框架生产线制造技术

本公开提供框架生产线。提供了用于生产飞行器框架的系统和方法。用于生产用于飞行器(10)的框架(150)的方法包括接收框架；使框架前进通过布置成弧形的工位阵列(160)中的一个工位和/或通过与框架的形状相对应的螺旋布置的一系列工位；和经由工位中的至少一个工位在框架上执行工作。用于制造飞行器(10)的框架(150)的系统包括以弧形布置且同时在框架上执行工作的工位阵列(160)，和/或包括螺旋堆叠(1750)，其包括以螺旋形状按螺旋角竖直前进的弯曲轨道(1720)和沿弯曲轨道(1720)设置的工位(1722)，随着框架沿弯曲轨道(1720)前进，工位在框架上执行工作；和驱动单元(102)，其使框架前进通过工位。架前进通过工位。架前进通过工位。

【技术实现步骤摘要】
框架生产线


[0001]本公开涉及制造领域，具体涉及用于飞行器的部件的制造。

技术介绍

[0002]飞行器的机械结构被称为机身。机身本身由单独部件制成，例如纵梁、翼梁、蒙皮和框架，当它们组装在一起时，限定了飞行器的形状。单个飞行器可以由许多这样的部件制造。例如，飞行器可以利用大约一百个圆形框架来加固其机身。框架通常由拼接在一起的框架区段制成。如果框架没有制造得足够快以满足飞行器的期望组装定时，则飞行器的制造可能会不期望地延迟。
[0003]因此，希望有一种方法和装置，该方法和装置考虑上述问题以及其它可能的问题。
[0004]US2007/175573的摘要描述了：具有集成金属配件的热塑性复合部件使用连续压塑工艺制造。自动化设备或手工铺叠用于将复合材料层和金属配件整理成多层堆叠。各个堆叠包含所有的层，包括层堆积区域，在适当的位置粘结以保持定向和位置。可以从各个叠层切割多个叠层。叠层被设置在包含部件特征的工具中，并且被连续地馈送通过执行工位，其中叠层被预成形为成品部件的近似形状。在预成形之后，工具逐渐地移动通过固结工位，在固结工位处，压力机挤压工具的连续部分，以形成具有集成金属配件的单个集成热塑性复合层压部件，其可以包括具有不同厚度的区域。

技术实现思路

[0005]在此描述的实施方式提供了用于飞行器的机身的框架的组装线，并且将框架生产为整圆的弧形部分。例如，各个框架可以对应于完整的环向框架的九十度弧。组装线利用框架的弯曲特性以增加由工位在框架上执行的工作密度，并且能够在通过组装线同步前进的多个框架上工作。组装线还根据期望的节拍时间使框架前进，该节拍时间基于整个飞行器的节拍时间。
[0006]其他说明性实施方式(例如，与前述实施方式相关的方法和计算机可读介质)可以在下面描述。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立地实现，或者可以在其他实施方式中组合，参考以下描述和附图可以看到其进一步的细节。
附图说明
[0007]现在仅通过示例并参照附图来描述本公开的一些实施方式。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。
[0008]图1A是使用半筒区段制造的飞行器的示意图。
[0009]图1B例示了说明性实施方式中的框架的组装线。
[0010]图2例示了在说明性实施方式中对同步前进的多个框架执行工作的图1B的组装线。
[0011]图3是例示在说明性实施方式中用于操作框架的组装线的方法的流程图。
[0012]图4是包括说明性实施方式中的安装框架的机身的一部分的正视图。
[0013]图5是说明性实施方式中的图4的框架的端视图。
[0014]图6描绘了在说明性实施方式中设计成与预定长度的紧固件一起使用的堆叠。
[0015]图7是例示在说明性实施方式中切削剪力系件足部以生产供与预定长度的紧固件一起使用的堆叠的方法的流程图。
[0016]图8描绘在说明性实施方式中等待从心轴(mandrel)脱模的框架。
[0017]图9A至图9B和图10描绘了在说明性实施方式中由图1B的NDI工位执行的非破坏性检查(NDI)操作。
[0018]图11至图12描绘了在说明性实施方式中由图1B的切削工位执行的切削操作。
[0019]图13至图14描绘了在说明性实施方式中由图1B的切除工位执行的切除操作。
[0020]图15是例示用于操作说明性实施方式中的框架的组装线的另一方法的流程图。
[0021]图16是例示用于操作说明性实施方式中的框架的组装线的另一方法的流程图。
[0022]图17描绘了在说明性实施方式中用于组装框架的螺旋堆叠的布置。
[0023]图18是例示在说明性实施方式中用于操作具有螺旋堆叠的组装线以组装框架的另一方法的流程图。
[0024]图19是说明性实施方式中的飞行器生产和保养方法的流程图。
[0025]图20是说明性实施方式中的飞行器的框图。
具体实施方式
[0026]附图和以下描述提供了本公开的具体示例性实施方式。因此，应当理解，本领域的技术人员将能够设计出虽然未在本文中明确描述或示出但体现本公开的原理并被包括在本公开的范围内的各种构造。此外，本文所述的任何实例旨在帮助理解本公开的原理，并且应被解释为不限于这些具体列举的实例和条件。因此，本公开不限于下面描述的具体实施方式或示例，而是由权利要求及其等同物限定。
[0027]包括本文讨论的框架的机身部件可以制造为金属部件或由拼接在一起的框架区段制成的复合部件，例如碳纤维增强聚合物(CFRP)部件。CFRP部件最初被铺设成多个层，这些层一起被称为预成型件。预成型件的每一层内的单独纤维彼此平行地排列，但是不同的层表现出不同的纤维定向，以增加所得复合部件沿不同尺寸的强度。预成型件包括粘性树脂，粘性树脂固化以将预成型件硬化为复合部件(例如，用于飞行器中)。已经用未固化的热固性树脂或热塑性树脂浸渍的碳纤维被称为“预浸料”。其它类型的碳纤维包括未用热固性树脂浸渍但可以包括增粘剂或粘合剂的“干纤维”。在硬化之前用树脂浸渍干纤维。对于热固性树脂，硬化是被称为固化的单向过程，而对于热塑性树脂，如果树脂被再加热，则其达到粘性形式，此后其可被固结成所需的形状并固化。如本文所用，用于将预成型件转变为最终硬化形状(即，将预成型件转变为复合部件)的方法的涵盖性术语被称为“硬化”，并且该术语涵盖热固性预成型件的固化和热塑性预成型件形成/固化为最终所需形状两者。
[0028]现在转向图1A，描绘了飞行器10的示意图，其中可以实现本文所述的制造系统和方法。在该说明性示例中，飞行器10具有联接至机身38的机翼15和机翼16。飞行器10包括连接到机翼15的引擎14和连接到机翼16的引擎14。主体38具有尾部区段18。水平稳定器20、水平稳定器21和竖直稳定器22联接到主体38的尾部区段18。
[0029]飞行器10是机身12的至少一部分由半筒区段24形成的飞行器10的示例。机身12由半筒区段24制造，上半筒区段26连接到下半筒区段28以形成全筒区段29。全筒区段29串联连接以形成机身12。并不是所有的全筒区段29都具有相同的形状或相同的长度。半筒区段24通过将多个框架150连接到蒙皮50上而制成。框架150或者是单件式框架，或者是紧固在一起的框架区段。
[0030]图1B例示了说明性实施方式中的框架150的组装线100。组装线100包括工位阵列160，工位沿着弧形140布置，并且随着框架150以圆周运动前进通过组装线100在框架150(例如，弧形框架或任何其它合适形状的框架)上执行工作。应当理解，这个(和其它)圆周运动和弧形140可以具有三维元件，从而实现螺旋布置。在其它实施方式中，弧形140优选地对应于框架150的形状。工位同时对框架150的不同区段执行工作。在一些说明性示例中，工位可被称为“加工工位”。工位阵列160被布置在弧线140中，并且被配置为同时在框架150上执行工作。因为组装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造用于飞行器(10)的框架(150)的方法，所述方法包括以下步骤：接收框架(150)；使所述框架(150)前进通过以弧形布置的工位阵列(160)中的一个工位和/或通过与所述框架(150)的形状相对应的螺旋布置的一系列工位；以及经由所述工位中的至少一个工位在所述框架(150)上执行工作，所述方法还包括：将所述工位转位到所述框架(150)的制造余量(157)处的转位特征(158)。2.根据权利要求1所述的方法，其中：使所述框架(150)前进的步骤包括将驱动单元(102)物理地互锁到所述框架(150)的制造余量(157)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：所述弧形对应于所述框架(150)的形状。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中：所述框架(150)前进通过所述工位阵列(160)；以及在所述框架(150)上执行工作的步骤是经由所述工位阵列(160)在所述框架(150)的不同区段(154)上同时完成的。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：所述框架(150)前进通过所述工位阵列(160)中的多个工位；以及在所述框架(150)上执行工作的步骤是经由所述工位阵列(160)中的多个工位在所述框架(150)的不同区段(154)上同时完成的。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：在所述框架(150)上执行工作的步骤是经由所述一系列工位在所述框架(150)的不同区段(154)上同时完成的。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：使所述框架(150)前进的步骤包括使所述框架(150)以小于所述框架(150)的长度的距离脉动通过所述工位，其中，使所述框架(150)前进的步骤优选地包括使所述框架(150)以等于所述框架(150)的长度的距离脉动通过所述工位，和/或其中，在所述框架(150)上执行工作的步骤优选地在所述框架(150)的脉动之间的暂停期间发生，和/或在所述框架(150)上执行工作的步骤优选地在所述框架(150)在脉动期间前进时执行。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使所述框架(150)前进的步骤包括使所述框架(150)连续地移动通过所述工位。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：使所述框架(150)前进的步骤包括使所述框架(150)进行圆形运动和/或螺旋形运动，其中，所述圆形运动优选地遵循具有与所述框架(150)的半径相对应的半径的弧形，或者所述螺旋形运动优选地遵循具有与所述框架(150)的半径相对应的半径的弧形。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：所述框架(150)由包括转位特征(158)的工具(159)保持并且前进通过所述工位阵列(160)，所述方法还优选地包括：在所述工具(159)承载所述框架(150)的同时，将驱动单元(102)与所述工具(159)互锁。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
使所述框架(150)前进的步骤包括将驱动单元(102)联接到所述框架(150)的制造余量(157)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：