用于操作柔性制造系统的基于计量的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于操作柔性制造系统的基于计量的系统。提供了一种用于使末端执行器(602)相对于机身组件(114)定位的方法和设备。可确定所述机身组件(114)的构造(710)。所述末端执行器(602)可基于所确定的所述构造(710)相对于所述机身组件(114)进行定位。可识别出针对所述机身组件(114)上的一组基准点(640)的一组实际基准地点(738)。所述末端执行器(602)可基于所识别的这一组实际基准地点(738)定位在操作地点(427)处。

【技术实现步骤摘要】
用于操作柔性制造系统的基于计量的系统
本公开总体涉及飞行器，并且特别地涉及飞行器的机身的建造。仍然更特别地，本公开涉及在机身组件的内部和外部二者处用于协调工具以沿着所述机身组件执行组装操作的方法、设备和系统。
技术介绍
建造机身可包括组装机身的蒙皮面板和支撑结构。蒙皮面板和支撑结构可结合在一起以形成机身组件。例如，但不限于，蒙皮面板可具有支撑构件，诸如框架和纵梁，该支撑构件被附接至蒙皮面板的将面向机身组件内部的表面。这些支撑构件可用于形成机身组件的支撑结构。蒙皮面板可相对于彼此定位，并且支撑构件可捆绑在一起以形成该支撑结构。然后可执行紧固操作，以将蒙皮面板和支撑构件结合在一起而形成机身组件。例如，这些紧固操作可包括铆接操作、过盈配合栓接操作、其它类型的附接操作或者这些操作的一些组合。机身组件可能需要以满足机身组件的外模线(OML)要求和内模线(IML)要求的方式进行组装。利用一些目前可用的用于建造机身组件的方法，为将蒙皮面板和支撑构件组装在一起而执行的紧固操作可手动执行。例如，但不限于，位于机身组件的外部的第一人工操作员和位于机身组件的内部的第二人工操作员可使用手持式工具来执行这些紧固操作。在某些情况下，相比于预期，这种类型的手动紧固工艺可能劳动强度更大、更耗时、更具人体工程学挑战或更昂贵。此外，一些目前的涉及手动紧固工艺的用于建造机身的组装方法可能不允许在期望的组装设施或工厂以期望的组装速度或期望的组装成本来建造机身。在某些情况下，目前的用于建造机身的组装方法和系统可能要求在为建造机身而专门指定且永久构造的设施或工厂中建造这些机身。这些目前的组装方法和系统可能无法容纳不同类型和形状的机身。例如，但不限于，建造机身所需要的大型和重型器械可能永久地附装到工厂，并且被构造成只用于具体类型的机身。此外，相比于预期，将诸如电力、空气、通信、液压流体、水和其它类型的公用物的公用物提供给一些目前组装方法中使用的各种系统可能更困难或麻烦。例如，但不限于，为将这些类型的公用物提供给用于组装机身的不同工具所需要的各种线缆和连接装置可能阻碍或约束人员及工具在制造环境内的运动。另外，一些目前可用的组装方法使用与轨道关联的工具，轨道可定位在机身的表面上方。这些工具可通过沿着这些轨道移动而定位在沿着机身表面的各种地点处。相比于预期，这些类型的轨道可能限制这些工具相对于机身的灵活性和运动自由度，并且需要更多的人工交互。此外，这些类型的轨道可能无法用在机身的某些区域上。因而，相比于预期更多数量的组装操作可能需要由一个或多个人工操作员手动执行。因此，因此，期望具有至少考虑一些上面讨论的问题以及其它可能问题的方法和设备。
技术实现思路
在一个示例性实施方式中，可提供一种用于使末端执行器相对于机身组件定位的方法。可确定所述机身组件的构造。可基于所确定的所述构造使所述末端执行器相对于所述机身组件定位。可识别出用于所述机身组件上的一组基准点的一组实际基准地点。可基于识别出的这一组实际基准地点将所述末端执行器定位在操作地点处。在另一示例性实施方式中，可提供一种用于定位末端执行器的方法。可使所述末端执行器相对于机身组件宏观定位。可使所述末端执行器相对于所述机身组件细观定位(meso-positioned)。可计算出针对所述机身组件上的一组基准点的一组实际基准地点。可基于所计算的这一组实际基准地点使所述末端执行器相对于所述机身组件上的每一组操作地点微观定位。在另一示例性实施方式，一种设备可包括激光跟踪系统和控制系统。所述激光跟踪系统可包括一组激光跟踪装置、与机身组件关联的机身激光目标以及与移动平台关联的平台激光目标。所述控制系统可基于由这一组激光跟踪装置生成的激光测量数据来控制末端执行器相对于所述机身组件的定位。特征和功能可以在本公开的各种实施方式中独立地实现，或者可在其它实施方式中组合，其中进一步的细节可以参考以下的描述和附图。附图说明认为是示例性实施方式的特点的新颖性特征被阐述在所附权利要求书中。然而，当结合附图阅读时，将参考本公开的示例性实施方式的以下具体实施方式最好地理解示例性实施方式以及其优选使用模式、其它目标和特征，其中：图1是采取根据示例性实施方式的框图的形式的制造环境的图示；图2是采取根据示例性实施方式的框图的形式的机身组件的图示；图3是采取根据示例性实施方式的框图的形式的制造环境内的柔性制造系统的多个移动系统的图示；图4是采取根据示例性实施方式的框图的形式的多个移动平台的图示；图5是横跨采取根据示例性实施方式的框图的形式的分布式公用物网络的若干公用物(utility)的流程的图示；图6是根据示例性实施方式的采取框图形式的基于计量系统的数据而控制末端执行器的定位的控制系统的图示；图7是根据示例性实施方式的采取框图形式的由控制系统执行的宏观定位、细观定位以及微观定位的图示；图8是联接到根据示例性实施方式的公用物夹具的第一塔架的图示；图9是根据示例性实施方式的支架系统的等距视图的图示；图10是使用支架系统形成的且联接到根据示例性实施方式的第一塔架的组件夹具的等距视图的图示；图11是用于建造机身组件的组装工艺的一个阶段的等距视图的图示，由根据示例性实施方式的组件夹具来支撑该机身组件；图12是用于建造根据示例性实施方式的机身组件的组装工艺的另一阶段的等距视图的图示；图13是用于建造机身组件的组装工艺的另一阶段的等距视图的图示，由根据示例性实施方式的组件夹具来支撑该机身组件；图14是用于建造根据示例性实施方式的机身组件的组装工艺的另一阶段的等距视图的图示；图15是联接到公用物夹具以及支撑根据示例性实施方式的机身组件的组件夹具的第二塔架的等距视图的图示；图16是在根据示例性实施方式的机身组件的内部内执行紧固工艺的多个移动平台的等距剖视图的图示；图17是在根据示例性实施方式的机身组件上执行操作的柔性制造系统的横截面图的图示；图18是根据示例性实施方式的完全建成的机身组件的等距视图的图示；图19是在根据示例性实施方式的制造环境内建造的机身组件的等距视图的图示；图20是在根据示例性实施方式的制造环境内建造的机身组件的等距视图的图示；图21是根据示例性实施方式与柔性制造系统关联的激光跟踪系统和雷达系统的等距视图的图示；图22是根据示例性实施方式具有与内部移动平台关联的激光跟踪系统的机身组件的等距剖视图的图示；图23是根据示例性实施方式与外部移动平台关联的激光跟踪系统的等距视图的图示；图24是根据示例性实施方式的自主车辆的一部分的图示；图25是根据示例性实施方式的采取流程图的形式的用于使末端执行器相对于机身组件定位的工艺的图示；图26是根据示例性实施方式的采取流程图的形式的用于定位末端执行器的工艺的图示；图27是根据示例性实施方式的采取流程图的形式的用于使两个末端执行器相对于机身组件上的操作地点定位的工艺的图示；图28是根据示例性实施方式的采取流程图的形式的用于使末端执行器相对于机身组件定位的工艺的图示；图29是根据示例性实施方式的采取框图的形式的数据处理系统的图示；图30是根据示例性实施方式的采取框图的形式的飞行器制造及检修方法的图示；以及图31是采取可实施示例性实施方式的框图的形式的飞行器的图示。具体实施方式示例性实施方式认识并考虑到不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使末端执行器(602)相对于机身组件(114)定位的方法，所述方法包括：确定(2502)所述机身组件(114)的构造(710)；基于所确定的所述构造(710)使所述末端执行器(602)相对于所述机身组件(114)定位(2506)；识别(2508)针对所述机身组件(114)上的一组基准点(640)的一组实际基准地点(738)；以及基于所识别的所述一组实际基准地点(738)将所述末端执行器(602)定位(2510)在操作地点(427)处。

【技术特征摘要】
2014.07.09 US 62/022,641;2014.12.03 US 14/559,8551.一种用于使末端执行器(602)相对于机身组件(114)定位的方法，所述方法包括：识别针对被附接至所述机身组件(114)的内部或外部的机身激光目标(628)的机身目标地点(712)，由此确定(2502)所述机身组件(114)的构造(710)；基于所确定的所述构造(710)使所述末端执行器(602)相对于所述机身组件(114)定位(2506)；限定一组基准点(640)，每个基准点是位于所述机身组件(114)上的基准地点(652)处的基准紧固件上的点；识别(2508)针对所述机身组件(114)上的所述一组基准点(640)的一组实际基准地点(738)，所述一组实际基准地点(738)中的每个实际基准地点是关于所述构造(710)的所述一组基准点(640)中的每个基准点的真实物理地点的选定公差内的计算值；以及基于所识别的所述一组实际基准地点(738)将所述末端执行器(602)定位(2510)在操作地点(427)处。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述末端执行器(602)相对于所述机身组件(114)定位(2506)的步骤包括：使所述末端执行器(602)相对于所述机身组件(114)进行细观定位。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：确定(2504)所述末端执行器(602)相对于所述机身组件(114)的所述构造(710)的当前位置(718)。4.根据权利要求1所述的方法，其中，识别(2508)针对一组基准点(640)的一组实际基准地点(738)的步骤包括：生成所述一组基准点(640)的基准点(642)的成像数据(736)；以及基于所述成像数据(736)来计算针对所述基准点(642)的实际基准地点(740)。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：基于所识别的所述一组实际基准地点(738)来计算所述操作地点(427)。6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述末端执行器(602)定位(2510)在所述操作地点(427)处的步骤包括：将所述末端执行器(602)微观定位在所述操作地点(427)处。7.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述末端执行器(602)相对于所述机身组件(114)定位(2506)的步骤包括：使所述末端执行器(602)相对于针对基准点(642)的预期基准地点(725)进行细观定位(2604)。8.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：使所述末端执行器(602)相对于所述机身组件(114)进行宏观定位(2600、2800)。9.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：将与所述末端执行器(602)关联的移动平台(606)的基座(608)自主地驱动到相对于所述机身组件(114)的内部(236)和外部(234)二者中的一者的位置中。10.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：基于从与平台运动系统(620)或基座(608)中的至少一者关联的一组雷达传感器(632)接收的雷达数据(700)，使用与所述基座(608)关联的所述平台运动系统(620)来驱动与所述末端执行器(602)关联的移动平台(606)的所述基座(608)。11.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：在所述机身组件(114)内部驱动与所述末端执行器(602)关联的移动平台(606)的基座(608)。12.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述末端...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·S·奥贝罗伊，J·W·多尔西帕尔玛特，Y·C·胡，B·萨尔，K·M·巴里克，M·A·芬德利，J·A·阿里亚加，G·古德新斯基，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US