用于定位自动化处理系统的方法和设备的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]自动化处理系统可以在航空航天工业中以及其他制造业中用于生产、维护、检查等各种部件、组件和/或子组件。这些处理系统可以被配置为关于表面移动，该表面包括正被生产的部件的表面。例如，在飞行器制造中，支撑在附接至工作表面的导轨上的人工和自动化处理系统可以相对于工作表面运动并且可以被配置为被精确地定位在一位置处，在该位置处，将执行诸如机加工、组装、检查、维护等处理。
[0002]自动化处理系统可以被配置为相对于部件的表面移动以用于处理该部件的表面，并且在这种情况下，这些系统可以沿着一个或更多个有限长度的细长支撑和/或引导轨道(其可以是刚性的或柔性的)运动。有限长度的轨道限制了系统可以在其中运转的有效工作区域。因此，一旦完成在具体工作区域中的处理，则轨道和自动化处理系统会需要从第一位置被移除并且如果期望在第二位置处进行额外处理则被重新定位在第二位置处。
[0003]随着时间逝去，诸如以上提到的那些处理系统中的一种处理系统的使用会需要大量重新定位及其设置。这样的处理系统能够是相对重的且需要大量的人力和/或装备，诸如推车、手推运货车和/或升降机，来重新定位处理系统及其相关联的轨道。因此，处理系统和轨道沿着工作表面在不同位置处的重复人工设置的步骤会变得不必要地耗费时间、劳动力和/或装备密集、昂贵和/或涉及其他困难。
[0004]通过比较此类系统与本公开所阐述的教导和示例，传统和常规方法的进一步限制和缺点对本领域的技术人员会变得明显。
【发明内容】
[0005]希望提供一种解决以上讨论的问题以及其他潜在问题中的至少一些问题的方法和设备。而且，提供用于以如下自动方式定位和重新定位处理系统及这样的系统操作所沿的相关联的引导件和/或支撑轨道的方法和设备是有益的，即该方式减少设置时间、劳动量和/或提升和/或运送装备的使用。如本文所用，“轨道”或“多个轨道”指的是引导和/或支撑处理机器的细长结构。
[0006]因此，公开了如下方法和设备，其用于以自动方式关于工作表面定位和重新定位处理系统及相关联的轨道，其中这样的系统被携带在所述轨道上，这大体如附图中的至少一个所示和/或连同附图中的至少一个进行描述，并且在权利要求中被更完全地阐述。
[0007]本公开的示例大体地涉及用于定位处理系统的方法和设备。大体地，在示例实施方式中，用于定位沿着轨道可运动的自动化处理系统的设备包括底架/底盘(chassis)和至少三个轮子组件，其中该底架被配置为被耦接至处理系统和轨道，该轮子组件被耦接到底架。轮子组件中的每个均可以包括:轮子、用于驱动轮子的第一器件、用于使轮子转向的第二器件以及用于调整轮子和底架之间的间隔的第三器件。附加地，可以提供第四器件来控制第一、第二和第三器件，并且可以提供第五器件来抓取轨道。同样，第四器件可以控制第五器件。
[0008]在另一示例实施方式中，设备包括自动化运输车或底架，其具有驱动部件、转向部件、升高部件和轨道抓取部件，所述部件由车载控制器致动以准许底架将处理系统连同其轨道关于工作表面从一个位置携带到另一位置。钳爪被附接到底架并且随着处理系统被携带到初始位置或随后位置而选择性地抓取轨道并且将轨道升高到工作表面上方。连接到底架的轮子组件包括提升部件，该提升部件升高和降低底架和钳爪，并且每个轮子组件均单独地可驱动且可转向以推进底架。底架的运动可以由控制器通过轮子组件动作被控制并且可以包括关于表面的直线、曲线、旋转和/或平移运动。
[0009]在另一示例实施方式中，公开了用于定位自动化处理系统的设备，该自动化处理系统具有可与表面接合的轨道。一种示例包括具有底架的设备，该底架选择性地携带自动化处理系统和轨道。至少三个轮子被连接至底架，并选择性地将底架支撑在表面上并且选择性地准许底架关于表面的运动。驱动部件被可操作地连接至轮子并且选择性地推进轮子以使底架关于表面运动。提升部件选择性地在第一位置和第二位置之间移动底架，其中该第二位置比第一位置距离表面更远。并且，抓取部件被连接至底架并且选择性地相对于轨道在接合轨道的第一位置和基本上从轨道脱离的第二位置之间运动。
[0010]在另一示例中，设备可以包括至少一个控制器，该控制器可操作地连接到驱动部件、提升部件和抓取部件，并选择性地致动:抓取部件以从第一位置运动到第二位置来接合轨道；提升部件以将底架从第一位置移动到第二位置；以及驱动部件以推进轮子从而使底架连同自动化处理系统和轨道一起关于表面移动到预定位置。
[0011]在另一些示例中，设备可以包括轮子和至少一个控制器，该控制器可操作地连接到驱动部件，该驱动部件包括第一马达和第二马达，第一马达推进轮子，第二马达使轮子转向。控制器可以被配置为通过致动第一马达和第二马达选择性地推进并引导底架至预定位置。此类转向可以通过经由平移运动使底架移动到预定位置来实现。附加地，轮子可以包括全方位轮，并且驱动部件可以包括差动驱动器来替代或补充第一马达和第二马达。
[0012]又一实施方式包括抓取部件，当该抓取部件处于第一位置时，其基本上固定底架以抵抗相对于轨道的运动，并且在该抓取部件处于第二位置时，其准许底架相对于轨道的运动。
[0013]另一实施方式可以包括底架，在该底架处于第一位置时，其包括大基本上接合表面的轮子，并且处于第二位置时，该轮子基本上从表面脱离。
[0014]进一步的示例可以包括使用具有吸盘的轮子，该吸盘将轮子附接至表面。
[0015]在一种示例中，设备可以包括连接至控制器的位置收发器和参考收发器，该位置收发器接收并传输关于底架位置的信息，该参考收发器可以是全球定位系统(GPS)收发器、本地和/或远程计量装置等并且接收来自位置收发器的关于底架位置的信息并将参考信息传输到位置收发器。
[0016]在另一示例实施方式中，公开了自动化处理系统，该自动化处理系统关于表面运动并且包括使用一个或更多个附接装置被附接至表面的轨道，所述附接装置包括但不限于一个或更多个组合吸盘加压空气装置。末端执行器与轨道相关联并且相对于轨道可移动并且选择性地处理表面。致动器选择性地相对于轨道移动末端执行器，并且可以提供底架来选择性地支撑末端执行器和轨道。至少三个轮子可以被连接到底架且将底架支撑在表面上并选择性地准许底架关于表面的运动。驱动部件可以被可操作地连接到轮子且选择性地推进轮子以关于表面移动底架。可以包括提升部件来选择性地在大体接近表面的下降位置和与表面间隔开的第二位置之间移动底架。抓取部件可以被连接至底架且选择性地在接合轨道的第一位置与从轨道脱离的第二位置之间运动。并且，至少一个控制器可以被可操作地连接至驱动部件、提升部件和抓取部件且可以选择性地致使:抓取部件从第一位置运动到第二位置以接合轨道；提升部件将底架从第一位置移动到第二位置；以及驱动部件推进轮子以将底架连同末端执行器和轨道一起关于表面移动到预定位置。
[0017]本公开的再一示例实施方式可以包括用于定位装置的设备，该装置沿着可与表面接合的轨道行进，该设备具有底架和至少三个轮子，该底架选择性地携带装置和轨道，该轮子被连接至底架且选择性地将底架支撑在表面上并且选择性地准许底架关于表面的运动。驱动部件可以被可操作地连接到轮子且选择性地推进轮子以关于表面移动底架，并且可以包括提升部件来选择性地在第一位置和第二位置之间移动底架，其中第二位置比第一位置距离表面更远。抓取部件能够被连接至底架并且选择性地在接合轨道的第一位置和从轨道脱离的第二位置之间移动。附加地，至少一个控制器可以被可操作地连接到驱动部件、提升部件和抓取部件以选择性地致动:抓取部件以从第一位置运动到第二位置从而接合轨道；提升部件以将底架从第一位置移动到第二位置；以及驱动部件以推进轮子从而使底架连同装置和轨道一起关于表面移动到预定位置。
[0018]附加地，示例实施方式包括一种定位自动化系统的方法，该自动化系统沿着可附接至表面的轨道行进，并且该方法可以包括提供一种被配置为携带自动化系统和轨道的底架，其中底架具有轮子，该轮子选择性地将底架支撑在表面上并且准许底架关于表面的运动，该方法包括:从表面拆卸轨道；使得轨道接合被连接至底架的抓取部件，以用于随底架移动轨道；从表面提升底架和随之的抓取部件和轨道；以及利用驱动部件推进轮子以将底架连同自动化处理系统和轨道一起关于表面移动到预定位置。
[0019]此外，示例实施方式可以包括选择性地使轮子转向以将底架定位在预定位置处和/或提供全方位轮和用于致动全方位轮的全方位轮致动器，并且利用全方位轮致动器致动全方位轮以使底架经由平移运动运动到预定位置。同样，使得轨道接合抓取部件的步骤可以包括基本上固定底架以抵抗相对于轨道的运动并且在底架处于预定位置处时使轨道从抓取部件脱离以准许底架相对于轨道的运动。进一步地，在利用驱动部件推进轮子的步骤之前，轮子可以前进到表面，使得轮子接合表面。并且一旦底架处于表面上的预定位置处，则基本上缩回轮子，使得轮子基本上从表面脱离。该方法还可以包括，在从表面拆卸轨道的步骤之前，使抓取部件脱离以将轨道沉降在表面上的第一位置处并且在表面上的第一位置处可释放地附接轨道。
[0020]更进一步地，方法的示例实施方式可以包括:提供与底架相关联的底架位置发射器以及底架位置接收器；使用底架位置发射器将关于底架位置的信息传输到位置参考；使用底架位置接收器从位置参考接收关于底架位置的位置参考信息；以及使用位置参考信息验证底架是否处于表面上的预定位置。另一些示例性方法可以包括:提供位置参考；提供用于从底架位置发射器接收信息的位置参考接收器和用于将位置参考信息传输到底架位置发射器的位置参考发射器；使用位置参考接收器从底架位置发射器接收底架位置信息；使用位置参考发射器将位置参考信息传输到底架位置接收器；以及使用由位置参考发射器传输的位置参考信息验证底架是否处于表面上的预定位置。
[0021]在本公开的另一些示例性方面中，提供方法设备以用于关于工作表面以自动化方式定位处理系统和轨道，其中此类系统被携带在该轨道上。
[0022]在此已讨论的特征、功能和优点可以在各种示例中独立地实现或者可以在本公开的另一些示例性方面中被组合，该示例性方面的进一步细节参考以下描述和附图可以被了解。
【附图说明】
[0023]因此，在已经概括地描述本公开的示例性方面后，现在将参考附图进行描述，该附图没必要按比例绘制，并且其中:
[0024]图1是飞行器生产和使用方法的流程图；
[0025]图2是飞行器的方框图；
[0026]图3示出处理系统，该处理系统被携带在用于以自动化方式关于工作表面定位处理系统及其相关联的轨道的示例设备上；
[0027]图4示出用于定位处理系统的示例设备的前透视图；
[0028]图5示出图4中所示的用于定位处理系统的示例设备的后透视图；
[0029]图6示出图4中所示的用于定位处理系统的示例设备的左侧立视图；
[0030]图7示出图4中所示的用于定位处理系统的示例设备的前立视图；
[0031]图8示出图4中所示的用于定位处理系统的示例设备的后立视图；
[0032]图9示出图4中所示的用于定位处理系统的示例设备的顶部平面视图；
[0033]图10示意性地示出用于以自动化方式相对于工作表面定位处理系统及其相关联的轨道的示例设备，并且更具体地，示出其中轨道被附接至表面的配置中的此类设备；
[0034]图11示意性地示出用于以自动化方式相对于工作表面定位处理系统及其相关联的轨道的示例设备，并且更具体地，示出其中轨道从表面脱离的配置中的此类设备；
[0035]图12示意性地示出已经在图11中所示的位置右侧重新定位之后的图11中所示的示例设备；
[0036]图13示出用于定位处理系统及其相关联的轨道的设备的示例轮子组件；
[0037]图14示出为用于定位处理系统及其相关联的轨道的设备的一个或更多个轮子供能的示例轮子组件驱动系统；
[0038]图15示出用于定位处理系统及其相关联的轨道的设备的示例提升部件，其中提升部件处于用于使此类设备下降的配置中；
[0039]图16示出用于定位处理系统及其相关联的轨道的设备的示例提升部件，其中提升部件处于用于使此类设备升高的配置中；
[0040]图17示出用于相对于表面定位处理系统及其相关联的轨道的设备的另一示例性轮子组件；以及
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