hubgestellbauteil (nicht dargestellt) Spiegelbilder voneinander sind sind das linke Motorarmbauteil 205 und das rechte Motorarmbauteil (nicht dargestellt) keine exakten Spiegelbilder voneinander. Wenn es mit dem Hubgestellbauteil 203 zusammengebaut ist, befindet sich das Motorarmbauteil 205 innerhalb der Gondel 207, wo der Kipprotormotor (nicht dargestellt) sich befinden würde. Da die Motoren in einem Kipprotorflugzeug typischerweise in Gegenrichtung rotieren, ist der rechte Motor nicht in exakt derselben Position installiert wie der linke Motor. Aus diesem Grund hat der rechte Motorarm eine etwas unterschiedliche Konfiguration und Höhe der Befestigungsklötze 307a und 307b als der linke Motorarm 205; die Funktion des linken Motorarmbauteils 205 und des rechten Motorarmbauteils ist jedoch identisch.
Unter spezifischer Bezugnahme auf 16 in den Zeichnungen ist die auswechselbare Einheit 15 illustriert, wobei die Gondel 207 in Phantomdarstellung gezeigt ist. Das Rückplattenbauteil 201, Hubgestellbauteil 203 und Motorarmbauteil 205 sind aneinander montiert gezeigt. wenn der sechste Motor 251 aktiviert wird, rotiert das Gestellbauteil 203 entlang dem gekrümmten Lager 225 um den Drehzapfen 279 und die Achse 219 relativ zu dem Rückplattenbauteil 201. Diese Rotation um die Achse 219 erzeugt den dritten Rotations-Freiheitsgrad F.
Bezugnehmend auf die 17A-17D in den Zeichnungen ist das Werkzeug 11 der vorliegenden Erfindung in perspektivischen Vorder- und Rückansichten illustriert, die das Werkzeug 11 in einem "ausgefahrenen" Modus und einem "eingefahrenen" Modus zeigen. 17A ist eine perspektivische Vorderansicht von Werkzeug 11 in der voll eingefahrenen Position, und 17B ist eine perspektivische Rückansicht des Werkzeugs 11 in der voll eingefahrenen Position. In der voll eingefahrenen Position ist das obere Plattenbauteil 91 so weit nach hinten verschoben, als das Steuersystem es relativ zu dem mittleren Tragbauteil 61 zulassen wird. Nachdem die Gondel 207 an das Werkzeug 11 gekoppelt ist, wie nachstehend beschrieben, beginnt die Installation der Gondel 207 am Flügel des Kipprotorflugzeugs typischerweise mit dem Werkzeug 11 in dieser eingefahrenen Position. Ein Grund dafür ist, das Schwerkraftzentrum von Werkzeug 11 und Gondel 207 so dicht über dem Zentrum des Grundtragbauteils 17 wie möglich anzuordnen, zwecks maximaler Stabilität, während sie zu der Stelle bewegt werden, wo die Gondel 207 mit dem Flügel ineinandergepasst wird.
17C ist eine perspektivische Vorderansicht des Werkzeugs 11 in der voll ausgefahrenen Position, und 17D ist eine perspektivische Rückansicht des Werkzeugs 11 in der voll ausgefahrenen Position. In der voll ausgefahrenen Position ist das obere Plattenbauteil 91 so weit nach vorn geschoben, wie das Steuersystem es relativ zu dem mittleren Tragbauteil 61 zulassen wird. Das Werkzeug 11 bewegt sich von der eingefahrenen Position zur ausgefahrenen Position hin und führt auch andere Bewegungen in den anderen fünf Freiheitsgraden aus, wenn die Gondel 207 in den Flügel des Kipprotorflugzeugs installiert wird.
Bezugnehmend auf die 18 und 19 in den Zeichnungen sind zwei getrennte Beförderungsarten von Werkzeug 11 illustriert. 18 ist eine Unteransicht von Werkzeug 11, welche eine deutliche Ansicht einer ersten Beförderungsart verschafft: eines Schwebemodus. In dem Schwebemodus produzieren Luftlager 25 ein Druckluftkissen, das das Werkzeug 11 vom Boden abhebt, vorausgesetzt, dass der Boden relativ glatt und flach ist. Die Luftlager 25 umfassen kreisringförmige Bälge 351, durch die die Druckluft in einem kontrollierten Luftstrom zum Boden gerichtet wird. Wenn die Luftlager 25 nicht in Betrieb sind, ruht das Werkzeug 11 auf einer Vielzahl von im Zentrum der Bälge 351 befindlichen Tragklötzen 353 auf dem Boden.
19 ist eine linke Seitenansicht von Werkzeug 11, die eine Ansicht eines zweiten Beförderungsmodus verschafft: eines Rollmodus. Der Roll-Beförderungsmodus wird verwendet, wenn das Werkzeug 11 über eine Bodenfläche transportiert werden muss, die nicht flach oder glatt genug für den Betrieb im Schwebemodus ist, wie etwa über ein Flugfeld oder eine Flughafenrollbahn. Der Roll-Beförderungsmodus wird durch Befestigen von Laufrollen 29 an Laufrollenbefestigungsklötzen 31 der Grundtrageinheit 17 vollzogen. Die Laufrollen 29 gestatten das manuelle Bewegen und Drehen des gesamten Werkzeugs 11 von einem Standort zum anderen.
Bezugnehmend auf die 20A-20E in den Zeichnungen ist das bevorzugte Verfahren zum Versetzen des Werkzeugs 11 von dem Schwebe-Beförderungsmodus in den Roll-Beförderungsmodus illustriert. Die Übergangsschritte sind wie folgt

1. Werkzeug 11 wie in 20A gezeigt positionieren.
2. Luftlager 25 einschalten, um Werkzeug 11 anzuheben.
3. Eine Vielzahl von Befestigungsbeinen 371 an Werkzeug 11 an Laufrollenbefestigungsklötzen 31 befestigen.
4. Schwenkfüße 373 bis auf 0,25 Zoll vom Boden nach unten einstellen.
5. Eine Vielzahl von Erhöhungsklötzen 375 unter das Werkzeug 11 schieben, an der Seite gegenüberliegend von der Seite des Werkzeugs 11, an der Befestigungsbeine befestigt sind.
6. Erhöhungsklötze 375 sind vorzugsweise aus Holzpfosten von vier Zoll mal vier Zoll gemacht und sollten an jeder Seite des Hubwindenklotzes 27 plaziert werden.
7. Luftlager 25 abschalten, wodurch man das Werkzeug 11 auf den Befestigungsbeinen 371 und Erhöhungsblöcken 375 ruhen lässt.
8. Herkömmliche Hubwinde 377 unter Hubwindenklotz 27 plazieren.
9. Werkzeug 11 mit Hubwinde 377 anheben, bis die Oberseite des Laufrollenbefestigungsklotzes 31 sich annähernd einundzwanzig Zoll über dem Boden befindet.
10. Laufrollen 29 befestigen.
11. Werkzeug 11 auf Laufrollen 29 absenken.
12. Laufrollen an Ort und Stelle blockieren, um das Werkzeug 11 daran zu hindern, sich zu bewegen.
13. Erhöhungsklötze 375 entfernen.
14. Hubwinde 27 entfernen.
15. Hubwinde 377 unter Hubklotz 27 an der gegenüberliegenden Seite von Werkzeug 11 positionieren.
16. Werkzeug 11 so anheben, dass die Oberseite des Laufrollenbefestigungsklotzes 31 sich etwa einundzwanzig Zoll über dem Boden befindet.
17. Erhöhungsklötze 375 an beiden Seiten von Hubwindenklotz 27 unter Werkzeug 11 plazieren.
18. Befestigungsbeine 371 entfernen.
19. Laufrollenbügel 29 an Laufrollenbefestigungsklötzen 31 befestigen.
20. Werkzeug 11 auf Laufrollen 29 absenken.
21. Erhöhungsblöcke 375 entfernen.
22. Hubwinde 377 entfernen.
23. Laufrollen 29 sicher an Ort und Stelle blockieren.

Diese Vorgehensweise sollte das Werkzeug 11 so auf vier Laufrollen 29 plazieren, dass ein Zwischenraum von etwa 3,1 Zoll zwischen dem Boden und dem unteren Teil der Luftlager 25 vorliegt. So montiert, kann das Werkzeug 11 durch Verrollen auf den Laufrollen 29 manuell bewegt werden. Dieser Roll-Betriebsmodus ist besonders nützlich, wenn das Werkzeug 11 aus einer kontrollierten Umgebung, wo der Boden relativ glatt und flach ist, in eine Umgebung bewegt werden muss, wo der Boden rauh und/oder geneigt ist, wie etwa eine Flughafenrollbahn oder Rollfeld. Es ist auch möglich, das Werkzeug 11 in dem Rollmodus von einem Standort zum anderen zu bewegen, wie etwa von einer Montagehalle zur anderen. Es wird bevorzugt, dass das Werkzeug 11 in die voll ausgefahrene Position gebracht wird, sodass das Schwerkraftzentrum von Werkzeug 11 sich über dem Zentrum des Grundtragbauteils 17 befindet.
Bezugnehmend auf 21 in den Zeichnungen ist eine Hängedruckknopftafel 401 zum Steuern des Werkzeugs 11 illustriert. Die Hängedruckknopftafel 401 umfasst eine Vielzahl von Druckknöpfen 403a, 403b, 405a, 405b, 407a, 407b, 409a, 409b, 411a, 411b, 413a und 413b. Die Druckknöpfe 403a und 403b bedienen den ersten Motor 79 und veranlassen das Schwenken des mittleren Bauteils relativ zu dem Grundtragbauteil 17 um die Achse 43. Diese Rotation entspricht dem ersten Rotations-Freiheitsgrad A um die Achse 43. Die Druckknöpfe 405a und 405b bedienen den vierten Motor 141, der das Vorwärts- und Rückwärtsneigen des Kippbauteils 161 um die Achse 124 veranlasst. Diese Rotation entspricht dem zweiten Rotations-Freiheitsgrad E. Die Druckknöpfe 407a und 407b bedienen den sechsten Motor 251 und veranlassen das Schwenken des Hubgestellbauteils 203 um die Achse 219. Diese Rotation entspricht dem dritten Rotations-Freiheitsgrad F. Die Druckknöpfe 409a und 409b bedienen den fünften Motor 179, wodurch sie das Verschiebeplattenbauteil 191 veranlassen, sich relativ zu dem Kippbauteil 161 in einer Translationsbewegung aufwärts und abwärts zu bewegen. Diese Translationsbewegung entspricht dem dritten Translations-Freiheitsgrad D. Die Druckknöpfe 411a und 411b steuern den dritten Motor 113 und veranlassen das Zapfenbauteil 111, sich in einer Translationsbewegung relativ zu dem oberen Plattenbauteil 91 nach rechts und links zu bewegen. Diese Translationsbewegung entspricht dem zweiten Translations-Freiheitsgrad C. Die Druckknöpfe 413a und 413b steuern den dritten Motor 113 und veranlassen das obere Plattenbauteil 91, sich relativ zu dem mittleren Bauteil 61 in einer Translationsbewegung vorwärts und rückwärts zu bewegen. Diese Translationsbewegung entspricht dem ersten Translations-Freiheitsgrad B.
In der bevorzugten Ausführung sind das Werkzeug 11 und die Hängedruckknopftafel 401 farbkodiert, um eine leichte Bedienung von Werkzeug 11 zu verschaffen. Beispielsweise sind die Druckknöpfe 403a und 403b auf der Hängedruckknopftafel 401 weiß gefärbt, und weiße visuelle Anzeichen, wie etwa ein Streifen weißes Klebeband, sind an dem Werkzeug 11 in Nähe der gekrümmten Lager 37a und 37b angebracht, um der Bedienperson eine deutliche Indikation zu verschaffen, dass ein Eindrücken der Druckknöpfe 403a und 403b das Werkzeug 11 dazu veranlasst, entlang den gekrümmten Lagern 37a und 37b zu schwenken. Die Druckknöpfe 405a und 405b sind schwarz gefärbt, und schwarze visuelle Anzeichen, wie etwa ein Streifen schwarzes Klebeband, sind auf dem Werkzeug 11 in Nähe der Achse 124 angebracht, um der Bedienperson eine deutliche Indikation zu verschaffen, dass das Eindrücken der Druckknöpfe 405a und 405b ein Kippen des Kippbauteils 161 um die Achse 124 verursacht. Die Druckknöpfe 407a und 407b sind grün gefärbt, und grüne Anzeichen, wie etwa ein Streifen grünes Klebeband, sind auf dem Werkzeug 11 in Nähe der Achse 129 angebracht, um der Bedienperson eine deutliche Indikation zu verschaffen, dass das Eindrücken der Druckknöpfe 407a und 407b ein Rotieren von Hubgestellbauteil 203 um die Achse 219 verursacht. Die Druckknöpfe 409a und 409b sind rot gefärbt, und rote visuelle Anzeichen, wie etwa ein Streifen rotes Klebeband, sind auf dem Werkzeug 11 in Nähe des Kippbauteils 161 angebracht, um der Bedienperson eine deutliche Indikation zu verschaffen, dass das Eindrücken der Druckknöpfe 409a und 409b ein Auf- und Abbewegen des Verschiebeplattenbauteils 191 verursacht. Die Druckknöpfe 411a und 411b sind gelb gefärbt, und gelbe visuelle Anzeichen, wie etwa ein Streifen gelbes Klebeband, sind auf dem Werkzeug 11 in Nähe der Vorderseite des oberen Plattenbauteils 91 angebracht, um der Bedienperson eine deutliche Indikation zu verschaffen, dass das Eindrücken der Druckknöpfe 411a und 411b ein Bewegen des Zapfenbauteils 119 nach rechts und links verursacht. Die Druckknöpfe 413a und 413b sind blau gefärbt, und blaue visuelle Anzeichen, wie etwa ein Streifen blaues Klebeband, sind auf dem Werkzeug 11 in Nähe der Oberseite des mittleren Bauteils 61 angebracht, um der Bedienperson eine deutliche Indikation zu verschaffen, dass das Eindrücken der Druckknöpfe 413a und 413b das obere Plattenbauteil 91 veranlasst, sich in der Vorwärts- und der Gegenrichtung zu bewegen.
In der bevorzugten Ausführung sind der erste Motor 79, zweite Motor 98, dritte Motor 113, vierte Motor 141, fünfte Motor 179 und sechste Motor 251 dazu konfiguriert, die entsprechenden Bauteile von Werkzeug 11 sehr langsam präzise zu bewegen. Zusätzlich sind die Motoren 79, 98, 113, 141 und 179 innerlich begrenzt, wie etwa durch Grenzschaltkästen, äußerlich, wie etwa durch externe Grenzschalter 115, oder mechanisch, wie etwa durch mechanische Kragen. Diese Begrenzungsmittel veranlassen die Motoren 79, 98, 113, 141, 179 und 251, abzuschalten und das Verfahren der entsprechenden Bauteile über vorbestimmte Grenzen hinaus zu verhindern. Die Motoren 79, 98, 113, 141, 179 und 251; die Lager 37a, 37b, 75a, 75b, 105a, 105b, 169a und 169b; und die mit Gewinde versehenen Wellen und Kugelumlaufspindeln 81, 99, 100 und 181 gestatten, dass das Werkzeug 11 bis zu einem Zwischenraum von etwa 0,005 Zoll zwischen einer Gondelspindel 507 (siehe 25F) und einem Spitzen-Rippenlager 513a und einen Innenlager 513b (siehe 25H) positionsgesteuert wird. Mit einem manuellen "Rütteln" an einem Flügel 511 (siehe 25H) kann diese Präzision bis auf 0,002 Zoll gebracht werden. Dieses "Rütteln" ist möglich, da der Flügel 511 im Vergleich zu dem Werkzeug 11 und der Gondel 207 relativ flexibel ist. In der Tat kann die letztendliche Ausrichtung der Gondelspindel 507 durch das Rütteln des Flügels 511 durchgeführt werden. Aus diesem Grund wird bevorzugt, dass das Werkzeug 11 manuell durch Steuerdruckknopfeingaben in die Hängedruckknopftafel 401 manövriert und umpositioniert wird, anstelle der Verwendung kostspieligerer und keineswegs genauerer computerisierter numerischer Steuersysteme.
Die Hängedruckknopftafel 401 umfasst einen Not-Ausschalteknopf 415, der, wenn er eingedrückt wird, jegliche Bewegung und Betrieb von Werkzeug 11 anhält. Um fortzufahren, muss der Druckknopf 415 entsperrt werden, indem der Druckknopf 415 in eine "EIN"-Position gedreht wird.
Bezugnehmend auf die 22A-22F in den Zeichnungen sind elektrische Schaltkreisdiagramme der Motorsteuerschaltkreise zur Steuerung des ersten Motors 79, zweiten Motors 98, dritten Motors 113, vierten Motors 141, fünften Motors 179 und sechsten Motors 251 illustriert. 22A ist der Motorsteuerschaltkreis für den zweiten Motor 98. 22B ist der Motorsteuerschaltkreis für den dritten Motor 113. 22C ist der Motorsteuerschaltkreis für den ersten Motor 79. 22D ist der Motorsteuerschaltkreis für den vierten Motor 141. 22E ist der Motorsteuerschaltkreis für den sechsten Motor 251. 22F ist der Motorsteuerschaltkreis für den fünften Motor 179. Es versteht sich, dass andere elektrische Schaltkreise eingesetzt werden können, um die Motoren 79, 98, 113, 141, 179 und 251 auf gleichartige Weise zu steuern.
Bezugnehmend auf die 23A-23E in den Zeichnungen sind elektrische Schaltkreisdiagramm für Motorrelaisschaltkreise für den ersten Motor 79, zweiten Motor 98, dritten Motor 113, vierten Motor 141, fünften Motor 179 und sechsten Motor 251 illustriert. Es versteht sich, dass andere elektrische Schaltkreise eingesetzt werden können, um die Motoren 79, 98, 113, 141, 179 und 251 auf gleichartige Weise zu steuern.
Bezugnehmend auf die 24A und 24B in den Zeichnungen sind elektrische Schaltkreisdiagramme für ein Energiesteuersystem für das Werkzeug 11 illustriert. Es versteht sich, dass andere elektrische Schaltkreise für das Energiesteuersystem von Werkzeug 11 eingesetzt werden können.
Das folgende sind die bevorzugten elektrischen Spezifikationen und für das Werkzeug 11. Es wird bevorzugt, dass 440 Volt Strom zur Verwendung durch das Werkzeug 11 verfügbar sind. Ein Stromkasten (nicht dargestellt) mit einer Mindestkapazität von 460 Volt, ein primärer Ein-Aus-Hebel und Schmelzsicherungs- oder Stromkreisunterbrecherschutz wird bevorzugt. Ein Transformatorkasten mit 3000 VA Kapazität zum Heruntertransformieren eines Teils des Stroms auf ein Niveau von 110 Volt wird bevorzugt einige der Elektromotoren benötigen jedoch 460 Volt. Das Einschalten des Hauptstromhebels (nicht dargestellt) wird die Sicherheitslampe 101 einschalten. Die Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 sind so angeschlossen, dass sie alle Motoren, sowohl von 110 Volt als auch 460 Volt, und die Sicherheitslampe 101 deaktivieren. Das Loslassen des Not-Ausschaltedruckknopfs 415 wird die Sicherheitslampe wieder einschalten und die Motoren veranlassen, für eine weitere Befehlseingabe von der Hängedruckknopftafel 401 bereit zu werden. Es wird bevorzugt, dass das Wiedereinschalten des Stroms oder Rückstellen der Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 oder 415 keinerlei energiebeaufschlagte Bewegung verursacht.
Es wird bevorzugt, dass die Grenzschalter, wie etwa die Grenzschalter 115, so angeschlossen sind, dass, wenn sie ausgelöst werden, jede weitere Bewegung in dieser jeweiligen Richtung angehalten wird. Der Steuerdruckknopf für die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird jedoch noch betriebsbereit sein, indem der Steuerdruckknopf für die entgegengesetzte Richtung eingedrückt wird. Eindrücken des Druckknopfs für die entgegengesetzte Richtung wird den ausgelösten Steuerdruckknopf reaktivieren. Die Aktivierung eines Grenzschalters wird keine anderen Grenzschalter, Motoren oder Bewegungen beeinträchtigen. Es versteht sich, dass die mechanische Begrenzung des sechsten Motors 251 gleichartige Resultate hat.
Die auswechselbare Einheit 15 hat ein Stromkabel (nicht dargestellt) als Teil der auswechselbaren Einheit 15 eingeschlossen. Das Stromkabel ist an dem sechsten Motor 251 befestigt und an dem Rückplattenbauteil 201 mit einer (nicht dargestellten) Rohrschelle befestigt, um sicherzustellen, dass keine Belastung oder Dehnung auf der Verbindung zwischen Kabel und Motor vorliegt. Die (nicht dargestellten) Motorbremsen sind so installiert, dass sie an dem zweiten Motor 98 und dritten Motor 113 angreifen, wenn der zweite Motor 98 und dritte Motor 113 ausgeschaltet sind. Starres elektrisches Leitungsmaterial sollte verwendet werden, wo dies möglich ist. Für bewegende Motoren sollten jedoch flexible Leitungen oder Panzerkabel verwendet werden, Stil und Material des flexiblen Kabels sind Optionen, solange die Installation sicher und gemäß üblichen elektrischen Normen durchgeführt ist. Die tragbare Hängedruckknopftafel 401 ist an den Verteilerkasten angeschlossen, vorzugsweise mit einem Kabel, das wenigstens fünfzehn Fuß lang ist. Das Kabel hat einen minimalen Abschirmschutz, um das Gewicht zu minimieren, das die Bedienperson umherziehen muss.
Bezugnehmend auf die 25A-25I in den Zeichnungen sind die Vorgehensweisen und Schritte für die Verwendung von Werkzeug 11 in der bevorzugten Ausführung des Installierens von Kipprotorgondeln an den Flügeln von Kipprotorflugzeugen illustriert und beschrieben. Wie oben festgehalten, kann das sechsachsige Ausricht- und Installationswerkzeug 11 in einer breiten Vielfalt von Anwendungen verwendet werden, insbesondere jeder Anwendung, worin es vorteilhaft ist, auswechselbare Bauteile mit einem oder mehreren Freiheitsgraden einzusetzen. Das Werkzeug 11 ist gut dazu geeignet, schwere Maschinenbauteile präzise hochzuhieven, zu manövrieren, auszurichten und aneinanderzukoppeln. Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Präzisionsinstallation der Gondeln von Kipprotorflugzeugen an die Flügel des Flugzeugs.
Der erste Schritt ist das Koppeln des Motorarmbauteils 205 an die Gondel 207, während die Gondel 207 sich noch auf dem Gondelaufbaustand (nicht dargestellt) befindet. Dies wird vollzogen, indem der Befestigungsflansch 309 mit dem Kipprotorgetriebe 311 ineinandergepasst wird, Unterlegscheiben (nicht dargestellt) an Ort und Stelle plaziert und Muttern 421 angezogen werden. Eine Gleitschraube 425 an dem hinteren Träger wird gelockert, bis eine Vielzahl von Ansatzschrauben 423 ausgerichtet und von Hand. angezogen werden. Dann wird die Gleitschraube 425 angezogen. Das Befestigungselement 285 wird dann von der Verlängerungsbaugruppe 281 entfernt.
Die auswechselbare Einheit 15 wird dann an die Basiseinheit 13 gekoppelt, indem die auswechselbare Einheit 15 mit einem Kran mit anderem Hubmechanismus (nicht dargestellt) angehoben wird und die auswechselbare Einheit 15 in Kontakt mit der Basiseinheit 13 bewegt wird. Die auswechselbare Einheit 15 wird dann elektrisch an die Basiseinheit 13 angeschlossen. Die tragbare Hängedruckknopftafel 401 ist dann in der Lage, alle Bewegungen des Werkzeugs 11 zu steuern. Dann wird aller Abraum auf dem Boden zwischen dem Werkzeug 11 und dem Gondelaufbaustand (nicht dargestellt) weggeräumt.
Mit allen Not-Ausschaltedruckknöpfen 35 und 415 in die "Stop"-Position gedrückt und dem gesamten Strom zu Werkzeug 11 abgeschaltet, wird die elektrische Netzschnur in die Stromquelle eingestöpselt. Der Stromhebel wird dann in die "Ein"-Position bewegt. Alle Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 und 415 werden dann in die "Ein"-Position bewegt. Die Sicherheitslampe 101 wird dann aufleuchten. Dann wird der sechste Motor 251 aktiviert, um die austauschbare Einheit 15 parallel zum Boden zu bringen. Dann werden die anderen fünf Motoren aktiviert, um die restlichen Bauteile in der Mitte ihrer Verfahrgrenzen zu zentrieren. Dann werden alle Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 und 415 in die "Stop"-Position gesetzt und wird der Stromhebel auf "Aus" geschaltet. Das Werkzeug 11 ist jetzt bereit, um von den Luftlagern 25 in den Schwebestand gebracht und befördert zu werden.
Mit dem Luftlagerpumpenventil (nicht dargestellt) in der "Aus"-Position werden die Luftlager 25 an die Druckluftquelle angeschlossen. Die Druckluft wird dann für die Luftlager 25 auf einen vorbestimmten Druck und Durchflussmenge eingeschaltet, sodass das Werkzeug 11 sich um etwa zwei Zoll anhebt. Das Werkzeug 11 wird dann manuell manövriert, bis die Befestigungsklötze 295a und 295b grob zu den Befestigungsklötzen 307 und 307b ausgerichtet, jedoch noch stets um etwa drei Zoll außerhalb der Gondel 207 sind. Die Luftlager 25 werden dann ausgeschaltet, sodass das Werkzeug 11 wieder auf dem Boden steht.
Dann wird der Strom wieder zu Werkzeug 11 zugeführt und die Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 und 415 werden in die "Ein"-Position geschaltet. Die Befestigungsklötze 295a und 295b werden dann durch Verwendung der Hängedruckknopftafel 401 in Kontakt mit den Befestigungsklötzen 307 und 307b gebracht; zu diesem Zeitpunkt sind die Befestigungsklötze 295a und 295b jedoch nicht mit den Befestigungsklötzen 307 und 307b verbolzt. Das Befestigungselement 285 wird dann locker an dem Verlängerungselement 281 befestigt. Unter Verwendung der Hängedruckknopftafel 401 werden kleine Positionsanpassungen vorgenommen, um es dem Umkehrarmstift 290 zu gestatten, in die Gondel 207 zu gehen. Die Umkehrarmmutter 292 wird dann von Hand angezogen. Dann werden, unter Verwendung der Hängedruckknopftafel 401, kleine Positionsanpassungen vorgenommen, um das Motorstangenbauteil 205 und das Hubgestellbauteil 203 ineinanderzupassen.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Gondel 207 bereit, um von dem Gondelaufbaustand befreit zu werden. Die Gondel 207 wird durch Verwendung des roten Knopfs 409b der Hängedruckknopftafel 401 angehoben. Die Gondel 207 wird dann unter Verwendung des blauen Knopfs 413a eingefahren. Die Gondel 207 wird eingefahren, bis das obere Plattenbauteil 91 etwa 0,5 Zoll von der voll eingefahrenen Position entfernt ist. Dann werden die Not-Ausschaltdruckknöpfe 35 und 415 eingedrückt und wird der Strom zu dem Werkzeug 11 ausgeschaltet.
In diesem Stadium werden die Luftlager 25 aktiviert und werden dazu verwendet, das Werkzeug 11 etwa zwei Zoll vom Boden abzuheben. Das Werkzeug 11 wird dann manuell von dem Gondelaufbaustand weggedrückt. Dann werden die Luftlager 25 abgeschaltet, sodass das Werkzeug 11 wieder auf dem Boden aufsteht. Dann wird der Strom zum Werkzeug wieder eingeschaltet. Die Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 und 415 werden dann in die "Ein"-Position gedreht. Unter Verwendung des roten Knopfs 409a wird die Gondel 207 auf einen Punkt auf dem halben Verfahrweg abgesenkt. Dann werden die Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 und 415 eingedrückt, um das Werkzeug 11 anzuhalten, und der Strom zu Werkzeug 11 wird ausgeschaltet.
Das Werkzeug 11 umfasst ein Präzisionszielsystem. Das Zielsystem umfasst einen herkömmlichen Laser 501, der in eine Laserhalterung 503 installiert ist. Die zugehörigen Elektrokabel (nicht dargestellt) werden durch eine Endöffnung 505 zurückgeführt. Die Laserhalterung 503 wird dann auf eine Gondelspindel 507 geschoben und durch eine Vielzahl von Nylon-Stellschrauben 509a und 509b gesichert. Der Laser 501 ist zu diesem Zeitpunkt nicht mit einer Stromquelle verbunden. Ein Flügel 511 wird dann, während er an einem Flügelaufbaustand (nicht dargestellt) befestigt ist, angehoben und auf dieselbe Höhe abgeglichen wie die Gondel 207, und vorzugsweise in einer horizontalen Position. Es kann notwendig sein, eine Flügelhubwinde (nicht dargestellt) an dem gegenüberliegenden Flügel zu verwenden, um diese Ausrichtung zu vollziehen.
In diesem Stadium werden die Luftlager 25 aktiviert, sodass das Werkzeug 11 und die Gondel 207 etwa zwei Zoll vom Boden abgehoben werden. Dann wird das Werkzeug 11 manuell zum Flügel 511 hin manövriert und grob zu einem kugelförmigen Spitzen-Rippen-Lager 513a und einem kugelförmigen Innenlager 513b ausgerichtet, wobei ein Zwischenraum zwischen der Vorderseite der Laserhalterung 503 und der Vorderseite eines Tragekanisters 515 von etwa 4,4 Zoll ± etwa ein Zoll aufrechterhalten wird. Dann werden die Luftlager 25 ausgeschaltet, während die Position von Werkzeug 11 aufrechterhalten wird, bis das Werkzeug 11 auf dem Boden aufsteht. Ausricht-Zielbuchsen 517a und 517b werden dann durch das Spitzen-Rippenlager 513a und Innenlager 513b installiert. Die Ausricht-Zielbuchse 517a umfasst einen externen Endverschluss 518, und die Ausricht-Zielbuchse 517b umfasst einen inneren Endverschluss 520. Die Ausricht-Zielbuchse 517b umfasst auch eine Röhrensichtöffnung 519, die so positioniert ist, dass ein Fadenkreuz (nicht dargestellt) auf dem Zentrum des Innen-Endverschlusses 520 von der Bedienperson durch eine Öffnung 521 im Flügel 511 gesehen werden kann. Dann wird der Laser 501 an eine Stromquelle (nicht dargestellt) angeschlossen. Dann wird der elektrische Strom zu dem Werkzeug 11 eingeschaltet und werden die Not-Ausschaltedruckknöpfe 35 und 415 in die "Ein"-Position geschaltet.
Der Laser 501 wird dann, unter Verwendung der Hängedruckknopftafel 401 und visueller Inspektion durch die Öffnung 521, zu dem Fadenkreuz auf dem Innen-Endverschluss 520 ausgerichtet. Nach dieser anfänglichen Laserausrichtung werden die Ausricht-Zielbuchsen 517a und 517b vorsichtig entfernt, sodass das kugelförmige Rippenspitzenlager 613a und kugelförmige Innenlager 513b nicht aus der Ausrichtung bewegt werden. Ein Buchsenziel 523 wird anstelle der Ausrichtzielbuchse 517b in das kugelförmige Innenlager 513b installiert. Unter Verwendung von Druckknopf 413b an der Hängedruckknopftafel 401 wird die Gondel 207 langsam vorwärtsbewegt, um die Ausrichtung zu bestätigen. Wenn der vom Laser 501 auf dem Buchsenziel 523 erzeugte Punkt sich von dem Zielfadenkreuz wegbewegt, wird die Richtung notiert, die Gondel 207 wird zurückgezogen, und die Ausricht-Zielbuchsen 517a und 517b werden wieder installiert, und die anfänglichen Laserausrichtschritte werden wiederholt.
Sobald eine akzeptable Ausrichtung erzielt worden ist, wird die Gondel 207 vollständig zurückgezogen. Dann wird der Laser 501 ausgeschaltet und entfernt, indem die Laserhalterung 503 von der Gondelspindel 507 entfernt wird. Dann wird das Buchsenziel 523 von dem kugelförmigen Innenlager 413b entfernt. Als Schutzmaßnahme werden die Endgewinde der Gondelspindel 507 mit Teflonband (nicht dargestellt) umwickelt. An diesem Punkt ist es wichtig, dass der Flügel 511 stationär gehalten wird. Dann wird, unter Verwendung des Druckknopfs 413b auf der Hängedruckknopftafel 401, die Gondel langsam vorwärtsbewegt, um die Installation der Gondel 207 am Flügel 511 zu beginnen. Herkömmliche Industrieendoskope (nicht dargestellt) sollten zur Überwachung der Vorschubbewegung der Gondelspindel 507 in den Flügel 511 verwendet werden. Jegliche andere Einstellungen an dem Werkzeug 11 sollten je nach Bedarf vorgenommen werden. Die Gondel 207 sollte nach innen vorgeschoben werden, bis die Gondelspindel 507 eine geeignete Position erreicht hat. Es kann erforderlich sein, entweder die Gondel 207 oder den Flügel 511 manuell leicht zu "rütteln", um die notwendigen Zwischenräume zu erhalten.
Sobald die Gondel 207 richtig in den Flügel 511 installiert worden ist, wird das Teflonband von den Endgewinden der Gondelspindel 507 entfernt und wird die Gondelspindel 507 sicher an ihrem Platz befestigt. Dann wird das Motorarmbauteil 205 von Kipprotorgetriebe 311 und Motorträger 315 gelöst. Das Befestigungselement 285 wird dann von dem Kipprotorgondelträger 301 (siehe 17A) gelöst. Letzte innere Einstellungen können durch Anziehen der Gondelspindel 507 an ihren Platz vorgenommen werden. Nachdem alle erforderlichen Verbindungen vorgenommen worden sind, werden das Motorarmbauteil 205 und Befestigungselement 285 vollständig entfernt. Dann wird das Werkzeug 11 unter Verwendung des Druckknopfs 413a an der Hängedruckknopftafel 401 wegbewegt. Die obige Vorgehensweise wird dann für die andere Gondel an dem Kipprotorflugzeug wiederholt.
Das Werkzeug 11 und die hierin ausgeführten Spezifikationen und Vorgehensweisen verschaffen erhebliche Einsparungen an Zeit, Arbeit und Materialien. Weniger Arbeitskräfte können Gondeln an Kipprotorflugzeugen in einer beträchtlich reduzierten Zeit installieren. Da das Werkzeug 11 eine Gondel mit sehr hoher Präzision manövrieren kann, wird das Beschädigungsrisiko für diese kostspieligen Teile drastisch reduziert. Da das Werkzeug 11 zwei Beförderungsbetriebsarten hat, gestattet die vorliegende Erfindung die Durchführung gewisser Reparaturen oder Installationen an einem Flugzeug, ohne dass das Flugzeug in die Montagehalle gebracht werden muss. Die vorliegende Erfindung verbessert die Sicherheit durch Verringern der Anzahl von Arbeitskräften, die zum Installieren einer Gondel notwendig sind, und durch Beseitigung des Bedarfs an Deckenlaufkränen. Es versteht sich, dass die obige Vorgehensweise für andere Anwendungen modifiziert würde. Zusätzliche Schritte können erforderlich sein, und manche Schritte würden unterlassen.

Claims

Ausricht- und Installationsvorrichtung mit sechs Freiheitsgraden, wobei die Ausricht- und Installationsvorrichtung (11) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: eine Basiseinheit (13); und eine Vielzahl von auswechselbaren Einheiten (15), wobei jede auswechselbare Einheit (15) gestaltet ist zur lösbaren Verbindung mit der Basiseinheit (13); wobei die Basiseinheit (13) einige der Freiheitsgrade und jede auswechselbare Einheit (15) die restlichen Freiheitsgrade aufweist wenn die auswechselbare Einheit (15) mit der Basiseinheit (13) verbunden ist.
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (13) fünf Freiheitsgrade und jede auswechselbare Einheit (15) einen Freiheitsgrad aufweist, wenn die auswechselbare Einheit (15) mit der Basiseinheit (13) verbunden ist.
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (13) aufweist: einen stationären Grundtragbauteil (17); einen mittleren Bauteil (61), der schwenkbar mit dem Grundtragbauteil (17) verbunden ist; einen oberen Plattenbauteil (91), der verschiebbar mit dem mittleren Bauteil (61) verbunden ist; einen Zapfenbauteil (111), der verschiebbar mit dem oberen Plattenbauteil (91) verbunden ist, wobei der Zapfenbauteil (111) eine horizontale Schwenkachse (124) aufweist; und einen kippbaren Bauteil (161), der schwenkbar mit dem Zapfenbauteil (111) verbunden ist zur Rotation um die horizontale Drehachse (124).
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede auswechselbare Einheit (15) aufweist: einen Tragplattenbauteil (201), der lösbar mit der Basiseinheit (13) verbunden ist; einen Hubrahmenbauteil (203), der schwenkbar mit dem Tragplattenbauteil (201) verbunden ist; und einen Motortragarmbauteil (205), der lösbar mit dem Hubrahmenbauteil (203) verbunden ist.
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer des Tragplattenbauteiles (201), des Hubrahmenbauteiles (203) oder des Motortragarmbauteiles (205) einer auswechselbaren Einheit (15) spiegelbildlich ist zu dem entsprechenden Bauteil an einer anderen auswechselbaren Einheit (15).
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung desweiteren aufweist: einen ersten Transportmodus zum Transportieren der Ausricht- und Installationsvorrichtung (11) in einer kontrollierten Umgebung; und einen zweiten Transportmodus zum Transportieren der Ausricht- und Installationsvorrichtung (11) in einer nicht kontrollierten Umgebung.
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transportmodus durch Schweben auf Luftlagern (25), und der zweite Transportmodus durch Rollen auf entfernbaren Laufrollen (29) erfolgt.
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch: ein Zielsystem zum Ausrichten der Ausricht- und Installationsvorrichtung (11).
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielsystem aufweist: einen Laser (501); mindestens ein Zielelement (517a, 517b, 518, 520).
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch: einen separaten elektronischen Motor (79, 98, 113, 141, 179, 251) zum Betätigen der Ausricht- und Installationsvorrichtung in jedem Freiheitsgrad.
Ausricht- und Installationsvorrichtung nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch: ein farblich codiertes Steuersystem; wobei jeder Freiheitsgrad angezeigt ist durch eine verschiedene, gefärbte, sichtbare Markierung an einer ausgewählten Stelle auf der Ausricht- und Installationsvorrichtung (11).