知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2022-185565デバイスヘッドを作動させるためのピッチヨー作動システム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022185565
(43)【公開日】2022-12-14
(54)【発明の名称】デバイスヘッドを作動させるためのピッチヨー作動システム及び方法
(51)【国際特許分類】
B05C 11/10 20060101AFI20221207BHJP
B05C 5/00 20060101ALN20221207BHJP
【ＦＩ】
B05C11/10
B05C5/00 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022070049
(22)【出願日】2022-04-21
(31)【優先権主張番号】63/202,244
(32)【優先日】2021-06-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【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】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】100163522
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 晋平
(74)【代理人】
【識別番号】100154922
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 允辰
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・エリック・ミラー
(72)【発明者】
【氏名】シェーン・エドワード・アーサー
【テーマコード（参考）】
4F041
4F042
【Ｆターム（参考）】
4F041AA07
4F041AB01
4F041BA01
4F041BA10
4F041BA23
4F042AA09
4F042AB00
4F042BA08
4F042BA10
(57)【要約】
【課題】複数の軸に沿ってデバイスを作動させるためのシステムを提供する。
【解決手段】ピッチフレームは、ピッチヒンジを介してデバイスフレームに回動可能に結合される。ヨーフレームは、ヨーヒンジを介してピッチフレームに回動可能に結合される。ピッチアクチュエータは、ピッチ軸回りにピッチフレームを回動させる。ヨーアクチュエータは、ピッチ軸に直交するように向けられたヨー軸回りにヨーフレームを回動させる。ユニバーサルジョイント組立体は、ヨーアクチュエータをヨーフレームに結合し、線形ガイド機構に摺動可能に結合されたユニバーサルジョイントを含む。ガイド機構軸は、ピッチフレーム及びヨーフレームのうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータとヨーフレームとの位置ズレに適応するようにユニバーサルジョイントが移動することを可能にする角度に向けられる。
【選択図】図５
【解決手段】ピッチフレームは、ピッチヒンジを介してデバイスフレームに回動可能に結合される。ヨーフレームは、ヨーヒンジを介してピッチフレームに回動可能に結合される。ピッチアクチュエータは、ピッチ軸回りにピッチフレームを回動させる。ヨーアクチュエータは、ピッチ軸に直交するように向けられたヨー軸回りにヨーフレームを回動させる。ユニバーサルジョイント組立体は、ヨーアクチュエータをヨーフレームに結合し、線形ガイド機構に摺動可能に結合されたユニバーサルジョイントを含む。ガイド機構軸は、ピッチフレーム及びヨーフレームのうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータとヨーフレームとの位置ズレに適応するようにユニバーサルジョイントが移動することを可能にする角度に向けられる。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デバイスヘッド（２１０）を作動させるためのピッチヨー作動システム（２３０）であって、
ピッチ軸（２４０）を有するピッチヒンジ（２３８）を介してデバイスフレーム（１２４）に回動可能に結合されるように構成されたピッチフレーム（２３２）と、
前記ピッチ軸（２４０）に直交するヨー軸（２８２）を有するヨーヒンジ（２８０）を介して前記ピッチフレーム（２３２）に回動可能に結合されるように構成されたヨーフレーム（２７０）と、
前記ピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるように構成されたピッチアクチュエータ（２５０）と、
前記ヨー軸（２８２）回りに前記ヨーフレーム（２７０）を回動させるように構成されたヨーアクチュエータ（２９０）と、
前記ヨーアクチュエータ（２９０）を前記ヨーフレーム（２７０）に結合するように構成されたユニバーサルジョイント（３０２）組立体と
を備え、
前記ユニバーサルジョイント組立体が、
ガイド機構軸（３１８）を有する線形ガイド機構（３１６）と、
前記線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイント（３０２）と
を含み、
前記ガイド機構軸（３１８）が、前記ピッチフレーム（２３２）及び前記ヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中に前記ヨーアクチュエータ（２９０）と前記ヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように前記ユニバーサルジョイント（３０２）が移動することを可能にする角度に向けられた、ピッチヨー作動システム。
ピッチ軸（２４０）を有するピッチヒンジ（２３８）を介してデバイスフレーム（１２４）に回動可能に結合されるように構成されたピッチフレーム（２３２）と、
前記ピッチ軸（２４０）に直交するヨー軸（２８２）を有するヨーヒンジ（２８０）を介して前記ピッチフレーム（２３２）に回動可能に結合されるように構成されたヨーフレーム（２７０）と、
前記ピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるように構成されたピッチアクチュエータ（２５０）と、
前記ヨー軸（２８２）回りに前記ヨーフレーム（２７０）を回動させるように構成されたヨーアクチュエータ（２９０）と、
前記ヨーアクチュエータ（２９０）を前記ヨーフレーム（２７０）に結合するように構成されたユニバーサルジョイント（３０２）組立体と
を備え、
前記ユニバーサルジョイント組立体が、
ガイド機構軸（３１８）を有する線形ガイド機構（３１６）と、
前記線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイント（３０２）と
を含み、
前記ガイド機構軸（３１８）が、前記ピッチフレーム（２３２）及び前記ヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中に前記ヨーアクチュエータ（２９０）と前記ヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように前記ユニバーサルジョイント（３０２）が移動することを可能にする角度に向けられた、ピッチヨー作動システム。
【請求項2】
前記ヨーアクチュエータ（２９０）及び前記ピッチアクチュエータ（２５０）が前記ヨーフレーム（２７０）の両側に位置する、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
【請求項3】
前記ピッチアクチュエータ（２５０）及び前記ヨーアクチュエータ（２９０）が、各々前記ピッチ軸（２４０）と前記ヨー軸（２８２）の両方に直交するように向けられたアクチュエータ軸（２５８）を有する、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
【請求項4】
前記ピッチ軸（２４０）が前記ヨー軸（２８２）と前記ユニバーサルジョイント（３０２）との間に位置する、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
【請求項5】
前記線形ガイド機構（３１６）が、前記ユニバーサルジョイント（３０２）が前記線形ガイド機構（３１６）に沿って並進すると同時に、前記ガイド機構軸（３１８）回りに回転することを可能にするように構成された、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
【請求項6】
前記ピッチヨー作動システム（２３０）を前記ヨー軸（２８２）に平行な方向に沿って見たときに前記ガイド機構軸（３１８）が前記ピッチ軸（２４０）に対して鋭角に向けられた、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
【請求項7】
前記線形ガイド機構（３１６）がガイドピン（３２０）と、前記ガイドピン（３２０）を摺動可能に受けるように構成されたガイドピン孔部（３２２）とを備え、
前記ヨーアクチュエータ（２９０）がヨーアクチュエータ終端部（２９６）を有し、
前記ユニバーサルジョイント（３０２）がジョイント本体（３１０）を有し、
前記ガイドピン（３２０）が前記ヨーアクチュエータ終端部（２９６）に固定して結合され、
前記ガイドピン孔部（３２２）が前記ジョイント本体（３１０）内に形成される、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
前記ヨーアクチュエータ（２９０）がヨーアクチュエータ終端部（２９６）を有し、
前記ユニバーサルジョイント（３０２）がジョイント本体（３１０）を有し、
前記ガイドピン（３２０）が前記ヨーアクチュエータ終端部（２９６）に固定して結合され、
前記ガイドピン孔部（３２２）が前記ジョイント本体（３１０）内に形成される、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
【請求項8】
前記ヨーフレーム（２７０）が、処理剤を排出するように構成されたデバイスヘッド（２１０）を受けるように構成され、
前記ヨーフレーム（２７０）が、前記デバイスヘッド（２１０）を受けるように構成されたヨーフレーム開口部を有し、前記ピッチヨー作動システム（２３０）が、前記ピッチフレーム（２３２）の両側にそれぞれ一対のヨーヒンジ（２８０）を含む、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
前記ヨーフレーム（２７０）が、前記デバイスヘッド（２１０）を受けるように構成されたヨーフレーム開口部を有し、前記ピッチヨー作動システム（２３０）が、前記ピッチフレーム（２３２）の両側にそれぞれ一対のヨーヒンジ（２８０）を含む、請求項１に記載のピッチヨー作動システム。
【請求項9】
デバイスヘッド（２１０）を作動させる方法であって、
ピッチアクチュエータ（２５０）を使用して、ピッチフレーム（２３２）をヘッドフレーム（２０２）に結合するピッチヒンジ（２３８）のピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップと、
ヨーアクチュエータ（２９０）を使用して、ヨーフレーム（２７０）を前記ピッチフレーム（２３２）に結合するヨーヒンジ（２８０）のヨー軸（２８２）回りに前記ヨーフレーム（２７０）を回動させるステップであって、前記ヨー軸（２８２）が前記ピッチ軸（２４０）と直交するように向けられ、前記ヨーアクチュエータ（２９０）が線形ガイド機構（３１６）を介して前記ヨーフレーム（２７０）に結合され、ユニバーサルジョイント（３０２）が前記線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合される、ステップと、
前記ピッチフレーム（２３２）及び前記ヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中に前記ヨーアクチュエータ（２９０）と前記ヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように、前記線形ガイド機構（３１６）に対して前記ユニバーサルジョイント（３０２）を移動させるステップと、を含む、方法。
ピッチアクチュエータ（２５０）を使用して、ピッチフレーム（２３２）をヘッドフレーム（２０２）に結合するピッチヒンジ（２３８）のピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップと、
ヨーアクチュエータ（２９０）を使用して、ヨーフレーム（２７０）を前記ピッチフレーム（２３２）に結合するヨーヒンジ（２８０）のヨー軸（２８２）回りに前記ヨーフレーム（２７０）を回動させるステップであって、前記ヨー軸（２８２）が前記ピッチ軸（２４０）と直交するように向けられ、前記ヨーアクチュエータ（２９０）が線形ガイド機構（３１６）を介して前記ヨーフレーム（２７０）に結合され、ユニバーサルジョイント（３０２）が前記線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合される、ステップと、
前記ピッチフレーム（２３２）及び前記ヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中に前記ヨーアクチュエータ（２９０）と前記ヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように、前記線形ガイド機構（３１６）に対して前記ユニバーサルジョイント（３０２）を移動させるステップと、を含む、方法。
【請求項10】
前記ピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップが、前記ヨー軸（２８２）と前記ユニバーサルジョイント（３０２）との間に位置する前記ピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記線形ガイド機構（３１６）に沿って前記ユニバーサルジョイント（３０２）を並進させるステップが、前記ヘッドフレーム（２０２）を前記ヨー軸（２８２）に平行な方向に沿って見たときに前記ピッチ軸（２４０）に対して鋭角に向けられたガイド機構軸（３１８）に沿って前記ユニバーサルジョイント（３０２）を並進させるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
前記線形ガイド機構（３１６）に対して前記ユニバーサルジョイント（３０２）を移動させるステップが、前記ユニバーサルジョイント（３０２）のジョイント本体（３１０）内に形成されたガイドピン孔部（３２２）内でガイドピン（３２０）を摺動させるステップであって、前記ガイドピン（３２０）が、前記ヨーアクチュエータ（２９０）のヨーアクチュエータ終端部（２９６）に固定して結合される、ステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項13】
前記ピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップが、前記ピッチフレーム（２３２）の片側に一体化された前記ピッチヒンジ（２３８）の前記ピッチ軸（２４０）回りに前記ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項14】
前記ヨー軸（２８２）回りに前記ヨーフレーム（２７０）を回動させるステップが、それぞれピッチフレーム（２３２）の両側にある一対のヨーヒンジ（２８０）によって画定された前記ヨー軸（２８２）回りに前記ヨーフレーム（２７０）を回動させるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項15】
前記ピッチフレーム（２３２）及び前記ヨーフレーム（２７０）によって支持されたデバイスヘッド（２１０）から処理剤を排出するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に、作動システムに関し、より詳細には、複数の軸に沿ってデバイスを作動させるためのシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
航空機の塗装は、航空機表面の膨大な表面積及び独特の幾何形状のために困難なプロセスである。例えば、航空機の機首及び尾部は、通常、かなり起伏があり、それはコーティングを正確に塗布する際の課題を提示する。課題に加えて、航空機の外装に関連する複雑な塗装方式がある。例えば、航空会社の外装は、複雑な幾何学的形状及び色の組合せを有する画像またはデザインを含む場合がある。加えて、航空機の外装は、機体及び垂直尾翼などの航空機上の異なる位置に塗布され得る航空会社の名称及びロゴを含む場合がある。航空機表面に外装を塗布するプロセスは、審美的要件を満たし、コーティングの厚さが航空機性能（例えば、重量）要件を満たす所望の許容範囲内にあることを保証するために、高レベルの精度で実行されなければならない。
【0003】
航空機を塗装する１つの方法は、単体のロボットデバイスの使用を伴う。各ロボットデバイスは、ロボットアームに取り付けられたエンドエフェクタを含む。各ロボットデバイスのロボットアームは、エンドエフェクタが航空機の外装を塗布するなどのために、様々な異なる塗料色のいずれか１つを分配する間、航空機の表面上でエンドエフェクタを移動させる。ロボットデバイスの使用は、マスキング、塗装及びマスキング解除を伴う従来の手動方法と比較して、航空機の塗装に必要な時間を短縮するが、各ロボットデバイスに単一のエンドエフェクタを使用すると、塗装プロセスが比較的長くなる。
【0004】
航空機の塗装に必要な時間を短縮するために、処理デバイスのアレイを組み立てることができ、各処理デバイスは、アレイが航空機の長さにわたって移動するにつれて航空機表面に塗料を分配するように構成される。航空機の外装を塗布する際に高いレベルの柔軟性を与えるために、各処理デバイスは複数のデバイスヘッドを含む。デバイスヘッドは、外装を塗布する際に高レベルの精度を可能にするために、互いに近接して組み立てられなければならない。加えて、各デバイスヘッドは、処理デバイスのアレイが航空機の長さに沿って移動するにつれて、各デバイスヘッドが航空機表面の変化する輪郭と相補的に向けられることを保証するために、複数の軸に沿って作動することが可能でなければならない。複数の軸に沿ってデバイスを作動させるための既存の機構は、回転型アクチュエータの使用を伴う。残念なことに、回転型アクチュエータはかさばるので、小さい領域内にまとめることは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
以上のように、当技術分野では、小さい領域内にまとめることが可能な、複数の軸に沿ってデバイスを作動させるためのシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
複数の軸に沿ってデバイスを作動させることに関連する上述の必要性は、デバイスヘッドを作動させるための本開示のピッチヨー作動システムによって対処される。ピッチヨー作動システムは、ピッチフレーム、ヨーフレーム、ピッチアクチュエータ、ヨーアクチュエータ及びユニバーサルジョイント組立体を含む。ピッチフレームは、ピッチ軸を有するピッチヒンジを介してデバイスフレームに回動可能に結合されるように構成される。ヨーフレームは、ピッチ軸に直交するヨー軸を有するヨーヒンジを介してピッチフレームに回動可能に結合されるように構成される。ピッチアクチュエータは、ピッチ軸回りにピッチフレームを回動させるように構成される。ヨーアクチュエータは、ヨー軸回りにヨーフレームを回動させるように構成される。ユニバーサルジョイント組立体は、ヨーアクチュエータをヨーフレームに結合するように構成される。ユニバーサルジョイント組立体は、ガイド機構軸を有する線形ガイド機構を含む。加えて、ユニバーサルジョイント組立体は、線形ガイド機構に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイントを含む。ガイド機構軸は、ピッチフレーム及びヨーフレームのうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータとヨーフレームとの位置ズレに適応するようにユニバーサルジョイントが移動することを可能にする角度に向けられる。
【0007】
ヘッドフレーム及びピッチヨー作動システムを含むデバイスヘッド組立体も開示される。ピッチヨー作動システムは、ピッチフレーム、ヨーフレーム、ピッチアクチュエータ、ヨーアクチュエータ及びユニバーサルジョイント組立体を含む。ピッチフレームは、ピッチ軸を有するピッチヒンジを介してヘッドフレームに結合される。ヨーフレームは、ピッチ軸に直交するヨー軸を有するヨーヒンジを介してピッチフレームに結合される。ヨーフレームは、デバイスヘッドを受けるように構成される。ピッチアクチュエータは、ヘッドフレームに結合され、ピッチ軸回りにピッチフレームを回動させるように構成される。ヨーアクチュエータは、ヘッドフレームに結合され、ヨー軸回りにヨーフレームを回動させるように構成される。ユニバーサルジョイント組立体は、ヨーアクチュエータをヨーフレームに結合するように構成される。ユニバーサルジョイント組立体は、ガイド機構軸を有する線形ガイド機構を含む。加えて、ユニバーサルジョイント組立体は、線形ガイド機構に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイントを含む。ガイド機構軸は、ピッチフレーム及びヨーフレームの回動中にヨーアクチュエータとヨーフレームとの位置ズレに適応するように線形ガイド機構に対してユニバーサルジョイントが移動することを可能にする角度に向けられる。
【0008】
加えて、ピッチアクチュエータを使用して、ピッチフレームをヘッドフレームに結合するピッチヒンジのピッチ軸回りにピッチフレームを回動させるステップを含む、デバイスヘッドを作動させる方法が開示される。加えて、方法は、ヨーアクチュエータを使用して、ヨーフレームをピッチフレームに結合するヨーヒンジのヨー軸回りにヨーフレームを回動させるステップを含む。ヨー軸は、ピッチ軸に直交するように向けられる。ヨーアクチュエータは、線形ガイド機構及び線形ガイド機構に摺動可能に結合されたユニバーサルジョイントを介してヨーフレームに結合される。方法は、ピッチフレーム及びヨーフレームのうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータとヨーフレームとの位置ズレに適応するように、線形ガイド機構に対してユニバーサルジョイントを移動させるステップも含む。
【0009】
説明された特徴、機能及び利点は、本開示の様々な例において別々に実現することができるか、またはさらに他の例では組み合わされてもよく、他の例のさらなる詳細は、以下の説明及び以下の図面を参照して見ることができる。
【0010】
本開示のこれら及び他の特徴は、全体を通して同様の番号が同様の部分を指す図面を参照するとより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】処理デバイスシステム１００が機体の長手方向に沿って移動するときに機体の表面に処理を施すための処理デバイス支持組立体によって支持される複数の処理デバイスを備える処理デバイスシステム１００の一例の斜視図である。
【図7】各々が複数のデバイス作動システムによって相互接続された複数の処理デバイスを備える一対のフレームアレイを支持する下部処理デバイス支持組立体の一例の斜視図である。 複数のデバイスヘッドを有する各処理デバイスを示す、複数のデバイス作動システムによって相互接続された処理デバイスのアレイの一例の斜視図である。
【図8】デバイスフレームの側面に結合されたギアシステムをさらに示す、複数のデバイスヘッドを含むデバイスフレームを備える処理デバイスの一例の斜視図である。
【図12】ピッチヨー作動システムのピッチアクチュエータ及びヨーアクチュエータを示す、ヘッドフレームの下部が省略されたデバイスヘッド組立体の斜視図である。
【図13】デバイスヘッドを支持するピッチヨー作動システムの背面斜視図である。
【図14】ヨーフレーム、ヨーアクチュエータ、ピッチフレーム、ピッチアクチュエータ及びユニバーサルジョイント組立体を含む、ピッチヨー作動システムの構成要素の相互接続を示すピッチヨー作動システムの分解図である。
【図16】デバイスヘッドを支持するピッチヨー作動システムの前面斜視図である。
【図21】定位置でデバイスヘッドを支持するピッチヨー作動システムの斜視図である。
【図22】ピッチ軸回りにデバイスヘッドを下方に回動させるピッチアクチュエータの斜視図である。
【図23】ピッチ軸回りにデバイスヘッドを上方に回動させるピッチアクチュエータの斜視図である。
【図24】ヨー軸回りにデバイスヘッドを回動させるヨーアクチュエータの斜視図である。
【図28】デバイスヘッドを作動させる方法に含まれる動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
ここで本開示の好ましい様々な例を示す図面を参照すると、図１～図４には、物品４２０の物品表面４２２を処理するための処理デバイスシステム１００の一例が示されている。処理デバイスシステム１００は、各々が処理デバイス１２２のアレイ１２０を支持するように構成された上部処理デバイス支持組立体１０２及び下部処理デバイス支持組立体１０４を含む。図示された例では、物品４２０は、垂直尾翼４３０及び一対の水平尾翼４３２を有する航空機４２４の機体４２６である。機体４２６は、機体支持スタンド４２８を使用して処理施設４００の床４０４に支持されて示されている。
【0013】
各処理デバイス支持組立体１０２、１０４の処理デバイス１２２は、処理デバイス１２２を作動させるための複数のデバイス作動システム１３０（図４）によって相互接続される。デバイス作動システム１３０は、その上を処理デバイスシステム１００が移動している物品表面４２２に相補的に各処理デバイス１２２を配置するように、処理デバイス１２２を並進及び／または回転させるように構成される。
【0014】
図７～図９に示され、以下でより詳細に記載されるように、各処理デバイス１２２はデバイスフレーム１２４を含み、各処理デバイス１２２は、行及び列に配置されて示され、デバイスフレーム１２４によって支持される１以上のデバイスヘッド２１０を有する。以下により詳細に記載されるように、各デバイスヘッド２１０は、ピッチ軸２４０（図１０～図１３）及びヨー軸２８２（図１０～図１３）回りにデバイスヘッド２１０を回動させるためのピッチヨー作動システム２３０（図１４）を含む。各デバイスヘッド２１０のピッチヨー作動システム２３０は、処理デバイス１２２が物品４２０（図１）の上を移動するときに、デバイスヘッド２１０に直接隣接する物品表面４２２（図１）の領域の輪郭と相補的（例えば、局所的に垂直）にデバイスヘッド２１０を向けるように構成される。
【0015】
デバイスヘッド２１０の各々は、物品表面４２２に向けて、かつ／または物品表面４２２上に処理剤（図示せず）を分配するように構成される。処理剤は、下塗り、塗装、クリアコート、またはシーラントなどのコーティングであってもよい。図１～図４に示された機体４２６などの物品４２０を塗装するために、デバイスヘッド２１０の各々は、処理デバイス１２２が航空機の外装を印刷するために機体４２６に沿って移動するときに機体４２６の表面上にインクを正確に分配するように構成されたインクジェットプリントヘッド２１４（例えば、圧電プリントヘッドまたは感熱プリントヘッド）である。他の例では、デバイスヘッド２１０は、溶媒、接着剤、潤滑剤、研磨粒子、または任意のタイプの気体、液体、半固体、もしくは固体（例えば、粒子）の物質などの、他のタイプの処理剤または物質を分配するように構成されてもよい。さらに別の例では、デバイスヘッド２１０は、物品表面４２２上で様々な動作のいずれか１つを実行するための放射線（例えば、電磁放射線）を放出するように構成されてもよい。
【0016】
機体４２６の表面を処理することに関連して説明しているが、処理デバイスシステム１００は、様々な異なるタイプの物品４２０のいずれか１つを処理するために実装されてもよく、航空機４２４を処理することに限定されない。例えば、処理デバイスシステム１００は、船舶、列車、またはトラック及び自動車などの他の地上ベースの動力車などのビークルを処理するために実装されてもよい。加えて、処理デバイスシステム１００は、限定されないが、建物、建築物、壁及び／または様々な他のタイプの構造、システム、サブシステム、組立体、もしくはサブ組立体のいずれか１つを含む、静止物体を処理するために実装されてもよい。
【0017】
図１～図４では、上部処理デバイス支持組立体１０２は、オーバーヘッドガントリ４０２（図２）に結合された中心柱１０６を含む。機体４２６は、オーバーヘッドガントリ４０２の長手方向に平行に向けられ、上部処理デバイス支持組立体１０２が機体４２６の長さに沿って処理デバイス１２２を移動させることを可能にする。中心柱１０６に結合された支持構造ベース１０８が示されている。支持構造ベース１０８の両側の各々には、取付柱１１２を支持構造ベース１０８に結合する柱回動ジョイント１１０がある。各取付柱１１２の下端には、一対の取付アーム１１４を取付柱１１２に結合するアーム回動ジョイント１１６がある。取付アーム１１４の端部は、アーム回動ジョイント１１６を介して処理デバイス１２２のアレイ１２０の両側にそれぞれ結合される。図示された例では、上部処理デバイス支持組立体１０２は、処理デバイス１２２の２つのアレイ１２０を支持する。
【0018】
図１～図４では、下部処理デバイス支持組立体１０４は、上部処理デバイス支持組立体１０２と同様に構成される。例えば、下部処理デバイス支持組立体１０４は中心柱１０６を含み、中心柱１０６は、オーバーヘッドガントリ４０２に対して平行な関係で床４０４の下で長手方向に沿って延在するピット４１０内に取り付けられたピットガントリ４０８上に支持される。図２～図３に示されたように、支持構造ベース１０８は中心柱１０６の上端に取り付けられる。支持構造ベース１０８の両側の一対の柱回動ジョイント１１０は、一対の取付柱１１２を支持構造ベース１０８にそれぞれ結合する。取付柱１１２は、一対の床開口部４０６を通って上方に延在する。各取付柱１１２の上端には、一対の取付アーム１１４を取付柱１１２に結合するアーム回動ジョイント１１６がある。各取付柱１１２から延在する一対の取付アーム１１４の端部は、処理デバイス１２２のアレイ１２０の両側に結合される。下部処理デバイス支持組立体１０４は、処理デバイス１２２の２つのアレイ１２０を支持する。
【0019】
図４～図６を参照すると、処理デバイス１２２の２つのアレイ１２０を支持する上部処理デバイス支持組立体１０２が図示されている。処理デバイス１２２の２つのアレイ１２０を支持する下部処理デバイス支持組立体１０４も図示されている。物品４２０に対する処理デバイス１２２の配置を容易にするために、取付柱１１２は柱回動ジョイント１１０回りに回転可能であり、取付アーム１１４はアーム回動ジョイント１１６回りに回転可能である。取付柱１１２及び取付アーム１１４が回動可能であることにより、処理デバイス１２２のアレイ１２０が異なるサイズ及び形状の様々な物品に対して相補的に配置されることが可能になる。
【0020】
図７を参照すると、下部処理デバイス支持組立体１０４（図６）の処理デバイス１２２の単一のアレイ１２０が図示されている。アレイ１２０は、一対の取付アーム１１４によってそれぞれ両端で支持される。各処理デバイス１２２はデバイスフレーム１２４を含む。上述されたように、アレイ１２０のデバイスフレーム１２４は、デバイス作動システム１３０によって相互接続され、デバイス作動システム１３０は、物品表面４２２に対して所定の距離及び向きで各処理デバイス１２２を配置するように、デバイスフレーム１２４を互いに対して並進及び回転させる。
【0021】
各デバイス作動システム１３０は、駆動レール１３８と、少なくとも１つのギアシステム１３２とを含む。図７に示されたように、隣接する対の処理デバイス１２２のそれぞれのギアシステム１３２は、互いにほぼ対向する側面１２６にそれぞれ取り付けられ、それにより、隣接する対の処理デバイス１２２が駆動レール１３８によって相互接続されることが可能になる。各ギアシステム１３２は、第１の駆動ギア１３４及び第２の駆動ギア１３６を有する。駆動レール１３８（図７）は、隣接するデバイスフレーム１２４の第１の駆動ギア１３４と第２の駆動ギア１３６との間に捕捉される。第１の駆動ギア１３４及び第２の駆動ギア１３６は、各々デバイスフレーム１２４の側面１２６を通って延在する駆動シャフト（図示せず）に取り付けられ、それぞれ、デバイスフレーム１２４内部の第１の駆動ギアモータ（図示せず）及び第２の駆動ギアモータ（図示せず）に結合される。第２の駆動ギア１３６のシャフトは、デバイスフレーム１２４の側面１２６内のデバイスフレームスロット１４０（図８）を通って延在する。
【0022】
デバイスフレーム１２４を作動させるために、各ギアシステム１３２の第１の駆動ギア１３４及び第２の駆動ギア１３６は、互いに対してデバイスフレーム１２４を並進及び／または回転させるために、同じまたは異なる速度で、かつ同じまたは反対の方向に回転する。第２の駆動ギア１３６は、第１の駆動ギア１３４及び第２の駆動ギア１３６の差動回転中にデバイスフレーム１２４が駆動レール１３８に対して回転すると、第１の駆動ギア１３４を第１の駆動ギア１３４に対して駆動レール１３８と連続的に係合するように維持するために、第２の駆動ギア１３６に向かってまたはそれから離れるように移動する。
【0023】
さらに図７を参照すると、デバイス作動システム１３０は、デバイスフレーム１２４（すなわち、処理デバイス１２２）を拡張構成（図７）と収縮構成（図示せず）との間、及び中間の任意の構成の間を移動させて、処理デバイス１２２のアレイ１２０が処理デバイスシステム１００（図１）によって処理される物品４２０（図１）の局所的なサイズ、形状及び幾何形状と一致することを可能にする。拡張構成では、処理デバイス１２２のアレイ１２０は、図１～図２及び図５～図７に示されたＶ字形構成を有する。Ｖ字形構成は、機体４２６（図１）の管状部分及び機体４２６の機首部分に外装を印刷するために実装されてもよい。尾翼部分での外装の印刷を容易にするために、処理デバイス１２２のアレイ１２０は、アレイ１２０が垂直尾翼４３０（図１）と水平尾翼４３２（図１）のうちの１つとの間に嵌合することを可能にするように、半収縮構成または収縮構成に移動してもよい。理解され得るように、処理デバイスシステム１００は、垂直尾翼４３０の両側などの、機体４２６に加えて航空機４２４の他の領域と相補的な様々な構成のいずれか１つに処理デバイス１２２のアレイ１２０を配置するように操作されてもよい。
【0024】
さらに図７を参照すると、処理デバイスシステム１００は、上部処理デバイス支持組立体１０２及び下部処理デバイス支持組立体１０４の構成要素の移動を制御するためのコントローラ４１２（図２）を含む。これに関して、コントローラ４１２は、柱回動ジョイント１１０回りの取付柱１１２の回動、アーム回動ジョイント１１６回りの取付アーム１１４の回動及びデバイスフレーム１２４を相互接続するデバイス作動システム１３０の移動を制御し、それにより、処理デバイス１２２のアレイ１２０が異なるサイズ及び形状の物品４２０（図１）に適応することが可能になる。加えて、コントローラ４１２は、後述されるように、物品４２０の局所輪郭と相補的になるように各処理デバイス１２２内の個々のデバイスヘッド２１０のピッチ方位及びヨー方位を調整するためのピッチヨー作動システム２３０（図１４）を制御する。
【0025】
上部処理デバイス支持組立体１０２及び下部処理デバイス支持組立体１０４（図１）は、デバイスフレーム１２４（図１）に取り付けられた１以上のセンサ（図示せず）を含んでもよい。センサは、物品表面４２２（図１）を検知するように構成された撮像デバイス（例えば、カメラ）、レーザスキャナ、または他の計測デバイスとして設けられてもよい。各センサは、物品表面４２２のトポグラフィを連続的に走査し、処理デバイス１２２（図１）のアレイ１２０（図１）が物品４２０の上を移動するときに物品表面４２２の局所輪郭を表す表面データを連続的に生成するように構成される。例えば、各デバイスフレーム１２４上のセンサは、物品表面４２２の局所輪郭に対するデバイスヘッド２１０の公称分配方向１２８（図８）の向きを検知することに加えて、デバイスフレーム１２４と局所物品表面４２２との間の距離を連続的に検知する。公称分配方向１２８は、ピッチヨー作動システム２３０を使用してピッチ軸２４０（図１０～図１３）またはヨー軸２８２（図１０～図１３）回りにデバイスヘッド２１０を回動させる前に、デバイスヘッド２１０がその定位置２１２（図２１）にあるときに、それに沿ってデバイスヘッド２１０から処理剤が分配される方向として記載されてもよい。
【0026】
センサは、表面データをコントローラ４１２（図２）に連続的に送信する。コントローラ４１２は、センサによって提供された表面データを処理し、各処理デバイス１２２のデバイスヘッド２１０（図７）を物品表面４２２（図１～図３）から所定の距離（例えば、最大０．２０インチ）の許容範囲帯（例えば、±０．０１０インチ）内に維持するように、デバイス作動システム１３０（図７）を制御する。加えて、コントローラ４１２は、各処理デバイス１２２（図７）のデバイスフレーム１２４（図７）を物品表面４２２の局所輪郭に対してほぼ垂直（例えば、±１０度）の向きに維持するように、デバイス作動システム１３０（図７）を制御する。
【0027】
図７～図８に示され、上述されたように、各処理デバイス１２２内のデバイスヘッド２１０は、二列に配置され、その結果、デバイスヘッド２１０は並んで配置される。各処理デバイス１２２内のデバイスヘッド２１０が並んで配置されたことに起因して、湾曲した物品表面４２２（図１）に対してほぼ垂直にデバイスフレーム１２４を向けると、並んだデバイスヘッド２１０のうちの少なくとも１つが物品表面４２２の局所輪郭に対して非垂直になる。さらに、各処理デバイス１２２のデバイス作動システム１３０は、ギアシステム１３２を含むデバイスフレーム１２４の側面１２６に垂直な軸（図示せず）回りにデバイスフレーム１２４を回転させることに限定され、物品表面４２２の複合湾曲に適応するためにデバイスフレーム１２４の側面１２６に平行な軸（図示せず）回りにデバイスフレーム１２４を回転させることができない。
【0028】
有利なことに、本明細書に開示されたピッチヨー作動システム２３０（図１０）は、各デバイスヘッド２１０のピッチ方位及びヨー方位を調整する能力を提供し、その結果、各デバイスヘッド２１０の分配方向１２８を物品４２０の局所輪郭に対して相補的に（例えば、垂直に）向けることができる。より具体的には、各デバイスヘッド２１０のピッチヨー作動システム２３０は、デバイスフレーム１２４の側面１２６に平行なヨー軸２８２（図１０）回りにデバイスヘッド２１０を回動させる能力を有する。加えて、各デバイスヘッド２１０のピッチヨー作動システム２３０は、ヨー軸２８２に直交するように向けられたピッチ軸２４０（図１０）回りにデバイスヘッド２１０を回動させる能力を有する。ヨー軸２８２回りの回動とピッチ軸２４０回りの回動とを組み合わせることにより、ピッチヨー作動システム２３０が、各デバイスヘッド２１０の分配方向１２８を、デバイスヘッド２１０に直接隣接する（すなわち、真下にある）物品表面４２２の領域に対して局所的に直交するように、または垂直に向けることが可能になる。
【0029】
図８～図９を参照すると、列及び行に配置され、デバイスフレーム１２４内で互いに近接して詰め込まれた複数のデバイスヘッド組立体２００を含むデバイスフレーム１２４を備える処理デバイス１２２が図示されている。本例は、デバイスヘッド組立体２００の２つの列及び６つの行を示すが、処理デバイス１２２は、単一の列及び／または単一の行を含む、デバイスヘッド組立体２００の任意の数の列及び任意の数の行を含んでもよい。上述されたように、ギアシステム１３２は、デバイス作動システム１３０（図７）のうちの１つを介して隣接するデバイスフレーム１２４に対してデバイスフレーム１２４を作動させるためにデバイスフレーム１２４の側面１２６に結合される。
【0030】
図１０～図１１を参照すると、図８～図９のデバイスヘッド組立体２００のうちの１つが図示されている。デバイスヘッド組立体２００は、ヘッドフレーム２０２及びピッチヨー作動システム２３０を含む。図示された例では、ヘッドフレーム２０２は全体として中空であり、ヘッドフレーム２０２の断面形状を画定する長さ及び幅に対して長い奥行きを有する直交形状を有する。ヘッドフレーム２０２は、ヘッドフレーム上部２０４と、ヘッドフレーム下部２０６とを有する。後述されるように、ピッチヨー作動システム２３０は、ヘッドフレーム２０２の比較的長い奥行きを利用し、比較的多数のデバイスヘッド組立体２００（図８）が単一のデバイスフレーム１２４（図８）内に詰め込まれることを可能にするように構成される。
【0031】
ピッチヨー作動システム２３０は、ヘッドフレーム上部２０４に取り付けられる。デバイスヘッド２１０は、ピッチヨー作動システム２３０によって支持される。上述されたように、デバイスヘッド２１０は、デバイスヘッド２１０の分配方向１２８（図８）に沿って処理剤を分配するように構成される。図示された例では、デバイスヘッド２１０は、インクを分配するように構成されたインクジェットプリントヘッド２１４である。図１４に示されたように、インクジェットプリントヘッド２１４は、インクジェットプリントヘッド２１４にインクを供給し、そこからインクを戻すための一対の流体導管２１６を含む。可撓性データケーブル２１８は、インクジェットプリントヘッド２１４の動作を制御するためにインクジェットプリントヘッド２１４の下側から延在する。ピッチヨー作動システムは、インクジェットプリントヘッド２１４を支持することに関連して説明しているが、ピッチヨー作動システム２３０は、様々な異なるタイプのデバイスヘッド２１０のいずれか１つを支持することができる。
【0032】
図１０～図１６を参照すると、ピッチヨー作動システム２３０は、ピッチフレーム２３２、ヨーフレーム２７０、ピッチアクチュエータ２５０、ヨーアクチュエータ２９０及びユニバーサルジョイント組立体３００を含む。ピッチフレーム２３２は、ピッチヒンジ２３８を介してデバイスフレーム１２４に回動可能に結合される。より具体的には、ピッチヒンジ２３８は、ピッチフレーム２３２をヘッドフレーム２０２に回動可能に結合し、ヘッドフレーム２０２は、図８に示されたようにデバイスフレーム１２４に（すなわち、内側に）取り付け可能である。ピッチヒンジ２３８は、ピッチ軸２４０を有する。図１４に示されたように、ピッチフレーム２３２は、ピッチフレーム接続部材２３６によって相互接続された一対のピッチフレームタブ２３４を含む。ピッチフレームタブ２３４は、デバイスヘッド２１０を受けるようなサイズ及び構成のピッチフレーム開口部を画定するように互いに離間している。ピッチフレーム接続部材２３６は、ヨー軸２８２回りのデバイスヘッド２１０の回動との干渉を回避するように成形される。
【0033】
図示された例では、ピッチヒンジ２３８は、ピッチフレーム２３２及びデバイスフレーム１２４に一体化されている。例えば、図１４では、ピッチヒンジ２３８は、ヘッドフレーム上部２０４から上方に延在するヘッドフレームヒンジポスト２０８内に形成されたピッチヒンジ孔部２４４を含む。ピッチヒンジ孔部２４４は、ピッチフレーム２３２内にも形成される。ピッチヒンジピン２４２はピッチヒンジ孔部２４４を通って延在して、それによりピッチフレーム２３２をヘッドフレーム２０２に結合する。しかしながら、図示されていない別の例では、ピッチヨー作動システム２３０は、ピッチフレーム２３２をヘッドフレーム２０２に結合する別個の構成要素としてピッチヒンジ２３８を含んでもよい。
【0034】
ヨーフレーム２７０は、ヨー軸２８２を画定する一対のヨーヒンジ２８０を介してピッチフレーム２３２に回動可能に結合される。ヨーフレーム２７０は、別個の部材である第１のヨーフレーム部分２７２及び第２のヨーフレーム部分２７４から構成される。第１のヨーフレーム部分２７２及び第２のヨーフレーム部分２７４は、各々ヨーフレームタブ２７８を有する。加えて、第１のヨーフレーム部分２７２は、ヨーフレームタブ２７８から下方に延在するヨーフレームアーム２７６を有する。第１のヨーフレーム部分２７２は、デバイスヘッド２１０の片側のヨーヒンジ２８０を介してピッチフレームタブ２３４に回動可能に結合される。同様に、第２のヨーフレーム部分２７４は、デバイスヘッド２１０の反対側のヨーヒンジ２８０を介してピッチフレームタブ２３４に回動可能に結合される。各ヨーヒンジ２８０は、第１のヨーフレーム部分２７２または第２のヨーフレーム部分２７４内に形成されたヨーヒンジ孔部２８６の中に延在するヨーヒンジピン２８４を含む。ピッチヨー作動システム２３０は、ヨー軸２８２（図１０～図１３）がピッチ軸２４０（図１０～図１３）に直交するように構成される。
【0035】
図示された例では、デバイスヘッド２１０は、第１のヨーフレーム部分２７２及び第２のヨーフレーム部分２７４のそれぞれのヨーフレームタブ２７８にデバイスヘッド２１０を取り付けるための一対のデバイスヘッド取付タブ２２０を含む。図２０に示され、以下に記載されるように、各ピッチフレームタブ２３４は、ヨー軸２８２の両側に一対の回動ストップ２４８を有する。図示された例では、回動ストップ２４８は、各ピッチフレームタブ２３４の下側の角度が付いた表面である。ヨー軸２８２（図１０～図１３）回りのデバイスヘッド２１０の回動中、ヨーフレームタブ２７８の上面は回動ストップ２４８と接触し、それによってデバイスヘッド２１０の回動運動の範囲が制限され、これは、有利なことに、ヨー軸２８２回りのデバイスヘッド２１０の回動中に、インクジェットプリントヘッド２１４の流体導管２１６（図１４）及びデータケーブル２１８（図１４）がヘッドフレーム上部２０４の内側に接触しないように防止することができる。
【0036】
上述されたように、ヨーヒンジ２８０は、ヨーフレーム２７０及びピッチフレーム２３２に一体化されている。しかしながら、図示されていない別の例では、ヨーヒンジ２８０は、ヨーフレーム２７０及びピッチフレーム２３２とは別個の構成要素であってもよい。図示されていないさらに別の例では、第１のヨーフレーム部分２７２及び第２のヨーフレーム部分２７４は、好ましくはヨー軸２８２回りのデバイスヘッド２１０の回動との干渉を回避するような形状のヨーフレーム接続部材（図示せず）によって相互接続されてもよい。
【0037】
さらに図１０～図１６を参照すると、ピッチアクチュエータ２５０は、ピッチ軸２４０回りにピッチフレーム２３２（及びデバイスヘッド２１０）を回動させるように構成される。ピッチアクチュエータ２５０は、ヘッドフレーム２０２の奥行き方向に沿って延在するアクチュエータ軸２５８（図１２）を有する線形アクチュエータ２６０として構成される。ピッチアクチュエータ２５０は、デバイスヘッド組立体２００のピッチアクチュエータ側に位置する。ピッチアクチュエータ２５０のアクチュエータ軸２５８は、ピッチ軸２４０とヨー軸２８２との両方に直交するように向けられる。
【0038】
ピッチアクチュエータ２５０は、ピッチアクチュエータ固定部２５２及びピッチアクチュエータ伸縮可能部２５４を有する。ピッチアクチュエータ固定部２５２は、ヘッドフレーム２０２（図１０）に固定して結合可能である。ピッチアクチュエータ伸縮可能部２５４は、ピッチ軸２４０回りにデバイスヘッド２１０を回動させるために軸方向に移動可能である。ピッチアクチュエータ伸縮可能部２５４は、ピッチヒンジ２３８とは反対のデバイスヘッド２１０の側でピッチフレーム２３２に結合されたピッチアクチュエータ終端部２５６（図１４）を有する。図１５に示されたように、ピッチアクチュエータ終端部２５６は、ピッチフレーム接続部材２３６から突出するクレビス取付具２４６に結合される。
【0039】
ヨーアクチュエータ２９０は、ヨー軸２８２回りにヨーフレーム２７０（及びデバイスヘッド２１０）を回動させるように構成される。図示された例では、ヨーアクチュエータ２９０は、ピッチアクチュエータ２５０と同様の線形アクチュエータ２６０として構成される。ヨーアクチュエータ２９０及びピッチアクチュエータ２５０は、ヘッドフレーム２０２の両側に位置する。ヨーアクチュエータ２９０は、ピッチ軸２４０とヨー軸２８２の両方に直交するように向けられたアクチュエータ軸２５８を有する。加えて、ヨーアクチュエータ２９０のアクチュエータ軸２５８は、ピッチアクチュエータ２５０のアクチュエータ軸２５８にほぼ平行である。
【0040】
ピッチアクチュエータ２５０の上述された配置と同様に、ヨーアクチュエータ２９０は、ヨーアクチュエータ固定部２９２及びヨーアクチュエータ伸縮可能部２９４を有する。ヨーアクチュエータ固定部２９２は、ヘッドフレーム２０２に固定して結合可能である。ヨーアクチュエータ２９０は、以下でより詳細に記載されるように、ユニバーサルジョイント組立体３００を介してヨーフレームアーム２７６に結合されたヨーアクチュエータ終端部２９６を有する。
【0041】
図示された例では、ピッチアクチュエータ２５０及びヨーアクチュエータ２９０は、各々ボールネジ機構（図示せず）を駆動する小型サーボモータ（図示せず）を有する電気式線形アクチュエータ２６０（図１２）として構成される。サーボモータ及びボールネジ機構は、円筒形ハウジング２６２（図１２）内に収容される。加えて、各電気式線形アクチュエータ２６０は、ボールネジ機構に螺合され、ハウジング２６２から延在するプッシュロッド２６４（図１２）を有する。ハウジング２６２は、ジンバルマウント（図示せず）を介してヘッドフレーム２０２に結合されてもよい。サーボモータを介したボールネジ機構の回転は、ピッチ軸２４０及びヨー軸２８２回りにデバイスヘッド２１０を回動させるために、ハウジング２６２に対するプッシュロッド２６４の軸方向運動を引き起こす。電気式線形アクチュエータとして記載されているが、ピッチアクチュエータ２５０及びヨーアクチュエータ２９０は、場合によっては空気圧式線形アクチュエータとして構成されてもよい。
【0042】
図１２～図１４及び図１６～図２０を参照すると、ヨーアクチュエータ２９０をヨーフレーム２７０に結合するユニバーサルジョイント組立体３００の一例が示されている。ユニバーサルジョイント組立体３００は、線形ガイド機構３１６及びユニバーサルジョイント３０２を含む。線形ガイド機構３１６は、ガイド機構軸３１８を有する。ユニバーサルジョイント３０２は、線形ガイド機構３１６に摺動可能に結合される。ガイド機構軸３１８は、ピッチフレーム２３２及び／またはヨーフレーム２７０の回動中にヨーアクチュエータ２９０とヨーフレーム２７０との位置ズレに適応するように線形ガイド機構３１６に沿ってユニバーサルジョイント３０２が移動することを可能にする角度に向けられる。例えば、線形ガイド機構３１６は、ユニバーサルジョイント３０２が回転する間、ユニバーサルジョイント３０２が線形ガイド機構３１６に沿って並進することを可能にするように構成される。このようにして、ユニバーサルジョイント組立体３００は、回動軸及びヨー軸２８２回りのデバイスヘッド２１０の同時回動を可能にする。
【0043】
図１６～図２０の例では、ユニバーサルジョイント３０２はボールソケットジョイント３０４である。ボールソケットジョイント３０４は、球状のボール３０６と、ボール３０６を受けるように構成されたソケット３１４を有するジョイント本体３１０とを含む。ボール３０６は、ボールスタッド３０８を介してヨーフレームアーム２７６の端部に固定して結合される。しかしながら、ユニバーサルジョイント３０２は、ユニバーサル回転能力を提供する様々な代替構成のいずれか１つで提供されてもよい。例えば、図示されていないが、ユニバーサルジョイント３０２は、十字形部材によって相互接続された２つのヨーク取付具から構成されるフックジョイントとして構成されてもよく、一方のヨーク取付具は線形ガイド機構３１６に摺動可能に結合され、他方のヨーク取付具はヨーフレームアーム２７６に固定して結合される。
【0044】
図１８～図１９では、線形ガイド機構３１６は、ヨーアクチュエータ終端部２９６に固定して結合されたガイドピン３２０である。ジョイント本体３１０は、ガイドピン３２０を摺動可能に受けるようなサイズ及び構成のガイドピン孔部３２２を含む。ジョイント本体３１０は、ヨーアクチュエータ終端部２９６の終端側面２９８（図１９）と相補的に構成されたジョイント本体側面３１２（図１８）を有する。ガイドピン３２０に沿ったジョイント本体３１０の摺動移動中、ジョイント本体側面３１２は、終端側面２９８に対して密接に平行（例えば、非接触）な関係で摺動し、それにより、ガイドピン３２０回りのジョイント本体３１０の回転が防止され、それは、そうでない場合デバイスヘッド２１０のヨー回動を制御するための動力学を複雑にする可能性がある。
【0045】
図は、ヨーアクチュエータ終端部２９６に固定して結合されたガイドピン３２０及びジョイント本体３１０内に形成されたガイドピン孔部３２２を示しているが、図示されていない他の例では、ガイドピン３２０はジョイント本体３１０に固定して結合されてもよく、ガイドピン孔部３２２はヨーアクチュエータ終端部２９６内に形成されてもよい。図示されていない別の配置では、ボールソケットジョイント３０４のボール３０６は、ヨーアクチュエータ終端部２９６に固定して結合されてもよく、ガイドピン３２０はヨーフレーム２７０に結合されてもよい。そのような配置では、ガイドピン３２０は、ヨーフレームアーム２７６に固定して結合され、ジョイント本体３１０内のガイドピン孔部３２２内で摺動可能であってもよく、またはガイドピン３２０は、ジョイント本体３１０に固定して結合され、ヨーフレームアーム２７６内のガイドピン孔部３２２内で摺動可能であってもよい。
【0046】
側面から見たピッチヨー作動システム２３０を示す図２０を参照すると、ガイド機構軸３１８（例えば、ガイドピン３２０）は、ピッチフレーム２３２（図１６）及び／またはヨーフレーム２７０（図１６）の回動中にヨーアクチュエータ２９０（図１７）とヨーフレーム２７０（図１７）との位置ズレに適応するように線形ガイド機構３１６に沿ってユニバーサルジョイント３０２（例えば、ジョイント本体３１０）が移動することを可能にする角度に向けられる。図示されていないが、ピッチヨー作動システム２３０をピッチ軸２４０に平行な方向に沿って見ると、ガイド機構軸３１８はピッチ軸２４０に平行である。
【0047】
図２０では、ピッチヨー作動システム２３０をヨー軸２８２に平行な方向に沿って見ると、ガイド機構軸３１８はピッチ軸２４０に対して鋭角である。一例では、ガイド機構軸３１８の鋭角αは、約４５度（例えば、±２０度）である。しかしながら、ガイド機構軸３１８は、デバイスヘッド２１０の回動運動中にヨーアクチュエータ２９０とヨーフレーム２７０との位置ズレに適応する様々な異なる方向のいずれか１つに向けられてもよい。
【0048】
さらに図２０を参照すると、ピッチヨー作動システム２３０を側面から見ると、ユニバーサルジョイント組立体３００は、ヨーヒンジ２８０の下に位置するピッチヒンジ２３８の下に位置する。しかしながら、図示されていない他の例では、ピッチヨー作動システム２３０は、ピッチヨー作動システム２３０を側面から見たときにユニバーサルジョイント組立体３００がピッチヒンジ２３８とヨーヒンジ２８０との間に位置するように構成されてもよい。また、図２０には、ヨー軸２８２回りのいずれかの方向におけるデバイスヘッド２１０の回動運動の範囲を制限するために、ピッチフレームタブ２３４に組み込まれた上述の回動ストップ２４８も示されている。
【0049】
図２１～図２７を参照すると、ピッチヨー作動システム２３０を使用する回動運動前及び回動運動中のデバイスヘッド２１０の図が示されている。図２１は、ピッチ軸２４０及びヨー軸２８２回りに回動する前の定位置２１２にあるデバイスヘッド２１０を示す。図２５は、デバイスヘッド２１０が定位置２１２にあるときのガイドピン３２０上のジョイント本体３１０の場所を示すユニバーサルジョイント組立体３００の拡大図である。図では、ボールスタッド３０８はほぼ垂直な向きを有する。
【0050】
図２２は、ピッチ軸２４０回りにデバイスヘッド２１０を下方に回動させるピッチアクチュエータ２５０を示し、図２３は、ピッチ軸２４０回りにデバイスヘッド２１０を上方に回動させるピッチアクチュエータ２５０を示す。図２６は、デバイスヘッド２１０がピッチ軸２４０回りに回動するときのユニバーサルジョイント３０２のジョイント本体３１０内のボール３０６の回転を示す、ユニバーサルジョイント組立体３００の拡大図である。ボール３０６の回転は、図２５のボールスタッド３０８の軸の垂直方向に対する図２６のボールスタッド３０８の軸の非垂直方向から明らかである。
【0051】
図２４は、デバイスヘッド２１０がピッチ軸２４０回りに回動したままである間に、ヨー軸２８２回りにデバイスヘッド２１０を回動させるヨーアクチュエータ２９０を示す。図２７は、ヨー軸２８２回りにするデバイスヘッド２１０の回動の結果として、ジョイント本体３１０内のボール３０６のわずかに多い回転を示す、ユニバーサルジョイント組立体３００の拡大図である。さらに、図２７は、デバイスヘッド２１０がヨー軸２８２回りに回動する結果として、線形ガイド機構３１６に沿って再配置されたユニバーサルジョイント３０２を示す。上述されたように、ジョイント本体側面３１２は、ジョイント本体３１０がガイドピン３２０に沿って摺動するにつれて、終端側面２９８に対して密接に平行な関係で摺動し、それにより、ガイドピン３２０回りのジョイント本体３１０の回転が防止される。図２１～図２７に示されたように、ユニバーサルジョイント３０２と線形ガイド機構３１６の組合せにより、デバイスヘッド２１０の同時の回動運動及びヨーイング運動が可能になり、それにより、広範囲の運動内でのデバイスヘッド２１０の移動が容易になる。
【0052】
有利なことに、ピッチヨー作動システム２３０は、比較的小さい設置面積または断面積内に嵌合するように構成される。例えば、ピッチヨー作動システム２３０は、ピッチフレーム２３２、ヨーフレーム２７０、ピッチアクチュエータ２５０、ヨーアクチュエータ２９０及び／またはユニバーサルジョイント組立体３００が、アクチュエータ軸２５８に平行な方向に沿って見たときにヘッドフレーム２０２の断面外周から突出しないように構成される。上述されたように、ピッチヨー作動システム２３０の小さい設置面積により、多数のデバイスヘッド組立体２００を単一のデバイスフレーム１２４内に詰め込むことが可能になる（例えば、図８を参照）。小さい設置面積は、ヘッドフレーム２０２の奥行き方向に平行なピッチアクチュエータ２５０及びヨーアクチュエータ２９０の向きに部分的に起因する。これに関して、よりかさばる回転アクチュエータの代わりに回動駆動力を提供するために線形アクチュエータ２６０（すなわち、ピッチアクチュエータ２５０及びヨーアクチュエータ２９０）を使用することは、ヘッドフレーム２０２の比較的長い奥行きを活用し、インクジェットプリントヘッド２１４の真下の汚染に敏感な物品表面４２２から回動駆動力を遠ざける。
【0053】
ここで図２８を参照すると、処理デバイス１２２のデバイスヘッド２１０を作動させる方法５００に含まれる動作のフローチャートが示されている。上述され、図８に示されたように、複数のデバイスヘッド２１０は、各処理デバイス１２２のデバイスフレーム１２４内で互いに近接して支持される。図１～図３は、機体表面を処理するために機体４２６に沿って移動する処理デバイス１２２のアレイ１２０を示す。
【0054】
方法５００のステップ５０２は、ピッチアクチュエータ２５０を使用して、ピッチフレーム２３２をヘッドフレーム２０２に結合するピッチヒンジ２３８のピッチ軸２４０回りにピッチフレーム２３２を回動させることを含む。図１０～図１６に示され、上述されたように、ピッチフレーム２３２は、ヘッドフレーム２０２から上方に突出するヘッドフレームヒンジポスト２０８に結合される。図示された例では、ピッチ軸２４０回りにピッチフレーム２３２を回動させるステップ５０２は、ピッチフレーム２３２の片側に一体化されたピッチヒンジ２３８のピッチ軸２４０回りにピッチフレーム２３２を回動させることを含む。図１４に示され、上述されたように、ピッチヒンジピン２４２は、ヘッドフレームヒンジポスト２０８及びピッチフレーム２３２にそれぞれ形成されたピッチヒンジ孔部２４４を通って延在して、それにより、ピッチフレーム２３２をヘッドフレーム２０２に結合する。
【0055】
方法５００のステップ５０４は、ヨーアクチュエータ２９０を使用して、ヨーフレーム２７０をピッチフレーム２３２に結合するヨーヒンジ２８０のヨー軸２８２回りにヨーフレーム２７０を回動させることを含む。図１０～図１６に示され、上述されたように、ヨー軸２８２は、ピッチ軸２４０に直交するように向けられる。加えて、ヨーアクチュエータ２９０は、ユニバーサルジョイント組立体３００を介してヨーフレーム２７０に結合される。上述されたように、ユニバーサルジョイント組立体３００は、線形ガイド機構３１６と、線形ガイド機構３１６に摺動可能に結合されたユニバーサルジョイント３０２とを含む。図示された例では、ヨー軸２８２回りにヨーフレーム２７０を回動させるステップ５０４は、ピッチフレーム２３２及びヨーフレーム２７０に一体化されたヨーヒンジ２８０のヨー軸２８２回りにヨーフレーム２７０を回動させることを含む。加えて、ステップ５０４は、それぞれピッチフレーム２３２の両側にある一対のヨーヒンジ２８０によって画定されたヨー軸２８２回りにヨーフレーム２７０を回動させることを含む。例えば、図１０～図１６に示され、上述されたように、デバイスヘッド２１０の両側で、ヨーヒンジピン２８４は、第１のヨーフレーム部分２７２または第２のヨーフレーム部分２７４のいずれかに形成されたヨーヒンジ孔部２８６の中に延在する。
【0056】
図示された例では、ピッチフレーム２３２を回動させるステップ５０２は、線形アクチュエータ２６０として構成されたピッチアクチュエータ２５０を介して実行される。これに関して、ピッチフレーム２３２を回動させるステップ５０２は、ボールネジ機構（図示せず）及びプッシュロッド２６４を軸方向に移動させるためにボールネジ機構に螺合されたプッシュロッド２６４を有する電気式線形アクチュエータ２６０として構成された線形アクチュエータ２６０によって実行される。同様に、ヨーフレーム２７０を回動させるステップ５０４は、上述のピッチアクチュエータ２５０と同様の電気式線形アクチュエータ２６０として構成される場合もある、線形アクチュエータ２６０として構成されたヨーアクチュエータ２９０を介して実行される。
【0057】
図１０～図１６に示されたように、ピッチフレーム２３２を回動させるステップ５０２及びヨーフレーム２７０を回動させるステップ５０４は、それぞれ、デバイスヘッド２１０の両側に位置するピッチアクチュエータ２５０及びヨーアクチュエータ２９０によって実行される。図示された例では、ピッチフレーム２３２を回動させるステップ５０２は、ピッチ軸２４０とヨー軸２８２との両方に直交するように向けられたアクチュエータ軸２５８に沿って作動するピッチアクチュエータ２５０によって実行される。同様に、ヨーフレーム２７０を回動させるステップ５０４は、ピッチ軸２４０とヨー軸２８２の両方に直交するように向けられたアクチュエータ軸２５８に沿って作動するヨーアクチュエータ２９０によって実行される。上述されたように、ピッチアクチュエータ２５０のアクチュエータ軸２５８及びヨーアクチュエータ２９０のアクチュエータ軸２５８は、互いにほぼ平行である。ピッチ軸２４０回りにピッチフレーム２３２を回動させるステップ５０２は、図２０に示されたように、ヨー軸２８２とユニバーサルジョイント組立体３００との間に位置するピッチ軸２４０回りにピッチフレーム２３２を回動させることを含む。しかしながら、図示されていない別の例では、ユニバーサルジョイント組立体３００は、ピッチ軸２４０とヨー軸２８２との間に位置してもよい。
【0058】
方法５００のステップ５０６は、ピッチフレーム２３２及びヨーフレーム２７０のうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータ２９０とヨーフレーム２７０との位置ズレに適応するように、線形ガイド機構３１６に対してユニバーサルジョイント３０２を移動させることを含む。上述されたように、ユニバーサルジョイント組立体３００は、ヨーアクチュエータ２９０をヨーフレームアーム２７６に結合する。ユニバーサルジョイント３０２が、図１７～図１９に示されたボール３０６を収容するソケット３１４を有するジョイント本体３１０から構成される場合、ステップ５０６は、線形ガイド機構３１６に沿ってジョイント本体３１０を並進させることを含む。図２０を参照すると、線形ガイド機構３１６に沿ってユニバーサルジョイント３０２を並進させることは、ヘッドフレーム２０２をヨー軸２８２に平行な方向に沿って見たときにピッチ軸２４０に対して鋭角に向けられたガイド機構軸３１８に沿ってユニバーサルジョイント３０２を並進させることを含む。図示された例では、ユニバーサルジョイント３０２は、約４５度の角度で向けられたガイド機構軸３１８に沿って並進する。
【0059】
図２６～図２７を参照すると、線形ガイド機構３１６に対してユニバーサルジョイント３０２を移動させるステップ５０６は、ガイドピン孔部３２２内でガイドピン３２０を摺動させることを含む。図示された例では、ガイドピン３２０は、ヨーアクチュエータ終端部２９６に固定して結合され、ガイドピン３２０は、ジョイント本体３１０内のガイドピン孔部３２２内で摺動する。しかしながら、図示されていない他の例では、ガイドピン３２０は、ジョイント本体３１０に固定して結合されてもよく、ガイドピン３２０は、ヨーアクチュエータ終端部２９６内に形成されたガイドピン孔部３２２内で摺動する。図２６に示されたように、線形ガイド機構３１６に対してユニバーサルジョイント３０２を移動させるステップ５０６は、ボールソケットジョイント３０４のジョイント本体３１０内に形成されたソケット３１４内でボール３０６を回動させることを含む。ボール３０６は、ピッチ軸２４０回りのデバイスヘッド２１０の回転中及び／またはヨー軸２８２回りのデバイスヘッド２１０の回動中にソケット３１４内で回転する。
【0060】
方法５００は、ピッチフレーム２３２及びヨーフレーム２７０によって支持されたデバイスヘッド２１０から処理剤を排出するステップをさらに含む。処理剤は、ピッチ軸２４０及び／またはヨー軸２８２回りにデバイスヘッド２１０を回動させる前、その間及び／またはその後にデバイスヘッド２１０から排出される。上述されたように、デバイスヘッド２１０は、航空機の機体に外装を塗布するなどのために、物品４２０の物品表面４２２に向かって分配方向１２８に沿って処理剤を分配するように構成される。
【0061】
さらに、本開示は以下の付記項による例を含む。
【0062】
付記項１．デバイスヘッド（２１０）を作動させるためのピッチヨー作動システム（２３０）であって、当該システムが、
ピッチ軸（２４０）を有するピッチヒンジ（２３８）を介してデバイスフレーム（１２４）に回動可能に結合されるように構成されたピッチフレーム（２３２）と、
ピッチ軸（２４０）に直交するヨー軸（２８２）を有するヨーヒンジ（２８０）を介してピッチフレーム（２３２）に回動可能に結合されるように構成されたヨーフレーム（２７０）と、
ピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるように構成されたピッチアクチュエータ（２５０）と、
ヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させるように構成されたヨーアクチュエータ（２９０）と、
ヨーアクチュエータ（２９０）をヨーフレーム（２７０）に結合するように構成されたユニバーサルジョイント（３０２）組立体と
を備え、
ユニバーサルジョイント組立体が、
ガイド機構軸（３１８）を有する線形ガイド機構（３１６）と、
線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイント（３０２）と
を含み、
ガイド機構軸（３１８）が、ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータ（２９０）とヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するようにユニバーサルジョイント（３０２）が移動することを可能にする角度に向けられた、ユニバーサルジョイント（３０２）組立体とを備える、ピッチヨー作動システム。
ピッチ軸（２４０）を有するピッチヒンジ（２３８）を介してデバイスフレーム（１２４）に回動可能に結合されるように構成されたピッチフレーム（２３２）と、
ピッチ軸（２４０）に直交するヨー軸（２８２）を有するヨーヒンジ（２８０）を介してピッチフレーム（２３２）に回動可能に結合されるように構成されたヨーフレーム（２７０）と、
ピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるように構成されたピッチアクチュエータ（２５０）と、
ヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させるように構成されたヨーアクチュエータ（２９０）と、
ヨーアクチュエータ（２９０）をヨーフレーム（２７０）に結合するように構成されたユニバーサルジョイント（３０２）組立体と
を備え、
ユニバーサルジョイント組立体が、
ガイド機構軸（３１８）を有する線形ガイド機構（３１６）と、
線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイント（３０２）と
を含み、
ガイド機構軸（３１８）が、ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータ（２９０）とヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するようにユニバーサルジョイント（３０２）が移動することを可能にする角度に向けられた、ユニバーサルジョイント（３０２）組立体とを備える、ピッチヨー作動システム。
【0063】
付記項２．ピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）のうちの少なくとも一方が線形アクチュエータ（２６０）である、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0064】
付記項３．線形アクチュエータ（２６０）が、ボールネジ機構と、プッシュロッドを軸方向に移動させるためにボールネジ機構に螺合されたプッシュロッドとを有する電気式線形アクチュエータである、付記項２に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0065】
付記項４．ヨーアクチュエータ（２９０）及びピッチアクチュエータ（２５０）がヨーフレーム（２７０）の両側に位置する、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0066】
付記項５．ピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）が、各々ピッチ軸（２４０）とヨー軸（２８２）の両方に直交するように向けられたアクチュエータ軸（２５８）を有する、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0067】
付記項６．ピッチ軸（２４０）がヨー軸（２８２）とユニバーサルジョイント（３０２）との間に位置する、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0068】
付記項７．線形ガイド機構（３１６）が、ユニバーサルジョイント（３０２）が線形ガイド機構（３１６）に沿って並進すると同時に、ガイド機構軸（３１８）回りに回転することを可能にするように構成される、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0069】
付記項８．ピッチヨー作動システム（２３０）をヨー軸（２８２）に平行な方向に沿って見たときにガイド機構軸（３１８）がピッチ軸（２４０）に対して鋭角に向けられた、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0070】
付記項９．ガイド機構軸（３１８）の鋭角が約４５度である、付記項８に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0071】
付記項１０．ユニバーサルジョイント（３０２）が、ボール（３０６）を有するボールソケットジョイント（３０４）及びボール（３０６）を受けるように構成されたソケット（３１４）を有するジョイント本体（３１０）である、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0072】
付記項１１．線形ガイド機構（３１６）が、ガイドピン（３２０）と、ガイドピン（３２０）を摺動可能に受けるように構成されたガイドピン孔部（３２２）とを備える、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0073】
付記項１２．ヨーアクチュエータ（２９０）がヨーアクチュエータ終端部（２９６）を有し、ユニバーサルジョイント（３０２）がジョイント本体（３１０）を有し、ガイドピン（３２０）がヨーアクチュエータ終端部（２９６）に固定して結合され、ガイドピン孔部（３２２）がジョイント本体（３１０）内に形成される、付記項１１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0074】
付記項１３．ピッチヒンジ（２３８）が、ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）の共通の側面に一体化される、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0075】
付記項１４．ヨーフレーム（２７０）が、処理剤を排出するように構成されたデバイスヘッド（２１０）を受けるように構成される、付記項１に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0076】
付記項１５．ヨーフレーム（２７０）が、デバイスヘッド（２１０）を受けるように構成されたヨーフレーム開口部を有し、ピッチヨー作動システム（２３０）が、ピッチフレーム（２３２）の両側にそれぞれ一対のヨーヒンジ（２８０）を含む、付記項１４に記載のピッチヨー作動システム（２３０）。
【0077】
付記項１６．ヘッドフレーム（２０２）及びピッチヨー作動システム（２３０）を備えるデバイスヘッド（２１０）組立体であって、
ピッチ軸（２４０）を有するピッチヒンジ（２３８）を介してヘッドフレーム（２０２）に結合されたピッチフレーム（２３２）と、
ピッチ軸（２４０）に直交するヨー軸（２８２）を有するヨーヒンジ（２８０）を介してピッチフレーム（２３２）に結合されたヨーフレーム（２７０）であって、デバイスヘッド（２１０）を受けるように構成された、ヨーフレーム（２７０）と、
ヘッドフレーム（２０２）に結合され、ピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させる構成されたピッチアクチュエータ（２５０）と、
ヘッドフレーム（２０２）に結合され、ヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させる構成されたヨーアクチュエータ（２９０）と、
ヨーアクチュエータ（２９０）をヨーフレーム（２７０）に結合するように構成されたユニバーサルジョイント（３０２）組立体と
を含み、
ユニバーサルジョイント組立体が、
ガイド機構軸（３１８）を有する線形ガイド機構（３１６）と、
線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイント（３０２）とを含み、
ガイド機構軸（３１８）が、ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）の回動中にヨーアクチュエータ（２９０）とヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように線形ガイド機構（３１６）に対してユニバーサルジョイント（３０２）が移動することを可能にする角度に向けられた、デバイスヘッド（２１０）組立体。
ピッチ軸（２４０）を有するピッチヒンジ（２３８）を介してヘッドフレーム（２０２）に結合されたピッチフレーム（２３２）と、
ピッチ軸（２４０）に直交するヨー軸（２８２）を有するヨーヒンジ（２８０）を介してピッチフレーム（２３２）に結合されたヨーフレーム（２７０）であって、デバイスヘッド（２１０）を受けるように構成された、ヨーフレーム（２７０）と、
ヘッドフレーム（２０２）に結合され、ピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させる構成されたピッチアクチュエータ（２５０）と、
ヘッドフレーム（２０２）に結合され、ヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させる構成されたヨーアクチュエータ（２９０）と、
ヨーアクチュエータ（２９０）をヨーフレーム（２７０）に結合するように構成されたユニバーサルジョイント（３０２）組立体と
を含み、
ユニバーサルジョイント組立体が、
ガイド機構軸（３１８）を有する線形ガイド機構（３１６）と、
線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合可能なユニバーサルジョイント（３０２）とを含み、
ガイド機構軸（３１８）が、ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）の回動中にヨーアクチュエータ（２９０）とヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように線形ガイド機構（３１６）に対してユニバーサルジョイント（３０２）が移動することを可能にする角度に向けられた、デバイスヘッド（２１０）組立体。
【0078】
付記項１７．ヘッドフレーム（２０２）がヘッドフレーム断面外周を有し、ピッチフレーム（２３２）、ヨーフレーム（２７０）、ピッチアクチュエータ（２５０）、ヨーアクチュエータ（２９０）及びユニバーサルジョイント（３０２）組立体のうちの少なくとも１つが、ヘッドフレーム（２０２）をピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）のアクチュエータ軸（２５８）に平行な方向に沿って見たときにヘッドフレーム断面外周から突出しないように構成される、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0079】
付記項１８．ピッチヒンジ（２３８）が、ピッチフレーム（２３２）及びヘッドフレーム（２０２）に一体化され、ヨーヒンジ（２８０）が、ヨーフレーム（２７０）及びピッチフレーム（２３２）に一体化される、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0080】
付記項１９．ピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）のうちの少なくとも一方が線形アクチュエータ（２６０）である、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0081】
付記項２０．線形アクチュエータ（２６０）が、ボールネジ機構と、プッシュロッドを軸方向に移動させるためにボールネジ機構に螺合されたプッシュロッドとを有する電気式線形アクチュエータである、付記項１９に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0082】
付記項２１．ヨーアクチュエータ（２９０）及びピッチアクチュエータ（２５０）がヨーフレーム（２７０）の両側に位置する、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0083】
付記項２２．ピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）が、各々ピッチ軸（２４０）とヨー軸（２８２）の両方に直交するように向けられたアクチュエータ軸（２５８）を有する、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0084】
付記項２３．ピッチ軸（２４０）がヨー軸（２８２）とユニバーサルジョイント（３０２）との間に位置する、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0085】
付記項２４．線形ガイド機構（３１６）が、ユニバーサルジョイント（３０２）が線形ガイド機構（３１６）に沿って並進すると同時に、ガイド機構軸（３１８）回りに回転することを可能にするように構成される、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0086】
付記項２５．ヘッドフレーム（２０２）をヨー軸（２８２）に平行な方向に沿って見たときにガイド機構軸（３１８）がピッチ軸（２４０）に対して鋭角に向けられ、ヘッドフレーム（２０２）をピッチ軸（２４０）に平行な方向に沿って見たときにガイド機構軸（３１８）がピッチ軸（２４０）と平行である、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0087】
付記項２６．ガイド機構軸（３１８）の鋭角が約４５度である、付記項２５に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0088】
付記項２７．ユニバーサルジョイント（３０２）が、ボール（３０６）を有するボールソケットジョイント（３０４）及びボール（３０６）を受けるように構成されたソケット（３１４）を有するジョイント本体（３１０）である、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0089】
付記項２８．線形ガイド機構（３１６）が、ガイドピン（３２０）と、ガイドピン（３２０）を摺動可能に受けるように構成されたガイドピン孔部（３２２）とを備える、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0090】
付記項２９．ヨーアクチュエータ（２９０）がヨーアクチュエータ終端部（２９６）を有し、ユニバーサルジョイント（３０２）がジョイント本体（３１０）を有し、ガイドピン（３２０）がヨーアクチュエータ終端部（２９６）に固定して結合され、ガイドピン孔部（３２２）がジョイント本体（３１０）内に形成される、付記項２８に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0091】
付記項３０．ピッチヒンジ（２３８）が、ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）の共通の側面に一体化される、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0092】
付記項３１．ヨーフレーム（２７０）が、デバイスヘッド（２１０）を受けるように構成されたヨーフレーム開口部を有し、ピッチヨー作動システム（２３０）が、ピッチフレーム（２３２）の両側にそれぞれ一対のヨーヒンジ（２８０）を含む、付記項１６に記載のデバイスヘッド（２１０）組立体。
【0093】
付記項３２．デバイスヘッド（２１０）を作動させる方法であって、
ピッチアクチュエータ（２５０）を使用して、ピッチフレーム（２３２）をヘッドフレーム（２０２）に結合するピッチヒンジ（２３８）のピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるステップと、
ヨーアクチュエータ（２９０）を使用して、ヨーフレーム（２７０）をピッチフレーム（２３２）に結合するヨーヒンジ（２８０）のヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させるステップであって、ヨー軸（２８２）がピッチ軸（２４０）と直交するように向けられ、ヨーアクチュエータ（２９０）が線形ガイド機構（３１６）を介してヨーフレーム（２７０）に結合され、ユニバーサルジョイント（３０２）が線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合される、ステップと、
ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータ（２９０）とヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように、線形ガイド機構（３１６）に対してユニバーサルジョイント（３０２）を移動させるステップと
を含む、方法。
ピッチアクチュエータ（２５０）を使用して、ピッチフレーム（２３２）をヘッドフレーム（２０２）に結合するピッチヒンジ（２３８）のピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるステップと、
ヨーアクチュエータ（２９０）を使用して、ヨーフレーム（２７０）をピッチフレーム（２３２）に結合するヨーヒンジ（２８０）のヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させるステップであって、ヨー軸（２８２）がピッチ軸（２４０）と直交するように向けられ、ヨーアクチュエータ（２９０）が線形ガイド機構（３１６）を介してヨーフレーム（２７０）に結合され、ユニバーサルジョイント（３０２）が線形ガイド機構（３１６）に摺動可能に結合される、ステップと、
ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）のうちの少なくとも１つの回動中にヨーアクチュエータ（２９０）とヨーフレーム（２７０）との位置ズレに適応するように、線形ガイド機構（３１６）に対してユニバーサルジョイント（３０２）を移動させるステップと
を含む、方法。
【0094】
付記項３３．ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップ及びヨーフレーム（２７０）を回動させるステップのうちの少なくとも１つが、それぞれ、各々が線形アクチュエータ（２６０）として構成されたピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）によって実行される、付記項３２に記載の方法。
【0095】
付記項３４．ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップ及びヨーフレーム（２７０）を回動させるステップのうちの少なくとも一方が、それぞれ、電気式線形アクチュエータによって実行される、付記項３３に記載の方法。
【0096】
付記項３５．ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップ及びヨーフレーム（２７０）を回動させるステップが、それぞれ、ピッチフレーム（２３２）の両側に位置するピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）によって実行される、付記項３２に記載の方法。
【0097】
付記項３６．ピッチフレーム（２３２）を回動させるステップ及びヨーフレーム（２７０）を回動させるステップが、それぞれ、各々がピッチ軸（２４０）とヨー軸（２８２）の両方に直交するように向けられたアクチュエータ軸（２５８）に沿って作動するピッチアクチュエータ（２５０）及びヨーアクチュエータ（２９０）によって実行される、付記項３２に記載の方法。
【0098】
付記項３７．ピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるステップが、ヨー軸（２８２）とユニバーサルジョイント（３０２）との間に位置するピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるステップを含む、付記項３２に記載の方法。
【0099】
付記項３８．線形ガイド機構（３１６）に沿ってユニバーサルジョイント（３０２）を並進させるステップが、ヘッドフレーム（２０２）をヨー軸（２８２）に平行な方向に沿って見たときにピッチ軸（２４０）に対して鋭角に向けられたガイド機構軸（３１８）に沿ってユニバーサルジョイント（３０２）を並進させるステップを含む、付記項３２に記載の方法。
【0100】
付記項３９．鋭角に向けられたガイド機構軸（３１８）に沿ってユニバーサルジョイント（３０２）を並進させるステップが、約４５度の角度に向けられたガイド機構軸（３１８）に沿ってユニバーサルジョイント（３０２）を並進させるステップを含む、付記項３８に記載の方法。
【0101】
付記項４０．線形ガイド機構（３１６）に対してユニバーサルジョイント（３０２）を移動させるステップが、ボールソケットジョイント（３０４）のジョイント本体（３１０）内に形成されたソケット（３１４）内でボール（３０６）を回転させるステップを含む、付記項３２に記載の方法。
【0102】
付記項４１．線形ガイド機構（３１６）に対してユニバーサルジョイント（３０２）を移動させるステップが、ガイドピン孔部（３２２）内でガイドピン（３２０）を摺動させるステップを含む、付記項３２に記載の方法。
【0103】
付記項４２．ガイドピン孔部（３２２）内でガイドピン（３２０）を摺動させるステップが、ユニバーサルジョイント（３０２）のジョイント本体（３１０）内に形成されたガイドピン孔部（３２２）内でガイドピン（３２０）を摺動させるステップであって、ガイドピン（３２０）が、ヨーアクチュエータ（２９０）のヨーアクチュエータ終端部（２９６）に固定して結合される、ステップを含む、付記項４１に記載の方法。
【0104】
付記項４３．ピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるステップが、ピッチフレーム（２３２）の片側に一体化されたピッチヒンジ（２３８）のピッチ軸（２４０）回りにピッチフレーム（２３２）を回動させるステップを含む、付記項３２に記載の方法。
【0105】
付記項４４．ヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させるステップが、それぞれピッチフレーム（２３２）の両側にある一対のヨーヒンジ（２８０）によって画定されたヨー軸（２８２）回りにヨーフレーム（２７０）を回動させるステップを含む、付記項３２に記載の方法。
【0106】
付記項４５．ピッチフレーム（２３２）及びヨーフレーム（２７０）によって支持されたデバイスヘッド（２１０）から処理剤を排出するステップをさらに含む、付記項３２に記載の方法。
【0107】
本開示のさらなる修正及び改善が当業者には明らかであり得る。したがって、本明細書に記載され図示された部分の特定の組合せは、本開示のいくつかの例のみを表すものであり、本開示の趣旨及び範囲内の代替の例またはデバイスを限定するものとして働くものではない。
【符号の説明】
【0108】
１００ 処理デバイスシステム、１０２ 上部処理デバイス支持組立体、１０４ 下部処理デバイス支持組立体、１０６ 中心柱、１０８ 支持構造ベース、１１０ 柱回動ジョイント、１１２ 取付柱、１１４ 取付アーム、１１６ アーム回動ジョイント、１２０ アレイ、１２２ 処理デバイス、１２４ デバイスフレーム、１２６ 側面、１２８ 分配方向、１３０ デバイス作動システム、１３２ ギアシステム、１３４ 第１の駆動ギア、１３６ 第２の駆動ギア、１３８ 駆動レール、１４０ デバイスフレームスロット、２００ デバイスヘッド組立体、２０２ ヘッドフレーム、２０４ ヘッドフレーム上部、２０６ ヘッドフレーム下部、２０８ ヘッドフレームヒンジポスト、２１０ デバイスヘッド、２１２ 定位置、２１４ インクジェットプリントヘッド、２１６ 流体導管、２１８ 可撓性データケーブル、２２０ デバイスヘッド取付タブ、２３０ ピッチヨー作動システム、２３２ ピッチフレーム、２３４ ピッチフレームタブ、２３６ ピッチフレーム接続部材、２３８ ピッチヒンジ、２４０ ピッチ軸、２４２ ピッチヒンジピン、２４４ ピッチヒンジ孔部、２４６ クレビス取付具、２４８ 回動ストップ、２５０ ピッチアクチュエータ、２５２ ピッチアクチュエータ固定部、２５４ ピッチアクチュエータ伸縮可能部、２５６ ピッチアクチュエータ終端部、２５８ アクチュエータ軸、２６０ 線形アクチュエータ、２６２ 円筒形ハウジング、２６４ プッシュロッド、２７０ ヨーフレーム、２７２ 第１のヨーフレーム部分、２７４ 第２のヨーフレーム部分、２７６ ヨーフレームアーム、２７８ ヨーフレームタブ、２８０ ヨーヒンジ、２８２ ヨー軸、２８４ ヨーヒンジピン、２８６ ヨーヒンジ孔部、２９０ ヨーアクチュエータ、２９２ ヨーアクチュエータ固定部、２９４ ヨーアクチュエータ伸縮可能部、２９６ ヨーアクチュエータ終端部、２９８ 終端側面、３００ ユニバーサルジョイント組立体、３０２ ユニバーサルジョイント、３０４ ボールソケットジョイント、３０６ ボール、３０８ ボールスタッド、３１０ ジョイント本体、３１２ ジョイント本体側面、３１４ ソケット、３１６ 線形ガイド機構、３１８ ガイド機構軸、３２０ ガイドピン、３２２ ガイドピン孔部、４００ 処理施設、４０２ オーバーヘッドガントリ、４０４ 床、４０６ 床開口部、４０８ ピットガントリ、４１０ ピット、４１２ コントローラ、４２０ 物品、４２２ 物品表面、４２４ 航空機、４２６ 機体、４２８ 機体支持スタンド、４３０ 垂直尾翼、４３２ 水平尾翼、５００ 方法
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【外国語明細書】