双隐藏点条的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及双隐藏点条。
【背景技术】
[0002] 飞机和其它复杂产品的制造商可能在将部件放置在它们的产品中需要精确性。飞 机制造者可以在制造期间将数百个铆钉、紧固件和其它部件安装在飞机机身内的各种位置 中。确保正确的铆钉被放置在预定铆钉孔中可能提出挑战。在制造或维修期间将铆钉安装 在喷气式飞机的机身中可能需要铆钉组件和模具在机身的内表面和外表面两者上的同时 受控移动。在机身面板的相反表面上的仪器必须被定位在正确的位置处，否则铆钉或其它 部件将未被适当地安装。
【发明内容】
[0003] 说明性实施方式提供一种系统。该系统包括接近于在结构的第一侧的第一表面的 第一细长对象。该系统还包括接近于在所述结构的第二侧的第二表面的第二细长对象，所 述第二表面和所述第二侧相对于所述第一表面和所述第一侧在所述结构的相反面，所述第 一细长对象在所述第一表面上的第一点处与所述第二细长对象对准。该系统还包括在与彼 此并且与所述第一点相距第一已知距离处附接到所述第一细长对象的第一多个角隅棱镜， 其中，所述第一细长对象在所述第一点处毗邻所述第一表面。该系统还包括在与彼此并且 与所述第一点相距第二已知距离处附接到所述第二细长对象的第二多个角隅棱镜，其中， 所述第二细长对象在与所述第一点相反面的第二点处毗邻所述第二表面。
[0004] 说明性实施方式还提供一种方法。该方法使用包括第一对、第二对和第三对细长 对象的系统来实现，其中，每对细长对象包括定位于分别在结构的相反的第一表面和第二 表面上的第一点、第二点和第三点之一处的第一细长对象和第二细长对象，并且其中，第一 对、第二对和第三对中的第一细长对象和第二细长对象中的每个细长对象分别包括在与彼 此相距已知距离处并且与分别在第一表面上的第一点、第二点和第三点相距已知距离处附 接在第一细长对象和第二细长对象上的第一多个角隅棱镜和第二多个角隅棱镜。该方法包 括接近第一表面布置的第一测量装置将第一测量指向每个第一细长对象上的第一多个角 隅棱镜。该方法还包括在第一测量装置处，从每个第一细长对象上的第一多个角隅棱镜接 收第一反射测量。该方法还包括接近第二表面布置的第二测量装置将第二测量指向在第二 表面上的每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜。该方法还包括在第二测量装置处，从 每个第二细长对象上的第二多个角隅棱镜接收第二反射测量。该方法还包括使用第一反射 测量来测量第一表面的第一坐标系统。该方法还包括使用第二反射测量来测量第二表面的 第二坐标系统。该方法还包括将第二坐标系统映射到第一坐标系统。
[0005] 说明性实施方式还提供一种在表面上在预定位置处建立坐标测量参考的计算机 实现的方法。该方法包括计算机接收第一点、第二点和第三点分别在第一表面上的第一参 考坐标、第二参考坐标和第三参考坐标。该方法还包括所述计算机接收第四点、第五点和第 六点分别在第二表面上的第四参考坐标、第五参考坐标和第六参考坐标，其中，所述第二表 面和所述第一表面包括结构的相反侧，并且其中，所述第一点、所述第二点、所述第三点和 所述第四点、所述第五点、所述第六点分别在所述相反侧彼此相反地排列。该方法还包括所 述计算机在所述第一表面的第一坐标系统中分别将所述第四参考坐标、所述第五参考坐标 和所述第六参考坐标映射到所述第一参考坐标、所述第二参考坐标和所述第三参考坐标。 该方法还包括所述计算机基于所述映射使所述第二表面的外部坐标系统适配到所述内部 坐标系统，其中，所述第一参考坐标、所述第二参考坐标、所述第三参考坐标和所述第四参 考坐标、所述第五参考坐标、所述第六参考坐标分别使用指向定位在与所述第一点、所述第 二点和所述第三点相距已知距离处的目标的测量来确定。
[0006] 特征、功能和优点可以在本公开内容的各种实施方式中独立地实现，或者可以被 组合在其它的实施方式中，其中能够参照以下描述和附图看到另外的细节。
【附图说明】
[0007] 新颖特征相信在所附权利要求中阐述了说明性实施方式的特性。然而，当结合附 图阅读时通过参照本公开内容的说明性实施方式的以下具体描述，将最好地理解说明性实 施方式和优选的使用模式、另外的目的及其特征。
[0008] 图Ia是依照说明性实施方式的双隐藏点条（hidden point bar)的系统的框图；
[0009] 图Ib是依照说明性实施方式的双隐藏点条的系统的框图；
[0010] 图2是依照说明性实施方式的双隐藏点目标的方法的流程图；
[0011] 图3是依照说明性实施方式的隐藏点条的图；
[0012] 图4是依照说明性实施方式的双隐藏点目标的方法的流程图；
[0013] 图5是依照说明性实施方式的隐藏点条的图；
[0014] 图6是制造商用飞机的方法的流程图；
[0015] 图7是商用飞机的框图；以及
[0016] 图8是依照说明性实施方式的数据处理系统的图示。
【具体实施方式】
[0017] 使用人类技术员来将数千个小部件安装在飞机中可能是很昂贵的并且易于出错。 当大量小部件将被安装在机身中时，指导技术员的团队四处移动并且在机身的相反侧一致 地工作可能是代价高的并且导致生产问题和延迟。即使预先钻孔，如许多大型飞机的情况 那样，在相反侧指导两个团队在数千个预钻孔之中定位正确的孔可能是非常费时的。
[0018] 飞机制造商和其它制造商已转向使用计算机化机器人和其它装置来在生产期间 将铆钉和其它金属、塑料及合成部件安装到飞机中。机器人可以以比人类技术员更高的精 确性、准确性、一致性和速度安装部件。当数千个部件将被安装时，机器人可以产生优于人 类安装者的显著生产力和质量优点。
[0019] 虽然机器人可以在将铆钉和其它部件安装在飞机机身中时提供优于人类技术员 的各种优点，但是飞机制造商仍然面对有机器人在机身的相反侧的协调移动的问题。在相 反侧的机器人必须移动到正确的孔或其它位置，其中它们将安装部件或执行其它动作。
[0020] 飞机制造商通常使用机身的内表面的坐标系统来定位和放置部件。虽然机身的平 滑外表面上的参考点可以是几个，但是更容易可见的参考点在内表面上被找到并且可以包 括框架和纵梁。制造商参照内模线（IML)、用于描述内表面和集合点的框架、折痕，和其中内 表面可以相交的线。内坐标或测量系统被链接到内模线并且提供飞机坐标系统。
[0021] 内部坐标测量点被识别用于孔的钻孔和部件的放置。将相同的坐标测量点精确定 位于外皮表面和内皮表面上提出了不断的挑战。外表面和内表面如果仅稍微在适当的位置 中则通常是弯曲的，并且因此不具有相同的形状。
[0022] 已开发了试图克服外部坐标系统和内部坐标系统中的差异并且可以促进为外部 参考和内部参考识别单个点的坐标测量系统。已在历史上采用了包括用于对测量进行校准 的目标的工具。在一些实例中，目标已被放置在窗口开口中。这样的放置可以导致令人不 满意的几何形状，因为目标沿着线定位。协作可能限于沿着窗口带发生。窗口目标还可以 具有多个目标，通常为三个或四个，这可能需要对坐标测量机（CMM)的校准或认证。此外， 不能够在货运飞机上使用窗口目标。因此，用于在飞机表面（包括机身蒙皮）的相反侧更 准确地协调点的识别的有效的新技术是所希望的。
[0023] 说明性实施方式基于识别到相反表面上的对应点来辨识和考虑以上关于机器人 和其它对象在结构（例如飞机机身）的相反表面上的协调移动所描述的问题。说明性实施 方式辨识由制造商在将数千金属和合成铆钉、紧固件和其它部件放置在飞机机身和其它产 品的各种表面中时所面对的挑战。方法和系统被提供来基于第二表面的坐标系统支持对象 在第一表面上的移动和定位，其中，第一表面和第二表面在诸如飞机机身的蒙皮这样的结 构的相反侧。
[0024] 说明性实施方式可以在内部坐标系统中为机身的内表面上的点确定空间坐标。说 明性实施方式在坐标系统中为同一在内部定位的点的外表面确定空间坐标。通过完成在两 个空间坐标系统中为内表面上的三个单独地定位的点确定空间坐标的过程，说明性实施方 式使得能实现将外部坐标系统映射到内部坐标系统。三个单独的点可以是用于将铆钉放置 在飞机机身中的三个单独的预钻孔。在外表面附近移动的对象然后可以根据内部坐标系统 这样做。
[0025] 飞机制造商可以将机器人部署在相反的表面上以移动到同一孔。说明性实施方式 可以提供可以使得在飞机的外表面上的机器人能够依照飞机的内部坐标系统移动的方法 和系统。可以通过将外部坐标系统映射到内部坐标系统来实现这样的移动和对准。
[0026] 说明性实施方式可以提供双隐藏点条，其中在铆钉孔的任何一侧，例如，可以具有 相似尺寸和组成的条在铆钉孔处被纵向放置到它们的各自表面。第一条被定位于内部机身 表面上，一端在铆钉孔处。第二条被定位于外表面上，同样具有一端在铆钉孔处。条的放置 可以与它们各自的表面垂直。条可以通过孔连接到彼此，使得条保持不动并且使得接近它 们各自的表面的各个条的端与表面齐平。
[0027] 在机身的任何一侧附接到各个条的可以是反射器（可能为球状地安装的反射 器）、两个角隅棱镜或晶体对象，其反射激光束。对于在内部放置的条和在外部放置的条，至 少两个角隅棱镜之