特許第6444646号(P6444646)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6444646
(24)【登録日】2018年12月7日
(45)【発行日】2018年12月26日
(54)【発明の名称】自動サンディングシステム
(51)【国際特許分類】
   B24B 29/00 20060101AFI20181217BHJP
   B25J 13/08 20060101ALI20181217BHJP
   B24B 27/00 20060101ALI20181217BHJP
   B24B 19/26 20060101ALI20181217BHJP
   G01B 11/24 20060101ALI20181217BHJP
【FI】
   B24B29/00 D
   B25J13/08 A
   B24B27/00 A
   B24B19/26 Z
   G01B11/24 Z
【請求項の数】11
【外国語出願】
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2014-160194(P2014-160194)
(22)【出願日】2014年8月6日
(65)【公開番号】特開2015-74084(P2015-74084A)
(43)【公開日】2015年4月20日
【審査請求日】2017年2月15日
(31)【優先権主張番号】14/048,591
(32)【優先日】2013年10月8日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】The Boeing Company
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100089037
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】トーマス・エドワード・トルンカ
【審査官】 村上 哲
(56)【参考文献】
【文献】 特開平09−300188(JP,A)
【文献】 特開平05−332736(JP,A)
【文献】 特開2012−003435(JP,A)
【文献】 特開2010−008173(JP,A)
【文献】 特開2004−177596(JP,A)
【文献】 特表2011−512527(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2002/0072297(US,A1)
【文献】 独国特許出願公開第19956343(DE,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B24B 29/00
B24B 19/26
B24B 27/00
B25J 13/08
G01B 11/24
WPI
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体(1002)の表面(1004)において行われた所定数の作業によってもたらされた所定数の表面特徴(1008)をもたらすために使用された数値制御データ(1019)を使用して前記物体(1002)の前記表面(1004)上にわたって経路(1018)を特定するステップ(1200)と、
前記経路(1018)に沿って第1のエンドエフェクタ(1020)を案内することによって前記第1のエンドエフェクタ(1020)を使用して前記物体(1002)の前記表面(1004)上の前記所定数の表面特徴(1008)に対して第1のタイプの作業(1021)を行うステップ(1100)と、
前記第1のタイプの作業(1021)が行われた後にレーザーデバイス(1044)を使用して前記所定数の表面特徴(1008)に関するフィードバックレーザーデータ(1042)を生成するステップ(1102)と、
前記所定数の表面特徴(1008)が選択された公差(1040)内に再加工されるまで前記所定数の表面特徴(1008)を再加工するべく前記経路(1018)に沿って第2のエンドエフェクタ(1020)を案内することによって前記第2のエンドエフェクタ(1022)および前記フィードバックレーザーデータ(1042)を使用して前記所定数の表面特徴(1008)に対して第2のタイプの作業(1023)を行うステップ(1104)と、
を備え、
第1のタイプの作業(1021)を行う前記ステップは、前記レーザーデバイス(1044)が前記表面特徴を測定して前記フィードバックレーザーデータ(1042)を生成できるようにするために、前記第1のエンドエフェクタ(1020)に回転可能に取り付けられた鈍化工具(1028)を使用して前記所定数の表面特徴(1008)における1つの表面特徴の反射仕上げ(1030)を鈍化させることを備える方法。
【請求項2】
第2のタイプの作業(1023)を行う前記ステップは、
前記表面特徴が選択された公差(1040)内にサンディングされるまでサンディング工具(1036)と前記フィードバックレーザーデータ(1042)とを使用して前記表面特徴をサンディングするステップを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
第1のタイプの作業(1021)を行う前記ステップは、
前記第1のエンドエフェクタ(1020)を特定された前記経路(1018)に沿って前記物体(1002)の表面(1004)上にわたって移動させるステップ(1202)と、
前記第1のエンドエフェクタ(1020)を前記経路(1018)に沿って移動させる間、前記所定数の表面特徴(1008)のそれぞれの反射仕上げ(1030)を前記第1のエンドエフェクタ(1020)の鈍化工具(1028)を使用して鈍化させるステップ(1204)と、
を備える請求項1に記載の方法。
【請求項4】
第2のタイプの作業(1023)を行う前記ステップは、
前記第2のエンドエフェクタ(1022)を特定された前記経路(1018)に沿って前記物体(1002)の表面(1004)上にわたって移動させるステップ(1206)と、
前記第2のエンドエフェクタ(1022)を前記経路(1018)に沿って移動させる間、前記第2のエンドエフェクタ(1022)のサンディング工具(1036)と前記フィードバックレーザーデータ(1042)とを使用して、前記所定数の表面特徴(1008)における各表面特徴を選択された公差(1040)内までサンディングするステップ(1210)と、
を備える請求項1に記載の方法。
【請求項5】
フィードバックレーザーデータ(1042)を生成する前記ステップは、
前記レーザーデバイス(1044)を使用して前記所定数の表面特徴(1008)における1つの表面特徴に関する不整合測定値を翼幅方向および翼弦方向で生成するステップ(1300)を備え、前記表面特徴が表面不整合である、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
第2のタイプの作業(1023)を行う前記ステップは、
翼幅方向または翼弦方向のいずれかにおける前記表面特徴に関する不整合測定値が選択された公差(1040)内にあるかどうかを決定するステップ(1302)と、
翼幅方向または翼弦方向のいずれかにおける前記表面特徴に関する不整合測定値が選択された公差(1040)内にないという決定に応じて、前記第2のエンドエフェクタ(1022)のサンディング工具(1036)を使用して前記表面特徴をサンディングするステップと、
を備える請求項5に記載の方法。
【請求項7】
物体(1002)の表面(1004)において行われた所定数の作業によってもたらされた所定数の表面特徴(1008)をもたらすために使用された数値制御データ(1019)を使用して前記物体(1002)の前記表面(1004)上にわたって経路(1018)を特定するように構成されるコントローラー(1046)と、
前記経路(1018)に沿って第1のエンドエフェクタ(1020)を案内することによって前記物体(1002)の前記表面(1004)上の前記所定数の表面特徴(1008)に対して第1のタイプの作業(1021)を行うように構成される前記第1のエンドエフェクタ(1020)と、
前記第1のタイプの作業(1021)が行われた後に前記所定数の表面特徴(1008)に関するフィードバックレーザーデータ(1042)を生成するように構成されるレーザーデバイス(1044)と、
前記所定数の表面特徴(1008)が選択された公差(1040)内に再加工されるまで前記所定数の表面特徴(1008)を再加工するべく前記経路(1018)に沿って第2のエンドエフェクタ(1020)を案内することによって前記フィードバックレーザーデータ(1042)を使用して前記所定数の表面特徴(1008)に対して第2のタイプの作業(1023)を行うように構成される前記第2のエンドエフェクタ(1022)と、
を備え、
前記第1のエンドエフェクタ(1020)は、前記レーザーデバイス(1044)が前記表面特徴を測定して前記フィードバックレーザーデータ(1042)を生成できるようにするために前記所定数の表面特徴(1008)における1つの表面特徴の反射仕上げ(1030)を鈍化させるように構成される鈍化工具(1028)を備え、前記鈍化工具(1028)は前記第1のエンドエフェクタ(1020)に回転可能に取り付けられる装置。
【請求項8】
前記第2のエンドエフェクタ(1022)は、
前記表面特徴が選択された公差(1040)内にサンディングされるまで前記フィードバックレーザーデータ(1042)を使用して前記表面特徴をサンディングするように構成されるサンディング工具(1036)を備える、請求項7に記載の装置。
【請求項9】
前記コントローラー(1046)は、前記第1のエンドエフェクタ(1020)を特定された前記経路(1018)に沿って前記物体(1002)の表面(1004)上にわたって移動させるために第1のロボットデバイス(1024)を制御するように構成される請求項7に記載の装置。
【請求項10】
前記コントローラー(1046)は、前記第2のエンドエフェクタ(1022)を特定された前記経路(1018)に沿って前記物体(1002)の表面(1004)上にわたって移動させるために第2のロボットデバイス(1026)を制御するように構成される請求項7に記載の装置。
【請求項11】
前記第2のエンドエフェクタ(1022)は、
前記所定数の表面特徴(1008)における1つの表面特徴に関する前記フィードバックレーザーデータ(1042)を前記レーザーデバイス(1044)から受けるとともに、該フィードバックレーザーデータ(1042)に基づいて前記表面特徴をサンディングするための所定数のパラメータを特定するように構成される制御ユニットと、
前記所定数のパラメータに基づいて前記表面特徴をサンディングするように構成されるサンディング工具(1036)と、
を備える請求項7に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
特定の物体の製造では、時として、これらの物体の表面上に望ましくない表面不一致が形成される場合がある。1つの例示的な例として、航空機のための翼の製造中に行われる切削工程は、公差から外れた表面不一致をもたらす場合がある。切削工程は、工作物から材料を除去する機械加工工程である。この工程は、例えば、制限なく、材料を工作物から離れるように切削することにより、工作物にスロットを切削することによって、ねじを切ることによって、経路付けることによって、平坦化することによって、ドリル加工することによって、および/または、他のタイプの切削工程を行うことによって行われる場合がある。
【0002】
切削工程は、フライス盤を使用して行われる場合がある。フライス盤は、1つ以上の切削工具を含む場合がある。切削工具は、該切削工具が物体に対して移動される間に物体から材料を除去するべく使用される場合がある。ある場合には、この工程が行われた後に、物体の表面上に表面特徴が形成される。この表面不一致は、「不整合(mismatch)」、「表面不整合」、または、「切削不整合」と称される場合がある。不整合は、例えば、制限なく、隆起したエッジ、鋭利なエッジ、または、何らかの他のタイプの表面不整合の形態を成す場合がある。不整合は、例えば、移動方向の切り換えの結果であり得る。他の例として、不整合は、切削工具を他の切削工具と交換した結果であり得る。
【0003】
不整合が選択された公差から外れると、不整合を選択された公差内まで再加工する必要がある。例えば、不整合を選択された公差内までサンディングせざるを得ない場合がある。このサンディング工程は、不整合を物体の表面の残りの部分と「調和させる(blending)」と称される場合がある。不整合と表面との調和は、一般に、手動操作されるサンディングデバイスを使用して行われる。しかしながら、複数の不整合を調和させるために手動操作されるサンディングデバイスを使用すると、望まれるよりも多くの時間がかかるとともに、大きな労力を要する場合がある。また、手動で行われると、複数の不整合の調和の質が、望まれるよりも一貫性がなくなる場合がある。
【0004】
更に、これらの不整合が位置付けられる物体の形状、サイズ、および、タイプに応じて、これらの不整合と物体の表面との手動調和が、操作者にとって人間工学的に困難な場合がある。例えば、手動操作されるサンディングデバイスを使用すると、サンディングデバイスを操作する操作者の手、手首、腕、肩、および/または、背中に関して人間工学的な問題を引き起こす場合がある。したがって、前述した問題および他の想定し得る問題のうちの少なくとも一部を考慮に入れる方法および装置を有することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
1つの例示的実施形態では、方法が提供されてもよい。第1のエンドエフェクタを使用して物体の表面上の所定数の表面特徴に対して第1のタイプの作業が行われてもよい。第1のタイプの作業が行われた後にレーザーデバイスを使用して所定数の表面特徴に関するフィードバックレーザーデータが生成されてもよい。所定数の表面特徴が選択された公差内に再加工されるまで所定数の表面特徴を再加工するべく第2のエンドエフェクタおよびフィードバックレーザーデータを使用して所定数の表面特徴に対して第2のタイプの作業が行われてもよい。
【0006】
更なる他の例示的実施形態において、装置は、第1のエンドエフェクタと、レーザーデバイスと、第2のエンドエフェクタとを備えてもよい。第1のエンドエフェクタは、物体の表面上の所定数の表面特徴に対して第1のタイプの作業を行うように構成されてもよい。レーザーデバイスは、第1のタイプの作業が行われた後に所定数の表面特徴に関するフィードバックレーザーデータを生成するように構成されてもよい。第2のエンドエフェクタは、所定数の表面特徴が選択された公差内に再加工されるまで所定数の表面特徴を再加工するべくフィードバックレーザーデータを使用して所定数の表面特徴に対して第2のタイプの作業を行うように構成されてもよい。
【0007】
更なる他の例示的な実施形態において、自動サンディングシステムは、コントローラーと、第1のエンドエフェクタと、第1のロボットデバイスと、第2のエンドエフェクタと、第2のロボットデバイスとを備えてもよい。コントローラーは、所定数の表面特徴をもたらした物体の表面に対して所定数の作業を行うために既に使用された数値制御データを使用して物体の表面上にわたって経路を特定するように構成されてもよい。第1のエンドエフェクタは、所定数の表面特徴の反射仕上げを鈍化させる際に使用するように構成される鈍化工具を含んでもよい。第1のロボットデバイスは、特定された経路に沿って第1のエンドエフェクタを移動させるように構成されてもよい。また、第1のロボットデバイスは、所定数の表面特徴のそれぞれの上方に鈍化工具を位置決めするように更に構成されてもよい。第2のエンドエフェクタは、レーザーデバイスと、サンディング工具とを備えてもよい。レーザーデバイスは、所定数の表面特徴の反射仕上げが鈍化された後に所定数の表面特徴に関するフィードバックレーザーデータを生成するように構成されてもよい。サンディング工具は、所定数の表面特徴が選択された公差内にサンディングされるまでフィードバックレーザーデータに基づいて所定数の表面特徴をサンディングする際に使用するように構成されてもよい。第2のロボットデバイスは、特定された経路に沿って第2のエンドエフェクタを移動させるように構成されてもよい。また、第2のロボットデバイスは、所定数の表面特徴のそれぞれの上方にサンディング工具とレーザーデバイスとを位置決めするように更に構成されてもよい。
【0008】
特徴および機能は、本開示の様々な実施形態では独立に得ることができ、あるいは、更なる他の実施形態では組み合わされてもよく、この場合、更なる詳細は、以下の説明および図面に関連して理解され得る。
【0009】
例示的実施形態の特徴であると考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に記載される。しかしながら、例示的実施形態および好ましい使用形態、更なる目的、および、その特徴は、本開示の例示的実施形態の以下の詳細な説明を添付図面と併せて読んで参照することにより最も良く理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】例示的実施形態に係るサンディング環境の等角図の例示である。
図2】例示的実施形態に係る表面の一部分の拡大図の例示である。
図3】例示的実施形態に係る第1のロボットデバイスおよび第1のエンドエフェクタの拡大等角図の例示である。
図4】例示的実施形態に係る第2のロボットデバイスの拡大等角図の例示である。
図5】例示的実施形態に係るサンディング環境の例示である。
図6】例示的実施形態に係る表面の一部分の上方に位置付けられる回転フラップブラシの拡大図の例示である。
図7】第1のロボットデバイスおよび第2のロボットデバイスが新たな位置へと移動された例示的実施形態に係るサンディング環境の例示である。
図8】例示的実施形態に係る表面の一部分の上方に位置付けられるサンディング工具の拡大図の例示である。
図9】第1のロボットデバイスおよび第2のロボットデバイスが最終位置へと移動された例示的実施形態に係るサンディング環境の例示である。
図10】例示的実施形態に係るブロック図の形態を成すサンディング環境の例示である。
図11】例示的実施形態に係るフローチャートの形態を成す所定数の表面特徴をサンディングするためのプロセスの例示である。
図12】例示的実施形態に係るフローチャートの形態を成すウイングスキンの表面上の所定数の表面不整合をサンディングするためのプロセスの例示である。
図13】例示的実施形態に係るフローチャートの形態を成す表面不整合に対してサンディング作業を行うためのプロセスの例示である。
図14】例示的実施形態に係るブロック図の形態を成す航空機の製造および保守点検方法の例示である。
図15】例示的実施形態が実施されてもよいブロック図の形態を成す航空機の例示である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
例示的実施形態は、様々な検討材料を認識して考慮に入れる。例えば、例示的実施形態は、混合表面不整合の処理を自動化するための方法および装置を有することが望ましい場合があることを認識して考慮に入れる。また、例示的実施形態は、反射仕上げを有する表面を含む様々なタイプの表面を加工できる自動サンディングシステムを有することが望ましい場合があることを認識して考慮に入れる。
【0012】
例示的実施形態は、幾つかの現在利用可能なフライス盤が自動化されてもよいことを認識して考慮に入れる。例えば、コンピュータ数値制御(CNC)フライス盤は一種の自動フライス盤である。コンピュータ数値制御フライス盤は、数値制御プログラミングコードを使用するコンピュータによって制御されてもよい。例示的実施形態は、自動サンディングシステムをほぼ同じ経路をたどるようにプログラミングするべくフライス盤を特定の経路に沿って案内するために使用される数値制御プログラミングコードを使用することが望ましい場合があることを認識して考慮に入れる。
【0013】
したがって、例示的実施形態は、ウイングスキンなどの物体上の表面不整合のサンディングを自動化するための方法および装置を提供する。以下の提示的な実施形態により記載される自動サンディングシステムを使用すると、これらのタイプのサンディング作業のために必要とされる全体の時間および労働力資源を減らすことができる。
【0014】
ここで、図を参照すると、特に図1を参照すると、サンディング環境の等角図の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。図示のように、サンディング環境100は、ウイングスキン102と、第1のロボットデバイス104と、第2のロボットデバイス106とを含む。
【0015】
この例示的な例では、第1のエンドエフェクタ108が第1のロボットデバイス104と関連付けられるとともに、第2のエンドエフェクタ110が第2のロボットデバイス106と関連付けられる。本明細中で使用されるように、1つの構成要素が「他の構成要素と関連付けられる」場合、その関連付けは、図示の例では、物理的な関連付けである。
【0016】
例えば、第1のエンドエフェクタ108などの第1の構成要素は、第1のロボットデバイス104などの第2の構成要素と、該第2の構成要素に固定されることによって、第2の構成要素に結合されることによって、第2の構成要素に装着されることによって、第2の構成要素に溶接されることによって、第2の構成要素に締結されることによって、および/または、何らかの他の適した態様で第2の構成要素に接続されることによって関連付けられると見なされる。また、第1の構成要素は、第3の構成要素を使用して第2の構成要素に接続されてもよい。更に、第1の構成要素は、第2の構成要素の一部としておよび/または第2の構成要素の延在部として形成されることによって第2の構成要素と関連付けられると見なされてもよい。
【0017】
図示のように、ウイングスキン102は表面111を有してもよい。この例示的な例では、表面111が反射仕上げを有してもよい。言い換えると、表面111が反射面であってもよい。ウイングスキン102の表面111上にわたって切削作業を行うためにフライス盤(この図に示されない)が使用される。この例示的な例では、フライス盤がコンピュータ数値制御(CNC)フライス盤である。このフライス盤を使用して切削作業を行うと、表面111上に表面不整合112が形成される。表面不整合112は、例えば、ウイングスキン102の表面111上の隆起したエッジまたは鋭利なエッジの形態を成す場合がある。
【0018】
この例示的な例では、表面不整合112が公差から外れたものであってもよい。言い換えると、表面不整合112のそれぞれは、選択された公差から外れた1つ以上の寸法を有してもよい。例えば、表面不整合112のそれぞれは、何らかの選択された閾値を上回って表面111を越えて隆起されあるいは延伸してもよい。表面不整合112は、選択された公差内まで再加工される必要があり得る。特に、表面不整合112は、磨減されて平滑化される必要があり得る。とりわけ、表面不整合112は、選択された公差内まで表面111と調和される必要があり得る。
【0019】
第1のエンドエフェクタ108は、各表面不整合112上およびその周囲の反射仕上げを鈍化させるために使用されてもよい。この反射仕上げの鈍化により、第2のエンドエフェクタ110と関連付けられるレーザーデバイス(この図に示されない)は、表面不整合112をより良く測定できる場合がある。第2のエンドエフェクタ110は、このレーザーデバイスからのフィードバックレーザーデータに基づいて選択された公差内まで表面不整合112のそれぞれをサンディングするために使用されてもよい。
【0020】
図示のように、表面不整合112は、表面111の様々な部分に存在する場合がある。例えば、表面不整合112の一部は、ウイングスキン102の表面111の一部分114に存在する場合がある。
【0021】
この例示的な例では、第1のロボットデバイス104がレールシステム116に取り付けられてもよく、一方、第2のロボットデバイス106がレールシステム118に取り付けられてもよい。ウイングスキン102はこれらのレールシステム間に位置付けられてしまっている。第1のロボットデバイス104は、ウイングスキン102に対して第1のエンドエフェクタ108を移動させるためにレールシステム116上を軸線120に沿って両方向に移動してもよい。同様に、第2のエンドエフェクタ110は、ウイングスキン102に対して第2のエンドエフェクタ110を移動させるためにレールシステム118上を軸線122に沿って両方向に移動してもよい。
【0022】
図示のように、第1のロボットデバイス104および第2のロボットデバイス106は、初期位置124および初期位置126のそれぞれにある。これらの初期位置は、ウイングスキン102などの翼がレールシステム116とレールシステム118との間の選択された位置へと移動されるときに第1のロボットデバイス104および第2のロボットデバイス106が開始する位置であってもよい。以下、第1のエンドエフェクタ108を伴う第1のロボットデバイス104および第2のエンドエフェクタ110を伴う第2のロボットデバイス106がウイングスキン102の表面111上の表面不整合112を選択された公差内までサンディングするために使用されるプロセスを図で説明する。
【0023】
ここで、図2を参照すると、図1にある表面111の一部分114の拡大図の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。図示のように、表面不整合の組200が表面111の一部分114に存在する。表面不整合の組200は、図1に描かれる表面不整合112の一部であってもよい。
【0024】
この例示的な例では、表面不整合の組200が経路202に沿って一列に並んでもよい。経路202は、表面111の一部分114に対して切削作業を行うためにフライス盤によって使用される経路であってもよい。表面不整合204が表面不整合の組200のうちの1つの例である。図示のように、表面不整合204は、表面111の周囲部分よりも上側に隆起されている表面111の部分を備える。表面不整合204は、表面不整合204に含まれる表面111の部分が表面不整合204を取り囲む表面111の部分と調和され得るようにサンディングされてもよい。
【0025】
ここで図3を参照すると、図1にある第1のロボットデバイス104および第1のエンドエフェクタ108の拡大等角図の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。図示のように、第1のエンドエフェクタ108は取り付け構造体300と鈍化工具302とを含む。取り付け構造体300は、第1のエンドエフェクタ108を第1のロボットデバイス104に取り付けるために使用される。
【0026】
この例示的な例では、鈍化工具302が回転フラップブラシ304の形態を成す。特に、回転フラップブラシ304が軸線306を中心に回転されてもよい。回転フラップブラシ304は外表面308を有する。外表面308は、図1および図2におけるウイングスキン102の表面111上の反射仕上げなどの仕上げを除去するように構成される性状を有してもよい。この例示的な例では、外表面308が研磨表面であってもよい。
【0027】
図示のように、第1のロボットデバイス104は、ベース312に接続されるロボットアーム310の形態を成す。ロボットアーム310は、第1のエンドエフェクタ108、したがって回転フラップブラシ304を多くの異なる方向に移動させるように構成されてもよい。ベース312は、図1にあるレールシステム116に取り付くように構成される。
【0028】
ここで図4を参照すると、図1にある第2のロボットデバイス106の拡大等角図の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。図示のように、第2のエンドエフェクタ110は、取り付け構造体400、サンディング工具402、レーザーデバイス404、および、制御ボックス405を含む。取り付け構造体400は、第2のエンドエフェクタ110を第2のロボットデバイス106に取り付けるために使用される。
【0029】
この例示的な例では、サンディング工具402がサンディングパッド406の形態を成す。サンディングパッド406は、サンディングパッド406が軸線410を中心に回転されるときにサンディングのために使用されてもよいサンディング表面408を有してもよい。制御ボックス405は、サンディングパッド406の動作を制御するために使用される制御ユニット(図示せず)を含んでもよい。制御ユニットは、例えば、軸線410を中心とするサンディングパッド406の回転速度、各表面不整合をサンディングするために必要な回転数、サンディングパッド406によって表面に印加される圧力、および、他のタイプのパラメータを含んでもよいがこれらに限定されない多くのパラメータを制御するプロセッサユニットであってもよい。
【0030】
サンディングパッド406によって表面に印加される圧力は、サンディングパッド406の軸線410に沿う方向の動きを制御することによって制御されてもよい。例えば、サンディングパッド406は、表面に対して圧力を印加するために表面へ向けて下方に移動されてもよい。
【0031】
この例示的な例では、レーザーデバイス404が制御ボックス405に取り付けられる。このようにすると、レーザーデバイス404は、第2のエンドエフェクタ110の一部となることによって第2のエンドエフェクタ110と関連付けられる。レーザーデバイス404は、表面不整合を測定するために使用されるレーザービーム412を発生させるべく使用されてもよい。これらのレーザー測定値は、制御ユニットへ送られるとともに、第2のロボットデバイス106のための1つ以上のコマンドを生成するためにおよび/またはサンディングパッド406の動作を調整するために制御ユニットにより使用されてもよい。
【0032】
図示のように、第2のロボットデバイス106は、ベース416に接続されるロボットアーム414の形態を成す。ロボットアーム414は、第2のエンドエフェクタ110、したがってサンディングパッド406を多くの異なる方向に移動させるように構成されてもよい。ベース416は、図1にあるレールシステム118に取り付くように構成される。
【0033】
ここで図5を参照すると、図1にあるサンディング環境100の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。この例示的な例において、第1のロボットデバイス104は、図1における初期位置124から位置502へと矢印500の方向で移動されてしまっている。位置502において、第1のロボットデバイス104は、表面不整合の組200上の反射仕上げを鈍化させることができるように回転フラップブラシ304を表面111の一部分114の上方に位置させてもよい。
【0034】
ここで図6を参照すると、表面111の一部分114の上方に位置付けられる回転フラップブラシ304の拡大図の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。特に、表面111の一部分114の上方に位置付けられる回転フラップブラシ304の拡大図は、図5の線6−6から見て描かれる。
【0035】
第1のロボットデバイス104は、切削作業を経路202に沿って行ったフライス盤を制御するために使用された数値制御プログラミングコードに基づいて回転フラップブラシ304を経路202に沿って案内するように構成される。この例示的な例において、第1のロボットデバイス104は、回転フラップブラシ304を経路202にほぼ沿って矢印602の方向に移動させつつ、回転フラップブラシ304を矢印600の方向で軸線306を中心に回転させるように構成される。回転フラップブラシ304が矢印602の方向に移動されると、回転フラップブラシ304は、表面111と接触して、その結果、表面111の一部分114上の反射仕上げを鈍化させる。
【0036】
特に、表面不整合の組200上の反射仕上げと、表面不整合の組200を取り囲む表面111の部分とが鈍化される。この反射仕上げを鈍化させることにより、回転フラップブラシ304は、図4におけるレーザーデバイス404のためにこの領域を前処理する。レーザーデバイス404は、表面111が反射性であるときに所望の精度レベルをもって表面111の測定値を取得できない場合がある。
【0037】
ここで図7を参照すると、第1のロボットデバイス104および第2のロボットデバイス106が新たな位置へと移動された図1にあるサンディング環境100の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。この例示的な例において、第1のロボットデバイス104は、表面111の一部分114上での鈍化作業を完了してしまっており、位置700へ移動してしまっている。また、第2のロボットデバイス106は、矢印701の方向で位置702へと移動されてしまっている。位置702において、第2のロボットデバイス106は、表面111の一部分114および表面111の一部分114上の表面不整合の組200の上方にサンディングパッド406を位置決めしてもよい。
【0038】
ここで図8を参照すると、表面111の一部分114の上方に位置付けられるサンディング工具402の拡大図の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。特に、表面111の一部分114の上方に位置付けられるサンディング工具402の拡大図は、図7の線8−8から見て描かれる。
【0039】
第2のロボットデバイス106は、切削作業を経路202に沿って行ったフライス盤を制御するために使用された数値制御プログラミングコードに基づいてサンディングパッド406を経路202に沿って案内するように構成される。第2のロボットデバイス106は、サンディングパッド406を経路202にほぼ沿って表面不整合の組200のそれぞれへ向けて矢印802の方向に移動させつつ、サンディングパッド406を矢印800の方向で軸線410を中心に回転させる。
【0040】
制御ボックス405内の制御ユニットは、表面不整合の組200のそれぞれが選択された公差内までサンディングされるように表面不整合の組200のそれぞれの上方でサンディングパッド406の動作、移動、および、位置決めを制御するために、レーザーデバイス404によって生成されるフィードバックレーザーデータを使用する。
【0041】
ここで図9を参照すると、第1のロボットデバイス104および第2のロボットデバイス106が最終位置へと移動された図1にあるサンディング環境100の例示が例示的実施形態にしたがって描かれる。この例示的な例では、全てのサンディング作業が完了されてしまっており、また、全ての表面不整合112が、磨減されて、選択された公差内まで表面111の残りの部分と調和されてしまっている。第1のロボットデバイス104および第2のロボットデバイス106は、最終位置900および最終位置902のそれぞれへと移動されてしまっている。
【0042】
ウイングスキン102がサンディング環境100外へ移動された時点で、第1のロボットデバイス104および第2のロボットデバイス106は、異なる翼に対してサンディング作業を行うために、図1に見られる初期位置124および初期位置126のそれぞれへと戻されてもよい。このようにして、翼表面上の表面不整合をサンディングするプロセスが自動化されてもよい。
【0043】
図1図9におけるサンディング環境100、ウイングスキン102、第1のロボットデバイス104、第2のロボットデバイス106、第1のエンドエフェクタ108、および、第2のエンドエフェクタ110の例示は、例示的実施形態が実施され得る態様に対する物理的なあるいは構造上の限定を示唆するように意図されていない。例示された構成要素に加えてあるいは代えて他の構成要素が使用されてもよい。幾つかの構成要素が随意的であってもよい。
【0044】
図1図9に示される様々な構成要素は、以下の図10にブロック形態で示される構成要素を物理的構造としてどのように実施できるかについての例示的な例となり得る。また、図1図9における構成要素の一部は、図10における構成要素と組み合わされてもよく、図10における構成要素と共に使用されてもよく、あるいは、2つの組み合わせであってもよい。
【0045】
ここで、図10を参照すると、サンディング環境の例示が例示的実施形態にしたがってブロック図の形態で描かれる。図1のサンディング環境100は、サンディング環境1000を実施できる1つの態様の例である。図示のように、サンディング環境1000は、物体1002の表面1004に対してサンディング作業を行うことができる環境であってもよい。この例示的な例では、物体1002がウイングスキン1006の形態を成す。しかしながら、他の例示的な例において、物体1002は、これらに限定されないが、機体スキン、金属ドア、金属プレート、スパー、または、何らかの他のタイプの物体など、何らかの他のタイプの物体の形態を成してもよい。
【0046】
所定数の表面特徴1008が表面1004上に存在してもよい。本明細書中で使用される「所定数」の項目は、1つ以上の項目を含んでもよい。このようにすると、所定数の表面特徴1008は1つ以上の表面特徴を含んでもよい。
【0047】
この例示的な例では、所定数の表面特徴1008が所定数の表面不整合1010の形態を成してもよい。所定数の表面不整合1010は、切削工具1012によって形成されてしまってもよい。1つの例示的な例では、切削工具1012がフライス盤1014の一部であってもよい。特に、フライス盤1014は、コンピュータ数値制御されるフライス盤1016の形態を成してもよい。切削工具1012は、数値制御データ1019に基づき、切削作業を表面1004上の経路1018に沿って行うべくフライス盤1014によって制御されてしまってもよい。数値制御データ1019は数値制御プログラミングコードを備えてもよい。
【0048】
第1のエンドエフェクタ1020および第2のエンドエフェクタ1022は、所定数の表面不整合1010を選択された公差内まで再加工するために使用されてもよい。特に、第1のエンドエフェクタ1020は、所定数の表面不整合1010に対して第1のタイプの作業1021を行うために使用されてもよく、一方、第2のエンドエフェクタ1022は、所定数の表面不整合1010に対して第2のタイプの作業1023を行うために使用されてもよい。
【0049】
図示のように、この例示的な例では、第1のエンドエフェクタ1020は第1のロボットデバイス1024と関連付けられ、また、第2のエンドエフェクタ1022は第2のロボットデバイス1026と関連付けられる。第1のロボットデバイス1024および第2のロボットデバイス1026は、例えば、ロボットアームの形態を成してもよい。
【0050】
第1のエンドエフェクタ1020は鈍化工具1028を含んでもよい。鈍化工具1028は、表面1004の一部分上の反射仕上げ1030を経路1018に沿って鈍化させることを含む鈍化作業1031を行うように構成される。鈍化作業1031が第1のタイプの作業1021の例であってもよい。このようにして、所定数の表面不整合1010上の反射仕上げ1030と経路1018に沿って所定数の表面不整合1010を取り囲む表面1004の部分とが鈍化されてもよい。1つの例示的な例では、鈍化工具1028が回転フラップブラシ1034の形態を成す。
【0051】
第1のロボットデバイス1024は第1のエンドエフェクタ1020の動作を制御してもよい。例えば、第1のロボットデバイス1024は、第1のエンドエフェクタ1020の鈍化工具1028を表面1004に対して移動させて位置決めするために使用されてもよい。第1のロボットデバイス1024は、数値制御データ1019に基づいて所定数の表面不整合1010がそれに沿って形成された経路1018を特定してもよい。第1のロボットデバイス1024は、経路1018に沿う表面1004の一部分の反射仕上げ1030を鈍化工具1028によって鈍化させることができるように鈍化工具1028を経路1018に沿って移動させてもよい。
【0052】
第2のエンドエフェクタ1022はサンディング工具1036を含んでもよい。サンディング工具1036は、所定数の表面不整合1010をサンディングすることを含むサンディング作業1037を行うように構成される。サンディング作業1037が第2のタイプの作業1023の例であってもよい。1つの例示的な例では、サンディング工具1036がサンディングパッド1038の形態を成す。
【0053】
第2のロボットデバイス1026は第2のエンドエフェクタ1022の動作を制御してもよい。例えば、第2のロボットデバイス1026は、第2のエンドエフェクタ1022のサンディング工具1036を表面1004に対して移動させて位置決めするために使用されてもよい。第2のロボットデバイス1026は、数値制御データ1019に基づいて所定数の表面不整合1010がそれに沿って形成された経路1018を特定してもよい。第2のロボットデバイス1026は、所定数の表面不整合1010のそれぞれを選択された公差1040内まで磨減できるようにサンディング工具1036を所定数の表面不整合1010のそれぞれへと移動させてもよい。
【0054】
この例示的な例において、サンディング工具1036は、レーザーデバイス1044から受けられるフィードバックレーザーデータ1042に基づいてサンディング作業1037を行う。レーザーデバイス1044が第2のエンドエフェクタ1022と関連付けられてもよい。この例示的な例では、レーザーデバイス1044が第2のエンドエフェクタ1022の一部であると見なされる。しかしながら、他の例示的な例では、レーザーデバイス1044が第2のエンドエフェクタ1022とは別個であると見なされてもよい。
【0055】
レーザーデバイス1044は、第2のエンドエフェクタ1022が経路1018に沿って移動される際に所定数の表面不整合1010のそれぞれを測定することによってフィードバックレーザーデータ1042を生成するように構成される。この例示的な例において、コントローラー1046は、フィードバックレーザーデータ1042を受けるとともに、該フィードバックレーザーデータ1042に基づいてサンディング工具1036の動作を制御してもよい。例えば、コントローラー1046は、フィードバックレーザーデータ1042を使用して、サンディング工具1036のための多数のパラメータを調整してもよい。これらのパラメータは、例えば、制限なく、回転速度、回転数、表面に印加される圧力、および/または、他のタイプのパラメータを含んでもよい。
【0056】
1つの例示的な例では、コントローラー1046が第1の制御ユニット1048と第2の制御ユニット1050とによって形成される。第1の制御ユニット1048は、第1のロボットデバイス1024内に実装されて、第1のロボットデバイス1024および第1のエンドエフェクタ1020の動作を制御するために使用されてもよい。
【0057】
第2の制御ユニット1050は、第2のロボットデバイス1026および第2のエンドエフェクタ1022のうちの一方の内部に実装されてもよい。ある場合には、第2の制御ユニット1050の一部分が第2のロボットデバイス1026内に実装されてもよく、一方、第2の制御ユニット1050の他の部分が第2のエンドエフェクタ1022内に実装されてもよい。
【0058】
この例示的な例において、第1のロボットデバイス1024および第2のロボットデバイス1026は、第1のエンドエフェクタ1020および第2のエンドエフェクタ1022のそれぞれを経路1018の中心線へと下降させることができるように数値制御データ1019を使用してプログラミングされてもよい。しかしながら、他の例示的な例では、変更された経路を特定するために数値制御データ1019が使用されてもよい。この変更された経路は、経路1018の中心線からある距離だけオフセットされてもよい。この距離は、実施に応じて、経路1018に沿って一定であってもよく、あるいは、経路1018に沿って変化してもよい。変更された経路は、その後、経路1018の代わりに物体1002の表面1004に沿って第1のエンドエフェクタ1020および第2のエンドエフェクタ1022を案内するために使用されてもよい。変更された経路は、所定数の表面不整合1010のそれぞれの箇所をより正確に示してもよい。
【0059】
図10におけるサンディング環境1000の例示は、例示的実施形態が実施され得る態様に対する物理的なあるいは構造上の限定を示唆するように意図されていない。例示された構成要素に加えてあるいは代えて他の構成要素が使用されてもよい。幾つかの構成要素が随意的であってもよい。また、ブロックは、幾つかの機能的な構成要素を例示するために与えられる。これらのブロックのうちの1つ以上は、例示的実施形態で実施されるときに組み合わされ、分割され、または、組み合わされて異なるブロックへと分割されてもよい。
【0060】
幾つかの例示的な例では、所定数の表面特徴1008が物体1002の多くのエッジを含んでもよい。これらのエッジは物体1002の外縁であってもよい。これらの例において、第1のエンドエフェクタ1020および/または第2のエンドエフェクタ1022は、これらのエッジの形状を変えるために使用されてもよい。1つの例示的な例として、物体1002の外縁を平坦化するために回転フラップブラシ1034が使用されてもよい。このように、回転フラップブラシ1034を使用して、鈍化作業1031に加えて他の作業を行ってもよい。
【0061】
物体1002の外縁は、例えばショットピーニングプロセスのために物体1002の表面1004を前処理するべく丸みつけられてもよい。ショットピーニングプロセスは、物体1002の表面1004の塑性変形を引き起こすのに十分な力をもって投射粒子を表面に衝突させることを伴う。しかしながら、投射粒子が物体の外縁などの鋭利なエッジに衝突すると、投射粒子の力によって、望ましくない不一致が物体のエッジに生じる場合がある。
【0062】
その結果、回転フラップブラシ1034を使用して、ショットピーニングプロセスを行う前に物体1002のエッジを平坦化することが望ましい場合がある。エッジのこの種の平滑化は、「エッジ破壊」または「エッジ丸みつけ」と称される場合がある。数値制御データ1019は、これらのエッジを平坦化するあるいは丸みつけるべく物体1002のエッジに沿って回転フラップブラシ1034を移動させるように第1のロボットデバイス1024をプログラミングするために使用されてもよい。このように、物体1002のエッジは、物体1002を形成するために使用される数値制御データ1019に基づいて第1のエンドエフェクタ1020を使用して丸みつけられてもよい。
【0063】
ここで図11を参照すると、所定数の表面特徴をサンディングするためのプロセスの例示が例示的実施形態にしたがってフローチャートの形態で描かれる。図11に示されるプロセスは、図1におけるサンディング環境100で実施されてもよい。
【0064】
プロセスは、第1のエンドエフェクタを使用して物体の表面上の所定数の表面特徴に対して第1のタイプの作業を行う(工程1100)ことによって始まってもよい。その後、第1のタイプの作業が行われた後に、レーザーデバイスを使用して所定数の表面特徴に関してフィードバックレーザーデータが生成されてもよい(工程1102)。
【0065】
所定数の表面特徴が選択された公差内に再加工されるまで所定数の表面特徴を再加工するべく第2のエンドエフェクタおよびフィードバックレーザーデータを使用して所定数の表面特徴に対して第2のタイプの作業が行われてもよく(工程1104)、その後に、プロセスが終了する。
【0066】
ここで図12を参照すると、ウイングスキンの表面上の所定数の表面不整合をサンディングするためのプロセスの例示が例示的実施形態にしたがってフローチャートの形態で描かれる。図12に示されるプロセスは、図1におけるサンディング環境100で実施されてもよい。
【0067】
プロセスは、所定数の表面特徴をもたらした物体の表面に対して所定数の作業を行うために既に使用された数値制御データを使用して物体の表面上にわたって経路を特定する(工程1200)ことによって始まってもよい。特定された経路に沿って第1のエンドエフェクタが物体の表面上にわたって移動されてもよい(工程1202)。第1のエンドエフェクタを経路に沿って移動させる間、所定数の表面特徴のそれぞれの反射仕上げが第1のエンドエフェクタの鈍化工具を使用して鈍化されてもよい(工程1204)。
【0068】
特定された経路に沿って第2のエンドエフェクタが物体の表面上にわたって移動されてもよい(工程1206)。特定された経路に沿って第2のエンドエフェクタを移動させる間、第2のエンドエフェクタと関連付けられるレーザーデバイスを使用して、所定数の表面特徴に関してフィードバックレーザーデータが生成されてもよい(工程1208)。所定数の表面特徴における各表面特徴は、特定された経路に沿って第2のエンドエフェクタを移動させる間、第2のエンドエフェクタのサンディング工具とレーザーデバイスにより生成されるフィードバックレーザーデータとを使用して、選択された公差内までサンディングされてもよく(工程1210)、それから、その後、プロセスが終了する。
【0069】
ここで図13を参照すると、表面不整合に対してサンディング作業を行うためのプロセスの例示が例示的実施形態にしたがってフローチャートの形態で描かれる。図13に示されるプロセスは、図1におけるサンディング環境100で実施されてもよい。このプロセスは、図12における工程1208、1210を実施するために使用されてもよい。
【0070】
プロセスは、レーザーデバイスを使用して表面特徴に関する不整合測定値を翼幅方向および翼弦方向で生成する(工程1300)ことによって始まってもよい。翼幅方向または翼弦方向における表面特徴の不整合測定値が選択された公差内にあるかどうかに関して決定がなされてもよい(工程1302)。
【0071】
表面特徴の不整合測定値が翼幅方向および翼弦方向の両方で選択された公差内にあれば、プロセスが終了する。そうではなく、翼幅方向または翼弦方向のいずれかにおける表面特徴の不整合測定値が選択された公差内になければ、表面特徴を選択された公差内までサンディングするためにサンディング工具が使用され(工程1304)、その後、プロセスが前述した工程1300へ戻る。このように、サンディングされた表面特徴は、表面特徴に関して他の不整合測定値を生成することによって再評価されてもよい。
【0072】
本開示の例示的実施形態は、図14に示される航空機の製造および保守点検方法1400および図15に示される航空機1500との関連で説明されてもよい。最初に図14を参照すると、航空機の製造および保守点検方法の例示が例示的実施形態にしたがってブロック図の形態で描かれる。生産前の間にわたって、航空機の製造および保守点検方法1400は、図15における航空機1500の仕様および設計1402と、材料調達1404とを含んでもよい。
【0073】
生産中、構成要素および部分組立品の製造1406と、図15における航空機1500のシステム統合1408とが行われる。その後、図15における航空機1500は、就航1412するために認証および搬送1410を経由してもよい。取引先による就航1412の間、図15における航空機1500は、変更、再構成、改修、および、他の整備または保守点検を含んでもよい定期的な整備および保守点検1414の予定が組まれる。
【0074】
航空機の製造および保守点検方法1400のプロセスのそれぞれは、システム統合者、第三者、および/または、オペレータによって実行されあるいは行われてもよい。これらの例では、オペレータが取引先であってもよい。この説明の目的のため、システム統合者は、制限なく、任意の数の航空機製造業者および主要システム下請業者を含んでもよく、第三者は、制限なく、任意の数のベンダー、下請業者、および、サプライヤーを含んでもよく、また、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事企業、保守点検機関などであってもよい。
【0075】
ここで、図15を参照すると、例示的実施形態が実施されてもよい航空機の例示がブロック図の形態で描かれる。この例において、航空機1500は、図14における航空機の製造および保守点検方法1400によって生産されるとともに、複数のシステム1504と内部1506とを有する機体1502を含んでもよい。システム1504の例は、推進システム1508、電気システム1510、油圧システム1512、および、環境システム1514のうちの1つ以上を含む。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例が示されるが、異なる例示的実施形態が自動車産業などの他の産業に適用されてもよい。
【0076】
本明細書中に具現化される装置および方法は、図14における航空機の製造および保守点検方法1400の段階のうちの少なくとも1つの段階中に使用されてもよい。1つの例示的な例において、図14における構成要素および部分組立品の製造1406で生産される構成要素または部分組立品は、航空機1500が図14における就航中1412の間に生産された構成要素または部分組立品と同様の態様で作られあるいは製造されてもよい。更なる他の例において、1つ以上の装置実施形態、方法実施形態、または、これらの組み合わせは、図14における構成要素および部分組立品の製造1406およびシステム統合1408などの生産段階中に利用されてもよい。1つ以上の装置実施形態、方法実施形態、または、これらの組み合わせは、航空機1500が就航中1412の間におよび/または図14における整備および保守点検1414中に利用されてもよい。多くの異なる例示的実施形態の使用は、航空機1500の組み立てをかなり促進させることができおよび/または航空機1500のコストを低減できる。
【0077】
描かれた様々な実施形態におけるフローチャートおよびブロック図は、例示的実施形態における装置および方法の幾つかの想定し得る実施を例示する。この関連で、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、および/または、工程またはステップの一部を表わしてもよい。
【0078】
例示的実施形態の幾つかの代わりの実施において、ブロック内で言及される1または複数の機能は、図において言及される順序とは異なる順序で果たされてもよい。例えば、ある場合には、連続して示される2つのブロックがほぼ同時に実行されてもよく、あるいは、時として、関与する機能性に応じてブロックが逆の順序で行われてもよい。また、フローチャートまたはブロック図で例示されたブロックに加えて他のブロックが加えられてもよい。
【0079】
また、開示は、以下の項に係る実施形態を備える。
項1.第1のエンドエフェクタを使用して物体の表面上の所定数の表面特徴に対して第1のタイプの作業を行うステップと、
第1のタイプの作業が行われた後にレーザーデバイスを使用して所定数の表面特徴に関するフィードバックレーザーデータを生成するステップと、
所定数の表面特徴が選択された公差内に再加工されるまで所定数の表面特徴を再加工するべく第2のエンドエフェクタおよびフィードバックレーザーデータを使用して所定数の表面特徴に対して第2のタイプの作業を行うステップと、
を備える方法。
【0080】
項2.第1のタイプの作業を行う前記ステップは、
レーザーデバイスが表面特徴を測定してフィードバックレーザーデータを生成できるようにするために、鈍化工具を使用して所定数の表面特徴における1つの表面特徴の反射仕上げを鈍化させるステップを備える、項1の方法。
【0081】
項3.第2のタイプの作業を行う前記ステップは、
表面特徴が選択された公差内にサンディングされるまでサンディング工具とフィードバックレーザーデータとを使用して表面特徴をサンディングするステップを備える、項2の方法。
【0082】
項4.所定数の表面特徴をもたらした物体の表面に対して所定数の作業を行うために既に使用された数値制御データを使用して物体の表面上にわたって経路を特定するステップを更に備える項1の方法。
【0083】
項5.第1のタイプの作業を行う前記ステップは、
第1のエンドエフェクタを特定された経路に沿って物体の表面上にわたって移動させるステップと、
第1のエンドエフェクタを経路に沿って移動させる間、所定数の表面特徴のそれぞれの反射仕上げを第1のエンドエフェクタの鈍化工具を使用して鈍化させるステップと、
を備える項4の方法。
【0084】
項6.第2のタイプの作業を行う前記ステップは、
第2のエンドエフェクタを特定された経路に沿って物体の表面上にわたって移動させるステップと、
第2のエンドエフェクタを経路に沿って移動させる間、第2のエンドエフェクタのサンディング工具とフィードバックレーザーデータとを使用して、所定数の表面特徴における各表面特徴を選択された公差内までサンディングするステップと、
を備える項4の方法。
【0085】
項7.フィードバックレーザーデータを生成する前記ステップは、
レーザーデバイスを使用して所定数の表面特徴における1つの表面特徴に関する不整合測定値を翼幅方向および翼弦方向で生成するステップを備え、表面特徴が表面不整合である、項1の方法。
【0086】
項8.第2のタイプの作業を行う前記ステップは、
翼幅方向または翼弦方向のいずれかにおける表面特徴に関する不整合測定値が選択された公差内にあるかどうかを決定するステップと、
翼幅方向または翼弦方向のいずれかにおける表面特徴に関する不整合測定値が選択された公差内にないという決定に応じて、第2のエンドエフェクタのサンディング工具を使用して表面特徴をサンディングするステップと、
を備える項7の方法。
【0087】
項9.物体を形成するために使用される数値制御データに基づいて第1のエンドエフェクタを使用して物体のエッジを丸みつけるステップを更に備える項1の方法。
【0088】
項10.物体の表面上の所定数の表面特徴に対して第1のタイプの作業を行うように構成される第1のエンドエフェクタと、
第1のタイプの作業が行われた後に所定数の表面特徴に関するフィードバックレーザーデータを生成するように構成されるレーザーデバイスと、
所定数の表面特徴が選択された公差内に再加工されるまで所定数の表面特徴を再加工するべくフィードバックレーザーデータを使用して所定数の表面特徴に対して第2のタイプの作業を行うように構成される第2のエンドエフェクタと、
を備える装置。
【0089】
項11.第1のエンドエフェクタは、
レーザーデバイスが表面特徴を測定してフィードバックレーザーデータを生成できるようにするために所定数の表面特徴における1つの表面特徴の反射仕上げを鈍化させるように構成される鈍化工具を備える、項10の装置。
【0090】
項12.鈍化工具が回転フラップブラシである項11の装置。
【0091】
項13.第2のエンドエフェクタは、
表面特徴が選択された公差内にサンディングされるまでフィードバックレーザーデータを使用して表面特徴をサンディングするように構成されるサンディング工具を備える、項11の装置。
【0092】
項14.サンディング工具がサンディングパッドである項13の装置。
【0093】
項15.所定数の表面特徴をもたらした物体の表面に対して所定数の作業を行うために既に使用された数値制御データを使用して物体の表面上にわたって経路を特定するように構成されるコントローラーを更に備える項10の装置。
【0094】
項16.コントローラーは、第1のエンドエフェクタを特定された経路に沿って物体の表面上にわたって移動させるために第1のロボットデバイスを制御するように構成される項15の装置。
【0095】
項17.コントローラーは、第2のエンドエフェクタを特定された経路に沿って物体の表面上にわたって移動させるために第2のロボットデバイスを制御するように構成される項15の装置。
【0096】
項18.第2のエンドエフェクタは、
所定数の表面特徴における1つの表面特徴に関するフィードバックレーザーデータをレーザーデバイスから受けるとともに、該フィードバックレーザーデータに基づいて表面特徴をサンディングするための所定数のパラメータを特定するように構成される制御ユニットと、
所定数のパラメータに基づいて表面特徴をサンディングするように構成されるサンディング工具と、
を備える項10の装置。
【0097】
項19.所定数の表面特徴における1つの表面特徴が表面不整合である項10の装置。
【0098】
項20.所定数の表面特徴をもたらした物体の表面に対して所定数の作業を行うために既に使用された数値制御データを使用して物体の表面上にわたって経路を特定するように構成されるコントローラーと、
所定数の表面特徴の反射仕上げを鈍化させる際に使用するように構成される鈍化工具を含む第1のエンドエフェクタと、
特定された経路に沿って第1のエンドエフェクタを移動させるとともに、所定数の表面特徴のそれぞれの上方に鈍化工具を位置決めするように構成される第1のロボットデバイスと、
第2のエンドエフェクタであって、
所定数の表面特徴の反射仕上げが鈍化された後に所定数の表面特徴に関するフィードバックレーザーデータを生成するように構成されるレーザーデバイスと、
所定数の表面特徴が選択された公差内にサンディングされるまでフィードバックレーザーデータに基づいて所定数の表面特徴をサンディングする際に使用するように構成されるサンディング工具と、
を備える第2のエンドエフェクタと、
特定された経路に沿って第2のエンドエフェクタを移動させるとともに、所定数の表面特徴のそれぞれの上方にサンディング工具とレーザーデバイスとを位置決めするように構成される第2のロボットデバイスと、
を備える自動サンディングシステム。
【0099】
例示および説明の目的で様々な例示的実施形態の説明が与えられてきたが、この説明は、包括的となるようにあるいは開示された形態の実施形態に限定されるように意図されない。多くの改良および変形が当業者に明らかである。また、様々な例示的実施形態は、他の望ましい実施形態と比べて異なる特徴を与えてもよい。選択された1または複数の実施形態は、考えられる特定の用途に適するように、実施形態の原理、実用的な用途を最も良く説明するべく、また、様々な変更を伴う様々な実施形態に関する開示を当業者が理解できるようにするべく選択されて記載される。
【符号の説明】
【0100】
100 サンディング環境
102 ウイングスキン
104 第1のロボットデバイス
106 第2のロボットデバイス
108 第1のエンドエフェクタ
110 第2のエンドエフェクタ
111 表面
112 表面不整合
114 一部分
116 レールシステム
118 レールシステム
120 軸線
122 軸線
124 初期位置
126 初期位置
200 表面不整合の組
202 経路
204 表面不整合
300 取り付け構造体
302 鈍化工具
304 回転フラップブラシ
306 軸線
308 外表面
310 ロボットアーム
312 ベース
400 取り付け構造体
402 サンディング工具
404 レーザーデバイス
405 制御ボックス
406 サンディングパッド
408 サンディング表面
410 軸線
412 レーザービーム
414 ロボットアーム
416 ベース
500 矢印
502 位置
600 矢印
602 矢印
700 位置
701 矢印
702 位置
800 矢印
802 矢印
900 最終位置
902 最終位置
1000 サンディング環境
1002 物体
1004 表面
1006 ウイングスキン
1008 所定数の表面特徴
1010 所定数の表面不整合
1012 切削工具
1014 フライス盤
1016 コンピュータ数値制御されるフライス盤
1018 経路
1019 数値制御データ
1020 第1のエンドエフェクタ
1021 第1のタイプの作業
1022 第2のエンドエフェクタ
1023 第2のタイプの作業
1024 第1のロボットデバイス
1026 第2のロボットデバイス
1028 鈍化工具
1030 反射仕上げ
1031 鈍化作業
1034 回転フラップブラシ
1036 サンディング工具
1037 サンディング作業
1038 サンディングパッド
1040 公差
1042 フィードバックレーザーデータ
1044 レーザーデバイス
1046 コントローラー
1048 第1の制御ユニット
1050 第2の制御ユニット
1100 工程
1102 工程
1104 工程
1200 工程
1202 工程
1204 工程
1206 工程
1208 工程
1210 工程
1300 工程
1302 工程
1304 工程
1400 航空機の製造および保守点検方法
1402 仕様および設計
1404 材料調達
1406 構成要素および部分組立品の製造
1408 システム統合
1410 認証および搬送
1412 就航中、就航
1414 整備および保守点検
1500 航空機
1502 機体
1504 システム
1506 内部
1508 推進システム
1510 電気システム
1512 油圧システム
1514 環境システム
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
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図10
図11
図12
図13
図14
図15