用于定位自動化處理系統(tǒng)的方法和設備的制造方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]自動化處理系統(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、檢查等各種部件、組件和/或子組件。這些處理系統(tǒng)可以被配置為關于表面移動，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軌上的人工和自動化處理系統(tǒng)可以相對于工作表面運動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)行諸如機加工、組裝、檢查、維護等處理。
[0002]自動化處理系統(tǒng)可以被配置為相對于部件的表面移動以用于處理該部件的表面，并且在這種情況下，這些系統(tǒng)可以沿著一個或更多個有限長度的細長支撐和/或引導軌道(其可以是剛性的或柔性的)運動。有限長度的軌道限制了系統(tǒng)可以在其中運轉的有效工作區(qū)域。因此，一旦完成在具體工作區(qū)域中的處理，則軌道和自動化處理系統(tǒng)會需要從第一位置被移除并且如果期望在第二位置處進行額外處理則被重新定位在第二位置處。
[0003]隨著時間逝去，諸如以上提到的那些處理系統(tǒng)中的一種處理系統(tǒng)的使用會需要大量重新定位及其設置。這樣的處理系統(tǒng)能夠是相對重的且需要大量的人力和/或裝備，諸如推車、手推運貨車和/或升降機，來重新定位處理系統(tǒng)及其相關聯(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人工設置的步驟會變得不必要地耗費時間、勞動力和/或裝備密集、昂貴和/或涉及其他困難。
[0004]通過比較此類系統(tǒng)與本公開所闡述的教導和示例，傳統(tǒng)和常規(guī)方法的進一步限制和缺點對本領域的技術人員會變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]希望提供一種解決以上討論的問題以及其他潛在問題中的至少一些問題的方法和設備。而且，提供用于以如下自動方式定位和重新定位處理系統(tǒng)及這樣的系統(tǒng)操作所沿的相關聯(lián)的引導件和/或支撐軌道的方法和設備是有益的，即該方式減少設置時間、勞動量和/或提升和/或運送裝備的使用。如本文所用，“軌道”或“多個軌道”指的是引導和/或支撐處理機器的細長結構。
[0006]因此，公開了如下方法和設備，其用于以自動方式關于工作表面定位和重新定位處理系統(tǒng)及相關聯(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所示和/或連同附圖中的至少一個進行描述，并且在權利要求中被更完全地闡述。
[0007]本公開的示例大體地涉及用于定位處理系統(tǒng)的方法和設備。大體地，在示例實施方式中，用于定位沿著軌道可運動的自動化處理系統(tǒng)的設備包括底架/底盤(chassis)和至少三個輪子組件，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。輪子組件中的每個均可以包括:輪子、用于驅動輪子的第一器件、用于使輪子轉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控制第一、第二和第三器件，并且可以提供第五器件來抓取軌道。同樣，第四器件可以控制第五器件。
[0008]在另一示例實施方式中，設備包括自動化運輸車或底架，其具有驅動部件、轉向部件、升高部件和軌道抓取部件，所述部件由車載控制器致動以準許底架將處理系統(tǒng)連同其軌道關于工作表面從一個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，并且每個輪子組件均單獨地可驅動且可轉向以推進底架。底架的運動可以由控制器通過輪子組件動作被控制并且可以包括關于表面的直線、曲線、旋轉和/或平移運動。
[0009]在另一示例實施方式中，公開了用于定位自動化處理系統(tǒng)的設備，該自動化處理系統(tǒng)具有可與表面接合的軌道。一種示例包括具有底架的設備，該底架選擇性地攜帶自動化處理系統(tǒng)和軌道。至少三個輪子被連接至底架，并選擇性地將底架支撐在表面上并且選擇性地準許底架關于表面的運動。驅動部件被可操作地連接至輪子并且選擇性地推進輪子以使底架關于表面運動。提升部件選擇性地在第一位置和第二位置之間移動底架，其中該第二位置比第一位置距離表面更遠。并且，抓取部件被連接至底架并且選擇性地相對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動。
[0010]在另一示例中，設備可以包括至少一個控制器，該控制器可操作地連接到驅動部件、提升部件和抓取部件，并選擇性地致動:抓取部件以從第一位置運動到第二位置來接合軌道；提升部件以將底架從第一位置移動到第二位置；以及驅動部件以推進輪子從而使底架連同自動化處理系統(tǒng)和軌道一起關于表面移動到預定位置。
[0011]在另一些示例中，設備可以包括輪子和至少一個控制器，該控制器可操作地連接到驅動部件，該驅動部件包括第一馬達和第二馬達，第一馬達推進輪子，第二馬達使輪子轉向?？刂破骺梢员慌渲脼橥ㄟ^致動第一馬達和第二馬達選擇性地推進并引導底架至預定位置。此類轉向可以通過經(jīng)由平移運動使底架移動到預定位置來實現(xiàn)。附加地，輪子可以包括全方位輪，并且驅動部件可以包括差動驅動器來替代或補充第一馬達和第二馬達。
[0012]又一實施方式包括抓取部件，當該抓取部件處于第一位置時，其基本上固定底架以抵抗相對于軌道的運動，并且在該抓取部件處于第二位置時，其準許底架相對于軌道的運動。
[0013]另一實施方式可以包括底架，在該底架處于第一位置時，其包括大基本上接合表面的輪子，并且處于第二位置時，該輪子基本上從表面脫離。
[0014]進一步的示例可以包括使用具有吸盤的輪子，該吸盤將輪子附接至表面。
[0015]在一種示例中，設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/或遠程計量裝置等并且接收來自位置收發(fā)器的關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]在另一示例實施方式中，公開了自動化處理系統(tǒng)，該自動化處理系統(tǒng)關于表面運動并且包括使用一個或更多個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或更多個組合吸盤加壓空氣裝置。末端執(zhí)行器與軌道相關聯(lián)并且相對于軌道可移動并且選擇性地處理表面。致動器選擇性地相對于軌道移動末端執(zhí)行器，并且可以提供底架來選擇性地支撐末端執(zhí)行器和軌道。至少三個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許底架關于表面的運動。驅動部件可以被可操作地連接到輪子且選擇性地推進輪子以關于表面移動底架。可以包括提升部件來選擇性地在大體接近表面的下降位置和與表面間隔開的第二位置之間移動底架。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動。并且，至少一個控制器可以被可操作地連接至驅動部件、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動到第二位置以接合軌道；提升部件將底架從第一位置移動到第二位置；以及驅動部件推進輪子以將底架連同末端執(zhí)行器和軌道一起關于表面移動到預定位置。
[0017]本公開的再一示例實施方式可以包括用于定位裝置的設備，該裝置沿著可與表面接合的軌道行進，該設備具有底架和至少三個輪子，該底架選擇性地攜帶裝置和軌道，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許底架關于表面的運動。驅動部件可以被可操作地連接到輪子且選擇性地推進輪子以關于表面移動底架，并且可以包括提升部件來選擇性地在第一位置和第二位置之間移動底架，其中第二位置比第一位置距離表面更遠。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。附加地，至少一個控制器可以被可操作地連接到驅動部件、提升部件和抓取部件以選擇性地致動:抓取部件以從第一位置運動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到第二位置；以及驅動部件以推進輪子從而使底架連同裝置和軌道一起關于表面移動到預定位置。
[0018]附加地，示例實施方式包括一種定位自動化系統(tǒng)的方法，該自動化系統(tǒng)沿著可附接至表面的軌道行進，并且該方法可以包括提供一種被配置為攜帶自動化系統(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許底架關于表面的運動，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；以及利用驅動部件推進輪子以將底架連同自動化處理系統(tǒng)和軌道一起關于表面移動到預定位置。
[0019]此外，示例實施方式可以包括選擇性地使輪子轉向以將底架定位在預定位置處和/或提供全方位輪和用于致動全方位輪的全方位輪致動器，并且利用全方位輪致動器致動全方位輪以使底架經(jīng)由平移運動運動到預定位置。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于軌道的運動并且在底架處于預定位置處時使軌道從抓取部件脫離以準許底架相對于軌道的運動。進一步地，在利用驅動部件推進輪子的步驟之前，輪子可以前進到表面，使得輪子接合表面。并且一旦底架處于表面上的預定位置處，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]更進一步地，方法的示例實施方式可以包括:提供與底架相關聯(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于底架位置的位置參考信息；以及使用位置參考信息驗證底架是否處于表面上的預定位置。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炞C底架是否處于表面上的預定位置。
[0021]在本公開的另一些示例性方面中，提供方法設備以用于關于工作表面以自動化方式定位處理系統(tǒng)和軌道，其中此類系統(tǒng)被攜帶在該軌道上。
[0022]在此已討論的特征、功能和優(yōu)點可以在各種示例中獨立地實現(xiàn)或者可以在本公開的另一些示例性方面中被組合，該示例性方面的進一步細節(jié)參考以下描述和附圖可以被了解。
【附圖說明】
[0023]因此，在已經(jīng)概括地描述本公開的示例性方面后，現(xiàn)在將參考附圖進行描述，該附圖沒必要按比例繪制，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化方式關于工作表面定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的示例設備上；
[0027]圖4示出用于定位處理系統(tǒng)的示例設備的前透視圖；
[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)的示例設備的左側立視圖；
[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)的示例設備的頂部平面視圖；
[0033]圖10示意性地示出用于以自動化方式相對于工作表面定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的示例設備，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設備；
[0034]圖11示意性地示出用于以自動化方式相對于工作表面定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的示例設備，并且更具體地，示出其中軌道從表面脫離的配置中的此類設備；
[0035]圖12示意性地示出已經(jīng)在圖11中所示的位置右側重新定位之后的圖11中所示的示例設備；
[0036]圖13示出用于定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的設備的示例輪子組件；
[0037]圖14示出為用于定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的設備的一個或更多個輪子供能的示例輪子組件驅動系統(tǒng)；
[0038]圖15示出用于定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的設備的示例提升部件，其中提升部件處于用于使此類設備下降的配置中；
[0039]圖16示出用于定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的設備的示例提升部件，其中提升部件處于用于使此類設備升高的配置中；
[0040]圖17示出用于相對于表面定位處理系統(tǒng)及其相關聯(lián)的軌道的設備的另一示例性輪子組件；以及
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