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飞行器机翼的组装线制作和组装的制作方法

2022-05-21 14:29:44 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及飞行器领域,尤其涉及飞行器机翼的制作与组装。


背景技术:

2.机体限定了飞行器的机械结构。机体由提供期望结构特性的多个部件组成。例如,用于飞行器机翼的机体的一部分可以包括根据设计参数机械联接在一起(例如,通过共结合、共固化或紧固件)的部件。特别地,机翼组件通常包括上机翼面板和下机翼面板,每个机翼面板包括由一系列纵梁来稳定的机翼蒙皮,这些纵梁一起夹设由沿着机翼面板跨度延伸的前翼梁和后翼梁组成的支承结构,并且通过一系列平行的肋连接在一起,每个肋都跨机翼面板弦向延伸。按照目前的实践,机体的部件在工厂车间的预定单元中制作和组装。例如,部件可以在一个单元处铺设、固化或以其他方式制作,然后可以将它们整体运送到执行工作的新单元。
3.虽然上面讨论的制作过程是可靠的,但当部件特定部分的工作完成得比预期的更慢时,它们会遇到延迟。例如,如果机翼的特定部分需要比预期更长的时间来铺设或紧固在一起,那么整个机翼组件将保留在单元处,直到已经完成所有延迟的工作。此外,在已经移动部件后,需要花费大量时间对部件的配置进行编目(cataloging)。这个时间不是增值时间。此外,单元之间的频繁移动会增加大量没有增值的时间。也就是说,部件在单元(并且因此是制作过程中使用的每个单元)之间的每次移动都需要设置时间,并且应该最小化该设置时间以提高效率。当前的设计利用自动光学检查技术和/或探针沿着其尺寸的六个自由度检查零件的位置,但这些特别耗时且成本高昂。
4.因此,期望有一种方法和装置至少考虑到上面讨论的一些问题以及其他可能的问题。
5.ep3604141a1的摘要指出:“一种飞行器结构制造设备,该飞行器结构制造设备设有:支承飞行器结构部件的夹具;多个升降架;以及用于控制升降架的支承部的位置的控制单元。该控制单元具有:输入单元,其用于输入向所述部件设置的基准点的移动目的地的位置信息;存储单元,其预先存储有与所述移动目的地的位置信息对应的每个所述升降架的所述支承部的位置信息的关系的主数据;单元位置信息获取单元,其基于所述移动目的地的位置信息和所述主数据,获取每个所述升降架的所述支承部的位置信息;以及移动命令单元,其用于使多个升降架的所述支承部同时移动。”。
6.ep2939931a1的摘要指出:“一种制造飞行器结构的方法和装置。可驱动支承件可以从第一位置被驱动到第二位置,以使可驱动支承件与至少一个其他可驱动支承件结合在一起形成可驱动支承系统。可以使用可驱动支承系统将结构保持在期望位置。”。


技术实现要素:

7.本文描述的实施方式提供了有利于经过组装线制作和组装飞行器机翼的增强系统和技术。根据这些实施方式,诸如机翼面板之类的大部件以脉动方式运送或连续移动。沿
着组装线布置的离散工位在部件上执行各种工作任务(例如,在脉动之间的暂停期间或在组件连续移动时)。如下文更详细地讨论的,本文的实施方式集中于通过跟随机翼面板的行进来组装机翼组件,其他部件(例如,肋和翼梁,然后是另一机翼面板)会通过组装线逐渐安装到该机翼面板。在一些实施方式中,用于将部件(例如,机翼面板)转位到一个或更多个工位的转位特征被形成在部件中。在部件是机翼面板的实施方式中,转位特征被形成在机翼面板的制造余量区域中,作为机翼面板形成的一部分,该制造余量区域最终将被修整掉。机翼面板可以借助于这些转位特征被转位到工位。在一些实施方式中,工位彼此足够接近地设置,使得机翼面板由于其大小可以同时遇到多个工位。例如,组装线可能包括沿着加工方向布置的一系列工位,以便随着机翼面板沿着加工方向的移动,该机翼面板的前向部分首先遇到检查工位(例如无损检查或ndi工位),然后是切除工位,然后是肋安装工位。这些工位可以彼此足够靠近地设置,以便例如当前部部分遇到肋安装工位时,机翼面板的中间部分遇到切除工位,而后部部分遇到ndi工位,使得例如两个或多个工位或全部三个工位可以例如同时或在时间上交叠地,在相应工位视界内的同一机翼面板的部分上执行工作任务。这种组装技术通过将运送过程集成到组装过程中,并通过减少每次移动大型部件时在该部件上执行的工作量来提供技术优势。
8.一些实施方式是组装机翼的方法,其中所述方法包括:将飞行器的上机翼面板悬置在穿梭机下方,将肋平移到上机翼面板下方的位置,将肋放置成与上机翼面板接触,并在上机翼面板保持悬置状态的同时将肋固接到上机翼面板。一些方法还包括:使肋竖直直立地定向和/或将肋竖直提升至上机翼面板。另选地或附加地,在一些方法中,上机翼面板被降低至肋。在一些方法中,放置肋包括使肋和上机翼面板上的互补对齐特征进行配合。一些方法还包括在固接肋之前将轮廓施加到肋。一些方法还包括将翼梁固接到上机翼面板。一些方法还包括将下机翼面板结合到被固接到上机翼面板的肋和/或翼梁。在一些方法中,将肋和翼梁彼此固接以产生支承结构,然后将支承结构固接到上机翼面板。在一些方法中,平移、放置和固接是在上机翼面板悬置在穿梭机下方的同时执行的。
9.一些实施方式是组装机翼的方法,其中所述方法包括:将飞行器的上机翼面板悬置在穿梭机下方,将肋和翼梁安装到上机翼面板,并且将下机翼面板结合到肋和翼梁,其中,安装和结合是在上机翼面板悬置的同时执行的。在一些方法中,在安装任何翼梁之前安装一个或更多个或全部肋。在一些方法中,在翼梁和肋中的任一个被安装到上机翼面板之前,将翼梁紧固到肋,以产生支承结构(然后将支承结构安装到上机翼面板)。
10.一些实施方式是组装机翼的方法,其中所述方法包括(按以下顺序):将用于机翼组件的肋与用于机翼组件的翼梁结合以产生支承结构,将飞行器的上机翼面板与支承结构结合,并且将飞行器的下机翼面板与支承结构结合。在一些方法中,在结合之前将上机翼面板悬置在穿梭机下方。
11.一些实施方式是组装机翼的方法,其中所述方法包括:将飞行器的上机翼面板悬置在穿梭机下方,在上机翼面板保持悬置的同时,经由设置在上机翼面板处的相应工位将至少一个肋和至少一个翼梁同时安装到上机翼面板,并且使上机翼面板在加工方向上脉动通过工位。一些方法还包括在脉动之间的暂停期间经由多个工位同时在上机翼面板上执行工作。
12.一些实施方式是实施指令的非暂时性计算机可读介质,当由处理器执行所述指令
时,这些指令可操作用于执行上面简要提到的方法。
13.一些实施方式是组装机翼的系统,其中该系统包括:穿梭机,该穿梭机被配置成将飞行器的上机翼面板悬置在穿梭机的下方;以及推车,所述推车还包括被配置成将竖直直立地保持用于机翼组件的肋的支承件、被配置成将所述肋平移到上机翼面板上的、所述肋将被固接到的位置正下方的位置的底盘、以及被配置成将肋竖直提升至与上机翼面板接触的提升装置。在一些系统中,穿梭机包括被配置成例如经由真空联接器联接到上机翼面板的上表面的承载件。
14.一些实施方式是组装机翼的系统,其中该系统包括:定位板,该定位板被配置成经由可条件长度的弹簧件将上机翼面板悬置在该定位板下方,所述弹簧件被配置成与上机翼面板联接;以及推车,该推车还包括支承件,所述支承件被配置成竖直竖直地保持肋。在这样的系统中,定位板被配置成通过调整弹簧件的长度来降低上机翼面板以与肋接触。在一些系统中,推车是agv和/或被配置成将肋平移到上机翼面板上的、肋将被固接到的位置正下方的位置。
15.下面可以描述其他例示性实施方式(例如,与前述实施方式相关的方法、计算机可读介质、系统等)。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立实现或者可以在其他实施方式中组合,参考以下描述和附图可以参见其进一步细节。
附图说明
16.现在仅通过示例并参考附图来描述本公开的一些实施方式。在所有附图中,相同的附图标记代表相同的元件或相同类型的元件。
17.图1是在例示性实施方式中将转位特征应用到将硬化成复合零件的预制件的制造余量的铺设系统的框图。
18.图2a例示了例示性实施方式中等待铺设的铺设心轴。
19.图2b例示了例示性实施方式中由复合零件覆盖的铺设心轴。
20.图3是例示了例示性实施方式中用于将转位特征应用到将硬化成复合零件的预制件的制造余量的方法的流程图。
21.图4描绘了例示性实施方式中用于复合零件的馈送线的生产节拍定时。
22.图5a至图5f是例示性实施方式中机翼的组装线的图。
23.图5g是例示性实施方式中用于机翼的组装线的另选配置的图。
24.图6是例示了例示性实施方式中将轮廓施加到机翼面板上的方法的流程图。
25.图7和图8是例示了例示性实施方式中的机翼面板的无损检查方法的流程图。
26.图9是例示了例示性实施方式中将肋和翼梁安装到机翼面板的方法的流程图。
27.图10是例示例示性实施方式中将轮廓施加到机翼面板上的另一方法的流程图。
28.图11a至图11d示出了在例示性实施方式中肋在上机翼面板处的安装。
29.图12是例示了例示性实施方式中将肋固定到上机翼面板的方法的流程图。
30.图13至图15是例示了例示性实施方式中将肋和翼梁安装到上机翼面板的方法的流程图。
31.图16a至图16c是例示了例示性实施方式中在肋与机翼面板之间自动安装垫片的图。
32.图17a至图17c示出了在例示性实施方式中在肋与机翼面板之间执行自动检查和垫片安装的机械臂的其他视图。
33.图18是例示了例示性实施方式中使用机械臂安装垫片的方法的流程图。
34.图19是在例示性实施方式中包括完全组装的机翼的飞行器的立体图。
35.图20是在例示性实施方式中本文讨论的各种部件和系统的框图。
36.图21概括地示出了在例示性实施方式中执行超声波检查的生产系统的控制部件。
37.图22描绘了例示性实施方式中的组装线。
38.图23是例示性实施方式中的飞行器生产和服务方法的流程图。
39.图24是例示性实施方式中的飞行器的框图。
具体实施方式
40.附图和以下描述提供了本公开的具体例示性实施方式。因此将理解,本领域技术人员将能够设计出各种布置,尽管在本文中没有明确描述或示出,但是这些布置实施了本公开的原理并且被包括在本公开的范围内。此外,本文描述的任何示例旨在帮助理解本公开的原理,并且应被解释为不限于这些具体引用的示例和条件。因此,本公开不限于以下描述的具体实施方式或示例,而是由权利要求来限制。
41.为方便起见,描述是作为在生产飞行器机翼时可能发生的一系列操作来呈现的,因为它是在组装线上由组成零件组装而成的。特别地,描述从由预制件形成机翼面板开始,并通过在机翼面板上执行的各种操作继续进行,包括向机翼面板(其可以是上机翼面板)添加诸如肋和翼梁之类的结构部件,并结合另一个机翼面板(诸如下机翼面板)以形成机翼组件。术语“机翼组件”在本文中通常指一个或更多个主要结构部件(例如肋和翼梁)已固定或安装于其上的机翼面板,并因此可包括完整机翼。然而,由于描述主要是指机翼面板的形成和向其添加主要结构部件,而不必包括通常也被并入完整机翼中的电缆以及机械和电气系统。并非此处描述的所有操作、过程、步骤和其他动作都必须在本文描述的所有实施方式(例如,机翼组件的实施方式、其结构部件的实施方式、与其组装相关的方法的实施方式等)或在与本公开一致的其他实施方式中发生。此外,所描述的操作或其中包含的某些动作可能以与所讨论的不同的次序发生,可能与其他动作同时发生或在时间上交叠地发生,可能代表不同机翼面板(例如上机翼面板而不是下机翼面板等)的操作,依此类推。
42.本文描述的机翼和机翼组件可以包括金属零件和/或复合零件。复合零件(例如碳纤维增强聚合物(cfrp)零件)最初以多层形式铺设,这些层一起称为预制件。预制件每一层内的单根纤维彼此平行对齐,但不同层表现出不同的纤维定向,以便增加所得复合零件沿着不同维度的强度。预制件包括粘性树脂,该树脂固态化以将预制件硬化成复合零件(例如,用于飞行器中)。用未固化的热固性树脂或热塑性树脂浸渍的碳纤维被称为“预浸料”。其他类型的碳纤维包括未用热固性树脂浸渍但可能包括增粘剂或粘合剂的“干纤维”。干纤维在固化前被注入树脂。对于热固性树脂,硬化是一种称为固化的单向过程,而对于热塑性树脂,如果重新加热,该树脂会达到粘性形式。
43.图1是在例示性实施方式中将转位特征应用到将被硬化成复合零件的预制件的制造余量的例示性铺设系统100的示意图。在先前的系统中,复合零件的制造余量,即,超出复合零件的预期最终尺寸或边界(例如,最终周界)的材料,在脱模后立即被修整。例如,这可
能包括将机翼面板放置到专用单元中,扫描机翼面板以对其进行表征,然后沿着零件的周界(例如,使用刀具)修整机翼面板直到完成最终的周界尺寸。在为机身修整制造余量时,应用了类似的过程。如本文将更详细地描述的,铺设系统100的独特之处在于它利用传统上在脱模后立即从复合零件上修整的材料。特别地,在预制件的制造余量中形成各种转位特征,然后可以将其用于将硬化后的复合零件转位(例如定位、定向、标识等)以用于进一步操作,例如在组装线中的一个或更多个工位处或其他制造过程。铺设系统100包括可操作以将转位特征应用到将被硬化成复合零件的预制件的任何系统、设备或部件。在该实施方式中,铺设系统100包括铺设心轴110(例如,刚性金属心轴),铺设心轴110为将被硬化成复合零件(例如机翼面板)的预制件限定轮廓112(例如,弯曲的、平坦的或其他形状的轮廓)。预制件200被示为被设置在铺设心轴上。
44.参考图2a和图2b也可以看出,其示出了铺设心轴110的简化版本的等距视图,心轴具有表面特征114,例如凹痕、突起、脊、凹槽、凹口、通孔、盲孔、坝等。正如轮廓112(其赋予预制件对应的轮廓),表面特征114能够用于将在210处示出的对应转位特征直接放置到预制件上。其他适应在铺设心轴110处修整制造余量,或在铺设心轴110处对硬化后的复合零件进行钻孔。换言之,表面特征114在局部基础上更改预制件200的形状以将转位特征210放置到预制件和/或硬化后的复合零件中,各种类型的表面特征114提供了将转位特征形成到复合零件中的不同方式。一种方法是将预制件铺设在表面特征上(例如,在预制件中形成对应凹痕的突起,其在硬化后成为复合零件的一部分);另一种方法是通过将转位特征(例如,通孔)机械加工(例如,通过钻孔)到硬化后的复合材料零件中。例如,在图1中,表面特征114被示为包括凹部118,该凹部118填充有灌封化合物并精加工成与轮廓112互补的表面轮廓,使得诸如通孔之类的转位特征可在将零件从心轴110脱模之前被钻孔进入来自预制件200的硬化后的复合零件中,在钻孔操作期间用过冲去除一些灌封化合物而不损坏铺设心轴的表面。表面特征114用于将转位特征成形或施加到被铺设到铺设心轴110上的预制件200上(和/或中)。
45.在硬化后的铺设心轴110处在加工期间(例如钻孔或修整)的过冲需要在下一次使用铺设心轴110之前对灌封表面进行返工。预制件200被铺设在铺设心轴110上,覆盖轮廓112和表面特征114。
46.如图1所示并且在图2a中也可见,其示出等待铺设的铺设心轴110,铺设心轴包括用于预制件200的铺设区域120,其包括轮廓112并且被制造余量区域122围绕,在制造余量区域122内设置有表面特征114。相应地,如图1所示,预制件200延伸超过所得复合零件的最终修整边界或最终周界202。预制件延伸超出最终周界202的区域是制造余量,以204表示,其由制造余量边缘206限定。因此,表面特征114被定位以在预制件200中互补地形成转位特征210。更具体地例如,设置在制造余量区域122中的表面特征114在硬化之前在预制件200的制造余量204中形成转位特征210,如上所述,其可用于在预制件200被硬化成复合零件250之后转位。尽管被示作为浅凹面的轮廓112的曲线示出为在铺设心轴110上延伸超过所得复合零件的最终周界202,但这并不是所有实施方式都需要的,因为轮廓112只是最终周界202内的所得复合零件的部分所需要的。此外,虽然示出了凹形铺设心轴110,但可以使用任何合适形状的铺设心轴。例如,凸形铺设心轴和定义复杂曲率的铺设心轴也是可能的。此外,虽然示出了外模线铺设心轴110,但在另一个实施方式中可以使用内模线铺设心轴。
47.虽然图2a示出了等待铺设的铺设心轴110,图2b示出了以250表示的复合零件,其已经从预制件200硬化,等待从铺设心轴110脱模。预制件200的转位特征210已经变成复合零件250的转位特征210。
48.在一些实施方式中,表面特征114与相邻表面特征间隔开预定距离(例如,若干毫米、厘米或米等),例如以在预制件200和所得复合零件250处/上/中创建均匀间隔的转位特征210。在另一个实施方式中,表面特征114彼此不均匀地间隔开。转位特征之间的位置和/或预定义距离可以部分地取决于诸如组装线上的工位布置之类的因素。
49.铺设心轴110中的表面特征114的位置被精确地容差(toleranced)(例如,到千分之一毫米),因此对应的转位特征210在预制件200处的位置因此也以精确的容差已知,即使在预制件200已经硬化成复合零件250并从铺设心轴110脱模之后。此后,转位特征210可以由组装线上的工位使用,以便以期望的方式定向和定位所得复合零件,以便可以在复合零件上进行工作。此外,因为铺设心轴110是可重复使用的,所以不需要将转位特征应用到预制件的单独过程。在容差范围内的铺设心轴上执行此过程会导致转位特征也在容差范围内。凹部118(也称为灌封区域)填充有灌封化合物并放置成适应来自加工操作(例如钻孔操作)的加工过冲,以在复合零件250硬化已经完成后安装转位特征(例如通孔),如上所述,并在加工和脱模后根据需要重新填充和/或重新铺设表面,以便为下一个预制件做准备。
50.一些实施方式包括在预制件中安装可读识别装置(在图1中通常以126示出),例如射频标识器(rfid)芯片。在这样的实施方式中,一个或更多个rfid芯片被联接、附接或嵌入到预制件200的制造余量204中。诸如rfid芯片之类的可读识别装置可以通过报告表征与之联接的所得复合零件的特性方面的信息来促进转位过程。例如,rfid芯片可以向工位提供关于特定工位视界(preview)内的结构部分的指令。一个或更多个rfid芯片可以为一个工位或多个工位提供指令,并且不需要一个rfid芯片与一个工位的一对一关系。在另一个示例中,rfid芯片向工位报告结构/机翼的类型,包括右或左、或上或下、或甚至型号。
51.此外,尽管图中未示出,但作为形成过程的一部分,除了rfid芯片之外或代替rfid芯片,可以向预制件200或由其形成的复合零件250提供一个或更多个其他可读识别装置126。例如,在脱模之前,可由组装线上的一个或更多个工位通过合适的阅读器扫描或读取的条形码或其他标记可被刻印或应用到预制件或所得复合零件。为了本公开,本文对特定类型的可读识别装置126(例如rfid芯片或条形码)的所有引用(及其在附图中的描述)旨在概括地涵盖任何这样的可读识别装置。
52.图1所示的铺设系统还包括具有叶片132(例如,往复式或圆形叶片)和致动器134的切除器130,致动器134驱动叶片132切除复合零件的靠近引导件116的部分,引导件116以在铺设心轴110中涵盖制造余量区域122的邻接凹槽的形式示出。也就是说,引导件116安置切除器130和/或限定切除器130的路径。此外,如图1所示,引导件116可以填充有灌封化合物以容纳切除器的叶片(并且在使用后重新填充,类似于凹部区域118)。如图2b所示,例如,为了清楚起见,将共同形成引导件116的凹槽被示出为矩形周界,复合零件250被示出为包括在铺设区域120内的部分252,以及制造余量区域122中与表面特征114相符合的部分254。在图2b中示出多余材料的飞边256延伸超出制造余量区域122。在将复合零件250从铺设心轴110脱模之前执行的切除操作去除飞边256以限定制造余量边缘206,并留下足够量的制造余量204来包括转位特征210以供组装线中的站使用。在将边缘修整到最终周界(即最终
周界202)之前,粗切除在制造过程期间为零件提供一致的边缘,即制造余量边缘206。相比于在就制造余量而言没有固定一致性周界的零件上进行工作,这是期望的。切除器130的操作由控制器140管理。控制器140可以被实现为例如定制电路、执行编程指令的硬件处理器或其某种组合。
53.铺设系统100的操作的例示性细节将关于图3讨论和其中所示的方法300。对于该实施方式,假设在复合零件已经从铺设心轴110脱模之后,铺设心轴110已经被清洁并返回到组装线的起点。因此,铺设心轴110等待预制件(例如预制件200)的铺设,以用于下一个复合零件250。
54.图3是示出了例示性实施方式中用于将转位特征应用到将被硬化成复合零件250的预制件200的制造余量204的方法300的流程图。方法300的步骤参考图1、图2a和图2b所示的铺设系统100的部件进行描述,但是本领域技术人员将理解方法300可以在其他系统中执行。与在本公开中历史和描述的所有方法的情况一样,本文描述的流程图中所示的步骤既不包括所有也不排他。此外,本文的流程图(例如图3)仅历史了特定方法(例如方法300)的特定实施方式,应当理解,与本公开一致并被本公开涵盖的方法的其他实施方式包括比所示出的更少或更多数量的步骤,包括以与所示出的不同的次序执行的步骤,和/或包含除所描绘的以外其他(例如,附加的、更少的和/或另选的)动作。此外,从本公开内容将变得清楚,因为本文所示和讨论的各种方法涉及在机翼面板形成并组装成机翼组件时可以执行的若干不同操作和顺序,所以根据本公开内容的方法可以组合或者以其他方式包括各种所示方法中的两个或更多个的各种步骤和操作。此外,尽管在该方法300的描述中使用了上述部件的附图标记,但应当理解,该方法(以及本文所述的其他方法)适用于可能具有与以上所示和描述的不同的配置的部件。
55.关注方法300,在步骤302中,将预制件200铺设在铺设心轴110上,例如在铺设区域120上,以及在铺设心轴110的位于超出复合零件250的最终修整边界(即,最终周界202)之外的部分上,例如制造余量区域122。铺设心轴110的制造余量区域122包括表面特征114,表面特征114被配置成在预制件200中互补地形成转位特征210。铺设心轴110至少在铺设区域中限定了复合零件的轮廓112,并且预制件200包括延伸超出复合零件的最终周界的制造余量204。铺设可以随着铺设心轴110本身被脉动或连续移动通过组装线时进行,并且可以包括多个层压机同时(at once)的同步操作(例如,在铺设心轴的连续运动期间,在铺设心轴的运动之间的暂停期间等)。在铺设期间,顺序地施加多层片的单向纤维增强材料以构建具有期望尺寸和强度的预制件200。铺设处理将预制件200延伸到超出最终修整(例如组件大小)边界之外(例如超出最终周界202),这意味着预制件200的一部分在表面特征114上方延伸。在该实施方式中,预制件200是具有多个层/多个层片的机翼面板550的预制件。
56.在步骤304中,预制件200与铺设心轴110处的表面特征114相符合,该表面特征114位于超出复合零件250的最终修整边界之外,并且互补地将特征形成/施加到预制件200中,该特征将被硬化成转位特征210。在一个实施方式中,这包括通过真空袋装预制件并施加固结压力来固结预制件200。在进一步的实施方式中,在步骤302的铺设期间施加的纤维增强材料丝束被辊或其他设备压缩以使预制件200符合表面特征114。
57.在例示性方法中,步骤302和步骤304通常在清洁室环境中执行,以最小化异物碎片和其他污染物(例如在铺设期间)接触预制件200的可能性。然后将铺设心轴110移至高压
釜,经由加热和/或加压将预制件200硬化成复合零件250。在步骤306中,预制件200被硬化成复合零件250,该复合零件包括互补地形成在其中的转位特征210,因为转位特征210与表面特征114互补并且设置在表面特征114处。在硬化期间,预制件200可以被加热到预制件200内的热固性树脂的固化温度,或者预制件200可以被加热到热塑性树脂的熔化温度然后冷却,直到热塑性树脂被固态化。这导致所得复合零件250具有设置在铺设心轴110上的表面特征114处的转位特征210。
58.在进一步的实施方式中,通过对制造余量进行铣削或钻孔(例如,通过安装孔、凹口、通道和/或凹槽,这些孔、凹口、通道和/或凹槽从制造余量去除材料)来添加附加转位特征210。在更进一步的实施方式中,使用和/或安装附加的转位特征210,例如销、夹具、环等。
59.一些实施方式包括将可读识别装置126(例如rfid芯片、条形码等)安装到预制件200或复合零件250的制造余量204。换言之,rfid芯片和/或其他可读识别装置126是在将预制件硬化成复合零件250之前或之后被放置到制造余量204中的。
60.在步骤308中,从复合零件250去除(例如,切除或以其他方式分离)材料,同时保留包括转位特征210的制造余量204。步骤308的切除操作创建一致的制造余量122的周界/边界。在一个实施方式中,这包括沿着引导件116操作切除器130以便切掉树脂飞边(或飞边256)或复合零件250的其他边界,从而产生制造余量边206。在一个实施方式中,在将所得复合零件250从铺设心轴110脱模之前执行复合零件250的飞边256的修整掉。复合零件250保留制造余量204,该制造余量204具有随着复合零件被组装线中的工位处理而将用于对该复合零件进行转位的转位特征210。复合零件250还可在将被修整掉以容纳例如机翼检修门或机翼面板的其他部分的区和/或超出机翼面板最终周界之外的制造余量中包括转位特征210。然后可以通过在处理后期修整掉剩余的制造余量来获得最终周界202。即,一个或更多个转位特征可以经受去除,以在组装期间容纳所添加的一个或更多个部件。例如,工位可以被设计成修整掉制造余量或其部分、安装诸如肋或翼梁之类的部件、将诸如机翼面板之类的部件结合在一起等。在进一步的实施方式中,附加转位特征210(例如孔、凹口、通道、凹槽等)经由钻孔、铣削或其他操作被安装到/形成在复合零件250处。在另一个实施方式中,从复合零件250去除材料包括安装这样的附加转位特征210。
61.在步骤310中,在从复合零件250去除材料(例如分离飞边256和/或放置转位一个或更多个转位特征210)之后,使复合零件从铺设心轴110脱模。复合零件250然后继续(未示出)到组装线以进行进一步的制作和组装,同时铺设心轴110返回以清洁并接收用于复合零件的另一个预制件。在一个实施方式中,铺设心轴110也被返工(例如,在脱模、修复等之前,在钻孔或切除过冲到灌封区118中之后,根据需要重新填充有灌封化合物以恢复铺设轮廓112)并运送到开始的铺设起始位置(例如在机翼面板铺设线上)。
62.然后该方法可以继续。例如,并且如本文更详细地描述的,所得复合零件250可以经由转位特征210被转位到组装线中的工位,并且可以在复合零件被转位到该工位时,该工位处对复合零件执行工作,同时。在一些实施方式中,复合零件250通过穿梭机(例如定位板)被悬置或以其他方式被传送通过组装线。复合零件250可以(例如通过定位板上的对应转位单元)被转位到穿梭机。定位板又可以转位到工位,在这种情况下,可以说复合零件是经由定位板被转位到工位的。在任何情况下,转位将复合零件250的至少一部分(和/或定位板)在工位的视界内表征到工位。在进一步的实施方式中,多个转位特征与多个工位和/或
与定位板相互作用。可以针对一个或更多个工位发生转位,直到最终从复合零件250修整了制造余量204(例如,在位于制造余量中的转位特征不再用于组装之后)。在修整之后,复合零件250具有其最终周界202,并且制造余量中的转位特征210已被去除。然后将复合零件250集成到飞行器的机翼组件中。
63.方法300提供优于现有技术的显著优势,因为它使转位特征210能够在铺设期间通过参考心轴110上已经被精确容差的表面特征114来安装到复合零件250中。这消除了为了安装转位特征210而对预制件200进行精确测量的需要,因为借助于表面特征的放置和相对于铺设心轴110的放置,转位特征已经被放置在精确已知的位置。因此,利用铺设心轴110和铺设过程的精确性来避免对下游过程的轮廓扫描和转位的需要。因此,铺设心轴110的精确性不仅被扩展/利用到铺设过程中,而且还包括后硬化过程(例如修整、铣削或钻孔),以在复合零件250脱模之前添加转位特征。因此,多个表面特征114和(通过使用铺设心轴110放置到复合零件250中的)对应形成的转位特征210的精确性关系随着复合零件推进而被承载,这可以使得制作加工步骤能够在同一零件上同时发生。
64.图4示出了一个示例图,该示例图示出了如何在组装线中协调不同的馈送线和组装或铺设线以用于组装例如机翼组件。图4是示出了例示性实施方式中的模式的示例的流程图,该模式被示作针对馈送线490和组装/铺设线491的模式480。模式480提供了与馈送线和生产节拍时间有关的机翼制作的详细示例流程图。对于特定实施方式,描绘了从铺设材料馈送线通过结合操作将机翼集成到机身区段的所有馈送线。此外,由箭头指示的每个步骤是根据基于其馈送的部件的生产节拍时间的期望生产节拍时间来执行的。
65.在本实施方式中,每个馈送线用不同的附图标记490(例如,490-1、490-2等)表示,并且每个组装或铺设线用不同的附图标记491(例如,491-1、491-2等)来表示。更具体地,馈送线490-1向机翼面板铺设线491-1提供铺设材料。馈送线490-2向翼梁铺设线491-5提供铺设材料。馈送线490-3向肋铺设线491-3提供铺设材料,并且馈送线490-4向纵梁铺设线491-2提供铺设材料。铺设线还馈送到其他铺设线中。肋铺设线491-3馈送到肋后制作线491-7中,机翼面板铺设线491-1馈送到机翼纵梁放置线491-4中,而翼梁铺设线491-5馈送到翼梁后制作线491-6中。
66.每个馈送线都显示有生产节拍时间,这有助于其制作的组件的制作。馈送线与它们馈送的组装线之间的生产节拍时间被同步以提供部件到相应一个工位520或多个工位520的准时(“jit”)递送,这些工位使用这些部件(例如,作为消耗品、作为正在制造的产品的输入等)。所得部件沿着组装线500与工位520一起移动并且也在生产节拍时间中前行。馈送线490-1到490-9和/或线491-1到491-9的每个生产节拍时间可以相同,或者一些可以相同,或者全部可以不同。每个馈送线490-1到490-9以该特定线的共同生产节拍行进。
67.每个馈送线的生产节拍时间可以取决于馈送线馈送的组装线的期望生产率。例如,如果肋以每小时一个的速率附接并由200个紧固件附接,那么馈送线每小时应向肋安装工位供应200个紧固件,从而导致紧固件生产节拍时间为3分钟以及每分钟三分之一的紧固件。
68.例如,在本实施方式中,肋铺设线491-3以生产节拍时间7行进并馈送到肋后制作线491-7中。机翼面板铺设线491-1以生产节拍时间3行进并馈送到机翼纵梁放置线491-4中。翼梁铺设线491-5以生产节拍时间5行进并馈送到翼梁后制作线491-6中。
69.肋后制作线491-7以生产节拍时间6行进,机翼纵梁放置线491-4以生产节拍时间2行进,并且翼梁后制作线491-6以生产节拍时间4行进。全部馈送到机翼组装线491-8中,机翼组装线491-8以生产节拍时间1行进,并且还从舱口盖馈送线490-5接收舱口盖、从杂料馈送线490-6接收杂料、从紧固件馈送线490-7接收紧固件,并从密封剂馈送线490-8接收密封剂。机翼面板550在线490-10中的高压釜中被硬化。然后复合零件250在从心轴110分离之前(例如在线490-11中的脱模工位中)被修整并且(在一些实施方式中)被添加转位特征210。修整的余量材料通过下降斜槽490-9从机翼组装线491-8去除。机翼制作完成后,线491-9将机翼移向机身以进行结合。上面讨论的各种线中的每个线都可以以可能期望的任何速率准时地向其馈送的线提供材料和/或部件。下游线的生产节拍时间可能等于也可能不等于向它馈送的一个或更多个线。每个线可能有唯一的生产节拍时间。
70.任何一个组装线(包括馈送线)都可以作为微脉动、全脉动和/或连续的线运行,制造过程从左到右(相对于模式480)行进,各种生产节拍时间被同步以在下游的下一个线处准时递送部件和/或材料。如本文所用,“脉动”是指部件在加工方向上推进通过组装线,然后暂停。部件可以是“微脉动”(该术语在本文中指的是部件在加工方向上推进的距离小于其长度)或可以是“全脉动”(部件推进的距离等于或超过其长度)。作为脉动制作的一部分,组装线中的部件是同步脉动的,并且多个工位可以在脉动之间的同一暂停期间或在脉动本身期间在部件的不同部分上执行工作。换句话说,每个工位同时在机翼面板的一部分上执行工作,使得每个工位在机翼面板沿着轨道推进的暂停期间在不同的部分上执行工作。
71.这种并行处理显著增加了工厂内的工作密度。每个微脉动或全脉动的部件的生产节拍可以相同或不同,或者可以是接收部件的另一条组装线的生产节拍时间的定义分数。例如,用于翼梁铺设材料的馈送线490-2处的生产节拍时间可能与用于机翼面板铺设材料的馈送线490-1处的生产节拍时间不同,而对于经由密封剂馈送线490-8提供的密封剂而言,其生产节拍时间可能不同。在一个实施方式中,生产节拍时间对于各个例示的段是恒定的。
72.如上所述,这里讨论的各个馈送线可以是脉动运行的,也可以是连续运行的。脉动线可以实现微脉动,其中被制作的部件在暂停期间在从工位接收工作之前被推进小于它们的长度;或者可以是全脉动的,其中部件被推进等于它们的长度的量。此外,各种部件(例如,机翼组件、机翼面板、肋、翼梁等)可以由复合零件制作,或者通过金属的增材或减材制造技术制作。例如,在一个实施方式中,肋经由在肋后制作线491-7处金属部件的减材制造来制作,而机翼面板在机翼面板铺设线491-1处被制作为复合零件(例如,预制件)。
73.图4所示和上面描述的模式的各个方面可以在任何制作环境(例如在工厂车间和/或机翼的组装线上)中实现,例如在jit基础上或以其他方式协调组装、移动(例如,脉动和/或连续)和/或递送部件和供应物和/或其他操作的定时。相应地,组装线(例如在图5a至图5f和下面描述的组装线500)的例示性实施方式对应于组装线491-8。然而,即使在实施方式的描述中没有具体提及,与本公开一致的其他组装线和制作工艺也可以实现这样的模式或其任何方面。
74.图5a至图5f描绘了是示例性实施方式中的机翼的示例组装线500的各个方面。组装线500可用于在经由以上图1至图4中提供的技术和系统制作的机翼面板(例如机翼面板550)上执行工作。图5a至图5f的描述以及其中示出的结构、部件和操作是相对于机翼面板
提供的,但适用于任何复合零件。机翼面板550有些笼统地描述,并且可以是上机翼面板或下机翼面板,或者右机翼面板或左机翼面板。在描述特定于特定类型的机翼面板550(例如,上机翼面板)的操作或特征的情况下,机翼面板将被如下表示。组装线500(其俯视图在图5a中示意性地示出)包括轨道510,穿梭机(以一组三个定位板540的形式示出)在加工方向541上沿着该轨道510(例如,从工位到工位以脉动方式或连续地)行进。轨道510包括一个或更多个导轨、辊或其他有助于穿梭机沿着轨道510运动(例如,滚动或滑动)的元件。轨道510能够被安装到地板上、从上方悬置等,这取决于使用它的特定环境。在例示性实施方式中,轨道510被设置在各个工位的上方,并且穿梭机(定位板540)在加工方向上承载机翼面板550。特别是,从图5d中可以看出,定位板540被示为包括适配器543,适配器543与轨道510配合并且能够经由轨道510运动。例如,适配器543可以沿着轨道510驱动定位板540,或者可以使得轨道510能够驱动定位板540。无论哪种方式,该配置旨在概括地包括被设计用于在加工方向541上传送机翼面板550的任何合适的结构方式。在进一步的实施方式中,轨道510包括链传动、机动推车或能够在加工方向541上移动定位板540的其他动力系统(未示出)。
75.一个或更多个定位板540将机翼面板550推进通过通常以520表示的各种工位,这些工位在机翼面板550上执行工作。在图5a中,三个定位板540协作以承载单个机翼面板550。然而,如果合适,可以使用更多或更少数量的定位板540。为方便起见,术语“定位板”在本文中通常是指被构造成在机翼面板550的横向区段(例如弦向区段)上方延伸的单个结构,但是为了方便,该术语在本文中可用于泛指包括多个这样的结构的穿梭机。当两个或更多个定位板540协作以承载诸如机翼面板550之类的部件时,它们可以以维持它们的恒定相对位置的方式彼此联接(未示出),使得仅一个定位板540沿着轨道510被驱动。以这种方式,不同长度的机翼面板550可以被承载通过组装线500,例如通过将合适数量的定位板540联接在一起以支承机翼面板550的整个长度。
76.在一些实施方式中,机翼面板550的(例如位于制造余量中的)转位特征可用于利用支承该机翼面板550的定位板540来对该机翼面板550进行转位。在图5b(图5b对应于图5a中的视图箭头“5b”)的视图中,定位板540示出为包括转位单元542,该转位单元542被配置成与安装在机翼面板550的制造余量554(其可以对应于根据上述制造过程被硬化到机翼面板550中的预制件200的制造余量204)中的对应转位特征对接。在所示实施方式中,转位单元542与转位特征物理联接,其中转位单元542被示为包括被接收在转位特征210-1内的头549,特征210-1被示为通孔。尽管图5b中仅示出了一个转位单元542,但每个定位板540可以包括任何合适数量的转位单元,每个转位单元可以被配置成与机翼面板550的转位特征210联接,例如以使定位板与机翼面板初始对齐和/或维持定位板与机翼面板的对齐。与转位特征210一样,转位单元542可以采用任何合适的构造,并且可以包括不同于实现机械联接的联接装置,诸如磁体等。转位单元可以被构造成与多种不同的转位特征210联接,或者与位置可以从一个机翼面板550到另一个机翼面板变化的转位特征联接,例如以根据需要使定位板540能够与不同的机翼面板联接。
77.在图5a中,组装线500的工位520被示出为包括无损检查或ndi工位524、切除工位526、肋安装工位528和翼梁安装工位530。这些工位和在每个工位上执行的操作以及其他例示性工位会下面更详细地讨论。其他实施方式可以包括与所示那些不同的工位、以不同次序设置的工位、一种或更多种类型的工位中的多个工位等等。例如,在一些实施方式中,紧
固件密封工位用于密封机翼,并且还包括用于安装电气部件、电气设备和/或燃料箱相关系统的工位。
78.如图5a所示并且更清楚地在图5b中所示,在诸如ndi工位524之类的各种工位520处工作期间,机翼面板550通过包括真空联接器548的承载件545(例如,独立可调节的部件,例如伸缩承载件,在本文中也称为弹簧件(pogo))保持悬置在定位板540下方,真空联接器548将可移除的真空连接应用到机翼面板,以便固定到定位板540下方的机翼面板。图5b中的视图示出了四个承载件545,其中三个示出为使其真空联接器548抵靠机翼面板550的上表面574定位,并且其中一个示出为处于缩短的构造中,使得其真空联接器548与机翼面板550的上表面间隔开。简要地参考图5a,其示出了不同数量的承载件545被用于共同支承机翼面板550的三个定位板540中的每一者,其中承载件沿着机翼面板的宽度以直线方式设置。然而,可以使用任何数量和/或构造的承载件545。承载件545对齐以在机翼面板550上的预定位置和高度处各自接触机翼面板550。一旦被设定为期望长度,每个承载件都是刚性的。因此,承载件545(或更具体地是承载件545相对于彼此的对齐以及它们相对于机翼面板550的长度)可以被布置成赋予通过机翼面板550传递的力,并且将期望轮廓544施加到机翼面板550中。因此,定位板540将机翼面板550悬置在其下方,同时将轮廓544施加到机翼面板上。该轮廓544可以是由铺设心轴110赋予机翼面板的轮廓(例如,如图1所示的轮廓112),或特定应用期望的不同轮廓。因此,当定位板540在加工方向541上沿着轨道510推进时,轮廓544是通过将每个承载件545保持在期望高度来施加的,这迫使机翼面板550处的几何形状与轮廓544相对应。
79.如在图5b中可见的,在例示性实施方式中所示的附接机构中,承载件545与机翼面板550的上表面574接合,以在承载件的真空联接器548与机翼面板550之间形成真空夹持。承载件545的长度由致动器546(例如液压或气动致动器,或线性致动器)来控制。例如,承载件545中的一者被示为正在被缩短,如箭头1000所示。承载件545的长度可例如在形成真空附接之前(例如,为了便于真空联接器548的初始对齐)和/或在形成真空附接之后(以便将机翼面板550弯曲成期望的形状和/或在机翼面板上施加期望的轮廓)被调整。在一些实施方式中,致动器546经由控制器620控制。
80.虽然机翼面板550的形状(包括其轮廓和曲率)是在铺设和硬化期间确定的,但在机翼面板已经脱模后可能期望施加和调整轮廓。轮廓施加确保机翼面板550维持期望的形状并且不会呈现不期望的轮廓,例如在其自重下下垂。在一些实施方式中,由定位板540和承载件545施加的轮廓有助于将肋和翼梁安装到机翼面板上,例如通过确保部件与机翼面板中该部件将要被安装到的部分之间的正确对齐。具体地,承载件545将弦向轮廓和展向轮廓两者施加到期望的容差水平。在一个实施方式中(未示出),承载件545能够相对于定位板移动到预定义位置,以便针对各种机翼形状施加轮廓。此外,根据哪种定向对于轮廓施加(和/或随着机翼面板550行进通过组装线500的其他操作)而言是优选的,承载件545所附接的“上表面”574可以是相对于定位板540“右侧朝上”定向的机翼面板550的外部表面,或者可以是倒置的机翼面板的内部表面。
81.在讨论组装线500和由各个工位520执行的操作期间,将间歇性地参考附图(例如,图6至图10)中呈现的各种流程图,这些流程图例示了根据图5a至图5g中所示的部件和操作的方法。图6是示出了例示性实施方式中承载机翼面板550的方法800的流程图。根据方法
800,步骤802包括使定位板540在机翼面板550上方对齐。在一些实施方式中,这包括沿着轨道510驱动定位板540直到其定位在机翼面板550的期望和/或预定横向部分(例如弦向部分)上方。在一些实施方式中,这包括驱动多个定位板540,直到它们各自位于机翼面板550的不同的期望和/或预定横向(例如,弦向)部分上方。在一个示例中,一个定位板540可以沿着轨道510移动直到它位于机翼面板550的与保持静止的另一个定位板540不同的部分上。在一些实施方式中,使定位板540对齐是通过或包括将定位板540转位到机翼面板550来执行的。在一些这样的实施方式中,该转位是通过将定位板540与机翼面板550的一个或更多个转位特征联接来完成的,例如通过将定位板540的转位单元542与机翼面板550的对应转位特征210物理联接。以这种方式,利用机翼面板550对定位板540进行转位可以(例如在该方法的整个后续动作中)维持定位板与机翼面板的正确对齐。
82.步骤804包括在机翼面板550的上表面574与在定位板540下方延伸的弹簧件545的真空联接器548之间形成真空附接,从而将弹簧件545联接到机翼面板550的上表面574。一个实施方式,这包括延伸每个弹簧件545直到弹簧件的真空联接器548物理接触机翼面板550的上表面574。在另一实施方式中,弹簧件从机翼面板550(例如,弦向或展向)的中间系统地附接然后向外移动、从机翼面板上的最轮廓外位置处的弹簧件开始系统地附接,或一次性全部附接等。
83.如下文更详细描述的,弹簧件545沿着机翼面板550的表面的位置可以由多种因素确定,这些因素中的一者是弹簧件以及应力和/或由此赋予的应变力可以在不同的可能构造中协作以对机翼面板施加预定轮廓的方式。然而,还有其他竞争因素。作为一个示例,如下详述,机翼面板550的检查(例如经由无损检查(ndi)扫描)可能需要ndi检查头被定位在机翼面板上的一个或更多个特定位置处,或在机翼面板550上的一个或更多个特定位置上方移动。因为弹簧件可以选择性地缩回,这可以通过暂时缩回弹簧件545以允许ndi检查机翼面板550上的、真空联接器548所连接到的位置,或者通过最初仅将弹簧件附接到机翼面板的、不会干扰ndi检查的位置。作为另一个示例,肋和翼梁到机翼面板550的下表面576(例如,内部表面)的附接可以涉及在机翼面板的上表面574上的对应位置处发生的紧固操作(例如,钻孔)。如此,可定位弹簧件545的位置以便不干扰此类操作。因此,弹簧件545的位置可以优化这些(和/或其他)考虑中的一些或全部。
84.所应用的联接是在真空联接器548与机翼面板550(更具体地说是其表面,例如上表面574)之间抽真空的结果。应用在机翼面板550的一部分上方的真空力的量足以夹持和保持机翼面板,并且也足以弯曲机翼面板并根据期望轮廓544保持它。具体地,承载件545与机翼面板550之间的容积被排空到以下压力:该压力允许真空联接器548周围的大气压力使承载件545可移除地粘附到机翼面板550。在运送期间,包括在脉动和暂停期间,经由承载件545保持应用真空。
85.步骤806包括调整弹簧件545的长度以在机翼面板550上施加预定轮廓。也就是说,在形成真空附接之后,弹簧件545的长度被调整(例如,经由压力、致动器等)以使机翼面板550符合期望的轮廓544。在例示的实施方式中,弹簧件545是可独立调节的。即,取决于每个弹簧件545沿着机翼面板550的长度和宽度的位置(例如,通过手动或激光辅助处理确定),并且取决于期望的轮廓,将弹簧件调整到期望的长度。如果机翼面板550已经符合期望的轮廓,则可以不对一个或更多个弹簧件545的长度执行调整或仅执行轻微调整。另选地,如果
机翼面板550不符合期望的轮廓(例如,不在容差范围内),则调整弹簧件545的长度使机翼面板弯曲或形成轮廓(例如,通过应用期望的应变量和应变方向),以便将机翼面板保持在期望的形状。
86.在一些实施方式中,执行扫描以确定初始机翼面板轮廓。如果机翼面板550最初已经处于期望的(例如预定的)轮廓(跨整个机翼面板或者其一个或更多个部分),则可能不需要施加轮廓的改变。在一些这样的实施方式中,相对于定位板540调整每个弹簧件545的长度(即,更长或更短)会将机翼面板550推和/或拉成期望的轮廓。对每个弹簧件545的长度的调整至少部分地基于机翼面板550与期望轮廓不对齐的程度的确定。即,一些弹簧件545的长度可能需要调整,而其他弹簧件545的长度可能不需要(例如,如果机翼面板550的只有一些区段不与预定轮廓对齐)。弹簧件545的真空联接器548的位置相对于机翼面板550的上表面574精确定位,以确保当弹簧件处于期望长度时,弹簧件施加的轮廓对应于预期。
87.弹簧件545的长度可以动态调整(例如,通过调整应用于控制长度的气动致动器的气动逻辑、调整控制长度的液压致动器等)以对齐弹簧件,以在第一阶段(例如,步骤804)中建立真空附接,然后在第二阶段(例如,步骤806)中施加轮廓。这有利于初始附接期间的长度调整,因为如果基于机翼面板550的预期形状将弹簧件545刚性地设定为特定长度,则如果机翼面板不具有该轮廓,则真空联接器548可能无法形成真空附接(即,因为弹簧件太长或太短)。
88.在一些实施方式中,执行扫描以确定机翼面板550是否在预定轮廓内。这可以在调整弹簧件545的长度时完成,或者在已经调整完所有弹簧件之后完成。
89.然后该方法可以继续,例如以推进机翼面板550,同时施加轮廓,例如通过使定位板540在加工方向541上沿着轨道510移动,和/或例如在各个工位520处,在机翼面板上执行工作,同时施加轮廓。在执行扫描的实施方式中,该方法可以包括在执行工作操作期间或之后的轮廓扫描,例如以确保机翼面板550保持在期望的轮廓中,或换句话说,机翼面板没有由于工作操作而变得与预定轮廓不对齐。
90.回到图5a,沿着轨道510设置的工位520在机翼面板550上执行工作,并且可以彼此同时(或在时间上交叠地)操作,或者与一个或更多个其他工作同步操作,以在机翼面板550的不同区段(例如,在翼根区段577、中长区段578、翼尖区段579等中)处执行不同的任务。在该实施方式中,ndi工位524检查机翼面板550的超出容差状况(例如,内部空隙、异物碎片或fod、边缘分层或不一致等),切除工位526将舱口切入机翼面板550(例如在制造余量549中),肋安装工位528将肋安装到机翼面板550,并且翼梁安装工位530将翼梁安装到机翼面板550。
91.在该实施方式中,如下文将更详细地解释的,在微脉动推进期间将肋附接到机翼面板550。这可以包括同时在每个肋上操作的多个工位,或者在同一时间段期间每个工位在不同的肋上操作的多个工位。翼梁被随后附接,同时机翼面板550被保持在全脉动工位520处。然而,取决于实施方式,翼梁在肋之前被附接,或者可以以全脉动或微脉动过程来安装。使用微脉动或全脉动组件将肋附接到机翼面板550和翼梁。另选地,将机翼面板550降低到随后附接的肋上方的位置,并且翼梁被脉动到机翼面板550。
92.在一个实施方式中,肋和翼梁的安装过程是通过从平行的馈送线(例如借助于分别与图4中的模式480所示的连续肋馈送线491-7和连续翼梁馈送线491-5类似的馈送线)以
jit方式提供肋段和翼梁段来执行的。馈送线以不同的附图标记570(例如,570-1、570-2等)被单个地示出在图5a中。这些馈送线可以在提供的材料或部件、馈送线提供材料或部件所依据的生产节拍时间等方面与模式480中所示的各种馈送线490相同、相似或不同。在一个实施方式中,若干翼梁段可以联接(例如端对端)以形成翼梁。在进一步的实施方式中,存在若干肋安装工位以及一个或更多个紧固件密封工位和多个翼梁安装工位。另一个实施方式使每个翼梁包括在肋的端部拼接在一起的三个段。
93.工位520沿着轨道510设置,并且可以间隔小于机翼面板550的长度或者甚至机翼面板550的一部分的长度。在一个实施方式中,这种布置使得多个工位(例如ndi工位524、切除工位526和肋安装工位528)能够同时或在时间上交叠地在机翼面板550上执行工作。在进一步的实施方式中,工位被间隔开和/或以其他方式被配置成使得一次仅有一个工位在机翼面板550上执行工作。
94.如本文进一步详细讨论的,在行进通过图5a所示的工位520之后,机翼面板550(其可以是上机翼面板,肋和翼梁可以安装到该上机翼面板上)进入板结合阶段,如图5f中所示的板结合工位599,板结合工位599附接另一个机翼面板(其可以是下机翼面板)以形成机翼的机体的完整区段(例如机翼组件)。在机翼面板550在机翼面板结合工位599处停止以进行紧固之后,机翼面板结合阶段单独运行(例如,其自身在整个翼上,而没有其他工位运行)。在一个实施方式中,机翼面板550在板结合工位599处的暂停持续,而其他机翼面板脉动通过工位,直到其他机翼面板已经推进至少它们的整个长度。
95.在所示实施方式中,馈送线570-1至570-6至少部分对应于馈送线491-7、491-4和491-5。馈送线570-1至570-6以准时(jit)为基础向上述各种工位520提供资源和部件,并且它们的操作由控制器560(或附加控制器560)根据期望的生产节拍时间来控制和/或同步。在一个实施方式中,馈送线570-1至少部分地对应于舱口盖馈送线490-5,并且向切除工位526提供新制作的舱孔盖。馈送线570-2向切除工位526提供紧固件。馈送线570-3向翼梁安装工位530提供紧固件。馈送线570-4向翼梁安装工位530提供密封剂。馈送线570-5向肋安装工位528提供紧固件,并且馈送线570-6向肋安装工位528提供密封剂。在进一步的实施方式中,附加/其他馈送线向各种工位提供新制作的肋、紧固件和密封剂、翼梁、下板等。
96.在一个实施方式中,上机翼面板行进通过图5a所示的工位520,并且随后是下机翼面板。如上所简述,下机翼面板不接收肋或翼梁(即,因为这些部件已经安装到上机翼面板)。将变得清楚的是,切除工位(例如切除工位526)在下机翼面板上执行大部分工作,而在上机翼面板上的大部分工作包括安装肋和翼梁。
97.组装线500中的每个工位520被设计成物理联接、成像和/或以其他方式与机翼面板550中的转位特征210交互,或者与本身与转位特征210物理联接的定位板540交互。转位特征210被放置在沿着机翼面板550的期望位置处。在一些实施方式中,转位特征沿着机翼面板550对齐。在一些实施方式中,转位特征不对齐。在一些实施方式中,转位特征是等距间隔的,并且在一些实施方式中,转位特征不是等距间隔。在一些实施方式中,转位特征的数量等于组装线中工位的数量。在一些实施方式中,可以有比组装线处的工位更多或更少的转位特征210。转位特征210被设置在机翼面板550的制造余量554中,该制造余量554在机翼组装到机身的机体中之前被修整掉。
98.在该实施方式中,组装线500中的每个工位520插入、抓握、配合或对齐转位特征
210。除了(或代替)物理(例如机械)联接之外,在一些实施方式中,转位可以通过读取机翼面板上的rfid芯片和/或其他可读识别装置126(例如,条形码等)来促进或伴随。物理联接的例示性示例在图5b中示出,其示出了ndi工位524内的机翼面板550的区段。在ndi工位524的各种结构部件中的是上ndi单元602,其包括上框架614。上框架614被示为包括转位单元622。以类似于上文对定位板540的转位单元542所描述的方式,ndi工位524的转位单元622与机翼面板550的转位特征物理联接,具体地借助于在位于制造余量554中的转位特征210-2中容纳的头624,其中转位特征210-2示出为通孔。同样,尽管图5b中仅示出了一个转位单元622,但每个工位520可以包括任何合适数量的转位单元622,每个转位单元622可以被构造成与机翼面板550的转位特征联接,例如初始对齐机翼面板与工位和/或保持机翼面板与工位的对齐。与转位特征一样,转位单元622可以采用任何合适的构造,并且可以包括不同于实现机械联接的联接装置,例如磁体等。转位单元可以被构造成与各种不同的转位特征联接,或与位置可以从一个机翼面板到另一个机翼面板变化的转位特征联接,例如以使工位能够根据需要与不同的机翼面板联接。
99.在例示的实施方式中,机翼面板550的转位特征210-1被示出为联接到定位板540的转位单元542,而转位特征210-2被示出为被联接到ndi工位524的转位单元622。这旨在说明示例转位配置以便于解释,而不是表明所有实施方式都需要借助于与定位板和工位两者的物理联接来对机翼面板进行转位。在一些实施方式中,一个或更多个工位利用支承机翼面板的定位板进行转位,而不是直接利用机翼面板进行转位。在一些实施方式中,一个或更多个工位利用机翼面板550而不是利用定位板540进行转位。在一些实施方式中,工位利用机翼面板和定位板两者进行转位。在这些实施方式中的任何一个中,定位板也可以利用机翼面板进行转位。
100.当使用rfid芯片(或其他可读识别装置)时,例如除了另一种类型的转位特征之外或代替另一种类型的转位特征,rfid扫描器(或合适的阅读器)可以联接以在工作处进行通信时提供转位。在进一步的实施方式中,定位板540本身与转位特征210、rfid芯片和/或硬止动件或其他特征物理联接以将定位板540转位到工位。在组装期间,定位板540与轨道510联接/安装以用于沿着轨道510移动,并且是脉动的(例如,根据可以或不可以与其他组装线共同共享的生产节拍来微脉动小于机翼面板550的长度)。在一个实施方式中,生产节拍的限制因素是机翼面板550的一部分在特定工位的视界内花费的时间量加上脉动时间。这个时间可以通过改变特定工位的工作视界,或添加附加工位来完成相同的工作(例如多个肋安装工位528而不是只有一个)等进行调整。本文讨论的脉动可以被实现为至少等于转位特征210之间的最短距离的距离(例如,肋之间的间距,或“肋间距”,或肋间距的倍数或分数等)。或机翼面板550的全部长度或部分长度。在肋之间的间距距离和/或肋间距用于脉动长度的实施方式中,其可用于建立微脉动长度。机翼面板550可以连续移动,并被转位到工位520。一旦被转位,工作就由工位520执行。每当转位特征210(和/或rfid芯片)和定位板540配合或以其他方式通信,定位板540就被转位到一个或更多个工位520,并且机翼面板550的位置被转位到由轨道510共享并且工位已知的坐标空间中的位置。在进一步的实施方式中,转位还包括在工位的视界内传送结构(例如轮廓544)的3d特征。例如,rfid芯片或其他识别装置126(例如条形码)可以传送指示正在其上执行工作的复合零件的几何形状的信息。
101.在一个实施方式中,至少根据承载在定位板540上的机翼面板550执行转位,所述
定位板540沿着轨道510移动,所述轨道510包括位于工位520上方的导轨系统。导轨系统可以联接到工位上方的机架或结构(例如天花板)、或联接到地板(例如被嵌入地板内、用螺栓固定到地板等)、或可以联接到工厂的另一部分。机翼面板550已经根据如上所述的精确尺寸被制作在铺设心轴110上。因为铺设心轴110具有精密容差的表面特征,并且因为机翼面板550的预制件120被铺设在那些表面特征上方并与这些表面特征相符,所以机翼面板550包括精确定位在制造余量554中的转位特征210。因此,一旦机翼面板550被转位,并且被悬置在定位板540下方并被推进到工位520,机翼面板550的3d位置和旋转(包括轮廓544)通过转位被传送并且在工位520处被精确地获知。因此,转位可以消除例如在每个工位520处经由探针或稳健光学技术进行全扫描的需要。根据需要,该信息被提供给工位520,作为例如经由rfid芯片提供的信息进行转位的一部分。这允许一条线依次在飞行器的不同零件(例如左机翼面板、右机翼面板、上机翼面板、下机翼面板,甚至在不同飞行器型号的不同零件(例如机翼面板))上工作。因此,在工位520的视界内的机翼面板550的特性作为每个脉动或微脉动的一部分被传送到工位。由于与机身板相比,机翼面板在脉动位置与脉动位置之间具有更多变化,因此机翼面板处的制造余量可能包括大量表面特征以有利于转位。
102.由于执行的精确转位,当转位到工位时,每个工位520处的工具相对于机翼面板550的位置是精确已知的。在一些实施方式中,机翼面板550在工位520处被锁定就位。机翼面板的3d位置和定向然后被建立或转位到任何数控(nc)编程、或在该工位处使用的手动或自动系统中。因此,在机翼面板的每次移动(例如,脉动和/或微脉动)之后可能不需要设置时间或扫描。此外,在现有工位520中添加到机翼面板550或从机翼面板550去除的结构可以添加到系统内的任何机翼面板模型或表示,而无需扫描机翼面板以进行改变。
103.工位520的操作由控制器管理,一般在图5a表示为控制器560。在一个实施方式中,控制器560确定定位板540沿着轨道510行进(例如,基于来自技术人员的输入),并且使用该输入根据存储在nc程序中的指令来管理工位的操作。控制器560可以被实现为例如定制电路、执行编程指令的硬件处理器或其某种组合。
104.以下段落讨论图5a所示的各种工位520的操作。如图5a所示,在组装线500中,三个工位520(具体地是ndi工位524、切除工位526和肋安装工位528)沿着轨道510布置为靠近的足够近,使得机翼面板550随着其在加工方向541上行进可以遇到所有三个工位。更具体地,考虑到机翼面板550从前缘到后缘(例如,翼尖到翼根,如所示实施方式中所定向的)的展向590长度,机翼面板的不同部分可以同时行进通过两个或更多个不同的工位520。例如,机翼面板550被示为定位成使得机翼面板的后部部分(示为根部区段577)与ndi工位524相遇,同时前部部分(示为翼尖区段579)与肋安装工位528相遇,并且中间部分(示为中间长度区段578)与切除工位526相遇。因此,这些工位520中的一个、两个或所有三个可以同时或在时间上交叠地对机翼面板550的相应部分执行操作。在一些实施方式中,并非所有这些操作都必须同时执行,即使机翼面板550的多个部分被定位在每个工位520中。在一个实施方式中,随着机翼面板550的多个部分脉动通过工位,在ndi工位524处执行ndi。因此,ndi工位524内的ndi在任一时间仅在该工位内的机翼面板550的那部分上发生。
105.图5b是例示性实施方式中的ndi工位524的前视图(并且,如上所述,对应于图5a中的视图箭头“5b”),其在检查机翼面板550的过程中示出,其中机翼面板550以横截面示出。图5b图示了可以例如在将肋和翼梁安装到机翼面板上之前实现的检查技术和系统。图5b描
绘了在其下方悬置机翼面板550的定位板540。ndi工位524设置在轨道510处,并在机翼面板550被悬置在定位板540下方时检查机翼面板550。
106.图5b所示的ndi工位524包括上ndi单元602和下ndi单元604。上ndi单元602包括支承件614和框架612,其承载一个或更多个ndi检查头606(示为上ndi检查头608),ndi检查头606被配置成相对于机翼面板550移动并检查机翼面板550的上表面574。ndi工位524的下ndi单元604也被示为包括框架614和支承件616,其承载附加的ndi检查头606(示为下ndi检查头610),以这种方式允许检查头检查机翼面板550的下表面576。为简单起见,ndi检查头606也称为“检查头”或简称为“头”。检查头606可以是可移动的,也就是说,它们可以被配置成相对于上ndi单元602、下ndi单元604和/或机翼面板550移动,或者它们可以是静止的或固定的。例如,在例示的实施方式中,通过方向箭头1002将上检查头608示出为处于相对于机翼面板550的上表面574移动的过程,如通过轨道和/或驱动器或上ndi单元602的任何适当机构(未示出)来实现。一些或所有下检查头610也可以是可移动的,在这种情况下,它们可以是独立可移动的、被配置成作为阵列统一移动等,或者它们可能是静止的。进一步的实施方式可以包括除图5b所示之外的任何数量或配置的检查头。移动检查头可用于在机翼面板550相对于ndi工位524的推进或其他运动之间的暂停期间进行表面检查,例如通过单个地穿过机翼面板550的表面的不同区域部分。当机翼面板550相对于ndi工位524脉动或以其他方式移动时,可使用固定检查头用于表面检查。为了效率,检查头606相对于ndi工位524和/或当机翼面板550推进通过工位520时相对于机翼面板550的位置的布置可以是将检查头设置在关注位置处,例如在更可能发现超出容差状况的位置,例如检查先前机翼面板和/或分析先前机翼面板表明需要或期望进行检查的那些位置,并且不会放置在不太需要检查的位置。可以根据特定应用的期望或需要使用检查头的其他布置。一些实施方式可以包括成对设置在机翼面板550的任一侧上的上检查头和下检查头,例如以执行穿透式检查技术。在一些实施方式中,设置检查头606以检查机翼面板550的整个表面或多个表面。例如,在另一个实施方式中,固定ndi检查头被放置成使得检查发生在脉动期间,并且检查头被设置以覆盖整个表面而无需该头移动。这种设置可以用于上表面和下表面两者,并且可以以比利用移动头的系统更小的复杂性来实现。本文讨论的检查头606可包括超声换能器,超声换能器发送超声能量通过机翼面板550以便表征机翼面板的内部特征。检查头606(例如,上检查头608和下检查头610两者)的操作由控制器(以620示出)管理,控制器操作nc程序以协调检查头的动作,以有利于以脉动回波或穿透式模式扫描机翼面板550。控制器620可以与控制器560接口并与控制器560不同。在一些实施方式中,控制器560可以提供控制器620的上述功能。
107.如上所述,ndi工位524在例示的实施方式中示出为借助于ndi工位的转位单元622物理地转位到机翼面板550,转位单元622的头624被容纳在机翼面板550的转位特征210-2内。
108.定位板540包括伸缩式或可调节长度的承载件或弹簧件545,其包括真空联接器548,该真空联接器548被配置成可移除地附接到机翼面板550的上表面574

从而在真空联接器548与机翼面板550之间形成真空夹持。如上所述,承载件545的长度(例如赋予或施加带机翼面板550的轮廓)由致动器546(例如液压或气动致动器,或线性致动器)控制。控制器620可以协调致动器546的控制。在一些实施方式中,控制器620协调致动器546的控制与ndi
工位524的操作,例如以允许以避免或容纳联接到机翼表面的真空联接器548的方式检查机翼面板550。在一个这样的实施方式中,控制器620通过缩短对应的承载件545来引导定位板540选择性地缩回一个或更多个真空联接器548,以允许ndi工位524的检查头608检查机翼面板550(例如部分582)的上表面574的已经附接到真空联接器630的部分。这在图5b中示出,承载件545中的一者的协调缩短从部分582缩回其真空联接器548,如方向箭头1000所示,同时上检查头608朝向部分582移动,如方向箭头1002所示。例如,部分582的ndi检查完成后,对应的承载件545被延伸,使得其真空联接器548再次真空连接到机翼面板550的上表面574。以类似的方式,机翼面板550的上表面574的被真空联接器548遮挡的其他部分可以被系统地检查。当然,并非所有实施方式都需要这样的配置。例如,在另外的实施方式中,检查头606绕着在ndi检查期间不缩回的承载件545和真空联接器548路由。在进一步的实施方式中,机翼面板550的轮廓根据机翼面板的类型或不同型号的机翼面板的类型而变化,并且因此取决于机翼面板的轮廓,承载件545会延伸到不同的位置/延伸部。
109.在使用定位板540的其他实施方式中,在将机翼面板悬置在定位板下方之前执行经由ndi检查机翼面板550上与定位板接触(例如,借助于弹簧件545和真空联接器548)的位置。
110.图7是示出了被指定为方法820的检查机翼面板的方法的实施方式的流程图。方法820在一系列步骤中进行,包括参考图5b以及在图1至图4和图5a中所示的部件和结构描述的动作。方法820示出为以步骤822开始,步骤822包括将机翼面板550悬置在穿梭机(例如定位板540)下方。在如上所述的一个实施方式中,经由可缩回真空联接器548应用吸力以将机翼面板550保持在适当位置并且将期望的轮廓544施加到机翼面板550上。具体地,真空联接器548的真空联接以及定位板540的不灵活性和弹簧件545的可延伸性允许在机翼面板550上执行轮廓施加。弹簧件545可移除地联接到机翼面板550以便将机翼面板550操纵成期望的轮廓。
111.步骤824包括经由穿梭机将机翼面板550在加工方向上推进通过ndi工位524。在穿梭机是定位板540的实施方式中,这包括沿着轨道510驱动定位板540,如上文针对较早的方法所述,并且可以经由脉动或连续运动技术来执行。在穿梭机采用另一种形式的实施方式中,例如推车、自动导引车(agv)等,该步骤包括沿着导轨或适当的路径驱动穿梭机。
112.步骤826包括在机翼面板550悬置在定位板540下方的同时,经由ndi工位524检查机翼面板550。在一个实施方式中,这包括执行脉动回波技术(例如,经由一个或更多个单独的检查头606),或通过传输技术(例如,经由布置在机翼面板550的任一表面上的成对检查头606)。当超声能量行进通过机翼面板550的厚度时,这些布置检测与预期值的定时差异。这可以包括在ndi工位524处同时操作检查头606的阵列。检测到的定时差异由控制器620分析以确定是否存在需要机翼面板550的返工的超出容差状况。返工可以在ndi工位524下游的专用工位完成。即控制器620基于来自ndi工位524的输入来检测机翼面板550处的超出容差状况,并报告针对返工的超出容差状况(例如,经由提供给技术人员的通知)。在另一个实施方式中,控制器620控制ndi工位524,并控制机翼面板550在加工方向上的推进,并使来自ndi工位的输入与机翼面板550上的位置相关。
113.如上所述,在一些实施方式中,当一个或更多个检查头606检查机翼面板的表面时,检查涉及(例如通过定位板540)选择性地缩回一个或更多个真空联接器548,例如以允
许检查该表面的否则会被真空联接器遮挡的对应部分。在进一步的实施方式中,检查是通过以下方式执行的:通过在机翼面板550的表面上不需要ndi检查的位置处布置承载件545和/或以其他方式放置真空联接器548;通过在将机翼面板悬置在定位板下方之前经由ndi来检查机翼面板上接触定位板540的位置,例如真空联接器548所连接到的上述部分;和/或通过操作检查头606的阵列来实现要执行的整个检查,而无需移动单个检查头等。
114.同样如上所述,ndi工位524可以包括移动的、或固定的、或其组合的ndi检查头606。在一些实施方式中,该方法包括将至少一些检查头设置在关注位置,例如先前检查和/或分析表明需要或期望检查的那些位置。在一些实施方式中,定位检查头以便能够检查机翼面板550的整个期望部分(例如机翼面板550的一个或更多个整个部分,或整个机翼面板)。在ndi检查头固定的一些实施方式中,推进机翼面板550包括:随着固定检查头检查机翼面板的一部分,推进机翼面板经过该固定检查头。在这样的实施方式中,可以说步骤824和步骤826同时或者在时间上交叠地发生,。在ndi检查头是移动的一些实施方式中,推进机翼面板550包括:推进机翼面板经过移动检查头。在一些这样的实施方式中,例如推进机翼面板550包括使机翼面板在加工方向上脉动的那些实施方式中,在脉动之间的暂停期间和/或脉动期间执行检查。在包括检查头阵列的一些实施方式中,该方法包括:使检查头相对于机翼面板550移动,同时操作该阵列。在这些方式中的任何一种中,随着机翼面板550推进通过ndi工位,ndi工位524一次检查机翼面板550的一部分。
115.在一些实施方式中,通过将机翼面板转位到ndi工位来监测机翼面板550相对于ndi工位524的位置,例如借助于各种转位特征和/或rfid芯片,如上所述。在一些实施方式中,将机翼面板直接转位或通过支承机翼面板的定位板转位到工位会将关于机翼面板的信息传送到ndi工位控制器,ndi工位控制器又可以至少部分地基于这些信息来指导机翼面板的ndi检查。在转位特征位于机翼面板的制造余量中的一些实施方式中,通常不检查制造余量。
116.在一些实施方式中,该方法继续图7中未示出的附加步骤。例如,该方法可以通过将机翼面板推进到下一个工位(例如,诸如切除工位526之类的切除工位等)来继续。在机翼面板悬置在定位板下方的实施方式中,这种方法可以将机翼面板推进到下一个工位,同时将机翼面板保持悬置在定位板下方。一些实施方式利用多个ndi工位进行检查,而一些实施方式利用ndi工位(或超过一个ndi工位)进行附加部件的ndi检查。例如,在一些这样的实施方式中,ndi工位在扫描机翼面板的同时扫描加劲肋凸缘,并且附加的ndi工位扫描附接到机翼面板的纵梁。
117.以上,注意到在一些实施方式中,随着机翼面板推进经过ndi检查头,执行ndi检查。无论机翼面板的传送方式如何(例如,经由定位板或其他方式),都可以这样做。图8进一步描绘了在例示性实施方式中检查机翼面板550的方法840。根据图8,步骤842包括:在ndi工位524接收机翼面板550。步骤844包括:在机翼面板移动通过ndi工位期间,经由ndi工位524检查机翼面板550的一部分。机翼面板可以被脉动或连续推进通过ndi工位,在机翼面板移动通过ndi工位期间进行检查。与方法820一样,在方法840中,ndi工位可以包括移动和/或固定的ndi检查头。在一个实施方式中,当机翼面板处于ndi工位时,机翼面板保持悬置在定位板下方。在进一步的实施方式中,ndi工位的移动检查头单独地穿过机翼面板的不同区域部分(经由ndi工位的移动检查头)。以此方式,检查包括:使检查头相对于机翼面板移动,
同时在ndi工位操作检查头阵列。
118.回到图5a,机翼面板550的中间长度区段578被示出为在切除工位526内。广义地,切除工位526被配置成从机翼面板550去除材料,例如在制造余量554内或其他。在一些实施方式中,切除工位526切除机翼面板550的一个或更多个区域,例如以安装开口(例如将在下游工位中使用的舱口),例如以提供对机翼面板(在它们在结合工位处被结合在一起后)之间的内部容积的入口。尽管不是所有实施方式都必须的,但与上机翼面板相反,这种舱口通常安装在下机翼面板中。根据与用垫片填入操作相关的讨论(例如,如关于图16a至图16c和图17a至图17c所示和描述的),在本文中将变得清楚,在一些实施方式中,下机翼面板设有若干舱口,其提供到相邻肋之间的间隔区的入口,例如以有利于机械臂安装垫片。因此,在这样的实施方式中,切除工位526可以在下机翼面板上执行的工作操作比在上机翼面板上执行的工作操作更多。在任一情况下,切除工位526可以将舱口盖和/或门安装到机翼面板550中,以及边缘密封、涂漆和执行紧固件钻孔和安装(如适用于机翼面板的)。在一些实施方式中,制造余量的边缘修整和舱口的修整在不同的工位进行。
119.在所示实施方式中,在本文中为方便起见,机翼面板550的术语“上表面”和“下表面”用于指示机翼面板的相反表面的相对定向,因为机翼面板被悬置在定位板540下方。然而,如此处将变得清楚,附加部件(例如肋和翼梁)可以被安装到机翼面板550的下表面574,因为机翼面板550的上表面576继续由弹簧件545的真空联接器548保持,以生产机翼组件600。因此,在图5a至图5g中被示为机翼面板550下表面的表面变成可以被认为是机翼组件600的内部表面,而被示为机翼面板550上表面的表面变成可以被认为是机翼组件600的外部表面。因此,术语“上表面”和“下表面”不应被解释为限制意义。
120.图5c对应于图5a中所示的组装线500的俯视图,但将定位板540示出为已在加工方向541上推进,使得机翼面板550的翼根区段577位于肋安装工位528内。为简单起见,图5a中的一些方面(例如,各种馈送线等)在图5c中未示出。图5d示出了对应于图5c的视图箭头“5d”的简化侧视图,其中在图5c中可见的一些部件被省略以更好地示出机翼面板550到机翼组件600的正在进行的构造/进展。如上所述,肋安装工位528附接(即,暂时地和/或永久地安装)肋572。为便于解释,肋572在这些视图中以简化形式示出,尽管它们在配置和外观上通常更复杂,如下文部分更详细地描述。
121.图5c还示出,在翼梁安装工位530中,翼梁580已经从馈送线(未示出)推进到工位530。如上所述,翼梁580到翼梁安装工位530的供应可以被协调为及时递送以安装到机翼面板。因此,图5c可以示出刚好在机翼面板550被移动到翼梁安装工位530以安装翼梁580(翼梁580刚好被供应到该工位)之前的组装线500的状态。
122.图5c进一步示出了移动工位552(也称为“从动件”)的使用,其被配置成联接到机翼面板550和定位板540并通过例如沿着可以可移除地安装到机翼面板550上的移动工位轨道551行进跨过机翼面板550来执行工作(例如修整、安装紧固件、应用密封剂等)。虽然不是所有实施方式都需要,但是移动工位552可以在脉动(例如,微脉动)、(例如,在微脉动之间的)暂停期间,或随着机翼面板550行进通过组装线500时机翼面板550的连续运动来执行工作。取决于设计,移动工位552可以与机翼面板550一起“搭乘”(或“跟随”机翼面板550)以用于跨多个工位520的多个脉动,并且可以独立于组装线500的其他工位操作。在这个过程中,在定位板540之间的间隙(例如间隔)的位置和尺寸使得能够放置移动工位轨道551和/或移
动工位552。在进一步的实施方式中,在工厂处设置斜槽和其他互补元件,使得移动工位552在制作过程期间经过这些元件上方或通过这些元件。移动工位552可以沿着返回线(图5c中的547处所示)被移除,并例如在与加工方向541相反的方向上(例如,组装线500的上游)被发送以根据需要被安装在下一个机翼面板上。在进一步的实施方式中,一个或更多个定位板540通过相对于机翼面板550动态地移动来形成“智能桥”,以便提供移动工位552对机翼面板550的更大接近。
123.如上所述,图5d是组装线500的一部分的简化侧视图,示出了在被悬置在一组三个定位板540下方的同时,具有附接肋572的机翼面板550沿着轨道510被运送。如上所述,一个或更多个适配器543可以有利于定位板540沿着轨道510的运动。肋572以合适的角度附接到机翼面板550的下表面576,该角度表示为角度θ。如下文将解释的,在一些实施方式中,肋572竖直对齐并升高到用于附接到机翼面板550(或更具体地,上机翼面板)的下表面576的位置。因此,机翼面板可以以对应于和/或有利于以角度θ安装肋的角度被悬置在定位板下方。这在图5d中示出,其中机翼面板550从后缘或翼根区段577到前缘或翼尖区段579略微向上倾斜。
124.图5d还提供了弹簧件545和真空联接器548的例示性配置的另一视图。在所示实施方式中,真空联接器548能够相对于弹簧件545和定位板540进行角偏转。可以在真空联接器548联接到弹簧件545的点处和/或在弹簧件545联接到定位板540的点处,通过通用类型接头来促进角偏转。角偏转可以在机翼面板的轮廓改变期间适应联接到机翼面板550,以使机翼面板以期望角度(如图所示)悬置等。由于真空联接器的角灵活性,通过将弹簧件调整到适当的长度,机翼面板可以以任何期望的角度被悬置。在进一步的实施方式中,以其他方式构造的承载件545夹持机翼面板550的上表面574(例如,通过夹紧、紧配合等)。如上面详细解释的,可以通过将弹簧件545调整到预定长度来施加期望轮廓,该预定长度对应于在多个弦向和展向位置中的每一者处的轮廓的期望竖直倾角。
125.如上所述,若干因素可确定弹簧件545及其各自的真空联接器548相对于机翼面板550的上表面574的位置,例如以对机翼面板550施加轮廓。在一些实施方式中,一个因素是肋和翼梁附接到机翼面板的方式。例如,弹簧件545和真空联接器548可以放置成使得真空联接器548在上表面574上的位置与机翼面板的下表面576上肋572将被附接到该机翼面板的对应位置间隔开(如图5d视图所示)。例如,可以这样做以允许制作接近肋572安装区,并且可以有利于手动或自动钻孔和紧固件安装以将肋连接到机翼面板。
126.在图5d中,一个肋572被示出附接到机翼面板550的位于肋安装工位528内的部分。被示出附接到机翼面板550的已被推进经过肋安装工位528的部分的其他肋572是当这些部分处于肋安装工位528内时被安装的。虽然示出了四个,但是在实际机翼组件600中肋572的数量可以并且经常更多。图5d和其他附图中机翼面板、肋、翼梁和其他部件仅用于说明目的,并且不一定按比例或轮廓绘制。例如,在这一系列附图中以简化的示意性形式示出了肋572。之后的附图(例如图11a至图11d和图17a至图17c)更详细地示出了例示性肋。实际机翼组件600的肋572的肋构造或数量可与本文所描绘的不同。
127.图5e是对应于图5a和图5c中的组装线500的组装线500俯视图,示出了机翼面板550已经经由定位板540被运送到翼梁安装工位530,在翼梁安装工位530处翼梁580被附接(例如,作为全脉动过程的一部分)。在该实施方式中,翼梁580在肋572之后安装,但在一些
实施方式中,肋572在翼梁580之前安装。图5e示出了每个翼梁(一般以580表示)已由许多单个的翼梁段组装而成,每个翼梁段分别表示为580-1至580-7(然而,除非另外特别指明,附图标记580在本文中用于指代翼梁,以及翼梁段或翼梁区段)。翼梁安装工位530可以从一个或更多个馈送线570(图5e中示出代表性的一个馈送线)接收预组装的翼梁580、或在翼梁安装工位处组装的单个翼梁段或区段(例如580-1至580-7)、或两者。在将翼梁段提供给翼梁安装工位530的实施方式中,翼梁段可以在被安装到机翼面板之前彼此组装,例如形成部分或整个翼梁,然后将该翼梁安装到机翼面板;和/或翼梁段可以作为翼梁的段而安装到机翼面板,从而随着它们单独安装而形成翼梁。还向翼梁安装工位530提供诸如紧固件、密封剂之类的附加部件以促进安装。在安装之后,定位板540将机翼面板550运送回轨道510,并且机翼面板550被进一步运送以接收附加工作。在例示的实施方式中,定位板540以任何合适的方式行进到翼梁安装工位530,所述方式例如被配置成允许沿着方向1004移动到翼梁安装工位530的重定向轨道(未示出)。在安装之后,定位板可以在方向1006经由相同的重定向轨道行进回到轨道510,例如用于沿着轨道510进一步行进(例如朝向板结合工位),或者被引导到另一个轨道,或者沿着不同于轨道510的轨道行进。另一个实施方式具有沿着轨道510设置的翼梁安装工位530,使得定位板540在加工方向上的推进会将机翼面板引入、通过和引出工位。
128.所例示的构造是可以允许选择性地绕过工位520(诸如翼梁安装工位530)的构造的示例。如上所述,在一些实施方式中,肋和翼梁仅附接到上机翼面板,而不附接到下机翼面板。在这样的实施方式中,在可以允许一个或更多个工位520被选择性地绕过的构造(例如将上机翼面板推进到翼梁安装工位530中,但是下机翼面板被推进经过工位)中在运送和/或在机翼面板上执行工作实现效率。在一些这样的实施方式中,下机翼面板可替代地被引导至被构造成专门用于在下机翼面板上而不是在上机翼面板上工作的工位,例如将舱口切入下机翼面板的工位(例如,诸如切除工位526之类的工位)。在这些实施方式中,附加翼梁和/或翼梁段然后被馈送至翼梁安装工位530以附接到沿着轨道510行进的下一个机翼面板550。
129.图5f示出了一个实施方式,其中在翼梁安装工位530处完成工作之后,机翼面板550已经在方向1006上移动回到轨道510,并且准备好在加工方向541上沿着轨道510推进(以脉动或连续方式)到另外的工位520,所述另外的工位520被示出为肋到翼梁附接工位598,以及板结合工位599,在该板结合工位599处,下机翼面板可以结合到肋和翼梁已被附接到的机翼面板上。该操作导致机翼组件600等待安装例如另外的部件和/或电气和其他系统。
130.在图5f中,肋到翼梁附接工位598被示出为设置在轨道510上,而板结合工位599被示出为远离轨道510设置,从而需要机翼面板550在方向1008上移动到板结合工位599。这可以代表这样一种构造,其中仅上机翼面板沿着组装线500的这一部分行进,而下机翼面板已被重定向到另一个轨道(未示出)或工位(例如,通过绕过翼梁安装工位530和肋到翼梁附接工位598,并且改为被递送到板结合工位599以等待结合到上机翼面板)。或者,下机翼面板可以简单地运送通过肋到翼梁附接工位598而不对其执行任何工作操作,从而有效地绕过它。或者,在一些实施方式中,一个或更多个工位520可以被构造成具有多种用途,例如,以在例如上机翼面板上执行某些工作操作,而在下机翼面板上执行其他工作操作。这样的构
造在本公开的范围内。
131.根据上面相对于图5a至图5f讨论的概念、部件、系统和装置,很明显,与本公开一致的组装线500的其他实施方式可以采用不同于具体例示和描述的那些构造的其他构造。例如,一些实施方式可以使用结合机翼面板、肋和翼梁的不同操作次序来生产机翼组件,并且因此可以包括不同次序的各种工位520中的一些或全部工位,或者包括除所示的那些工位以外的工位,或工位520中的多个工位,或还执行工位520的除了其他任务之外的一些或全部功能的工位等。在一些这样的实施方式中,代替在组装线500的例示的实施方式中将翼梁和肋单个地安装到机翼面板(例如上机翼面板),翼梁和肋可以改为彼此附接以形成梯形结构(其中翼梁作为梯的“栏杆”,并且肋形成梯子的“横档”),然后将其安装到机翼面板上。因此,这样的实施方式可以包括将翼梁组装到肋(可以从适当的馈送线向其提供肋、翼梁或翼梁区段和紧固件)的一个或更多个工位,以及将肋和翼梁结构安装到机翼面板和/或将肋和翼梁结构安装到上机翼面板与下机翼面板之间的一个或更多个工位。与组装线500的所示实施方式一样,供应到上述工位的各种部件和结构可以被构造用于jit交付到适当的工位。
132.一个这样的示例如图5g所示,其显示了组装线(表示为组装线500’)的另选构造。图5g大体上对应于图5c和图5e所示的组装线500的俯视图。然而,虽然图5c和图5e所示的组装线构造包括肋安装工位528和翼梁安装工位530,在这两个工位处肋572和翼梁580分别单个地和分开地安装到机翼面板550,图5g中所示的组装线500’此处改为被示为包括不同的工位520,具体地是支承结构组装工位532和支承结构安装工位534。从一个或更多个馈送线570(在图5g中示出代表性的一个馈送线)向支承结构组装工位530供应肋572和翼梁580,以及紧固和/或密封供应物。例如,对应于491-6和491-7的馈送线(如图4所示)可分别准时并以期望的次序向支承结构组装工位532提供翼梁和肋,以用于组装成由588表示的梯状支承结构。翼梁580可以在被提供到支承结构组装工位532之前预先组装或完成,或者可以以单独的翼梁段或区段(未单个示出)的形式提供到支承结构组装工位532,用于与肋572一起组装到支承结构588中。
133.当组装时,支承结构588被(例如,侧向)运送到支承结构安装工位534中,如箭头1014所示,并且被安装到机翼面板550。推车或其他方式的穿梭机可以运送支承结构588,然后可以将其向上升高到机翼面板进行安装。另选地或附加地,机翼面板可以被降低到支承结构588。虽然在图5g的视图中未示出,紧固件和其他供应物可以与支承结构一起提供给支承结构安装工位534,或者经由一个或更多个馈送线或供应线单独提供。因此,图5g可以示出正好在完全组装的支承结构588被递送到支承结构安装工位534以安装到等待的机翼面板550之前的组装线500’的状态。机翼面板550经由定位板540沿着轨道510的运动可以与组装后的支承结构588的提供相协调,使得机翼面板550和支承结构588两者同时被递送到支承结构安装工位534,或者可以准时提供一者或另一者以用于安装等。
134.机翼面板550以及安装有肋572和翼梁580的支承结构588可以行进到板结合工位(例如图5f中所示的板结合工位599),使得另一个机翼面板(例如下机翼面板)可以被安装到组件。上面关于图5g讨论的另选构造可以提供优于组装线500中所示构造的优点,例如通过不涉及相对于轨道510侧向运送机翼面板以便进行翼梁安装(如图5e所示),或者通过将肋和翼梁一起安装而不是分开安装来实现效率等等。
135.参考图5a至图5g和上面描述的中呈现的组装线500中实施的各种部件以及概念和操作,图9是示出了例示性实施方式中经由诸如组装线500之类的组装线制作机翼的方法860的流程图。在步骤862中,将机翼面板550悬置在穿梭机(例如定位板540)下方,该穿梭机将轮廓544施加到机翼面板550上。例如,在一个实施方式中,承载件545经由真空联接器548固接到机翼面板550,并竖直定位以施加轮廓。如上所述,在一些实施方式中,悬置机翼面板550包括利用机翼面板对定位板540进行转位。转位可以是定位板540与安装在机翼面板550中(例如在机翼面板550的制造余量中)的一个或更多个转位特征之间的物理联接(例如,物理地附接到或以其他方式与其建立链接)。附加地或另选地,转位特征可以包含或包括可读识别装置,例如rfid芯片/标签或条形码,并且转位包括用合适的读取器读取识别装置,例如rfid读取器、扫描仪或条形码阅读器等(未示出)。
136.在步骤864中,在施加(例如,如图5b的上表面574所定义的)轮廓544的同时,经由定位板540使机翼面板550在加工方向(例如加工方向541)上推进通过组装线500中的至少一个工位520(并且通常是多个工位520)。例如,定位板540可以沿着轨道510推进,同时承载件545到机翼面板550的真空联接器548被设置在与轮廓544相对应的竖直位置。如上所述,可以通过以下方式施加期望轮廓:通过对齐在机翼面板上的预定位置处接触机翼面板的各个承载件545,并且在此过程期间,机翼面板550可以推进通过在机翼面板上执行ndi的ndi工位(例如ndi工位524)。在脉动之间的暂停期间,或在连续运动期间,机翼面板550被转位到各个工位520。这可以通过将工位520转位到机翼面板550本身的转位特征210来执行(例如上面描述的关于将定位板540转位到机翼面板),或通过将工位520转位到承载机翼面板550的定位板540的转位特征。
137.在步骤866中,将诸如肋572和翼梁580之类的结构部件安装到机翼面板550中,同时施加轮廓544(通过定位板540、承载件545和真空联接器的组合)。这可以包括将肋572和翼梁580共胶接和/或紧固到机翼面板550,同时机翼面板550保持从定位板540处悬置。另选地,它可以涉及将肋572和翼梁580组装到支承结构588中,然后将该支承结构588安装到机翼面板550上,同时机翼面板保持从定位板540处悬置。在一个实施方式中,推进机翼面板550包括使机翼面板在加工方向上脉动(例如,通过全脉动或微脉动),并且在脉动之间的暂停期间执行肋572和翼梁580的安装。在进一步的实施方式中,推进机翼面板550包括使机翼面板在加工方向上连续地移动,并且在机翼面板连续移动的同时执行肋572和翼梁580的安装。
138.虽然未在图9中具体显示,在一些实施方式中,方法860还包括:沿着加工方向布置附加操作工位520以执行各种不同的工作操作,例如安装肋和/或翼梁、将肋和/或翼梁彼此结合和/或结合到机翼面板、执行返工、检查机翼面板、切除/安装舱口等。在一些实施方式中,提供多个工位520以执行相同类型的操作。
139.方法860可以提供优于现有技术的一个或更多个技术优势,例如因为它使机翼面板550或其一部分能够在制作环境中保持到每个工位520的转位,即使机翼面板被运送通过多个工位520以接收工作。即,机翼面板550在运送期间保持被转位到定位板540,这意味着工位520可以快速地将自身转位到定位板540、机翼面板550或两者。此外,将机翼面板550悬置在定位板540下方的技术能够在组装过程期间(例如,由技术人员)对机翼面板550进行更多和更符合人体工程学的接近和检查。
140.图10是描绘在例示性实施方式中将轮廓施加到机翼面板上的方法880的流程图。根据方法880,步骤882包括:将飞行器的机翼面板定位在定位板下方。如上文详细描述的,该步骤可涉及将机翼面板550移动到定位板540下方,定位板540被构造成在机翼面板的横向区段上方延伸,从而经由机翼面板的转位特征(例如,物理转位特征和/或可读识别装置)、硬停止、视觉技术和/或其他处理将机翼面板转位到定位板。步骤884包括在与对应于结构部件(例如肋和翼梁)将附到机翼面板的位置(例如,机翼面板的下表面上的对应位置)不同的位置处,将定位板的弹簧件接合到机翼面板的上表面。如上所述,这被执行以允许制作接近肋或翼梁安装区,例如以有利于手动或自动钻孔、紧固件安装等,从而允许将肋和翼梁被安装到机翼面板上。肋可由金属材料或复合材料制成。如果肋由铝制成,则将一层或多层玻璃纤维或其他材料放置在铝与碳纤维之间的交叉区段处。这可以经由玻璃纤维隔离层片以及机翼面板处将放置肋的区(有时称为“肋板区”)处的密封剂来实现。在一个实施方式中,这包括将弹簧件物理地接合到上表面,并启动真空系统,该真空系统经由弹簧件向机翼面板应用吸力。
141.步骤886包括:在机翼面板被悬置在定位板下方的同时,控制弹簧件的长度以在机翼面板上施加轮廓。弹簧件可独立调节。在一个实施方式中,通过将弹簧件设定为预定长度来控制弹簧件的长度,而在进一步的实施方式中,这包括操作致动器或气压以在每个弹簧件上施加特定长度。当所有弹簧件全部被设定为其期望长度时,机翼面板被保持为符合可安装肋的期望轮廓,前提是各个弹簧件的真空联接器针对特定机翼面板被正确定位。
142.如上所述,在一些实施方式中,执行扫描以确定初始机翼面板轮廓。如果机翼面板已经处于期望轮廓,则可能不需要施加轮廓的改变。在这种情况下,由每个弹簧件应用的保持力可能小于弹簧件主动施加机翼面板轮廓的情况。通过机翼面板的设计参数来确定对于每个弹簧件相对于定位板的长度(即更长或更短)的调整,例如以将机翼面板推和/或拉到期望轮廓。弹簧件的真空联接器的位置相对于机翼面板的上表面精确定位,以确保当弹簧件处于期望长度时,弹簧件施加的轮廓对应于预期。
143.如上所述,在图5a至图5g中,其示出了用于机翼组件的组装线500(或500’)的各个方面,包括当机翼面板550行进通过沿着组装线布置的各种工位520时发生的操作,许多系统、操作和部件(例如,肋572)以简化形式和/或示意性地示出以便于解释。图11a至图11d更详细地示出了在机翼组件600的生产中将附加部件安装到机翼面板550。特别地,图11a至图11d示出了肋572到机翼面板550的安装,这在实施方式中被示为上机翼面板550-1、在肋安装工位528处。因此,为方便起见,机翼面板550在以下部分中可以被称为“上机翼面板550-1”或简称为“机翼面板550-1”。术语“机翼组件”是指当机翼部件(例如机翼面板)、肋和/或翼梁被组装在一起时产生的结构。如下详述,图11a示出了借助于穿梭机将肋572移动到上机翼面板550-1下方的位置,并且图11b和图11b示出了肋被朝向上机翼面板的下表面向上提升以安装到其上。图11d示出了所得机翼组件600,其中肋572被安装到机翼面板550-1,并且一对翼梁580被安装在肋572的任一端。
144.图11a和图11b所示视图大致对应于图5c中的视图箭头“11”,并以弦向截面图示出了借助于弹簧件545悬置在定位板540下方的机翼面板550-1,根据上文提供的解释,弹簧件545经由真空联接器548与机翼面板的上表面574联接。机翼面板550-1(或至少图11a所示的横截面部分)被布置在肋安装工位528内。如以上讨论中详述的,机翼面板550-1可以直接地
或经由支承它的一个或更多个定位板540而被转位到工位520。机翼面板550-1被示出具有被安装到其下表面576的若干纵梁640,纵梁640示出为具有t形横截面。虽然示出了六个纵梁640,但更多或更少数量的纵梁可用于特定的上机翼面板和/或肋572,和/或用于沿着机翼面板的展向长度的特定位置。在组装线的上下文中,例如图5a至图5f中所示的组装线500(和/或图5g所示的组装线500’)中,纵梁640可以在肋安装之前被安装,例如在肋安装工位528上游的任何点处,或者在来自预制件的上机翼面板的初始制作期间提供。
145.尽管多种肋构造是可能的并且在本公开范围内,但是图11a至图11d中的肋572被示出为包括腹板646的细长实心结构,腹板646通过加劲肋648(例如,在将肋固接到机翼面板550之前将轮廓施加到肋上的梁或支架)加强,即,保持在轮廓中。肋572的顶部边缘和底部边缘被成形为遵循肋572将被安装到的机翼面板的相应轮廓,并且设有多个开口或“鼠标孔”650,其大小和位置被设计成容纳例如纵梁640,以及可以被安装的缆线和其他结构(未示出)。为了类似的目的,腹板646还包括从肋的边缘向内定位的多个舱孔652。
146.在图11a中,肋572被推进到工位,并且在一个实施方式中从馈送线(以570表示)进入肋安装工位528,该馈送线可以是肋馈送线(例如肋馈送线491-7),其以准时或jit定时方案将肋572供应到肋安装工位528。更具体地说,在图11a中,肋572在经由穿梭机700(例如,在导轨上推动的手动推车或自动推车、自主导引车(agv)等)运送时保持在竖直定向。如上所述,肋572可以经由准时的馈送线被馈送到穿梭机700,并且可以在脉动之间的暂停期间移动以进入肋安装工位528。在所示的配置中,使穿梭机700以与机翼面板550的加工方向垂直地推进。穿梭机700被示出为由轮702(例如,机动轮)驱动跨过地板710,但可替代地布置在导轨或轨道上等。轮702驱动底盘708,底盘708在方向1008上水平/侧向地平移底盘708,并因此将肋572运送到机翼面板550正下方的位置/定位。穿梭机700可以包括转位特征(未示出)以便于推车相对于肋板安装工位528的转位,以确保在穿梭机推进到机翼面板550下方的位置之前相对于肋安装工位正确定位,和/或当穿梭机推进到工位时该穿梭机(以及肋)相对于上机翼面板550-1的正确定位。这种转位特征可以采用杯锥转位系统的杯和锥体、硬止动件和/或其他构造的形式。底盘708保持一个或更多个致动器704,以及固接到致动器704的支承件706。支承件706被构造成在竖直定向上支撑肋572。致动器704(或其他提升装置)被配置成竖直地驱动支承件706,例如竖直提升肋572以与机翼面板550的下表面576接触。
147.图11b示出了在已经在方向1010上竖直向上驱动以接触上机翼面板550-1的下表面576(例如,到肋板区上)之后的肋572。现在可以更清楚地看到沿肋572的上边缘设置的鼠标孔650的尺寸和位置被设计成容纳纵梁640。肋572与梁640之间在鼠标孔650处的间隙可以比所示更大或更小。在联接到机翼面板期间,肋572被支承件706保持在期望的定向和位置处。尽管本公开在之前的讨论中使用了术语“安装”,但是该术语可以涵盖暂时或永久附接。因此,当肋572首先被引至与机翼面板接触时,联接可以是暂时性的,例如通过将肋572夹紧和/或钉在适当的位置,或者是永久性的,例如通过使用暂时或永久紧固件(例如,通过自动或手动钻孔和紧固件安装技术,在移除穿梭机700之前和/或之后),或者肋572可以在与上机翼面板550-1对齐的同时被永久固接。在一些实施方式中,例如下面参考图16a至图16c和图17a至图17c进一步描述的那些,在肋572已经被暂时紧固到机翼面板之后但在永久安装到机翼面板之前,可以安装垫片以填充肋到机翼面板交界处的间隙。无论哪种方式,一
旦联接到上机翼面板550-1,联接装置将肋572保持在期望位置,因此可以移除穿梭机700。
148.在其他实施方式中,一个或更多个定位板540经由弹簧件545将上机翼面板悬置在下面,弹簧件545形成与机翼面板的真空附接,并通过调节弹簧件的长度(和/或降低定位板540)将机翼面板降低到与肋572接触,而不是将肋572向上升高到机翼面板。其他实施方式可以采用肋572和上机翼面板两者的运动的组合,以便使两个部件接触。在一些实施方式中,肋572在安装翼梁或翼梁段(在该视图中未示出)之后安装,并且翼梁有利于保持轮廓(例如,展向轮廓,而弦向轮廓由肋保持)。具体地,在这样的实施方式中,翼梁580可以防止肋572的侧向(例如,弦向)移位、肋相对于彼此的展向移位、肋572和上机翼面板550-1围绕展向590轴线的扭曲等。此外,在一些实施方式中,支承结构(例如支承结构588)由肋和翼梁组装而成,然后被安装到机翼面板。这样的实施方式可以涉及使用多个穿梭机和/或与穿梭机700相比具有不同构造的穿梭机,以将支承结构运送和/或提升到机翼面板。
149.图11c对应于图11b中的视图箭头11c,并进一步例示了梭700、肋572和上机翼面板550-1之间的关系。图11c进一步说明在该实施方式中,上机翼面板550-1(并且特别是其下表面576)包括对齐特征584,对齐特征584被构造成与肋572处的互补对齐特征586对齐。对齐特征584和586可以是实现肋与上机翼面板550-1对齐的任何结构,例如杯锥结构等。每个肋可能有多个对应的转位特征对。此外,在一些实施方式中,在上机翼面板550-1的制作期间安装对齐特征584作为转位特征210。在将肋572紧固到上机翼面板550-1之前,这些对齐特征有利于肋572的对齐。因此,在一个实施方式中,提升肋572包括将肋572与机翼面板550处的对齐特征584配合。根据需要将肋572以准时(jit)方式从平行组装线/馈送线递送到肋安装工位528。以这种方式,根据需要在脉动环境中依次创建不同的肋以用于放置在机翼组件600中。
150.图11d是机翼组件600的端视图,其包括带有附接肋的机翼面板550(例如,上机翼面板550-1),其中肋572是可见的(即,肋572阻挡了其后面的其他肋的视图)。在例示性实施方式中,沿着组装线运送上机翼面板550-1;例如,经由定位板540,其沿着轨道510传送上机翼面板550-1(现在是机翼组件600的一部分)。机翼组件600可以至少部分地设置在肋安装工位528内,例如图5c中所呈现的视图所示。然而,在图11d所示的实施方式中,翼梁580示出为安装在肋572的任一侧/任一端;因此,机翼组件600可以至少部分地设置在翼梁安装工位530内(例如在图5e中呈现的视图中所示),或设置在肋到翼梁附接工位598内(例如图5f中呈现的视图中所示),这例如取决于翼梁580和肋572的安装次序。
151.根据上面讨论的部件和操作,图12是例示了例示性实施方式中的在机翼组件的生产中将肋安装到上机翼面板中的方法900的流程图。该方法的描述将参考上面讨论的和附图中所示的部件和概念,但是该方法适用于各种设定。步骤902包括将飞行器的上机翼面板550-1悬置在穿梭机(例如定位板540)下方。根据上述许多方法,该步骤可以包括(和/或在此之前)将上机翼面板550-1从铺设心轴脱模,将上机翼面板转位到定位板540,和/或将机翼面板与定位板联接(例如经由弹簧件545的真空联接器548)以保持上机翼面板,同时在上机翼面板上施加轮廓。
152.步骤904包括将肋平移到上机翼面板下方的位置。该步骤可以在机翼面板在通过工位的脉动之间暂停时执行。在一些实施方式中,这包括驱动将肋支承到期望位置的穿梭机(例如推车700,其可以是手动操作的推车、agv或以其他方式配置的车辆)。推车可以根据
nc程序进行控制,并且可以基于轨道/导轨系统进行定位,该系统施加期望定向,或经由雷达或激光雷达、视觉跟踪等在工厂车间处表明期望放置位置的标记。在例示的实施方式中,肋被平移到的位置在上机翼面板上的肋将被安装到的位置的正下方。
153.方法900被示为包括将肋572竖直直立定向的步骤906。在一些实施方式中,在脱模之后,肋572在处于直立位置时被组装或以其他方式处理,例如在夹具或类似框架上,并且因此可能不需要为了安装而直立定向(例如,假设从夹具直接移动到推车700,无需改变其定向)。可以使用夹具以将期望轮廓(例如平坦轮廓)放置或施加到肋上。如上所述,沿着肋的长度延伸的加劲肋在脱模之后联接到肋以将轮廓施加到肋上。在一些实施方式中,肋可以(或变成)在竖直定向之外的方向上定向,例如在组装期间或在被供应到肋安装工位时,使得在安装之前需要竖直直立定向。在一些实施方式中,通过将肋572放置在推车700上来执行定向,然后肋通过支承件706保持在期望的竖直定向。在一些实施方式中,方法900可以包括例如经由馈送线以准时(jit)方式供应肋,该馈送线被配置成具有用于jit递送的合适的生产节拍时间。
154.虽然在例示的实施方式中,“定向”步骤906被示为在“平移”步骤904之后,但这并不是所有实施方式都需要的。在一些实施方式中,“定向”步骤(906)作为“平移”步骤(904)的一部分或至少部分地在“平移”步骤(904)期间执行。在一些实施方式中,在平移之前(例如在将肋572装载到推车700上期间)执行定向。
155.在步骤908中,将肋572放置成与上机翼面板接触。如上所述,这可以通过竖直提升肋来执行,例如通过驱动推车900的致动器904以将肋572升高到与上机翼面板550-1的下表面576接触。在一些实施方式中,这可以通过将上机翼面板降低到与肋接触来执行,例如借助于定位板540的弹簧件545。在一些实施方式中,执行提升肋和降低机翼面板的组合,以便使部件接触。在一些实施方式中,将肋572放置成与上机翼面板550-1接触包括将肋与机翼面板的一个或更多个转位特征配合(例如通过联接对齐特征584和586,如图11c所示)。这可以确保肋572与上机翼面板550-1的最终精确对齐。
156.例如,如图5d所示,在一些实施方式中,肋572可以以一角度(示作安装角度θ)被紧固到机翼面板550或其下表面的至少一个或更多个部分。因此,在肋572竖直(或者换言之,以通常与轨道510和/或地板(表面)710正交的角度)定向、然后向上提升到机翼面板的下表面的制造方法中,通过将机翼面板设置为合适定向(例如通过设置机翼面板使得其下表面以与安装角度θ互补的角度倾斜),可以有利于相对于机翼面板以期望的安装角度θ安装肋。这可以在最初将上机翼面板550-1以合适的定向悬置在定位板下方期间完成,或者弹簧件可以在肋安装程序之前按照被配置成将机翼面板的定向改变成适合安装肋的定向的方式来调整该弹簧件的长度。
157.在步骤910中,在上机翼面板保持从定位板540悬置的同时,将肋572固接到上机翼面板550-1。如本文所用的术语固接涵盖将肋暂时性地保持在适当位置(例如通过大头钉紧固、夹紧和/或其他技术),以及永久安装。在一些实施方式中,肋572在永久安装之前被保持就位,例如以允许将垫片选择性地安装到肋与机翼面板交界处的间隙(如有)中。在一些实施方式中,安装包括驱动或以其他方式安装紧固件通过上机翼面板550-1和肋572。这些操作可以经由安装锁紧螺栓的末端执行器或通过其他装置来执行。在一些实施方式中,为了不妨碍或干扰紧固操作,经由位于肋安装位置之间或当中(但在任何情况下与肋安装位置
不同)的真空联接器548执行真空附接。因此,在这样的实施方式中,真空联接器528被设置在机翼面板550上,使得它们的位置不会干扰诸如由技术人员或自动化执行的肋572的大头钉紧固和/或永久紧固件安装之类的操作。
158.步骤904(平移肋)、步骤908(将肋放置成与机翼面板接触)和步骤910(将肋固接到机翼面板)全部在机翼面板550悬置时和/或在维持肋572竖直直立时执行。方法900的步骤中的一个或更多个或全部在肋安装工位处执行。方法900或其步骤序列可以迭代地执行以将多个肋572安装到同一机翼面板550上。
159.方法900提供优于现有系统和技术的技术优势,因为它能够在机翼面板550上施加轮廓,并且在保持施加轮廓的同时将肋572快速安装到机翼面板中。通过在整个安装过程中保持肋竖直定向,方法900可以在工厂车间和/或组装线上节省劳动力并提高效率。
160.在一些实施方式中,在至少一个肋已经被固接(例如,安装到上机翼面板550-1)之后,翼梁580被固接到肋和机翼面板,例如以封闭机翼面板/肋的前缘部分和后缘部分。在一些这样的实施方式中,翼梁的区段在肋处彼此纵向结合以形成翼梁,从而使肋成为翼梁段之间的拼接的一部分。在一些这样的实施方式中,翼梁580被固接在肋安装工位下游的工位,例如翼梁安装工位,例如图5e和图5f中示出的组装线500的翼梁安装工位530。在一个实施方式中,翼梁580由三个翼梁区段组成,因此存在两个翼梁/肋拼接部。在一些实施方式中,翼梁580和肋572同时固接到机翼面板550,例如在机翼面板550上的两个不同工位处和/或两个不同位置处。
161.肋和翼梁到机翼面板的安装以及彼此之间的安装可以包括任何合适的技术,包括本文公开的技术。方法900的一些实施方式继续,例如将下机翼面板结合到被安装到上机翼面板的肋和翼梁。下面参考图16a至图16c提供了对执行此操作的一种方式的更详细说明,其例示了在机翼组件的组装期间安装垫片的一种方式。
162.在一些实施方式中,在翼梁安装工位的上游存在工位,在该工位处机翼面板被修整到最终生产尺寸(例如,其最终周界)并且制造余量中的转位特征(即,连同制造余量一起)被去除。修整之后是以脉动或连续方式执行的密封和涂漆。在一些实施方式中,在安装肋和/或翼梁之后执行机翼面板到其最终周界的修整(和/或密封和涂漆)。
163.图13是例示了例示性实施方式中组装机翼组件的方法920的流程图,其涉及以上详细讨论的部件、概念和过程,但其集中于在机翼面板悬置在穿梭机下方的同时,将肋和翼梁安装到上机翼面板的方面。因此,步骤922包括将飞行器的上机翼面板550悬置在穿梭机下方,所述穿梭机例如定位板(例如定位板540)。步骤924包括将肋572安装到上机翼面板550-1上。步骤926包括将翼梁580安装到上机翼面板550-1上。步骤928包括将翼梁580紧固到肋572。最后,步骤930包括将下机翼面板550-2结合到翼梁580和肋572。
164.如上所述,各种机翼组件部件的结合可以以与例示的实施方式中所示不同的顺序发生。在一些实施方式中,在安装翼梁(或翼梁区段)之前安装一个或更多个肋。在一些实施方式中,在安装翼梁(或翼梁区段)之前安装所有肋。在一些实施方式中,肋和翼梁同时安装或在时间上交叠地安装,例如在组装线中的多个工位中,和/或在机翼面板上的多个位置处。
165.此外,在一些实施方式中,在将肋固接到机翼面板(例如上机翼面板550-1)之前,将翼梁580(或翼梁区段)结合到肋572,以产生具有水平、开放梯状结构(诸如支承结构588
(在图5g中最佳可见))的机翼组件,然后将上机翼面板和下机翼面板550安装到支承结构588上。图14是示出在这样的实施方式中组装机翼组件的另一方法940的流程图。该实施方式包括在步骤942中将翼梁580结合到肋572。然后在步骤944中将上机翼面板550结合到翼梁580和肋572,或支承结构588的一侧。这个处理可以涉及将上机翼面板550-1悬置在穿梭机(例如在其他示例方法中的定位板)下方,并且将结合后的肋和翼梁的支承结构588升高到位以将该支承结构588固接到上机翼面板。在一些这样的实施方式中,所有的肋和翼梁在与上机翼面板结合之前被紧固在一起;在其他这样的实施方式中,在支承结构588与上机翼面板结合之后,另外的肋和/或翼梁或翼梁区段被附接到机翼组件。在步骤946中,下机翼面板最终结合到结合后的翼梁580和肋572的支承结构588的相反侧以完成机翼组件。
166.如上所述,在用于机翼组件的组装线的某些配置中,可以按照随着机翼面板沿着组装线在加工方向上移动,便于在机翼面板上同时或在时间上交叠地执行若干操作的方式来布置各种工位。例如,图5a示出了同一机翼面板550的不同区段定位在多个工位520(特别地,ndi工位524、切除工位526和肋安装工位528)内的构造。在其他实施方式中,另外的工位520(例如翼梁安装工位530(图5e)、支承结构组装工位532和/或安装工位534(图5g),以及肋到翼梁附接工位598和/或板结合工位599(参见图5f))也可以这样布置。
167.图15是例示同时或在时间上交叠地在机翼面板上执行的多个操作的方面的流程图,并显示了在例示性实施方式中组装机翼或机翼组件的方法960(例如通过将肋和翼梁安装到上机翼面板)。步骤962包括将飞行器的上机翼面板550-1悬置在穿梭机下方,所述穿梭机例如定位板(例如定位板540)。步骤964包括经由设置在上机翼面板处的工位520,在上机翼面板保持悬置的同时,同时或至少在时间上交叠地将一个或更多个肋572和一个或更多个翼梁580(或翼梁580的区段)安装到上机翼面板550。步骤966包括使上机翼面板在加工方向上脉动通过工位520。在一些实施方式中,附加工位520在这些操作期间也在机翼面板上执行操作,所述操作包括安装舱口(在切除工位),将肋附接到翼梁(在肋到翼梁附接工位)等等。在进一步的实施方式中,工位在上机翼面板的脉动之间的暂停期间安装肋和翼梁。在进一步的实施方式中,该方法还包括将下机翼面板固接到被安装到上机翼面板上的肋和翼梁。
168.机翼组件的各个方面(例如将肋和翼梁安装到机翼面板上)可能涉及在机翼面板与一个或更多个肋和/或翼梁之间安装垫片,例如,如果各个部件之间的任何间隙超过特定大小(例如,垫片填充容差阈值)。例如,可以在肋和翼梁已被夹紧和/或钉到位之后、但在肋和翼梁已经在图5a的组装线500中被紧固在一起之前、在已经附接下机翼面板之前或之后执行垫片安装。一旦部件已经被彼此定位并钉/夹紧到位,就用垫片填充各种部件之间的间隙(例如,肋与上机翼面板或下机翼面板之间、翼梁与上机翼面板或下机翼面板之间、肋与翼梁之间等)。
169.图16a和图16b是例示了例示性实施方式中的肋与机翼面板之间的垫片的自动安装的图,具体地是借助于可以可拆除地联接到每个肋的加劲肋的机械臂的末端执行器。更详细地说,如图16a和图16b所示,机翼组件600通过长度可调节的弹簧件545悬置在定位板(未示出)下方,弹簧件545包括真空联接器548,真空联接器548联接到机翼组件的机翼面板550的上表面574。图16a示出了机翼组件600包括上机翼面板(以550-1表示)形式的一个机翼面板550的实施方式,而图16b示出了机翼组件600还包括下机翼面板(以550-2表示)形式
的第二机翼面板550的实施方式。机翼组件600被示出为具有被固接到上机翼面板550-1的下表面576的多个肋572。
170.在一些实施方式中,机翼组件600的联接部件之间(例如肋572与其安装到的机翼面板的表面之间、翼梁580与机翼面板550之间、肋572与翼梁580之间等)可能存在一个或更多个间隙。如果确定间隙超过特定大小,即间隙的一个或更多个维度(例如,宽度、深度、长度等)超过特定阈值(其在本文中也称为垫片填充容差阈值),则将合适大小和构造的垫片安装到间隙中以填充它。在例示的实施方式中,这由机械臂750完成,更具体地由机械臂的末端执行器752完成。末端执行器752在图16a中示出,其包括抓握设备754,该抓握设备754被配置成保持垫片756,例如以安装到已被确定为垫片位置(表示为758)的间隙中。在一些实施方式中,末端执行器752包括用于检查的部件或设备(未示出),例如摄像头、激光器、超声波设备、探针或塞尺等,以便扫描或以其他方式视觉地或物理地检测或接近沿着结合部件之间的接头处的间隙,并且进一步作出确定或能够确定间隙是否超过垫片填充容差阈值并且因此是用于安装垫片756的合适位置(即垫片位置758)。在一些实施方式中,机械臂750包括多个末端执行器752,例如一个末端执行器用于检查而另一个末端执行器用于安装。
171.虽然其他配置是可能的,但在图16a中,机械臂750被示为致动器760和从承载件764延伸的刚体762的运动链。承载件764继而安装在肋572的加劲肋648上。加劲肋648在本文中也称为“支架”。在一些实施方式中,例如如上所述,在将肋安装到机翼面板550之前,将支架648安装到肋572,以用作加劲肋,即用于稳定肋和/或向肋施加期望的(例如平坦的)肋的轮廓。因此,在一些实施方式中,支架648既用作加劲肋又用作机械臂的连接点。在进一步的实施方式中,支架648可以附加地或另选地用作用于在制作和/或组装操作期间移动或以其他方式处理肋的机械或设备的通用连接点。在一些实施方式中,例如,支架是利用螺栓或其他类似紧固件来可移除地附接的。如下文进一步详述,机械臂750的承载件764与肋572的支架648之间的联接是可移除联接,使得机械臂可经由将承载件可拆卸地安装在支架上而与承载件联接和脱离联接764。此外,在例示的实施方式中,所述联接使得承载件764可沿着支架的长度独立地移动,以便于机械臂沿着肋572的长度接近间隙和/或垫片位置758。
172.机械臂750可以从一个支架移动(例如重新定位)到另一个支架,例如通过从第一个支架脱离联接然后联接到第二个支架,以在沿着机翼组件600的不同位置中操作。在图16a所示的实施方式,这借助于推车770来完成。推车770包括一组轮772,该轮772被安装到表面并且被配置成相对于表面(例如地板表面)支承推车主体774。一个或更多个轮772可以被机动化或以其他方式驱动。推车主体774继而支承伸缩式升降机776,伸缩式升降机776被配置成接合并升高或降低承载件764。因此,推车770被配置成定位承载件764以联接到支架648,或在承载件从第一肋572的支架脱离联接之后移动到它可以连接到的第二肋的支架的位置等,例如通过升高或降低升降机776并借助于轮772使推车主体相对于地板表面(和/或肋572)移动其位置的组合。
173.如图所示,推车770还包括控制器778,控制器778可以部分或完全控制推车主体774和/或升降机776的运动,和/或承载件764相对于肋572的支架的联接/脱离联接。控制器778可以整体或部分地控制机械臂750及其末端执行器752的操作。在一些实施方式中,控制器778根据nc程序操作机械臂750以视觉地检查机翼面板550与肋572之间的位置,以确定是否将使用垫片756,以及将使用什么大小的垫片,和/或安装垫片。在其他实施方式中,这些
运动中的一些或全部是远程控制的,例如由操作员或由地板控制器(未示出)控制。因此,可以理解图16a例示了多个操作。例如,推车770和升降机776被示为协作以将承载件764定位成与肋572的支架648接触。此外,从承载件764延伸的机械臂750被示为使其末端执行器752保持垫片756以供安装到垫片位置758中。为了便于解释,以简化的、部分示意性的形式示出了推车770和机械臂750的各种部件。在该视图中未示出诸如从外部电源或集成电源(未示出)向机械臂750和/或推车770提供电力等的布线和接线。
174.图16a还示出了以780示意性表示的垫片馈送线,其在所示实施方式中被配置成供应垫片756以供机械臂750安装。在一些实施方式中,垫片馈送线780被配置成动态制作垫片756以供安装,例如响应于由操作员和/或控制器778提供的信号或通信,基于从末端执行器752接收的输入,该末端执行器752被配置成测量或以其他方式接近在分析期间遇到的每个间隙。
175.因此,可以看出,机翼组件的自动垫片安装的示例操作可以通过接近机翼组件中的位置序列中的每一者来进行,例如,一系列以下位置中的每一者:例如,先前的分析表明垫片位置758存在(或可能存在),或结合在一起的部件之间的每个接头的整体等。在一个示例中,机械臂750的承载件764顺序地与安装到机翼面板550的若干肋572中的每一者的支架648联接,以在由一个或两个相邻肋572界定的空间中执行每个间隙的检测和分析和/或每个垫片位置758的垫片安装。该空间也称为隔间790。如上所述,在这样的示例中,承载件764可以沿着支架648移动以允许检查和/或安装肋572的整个长度,或至少多个肋(或一个肋)的侧面,其限定了安装机械臂750的隔间。在图16a所示的实施方式中,五个肋572(也单个地表示为572-1、572-2、572-3、572-4和572-5)被示出安装到上机翼面板550-1,从而形成六个隔间790(它们仅是单个地表示,如790-1、790-2、790-3、790-4、790-5和790-6)。承载件764被示为联接到肋572-4的支架648,从而允许机械臂750的末端执行器752不仅检查垫片756和/或将垫片756安装到肋572-4的、支架648所安装到的一侧,而且还安装到下一个相邻肋(即肋572-3)的一侧以及间隔790-4中可接近的任何其他位置。因此,通过将机械臂750的承载件764联接到每个肋572的支架648,可以在每个隔间790-1、790-2等中执行垫片安装。在没有承载件764可以联接到的支架648的隔间中,例如图16a中的隔间790-6,间隙检查和/或垫片安装可以通过借助推车主体774和伸缩式升降机776移动机械臂750来执行。在其他实施方式中,可以安装附加支架以允许借助于安装在支架上的机械臂750来进行单独检查和/或垫片安装。在不同的机翼组件中可以有更多或更少的肋(以及相应地更多或更少的隔间)。在一些实施方式中,机械臂750在肋572被抵靠机翼面板放置之前与肋572的支架648联接。
176.在一些情况下,可以从肋572的两侧检测和/或接近垫片位置758,在这种情况下,可以从能够更有效操作的任何一侧执行垫片安装。在一些实施方式中,多个机械臂同时部署在同一个机翼组件上,这(除其他好处外)可以有利于垫片位置中的有效垫片安装,其可以从任一侧填充。在一些这样的实施方式中,单个推车可以有利于多个机械臂中的每一者的定位(和重新定位),例如通过将第一机械臂的承载件提升到位以安装在第一支架上,然后从承载件脱离接合,以将机械臂留在第一支架上,然后移动以接合第二机械臂的承载件,例如以将其移动到位以安装在第二支架上(例如,在不同的隔间中)等。
177.在图16b中,如上所述,机翼组件600被示为还包括下机翼面板550-2。此外,伸缩式
升降机776被示为延伸通过下机翼面板550-2中的接近端口792以便接近支架648,例如将承载件764联接到支架(或从支架脱离联接)。接近端口792可能已经安装在上游工位520处,例如图5a所示的切除工位526。接近端口792的大小被设计成允许机械臂750(包括承载件764)的插入和随后的移除。为了最小化接近端口792的大小,机械臂750可以被延伸、或折叠、或以其他方式对齐成具有用于通过接近端口插入和撤出的最小横截面的构造。另选地,机械臂750的大小和/或构造可以被设计成特别适合通过预定的接近端口大小。下机翼面板550-2被示为包括若干接近端口792,每个隔间一个接近端口,以允许机械臂750被插入然后联接以便在每个隔间中执行检查和/或垫片安装。在一个实施方式中,当机械臂750被设置在隔间内时,限定该隔间的两个肋的侧面被机械臂750检查和/或用垫片填充,这减少了机械臂750与用于插入或移除的接近端口792对齐的次数。
178.在一些实施方式中,图16a和图16b描绘了顺序操作的两个阶段,其中首先执行将垫片756(例如,上垫片)安装到肋572与上机翼面板550-1的下表面之间的垫片位置758(如图16a所示),接着将下机翼面板550-2安装到机翼组件600,接着将垫片(例如下垫片)安装到肋572与下机翼面板550-2的上表面574之间的垫片位置(如图16b所示)。换言之,在这样的实施方式中,在安装上垫片之后安装下机翼面板550-2。在其他实施方式中,图16a和图16b描绘了替代操作,例如,图16a可以表示上述顺序操作的第一阶段,而图16b可以表示在安装任何(上或下)垫片756之前将下机翼面板550-2安装到翼组件600的操作。在任一情况下,机械臂750可借助于推车770沿着机翼组件的长度从一个隔间移动到灵异隔间,以便在每个隔间中执行垫片安装。如上所述,在一些实施方式中,同时在多于一个隔间中部署多个机械臂用于垫片位置检测和/或分析和/或垫片安装。
179.图16c描绘了安装机械臂750的承载件764的肋572的视图,具体地,如图16a所示的肋572-4,并且因此对应于图16a的视图箭头16c。然而,图16c中所示的部件适用于所示实施方式中的任何肋572。图16c中仅示出了机械臂的承载件764,为了清楚起见,并且在该视图中也未示出定位板的部件(例如弹簧件和真空联接器)。图16c提供支架或加劲肋648的例示性示例构造的视图,支架或加劲肋648被示出为抵靠肋572的腹板646安装。更具体地,支架648被示出为与肋572处的转位特征配合,其通常示出为转位特征794。转位特征可以有利于支架648在安装期间与肋572对齐,并且可以采用任何合适的形式,例如腹板646中的通孔,该通孔被配置成容纳紧固件,例如螺栓.。图16c进一步示出支架648包括具有齿798的齿条796,承载件764被齿798夹持或以其他方式可移除地附接至齿798。承载件764被构造成利用齿798以可控和转位的方式沿着支架648来回平移(例如,经由与齿啮合的从动机构,例如小齿轮、蜗轮等)。因此,基于支架648(或相对于支架648)的位置,以及承载件764沿着支架648的位置,机械臂的位置可以相对于肋(例如机械臂的承载件联接到的肋)被转位。虽然不是所有实施方式都需要,但图16c中的支架648还被示出包括可有利于转位的定心特征654,例如通过能够更快速地确定承载件相对于已知参考点的位置。
180.在一个实施方式中,承载件764可操作以经由齿条与齿轮系统沿着支架648驱动机械臂(未示出),其中齿798形成齿条。支架648和/或承载件764的其他实施方式具有不同的构造以使得承载件764能够沿着支架移动。在例示的实施方式中,承载件764也能够如箭头1012所示旋转,以增强机械臂的移动和接近。
181.图16c还示出了在肋572的任一端处安装到上机翼面板550-1的代表性的一对翼梁
580。翼梁580以简化形式示出并且因此未示出包括例如专门的上盖和下盖,所述上盖和下盖的形状被设计成有助于紧固件连接到机翼面板。齿798被示为朝向支架648的端部充分延伸,在该实施方式中,该支架648与它所安装到的肋572相连,以允许承载件764移动到足够靠近翼梁,使得间隙接近和/或垫片安装可以由机械臂在翼梁与机翼面板之间的接头处和/或在翼梁与肋之间的接头处执行。在进一步的实施方式中,支架648有利于套环和/或螺母安装器的轨道安装。这在已经安装了下机翼面板并且只能通过接近端口才能接近的情况下尤其有益。此外,虽然肋572和机翼面板550没有以精确的比例或尺寸示出,但是图16c示出在肋572与上机翼面板550-1的下表面576之间存在多个间隙,例如在代表性垫片位置758处。
182.如上所述,在一些实施方式中,机械臂750执行除垫片安装之外的操作,例如间隙的检测和/或检查以有利于垫片位置758的识别。在一些实施方式中,机械臂执行附加操作,其包括密封、密封剂检查、紧固件安装、紧固件上的轴环或螺母安装、轴环或螺母安装检查等。机械臂750可以经由选择可互换的末端执行器752(例如,其可以在机械臂750的承载件764例如经由接近端口792联接到支架648的同时进行更换)来执行这样的操作,或者用多功能末端执行器752执行,或用多个机械臂750执行,每个机械臂750可以安装并留在支架上的适当位置,在一些情况下,多个这样的机械臂联接到支架。机械臂750可经由基于地板的控制器自动地或远程地操作,该控制器使技术人员能够操作机械臂(例如,经由远程控制)。在完成其工作之后,可以将机械臂750重新附接到推车770并移除。
183.图17a至图17c是机械臂750的立体图,每个机械臂750操作以在设置在两个肋572之间并且由示例机翼组件600的翼梁580一侧界定的隔间790中检查间隙、在垫片位置758中安装垫片756、安装密封剂或轴环/螺母等。在这些附图中描绘的实施方式中,在经由推车(未示出)将机械臂的承载件764放置在支架648上之后,技术人员设置、操作和维护机械臂750。为简单起见,以下讨论假设在这一系列附图的每一者中,机械臂750在相同的两个肋572(分别编号为572-1和572-2)之间的同一隔间790中操作。在图17a中,机械臂750安装在抵靠肋572-1安装的支架648上,并操作其末端执行器752以检查抵靠上机翼面板550放置的肋572,特别是肋572-2与机翼面板的、肋572-2抵靠定位的表面之间的位置。基于检查,机械臂750将在隔间内的垫片位置758处选择性地安装垫片756。在图17b中,与其在图17a中的位置相比,机械臂750的承载件764已经沿着支架648行进到更靠近支架端部的位置,并且示出使用其末端执行器752来检查肋572-2底部附近的位置。在图17c中,机械臂750已经使用其末端执行器752将垫片(未示出)放置在支架648上方的垫片位置758处,其中肋572-1被固接到上机翼面板550。在垫片就位的情况下,紧固件可以安装通过上机翼面板550和肋572-1以将机翼面板固定到肋,或在垫片就位的情况下至少固定到其位于垫片局部的部分。在一些实施方式中,垫片借助于一个或更多个紧固件被紧固就位;在一些实施方式中,由于肋被紧固到机翼面板,垫片代替地以摩擦配合保持就位。
184.考虑到上述部件和概念,图18是例示了例示性实施方式中用于操作机械臂(例如机械臂750)以执行与机翼组件(例如在机翼组件600中)相关的任务的方法920的流程图。步骤922包括将支架648安装到肋572。在一些实施方式中,这在将肋保持或放置成抵靠机翼面板550之前完成,例如在将肋脱模之后和在肋的其他用于安装到机翼面板的准备期间(或之后)。在一些实施方式中,这是在将肋保持或放置成抵靠机翼面板之后完成的。可以通过将
支架与肋572的转位特征(例如,互补的杯锥特征、用于容纳螺栓的通孔等)对齐来有利于支架648的安装。一旦被安装,支架648将期望的轮廓(例如平坦的轮廓)施加到肋572上。在一些实施方式中,支架被可移除地安装。
185.步骤924包括:在支架648已经被安装到肋572之后,将机械臂750联接到支架。在一些实施方式中,这通过将承载件764可拆卸地安装在支架上来执行。在一些这样的实施方式中,部署了配备有伸缩式升降机776的轮式推车770,该伸缩式升降机776被配置成支承承载件,例如用于将承载件移动到合适的定向和/或位置以安装在支架上。机械臂750与支架648的联接可以经由夹紧、吸力、磁铁、与支架上的轨道的机械对齐等来实现。在一些实施方式中,联接被配置成允许机械臂750相对于支架648移动,例如借助于被配置成沿着支架移动的承载件764。在一些这样的实施方式中,支架包括有利于具有承载件的齿条与齿轮系统的齿。随着承载件764和/或机械臂750联接到支架648,机械臂750在机翼组件600的参考系统内的位置(例如,相对于机翼组件的一个或更多个部件,例如机翼面板,或肋,或安装到肋的支架,或翼梁等)是已知的。在那个意义上,将机械臂750联接到支架648可以包括将机械臂相对于支架的位置转位。
186.在步骤926中,一旦被联接,操作机械臂750以在肋到机翼面板的交界处在肋与机翼面板之间安装一个或更多个垫片(即,当机械臂联接到支架648的同时,经由承载件764)。如上所述,这可以包括沿着支架648的长度(例如,通过驱动承载件764)移动机械臂750,以便将机械臂750与肋处的垫片位置对齐,和/或在附加垫片位置的范围内移动机械臂。
187.在方法920的一些实施方式中,经由适当配置的末端执行器来操作机械臂,以检查肋到机翼面板界面,例如检测、检查和/或测量部件之间的间隙。在一些这样的实施方式中,将测量的结果传送到例如技术人员或控制器,以确定特定间隙是否超过垫片填充容差阈值,这可能表示超出容差状况,并因此被认为是垫片位置(垫片安装到该位置)。在一些这样的实施方式中,测量的结果用于选择要安装的合适的垫片,例如,通过大小、尺寸、锥度或其他特性来校正超出容差状况。
188.垫片756可以以任何合适的方式经由垫片馈送线供应。例如,选择的垫片(例如不同锥度和/或大小等)可以存放在机械臂可接近的箱中。在一些实施方式中,动态地制作新的垫片,或例如基于间隙的检查和/或测量来调整(例如,修整)预制作的垫片,然后垫片被递送以插入垫片位置758并准时提供以供放置。
189.该方法还可以包括:在已经安装了垫片756之后,缩回机械臂750,并且将承载件764沿着支架648移动到新的位置以供进一步的垫片安装和/或其他操作。如果完成了将垫片756安装到可从支架648接近的垫片位置758中,则承载件764可以与支架脱离联接,并且移动到新位置(例如到另一个肋的支架)。在一些实施方式中,这通过配备有伸缩式升降机的轮式推车来促进。在一些实施方式中,这涉及通过(例如下机翼面板550-2中的)接近间隙来移除机械臂750。
190.关于以上对图16a至图17c的描述可以理解,方法900可用于包括多种部件和构造的机翼组件600中。例如,尽管在其中一个肋抵靠机翼面板保持的实施方式的上下文中进行了描述,但是该方法可以在包括多个肋抵靠机翼面板保持的机翼组件中迭代使用。换句话说,一旦执行步骤922、924和926以在第一肋与机翼面板之间的垫片位置安装垫片,就可以重复这些步骤以将垫片安装到第二肋与机翼面板之间的垫片位置。方法900还可用于机翼
组件600中,其中多个肋572在其上边缘处保持抵靠机翼面板(例如上机翼面板550-1),并且其中另一机翼面板(例如下机翼面板550-2)抵靠在肋的相反(或下)边缘上。在这样的构造中,下机翼面板550-2可以在垫片安装操作之前或之间被添加到机翼组件。在一个示例中,该方法包括首先针对肋与上机翼面板之间的上垫片位置执行步骤922、924和926,接着将下机翼面板添加到机翼组件,接着针对肋与下机翼面板之间的下垫片位置执行步骤922、924和926。如上所述,在肋与机翼面板之间安装垫片之后,肋可以被紧固(例如安装)到机翼面板。在另一个示例中,该方法包括在上垫片位置和下垫片位置上执行垫片安装,例如在已经放置下机翼面板的构造中。在这些示例中的任一者中,该方法包括:例如通过将机械臂移动(例如,撤回和插入)通过机翼面板(例如下机翼面板)中的接近间隙来重新定位机械臂,例如以将承载件联接到不同肋的支架。
191.现在来看图。参考图19,描绘了代表性飞行器1200的图示,其中可以实施根据本公开的方面生产的机翼面板和/或机翼组件的例示性实施方式。换句话说,飞行器1200是飞行器的示例,该飞行器可以使用根据以下一个或更多个方面生产的复合零件、机翼面板和/或机翼组件形成:图1以及图2a和图2b中所示的例示性制造方法;图4所示的例示性模式;图5a至图5f所示的例示性组装线500;图11a至图11d所示的例示性肋和翼梁安装技术;图16a至图16c和图17a至图17c所示的例示性垫片安装技术;其余附图中所示的一种或更多种方法;和/或上述任何一项。在该例示性示例中,飞行器1200具有附接并延伸到机身1204的任一侧的机翼1202。飞行器1200包括附接到各个机翼1202的发动机1206。设置在机身1204的后端的是尾部区段1208,其包括相对的一对水平稳定器1210以及竖直稳定器1212。机翼1202由结合在一起的上机翼面板550和下机翼面板(未示出)形成,其中肋和翼梁(未示出)的组件至少部分地形成其内部结构。
192.图20是在例示性实施方式中本文讨论的各种部件和系统(或阶段)的框图。具体地,图20描绘了车间1300,其包括以1312表示的清洁室环境中的第一组装线1310和非清洁室环境1316中的第二组装线1314。以1318表示的边界(例如,一个或更多个壁或围合件)将清洁室1312和非清洁室1316环境分开。在铺设1320,转位特征(例如转位特征210)被集成到用于机翼面板的层压件1322(例如预制件200)中。层压件1322在高压釜1324中硬化成复合零件1326。根据本文的实施方式,复合零件1326是机翼面板(例如机翼面板550),更具体地是上机翼面板,但是车间1300可以被配置成制作、加工和以其他方式处理采用除机翼面板之外的其他飞行器部件形式的复合零件。复合零件1326然后被转移到组装线1314,在例示的实施方式中,该组装线被示出为复合零件1326在加工方向1328上行进通过特定于适合上机翼面板的那些系统和阶段的各种系统和阶段。例如,在组装线1314处,修整阶段1330去除多余的材料和/或将附加转位特征安装到复合零件1326中。在脱模1332处,复合零件1326被脱模(例如,从铺设心轴去除),之后经由轮廓施加1334将轮廓施加到复合零件1326上,其中复合零件1326被固接到穿梭机1336(例如一个或更多个定位板540),该穿梭机1336包括承载件1338(例如,包括真空联接器548的长度可调整弹簧件545)。随着复合零件沿着组装线1314推进时,穿梭机1336例如经由承载件1338在复合零件1326上施加轮廓。当复合零件1326行进通过肋安装1340和翼梁安装1342时,肋和翼梁被安装到复合零件1326上。根据需要,由机械臂1344执行肋和翼梁组件的检查以及垫片安装。然后附接下机翼面板1346以形成机翼组件(例如,机翼组件600)。关于车间1300描述的各种系统和阶段可以并入或采用上
述各种工位520的形式。此外,尽管为了简单起见,组装线1314可以包括诸如一个或更多个ndi工位524、切除工位526之类的工位,但并非所有上述工位520都在图20中具体示出。上面关于图20述的其他操作可以并入或采用图4中所示和模式480中所示的一个或更多个馈送器、铺设或组装线的形式,例如,修整1330和脱模1332可以在脱模操作490-11中进行。
193.现在请注意图21,其在例示性实施方式中概括地示出了执行(例如连续)层压和/或超声检查的生产系统的控制部件。控制器1400协调和控制层压机1420的操作以及一个或更多个移动平台1470沿着具有动力系统1462的移动线1460的移动。控制器1400可以包括与存储程序1414的存储器1412联接的处理器1410。在一个示例中,移动平台1470被沿着由动力系统1462连续驱动的移动线1460驱动,动力系统1462由控制器1400控制。在该示例中,移动平台1470包括实用工具连接1472,其可以包括将移动平台1470与外部源的实用工具1440联接的电动、气动和/或液压快速断开装置。在其他示例中,如前所述,移动平台2470可以包括在自动运送工具上的例如心轴和/或其他工具、零件、供应物等等,自动运送工具诸如包括车载设施的自动导引车辆(agv)以及gps/自动导航系统1474。在又一些其他示例中,使用激光跟踪器1450控制移动平台1470的移动。与控制器1400联接的位置和/或运动传感器1430用于确定移动平台1470以及动力系统1462的位置。
194.图22描绘了(例如,连续组装线的)例示性实施方式中的组装线1500在工作区1502沿着移动线布置并被配置成执行各种操作的进展方面的视图。工作区包括用于工具准备1510的工作区,包括清洁工具1504(例如,铺设心轴110),或将涂层和/或灌封化合物应用到工具1504,或修复工具1504,随后工具1504在平台1506上被运送到附加工作区1502。附加工作区包括用于材料应用的工作区1520(例如,执行层压操作的地方)以形成预制件1522(例如预制件200)。预制件1522然后可以经由组装线1500传送到下游工作区,下游工作区包括用于减体积的工作区1530和用于压实的工作区1540和用于模制的工作区1550。减体积和/或压实预制件1522可以包括经由真空袋1532执行的真空压实。模制预制件1522可以经由预固化成型和/或经由工具1504与垫板1542之间的模制的组合来执行。
195.预制件1522进一步移动到将预制件1522硬化成复合零件1564(例如复合零件250,其可以是机翼面板550的形式)的工作区1560,例如在高压釜1562处,用于修整(例如,经由切除器1572)复合零件1564的工作区1570,用于检查(例如,经由ndi机1582)复合零件1564的工作区1580,用于返工的工作区1590,和/或用于表面处理的工作区1595。
196.在一个实施方式中,修整过程可以包括在预制件1522被硬化之前对其进行大量修整,然后在复合零件1564已经形成之后进行更具体的修整。复合零件1564的检查可包括视觉检查以及使用ndi(无损检查)设备的检查。尽管使复合零件1564沿着组装线500返工是可能的,但在许多情况下复合零件1564可能不需要返工。复合零件1564然后在加工方向541上行进通过组装线500。
197.示例
198.在以下示例中,在飞行器机翼的制造和组装系统的上下文中描述了附加过程、系统和方法。
199.更具体地参考附图,可以在如图23所示的方法1600和图24所示的飞行器1602中的飞行器制造和服务的上下文中描述本公开的实施方式。在预生产期间,方法1600可以包括飞行器1602的规格和设计1604以及材料采购1606。在生产期间,飞行器1602的部件和子组
件制造1608和系统集成1610发生。此后,飞行器1602可以通过认证和交付1612以便投入服务1614。当由客户提供服务时,飞行器1602被安排在维修和保养1616(这还可以包括修改、重新配置、翻新等)。可以在方法1600中描述的生产和服务的任何一个或更多个合适阶段(例如,规范和设计1604、材料采购1606、部件和子组件制造1608、系统集成1610、认证和交付1612、投入服务1614、维修和保养1616)期间和/或飞行器1602的任何合适的部件(例如,机体1618、系统1620、内部1622、推进系统1624、电气系统1626、液压系统1628、环境1630)中采用本文所实施的装置和方法。
200.方法1600的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或运营商(例如,客户)执行或执行。出于本说明的目的,系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞行器制造商和主要系统分包商;第三方可能包括但不限于任何数量的销售商、分包商和供应商;运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。
201.如图24所示,通过方法1600生产的飞行器1602可以包括具有多个系统1620和内部1622的机体1618。系统1620的示例包括推进系统1624、电气系统1626、液压系统1628和环境系统1630中的一个或更多个。可以包括任意数量的其他系统。尽管示出了航空航天示例,但本发明的原理可以应用于其他行业,例如汽车行业。
202.如上面已经提到的,在方法1600中描述的生产和服务的任何一个或更多个阶段期间可以采用本文所实施的装置和方法。例如,可以以类似于在飞行器1602服务期间生产的部件或子组件的方式制造或制作对应于部件和子组件制造1608的部件或子组件。此外,一个或更多个装置实施方式、方法实施方式或其组合可以在子组件制造1608和系统集成1610期间使用,例如,通过显著加快飞行器1602的组装或降低其成本。类似地,一个或更多个装置实施方式、方法实施方式或其组合可在飞行器1602服务期间使用,例如但不限于在维修和保养1616期间。因此,本发明可用于本文讨论的任何阶段或其任何组合(例如,规范和设计1604、材料采购1606、部件和子组件制造1608、系统集成1610、认证和交付1612、服务1614、维修和保养1616)和/或飞行器1602的任何合适的部件(例如,机体1618、系统1620、内部1622、推进系统1624、电气系统1626、液压系统1628和/或环境1630)。
203.在一个实施方式中,零件包括机体1618的一部分,并在部件和子组件制造1608期间制造。然后该零件可以在系统集成1610中组装到飞行器中,然后在服务1614中使用,直到磨损使零件无法使用。然后,在维修和保养1616中,该部件可以被丢弃并用新制造的零件替换。可以在整个部件和子组件制造1608中利用本发明的部件和方法以制造新零件。
204.附图中所示或本文描述的各种控制元件(例如,电气或电子部件)中的任一个可以实现为硬件、实现软件的处理器、实现固件的处理器或这些的某种组合。例如,元件可以实现为专用硬件。专用硬件元件可以称为“处理器”、“控制器”或一些类似的术语。当由处理器提供时,这些功能可以由单一专用处理器、单个共享处理器或多个单个处理器(其中一些处理器可以共享)提供。此外,术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专门指能够执行软件的硬件,并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(dsp)硬件、网络处理器、特定应用集成电路(asic)或其他电路、现场可编程门阵列(fpga)、用于存储软件的只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、非易失性存储器、逻辑或某些其他物理硬件组件或模块。
205.此外,控制元件可以被实现为可由处理器或计算机执行以执行元件的功能的指
令。指令的一些示例是软件、程序代码和固件。指令在由处理器执行以指导处理器执行元件的功能时是可操作的。指令可以存储在处理器可读的存储设备上。存储设备的一些示例是数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带之类的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。
206.在以下段落中描述了根据本公开的进一步例示性和非排他性示例。
207.在根据本公开的示例中,提供了一种组装机翼的方法(900),该方法包括:
208.将飞行器的上机翼面板(550-1)悬置(902)在穿梭机(540)下方;
209.将肋(572)平移(904)到所述上机翼面板下方的位置;
210.将所述肋放置成与所述上机翼面板接触;以及
211.在所述上机翼面板保持悬置的同时,将所述肋固接(910)到所述上机翼面板。
212.可选地,将所述上机翼面板(550-1)悬置(902)包括:以与所述肋(572)的期望安装角度(θ)互补的角度倾斜所述机翼面板的下表面(576)的至少一部分。
213.可选地,将所述肋(572)放置成与所述上机翼面板(550-1)接触是通过将所述肋放置成以所述期望安装角度(θ)抵靠所述上机翼面板的所述下表面(576)来执行的。
214.可选地,将所述上机翼面板(550-1)悬置(902)包括:将所述上机翼面板转位到所述穿梭机(540)。
215.可选地,将所述上机翼面板(550-1)悬置(902)包括:将在所述穿梭机(540)下方延伸的承载件(545)与所述上机翼面板的上表面(574)联接。优选地,所述承载件(545)在所述上机翼面板被悬置的同时,将预定轮廓(544)施加到所述上机翼面板(550-1)上,和/或,其中,将所述肋(572)固接(910)到所述上机翼面板(550-1)在所述上机翼面板的所述下表面(576)上的安装位置处完成,并且其中,所述承载件(545)在所述上机翼面板的所述上表面(574)上的、与对应于所述安装位置的位置不同的位置处被真空联接。
216.可选地,使所述肋(572)平移(904)包括:将所述肋移动到所述上机翼面板(550-1)上的、所述肋将被固接到的位置正下方的位置。
217.可选地,使所述肋(572)平移(904)包括:驱动支承所述肋的推车(700)。优选地,所述推车(700)优选地是自主引导车辆(agv)。
218.可选地,穿梭机(540)被配置成使上机翼面板(550-1)在加工方向(541)上以脉动方式推进,并且其中,在脉动之间的暂停期间执行肋(572)的平移(904)。
219.可选地,上述方法还包括:使所述肋(572)竖直直立地定向(906)。优选地,使所述肋(572)定向(906)优选地在使所述肋(572)平移(904)之前执行。更优选地,使所述肋(572)平移(904)的步骤是借助于推车(700)执行的,并且其中在将所述肋装载到所述推车(700)上的同时,执行使所述肋定向(906)。
220.可选地,放置肋(572)包括将肋竖直提升(908)到上机翼面板(550-1)上的、肋将被固定到的位置。优选地,以竖直定向将肋(572)支承在推车(700)上,并且提升(908)包括操作推车的至少一个致动器(704)以提升肋,和/或其中,放置肋(572)还包括朝向肋降低上机翼面板(550-1)。
221.可选地,放置肋(572)包括将肋和上机翼面板(550-1)上的互补对齐特征(584、586)进行配合。
222.可选地,上述方法还包括在固接(910)肋之前将轮廓(544)施加到肋(572)上。优选
地,将轮廓(544)施加到肋(572)上包括将加劲肋(648)紧固到肋。
223.可选地,将肋(572)固接(910)到上机翼面板(550-1)还包括:将肋安装到上机翼面板。优选地,安装肋(572)包括:在上机翼面板保持悬置的同时,使紧固件安装通过肋和上机翼面板(550-1)。
224.可选地,上述方法还包括:将至少一个翼梁(580)固接到上机翼面板(550-1)。优选地,翼梁(580)在将肋(572)固接(910)到上机翼面板(550-1)之后被固接,并且其中,翼梁在肋的边缘部分被固接到上机翼面板,和/或其中,翼梁(580)被固接在翼梁区段中,翼梁区段在肋(572)处彼此纵向结合在一起,和/或其中,肋(572)和翼梁(580)被同时固接到上机翼面板(550-1)。更优选地,上述方法还包括将下机翼面板(550-2)结合到被固接到上机翼面板(550-1)的肋(572)和翼梁(580),优选地还包括:将至少一个翼梁(580)固接到肋(572)。更优选地,在将肋放置成与上机翼面板(550-1)接触之前,将至少一个翼梁(580)固接到肋(572),以产生支承结构(588),甚至更优选地,其中,将肋(572)放置成与上机翼面板(550-1)接触包括:将支承结构(588)放置成与机翼面板接触,并且其中,将肋(910)固接(910)至上机翼面板优选地包括:将支承结构固接到机翼面板。还优选地,上述方法还包括:预定用于固接到上机翼面板(550-1)的肋(572)和翼梁(580)的数量,并且其中,支承结构(588)优选地由预定数量的肋和翼梁产生,和/或其中,支承结构(588)优选地在支承结构组装工位(532)处生产,并且其中优选地,经由至少一个馈送线(570)将肋(572)和至少一个翼梁(580)准时地供应到支承结构组装工位(532)。还优选地,前述方法还包括:经由馈送线(570)将肋(572)准时供应到肋安装工位(528)。
225.可选地,上述方法还包括在平移(904)和放置期间维持肋(572)竖直直立。
226.可选地,上述方法还包括:所述平移(904)、放置和固接(910)是在肋安装工位(528)处执行的。优选地,经由馈送线(570)将肋(572)准时供应到肋安装工位(528)。
227.可选地,在上述方法中,在上机翼面板(550-1)悬置在穿梭机(540)下方的同时,执行平移(904)、放置和固接(910)。
228.可选地,在上述方法中,穿梭机(540)被配置成使上机翼面板(550-1)在加工方向(541)上以脉动方式推进,并且其中平移(904)、放置和固接(910)在脉动之间的一个或更多个暂停期间执行。
229.可选地,在上述方法中,平移(904)、放置和固接(910)迭代执行以将多个肋(572)固接到上机翼面板(550-1)。
230.可选地,上述方法还包括:基于肋(572)与上机翼面板(550-1)之间的间隙的大小,选择性用垫片填充该间隙,以解决超出容差状况。
231.在根据本公开的另一示例中,根据前述方法中的一者组装飞行器的一部分(900)。
232.在根据本公开的另一示例中,提供了一种实施程序指令的非暂时性计算机可读介质,该程序指令在被处理器执行时可操作用于执行组装机翼的方法(900),该方法包括:
233.将飞行器的上机翼面板(550-1)悬置(902)在穿梭机(540)下方;
234.将肋(572)平移(904)到所述上机翼面板下方的位置;
235.将所述肋放置成与所述上机翼面板接触;以及
236.在所述上机翼面板保持悬置的同时,将所述肋固接(910)到所述上机翼面板。在这种介质的优选实施方式中,包括一个或更多个上述方法步骤。
237.在根据本公开的进一步示例中,该方法包括:
238.将飞行器的上机翼面板(550-1)悬置(922)在穿梭机(540)下方;
239.将肋(572)和翼梁(580)安装(924、926)到上机翼面板;和
240.将下机翼面板(550-2)结合(930)到肋和翼梁;
241.其中,安装和结合是在上机翼面板被悬置的同时进行的。
242.可选地,在上述将肋(572)和翼梁(580)安装(924、926)到上机翼面板(550-1)的方法中,包括在安装任何翼梁之前安装一个或更多个肋。优选地,将肋(572)和翼梁(580)安装(924、926)到上机翼面板(550-1)包括在安装任何翼梁之前安装所有的肋。
243.可选地,在上述将肋(572)和翼梁(580)安装(924、926)到上机翼面板(550-1)的方法中,包括将(928)翼梁紧固到肋,其中优选地在将任何肋或翼梁安装(924、926)到上机翼面板(550-1)之前将翼梁(580)紧固到肋(572),以产生支承结构(588),并且其中安装将肋(572)和翼梁(580)安装(924、926)到上机翼面板(550-1)进一步优选地包括将支承结构(588)安装到上机翼面板。
244.在根据本公开的另一示例中,机翼组件(600)根据上述方法中的一者组装。
245.在根据本公开的另一示例中,提供了一种包含程序指令的非暂时性计算机可读介质,当由处理器执行时,所述程序指令可操作用于执行组装机翼的方法(920),该方法包括:
246.将飞行器的上机翼面板(550-1)悬置(922)在穿梭机(540)下方;
247.将肋(572)和翼梁(580)安装(924、926)到上机翼面板;以及
248.将下机翼面板(550-2)结合(930)到肋和翼梁;
249.其中,安装和结合在上机翼面板被悬置的同时进行。在这种介质的优选实施方式中,包括一个或更多个上述方法步骤。
250.可选地,在上述方法中,将肋固接到上机翼面板包括(按以下顺序):
251.将用于机翼组件的肋(572)与用于机翼组件的翼梁(580)结合(942)以产生支承结构(588);
252.将飞行器的上机翼面板(550-1)与支承结构结合(944);以及
253.将飞行器的下机翼面板(550-2)与支承结构结合(946)。
254.可选地,上述方法还包括在结合(944)上机翼面板(550-1)之前,将上机翼面板悬置在穿梭机(540)下方。
255.可选地,在上述方法中,在上机翼面板(550-1)被悬置的同时,将肋(572)与翼梁(580)结合(942)。
256.可选地,在上述方法中,结合(944)上机翼面板(550-1)包括竖直升高支承结构(588)以与上机翼面板接触。
257.可选地,在上述方法中,将肋(572)与翼梁(580)结合(942)包括在结合(944)上机翼面板(550-1)之前,结合机翼组件的所有肋和所有翼梁。
258.可选地,上述方法还包括:在结合(944)上机翼面板(550-1)之后,结合至少一个或更多个肋(572)或翼梁(580)。优选地,在将任何肋或翼梁安装(924、926)到上机翼面板(550-1)之前,将翼梁(580)紧固到肋(572),以产生支承结构(588)。更优选地,将肋(572)和翼梁(580)安装(924、926)到上机翼面板(550-1)包括:将支承结构(588)安装到上机翼面板。
259.在根据本公开的另一示例中,机翼组件(600)根据上述方法中的一者组装。
260.在根据本公开的另一示例中,提供了一种包含程序指令的非暂时性计算机可读介质,所述程序指令在由处理器执行时可操作用于执行组装机翼的方法(940),该方法包括:
261.将用于机翼组件的肋(572)与用于机翼组件的翼梁(580)结合(942)以产生支承结构(588);
262.将飞行器的上机翼面板(550-1)与支承结构结合(944);以及
263.将飞行器的下机翼面板(550-2)与支承结构结合(946)。在这种介质的优选实施方式中,包括一个或更多个上述方法步骤。
264.在根据本公开的进一步示例中,方法(960)包括:
265.将飞行器的上机翼面板(550-1)悬置(922)在穿梭机(540)下方;
266.在上机翼面板保持悬置的同时,经由设置在上机翼面板上的对应工位(520),将至少一个肋(572)和至少一个翼梁(580)同时安装(964)到上机翼面板;以及
267.使上机翼面板在加工方向(541)脉动(966)通过工位。
268.可选地,在上述方法中,脉动(966)还包括使上机翼面板(550-1)在加工方向(541)上行进小于上机翼面板(550-1)的长度。
269.可选地,上述方法还包括在脉动之间的暂停期间,经由多个工位(520)在上机翼面板(550-1)上同时执行工作。优选地,在脉动之间的一个或更多个暂停期间安装肋(572)和翼梁(580)。
270.可选地,在上述方法中,多个工位(520)在上机翼面板(550-1)上同时执行工作。
271.可选地,上述方法还包括将下机翼面板(550-2)固接到被安装到上机翼面板(550-1)的肋(572)和翼梁(580)。
272.在根据本公开的另一示例中,机翼组件(600)根据上述方法中的一者组装。
273.在根据本公开的另一示例中,提供了一种包含程序指令的非暂时性计算机可读介质,所述程序指令在由处理器执行时可操作用于执行组装机翼的方法(960),该方法包括:
274.将飞行器的上机翼面板(550-1)悬置(962)在穿梭机(540)下方。
275.在上机翼面板保持悬置的同时,经由设置在上机翼面板上的对应工位(520),将至少一个肋(572)和至少一个翼梁(580)同时安装(964)到上机翼面板;以及
276.使上机翼面板在加工方向(541)上脉动(966)通过工位。在这种介质的优选实施方式中,包括一个或更多个上述方法步骤。
277.在本公开的另一个示例中,提供了一种用于组装机翼的系统,该系统包括:
278.穿梭机(540),所述穿梭机(540)被配置成将飞行器的上机翼面板(550-1)悬置在所述穿梭机(540)的下方;以及
279.推车(700),所述推车(700)包括:
280.支承件(706),所述支承件(706)被配置成竖直直立地保持用于机翼组件的肋(572);
281.底盘(708),所述底盘(708)被配置成将所述肋(572)平移(904)到所述上机翼面板(550-1)上的、所述肋(572)将被固接到的位置正下方的位置;以及
282.提升装置(704),所述提升装置(704)被配置成将所述肋(572)竖直提升并放置成与所述上机翼面板(550-1)接触。
283.可选地,在前述系统中,穿梭机(540)包括承载件(545),承载件(545)被配置成联接到上机翼面板(550-1)的上表面(574)。优选地,承载件(545)包括长度可调节的弹簧件,和/或其中,承载件(545)被配置成选择性地降低被悬置在穿梭机(540)下方的上机翼面板(550-1)以与由推车(700)保持的肋(572)接触,和/或其中,承载件(545)包括真空联接器(548),该真空联接器被配置成与上机翼面板(550-1)的表面(574、576)联接。优选地,推车(700)是自主引导车辆(agv)。
284.可选地,在上述系统中,支承件(706)被固接到提升装置(704)。
285.可选地,上述系统还包括驱动底盘(708)的轮(702)。
286.在本公开的另一个示例中,提供了一种组装机翼的系统,该系统包括:
287.定位板(540),所述定位板(540)被配置成经由长度可调节的弹簧件(548)将上机翼面板(550-1)悬置在所述定位板(540)下方,所述长度可调节的弹簧件(548)被配置成与所述上机翼面板联接;以及
288.推车(700),所述推车(700)还包括支承件(706),所述支承件(706)被配置成竖直直立地保持肋(572);
289.其中,所述定位板(540)被配置成通过调整所述弹簧件的长度来降低上机翼面板以与所述肋(572)接触。优选地,所述推车(700)是自主引导车辆(agv),所述推车(700)优选地被配置成将所述肋(572)平移到所述上机翼面板(550-1)上的、所述肋(572)将被固接到的位置正下方的位置。
290.在本公开的另一个示例中,根据上述方法(900)中的一者组装飞行器的一部分。
291.在本公开的另一示例中,提供了一种包含程序指令的非暂时性计算机可读介质,所述程序指令在由处理器执行时可操作用于执行用于组装机翼的上述方法(900)中的一者。
292.在本公开的另一个示例中,使用上述系统中的一者制作飞行器的一部分。
293.虽然此处描述了具体实施方式,但本公开的范围不限于这些具体实施方式。本公开的范围由随附权利要求限定。
再多了解一些

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