專利名稱：一種折棚展開方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種折棚展開方法，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折棚裝置的展開方法。
背景技術(shù)：
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折棚裝置，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(gòu)成的制動致動機構(gòu)。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，設置在該折棚裝置的另一開口端，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(gòu)，用于驅(qū)動該遮蓬裝置展開和/或合攏，所述操縱機構(gòu)由卷繞裝置和單個蓄能裝置構(gòu)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公開了一種登機橋折棚裝置，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(shù)在實現(xiàn)折棚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(gòu)；而為了盡可能使得對接框架緊密貼合機身，且減少折棚裝置對于飛機機身外殼可能造成的傷害，現(xiàn)有技術(shù)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)有的登機橋折棚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，使折棚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(gòu)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(gòu)仍屬于常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)，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(shù)中的折棚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折棚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)明提供了一種折棚裝置的展開方法，所述折棚裝置包括門形框架、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(gòu)和蓄能裝置，硬質(zhì)框架和柔性框架分別鉸接于不可伸縮的地板，其中柔性框架鉸接于地板前端，地板層前端兩個側(cè)端部以及柔性框架兩側(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致動器，柔性框架每一側(cè)分支上的致動器鉸接點與測距儀安裝點在豎直方向上應交錯開來，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，在折棚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，暫時停止折棚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)，進一步確定各致動器伸縮量，并據(jù)此致動所述致動器，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)控制折棚裝置前進，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(gòu)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(guān)。優(yōu)選地，如果在乘客登機過程中折棚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)明的折棚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)明的折棚裝置的縱向截面圖。圖2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)明的折棚裝置I，該折棚裝置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)折棚裝置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。門形框架2固定連接于地板層6。所述地板層是無法改變形狀的不可伸縮式固定地板層。硬質(zhì)框架4則樞轉(zhuǎn)地鉸接于折棚裝置I的地板層6，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(gòu)8，蓄能裝置例如可以是氣彈簧7。柔性框架可以鉸接于地板的前端，但作為一種選擇，也可以固定設置于地板上。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，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)選為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。地板層前端兩個側(cè)端部(地板與柔性框架鉸接點下方)以及柔性框架5兩側(cè)分支上還分別設置有測距傳感器10，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。測距儀在柔性框架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柔性框架上，而且該激光測距儀也可以設置于柔性框架5上的開孔之中，測距儀可以隨著柔性框架彎曲變形而偏轉(zhuǎn)。柔性框架上的測距儀數(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。在初始狀態(tài)下，地板層前端以及柔性框架5上設置的測距傳感器10在豎直方向上應該是校直的，也就是說它們應該設置于同一豎直直線上。當然，出于保護測距儀的目的，它們邊緣應略后退于柔性框架或地板層前端的邊緣，這樣在對接時不會對測距儀造成撞擊。柔性框架每個分支上的測距儀相對于致動器交錯設置，具體地說，測距儀應盡量分散地設置于柔性框架上，但應該避免處在十分靠近致動器在柔性框架上的鉸接點，這對于測距儀的使用是十分有利的，因此所述鉸接點經(jīng)常遭受應力，這對于測距儀是不安全的，另外從安裝空間上考慮也是有利的，同時由于它們錯開安裝，因此對于柔性框架的損害也較小。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。折棚裝置I還包括設置在門形框架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和卷繞機構(gòu)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)明中的折棚裝置I的操縱方法。
首先，在折棚裝置與機身外殼接觸之前，在登機橋使用初期，打開折棚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(由于飛機表面呈弧線形，因此各個激光測距儀測量的數(shù)據(jù)有所不同，此處的距離可以是激光測距儀中的任一個測量到的數(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進行各自的伸縮以變形柔性框架。具體操作方法如下參照附圖2，其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。首先利用柔性框架和地板層上的測距儀所測量到的距離機身的距離，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；由于本發(fā)明中的柔性框架鉸接于固定式地板，因此柔性框架在變形后最下端的位置是保持不變的，因此按照上述計算出的弧度，可知變形后的柔性框架分支應如標記102所示那樣(平移弧度101，并結(jié)合柔性框架縱向高度即可得出);由于模擬的硬質(zhì)框架106保持不動，且致動器在柔性框架上的鉸接點位置固定，而且柔性框架縱向延展可以忽略不計，因此變形后的致動器的相關(guān)伸長或回縮長度就可以計算得出。進而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(guān)數(shù)學計算方法都是所屬領(lǐng)域的公知常識。這一過程中，框架兩側(cè)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(guān))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(gòu)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(shù)中那樣施加較大的推力，因此也就降低了折棚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折棚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，解除警報。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(lǐng)域的公知常識。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容和所掌握的本領(lǐng)域技術(shù)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(gòu)思的，這些替換或變型均在本發(fā)明要求保護的權(quán)利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種折棚裝置的展開方法，所述折棚裝置包括門形框架(2)、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(gòu)(8)和蓄能裝置(7)，硬質(zhì)框架(4)和柔性框架(5)分別鉸接于不可伸縮的地板(6)，其中柔性框架(5)鉸接于地板(6)前端，地板層前端兩個側(cè)端部以及柔性框架(5)兩側(cè)分支上還分別設置有測距儀(10);硬質(zhì)框架(4)和柔性框架(5)之間連接有多個致動器(9)，柔性框架每一側(cè)分支上的致動器鉸接點與測距儀安裝點在豎直方向上應交錯開來，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，在折棚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，暫時停止折棚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)，進一步確定各致動器伸縮量，并據(jù)此致動所述致動器，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)控制折棚裝置前進，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(gòu)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(quán)利要求1所述的折棚裝置的展開方法，其特征在于所述一定距離優(yōu)選為I米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的折棚裝置的展開方法，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(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個所述的折棚裝置的展開方法，其特征在于如果在乘客登機過程中折棚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)明提供了一種折棚裝置展開方法，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(gòu)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)明的折棚裝置方法，提高了密封性和安全性。
文檔編號B64F1/305GK102991702SQ20121048428
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者狄春保, 朱琪美, 毛杰 申請人:溧陽市科技開發(fā)中心