配置为提供偏斜补偿的c型框架结构和相关方法
【技术领域】
[0001]许多结构必须铆接并且，实际上，一些结构需要安装成百上千的铆钉。举例来说，飞行器的机翼可能需要许多铆钉的安装。为了利于铆钉的安装，已经研制出具有第一和第二铆接组件的铆接机，这些组件被定位成接近结构的相对表面诸如机翼的相对表面彼此对齐。这些铆接机允许铆钉适当定位然后安装和加压(upset)。
【背景技术】
[0002]铆钉的安装和加压可能在铆钉上产生大量的力，并且可能促使定位成接近结构的相对表面互相对齐的第一和第二铆接组件远离结构偏斜。这种铆接组件的偏斜可能有害，因为在铆钉安装过程中，铆接组件相对于结构的相对位置可能改变，由此潜在地引起铆钉错位或不对齐。此外，铆钉的偏斜可能引起铆接机需要比期望的更快或更频繁地维护，并且有时会缩短使用寿命。
[0003]因此，已经研制出在尺寸和重量上坚固的铆接机，以便抵挡在铆接过程中产生的偏斜力。虽然这些更坚固的铆接机可以通常维持它们相对于在其中安装铆钉的结构的相对位置，但是这些铆接机的尺寸和重量可能限制了其移动性或便携性。因此，这些更坚固的铆接机时常是不动的，从而使得被铆接的结构(诸如机翼)必须移动到与铆接机对齐，然后在每个铆钉被安装和加压时相对于铆接机被反复地重新定位。由于需要铆接机保持固定，并且相应地需要被铆接的结构由材料搬运系统承载，这种相对于铆接机定位然后再重新定位诸如机翼的结构的过程可能限制制造过程的灵活性，其中材料搬运系统足够精密地将诸如相对较大结构的结构(诸如机翼)相对于铆接机可控地定位在许多精确的位置。
【发明内容】
[0004]根据本公开的示例性实施例，提供C型框架结构、机器人系统和相关的方法，以便响应并调节在工作工具致动期间施加到C型框架结构上的载荷，诸如在铆接操作期间产生的偏斜载荷。本发明的示例性实施例的C型框架结构可以不只响应并调节在操作期间产生的载荷，还可以以降低或排除C型框架结构的偏斜的方式进行响应和调节。因此该C型框架结构较轻并且因此增强了可移动性。例如，可以在C型框架结构操作执行期间由机器人承载C型框架结构，通过允许C型框架结构和其相关的工作工具被可控制地相对于诸如机翼的结构定位，由此提高制造过程的效率，由此潜在地降低了在制造过程期间结构的控制和所需的定位。
[0005]在一个实施例中，提供用于承载工具的C型框架结构，该C型框架结构包括多个连杆和使连杆互连以形成固定的桁架配置的多个销。至少一个连杆被配置为承载工具。在该实施例中，连杆的固定的桁架配置对于响应于工具的致动而施加到C型框架结构上的载荷做出反应，从而使得每个连杆被压缩或拉伸放置。被配置为拉伸放置的连杆可以由各向异性材料形成，诸如复合材料。被配置为压缩放置的连杆可以由金属形成。该实施例的C型框架结构还包括多个液压柱，多个液压柱包括连接到多个连杆的第一和第二液压柱，从而使得每个液压柱平行于相应连杆延伸。该实施例的第一液压柱被配置为响应于由于工具致动而导致的C型框架结构内的应变，而操作在压缩模式。该实施例的第二液压柱被配置为响应于第一液压柱操作在压缩模式，而处于延伸模式。
[0006]一个实施例的第一和第二液压柱流体连通，从而使得从处于压缩模式的第一液压柱推出的液压流体被提供到第二液压柱。该实施例的第一和第二液压柱中的每个包括活塞。同样，第一液压柱可以被配置为使其相应的活塞将液压流体从处于压缩模式的第一液压柱推出。在另一个实施例中，该C型框架结构包括外部液压控制系统，其被配置为响应于第一液压柱操作在压缩模式下，而将液压流体引导到第二液压柱。
[0007]在另一个实施例中，提供机器人系统，其包括配置为提供可控制的移动的机器人和由该机器人承载的C型框架结构。C型框架结构可以包括固定的桁架配置，固定的桁架配置包括由销互连的多个连杆。该实施例的C型框架结构还包括多个液压柱，多个液压柱包括连接到多个连杆的第一和第二液压柱，从而使得每个液压柱平行于相应的连杆延伸。该实施例的机器人系统可以还包括由至少一个连杆承载的工具，诸如铆接机。一个实施例的固定的桁架配置对于响应于机器人致动工具而施加到C型框架结构上的载荷做出反应，从而使得每个连杆被压缩或拉伸放置。被配置为拉伸放置的连杆可以由各向异性材料形成，诸如复合材料。被配置为压缩放置的连杆可以由金属形成。该实施例的第一液压柱被配置为响应于由于工具的致动而导致的C型框架结构内的应变，而操作在压缩模式。该实施例的第二液压柱被配置为响应于第一液压柱操作在压缩模式，而处于延伸模式。
[0008]一个实施例的第一和第二液压柱可以流体连通，从而使得从处于压缩模式的第一液压柱推出的液压流体被提供到第二液压柱。在该实施例中，每个第一和第二液压柱可以包括活塞。因此，第一液压柱可以配置为使相应的活塞将液压流体从处于压缩模式的第一液压柱推出。另一个实施例的机器人系统也可以包括外部液压控制系统，其被配置为响应于第一液压柱操作在压缩模式，而将液压流体引导到第二液压柱。
[0009]在另一个实施例中，提供根据工具的致动调节偏斜的方法，其中包括提供C型框架结构。该C型框架结构包括固定的桁架配置和多个液压柱，固定的桁架配置包括由销互连的多个连杆，多个液压柱连接到多个连杆，从而使得每个液压柱平行于相应的连杆延伸。该实施例的方法还包括致动由C型框架结构承载的工具，诸如铆接机。该连杆的固定的桁架配置对于响应于工具的致动而施加到C型框架结构的载荷做出反应，从而使得每个连杆被压缩或拉伸放置。该实施例的方法还包括响应于由于工具的致动而导致的C型框架结构内的应变，使第一液压柱操作在压缩模式。该实施例的方法还响应于第一液压柱操作在压缩模式，而使第二液压柱操作在延伸模式。
[0010]关于第一液压柱以压缩模式的操作，一个实施例的方法可以将液压流体从处于压缩模式的第一液压柱推出。在该实施例中，第二液压柱以延伸模式的操作可以包括将从第一液压柱推出的液压流体提供到第二液压柱。一个实施例的每个第一和第二液压柱可以包括活塞。在该实施例中，该方法可以通过使相应的活塞将液压流体从处于压缩模式的第一液压柱推出，而将液压流体从第一液压柱推出。关于使第一液压柱操作在压缩模式，另一个实施例的方法可以将液压流体从第一液压柱推到外部液压控制系统。关于使第二液压柱操作在延伸模式，该实施例的方法可以响应于第一液压柱操作在压缩模式，使外部液压控制系统将液压流体引导到第二液压柱。
【附图说明】
[0011]已经概括地描述了本公开某些的实施例，因此现在将参考附图，其不必要按比例绘制，其中:
[0012]图1是根据本公开的一个实施例的机器人系统的透视图；
[0013]图2是根据本公开的一个实施例的图1的机器人系统采取不同视角的透视图；
[0014]图3是根据本公开的一个实施例的C型框架结构的侧视图；
[0015]图4是图示说明根据本公开的一个实施例执行的操作的流程图；
[0016]图5是根据本公开的一个实施例的具有被动液压系统的C型框架结构的方框图。
[0017]图6是根据本公开的另一个实施例的具有主动液压系统的C型框架结构的方框图。
【具体实施方式】
[0018]现在将参考附图在下文更充分地描述本公开的实施例，附图仅示出一些实施