專(zhuān)利名稱(chēng)：激光投射標(biāo)記設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露內(nèi)容總體上涉及激光投射，更為具體地說(shuō)，涉及一種用于在大 型運(yùn)輸工具表面上制作公司標(biāo)記的激光投射系統(tǒng)。本發(fā)明特別適合用于飛 機(jī)并將結(jié)合這種應(yīng)用予以說(shuō)明，盡管也預(yù)期其他一些應(yīng)用。
背景技術(shù)：
大型運(yùn)輸工具，諸如飛機(jī)，可以在制造過(guò)程中設(shè)置客戶標(biāo)記。這種標(biāo) 記可以包括一個(gè)或多個(gè)運(yùn)輸工具標(biāo)志以及運(yùn)輸工具識(shí)別指示。該標(biāo)記可以 用一種或多種顏色制成。
當(dāng)前，定制的Mylar機(jī)具設(shè)計(jì)得使之可能將標(biāo)記施加于大型運(yùn)輸工具。 Mylar機(jī)具的制造和維護(hù)都是昂貴的。典型地，這種Mylar機(jī)具是為每一噴 涂設(shè)計(jì)手工制成的。改變?cè)O(shè)計(jì)一般需要一套新的手工制成的機(jī)具。 一旦制 成這套Mylar機(jī)具，要完成測(cè)試以確保正確的適配和功能。制作和測(cè)試是在 基本上完成飛行器制造之后在最終總配時(shí)在飛行器上進(jìn)行的。因而，制作
和測(cè)試要求進(jìn)出飛行器并可能要求機(jī)具使用人員處在危險(xiǎn)位置(由于標(biāo)記照 例處在要求腳手架或其他供上下進(jìn)出的構(gòu)架或支架的位置)。對(duì)于一套Mylar
機(jī)具來(lái)說(shuō)，計(jì)劃在30天內(nèi)完工的一項(xiàng)裝飾性加工過(guò)程是并非很不尋常的。 在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的瑕疵可能需要另一 30天計(jì)劃以完成一套經(jīng)過(guò)修正的Mylar 機(jī)具。另外，此Mylar機(jī)具可能予以精心的手工制作以符合飛行器的技術(shù)規(guī) 范，而在飛行器表面上竣工后的凹凸不平可能要求改建Mylar機(jī)具。 因此，理想的是具有一種可克服上述這些問(wèn)題的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各項(xiàng)實(shí)施例提供一種用于在大型目的物上激光投射標(biāo)記的系 統(tǒng)和方法。簡(jiǎn)述之，在結(jié)構(gòu)上，此系統(tǒng)眾多實(shí)施方式中的一項(xiàng)實(shí)施例，可 如下實(shí)施。此系統(tǒng)包含多個(gè)激光投射器。標(biāo)記的圖像由該多個(gè)激光投射器 以同步方式予以投射。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供與這些激光投射器的通信。中心工
4作站經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與各激光投射器通信。中心工作站協(xié)調(diào)由各激光投射 器投射的圖像。
本披露內(nèi)容也可以看作是提供用于在大型目的物上激光投射標(biāo)記的方 法。在這方面，這種方法眾多實(shí)施方式中的一項(xiàng)實(shí)施例，可以通過(guò)以下各
步驟予以概述關(guān)于目的物標(biāo)定多個(gè)激光投射器；經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從中心 工作站將圖像傳達(dá)于此多個(gè)激光投射器；以及將圖像用這多個(gè)激光投射器 投射到目的物上。
本披露內(nèi)容的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)，通過(guò)審視以下附圖和詳細(xì)說(shuō)明，將是或成為明顯的。已經(jīng)說(shuō)明的特點(diǎn)、 功能和優(yōu)點(diǎn)可以在本披露內(nèi)容的多項(xiàng)實(shí)施例中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或者在另 一 些 實(shí)施例中相互組合，后者的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以參照以下說(shuō)明和附圖予以了解。


本發(fā)明許多方面可以參照以下附圖更好地予以了解。附圖中的各組成 部分不必符合比例，相反，重點(diǎn)是放在清晰表明本發(fā)明的各項(xiàng)原理上。此 外，在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記表示遍及若干視圖的各相應(yīng)零部件。
圖1是一種根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的用于在大型目的物上進(jìn)行激光 投射標(biāo)記的系統(tǒng)的圖示；
圖2是一種根據(jù)本公開(kāi)的用于在大型目的物上進(jìn)行激光投射標(biāo)記的具 體系統(tǒng)的透視圖示；
圖3是示于圖2之中系統(tǒng)的前視圖4是示于圖2之中系統(tǒng)的側(cè)視圖5是示于圖2之中系統(tǒng)的內(nèi)部圖示；
圖6是一種根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施例的用于在大型目的物上進(jìn)行激光 投射標(biāo)記的系統(tǒng)的圖示；
圖7是根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施例，由用于在大型目的物上進(jìn)行激光投 射標(biāo)記的系統(tǒng)投射出來(lái)的各圖像的對(duì)齊情況的圖示；以及
圖8是根據(jù)本公開(kāi)的一流程圖，其示出提供用于在大型目的物上進(jìn)行 激光投射標(biāo)記的上述系統(tǒng)的方法。
具體實(shí)施方式

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例的用于在大型目的物12上激光投射標(biāo)
記的系統(tǒng)10的圖示。系統(tǒng)10包含多個(gè)激光投射器14。標(biāo)記的圖像16由多 個(gè)激光投射器14以同步方式投射。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)18提供與各激光投射器14 的通信。中心工作站20經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)18與各激光投射器14通信。中心 工作站20協(xié)調(diào)由各激光投射器14投射出來(lái)的圖像16 。
如圖1所示，大型目的物12可以是飛機(jī)，當(dāng)然其他尺寸類(lèi)似的目的物 也可以利用在此披露的發(fā)明。各激光投射器14，適當(dāng)?shù)赜枰詤f(xié)調(diào)之后，允 許同時(shí)在許多不同的部位標(biāo)記大型目的物12,這種投射方式在采用單一激 光投射器時(shí)不可行。因而，可以沿著整個(gè)大型目的物12同時(shí)進(jìn)行作業(yè)以涂 刷和/或以另外方式標(biāo)記大型目的物12。
圖像16,在包括待施加于大型目的物12的標(biāo)記時(shí)，也可以包括大型目 的物12上出現(xiàn)的物理特征，諸如各窗孔13。在圖像16中提供大型目的物 12的特征有助于圖像沿著大型目的物12變換。促進(jìn)圖像變換將改進(jìn)大型目 的物12標(biāo)記制作的正確性。
如圖1所示，激光投射器14可以經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)18以無(wú)線方式與中 心工作站20通信。中心工作站20可以與作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)18 —部分的發(fā)射 器通信。中心工作站20通過(guò)發(fā)射器發(fā)射無(wú)線信號(hào)給激光投射器14以協(xié)調(diào) 圖像16在大型目的物12上的顯示。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)18和中心工作站20可以 包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的裝置，用于生成和傳送信號(hào)給各輸出裝置，諸 如激光投射器14。中心工作站20還可以將圖像16劃分為多個(gè)圖像16部分， 以使每一激光投射器14投射一圖像16部分而投射出去的各圖像16部分的 總和即是整個(gè)圖像16。其次，投射出來(lái)的各圖像16部分可以疊加，并在某 些情況下，明顯地疊加以保證圖像16的正確投射。
圖2是根據(jù)本公開(kāi)的一種用于在大型目的物上進(jìn)行標(biāo)記的具體激光投 射器14的透視圖。投射器14包含在推車(chē)系統(tǒng)110之內(nèi)，后者具有清洗室 112，諸如2008年2月1日提交并轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的共同受讓人的共同待審 專(zhuān)利申請(qǐng)No. 12/024825 (代理人檔案號(hào)BOEING 07-1231 )之中所述?；旧?光學(xué)上透明的壁板114沿著清洗室112制成。激光投射器116安裝在清洗室 112之內(nèi)。激光投射器14(示于圖5之中)安置得可穿過(guò)基本上光學(xué)上透明的 壁板114投射激光束。
清洗室112在清洗室112內(nèi)維持一種環(huán)境，為激光投射器14的安全操作創(chuàng)造條件。清洗室112可以連接于一條或多條導(dǎo)管，將一種或多種氣體
送進(jìn)清洗室112并傳出。清洗室112內(nèi)可以收容一臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)視器，監(jiān)測(cè)清 洗室112內(nèi)的環(huán)境是否存在危險(xiǎn)氣體或爆炸氣體。清洗室112可以包括一種 裝置，其用于將清洗室112內(nèi)的環(huán)境中存在危險(xiǎn)氣體或爆炸氣體的情況通 知給用戶，以及/或者當(dāng)表明存在危險(xiǎn)氣體或爆炸氣體的時(shí)候，自動(dòng)終止激 光投射器14的操作。
基本上光學(xué)上透明的壁板114構(gòu)成一個(gè)窗口，允許激光投射器14將線 條、圖像或其他投影從清洗室112投射出去。基本上光學(xué)上透明的壁板114 可以由允許發(fā)自激光投射器14的輻射至少部分通過(guò)的材料設(shè)計(jì)而成。因而， 比如，如果激光投射器投射不可見(jiàn)波長(zhǎng)的輻射，則基本上光學(xué)上透明的壁 板114只需要允許傳送不可見(jiàn)波長(zhǎng)的輻射，盡管基本上光學(xué)上透明的壁板 114可以允許傳送寬波段輻射。
激光投射器14可以是在業(yè)界已知的用于發(fā)送一束或多束輻射的任何裝 置。激光投射器14可以包括用于將圖像精確地投射到非平整的三維目的物 上的硬件和軟件。
圖3是根據(jù)本公開(kāi)的用于在如圖1所示的大型目的物12上進(jìn)行激光投 射標(biāo)記的系統(tǒng)110的前視圖。系統(tǒng)110包括防護(hù)壁板118,其可在第一位置 (示于圖3之中)與第二位置(示于圖2之中)之間移動(dòng)，其中第一位置基本上 與基本上光學(xué)上透明的壁板114重疊而第二位置基本上露出基本上光學(xué)上 透明的壁板114。由于系統(tǒng)110目的是用于在危險(xiǎn)場(chǎng)所中操作，這些場(chǎng)所具 有可能損害或破壞基本上光學(xué)上透明的壁板114的目的的重型機(jī)械和/或涂 料，所以在切實(shí)需要保護(hù)基本上光學(xué)上透明的壁板114時(shí)，可以使用防護(hù) 壁板118。
系統(tǒng)110包括推車(chē)122(示于圖2之中)，其具有多個(gè)車(chē)輪124，清洗室 112裝于推車(chē)122。推車(chē)122允許清洗室112滾送到多個(gè)位置，以便使用激 光投射器14。
系統(tǒng)110包括至少一個(gè)裝于清洗室112外表面的樞轉(zhuǎn)銷(xiāo)126。如圖3所 示，清洗室112可以在清洗室112的相對(duì)側(cè)上具有樞轉(zhuǎn)銷(xiāo)126。當(dāng)安裝在樞 轉(zhuǎn)銷(xiāo)126上時(shí)，清洗室112可以在樞轉(zhuǎn)銷(xiāo)126上轉(zhuǎn)動(dòng)比如90度。在提供機(jī) 會(huì)以轉(zhuǎn)動(dòng)清洗室112的同時(shí)，提供了機(jī)會(huì)以便以多種角度轉(zhuǎn)動(dòng)激光投射器 14和投射圖像。樞轉(zhuǎn)銷(xiāo)126也可以用于以叉車(chē)來(lái)拾取清洗室112。至少一個(gè)叉槽可以形成在清洗室112上，圖上未表明。叉槽的尺寸可以適合接收
叉車(chē)的叉桿，允許清洗室112由叉車(chē)舉起。
系統(tǒng)110包括無(wú)線通訊裝置136，其裝在清洗室112之內(nèi)并連線于激光 投射器14。無(wú)線通訊裝置136允許經(jīng)由清洗室112與激光投射器14通信。 如圖3所示，系統(tǒng)110可以包括天線138，其裝于清洗室112,至少一部分 露在清洗室112以外。天線138與無(wú)線通訊裝置136通信并可以改善無(wú)線 通訊裝置136的信號(hào)傳送。無(wú)線通訊裝置136和天線138可以是市場(chǎng)上有 售的無(wú)線通訊產(chǎn)品。無(wú)線通訊裝置136可以與天線138形成一體。無(wú)線通 訊裝置136可以比如用以傳送圖像給激光投射器14以供投射。
圖4是根據(jù)本公開(kāi)的用于在圖1所示的大型目的物12上進(jìn)行激光投射 標(biāo)記的系統(tǒng)110的側(cè)視圖。導(dǎo)管140連接于清洗室112用于氣體傳送。導(dǎo)管 140示出為經(jīng)由裝于清洗室112的清洗控制器142連接于清洗室112。清洗 控制器142控制氣體通過(guò)導(dǎo)管140傳送。清洗控制器142也可以裝有減壓 閥144(圖5)?？梢圆僮鳒p壓閥144以釋放清洗室112之內(nèi)的過(guò)度的氣壓。
圖5是根據(jù)本公開(kāi)的用于在圖1所示的大型目的物12上進(jìn)行激光投射 標(biāo)記的系統(tǒng)110的內(nèi)部圖示。如圖5所示，供電板132可以裝在清洗室112 之內(nèi)用于連接激光投射器14。圖示實(shí)施例也示出用于與激光投射器14無(wú)線 通信的裝置，雖然無(wú)線和有線兩種裝置都可以設(shè)置，但更為可能的是要么 設(shè)置與激光投射器14有線通信，要么設(shè)置與激光投射器14無(wú)線通信。
圖6是根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例，用于在大型目的物12上進(jìn)行激光投 射標(biāo)記的系統(tǒng)110的圖示。系統(tǒng)110包含多個(gè)激光投射器14A， 14B。標(biāo)記 的圖像116由多個(gè)激光投射器14A， 14B以同步方式予以投射。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 118提供與各激光投射器14A, 14B的通信。中心工作站20通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)118與激光投射器14A ， 14B通信。中心工作站20協(xié)調(diào)由激光投射器14A ， 14B投射的圖像116。
如圖6所示，激光投射器包括活動(dòng)的激光投射器14A和不動(dòng)的激光投 射器14B 二者。為了重復(fù)標(biāo)記/制造類(lèi)似的大型目的物12,不動(dòng)的激光投射 器14B方便之處在于可以較為容易并比較可靠地變換圖像。不過(guò)，在一些 對(duì)于不動(dòng)的激光投射器14B并不方便的部位可能需要一些標(biāo)記，而對(duì)于這 些標(biāo)記制作，活動(dòng)的激光投射器14A可能有用。系統(tǒng)110可以方便地采用3 到大約30之間或更多的激光投射器14A， 14B，其中比如大約百分之二十的激光投射器是活動(dòng)的激光投射器14A,相應(yīng)地大約百分之八十的激光投 射器是不動(dòng)的激光投射器14B。其次，對(duì)于大量的激光投射器來(lái)說(shuō)，采用一 個(gè)以上的中心工作站20可能是有用的。
圖7是表明由不動(dòng)的激光投射器14B投射的圖像的對(duì)齊情況的圖示。 圖像182、 183、 184、 185在大型目的物上的預(yù)定點(diǎn)重疊。這些點(diǎn)可以利用 小的回復(fù)反射表面170予以標(biāo)出以確保所有的不動(dòng)的激光投射器作為單一 的系統(tǒng)工作。
圖8是根據(jù)上述實(shí)施例，示出上述系統(tǒng)110在大型目的物12上進(jìn)行激 光投射標(biāo)記的方法流程圖200。應(yīng)當(dāng)指出，流程圖之中的任何過(guò)程描述或程 序塊都應(yīng)當(dāng)理解為表示模塊、片段、編碼段落，或者步驟，其包括一或多 條用于完成過(guò)程中的特定邏輯功能的指令，以及替代實(shí)施例可以包括在本 披露內(nèi)容的范疇之內(nèi)，其中， 一些功能可以不按圖示或說(shuō)明的順序，包括 基本上同時(shí)或以相反順序，予以執(zhí)行，視涉及的功能性而定。
如程序塊202所示，多個(gè)激光投射器14關(guān)于目的物12予以標(biāo)定。圖 像16通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)18從中心工作站20傳向多個(gè)激光投射器14(程序塊 204)。圖像16用多個(gè)激光投射器14投射到目的物12上(程序塊206)。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明的上述各項(xiàng)實(shí)施例，特別是，任何各項(xiàng)"優(yōu)選"實(shí) 施例，只是實(shí)施方式的一些可能范例，僅僅是為了明確地理解本發(fā)明的各 項(xiàng)原理而予以說(shuō)明的。對(duì)于上述各項(xiàng)實(shí)施例可以作出各種變動(dòng)和修改而實(shí) 質(zhì)上并不脫離本發(fā)明的精神和原理。所有這些修改和變動(dòng)都應(yīng)當(dāng)包括在本 發(fā)明的范疇之內(nèi)并由權(quán)利要求書(shū)予以保護(hù)。
權(quán)利要求
1. 一種用于在運(yùn)輸工具外部進(jìn)行激光投射標(biāo)記的設(shè)備，該設(shè)備的特征在于包括多個(gè)激光投射器(14、14A、14B)；由所述多個(gè)激光投射器(14、14A、14B)投射在運(yùn)輸工具外部上的圖像(16，116)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(18、118)，其與所述激光投射器(14、14A、14B)通信；中心工作站(20)，其通過(guò)所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(18，118)與所述激光投射器(14、14A、14B)通信，由此，所述中心工作站(20)協(xié)調(diào)由所述激光投射器(14、14A、14B)投射的所述圖像。
2. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，特征在于，還包括多個(gè)清洗室(112)， 每一清洗室(112)具有沿著所述清洗室(112)形成的基本上光學(xué)上透明的 壁板(1 )14，其中每一激光投射器(14、 14A、 14B)安裝在所述清洗室(112) 之一之內(nèi)并定位地通過(guò)所述基本上光學(xué)上透明的壁板投射激光束。
3. 按照權(quán)利要求2所述的設(shè)備，特征在于，還包括至少一個(gè)具有多個(gè) 車(chē)輪(124)的推車(chē)(122)，其中所述清洗室(112)之一安裝于所述推車(chē)(122)。
4. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，特征在于，所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(18、 118) 與所述激光投射器之間的通信是無(wú)線的。
5. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，特征在于，所述多個(gè)激光投射器還包 括多個(gè)不動(dòng)的激光投射器(114B)和多個(gè)活動(dòng)的激光投射器(114A)，而其 中每一活動(dòng)的激光投射器安裝于所述推車(chē)(122)。
6. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，特征在于，所述多個(gè)激光投射器還包 括3至30個(gè)之間的激光投射器(14、 14A、 14B)。
7. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，特征在于，還包括多個(gè)中心工作站 (20)，其經(jīng)由所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(18、 118)與所述激光投射器(14、 14A、14B)通信，由此，所述中心工作站(20)協(xié)調(diào)由所述激光投射器(14、 14A、 14B)投射的圖像(116)。
8. 按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，特征在于，所述激光投射器(14、 14A、 14B)投射所述圖像(116)的多個(gè)部分。
9. 按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，特征在于，所述圖像(U6)的所述部 分在由所述激光投射器(14、 14A、 14B)投射時(shí)重疊。
10. 按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，特征在于，所述圖像(116)的所述 部分組合而形成所述圖像(116)。
11. 一種用于在大型目的物上進(jìn)行激光標(biāo)記的方法，該方法的特征在于 包括以下各步驟關(guān)于所述目的物標(biāo)定多個(gè)激光投射器(14、 14A、 14B);通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(18、 118)從中心工作站(20)將圖像傳向所述多個(gè) 激光投射器(14、 14A、 14B);以及用所述多個(gè)激光投射器(14、 14A、 14B)將所述圖像(116)投射到 目的物上。
12. 按照權(quán)利要求11所述的方法，特征在于還包括 將至少一個(gè)所述激光投射器(14、 14A、 14B)安裝在清洗室(112)之內(nèi)；以及定位所述激光投射器(14、 14A、 14B)以通過(guò)所述清洗室(112)的 基本上光學(xué)上透明的壁板(114)投射激光束。
13. 按照權(quán)利要求11所述的方法，特征在于，還包括將所述多個(gè)激光 投射器U4B)的至少一部分安裝在不動(dòng)的位置上。
14. 按照權(quán)利要求11所述的方法，特征在于，還包括在所述圖像中包 括所述大型目的物(12)的特征，從而促進(jìn)所述圖像沿著所述大型目的物 進(jìn)行變換。
15. 按照權(quán)利要求11所述的方法，特征在于，投射所述圖像(116)的 步驟還包括每一激光投射器(14、 14A、 14B)投射所述圖像的多個(gè)部分其 中之一，由此，所述圖像的所述部分組合而形成所述圖像(116)。
全文摘要
本公開(kāi)的系統(tǒng)包含多個(gè)激光投射器(14、14A、14B)。標(biāo)記的圖像(116)由多個(gè)激光投射器(14、14A、14B)以同步方式予以投射。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(118)提供與激光投射器(14、14A、14B)的通信。中心工作站(20)經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(118)與激光投射器(14、14A、14B)通信。中心工作站(20)協(xié)調(diào)由激光投射器(14、14A、14B)投射出來(lái)的圖像(116)。
文檔編號(hào)B41J29/38GK101497278SQ200810149
公開(kāi)日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者保羅·E·詹納約翰, 保羅·G·索萊基, 威廉·J·迪爾, 帕梅拉·J·曼澤, 戴維·A·林德利, 林賽·M·卡頓, 詹姆斯·C·瓦納維里, 雷諾·R·帕納戈 申請(qǐng)人:波音公司