用于定位自動(dòng)化處理系統(tǒng)的方法和設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]自動(dòng)化處理系統(tǒng)可以在航空航天工業(yè)中以及其他制造業(yè)中用于生產(chǎn)、維護(hù)、檢查等各種部件、組件和/或子組件。這些處理系統(tǒng)可以被配置為關(guān)于表面移動(dòng)，該表面包括正被生產(chǎn)的部件的表面。例如，在飛行器制造中，支撐在附接至工作表面的導(dǎo)軌上的人工和自動(dòng)化處理系統(tǒng)可以相對(duì)于工作表面運(yùn)動(dòng)并且可以被配置為被精確地定位在一位置處，在該位置處，將執(zhí)行諸如機(jī)加工、組裝、檢查、維護(hù)等處理。
[0002]自動(dòng)化處理系統(tǒng)可以被配置為相對(duì)于部件的表面移動(dòng)以用于處理該部件的表面，并且在這種情況下，這些系統(tǒng)可以沿著一個(gè)或更多個(gè)有限長(zhǎng)度的細(xì)長(zhǎng)支撐和/或引導(dǎo)軌道(其可以是剛性的或柔性的)運(yùn)動(dòng)。有限長(zhǎng)度的軌道限制了系統(tǒng)可以在其中運(yùn)轉(zhuǎn)的有效工作區(qū)域。因此，一旦完成在具體工作區(qū)域中的處理，則軌道和自動(dòng)化處理系統(tǒng)會(huì)需要從第一位置被移除并且如果期望在第二位置處進(jìn)行額外處理則被重新定位在第二位置處。
[0003]隨著時(shí)間逝去，諸如以上提到的那些處理系統(tǒng)中的一種處理系統(tǒng)的使用會(huì)需要大量重新定位及其設(shè)置。這樣的處理系統(tǒng)能夠是相對(duì)重的且需要大量的人力和/或裝備，諸如推車(chē)、手推運(yùn)貨車(chē)和/或升降機(jī)，來(lái)重新定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道。因此，處理系統(tǒng)和軌道沿著工作表面在不同位置處的重復(fù)人工設(shè)置的步驟會(huì)變得不必要地耗費(fèi)時(shí)間、勞動(dòng)力和/或裝備密集、昂貴和/或涉及其他困難。
[0004]通過(guò)比較此類(lèi)系統(tǒng)與本公開(kāi)所闡述的教導(dǎo)和示例，傳統(tǒng)和常規(guī)方法的進(jìn)一步限制和缺點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]希望提供一種解決以上討論的問(wèn)題以及其他潛在問(wèn)題中的至少一些問(wèn)題的方法和設(shè)備。而且，提供用于以如下自動(dòng)方式定位和重新定位處理系統(tǒng)及這樣的系統(tǒng)操作所沿的相關(guān)聯(lián)的引導(dǎo)件和/或支撐軌道的方法和設(shè)備是有益的，即該方式減少設(shè)置時(shí)間、勞動(dòng)量和/或提升和/或運(yùn)送裝備的使用。如本文所用，“軌道”或“多個(gè)軌道”指的是引導(dǎo)和/或支撐處理機(jī)器的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。
[0006]因此，公開(kāi)了如下方法和設(shè)備，其用于以自動(dòng)方式關(guān)于工作表面定位和重新定位處理系統(tǒng)及相關(guān)聯(lián)的軌道，其中這樣的系統(tǒng)被攜帶在所述軌道上，這大體如附圖中的至少一個(gè)所示和/或連同附圖中的至少一個(gè)進(jìn)行描述，并且在權(quán)利要求中被更完全地闡述。
[0007]本公開(kāi)的示例大體地涉及用于定位處理系統(tǒng)的方法和設(shè)備。大體地，在示例實(shí)施方式中，用于定位沿著軌道可運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化處理系統(tǒng)的設(shè)備包括底架/底盤(pán)(chassis)和至少三個(gè)輪子組件，其中該底架被配置為被耦接至處理系統(tǒng)和軌道，該輪子組件被耦接到底架。輪子組件中的每個(gè)均可以包括:輪子、用于驅(qū)動(dòng)輪子的第一器件、用于使輪子轉(zhuǎn)向的第二器件以及用于調(diào)整輪子和底架之間的間隔的第三器件。附加地，可以提供第四器件來(lái)控制第一、第二和第三器件，并且可以提供第五器件來(lái)抓取軌道。同樣，第四器件可以控制第五器件。
[0008]在另一示例實(shí)施方式中，設(shè)備包括自動(dòng)化運(yùn)輸車(chē)或底架，其具有驅(qū)動(dòng)部件、轉(zhuǎn)向部件、升高部件和軌道抓取部件，所述部件由車(chē)載控制器致動(dòng)以準(zhǔn)許底架將處理系統(tǒng)連同其軌道關(guān)于工作表面從一個(gè)位置攜帶到另一位置。鉗爪被附接到底架并且隨著處理系統(tǒng)被攜帶到初始位置或隨后位置而選擇性地抓取軌道并且將軌道升高到工作表面上方。連接到底架的輪子組件包括提升部件，該提升部件升高和降低底架和鉗爪，并且每個(gè)輪子組件均單獨(dú)地可驅(qū)動(dòng)且可轉(zhuǎn)向以推進(jìn)底架。底架的運(yùn)動(dòng)可以由控制器通過(guò)輪子組件動(dòng)作被控制并且可以包括關(guān)于表面的直線、曲線、旋轉(zhuǎn)和/或平移運(yùn)動(dòng)。
[0009]在另一示例實(shí)施方式中，公開(kāi)了用于定位自動(dòng)化處理系統(tǒng)的設(shè)備，該自動(dòng)化處理系統(tǒng)具有可與表面接合的軌道。一種示例包括具有底架的設(shè)備，該底架選擇性地?cái)y帶自動(dòng)化處理系統(tǒng)和軌道。至少三個(gè)輪子被連接至底架，并選擇性地將底架支撐在表面上并且選擇性地準(zhǔn)許底架關(guān)于表面的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部件被可操作地連接至輪子并且選擇性地推進(jìn)輪子以使底架關(guān)于表面運(yùn)動(dòng)。提升部件選擇性地在第一位置和第二位置之間移動(dòng)底架，其中該第二位置比第一位置距離表面更遠(yuǎn)。并且，抓取部件被連接至底架并且選擇性地相對(duì)于軌道在接合軌道的第一位置和基本上從軌道脫離的第二位置之間運(yùn)動(dòng)。
[0010]在另一示例中，設(shè)備可以包括至少一個(gè)控制器，該控制器可操作地連接到驅(qū)動(dòng)部件、提升部件和抓取部件，并選擇性地致動(dòng):抓取部件以從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置來(lái)接合軌道；提升部件以將底架從第一位置移動(dòng)到第二位置；以及驅(qū)動(dòng)部件以推進(jìn)輪子從而使底架連同自動(dòng)化處理系統(tǒng)和軌道一起關(guān)于表面移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0011]在另一些示例中，設(shè)備可以包括輪子和至少一個(gè)控制器，該控制器可操作地連接到驅(qū)動(dòng)部件，該驅(qū)動(dòng)部件包括第一馬達(dá)和第二馬達(dá)，第一馬達(dá)推進(jìn)輪子，第二馬達(dá)使輪子轉(zhuǎn)向。控制器可以被配置為通過(guò)致動(dòng)第一馬達(dá)和第二馬達(dá)選擇性地推進(jìn)并引導(dǎo)底架至預(yù)定位置。此類(lèi)轉(zhuǎn)向可以通過(guò)經(jīng)由平移運(yùn)動(dòng)使底架移動(dòng)到預(yù)定位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。附加地，輪子可以包括全方位輪，并且驅(qū)動(dòng)部件可以包括差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器來(lái)替代或補(bǔ)充第一馬達(dá)和第二馬達(dá)。
[0012]又一實(shí)施方式包括抓取部件，當(dāng)該抓取部件處于第一位置時(shí)，其基本上固定底架以抵抗相對(duì)于軌道的運(yùn)動(dòng)，并且在該抓取部件處于第二位置時(shí)，其準(zhǔn)許底架相對(duì)于軌道的運(yùn)動(dòng)。
[0013]另一實(shí)施方式可以包括底架，在該底架處于第一位置時(shí)，其包括大基本上接合表面的輪子，并且處于第二位置時(shí)，該輪子基本上從表面脫離。
[0014]進(jìn)一步的示例可以包括使用具有吸盤(pán)的輪子，該吸盤(pán)將輪子附接至表面。
[0015]在一種示例中，設(shè)備可以包括連接至控制器的位置收發(fā)器和參考收發(fā)器，該位置收發(fā)器接收并傳輸關(guān)于底架位置的信息，該參考收發(fā)器可以是全球定位系統(tǒng)(GPS)收發(fā)器、本地和/或遠(yuǎn)程計(jì)量裝置等并且接收來(lái)自位置收發(fā)器的關(guān)于底架位置的信息并將參考信息傳輸?shù)轿恢檬瞻l(fā)器。
[0016]在另一示例實(shí)施方式中，公開(kāi)了自動(dòng)化處理系統(tǒng)，該自動(dòng)化處理系統(tǒng)關(guān)于表面運(yùn)動(dòng)并且包括使用一個(gè)或更多個(gè)附接裝置被附接至表面的軌道，所述附接裝置包括但不限于一個(gè)或更多個(gè)組合吸盤(pán)加壓空氣裝置。末端執(zhí)行器與軌道相關(guān)聯(lián)并且相對(duì)于軌道可移動(dòng)并且選擇性地處理表面。致動(dòng)器選擇性地相對(duì)于軌道移動(dòng)末端執(zhí)行器，并且可以提供底架來(lái)選擇性地支撐末端執(zhí)行器和軌道。至少三個(gè)輪子可以被連接到底架且將底架支撐在表面上并選擇性地準(zhǔn)許底架關(guān)于表面的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部件可以被可操作地連接到輪子且選擇性地推進(jìn)輪子以關(guān)于表面移動(dòng)底架?？梢园ㄌ嵘考?lái)選擇性地在大體接近表面的下降位置和與表面間隔開(kāi)的第二位置之間移動(dòng)底架。抓取部件可以被連接至底架且選擇性地在接合軌道的第一位置與從軌道脫離的第二位置之間運(yùn)動(dòng)。并且，至少一個(gè)控制器可以被可操作地連接至驅(qū)動(dòng)部件、提升部件和抓取部件且可以選擇性地致使:抓取部件從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置以接合軌道；提升部件將底架從第一位置移動(dòng)到第二位置；以及驅(qū)動(dòng)部件推進(jìn)輪子以將底架連同末端執(zhí)行器和軌道一起關(guān)于表面移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0017]本公開(kāi)的再一示例實(shí)施方式可以包括用于定位裝置的設(shè)備，該裝置沿著可與表面接合的軌道行進(jìn)，該設(shè)備具有底架和至少三個(gè)輪子，該底架選擇性地?cái)y帶裝置和軌道，該輪子被連接至底架且選擇性地將底架支撐在表面上并且選擇性地準(zhǔn)許底架關(guān)于表面的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部件可以被可操作地連接到輪子且選擇性地推進(jìn)輪子以關(guān)于表面移動(dòng)底架，并且可以包括提升部件來(lái)選擇性地在第一位置和第二位置之間移動(dòng)底架，其中第二位置比第一位置距離表面更遠(yuǎn)。抓取部件能夠被連接至底架并且選擇性地在接合軌道的第一位置和從軌道脫離的第二位置之間移動(dòng)。附加地，至少一個(gè)控制器可以被可操作地連接到驅(qū)動(dòng)部件、提升部件和抓取部件以選擇性地致動(dòng):抓取部件以從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置從而接合軌道；提升部件以將底架從第一位置移動(dòng)到第二位置；以及驅(qū)動(dòng)部件以推進(jìn)輪子從而使底架連同裝置和軌道一起關(guān)于表面移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0018]附加地，示例實(shí)施方式包括一種定位自動(dòng)化系統(tǒng)的方法，該自動(dòng)化系統(tǒng)沿著可附接至表面的軌道行進(jìn)，并且該方法可以包括提供一種被配置為攜帶自動(dòng)化系統(tǒng)和軌道的底架，其中底架具有輪子，該輪子選擇性地將底架支撐在表面上并且準(zhǔn)許底架關(guān)于表面的運(yùn)動(dòng)，該方法包括:從表面拆卸軌道；使得軌道接合被連接至底架的抓取部件，以用于隨底架移動(dòng)軌道；從表面提升底架和隨之的抓取部件和軌道；以及利用驅(qū)動(dòng)部件推進(jìn)輪子以將底架連同自動(dòng)化處理系統(tǒng)和軌道一起關(guān)于表面移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0019]此外，示例實(shí)施方式可以包括選擇性地使輪子轉(zhuǎn)向以將底架定位在預(yù)定位置處和/或提供全方位輪和用于致動(dòng)全方位輪的全方位輪致動(dòng)器，并且利用全方位輪致動(dòng)器致動(dòng)全方位輪以使底架經(jīng)由平移運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置。同樣，使得軌道接合抓取部件的步驟可以包括基本上固定底架以抵抗相對(duì)于軌道的運(yùn)動(dòng)并且在底架處于預(yù)定位置處時(shí)使軌道從抓取部件脫離以準(zhǔn)許底架相對(duì)于軌道的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步地，在利用驅(qū)動(dòng)部件推進(jìn)輪子的步驟之前，輪子可以前進(jìn)到表面，使得輪子接合表面。并且一旦底架處于表面上的預(yù)定位置處，則基本上縮回輪子，使得輪子基本上從表面脫離。該方法還可以包括，在從表面拆卸軌道的步驟之前，使抓取部件脫離以將軌道沉降在表面上的第一位置處并且在表面上的第一位置處可釋放地附接軌道。
[0020]更進(jìn)一步地，方法的示例實(shí)施方式可以包括:提供與底架相關(guān)聯(lián)的底架位置發(fā)射器以及底架位置接收器；使用底架位置發(fā)射器將關(guān)于底架位置的信息傳輸?shù)轿恢脜⒖?；使用底架位置接收器從位置參考接收關(guān)于底架位置的位置參考信息；以及使用位置參考信息驗(yàn)證底架是否處于表面上的預(yù)定位置。另一些示例性方法可以包括:提供位置參考；提供用于從底架位置發(fā)射器接收信息的位置參考接收器和用于將位置參考信息傳輸?shù)降准芪恢冒l(fā)射器的位置參考發(fā)射器；使用位置參考接收器從底架位置發(fā)射器接收底架位置信息；使用位置參考發(fā)射器將位置參考信息傳輸?shù)降准芪恢媒邮掌?；以及使用由位置參考發(fā)射器傳輸?shù)奈恢脜⒖夹畔Ⅱ?yàn)證底架是否處于表面上的預(yù)定位置。
[0021]在本公開(kāi)的另一些示例性方面中，提供方法設(shè)備以用于關(guān)于工作表面以自動(dòng)化方式定位處理系統(tǒng)和軌道，其中此類(lèi)系統(tǒng)被攜帶在該軌道上。
[0022]在此已討論的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可以在各種示例中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)或者可以在本公開(kāi)的另一些示例性方面中被組合，該示例性方面的進(jìn)一步細(xì)節(jié)參考以下描述和附圖可以被了解。
【附圖說(shuō)明】
[0023]因此，在已經(jīng)概括地描述本公開(kāi)的示例性方面后，現(xiàn)在將參考附圖進(jìn)行描述，該附圖沒(méi)必要按比例繪制，并且其中:
[0024]圖1是飛行器生產(chǎn)和使用方法的流程圖；
[0025]圖2是飛行器的方框圖；
[0026]圖3示出處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)被攜帶在用于以自動(dòng)化方式關(guān)于工作表面定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的示例設(shè)備上；
[0027]圖4示出用于定位處理系統(tǒng)的示例設(shè)備的前透視圖；
[0028]圖5示出圖4中所示的用于定位處理系統(tǒng)的示例設(shè)備的后透視圖；
[0029]圖6示出圖4中所示的用于定位處理系統(tǒng)的示例設(shè)備的左側(cè)立視圖；
[0030]圖7示出圖4中所示的用于定位處理系統(tǒng)的示例設(shè)備的前立視圖；
[0031]圖8示出圖4中所示的用于定位處理系統(tǒng)的示例設(shè)備的后立視圖；
[0032]圖9示出圖4中所示的用于定位處理系統(tǒng)的示例設(shè)備的頂部平面視圖；
[0033]圖10示意性地示出用于以自動(dòng)化方式相對(duì)于工作表面定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的示例設(shè)備，并且更具體地，示出其中軌道被附接至表面的配置中的此類(lèi)設(shè)備；
[0034]圖11示意性地示出用于以自動(dòng)化方式相對(duì)于工作表面定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的示例設(shè)備，并且更具體地，示出其中軌道從表面脫離的配置中的此類(lèi)設(shè)備；
[0035]圖12示意性地示出已經(jīng)在圖11中所示的位置右側(cè)重新定位之后的圖11中所示的示例設(shè)備；
[0036]圖13示出用于定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的設(shè)備的示例輪子組件；
[0037]圖14示出為用于定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)輪子供能的示例輪子組件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；
[0038]圖15示出用于定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的設(shè)備的示例提升部件，其中提升部件處于用于使此類(lèi)設(shè)備下降的配置中；
[0039]圖16示出用于定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的設(shè)備的示例提升部件，其中提升部件處于用于使此類(lèi)設(shè)備升高的配置中；
[0040]圖17示出用于相對(duì)于表面定位處理系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的軌道的設(shè)備的另一示例性輪子組件；以及
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