用于成形机身区段的托架系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及制造物体，并且具体来说，涉及制造飞行器。而且更具体地说，本公开涉及用于彼此接合复合机身区段的方法和装置。
【背景技术】
[0002]飞行器利用占越来越大百分比的复合材料来设计并制造。在飞行器中使用复合材料以降低飞行器重量。这种降低的重量改进了诸如有效载荷能力和燃料效率这样的性能特征。而且，复合材料对于飞行器中的各种组件来说提供了更长的服务寿命。
[0003]复合材料是通过组合两种或更多种功能成分而创建的强韧的轻重量材料。例如，复合材料可以包括粘合在聚合树脂基质中增强纤维。该纤维可以是单向的，或者可以采取编织布或织物形式。该纤维和树脂被设置并固化以形成复合材料。
[0004]而且，利用复合材料来创建航空复合材料结构潜在地允许要按更大零件或部分制造的飞行器部分。例如，飞行器中的机身可以按圆筒部分创建，并接着装配以形成飞行器的机身。其它示例包括而不限于，接合以形成机翼的机翼部分，或者接合以形成稳定器的稳定器部分。
[0005]利用呈圆筒形的机身区段，对于在将这些部分彼此接合以形成飞行器的机身时提供希望配合而言，机身区段的尺寸是重要的。例如，将两个机身区段的端部接合以形成飞行器的机身的部件。这些端部的形状应当尽可能紧密匹配。
[0006]端部形状的差异可能导致不希望的配合。端部形状的差异可以由不同原因造成。例如，在制造机身区段方面，根据设计规范的变型可以导致端部的不希望形状。机身区段足够大得，重力可能造成改变机身区段形状的变形，使得端部没有要彼此接合的希望形状。
[0007]这种不希望的配合可以造成飞行器机身按不太希望的方式执行。例如，如果机身区段利用希望形状接合，则使用的燃料量可能因可能在飞行期间出现的不希望气流而增加。而且，不希望气流可能造成可以缩减乘客飞行经历的愉悦性的增加噪声。
[0008]当前，制造车间的操作员将两个机身区段的端部彼此相邻移动以便接合。操作员利用诸如塞尺这样的工具测量端部形状的差异。针对一个或两个机身端部的形状的改变利用由操作员放置并操作的起重器或其它工具来进行，以推动机身区段来改变机身区段中的一个或两个的形状。
[0009]用于接合机身区段的当前使用工序耗时并且劳动密集。另外，两个机身区段的形状可以接近但仍可能没有它们之间的希望配合程度。
[0010]因此，希望具有一种考虑至少一些上述讨论的问题以及其它可能问题的方法和装置。例如，有利的是，具有一种用于以希望配合程度接合用于飞行器的机身区段的方法和装置。
【发明内容】
[0011]在一个例示性实施方式中，一种装置包括保持结构和致动器系统。所述保持结构保持机身区段。所述致动器系统在从控制器接收到命令时，在将所述机身区段保持在所述保持结构中的同时向所述机身区段施加力，在所述保持结构中，所述力将所述机身区段的当前形状朝着希望形状改变。
[0012]在另一例示性实施方式中，提出了一种用于成形机身区段的方法。将第一机身区段保持在托架(cradle)系统中的托架中的保持结构中。针对所述第一机身区段的一部分，利用致动器系统向所述第一机身区段施加力，使得所述第一机身区段的第一当前形状朝着用于所述第一机身区段的第一希望形状改变，以将所述第一机身区段接合至第二机身区段。
[0013]该特征和功能可以在本公开的不同实施方式中独立实现，或者可以在可以参照下列描述和附图看到进一步细节的其它实施方式中组合。
【附图说明】
[0014]例示性实施方式的新颖特征据信特性在所附权利要求书中加以阐述。然而，当结合附图阅读时，该例示性实施方式，以及优选使用模式、进一步的目的及其特征将通过参照本公开的例示性实施方式的下列详细描述而最佳地理解，其中:
[0015]图1是根据例示性实施方式的飞行器制造环境的例示框图；
[0016]图2是根据例示性实施方式的托架系统的例示框图；
[0017]图3是根据例示性实施方式的计量系统的例示框图；
[0018]图4是根据例示性实施方式的用于标识要施加至机身区段的力的数据流的例示框图；
[0019]图5是根据例示性实施方式的反馈回路的例示；
[0020]图6是根据例示性实施方式的飞行器制造环境的例示；
[0021]图7是根据例示性实施方式的机身制造系统中的机身区段的例示图；
[0022]图8是根据例示性实施方式的托架的例示；
[0023]图9是根据例示性实施方式的第一托架的例示图；
[0024]图10是根据例示性实施方式的致动器的例示；
[0025]图11是根据例示性实施方式的致动器的另一例示；
[0026]图12是根据例示性实施方式的计量系统设置的例示；
[0027]图13是根据例示性实施方式的用于加工机身区段的工序的流程图的例示；
[0028]图14是根据例示性实施方式的用于向机身区段施加力的工序的流程图的例示；
[0029]图15是根据例示性实施方式的用于利用计量系统来生成机身区段测量的工序的流程图的例示；
[0030]图16是根据例示性实施方式的用于标识用于改变机身区段形状的力的工序的流程图的例示；
[0031]图17是根据例示性实施方式的用于接合机身区段的工序的流程图的例示；
[0032]图18是根据例示性实施方式的采用框图形式的飞行器制造和保养方法的例示；以及
[0033]图19是可以实现例示性实施方式的采用框图形式的飞行器的例示。
【具体实施方式】
[0034]下面，参照附图，并且具体地说，参照图1，根据例示性实施方式，描绘了飞行器制造环境的例示框图。在这个示例中，飞行器制造环境100包括机身制造系统102，其用于将机身区段103彼此接合，作为制造飞行器的部件。
[0035]在该例示示例中，机身制造系统102利用许多组件在机身区段103中将第一机身区段104接合至第二机身区段106。如图所绘，机身制造系统102中的组件包括:托架系统108、计量系统110，以及控制器112。
[0036]托架系统108是物理装置。如图所绘，托架系统108保持第一机身区段104，并且向第一机身区段104施加力114，以改变第一机身区段104的第一当前形状116。
[0037]通过托架系统108向第一机身区段104施加力114导致针对第一机身区段104的第一变形118。力114可以按导致第一变形118的方式施加，以使第一机身区段104的第一当前形状116朝着用于第一机身区段104的第一希望形状120改变。
[0038]在该例示例中，第一当前形状116和第一希望形状120是用于第一机身区段104的轮廓。具体来说，该轮廓是绕第一机身区段104的圆周122的轮廓。
[0039]另外，通过托架系统108生成的力114的一部分还可以施加至第二机身区段106。托架系统108按导致第二变形123的方式施加力114。结果，第二机身区段106的第二当前形状124具有第二变形123，并且第二当前形状124朝着用于第二机身区段106的第二希望形状126改变。
[0040]换句话说，托架系统108可以施加力114，以进行如下中的至少一个:将第一机身区段104的第一当前形状116朝着第一希望形状120改变，或者将第二机身区段106的第二当前形状124朝着第二希望形状126改变。如在此使用的，短语“…中的至少一个”在与一列表项目一起使用时，意指可以使用列出项目中的一个或更多个的不同组合，并且可以需要列表中的每一个项目中的仅一个。换句话说，“…中的至少一个”意指项目的任何组合，而可以根据列表使用多个项目，但不需要列表中的所有项目。该项目可以是特殊物体、事物、或类别。
[0041]例如，在无限制的情况下，“项目A、项目B或项目C中的至少一个”可以包括项目A、项目A和项目B、或项目B。该示例还可以包括项目A、项目B、以及项目C或项目B和项目C。当然，可以提出这些项目的任何组合。在一些例示例中，“…中的至少一个”可以例如可以是，但不限于项目A中的两个；项目B中的一个:以及项目C中的十个:项目B中的四个和项目C中的七个:或者其它合适组合。
[0042]在该例示例中，计量系统110是硬件传感器系统。计量系统110对机身区段103进行测量128。如图所绘，测量128不需要接触或触摸机身区段103来进行。
[0043]例如，计量系统110对第一机身区段104的第一当前形状116进行测量128。计量系统110还对第二机身区段106的第二当前形状124进行测量128。
[0044]在该例示例中，控制器112控制托架系统108和计量系统110的操作。控制器112可以按软件、硬件、固件或其组合来实现。当使用软件时，由控制器112执行的操作可以采用被设置成在诸如处理器单元这样的硬件上运行的程序代码来实现。当使用固件时，由控制器112执行的操作可以采用程序代码和数据来实现，并且存储在持久性存储器中以在处理器单元上运行。当采用硬件时，该硬件可以包括操作以在控制器112中执行操作的电路。
[0045]在该例示例中，该硬件可以采用以下形式:电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置、或者被设置成执行许多操作的某一其它合适类型的硬件。利用可编程逻辑装置，该装置可以被设置成执行所述许多操作。所述装置可以在以后时间重新配置，或者可以被永久性地设置成执行所述许多操作。可编程逻辑装置的示例例如包括:可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列、以及其它合适硬件装置。另外，这些处理可以在集成有无机组件的有机组件中实现，并且可以完全由除人以外的其它有机组件组成。例如，该处理可以被实现为有机半导体中的电路。
[0046]在该例示例中，控制器112位于计算机系统132中。计算机系统132包括一个或更多个数据处理系统。当存在一个以上的数据处理系统时，那些数据处理系统可以利用诸如网络这样的通信介质彼此通信。该数据处理系统可以从以下各项中的一种选择:计算机、服务器计算机、平板计算机、移动电话、或者某一其它合适的数据处理系统。
[0047]如在该例示例中描绘的，控制器112接收来自计量系统110的测量128。控制器112标识为了将第一机身区段140的第一当前形状116改变成第一希望形状120所需的力114，该第一希望形状120用于将第一机身区段104连接至第二机身区段106。接着，控制器112向托架系统108发送命令134，以施加力114，用于将第一机身区段104的第一当前形状116朝着第一希望形状120改变。
[0048]在将力114施加至第一机身区段104时，第一当前形状116的变化可能不导致第一希望形状120。相反的是，第一当前形状116可以更接近第一希望形状120，但未完全达到第一希望形状120。
[0049]在这种情况下，可以通过计量系统110再次进行测量128。在该例示例中，测量128是在托架系统108向第一机身区段104施加