【技术实现步骤摘要】
本公开涉及可编程的机器人。更具体地，但非排他地，本专利技术涉及这样的可编程的机器人，该可编程的机器人用以确定与由夹具保持的模板中的多个参考特征相关联的第一组坐标数据并且基于确定的数据返回至与每个参考特征位置对应的每个位置并对由夹具保持的第一工件进行加工。本专利技术还涉及包括可编程的机器人的加工系统、包括由可编程的机器人加工的飞行器结构的飞行器、使用可编程的机器人进行加工的方法、以及包括指令的计算机程序，这些指令在该程序由计算机执行时使计算机执行所述方法。
技术介绍
1、工件可以通过在每个工件中单独地加工出匹配的特征样式(比如孔样式)并使用紧固件(例如，螺栓)借助于匹配特征(比如孔)对工件进行联接来组装在一起。在一些应用中、比如在航空航天工业中的部件的制造中，在对相应工件中的特征的相对位置进行匹配时需要较高的精度。从制造的角度来看，一些高准确度的手动过程可能是效率低下的并且可能会阻碍组装线。
2、通常，可以使用非意在用于组装的模板来将孔样式转移至意在用于组装到最终产品、例如飞行器中的工件。包括孔样式的模板被叠置在工件上并且一旦精确地对准就相对于工件被固定就位。模板的孔样式中的每个孔都被用作针对待钻出的孔的方向和位置的导引。使用钻头在位于模板下方的工件中钻出每个孔。在模板保持牢固地固定就位的同时，手动地使钻头移动至每个其他的孔位置。在某些情况下，将模板叠置并确保模板在整个钻孔过程中相对于工件被保持可能是不切实际和/或耗时的。
3、替代性地，可以使用来自设计图纸数据、比如cad文件的与要在工件中形成的孔样式有关
4、本专利技术旨在减轻上述问题。替代性地或另外地，本专利技术寻求提供改进的可编程的机器人、包括可编程的机器人的加工系统、使用可编程的机器人进行加工的方法以及/或者对飞行器结构进行加工的方法。
技术实现思路
1、根据第一方面，本专利技术提供了一种可编程的机器人。该机器人能够在其中能够操作探针的测量配置与其中能够操作工具的加工配置之间进行配置。机器人可以包括用于承载探针和工具的承载装置。机器人可以包括位置感测装置，该位置感测装置用于确定坐标数据并且可选地确定与承载装置有关的位置信息。机器人可以包括控制器。控制器可以被构造成在机器人的测量配置中使承载装置将探针移动至模板中的多个参考特征中的每一个参考特征。模板可以由夹具(例如，根据第一基准)以第一取向保持。通过探针在每个参考特征位置处与模板相互作用的反馈可以使得位置感测装置能够确定与多个参考特征相关联的第一组坐标数据并且可选地能够确定承载装置的与多个参考特征相关联的第一组位置。基于所确定的第一组坐标数据和/或所确定的承载装置的第一组位置，控制器可以在机器人的加工配置中使承载装置返回至承载装置的与每个参考特征位置对应的每个位置，并且可选地使用工具(例如，根据由模板的第一取向确定的第一基准)对以第一取向保持的第一工件进行加工，该第一工件可选地由所述夹具或另一夹具保持。
2、根据本专利技术，可编程的机器人可以学习关于预定的特征的样式(例如，孔样式)的信息并使用习得的信息将特征的样式的至少一方面直接转移至工件。这种机器人可以被认为是在来自控制器的指令下对其自身进行编程的机器。与已知过程相比，这种机器人可以增加样式转移的准确性，因为使用同一机器人并且利用同一机器人的可重复性来将特征的样式(例如，孔样式)从模板转移至工件。另外地或替代性地，这种机器人可以提供一种改进的加工过程，该加工过程适当地平衡准确性和速度。例如，专利技术人已经发现，在对工件进行加工时打破了模板与工件之间的机械连接的这种机器人在保持高度的准确性的同时减少了组装时间。
3、控制器可以被构造成使承载装置使用工具对第一工件进行加工以在第一工件中再现多个参考特征的至少一方面。再现可以包括在第一工件中再现形成在模板中的多个参考特征中的每个参考特征的位置(比如，中心)和尺寸。再现可以包括基于参考特征的一方面、比如孔中心在第一工件中加工出在形式上与参考特征不同的特征。也就是说，例如，模板中的特征可以是不同于孔的物件(例如，突出部或尖状部)，并且工件可以被对应地加工以形成孔(例如，与突出部或尖状部对应的孔)。
4、控制器可以在机器人的加工配置中基于与工具相关联的偏移来使承载装置返回至承载装置的每个位置。
5、所述特征可以是孔或者可以包括孔，该孔比如为盲孔或通孔。所述特征可以包括凹部、比如球形凹部。所述特征可以有助于第一工件与另一工件的联接。每个特征可以具有与另一工件中的对应特征的形状互补的形状，使得这些特征可以通过机械配合进行联接。
6、经由探针的反馈可以是借助于探针与模板直接相互作用、例如与模板的表面接触的反馈。经由探针的反馈可以是借助于探针与参考特征的表面(例如，壁)和/或与模板在特征周围的表面相互作用的反馈。
7、位置感测装置可以包括用于指示探针的位置的位置传感器。位置感测装置可以包括确定器，该确定器用于基于从位置传感器接收到的信息确定坐标数据并且/或者用于确定关于承载装置的位置信息。
8、模板可以被称为人工制品。模板可以是代表性工件。模板可以用于观察并且可能不适合作为用于组装最终产品的部件，该最终产品例如为诸如飞行器的交通工具。模板可以被定义为限于车间使用并且不意在作为交通工具结构、比如飞行器结构的物件。
9、模板可以包括主体和多个插入件。主体可以包含与多个插入件不同的材料。主体可以包含复合材料。主体可以包含碳和/或聚合物。主体可以包含碳纤维增强塑料。多个插入件可以包含金属。与多个插入件相比，主体可能在机械上对温度不太敏感。主体可以包含与多个插入件的膨胀系数相比具有较低的膨胀系数的材料。每个插入件可以限定所述特征。例如，当所述特征为通孔时，插入件可以包括限定通孔的开孔。
10、控制器在机器人的加工配置中可以在模板不在夹具中的情况下使承载装置使用工具对由夹具保持的第一工件进行加工。也就是说，机器人可以被构造成在工具不穿过模板的情况下对第一工件进行加工。承载装置可以由一个或多个马达来提供动力，以使承载装置移动。承载装置可以包括相对于基部进行移动的可移动臂。可移动臂可以通过平移和/或旋转来进行移动。承载装置可以包括多个接头。可移动臂可以包括所述多个接头。可移动臂可以包括铰接臂，其中，铰接臂包括所述多个接头。确定关于承载装置的位置信息可以包括确定关于多个接头的位置信息。
11、控制器可以被构造成在机器人的测量配置中参照共用的基准、例如经由共用的基准使承载装置将探针移动至多个参考特征中的每一个参考特征。控制器可以被构造成在机器人的加工配置中经由共用的基准使承载装置返回至承载装置的每个位置。已经发现，返回至共用的基准的这种机器人是有益的，因为这种机器人例如通过减少由机器人本身的运动引起的不准确性、比如间隙(backlash)而改善本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可编程的机器人，所述机器人能够在其中能够操作探针的测量配置与其中能够操作工具的加工配置之间进行配置，所述机器人包括：
2.根据权利要求1所述的可编程的机器人，其中，所述多个参考特征中的每个参考特征为孔，使得所述控制器被构造成：
3.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
4.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
5.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
6.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所确定的所述第一组坐标数据包括所述多个参考特征中的每一个参考特征的中心的坐标。
7.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，包括用以存储所确定的所述第一组坐标数据的存储器。
8.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
9.一种加工系统，包括：
10.一种使用可编程的机器人进行加工的方法，所述方法包括在来自控制器的指令下：
11.根据权利要求1
12.根据权利要求10或11所述的方法，包括：使用由所述夹具以第二取向保持的所述模板的不同侧部并使用第二工件重复所述第一操作模式和所述第二操作模式，使得所述第一工件和所述第二工件能够通过相应的加工位置联接在一起。
13.根据权利要求10或11所述的方法，包括：在所述第一操作模式中，将所述承载装置从所述承载装置的与每个参考特征位置对应的每个位置沿着路径复位至共用的基准，并且使所述承载装置从所述共用的基准沿着所述路径返回至所述承载装置的与每个参考特征位置对应的每个位置。
14.一种对飞行器结构进行加工的方法，所述方法包括：
15.一种飞行器，所述飞行器包括由根据权利要求1至8中任一项所述的可编程的机器人进行加工的飞行器结构。
16.根据权利要求15所述的飞行器，其中，所述飞行器结构为机翼结构。
17.一种飞行器，所述飞行器包括由可编程的机器人根据权利要求10至14中任一项所述的方法进行加工的飞行器结构。
18.根据权利要求17所述的飞行器，其中，所述飞行器结构为机翼结构。
19.一种计算机可读存储介质，其中，所述存储介质包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令在所述程序由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求10至14中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种可编程的机器人，所述机器人能够在其中能够操作探针的测量配置与其中能够操作工具的加工配置之间进行配置，所述机器人包括：
2.根据权利要求1所述的可编程的机器人，其中，所述多个参考特征中的每个参考特征为孔，使得所述控制器被构造成：
3.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
4.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
5.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
6.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所确定的所述第一组坐标数据包括所述多个参考特征中的每一个参考特征的中心的坐标。
7.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，包括用以存储所确定的所述第一组坐标数据的存储器。
8.根据权利要求1或2所述的可编程的机器人，其中，所述控制器被构造成：
9.一种加工系统，包括：
10.一种使用可编程的机器人进行加工的方法，所述方法包括在来自控制器的指令下：
11.根据权利要求10所述的方法，包括：在确定所述第一组坐标数据之后，将所述模板从所述夹具移除，使得在随后使用工具基于所述承载装置的返回位置对由所述夹具以所述第一取向保持的所述第一工件进行加工时所述模板...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗宾·哈尔迪，哈尔韦·布鲁克斯，约翰·芒福德，理查德·卡梅伦·布莱恩，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：
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