适用于飞机机身内部的自动化清洁系统和方法

摘要

本公开在一个实施例中提供了适用于飞机机身内部的自动化清洁系统。所述系统包含设计安装在要清洁的飞机机身内部内的活动组件。所述活动组件包含可移除追踪组件、安装在所述可移除追踪组件上的自动化传送机构、安装在所述自动化传送机构上的歧管和框架组件、和连接到所述歧管和框架组件的用于将一种或多种液体分配给要清洁的飞机机身内表面的液体分配组件。所述系统进一步包括连接到所述活动组件以提供一种或多种液体给所述液体分配组件的液体管理系统。所述系统进一步包含与所述活动组件和所述液体管理系统进行通信并控制所述活动组件和所述液体管理系统的控制系统。

说明书

技术领域

本公开一般涉及用于清洁飞机的系统和方法，更具体地，涉及用于 清洁飞机机身内部的自动化系统和方法。

背景技术

在构造飞机的过程期间，例如商用飞机，底漆材料一般应用于机 身内部的表面，以防腐蚀。为了在应用底漆之前最少化或消除机身内 表面上的污染物和/或为了使底漆起作用，一般通过用水和清洁溶液洗 涤机身内部的表面，然后用通风软管风干机身内部的表面，可以清洁 机身内部的表面。要清洁的机身内表面一般可以在2000平方英尺到 4000平方英尺的范围内。当飞机正在被建造时，对于一年或多年这种 清洁过程需要每三到四天进行一次。

用于清洁机身内部的已知系统和方法一般包括手动系统和方法。 一种已知的用于清洁飞机机身内部的上半部或上部的手动清洁方法包 括四步法，该方法使用具有平台的可移动托台。已知的手动方法包括 第一步，即第一操作员48手动地喷洒来自水龙带50的水52，以首先 使飞机机身内部30的上半部或上部31的飞机机身内表面38湿(参考 图4)。已知的手动方法进一步包括第二步，即操作员手动地喷洒来 自清洁溶液或清洁液体软管的清洁溶液或清洁液体，例如清洁剂或肥 皂，从而喷洒于飞机机身内部的潮湿表面。已知的手动方法还包括第 三步，即操作员喷洒来自水龙带的水冲洗掉清洁溶液或清洁液体。已 知的手动方法还包括第四步，即第二操作员62手动地喷洒来自通风软 管64的压缩空气66吹干已经潮湿、洗涤、和冲洗过的飞机机身内部 30的上半部或上部31的飞机机身内表面38(参考图5)。

然而，这种已知的手动方法是劳动密集型的，并且需要多达四个 操作员或更多的操作员。而且，这种已知的手动方法是时间密集型的， 并且对于完成包括湿润、洗涤、冲洗、和风干机身内部的一个清洁操 作而言，需要二十四个小时或更多的时间。此外，这种手动方法可以 导致操作员需要在潮湿表面上走动，例如由于喷洒水或清洁溶液而变 潮湿的机身开着的地板表面。而且，这种已知的手动方法可能无法提 供水、清洁溶液、和压缩空气完全地清洁覆盖飞机机身内表面的上半 部或上部，操作员可能错过要覆盖的区域，或操作员可能在应用水、 清洁溶液、或压缩空气期间变得极其疲劳。此外，如果操作员在应用 和喷洒水、清洁溶液、或压缩空气期间使用重复的划臂动作，那么这 种已知的手动方法可以产生操作员的工效学问题。最后，这种已知的 手动方法可能需要使用单独软管用于分配水、清洁溶液、和压缩空气， 并且这种已知的手动方法可能无法提供固定器将软管固定在地板上或 是以抬高的方式固定避免在清洁过程期间产生对操作员而言的任何障 碍物。

因此，本领域中需要一种适用于清洁飞机机身内部的提供比已知 的系统和方法更有优势的自动化系统和方法。

发明内容

满足了对于清洁飞机机身内部的自动化系统和方法的需求。如下 面的详细说明书中所讨论的，本系统和方法的实施例提供比现有系统 和方法更加显著的优势。

在本公开的实施例中，提供了适用于飞机机身内部的自动化清洁 系统。该系统包含设计安装/固定在要清洁的飞机机身内部的活动组 件。该活动组件包含可移除追踪组件、安装在可移除组件追踪组件上 的自动化传送机构、安装在自动化传送机构上的歧管和框架组件、以 及连接歧管和框架组件的液体分配组件，液体分配组件用于将一种或 多种液体分配到要清洁的飞机机身内表面。该系统进一步包含连接活 动组件的液体管理系统，用于将一种或多种液体提供给液体分配组件。 该系统进一步包含与活动组件和液体管理系统进行通信并且控制活动 组件和液体管理系统的控制系统。

在本公开的另一个实施例中，提供了适用于飞机机身内部的可以 由单个操作员管理和操作的自动化清洁系统。该系统包含设计安装在 要清洁的飞机机身内部内的活动组件。该活动组件包含可以被连接到 要清洁的飞机机身内部的地板或与要清洁的飞机机身内部的地板分离 的可移除追踪组件。活动组件进一步包含安装在可移除追踪组件上的 空气发动机/压缩空气发动机驱动的自动导向车，用于沿着要清洁的飞 机机身内部的长度移动。该活动组件进一步包含安装在自动导向车上 的揿钮连同歧管和框架组件，并具有一个或多个气动直线驱动装置用 于调节歧管和框架组件，从而适应要清洁的飞机机身内部的内直径的 任何变化。该活动组件进一步包含连接歧管和框架组件的用于将一种 或多种液体分配到要清洁的飞机机身内表面的上部的液体分配组件。 该系统进一步包含连接活动组件的液体管理系统，用于提供一种或多 种液体给液体分配组件。该系统进一步包含用于调节歧管和框架组件 的高度的运动控制器系统，从而适应要清洁的飞机机身内部的内直径 的任何变换。该系统进一步包含控制系统，控制系统与活动组件、液 体管理系统、和运动控制器系统进行通信，并且控制活动组件、液体 管理系统、和运动控制器系统。该系统进一步包含用于安全地关掉活 动组件的轻挡板。

在本公开的另一个实施例中，提供了用于清洁飞机机身内部的方 法。该方法包含提供自动化清洁系统。该自动化清洁系统包含设计安 装在要清洁的飞机机身内部内的活动组件。该活动组件进一步包含可 移除追踪组件。该活动组件包含安装在可移除追踪组件上的自动化传 送机构。该活动组件进一步包含安装在自动化传送机构上的歧管和框 架组件。该活动组件进一步包含连接歧管和框架组件的用于将一种或 多种液体分配到要清洁的飞机机身内表面的上部的液体分配系统。该 系统进一步包含连接活动组件的用于提供一种或多种液体给液体分配 组件的液体管理系统。该系统进一步包含与活动组件和液体管理系统 通信并控制活动组件和液体管理系统的控制系统。该方法进一步包含 将活动组件连接要清洁的飞机机身内部。该方法进一步包含利用自动 化清洁系统在第一步(in a first pass)沿着飞机机身内部的长度将水分 配到要清洁的飞机机身内表面的基本整个上部。该方法进一步包含利 用自动化清洁系统在第二步(in a second pass)沿着飞机机身内部的长 度将清洁液体和水清洗同时分配到要清洁的飞机机身内表面的基本整 个上部。该方法进一步包含利用自动化清洁系统在第三步(in a third  pass)沿着飞机机身内部的长度分配压缩空气吹干要清洁的飞机机身内 表面的基本整个上部。该方法进一步包含使得活动组件与已经清洁的 飞机机身内部分离。

已经讨论的特征、功能、和优势可以在本公开的各种实施例中独 立地实现，或是可以与其他实施例组合起来实现，参考下面的说明书 和附图可以理解进一步的细节。

附图说明

连同附图参考下面的详细说明书可以更好地理解本公开，附图示 出了优选的和示例性的实施例，但是并不需要按照比例绘制，在附图 中：

图1示出了可以使用自动化清洁系统和方法的一个实施例的示例 性飞机的透视图；

图2示出了现有的飞机机身内部的前透视图；

图3示出了图2的飞机机身内部的地板的顶部特写透视图；

图4示出了利用先前的手动方法清洗飞机机身内部的操作员的前 透视图；

图5示出了利用先前的手动方法使得飞机机身内部变干的另一个 操作员的侧面透视图；

图6示出了本公开的自动化清洁系统的一个实施例的方框图；

图7示出了本公开的自动化清洁系统的另一个实施例的方框图；

图8示出了本公开的自动化清洁系统的另一个实施例的方框图；

图9示出了本公开的自动化清洁系统的一个是实施例的透视图；

图10示出了本公开的自动化清洁系统的另一个是实施例的透视 图；

图11示出了图10的自动化清洁系统的气动直线驱动装置放大的 特写透视图；

图12示出了图10的自动化清洁系统的正视图；

图13示出了与本公开的自动化清洁系统一起使用的示例性液体分 配组件的前透视图；

图14示出了与本公开的自动化清洁系统的一个实施例一起使用 的示例性液体分配组件的喷洒类型/喷洒形式(spray pattern)的示例性 实施例的特写图；

图15示出了本公开的自动化清洁系统的控制系统的一个实施例的 方框图；

图16示出了本公开的自动化清洁系统的液体管理系统的一个实施 例的方框图；以及

图17示出了本公开的自动化清洁方法的实施例的流程图。

具体实施方式

在下文中将参考附图更详细更全面地描述所公开的实施例，附图 中示出某些但不是全部的公开实施例。事实上，可以提供一些不同的 实施例，并且不应当解释为限制于此处所陈述的实施例。而是，提供 这些实施例，以便于本公开更透彻和完全，并将本公开的范围完全传 达给本领域的技术人员。

现在参考附图，图1示出了可以使用自动化清洁系统70、71、73 (参考图6-图8)和方法300(参考图17)的一个实施例的示例性飞机 10的透视图。飞机10包含机身12、前端14、座舱16、可操作地连接 机身12的机翼18、一个或多个推进单元20、尾部垂直稳定翼22、和 一个或多个尾部水平稳定翼24。尽管图1中所示的飞机10一般是代表 性的商务客机，但是此处所公开的自动化清洁系统70、71、73和方法 300也可以用于清洁几乎任何其他类型的飞机。更具体地，所公开的实 施例的教导可以应用于清洁其他客机、货运机、军用飞机、和任何其 他类型的飞机。也可以理解的是，根据本公开的系统、方法、和设备 的可选实施例可以用于其他飞行器。

图2示出了正在建造和要清洁的现有飞机机身内部30的前透视 图。飞机机身内部30具有上半部或上部31、下半部或下部33(参考 图9-图10)、基本圆柱形的主体32、具有敞形结构的地板34、关闭的 第一端部36、和打开的由操作员进入的第二端部37(参考图9-图10)、 自动化清洁系统70、71、73以及其他合适的设备和装置。要清洁的飞 机机身内表面38一般可以是在2000平方英尺到4000平方英尺的范围 内。

图3示出了图2的飞机机身内部30的地板34的顶部特写透视图。 地板34具有开着的类似网格结构40，其中多个纵向或垂直杆42和多 个横向或水平杆44交叉。每个横向或水平杆44可以包括在水平杆44 的侧部/横向形成的多个开口46。

图4示出了利用先前的手动方法清洁飞机机身内部30的第一操作 员48的前透视图。图4示出了第一操作员48手动喷洒来自水龙带50 的水，以首先使飞机机身内表面38潮湿。示出第一操作员48利用设 计安装在飞机机身内部30内的托台组件54。托台组件54可以具有托 台平台56，第一操作员48可以站立在托台平台56上并由托台平台56 来支撑。托台组件54可以进一步具有托台框架58，其中多个照明器材 60连接到托台框架58。

图5示出了利用先前的手动方法使飞机机身内部30变干的第二操 作员62的侧面透视图。图5示出了第二操作员62手动喷洒来自通风 软管64的压缩空气66，从而吹干先前已经潮湿、洗涤、和冲洗的飞机 机身内表面38的上半部或上部31(参考图5)。图5示出了第二操作 员62站立在飞机机身内部30的地板34上而不是利用托台组件54和 站立在托台平台56上。

图6示出了清洁飞机机身内部30的自动化清洁系统70的一个实施 例的方框图(也参考图2、图9、和图10)。图7示出了本公开的自动 化清洁系统71的另一个实施例的方框图。图8示出了本公开的自动化 清洁系统73的另一个实施例的方框图。图9示出了本公开的自动化清 洁系统73的一个实施例的透视图。图10示出了本公开的自动化清洁 系统71的另一个实施例的透视图。图12示出了图10的自动化清洁系 统71的正视图。飞机机身内部30包含由地板34分离的上半部或上部 31和下半部或下部33(参考图9-图10)。优选地，利用自动化清洁系 统70、71、73和自动化清洁方法300的一个实施例清洁飞机机身内部 30的上半部或上部31。

如图6-图8中所示，自动化清洁系统70包含设计安装在要清洁的 飞机机身内部30内的活动组件72。活动组件72包含可移除追踪组件 74。该可移除追踪组件74包含平行间隔开并且可以被连接到飞机机身 内部30的地板34和与飞机机身内部30的地板34分离(参考图3、图 9、和图10)的第一轨道76和第二轨道78。第一轨道76和第二轨道 78可以连接或固定到飞机机身内部30的地板34的横向或水平杆44中 的开口46(参考图3)。该可移除追踪组件74优选地是模块化的，并 且第一轨道76和第二轨道78中每个均可以包含沿着飞机机身内部30 的长度纵向地彼此连接在一起的一个或多个块。优选地，第一轨道76 包含纵向连接在一起的两个纵向块，以及优选地，第二轨道78包含纵 向连接在一起的两个纵向块。

活动组件72进一步包含安装在可移除追踪组件74上的自动化传送 机构80。在一个实施例中，该自动化传送机构80包含在可移除追踪组 件74上沿着要被清洁的飞机机身内部30往复移动的导向车82(参考 图7和图10)。该导向车82优选地在设计安装在第一轨道76和第二 轨道78内的每个侧面分别具有一个或多个车轮84。车轮84能够使导 向车82沿着可移除追踪组件74的第一轨道76和第二轨道78向前和 向后移动。导向车82优选地是空气发动机驱动的，具有的空气发动机 86被设计为将导向车82返回至原位置。空气发动机86优选地是气动 空气发动机，其驱动车轮84沿着第一轨道76和第二轨道78引导或推 动导向车82。空气发动机86可以具有使导向车82在可移除追踪组件 74上往复移动和使空气反向的极限开关/限位开关88(参考图10-图 11)，以便导向车82移回至原位置或初始位置。极限开关88可以用 作使得运动的导向车82停止的电动停止装置。

在另一个实施例中，自动化传送机构80包含托台组件54的托台平 台56(参考图8和图9)，其在可移除追踪组件74上沿着要清洁的飞 机机身内部30的长度往复地移动。托台平台56优选地具有设计分别 安装在第一轨道76和第二轨道78内的一个或多个车轮90。车轮90能 够使托台平台56沿着可移除追踪组件74的第一轨道76和第二轨道78 向前和向后移动。托台平台56优选地是用空气发动机92空气发动机 驱动的。空气发动机92或气动空气发动机驱动车轮90沿着第一轨道 76和第二轨道78引导或推动托台平台56。托台组件54也可以具有其 自己的可以作为可移除追踪组件74的可移动轨道组。

如图6-图8中所示，活动组件72进一步包含固定/安装在自动化传 送机构80上的歧管和框架组件94。在一个实施例中，歧管和框架组件 94包含重量轻的揿钮连同歧管和框架组件(snap together manifold and  assembly)96(参考图7和图10)。优选地，歧管和框架组件94是由 重量轻的阳极氧化铝或其它合适的重量轻的阳极氧化金属构成的。揿 钮连同歧管和框架组件96优选地包含一个或多个气动直线驱动装置 98，用于调节揿钮连同歧管和框架组件96的高度(h)100或距离，从 而适应要清洁的飞机机身内部30的内直径102(参考图2)的任何改 变，或适应改变飞机机身内部30的轮廓。气动直线驱动装置98可以 包含空气驱动的伸缩管，其可以来回伸缩从而使揿钮连同歧管和框架 组件96向上和向下或从侧面向内侧和向外移动。歧管和框架组件96 优选地包含通过一个或多个可移动的连接元件108连接一个或多个框 架结构106的一个或多个弓形歧管104。优选地，歧管和框架组件96 包含分离框架弓形歧管，例如两个弓形歧管104和两个框架结构106。 连接元件108可以包含销110、螺栓、或其它合适的连接元件。每个弓 形歧管104可以包含可以与连接装置或配件连接在一起的一个或多个 模块化焊件112，其中接装置或配件为诸如揿钮配件、弹簧负载配件、 螺钉、销、螺栓、或其它合适的连接装置或配件。一个或多个气动直 线驱动装置98可以在不同连接点114(参考图1)连接在弓形歧管104 和框架结构106之间。一个或多个气动直线驱动装置98可以用螺栓固 定在连接点114。图11示出了图10的自动化清洁系统71的气动直线 驱动装置98放大的特写透视图。特别地，弓形歧管104可以是沿着Z 轴可调节的，从而适应飞机机身内部30的任何变化轮廓。如图10中 所示，框架结构106可以包含可以与例如揿钮配件、弹簧式配件、或 其它合适的连接装置或配件连接在一起的一个或多个模块化焊件116。 每个框架结构106可以进一步包含一个或多个分离轨道分离焊件118。

在另一个实施例中，歧管和框架组件94包含托台框架和歧管组件 120(参考图8、图9、和图12)，具有与一个或多个气动直线驱动装 置98(参考图12)一起使用的一个或多个可移除销122(参考图12)， 用于调节托台框架和歧管组件120的高度(h)124或距离，从而适应 要清洁的飞机机身内部30的内直径102(参考图2)的任何变化，或 适应改变飞机机身内部30的变化轮廓。可移除销122可以包含螺钉、 螺栓、或其他合适的连接元件。气动直线驱动装置98可以包含空气驱 动的伸缩管，其可以来回伸缩从而向上和向下或从侧面向内和向外移 动托台框架和歧管组件120。托台框架和歧管组件120优选地包含一个 或多个弓形歧管104。优选地，托台框架和歧管组件120包含两个弓形 歧管104。优选地，每个弓形歧管104是由重量轻的阳极氧化铝或其他 合适的重量轻的阳极氧化金属构成。弓形歧管104可以包含一个或多 个模块化焊件112，其可以与连接装置或配件连接在一起，例如揿钮配 件、弹簧式配件、或其它合适的连接装置或配件。托台框架和歧管组 件120优选地包含具有托台框架58和托台平台56(也参考图4)的托 台组件54，其中托台框架58通过一个或多个可移动连接元件108连接 每个弓形歧管104。连接元件108可以包含销110、螺栓、或其他合适 的连接元件。

如图6-图8中所示，活动组件72进一步包含连接歧管和框架组件 94的用于将一种或多种液体132分配到要清洁的飞机机身内表面38上 的液体分配组件130。该液体分配组件130包含多个用于分配一种或多 种液体132的喷洒喷嘴134。液体130可以包含诸如清洁水或循环水的 水，诸如去垢剂、消毒剂、去污剂、多种用途的清洁剂的清洁液体， 和其他合适的清洁液体，和压缩空气，或其他合适的液体。多个喷洒 喷嘴134可以包含多个喷洒头136。优选地，喷洒头136是摆动的，并 且优选地，每个喷洒喷嘴134具有六个喷洒头136。喷洒喷嘴134和喷洒 头136均是优选地连接每个弓形歧管104。每个弓形歧管104可以优选地 具有彼此等距离间隔开的九个摆动喷洒头136。图13示出了用于本公开 的自动化清洁系统70、71、73的液体分配组件130的示例性液体分配设 备138的前透视图。液体分配设备138优选地包含推进器喷嘴140，其中 框架142具有喷洒喷嘴134和喷洒头136和一个或多个液体供给连接器 144。从伊利诺斯州Aurora的ENZ USA公司可以获得该推进器喷嘴140。 图14示出了与本公开的自动化清洁系统70、71、73一起使用的示例性 液体分配组件130的喷流形式(spray patterns)150的示例性实施例的特 写图。

如图6-图8中所示，自动化清洁系统70、71、73进一步包含液体 管理系统150，其被连接到活动组件72用于提供一种或多种液体132 给液体分配组件130。图16示出了本公开的自动化清洁系统70、71、 73的液体管理系统150的一个实施例的方框图。如图9、10、和16中 所示，液体管理系统150包含一个或多个快速断开液体线路152，例如 软管，用于提供一种或多种液体132给液体分配组件130。如图10中 所示，液体线路152可以在头顶上连接液体线路外罩151。如图16中 所示，液体线路152可以包含输水管线(water line)154、清洁液体线 路156、压缩空气线路158、或另一种合适的液体线路。液体线路152 可以通过快速断开装置160被连接到液体分配组件130。快速断开装置 160可以包含弹簧负载配件、螺栓、螺钉、或另一种合适的快速断开装 置。液体线路152或软管可以容易且快速地从液体分配组件130断开， 并可以以抬高的方式存储在抬高固定的定位器上的现有地板上方或可 以存储在固定在地板上的定位器上。该抬高固定或地板固定避免在清 洁过程期间产生对操作员而言的任何障碍物。

如图9、10、和16中所示，液体管理系统150进一步包含连接到 一个或多个液体线路152的一个或多个液体泵162，用于提供一种或多 种液体132给一个或多个液体线路152。如图16中所示，液体泵162 可以包含水泵164、清洁液体泵166、压缩空气泵168、或另一种合适 的液体泵。

如图9、10、和16中所示，液体管理系统150进一步包含连接到 一个或多个液体泵162的一个或多个液体存储容器172，用于提供一种 或多种液体132给一个或多个液体泵162。如图16中所示，液体存储 容器172可以包含水存储容器174、清洁液体存储容器176、压缩空气 存储容器178、或另一种合适的液体存储容器。液体存储容器172可以 通过连接器元件170被连接到液体泵162。

如图9、10、和16中所示，液体管理系统150进一步包含连接到 一个或多个液体泵162的一个或多个液体流动阀180，用于调节从液体 存储容器172到液体线路152的一种或多种液体132的流动。如图16 中所示，液体流动阀180可以包含水流动阀182、清洁液体流动阀184、 压缩空气流动阀186、或另一种合适的液体流动阀。

如图9、10、和16中所示，液体管理系统150进一步包含连接到 一个或多个液体泵162的一个或多个液体压力阀188，用于调节从液体 存储容器172到液体线路152的一种或多种液体132的压力。如图16 中所示，液体压力阀188可以包含水压力阀190、清洁液体压力阀192、 压缩空气压力阀194、或另一种合适的液体压力阀。液体泵162可以通 过一个或多个液体流动阀180和一个或多个液体压力阀188被连接到 液体线路152。

自动化清洁系统70进一步包含控制系统200，该控制系统200与 活动组件72和液体管理系统150通信并控制活动组件72和液体管理 系统150。控制系统200也与定位在靠近控制系统200或在另一个位置 的设施个人电脑(PCS)202和其他合适的现场设备进行通信。控制系 统200包含用于提供能量给控制系统200的能量源204。能量源204优 选地是电源。控制系统200进一步包含覆盖可编程逻辑控制器(PLC) 208的控制箱206。PLC 208同时实施自动化和远程的手动控制行为。 PLC 208监控一般位于飞机机身内部30外的地平面的液体泵162和液 体存储容器172。PLC 208监控各种水、清洁液体、和压缩空气参数， 控制所选择的液体流动阀180、液体压力阀188、空气发动机86、92、 和极限开关88操作，并且执行指定的互锁功能和报警功能。PLC 208 监控、显示、和控制所选择的系统参数和用于弄湿、清洁液体/肥皂、 冲洗和空气干燥循环的过程加上用于调整高度的机身内直径的系统运 动控制器。

PLC 208包含PLC硬件系统210和PLC软件系统212。PLC硬件 系统210包含具有至少内置的第一通信端口216和内置的第二通信端 口218的计算机处理器214。计算机处理器214可以包含Modicum  Quantum PLC。第一通信端口216可以包含以太网TCP/IP(传输控制 协议/互联网协议)端口220。第二通信端口可以包含Modbus串行通信 端口222。PLC 208利用Modbus串行通信端口222和协议与设施PCS 202 和自动化传送机构80(例如导向车82)进行通信。PLC硬件系统210 进一步包含远程输入/输出(I/O)系统224。I/O系统224可以包含多 个远程输入/输出模块226，例如Modicum Momentum离散-输入(DI)、 离散-输出(DO)、模拟-输入(AL)通信适配器。PLC硬件系统210进 一步包含一个或多个以太网通信适配器228。以太网通信适配器228可以 包含位于远程I/O模块226中的Momentum以太网TCP/IP通信适配器 230。PLC硬件系统210进一步包含优选地定位在覆盖PLC 208的控制箱 206中的总线(device net)通信适配器232。PLC 208利用总线通信适配 器232和协议与空气发动机86、92和气动直线驱动装置98进行通信。 PLC软件系统212可以包含用于编程PLC 208的软件，例如从伊利诺斯 州Palatine的Telemecanique/Schneider Electric Industries SAS获得的现用 概念版本2.6软件(off-the-shelf Concept version 2.6software)。

控制系统200可以进一步包含人机界面(HMI)系统234，该人机 界面系统234包含多个HMI控制器236。HMI控制器236可以由操作 员通过选择HMI控制器或发送信息至PLC 208的按钮激活，从而发起 下一个自动化序列。这允许手动停止点分离自动化序列。序列细节可 以包括定时器、定时延迟、和设定点。HMI系统234进一步包含HMI 软件238。HMI软件238用于编程HMI触摸屏面板(未示出)。HMI 238 可以包含现用软件，例如从伊利诺斯州Palatine的Schneider Electric  Industries SAS获得的Vijeo Designer软件，用于编程HMI触摸屏面板。 触摸屏可以包含概述过程屏、警报总结屏、过程序列屏、或其他合适的 触摸屏。空气发动机86和极限开关88利用PLC 208和触摸屏面板使得 导向车82在可移除追踪组件74上往复移动，PLC 208和触摸屏面板是 通过诸如开关、集线器、和到远程I/O模块226、空气发动机86和气动 直线驱动装置98的电缆的连接部件(未示出)互相连接的。

诸如互锁运动传感器装置242和极限开关88或电动停止(E-stop) 的硬连线互锁装置和诸如轻挡板252的存在性检测装置250，可以由 PLC 208控制或可以是不受PLC 208控制的孤立装置。额外组的继电 器触点244或传感器可以用于传送硬连线互锁装置，例如互锁运动传 感器装置242，以为了设置任何安全警报或其他运动或传感器装置。

如图7、8、10和12中所示，自动化清洁系统71、73可以进一步 包含可以受控制系统200控制的运动控制器系统240。该运动控制器系 统240可以包含一个或多个连接到飞机机身内部30的一部分的互锁运 动传感器装置242和一个或多个连接到活动组件并且优选地连接到弓 形歧管104的一部分的继电器触点或传感器244。当活动组件72接近 互锁运动传感器装置242时，互锁运动传感器装置242检测在活动组 件72，优选地在弓形歧管104上的继电器触点或传感器244，并调整 歧管和框架组件94的高度或距离，从而适应要清洁的飞机机身内部30 的内直径的任何变化，或是从而适应要清洁的飞机机身内部30的变化 轮廓。

如图7、8、10和12中所示，自动化清洁系统71、73可以进一步 包含连接到飞机机身内部30的上半部或上部31的相对边/相对两侧的 存在性检测装置250，用于安全地关闭活动组件72。优选地，存在性 检测装置250包含轻挡板252，当活动组件72接近轻挡板252时，轻 挡板252关闭活动组件72或使活动组件72停止。轻挡板252可以包 含横跨从在飞机机身内部30的上半部或上部31的一边上的一个存在 性检测装置250到飞机机身内部30的上半部或上部31的相对边上的 另一个存在性检测装置240的距离的杆(未示出)。

优选地，自动化清洁系统70、71、73可以由操作控制系统和其他 控制器的单个操作员管理和操作。优选地，与对于一次清洁操作手动 清洁需要二十四小时的全过程清洁时间相比较而言，自动化清洁系统 70、71、73减少了对于活动组件72沿着飞机机身内部30的长度的三 步(用水弄湿/清洗、清洁液洗涤/水洗、和风干)的一次清洁操作的全 过程清洁时间。可替换地，自动化清洁系统70、71、73可以减少对于 活动组件72沿着飞机机身内部30的长度的四步(用水弄湿/清洗、清 洁液体洗涤、水洗、和风干)的一次清洁操作的全过程清洁时间。优 选地，通过提供与手动清洁相比较而言更大的飞机机身内部30的清洁 覆盖区域，该自动化清洁系统70、71、73使飞机机身内部30的清洁 的整体质量得到提高。

在如图7、10和11中所示的本公开的另一个实施例中，提供了可 以由单个操作员管理和操作的用于清洁飞机机身内部30的自动化清洁 系统71。该自动化清洁系统71包含设计安装在要清洁的飞机机身内部 30内的活动组件72。该活动组件72包含可移除追踪组件74，其可以 连接到要清洁的飞机机身内部30的地板34和与要清洁的飞机机身内 部30的地板34分离。活动组件72进一步包含自动化的传送机构80， 其包含安装在可移除追踪组件74上的空气发动机驱动的自动化导向车 82，用于沿着要清洁的飞机机身内部30的长度移动。活动组件74进 一步包含歧管和框架组件94，其包含安装在自动化传送机构80上的揿 钮连同歧管和框架组件96，该自动化传送机构80包含自动化的导向车 82和具有一个或多个气动直线驱动装置98，用于调整揿钮连同歧管和 框架组件96的高度100或距离，从而适应要清洁的飞机机身内部30 的内直径102(参考图2)的任何变化。该活动组件72进一步包含连 接到歧管和框架组件94的液体分配组件130，用于将一种或多种液体 132分配到要清洁的飞机机身内部30的上半部或上部31，其中歧管和 框架组件94包含揿钮连同歧管和框架组件96。该自动化的清洁系统 71进一步包含液体管理系统150，其连接到活动组件72用于提供一种 或多种液体132给液体分配组件130。该自动化清洁系统71进一步包 含运动控制器系统240，用于调节包含揿钮连同歧管和框架组件96的 歧管和框架组件94的高度100或距离，从而适应要清洁的飞机机身内 部30的内直径102的任何变化。该自动化的清洁系统71进一步包含 的控制系统200，其与活动组件72、液体管理系统150、和运动控制器 系统240通信并控制活动组件72、液体管理系统150、和运动控制器 系统240。该自动化的清洁系统71进一步包含优选地以轻挡板形式的 用于安全地关闭活动组件72的存在性检测装置250。

在本公开的另一个实施例中，提供了用于清洁飞机机身内部的方法 300。图17示出了本公开的自动化清洁方法300的实施例的流程图。 方法300包含如上面所讨论的提供自动化清洁系统70、71或73(参考 图6-图8)的步骤302。自动化的清洁系统70、71、73包含设计安装 在要清洁的飞机机身内部30内的活动组件72。活动组件72进一步包 含如上所述的可移除追踪组件74。该活动组件72进一步包含如上所述 的安装在可移除追踪组件74上的自动化传送机构80。该活动组件72 进一步包含如上所述的安装在自动化传送机构80上的歧管和框架组件 94。该活动组件72进一步包含如上所述的连接到歧管和框架组件94 的液体分配组件130，用于将一种或多种液体132分配到要清洁的飞机 机身内表面38的上半部或上部31。自动化清洁系统70、71、73进一 步包含如上所述的连接到活动组件72的液体管理系统150(参考图 16)，用于提供一种或多种液体132给液体分配组件130。自动化清洁 系统70、71、73进一步包含如上所述的与活动组件72和液体管理系 统150进行通信并控制活动组件和液体管理系统150的控制系统200 (参考图15)。

方法300进一步包含步骤304，步骤304将活动组件72连接到要 清洁的飞机机身内部30。活动组件72的可移除追踪组件74的第一轨 道76和第二轨道78可以连接或固定到飞机机身内部30的地板34的 横向或水平杆44中的开口46(参考图3)。可移除追踪组件74优选 地是模块化的，并且第一轨道76和第二轨道78中的每个轨道均可以 包含纵向沿着飞机机身内部30的长度彼此纵向连接在一起的一个或多 个块。

方法300进一步包含步骤306，步骤306利用自动化清洁系统70、 71、73在第一步沿着飞机机身内部30的长度将水分配到飞机机身内表 面38的基本整个上半部或上部31。方法300进一步包含步骤308，步 骤308利用自动化清洁系统70、71、73在第二步沿着飞机机身内部30 的长度将清洁液体和清水同时或连续地在同一步分配到飞机机身内表 面38的基本整个上半部或上部31。方法300进一步包含步骤310，步 骤310利用自动化清洁系统70、71、73在第三步沿着飞机机身内部30 的长度分配压缩空气，从而吹干飞机机身内表面38的基本整个上半部 或上部31。方法300进一步包含步骤312，步骤312使活动组件72与 已经清洁过的飞机机身内部30分离。通过提供与手动清洁相比较而言 更大的飞机机身内部30的上半部或上部31的清洁覆盖区域，该自动 化清洁系统70、71、73使得飞机机身内部30的上半部或上部的清洁 的总质量得到提高。与对于一次清洁操作手动清洁需要二十四个小时 的全过程清洁时间相比较而言，该自动化清洁方法300优选地减少了 对于活动组件72沿着飞机机身内部30的长度的三步(three passes)的 一次清洁操作的全过程清洁时间。可替换地，该自动化清洁方法300 减少了对于活动组件72沿着飞机机身内部30的长度的四步的一次清 洁操作的全过程清洁时间。四步方法可以包括在第一步沿着飞机机身 内部30的长度将水分配到飞机机身内表面38的基本整个上半部或上 部31，在第二步沿着飞机机身内部30的长度将清洁液体分配到飞机机 身内表面38的基本整个上半部或上部31，在第三步沿着飞机机身内部 30的长度将清水分配到飞机机身内表面38的基本整个上半部或上部 31，以及在第四步沿着飞机机身内部30分配压缩空气吹干飞机机身内 表面38的基本整个上半部或上部31。通过提供与手动清洁相比较而言 更大的飞机机身内部30的上半部或上部31的清洁覆盖区域，该自动 化清洁方法300优选地使得飞机机身内部30的上半部或上部31的总 清洁质量得到提高。

自动化清洁系统70、71、73和自动化清洁方法300的实施例提供 了用于清洁商用飞机和其他类型飞机的机身内部的自动化清洁系统， 例如在将底漆涂到飞机机身内表面上之前，为了消除或最小化飞机机 身内表面上的污染物或其他不期望的物质，或为了使底漆开始起作用。 该自动化清洁系统70、71、73和自动化清洁方法300可以适用于与现 有的托台组件54合作，或可以作为孤立的和单独的系统。该自动化清 洁系统70、71、73和自动化清洁方法300可以使用重量比较轻的可移 动弓形歧管104，并且在某些实施例中，是重量比较轻的框架结构106， 其可以容易地分开从而从工作区域移除。

可以单独地用作孤立结构的自动化清洁系统71的实施例可以提供 简单的设置和从飞机机身内部30完全移除，可以提供充分的喷洒覆盖 性能，可以是重量轻的具有焊接铝歧管和框架组件94，可以是空气驱 动的，可以具有连接到气动直线驱动装置98的可调节弓形歧管104， 其中弓形歧管104在z轴可调节从而适应飞机机身内部30的变化轮廓， 可以提供轻挡板252用于安全地关闭，可以提供抬高的或固定在地板 的液体线路(例如空气软管和水龙带)，可以由一个操作员管理，可 以是每个弓形歧管104具有九个摆动喷洒头136和每个喷洒喷嘴134 具有六个喷洒头136，可以具有在液体泵162设定的液体流速和液体压 力，可以具有也可以用作具有压缩空气的吹干功能的喷洒喷嘴134，以 及可以提供用于水控制或循环水选择的密封装置(containment)。

可以适用于现有的托台组件54的自动化清洁系统73的实施例可以 是具有可移除销122和气动直线驱动装置98而高度可调节的，可以是 空气发动机驱动的，可以是具有一个或多个可移动弓形歧管104而重 量轻的，可以由一个操作员管理，可以是每个弓形歧管104具有九个 摆动喷洒头136和每个喷洒喷嘴134具有六个喷洒头136，可以具有在 液体泵162设定的液体流速和液体压力，可以具有可以用作具有压缩 空气的吹干功能的喷洒喷嘴134，以及可以提供用于水控制或循环水选 择的密封装置(containment)。

此外，自动化清洁系统70、71、73和自动化清洁方法300可以减 少工艺流程时间，并能够通过三步或四步而不是利用已知的体力劳动 方法花费二十四个小时的总时间清洁飞机的飞机机身内表面38的整个 或基本整个上半部或上部31。因此，可以节省时间和可以降低生产成 本。该自动化清洁系统70、71、73和自动化清洁方法300自动化地进 行清洁过程，并消除了需要四个或更多操作员完成的手动清洁方法。 此处所公开的自动化清洁系统70、71、73和自动化清洁方法300可以 由一个操作员管理。因而，可以降低劳动力成本和生产成本。

而且，该自动化清洁系统70、71、73和自动化清洁方法300可以 提供全面覆盖地清洁飞机机身内表面38的所有或基本所有上半部或上 部31。因而，清洁过程的质量得到了提高。该自动化清洁系统70、71、 73和自动化清洁方法300优选地使用摆动喷洒头136，摆动喷洒头136 优选地安装在弓形歧管104，当自动化传送机构80(例如导向车82) 沿着飞机机身内部30的长度移动时喷洒头向上喷洒。弄湿飞机机身内 表面38之后优选地是清洁液体和清水，然后是干燥循环，所有的步骤 均是通过具有附加的喷洒喷嘴134的水和空气弓形歧管104进行的。 相同的喷洒喷嘴134可以用于水、清洁液体和/或压缩空气。因此，喷 洒喷嘴134也可以用作使用压缩空气的吹干功能。

此外，该自动化清洁系统70、71、73和自动化清洁方法300可以 消除操作员在清洁过程期间不得不在飞机机身内部30的地板34的潮 湿表面上走动，以及因为操作员不再需要用软管手动清洁，所以可以 消除操作员的任何人体工程学问题，并且因此消除了应用和喷洒水、 清洁液体、和/或空气期间使用的重复的臂运动。最后，当未使用用于 分配水、清洁液体、和空气的液体线路152时，该自动化清洁系统70、 71、73和自动化清洁方法300提供了液体线路的抬高存储固定或地板 固定，这可以消除或最小化在清洁过程期间产生任何障碍物。

本公开所属领域的技术人员在接受前述的说明书和相关附图中显 示的教义后将想到关于本公开的许多改进和本公开的其他实施例。此 处所述的实施例是说明性的，并不是为了限制或详尽说明。尽管此处 使用了特定的术语，但是这些术语仅用于一般意义和描述性的意义， 而不是为了起限制作用。