用于全尺寸决定性装配的路径可重复加工的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于加工部件的方法以及用于加工部件的设备。
【背景技术】
[0002]制造环境(诸如，航空行业的制造环境)常常要求精确加工和装配满足严格设计限制的部件和设备。然而，这种制造环境还经常要求允许生产车间有较大生产能力的有效加工过程。传统的加工设备和方法一直有局限，因为它们常常在装配期间利用会需要大量加工的大型笨重的机械装置，从而使整个装配过程的生产放缓。例如，当正在装配部件时，配对部件会需要被配对钻孔。此过程可能需要配对部件被堆叠、夹在一起并且根据钻模确定的钻孔图案进行钻孔。随后，配对部件可被拆卸进行清洁和/或去毛刺，然后在装配过程的下一个步骤期间重新装配。
【发明内容】
[0003]提供了用于加工部件的系统、方法和设备。在各种实施方式中，所述方法可包括产生多个空间表示，所述多个空间表示与通过与所述部件关联的加工图案(machiningpattern)识别的多个位置关联。所述多个空间表示可包括第一空间表示，所述第一空间表示识别加工工具在第一位置处相对于所述部件的第一取向。所述方法还可包括将末端执行器移动到所述第一位置，其中，所述末端执行器包括加工工具和联接工具。所述方法还可包括使用所述联接工具，将所述末端执行器在所述第一位置处机械联接到所述部件。所述方法还可包括产生第二空间表示，所述第二空间表示识别所述加工工具在第一位置处相对于所述部件的第二取向。所述方法还可包括:响应于确定在所述第一位置处所述第二空间表示不同于所述第一空间表示来调节所述加工工具。调节所述加工工具可将所述加工工具返回到在所述第一位置处相对于所述部件的所述第一取向。
[0004]在一些实施方式中，所述多个空间表示还包括第三空间表示，所述第三空间表示识别所述加工工具在第二位置处相对于所述部件的第一取向。此外，所述方法还可包括使用所述加工工具在所述第一位置处对所述部件的执行第一加工操作；将所述末端执行器移动到所述第二位置；使用所述联接工具，将所述末端执行器在所述第二位置处机械联接到所述部件。所述方法还可包括:产生第四空间表示，所述第四空间表示识别所述加工工具在所述第二位置处相对于所述部件的第二取向；以及响应于所述第四空间表示不同于所述第三空间表示来调节所述加工工具。调节所述加工工具可将所述加工工具返回到在所述第二位置处相对于所述部件的所述第一取向。所述方法还可包括使用所述加工工具在所述第二位置处对所述部件执行第二加工操作。在一些实施方式中，所述第一加工操作和所述第二加工操作是钻孔操作。
[0005]在一些实施方式中，产生所述第一空间表示包括用至少一个成像装置拍摄所述第一位置的第一图像并且由多个传感器得到所述第一位置的第一组测量值。在各种实施方式中，产生所述第二空间表示包括使用至少一个成像装置拍摄所述第一位置的第二图像并且由多个传感器得到所述第一位置的第二组测量值。在一些实施方式中，确定在所述第一位置处所述第二空间表示不同于所述第一空间表示的步骤包括:将所述第一图像和所述第二图像进行比较，并且基于所述第一图像和所述第二图像的比较来识别所述第一图像和所述第二图像之间的至少一个差异。在一些实施方式中，所述至少一个差异包括旋转距离和平移距离中的至少一个。在各种实施方式中，将所述第一图像和所述第二图像进行比较的步骤包括:将包括在所述第一图像中的第一特征和包括在所述第二图像中的第二特征进行比较，其中，所述第一特征识别所述部件的表面的第一特性，其中，所述第二特征识别所述部件的表面的第二特性。在一些实施方式中，所述第一特性与所述第二特性相同。
[0006]在各种实施方式中，所述第一空间表示识别在所述第一位置处所述部件的第一表面取向，所述第二空间表示识别在所述第一位置处所述部件的第二表面取向。此外，可由定位器执行所述末端执行器的移动。此外，所述末端执行器可与数据处理系统通信联接，可由所述数据处理系统控制所述定位器。在一些实施方式中，由部件制造商在之前产生所述多个空间表示。
[0007]另外在本文中公开了一种用于加工部件的设备。在一些实施方式中，所述设备可包括:定位器，其具有第一端；末端执行器，其可包括壳体。所述壳体可联接到所述定位器的所述第一端。所述设备还可包括加工工具，所述加工工具被包括在所述壳体中，其中，所述加工工具被构造成对所述部件执行至少一个加工操作。所述设备还可包括多个传感器，所述多个传感器被包括在所述壳体中，其中，所述多个传感器被构造成测量所述末端执行器和所述加工工具在一位置处相对于所述部件和取向。所述设备还可包括联接工具，所述联接工具联接到所述壳体，其中，所述联接工具被构造成将所述末端执行器和所述部件机械联接。
[0008]在一些实施方式中，所述加工工具包括被构造成在所述部件的材料中钻孔的钻机。此外，所述联接工具可包括被构造成向所述部件施加压力的夹持板。此外，所述多个传感器可包括多个距离传感器。所述多个距离传感器可包括从由多个线性可变距离变压器和多个光学编码器组成的组中选择的多个传感器。
[0009]另外在本文中公开了一种用于加工部件的方法。所述方法可包括将末端执行器移动到通过与所述部件关联的加工图案识别的位置，其中，所述末端执行器包括加工工具和联接工具。所述方法还可包括产生所述位置的第一空间表示，其中，所述第一空间表示识别所述加工工具相对于所述部件的第一取向。所述方法还可包括使用所述联接工具将所述末端执行器在所述位置处机械联接到所述部件。所述方法还可包括产生所述位置的第二空间表示，其中，所述第二空间表示识别所述加工工具相对于所述部件的第二取向。所述方法还可包括响应于确定所述第二空间表示不同于所述第一空间表示来调节所述加工工具。在一些实施方式中，调节所述加工工具的步骤将所述加工工具返回到相对于所述部件的第一取向。
[0010]在一些实施方式中，产生所述第一空间表示的步骤包括用成像装置拍摄第一图像。此外，产生所述第二空间表示的步骤可包括使用成像装置拍摄第二图像。另外，确定在所述位置处所述第二空间表示不同于所述第一空间表示的步骤可包括:将所述第一图像和所述第二图像进行比较，基于所述第一图像和所述第二图像的比较，识别所述第一图像和所述第二图像之间的至少一个差异。本文中，将更详细地描述这些和其它特征。
[0011]另外，本公开包括根据下面条款的实施方式:
[0012]条款1.一种用于加工部件的方法，该方法包括:
[0013]产生多个空间表示，所述多个空间表示与通过与所述部件关联的加工图案识别的多个位置关联，所述多个空间表示包括第一空间表示，所述第一空间表示识别加工工具在第一位置处相对于所述部件的第一取向；
[0014]将末端执行器移动到所述第一位置，所述末端执行器包括所述加工工具和联接工具;
[0015]使用所述联接工具，将所述末端执行器在所述第一位置处机械联接到所述部件；
[0016]产生第二空间表示，所述第二空间表示识别所述加工工具在第一位置处相对于所述部件的第二取向；以及
[0017]响应于确定在所述第一位置处所述第二空间表示不同于所述第一空间表示来调节所述加工工具，其中，调节所述加工工具的步骤将所述加工工具返回到在所述第一位置处相对于所述部件的所述第一取向。
[0018]条款2.根据条款I所述的方法，其中，所述多个空间表示还包括第三空间表示，所述第三空间表示识别所述加工工具在第二位置处相对于所述部件的第一取向。
[0019]条款3.根据条款2所述的方法，所述方法还包括:
[0020]使用所述加工工具，在所述第一位置处对所述部件执行第一加工操作；
[0021]将所述末端执行器移动到所述第二位置；
[0022]使用所述联接工具，将所述末端执行器在所述第二位置处机械联接到所述部件；
[0023]产生第四空间表示，所述第四空间表示识别所述加工工具在所述第二位置处相对于所述部件的第二取向；
[0024]响应于所述第四空间表示不同于所述第三空间表示来调节所述加工工具，其中，调节所述加工工具的步骤将所述加工工具返回到在所述第二位置处相对于所述部件的所述第一取向；
[0025]使用所述加工工具在所述第二位置处对所述部件执行第二加工操作。
[0026]条款4.根据条款3所述的方法，其中，所述第一加工操作和所述第二加工操作是钻孔操作。
[0027]条款5.根据条款I所述的方法，其中，产生所述第一空间表示的步骤包括:
[0028]使用至少一个成像装置拍摄所述第一位置的第一图像；
[0029]由多个传感器得到所述第一位置的第一组测量值；并且
[0030]其中，产生所述第二空间表示的步骤包括:
[0031]使用所述至少一个成像装置拍摄所述第一位置的第二图像；以及
[0032]由所述多个传感器得到所述第一位置的第二组测量值。
[0033]条款6.根据条款5所述的方法，其中，确定在所述第一位置处所述第二空间表示不同于所述第一空间表示的步骤包括:
[0034]将所述第一图像和所述第二图像进行比较；以及
[0035]基于所述第一图像和所述第二图像的比较，识别所述第一图像和所述第二图像之间的至少一个差异。
[0036]条款7.根据条款6所述的方法，其中，所述至少一个差异包括旋转距离和平移距离中的至少一个。
[0037]条款8.根据条款6所述的方法，其中，将所述第一图像和所述第二图像进行比较的步骤包括:
[0038]将包括在所述第一图像中的第一特征和包括在所述第二图像中的第二特征进行比较，其中，所述第一特征识别所述部件的表面的第一特性，并且其中，所述第二特征识别所述部件的表面的第二特性。
[0039]条款9.根据条款8所述的方法，其中，所述第一特性与所述第二特性相同。
[0040]条款10.根据条款I所述的方法，其中，所述第一空间表示识别在所述第一位置处所述部件的第一表面取向，并且其中，所述第二空间表示识别在所述第一位置处所述部件的第二表面取向。
[0041]条款11.根据条款I所述的方法，其中，由定位器执行所述末端执行器的移动。
[0042]条款12.根据条款11所述的方法，其中，所述末端执行器与数据处理系统通信联接，并且其中，由所述数据处理系统控制所述定位器。
[0043]条款13.根据条款I所述的方法，其中，由部件制造商在之前产生所述多个空间表不O
[0044]条款14.一种用于加工部件的设备，该设备包括:
[0045]定位器，其具有第一端；
[0046]末端执行器，其包括壳体，所述壳体联接到所述定位器的所述第一端；
[0047]加工工具，其被包括在所述壳体中，其中，所述加工工具被构造成对所述部件执行至少一个加工操作；
[0048]多个传感器，其被包括在所述壳体中，所