專利名稱：一種對接裝置的對接方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對接裝置的對接方法，具體涉及一種遮篷裝置展開方法，尤其涉及一種包括在與飛機對接之前就能夠自適應地具有與飛機表面弧度吻合的外形的對接框架的遮篷裝置的展開方法。
背景技術：
飛機登機橋是一款現(xiàn)代客機慣常使用的機場設備，它們被用作登機的入口，可供乘客從航站樓進入客機內(nèi)部。這種登機橋通常在其端部都具有一個遮篷裝置，它跨接于登機橋與飛機之間的空間中，從而可以保護登機人員不受到惡劣氣候條件的影響。專利文獻CN100355628C公開了一種飛機乘客航梯或飛機登機橋密封裝置，包括一張緊在一連接地板上方的折棚，其中所述折棚在其一開口端上具有一柔性框架，在其另一端處設置在一用來固定在飛機乘客航梯或飛機登機橋上的門形框架上，其中所述柔性框架在所述折棚伸出時貼合在飛機外殼上，并且其中設有一用于所述折棚的操縱裝置，以展開或合攏所述折棚，其中所述操縱裝置包括卷繞裝置和由蓄能裝置、多連桿構成的制動致動機構。專利文獻CN100528688C公開了一種遮蓬裝置，用于飛機的登機橋，包括柔性框架，設置在該遮蓬裝置的一開口端，用于在該遮蓬裝置展開時貼合到該飛機的外殼；門形框架，設置在該遮篷裝置的另一開口端，用于連接到該登機橋；可展開的折篷，跨接在該柔性框架和該門形框架之間，并連接到該柔性跨接和該門形框架的頂部和兩側(cè)，還包括至少兩個彼此獨立的操縱機構，用于驅(qū)動該遮蓬裝置展開和/或合攏，所述操縱機構由卷繞裝置和單個蓄能裝置構成。專利文獻CN101910001A公開了一種用于移動式登機橋的吻接裝置，包括:充氣部，其附接到所述移動式登機橋的遮蓬的端部并且能夠注入空氣；和緩沖材料，其設置在所述充氣部內(nèi)，并且所述緩沖材料即使在從所述充氣部中排出空氣時仍保持固定形狀。專利文獻US5267368A公開了一種登機橋遮篷裝置，其使用致動器推動可折疊對接框架實現(xiàn)與飛機艙門的對接。因此可以看出，現(xiàn)有技術在實現(xiàn)遮篷裝置與機身對接時通常都采用了蓄能裝置，例如氣彈簧等和卷繞裝置配合使用，或者液壓致動器，文獻CN100355628C還使用了多個連桿或懸臂結(jié)構；而為了盡可能使得對接框架緊密貼合機身，且減少遮篷裝置對于飛機機身外殼可能造成的傷害，現(xiàn)有技術中的對接框架還多采用柔性框架，尤其文獻CN101910001A還都采用帶有緩沖材料的充氣裝置。但是，現(xiàn)今的飛機彼此之間的差異都較大，其外輪廓的曲率變化也都較大，特別是機首過渡區(qū)域內(nèi)有時還存在很大的彎角，使得現(xiàn)有的登機橋遮篷裝置很難精確地貼合到飛機外殼上，進而留存縫隙。這些縫隙在惡劣條件下是極為不利的，特別是雨雪天氣，很容易導致水分進入飛機內(nèi)部或淋濕旅客，還可能在登機橋或機身內(nèi)部造成濕滑風險。前述文獻中通過蓄能裝置或致動器，例如氣彈簧、液壓致動器推動對接柔性框架的頂部，使遮篷裝置貼合到機身外殼，由于此種情況下，對接框架是被動的被推壓到機身上，一方面致動結(jié)構較為復雜，另一方面柔性框架在面對多種機身曲率時，通常也難以十分緊密地貼合到機身外殼上。況且，為了實現(xiàn)緊密貼合，氣彈簧、液壓致動器一般也需要提供較大推力，因此難免對機身外殼造成損害。文獻CN202379091U公開了一種登機橋接機測距傳感裝置，包括安裝在接機口端部的緩沖膠管，所述緩沖膠管上安裝有測距傳感裝置，所述緩沖膠管的一側(cè)上開有探測孔，所述測距傳感裝置的傳感器探頭與所述探測孔正對設置。其主要用于反應緩沖膠管的變形程度，并及時通知控制系統(tǒng)發(fā)出制動信號，防止對機身造成較大沖擊。但是它所采用的展開結(jié)構仍屬于常規(guī)的現(xiàn)有技術，其也無法解決上述問題。文獻CN101287649B公開了一種將登機橋自動對接到艙門上的方法，其采用激光測距儀和計算機控制裝置實現(xiàn)登機橋與飛機艙門的自動對接。上述兩篇文獻對于激光測距儀的使用方法仍然比較單一。因此，現(xiàn)有技術中的遮篷裝置展開方法普遍存在下列缺陷:由于蓄能裝置或致動器施力點單一，柔性框架難以適應各種飛機表面曲率，靈活性和密封性都較差；而為了將柔性框架緊密地貼合機身外殼，通常施加的力都比較大，容易損害機身外殼，另外由于蓄能裝置或致動器通常在遮篷裝置觸及機身外殼后才開始工作，因此容易因為自身故障或系統(tǒng)失誤造成過載，嚴重損害機身外殼；缺乏乘客登機過程實時檢測和警報裝置，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明提供了一種遮篷裝置的展開方法，所述遮篷裝置包括門形框架、對接框架和可伸縮地板，可伸縮地板包括位于前端的可伸縮部，該可伸縮部利用第一致動器實現(xiàn)伸縮，所述對接框架包括硬質(zhì)框架和柔性框架，門形框架和硬質(zhì)框架之間連接有收放機構和蓄能裝置，硬質(zhì)框架鉸接于地板，柔性框架固接于可伸縮部前端，地板層可伸縮部前端兩個側(cè)端部以及硬質(zhì)框架兩側(cè)分支上還分別設置有測距儀；硬質(zhì)框架和柔性框架之間連接有多個第二致動器；所述硬質(zhì)框架的側(cè)向分支在寬度上要寬于柔性框架的側(cè)向分支，硬質(zhì)框架上的測距儀安裝于所述多出的寬度上，其特征在于該方法包括如下步驟:開啟所述激光測距儀測量柔性框架距離飛機機身的距離，在遮篷裝置垂直朝向飛機前進而在接近所要對接的飛機一定距離時，暫時停止遮篷裝置靠近飛機的運動；利用多個激光測距儀測量得到的距離和致動器控制柔性框架變形:控制器接收測距儀所測量到的距離值生成所要對接的機身外殼弧度曲線，基于該曲線生成具有前述弧度的變形后柔性框架位置數(shù)據(jù)，進一步確定第一致動器和各第二致動器伸縮量，并據(jù)此致動所述第一和第二致動器，從而使得變形后的柔性框架與所要對接的機身外殼具有相同的表面曲率；繼續(xù)控制遮篷裝置前進，在地板前端的激光測距儀測量距離達到預定值時，制動登機橋；控制器控制卷繞機構釋放蓄能裝置，使其將對接框架緊密地壓合于機身外殼。優(yōu)選地，所述一定距離優(yōu)選為I米。優(yōu)選地，所述預期值與測距儀相對于柔性框架邊緣的安裝位置有關。優(yōu)選地，如果在乘客登機過程中遮篷裝置相對于機身外殼發(fā)生偏斜或脫離，控制器能夠據(jù)此控制報警裝置發(fā)出警報，并再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至激光測距儀能測量到距離重新進入安全范圍。根據(jù)本發(fā)明的遮篷裝置展開方法具有如下優(yōu)點:(1)由于本發(fā)明利用多個測距儀和致動器來變形柔性框架，因此能夠很好地適應各種不同的飛機表面曲率，且能夠具備很好的密封性；(2)由于本發(fā)明的對接框架在觸及機身外殼之前已經(jīng)完成變形，因此能夠防止致動器由于自身故障或系統(tǒng)失誤而過載；(3)本發(fā)明所采用的測距傳感器能夠?qū)崟r檢測對接情況，并發(fā)出警報，因此更加安全。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的遮篷裝置的縱向截面圖；圖2示意性地顯示了致動器與測距儀的安裝關系；圖3示意性地模擬了本發(fā)明中的折棚裝置的柔性框架的變形方式。
具體實施例方式參照附圖1，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的遮篷裝置I，該遮篷裝置I包括門形框架2和對接框架3，對接框架3直接用于實現(xiàn)遮篷裝置I與飛機機身外殼的對接。對接框架3包括硬質(zhì)框架4以及將會與機身外殼直接接觸的柔性框架5，柔性框架5由柔性材料制成，但該材料的延展性較差，例如塑料。柔性框架四周還可進一步地包括緩沖材料、充氣墊或彈性可變性管等等。遮篷裝置還進一步包括地板層6，其中該地板層是一種可伸縮式地板，其包括一可伸縮部11，該可伸縮部利用例如處于地板層內(nèi)部的致動器，例如液壓致動器12實現(xiàn)伸縮運動，該液壓致動器12可是設置于地板層中間位置的一個，也可以是分別設置于兩端的兩個，當然也可以是其他數(shù)量。門形框架2固定連接于地板層6。硬質(zhì)框架4則樞轉(zhuǎn)地鉸接于遮篷裝置I的地板層6，硬質(zhì)框架4也可以包括能夠阻止其樞轉(zhuǎn)的扣鎖裝置；并且門形框架2和硬質(zhì)框架6之間使用蓄能裝置和回收卷繞機構8，蓄能裝置例如可以是氣彈簧7。柔性框架可以固接于地板的可伸縮部11的前端，但作為一種選擇，也可以鉸接設置在該伸縮地板上。為了增加入口面積，優(yōu)選地，硬質(zhì)框架4和柔性框架也可以設置于地板層的外側(cè)面上。在每一側(cè)上，硬質(zhì)框架4和柔性框架5之間連接有多個致動器(為了能夠適應各種機身表面曲率，在成本能夠接受范圍內(nèi)，致動器的數(shù)量優(yōu)選為越多越好)，例如液壓致動器9，出于簡化考慮，在本實施例中，此處的液壓致動器的數(shù)目為三個，分別水平地設置于硬質(zhì)框架4和柔性框架5之間。這三個致動器優(yōu)選地分散地分布在柔性框架的每一側(cè)上，但多個致動器中優(yōu)選地最少有一個設置在柔性框架的每一側(cè)分支的頂端，以利于柔性框架與機身外殼的貼合。致動器一端與柔性框架5進行鉸接，而另一端則與硬質(zhì)框架4鉸接。地板層可伸縮部11的前端兩個側(cè)部以及硬質(zhì)框架4兩側(cè)分支上還分別設置有測距傳感器10、13，該測距儀可以例如是超聲波測距儀、紅外線測距儀或者是激光測距儀，本實施例中優(yōu)先選擇激光測距儀。測距儀在硬質(zhì)框架4上的安裝可以采用眾所周知的常規(guī)手段，例如可采用支架的形式安裝在硬質(zhì)框架上，而且該激光測距儀也可以設置于硬質(zhì)框架4上的開孔之中。硬質(zhì)框架4上的測距儀數(shù)量可以與致動器數(shù)量相同也可以不同。地板層前端的所設置的激光測距儀可以設置于地板層前端的鉆孔中。它們的設置位置如圖2所示意性示出的那樣，硬質(zhì)框架4的側(cè)向分支在寬度上要略寬于柔性框架5，這樣致動器安裝點與測距儀安裝點在框架分支的寬度上錯開，從而使得柔性框架不會阻擋測距儀的光線，當然如果將硬質(zhì)框架上的致動器安裝點連成一條直線，測距儀安裝點也連成一條直線的話，這兩條直線也是應該盡量靠近的，以利于后期的弧度模擬。在視野允許范圍內(nèi)，測距儀在硬質(zhì)框架上也應盡量分散安裝(由于地板上安裝有測距儀，因此硬質(zhì)框架底部附近無需再安裝)，以利于精準地獲取機身外殼的表面弧度。硬質(zhì)框架上的測距儀應處于同一豎直線上。硬質(zhì)框架、柔性框架和門形框架之間的空間的外圍四周鋪設有折棚。
遮篷裝置I還包括例如設置在門形框架3后側(cè)上部的控制器(未示出)，用于接收激光測距儀所獲取的信號并且控制液壓致動器9、12和卷繞機構8的操作，另外還控制器還控制一個報警裝置。因此該控制器能夠具有如下功能:當由于乘客登機引起登機橋相對于飛機外殼震顫，進而導致登機橋?qū)涌蚣苊撾x機身外殼較大距離(例如是10厘米)時發(fā)出警報告誡乘客暫緩行動，并再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至激光測距儀能測量到距離重新進入安全范圍(解除警報)。下面詳細地介紹一下本發(fā)明中的遮篷裝置I的操縱方法。首先，在遮篷裝置與機身外殼接觸之前，在登機橋使用初期，打開遮篷裝置上的激光測距儀測量柔性框架距離飛機機身的距離，在登機橋垂直朝向飛機 前進(可利用設置于地板層前端部的兩個測距儀，如果它們兩個測量的距離相等，說明登機橋正垂直朝向飛機前進)，而在接近所要對接的飛機一定距離時，該距離(優(yōu)選為地板層所設置的測距儀測量的數(shù)據(jù))可以是0.5-5米之間的任一選定值時，優(yōu)選I米，暫時停止登機橋靠近飛機的運動，控制器根據(jù)各激光測距儀測量到的距離值控制各致動器(包括設置于地板層和柔性框架上的全部測距儀和致動器)進行各自的伸縮以變形柔性框架。參照附圖3，其示意性地模擬了本發(fā)明中的遮篷裝置的柔性框架的變形方式。首先利用硬質(zhì)框架和地板層上的測距儀所測量到的距離機身的距離(激光測距儀13測量到的距離應加上初始時測距儀10和13之間在水平方向上的距離)，經(jīng)由控制器模擬生成所要對接的機身外殼表面弧度，如標記101所示；然后向?qū)涌蚣芷揭?由于地板只可水平伸縮)該弧度曲線直至該弧線與柔性框架上點107相交位置，事實上該點是可以任意選擇的，例如是柔性框架中點或者三分之二高度處，優(yōu)選的方式是能夠盡量節(jié)省致動器的作動量。因此根據(jù)柔性框架分支的長度(由于其伸展性差，此處忽略伸展長度)可以得知變形后的柔性框架應如標記102所示那樣。進而變形后，(模擬的硬質(zhì)框架106保持不動)相關致動器的伸長或回縮長度就可以計算得出。隨后控制器按照前述計算量來致動本發(fā)明的液壓致動器即可實現(xiàn)變形后的柔性框架能夠具有與所要結(jié)合的機身外殼相同的弧度。該圖中的標記103、104、105分別代表模擬中的柔性框架、伸縮后的致動器和初始位置的致動器。另外，為了能夠更加精確地確保柔性框架的變形，本發(fā)明還可以在致動器與硬質(zhì)框架之間設置輔助致動器(未示出)，由于模擬致動器104在框架變形過程中的偏轉(zhuǎn)角度可以按照上述方法計算得出，因此可以使用輔助致動器按照所計算的角度來偏轉(zhuǎn)柔性框架和硬質(zhì)框架之間的致動器。所述計算過程可由控制器完成，而相關數(shù)學計算方法都是所屬領域的公知常識。這一過程中，框架兩側(cè)可以分別獨立操作，也就是說柔性框架兩側(cè)的變形在需要時可以是不同的，這對于艙門周邊出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)角時是非常有利的，因此本發(fā)明在對接過程中具有十分突出的靈活性。而且本發(fā)明中的致動器在對接之前就完成了致動，因此不會由于自身的故障或因控制系統(tǒng)失誤而出現(xiàn)過載。在此之后，即繼續(xù)控制登機橋前進，并在逐漸接近飛機機身時(根據(jù)地板前端的激光測距儀測量距離與預期值的比較，所述預期值與測距儀相對于柔性框架邊緣的安裝位置有關)減慢登機橋前進速度，直至柔性框架貼合于機身外殼時(根據(jù)地板可伸縮部前端的激光測距儀測量距離與預期值的比較)即制動登機橋。然后控制器控制卷繞機構釋放蓄能裝置，使其將對接框架緊密地壓合于機身外殼，由于本發(fā)明中的柔性框架由致動器操縱變形，因此本發(fā)明中的蓄能裝置無需向現(xiàn)有技術中那樣施加較大的推力，因此也就降低了遮篷裝置對機身外殼造成傷害的風險。在乘客登機過程中，由于外部條件或者是乘客的重量擠壓導致遮篷裝置相對于機身外殼發(fā)生偏斜或脫離，由于激光測距儀能測量到距離的變化，因此如果柔性框架與機身外殼的距離達到一個預定閾值(例如是10厘米)的話，控制器能夠據(jù)此控制報警裝置發(fā)出警報，并再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至激光測距儀能測量到距離重新進入安全范圍。由于本發(fā)明中的接合框架在貼合機身外殼之前就具有了機身外殼的表面弧度，因此能夠改善了密封性能，同時減小了對機身蒙皮造成損害的風險。另外還具有警報和重新修正貼合程度的優(yōu)點。以上未作詳細說明的都是所屬領域的公知常識。本領域技術人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容和所掌握的本領域技術對本發(fā)明內(nèi)容做出替換或變型，但是這些替換或變型都不應視為脫離本發(fā)明構思的，這些替換或變型均在本發(fā)明要求保護的權利范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種遮篷裝置的展開方法，所述遮篷裝置包括門形框架(2)、對接框架(3)和可伸縮地板(6)，可伸縮地板(6)包括位于前端的可伸縮部(11)，該可伸縮部利用第一致動器(12)實現(xiàn)伸縮，所述對接框架(3)包括硬質(zhì)框架(4)和柔性框架(5)，門形框架(2)和硬質(zhì)框架(4)之間連接有收放機構(8)和蓄能裝置(7)，硬質(zhì)框架(4)鉸接于地板(6)，柔性框架(5)固接于可伸縮部(11)前端，地板層可伸縮部(11)前端兩個側(cè)端部以及硬質(zhì)框架(4 )兩側(cè)分支上還分別設置有測距儀(10，13);硬質(zhì)框架(4)和柔性框架(5)之間連接有多個第二致動器(9);所述硬質(zhì)框架(4)的側(cè)向分支在寬度上要寬于柔性框架(5)的側(cè)向分支，硬質(zhì)框架上的測距儀安裝于所述多出的寬度上，其特征在于該方法包括如下步驟:開啟所述激光測距儀測量柔性框架距離飛機機身的距離，在遮篷裝置垂直朝向飛機前進而在接近所要對接的飛機一定距離時，暫時停止遮篷裝置靠近飛機的運動；利用多個激光測距儀測量得到的距離和致動器控制柔性框架變形:控制器接收測距儀所測量到的距離值生成所要對接的機身外殼弧度曲線，基于該曲線生成具有前述弧度的變形后柔性框架位置數(shù)據(jù)，進一步確定第一致動器和各第二致動器伸縮量，并據(jù)此致動所述第一和第二致動器，從而使得變形后的柔性框架與所要對接的機身外殼具有相同的表面曲率；繼續(xù)控制遮篷裝置前進，在地板前端的激光測距儀測量距離達到預定值時，制動登機橋；控制器控制卷繞機構釋放蓄能裝置，使其將對接框架緊密地壓合于機身外殼。
2.根據(jù)權利要求1所述的遮篷裝置的展開方法，其特征在于所述一定距離優(yōu)選為I米。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的遮篷裝置的展開方法，其特征在于所述預期值與測距儀相對于柔性框架邊緣的安裝位置有關。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一個所述的遮篷裝置的展開方法，其特征在于如果在乘客登機過程中遮篷裝置相對于機身外殼發(fā)生偏斜或脫離，控制器能夠據(jù)此控制報警裝置發(fā)出警報，并再次啟動卷繞裝置釋放蓄能裝置或者啟動液壓致動器，直至激光測距儀能測量到距離重新進入安全范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對接裝置的對接方法，具體提供了一種遮篷裝置展開方法，包括如下步驟開啟所述激光測距儀測量柔性框架距離飛機機身的距離，在登機橋垂直朝向飛機前進而在接近所要對接的飛機一定距離時，暫時停止登機橋靠近飛機的運動；利用多個激光測距儀測量得到的距離和致動器控制柔性框架變形，使得變形后的柔性框架與所要對接的機身外殼具有相同的表面曲率；繼續(xù)控制登機橋前進，在地板前端的激光測距儀測量距離達到預定值時，制動登機橋；控制器控制卷繞機構釋放蓄能裝置，使其將對接框架緊密地壓合于機身外殼。利用本發(fā)明的遮篷裝置方法，提高了密封性和安全性。
文檔編號B64F1/305GK103085987SQ20121048437
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權日2012年11月23日
發(fā)明者狄睿, 狄春保 申請人:溧陽市科技開發(fā)中心