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用于机架地板龙骨的组装和安装的方法和系统与流程

2022-05-21 14:32:13 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及飞机领域,并且具体地涉及飞机的制造,诸如地板龙骨的安装。


背景技术:

2.在航空工业中,涉及机架组件的运输和组装的操作在固定单元中执行。在每个单元中,结构被扫描和/或转位到该单元,并且然后工具、设备、和/或工人被带到该结构的需要在该单元中作业的那部分。每当新结构被带到该单元时,就发生这种扫描和/或转位的处理。此外,当结构被移动到下一个单元时,其被再次扫描和/或转位到该单元,并且必要的工具、设备和/或工人被带到该结构的需要在该单元中作业的那部分。当前组装方法需要工具、用具和技术人员通过筒端部或门道进入作为机身的一部分的筒部分。用具和工具必须被设置在筒部分内的适当位置。当作业完成时,用具、工具和技术人员必须通过筒端部或门道运出。
3.us 2013/0019446 a1的摘要陈述了:“一种用于通过相对于表示组装级数据模式的机器数据适当地定位多个组装面板来组装飞机机身或机舱的360度部分的系统和方法,使用所述机器靠近所述面板的第二蒙皮边缘钻出全尺寸孔,使用所述机器净修整所述面板的第二边缘,然后使用靠近所述第二蒙皮边缘的所述全尺寸孔作为对准特征,以靠近第一蒙皮边缘将多对面板适当地取向并附接在一起,通过辅助机器与第二蒙皮边缘相对,形成面板对。控制系统可以分开且独立地安装到面板对中,然后面板对可以被连接在一起,靠近第二边缘将全尺寸孔对准,并且靠近第二蒙皮边缘将紧固件插入对准的全尺寸孔。”4.因此,期望具有考虑至少一些上述问题以及其它可能问题的方法和装置。


技术实现要素:

5.本文描述的实施方式提供了连续线组装布局和系统,其使得能够对移动机架组件执行作业,所述移动机架组件在处理方向上脉动或连续移动以横跨对机架组件执行作业的工位的路径。作业可以包括将用于硬化的预成型件铺设成复合部件、在高压釜中硬化复合部件、安装框架、切出用于窗户或门的孔等。特定实施方式涉及制造地板龙骨以及将地板龙骨安装到机身的反转下半筒部分中。这些布置提供了优于现有系统的技术益处,因为它们减少了在工厂地板处制造和组装所需的空间量,增加了吞吐量,并减少了停机时间。
6.一方面,描述了一种用于组装飞机的方法。该方法包括:接收机身的被反转到肋向上取向的下半筒部分;以及将地板龙骨在被反转的同时安装到下半筒部分中。在又一方面中,描述了一种用于制造飞机的一部分的方法。另外地或另选地,该方法包括:经由与每个工位相关联的馈送线将地板梁、肋间支撑件和轨道馈送到工位,并且将地板梁、肋间支撑件和轨道一起组装到地板龙骨中。可选地,该方法包括:通过脉动使地板龙骨行进小于其长度穿过工位,其中,在执行作业之前,工位操作为转位至地板龙骨。可选地,该方法包括;经由与每个工位相关联的馈送线将紧固件、电气设备和管道馈送至工位,并且将紧固件、电气设备和管道安装到地板龙骨中。
7.在另一方面中,描述了一种系统。本公开涉及被构造为用于执行本公开中公开的方法的系统。该系统可以包括:多个工位,其将地板龙骨组件安装到地板龙骨上;轨道,其使地板龙骨在处理方向上脉动穿过工位;以及至少一条馈送线,其与所述工位中的一个工位相关联,所述馈送线可操作地将地板龙骨组件准时提供给所述工位以安装到所述地板龙骨上;地板龙骨组装工位,其被构造成用于将地板龙骨与地板梁和肋间支撑件组装在一起;轨道安装工位,其被构造成用于安装轨道;以及地板龙骨附接工位,其能够操作用于将具有地板梁和肋间支撑件的反转地板龙骨安装到机身的反转下半筒部分中,其中,将所述地板龙骨安装到所述下半筒部分中的步骤包括:在完成状态下将所述地板龙骨安装到所述下半筒部分中。
8.其它示例性实施方式(例如,涉及前述实施方式的方法和计算机可读介质)可在以下描述。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立地实现,或者可以在其它实施方式中组合,其进一步的细节可以参考以下描述和附图看出。
附图说明
9.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,相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。
10.图1示出了由半筒部分制造的飞机。
11.图2描绘了示例性实施方式中的用于工厂的组装环境。
12.图3描绘了示例性实施方式中的用于工厂的组装线。
13.图4是示例性实施方式中的用于将地板龙骨安装到机身的下部部分中的地板龙骨组装线的框图。
14.图5是示例性实施方式中的用于将地板龙骨安装到机身的下部部分中的地板龙骨组装线的框图。
15.图6示出在示例性实施方式中的机身的下部部分的反转。
16.图7示出示例性实施方式中的机身的横截面。
17.图8是示出了在示例性实施方式中的利用图4的地板龙骨组装线的方法的流程图。
18.图9是示出了示例性实施方式中的节拍时间组装的方法的流程图。
19.图10概括地示出了示例性实施方式中的生产系统的控制组件。
20.图11是示出示例性实施方式中的制造地板龙骨的方法的流程图。
21.图12是示出制造机架的一部分的方法的流程图。
具体实施方式
22.附图和以下描述提供本公开的特定示例性实施方式。因此,应当理解,本领域技术人员将能够设计尽管在本文中未明确描述或示出但体现本公开的原理并包括在本公开的范围内的各种布置。此外,本文描述的任何示例旨在帮助理解本公开的原理,并且将被解释为不限于这种具体陈述的示例和条件。因此,本公开不限于以下描述的具体实施方式或示例,而是由权利要求限定。
23.本文所讨论的机架组件可以由金属制造或者可以制造为复合部件。复合部件(诸如碳纤维增强聚合物(cfrp)部件)最初被铺设为多个层(一起被称为预成型件)。在预成型
件的每个层内的各个纤维彼此平行地对准,但是不同的层表现出不同的纤维取向,以便沿着不同尺寸增加所得到的复合部件的强度。预成型件包括粘性树脂,该粘性树脂固化以使预成型件硬化成复合部件(例如,用于飞机中)。已经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”。其它类型的碳纤维包括没有用热固性树脂浸渍但可以包括增粘剂或粘合剂的“干纤维”。在固化之前用树脂灌注干纤维。对于热固性树脂,硬化是被称为固化的单向处理,而对于热塑性树脂,如果再加热,树脂达到粘性形式。
24.现在转到图1,描述了可以实现示例性实施方式的飞机10的视图。在该示例性示例中,飞机10具有附接至机身12的右机翼15和左机翼16。发动机14中的每一个附接到右机翼15和左机翼16。已知飞机10的实施方式具有附加发动机14和不同发动机布置。机身12包括尾部18和鼻部38。水平稳定器20、水平稳定器21和垂直稳定器23附接到机身12的尾部18。飞机10是机身12的大部分由多个半筒部分24形成的飞机的示例,在图2中部分地示出了其制造。当附接在一起时,多个半筒部分24形成机身12的大部分。
25.如上所述,机身12由多个半筒部分24制成。半筒部分24被构造为上半筒部分40或下半筒部分42,其最终连接在一起以形成全筒部分44。图1示出了多个全筒部分44,包括44-1、44-2、44-3、44-4、和44-5。为了完整性,使用上半筒部分40-1和下半筒部分42-1制造全筒部分44-1,使用上半筒部分40-2和下半筒部分42-2制造全筒部分44-2,使用上半筒部分40-3和下半筒部分42-3制造全筒部分44-3,使用上半筒部分40-4和下半筒部分42-4制造全筒部分44-4,并且使用上半筒部分40-5和下半筒部分42-5制造全筒部分44-5。全筒部分44-1、44-2对应于视图a-a,并且示出全筒部分44被连续紧固到机身12中。下半筒部分42-3有时被称为翼盒,因为机翼附接至该部分。
26.除非另外特别描述,所有上述半筒部分(例如,上半筒部分40和下半筒部分42)将总体称为半筒部分24。如图1所示,每个半筒部分24包括以框架间距147隔开的一个或更多个框架146,该框架有助于限定半筒部分24的内模线放样60和外模线放样62。在一些实施方式中,半筒部分24包括硬化的复合蒙皮部件或金属蒙皮部件,诸如等待安装窗围145和门围145-1(视图a-a)和框架146以增强刚性。
27.图2示出了示例性实施方式中的组装环境100。组装环境100包括有助于飞机(诸如飞机10)的有效且可重复制造的机器和工具的布置。组装环境100已经被增强,以能够在连续的微脉动和/或脉动组装线上制造和组装大型机架组件,诸如用于机翼面板或机身的部分的那些机架组件。这使得结构的需要作业的部分能够被带到工人、工具和设备,而不是要求工人、工具和设备被带到结构中或进入结构中。组装环境100通过减少在机架的组装期间消耗的非增值时间的量提供了显著益处,同时还通过增加作业密度减少了工厂空间的占用量。实施方式具有作为飞机模型的复合蒙皮部件的半筒部分24和作为沿着组装环境100连续行进的金属蒙皮部件的另一半筒部分24。
28.处理跟踪服务器102通过存储器104和控制器106来跟踪和/或管理组装环境100的操作,在所示的实施方式中,控制器106包括组装线110、120。组装线110操作以对上半筒部分116和下半筒部分118执行组装操作。组装线120操作以对上半筒部分126和下半筒部分128执行组装操作。组装线110与120之间的一个差异是组装线110被构造成用于组装非圆柱形半筒部分,而组装线120被构造成用于组装圆柱形半筒部分。通常,组装线110和120的操作是相同的,并且将使用参考在两个组装线110、120中发现的组件的参考标号,例如,工位
114、124,其中,工位114位于组装线110内并且工位124位于组装线120内。当提及组装在组装线110、120中的组件时,使用类似方法。例如,上半筒部分116在组装线110中被组装,而上半筒部分126在组装线120内被组装。类似地,下半筒部分118在组装线110中被组装,而下半筒部分128在组装线120内被组装。当两条组装线110、120之间的差异相关时,将在此提供解释。
29.如本文进一步讨论的,处理跟踪服务器102指导组装环境100中的一个或更多个工位114、124的操作。在该实施方式中,处理跟踪服务器102包括存储器104,该存储器存储用于操作组装线110、120的一个或更多个数控(nc)程序。处理跟踪服务器102的控制器106可以进一步处理来自工位114、124和/或组装线110、120的反馈,并且基于该反馈向工位114、124提供指令或向操作者报告。
30.在一个实施方式中,与相应工位114、124相关联的rfid读取器或其它转位组件115、125使得转位动作能够直接向工位114、124提供指令。所述指令用于上半筒部分116、126和下半筒部分118、128在工位114、124的范围114-1、124-1内的部分。在这种实施方式中,可以在控制器106与特定工位114、124之间传递指令。控制器106可以实现为例如定制电路、执行编程指令的硬件处理器或其一些组合。存储器104存储用于操作控制器106的指令,并且存储数字数据。
31.在该实施方式中,组装环境100包括用于制造机身12的在其长度上表现出非均匀截面的多个部分的组装线110,并且还包括用于制造机身12的在其长度上表现出大致均匀截面的多个部分的组装线120。组装线110分别处理上半筒部分116和互补的下半筒部分118。组装线120分别处理上半筒部分126和互补的下半筒部分128。当上或下不相关时,上半筒部分116和下半筒部分118在本文中有时一起称为半筒部分117,而上半筒部分126和下半筒部分128在本文中有时一起称为半筒部分127。弓形部分119是指任何类型的筒部分,包括半筒部分117、127、四分之一筒部分和三分之一筒部分,具有或不具有均匀的横截面。
32.半筒部分117、127对应于在通过组装环境100处理之后的半筒部分24。本文所讨论的组装线110、120可以进一步操作以制造多组半筒部分117、127或其它弧形部分119。
33.组装线110被构造有工位114,所述工位114能够容纳具有更奇特形状(诸如锥形的)的上半筒部分116和下半筒部分118、以及鼻部38或尾部18附近的其它弓形部分119。与组装线110相关联的工位114呈现较宽范围的运动,以便适应这些半筒部分117和非均匀截面弓形部分119的锥形特性。
34.组装线110还包括轨道112,上半筒部分116和下半筒部分118沿着轨道112在处理方向199上行进。轨道112包括驱动系统113以使半筒部分117沿着轨道112前进。轨道112使半筒部分117在处理方向199上到达在处理方向199上连续布置的工位114、124处的工具和设备(未示出)。
35.轨道112可以包括具有滚轮、轨道或一组轨道(未示出)等的一系列离散支柱,并且轨道112处的机架组件可以在处理方向199上递增地脉动跨过工位114、124。工位114、124连续地对准,并且半筒部分117或弓形部分119连续地行进穿过工位114、124。虽然仅示出了几个工位114、124,但是考虑许多工位,因为工位114、124可以被构造成执行多个操作,诸如但不限于脱模、安装窗围、安装门围、修整制造过量件、安装框架、切出窗制造过量件或以其它方式去除材料、ndi检查、边缘密封、切出门制造过量件、安装窗和安装门。一些工位114、124
可以执行多个上面列出的任务,而其它工位114、124专用于单个任务。
36.在一个实施方式中,工位114、124被间隔开并且被操作,使得由多个工位对机身12的上半筒部分116同时执行作业。对于下半筒部分118同样如此。在另一实施方式中,至少部分基于半筒部分117或弓形部分119被制造的节拍时间,以作业密度布置工位114。对于关于上半筒部分126和下半筒部分128的工位124也是如此。即,至少部分基于用于半筒部分127或弓形部分119被制造的节拍时间,以作业密度布置工位124。
37.组装线110处理上半筒部分116并且将其递送到组装台320(例如被构造为冠部模块附接工位),用于附接冠部模块364。组装线110处理下半筒部分118,以便递送到组装台330(例如被构造为地板龙骨附接工位),以便接合到客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324。
38.以大致相同的方式,工位124间隔开并且在组装线120中操作以沿着具有驱动系统113-1的轨道122处理上半筒部分126和下半筒部分128(即,半筒部分127)。组装线120处理上半筒部分126,并且将其递送到组装台321以接合到冠部模块364,并且处理下半筒部分128,所述下半筒部分128被递送到组装台331以接合到客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324。应当理解,用于上半筒部分116的冠部模块与用于上半筒部分126的冠部模块不同,因为上半筒部分126被表示为圆柱形的并且比上半筒部分116更长,但是为了便于理解,这两个冠部模块在此将被称为冠部模块364。类似地,无论参考哪个下半筒部分,客舱地板龙骨都被称为客舱地板龙骨326并且货舱地板龙骨都被称为货舱地板龙骨324,地板龙骨在本文中在随后的图中总体被称为地板龙骨365(图5)。
39.组装线120包括轨道122,上半筒部分126和下半筒部分128以与上面针对组装线110描述的方式类似的方式沿着轨道122在处理方向199上行进。组装线120还包括具有转位组件125的工位124。工位124、转位组件125和轨道122可以以与组装线110的类似叙述组件类似的方式实现。然而,这些工位124的不同之处可能在于它们可以更紧密地符合正在其上作业的上半筒部分126和下半筒部分128中的每个。上半筒部分126和下半筒部分128之间的横截面变化小于上半筒部分116和下半筒部分118之间的横截面变化。如上所述,组装线120的上半筒部分126和下半筒部分128在形状和尺寸上比组装线110的上半筒部分116和下半筒部分118更均匀。
40.在另外的实施方式中,额外组装线制造机翼15、16以用于与机身12组装在一起,形成完整机身。组装线110、120以脉动方式操作,其中上半筒部分116、126和下半筒部分118、128在处理方向199上前进等于脉动123、123-1或微脉动129的长度的距离。脉动123和123-1两者都用于说明脉动长度对于组装线110和120可以不同。微脉动129小于脉动123、123-1,并且在实施方式中,微脉动129等于上半筒部分116、126和下半筒部分118、128的框架146之间的框架间距147或其分数或多倍。对于组装线110和120,脉动123的长度或微脉动129的长度可以是相同的,或者它们可以是不同的。在一实施方式中,框架间距147为约45.7cm至约91.4cm(约18英寸至约36英寸)。在微脉动129之后,上半筒部分116、126和下半筒部分118、128暂停,然后在处理方向199上再次产生微脉动129。
41.另一个实施方式具有在处理方向199上连续前进而不暂停的上半筒部分116、126和下半筒部分118、128。因此,本文所讨论的组装线110、120使得半筒部分117、127能够以脉动123、123-1、微脉动129或连续方式在多个不同工位114、124上以期望节拍行进。
42.在这些处理期间,用具(诸如铺设卷轴)可以根据需要被放置到轨道112、122上或从轨道112、122移除。在一个实施方式中,轨道112、122包括移动半筒部分117、127的驱动系统113、113-1,诸如链驱动系,但是在进一步的实施方式中,这些部分沿着轨道112、122被独立地驱动。
43.在一个实施方式中,并且参考组装线110,上半筒部分116和下半筒部分118在处理方向199上同时同步脉动相同量距离。然后,工位114在脉动之间的暂停中和/或在共同节拍时间的暂停期间对上半筒部分116或下半筒部分118执行作业。由此,在制造处理期间,在微脉动129之间的同一暂停期间和/或微脉动129期间,多个工位114对上半筒部分116和/或下半筒部分118进行作业。
44.类似地,并且参考组装线120,上半筒部分126和下半筒部分128在处理方向199上同时同步脉动相同量距离。然后,工位124在脉动之间的暂停中和/或在共同节拍时间的暂停期间对上半筒部分126或下半筒部分128执行作业。由此,在制造处理期间,在微脉动129之间的相同暂停期间和/或微脉动129期间,多个工位124对上部部分126和/或下部部分128进行作业。
45.在组装线110的一个实施方式中,一个或更多个工位114还在脉动期间在相同的半筒部分117或弓形部分119上独立地或同步地执行它们的作业。类似地,关于组装线120,一个或更多个工位124还在脉动期间对相同的半筒部分127或弓形部分119独立地或同步地执行它们的作业。这样的工位可以被称为行进工位139、139-1,因为它们附接到半筒部分并随半筒部分移动。该作业可以包括非破坏性检查(ndi)、制造过量件的修整、或者密封剂的施加或其它处理。在另外的实施方式中,半筒部分117、127沿着轨道112、122继续行进,并且当半筒部分117、127和附接到半筒部分117、127的行进工位139、139-1继续移动时,工位114、124对半筒部分117、127执行作业。
46.在组装线110或120的一些实施方式中,半筒部分117、127以预定间隙131隔开,预定间隙131诸如等于微脉动129距离,诸如框架间距147的分数或多倍或小于或等于半筒部分117、127或弓形部分119的长度的任何距离。这样的间隙131有助于解决生产延迟,诸如半筒部分117、127或弓形部分119或工位114、124的维修和/或技术人员休息时间的返工或偏位作业。
47.很少要求返工或偏位作业,但是在某些情况下,当需要返工或偏位作业的半筒部分117、127或弓形部分119的一部分在工位114、124之间或在不需要执行作业的工位(诸如与下半筒部分118相对的窗围安装工位)内时,可执行返工或偏位作业。这使得未计入的延迟能够被吸收到生产处理中。可以在工位114、124之间的间隙131内执行上述返工或偏位作业。此外,在一个实施方式中,在执行返工或偏位作业时,半筒部分117、127或弓形部分119继续行进穿过工位114、124。因此,组装环境100在处理方向199上不停止前进,以对半筒部分117、127或弓形部分119进行作业,适应返工或偏位作业。这种偏位作业可以包括计划维修和未计划维修。
48.在移动期间或在脉动123、123-1的微脉动129之间,半筒部分117、127或弓形部分119在工位114、124处遇到转位组件115、125。转位组件115、125与上半筒部分116、126和下半筒部分118、128上或中的转位特征133物理地相互作用或非破坏性地检查转位特征,并且在执行作业之前使得能够与工位114、124对准。
49.转位特征133(诸如物理特征或射频识别(rfid)芯片)由与工位114、124相关联的转位组件115、125使用。每个转位组件115、125都将上半筒部分116、126和下半筒部分118、128的3d表征在工位114、124的范围114-1、124-1内传送至工位114、124。转位还使得能够确定工位114、124将在特定半筒部分117上完成哪些任务。工作/任务基于转位特征133传送到转位组件115、125的信息。
50.返回参考图1,3d表征的示例是内模线(iml)放样60和/或外模线(oml)放样62。上述转位导致对工位114、124的关于将由工位114、124对上半筒部分116、126和下半筒部分118、128执行的作业的指令。针对相应的多个工位114、124,可以多次并且同时每脉动或微脉动129执行该转位处理。然后,工位114、124可以在微脉动129之间的暂停期间或在微脉动129本身期间执行作业。
51.转位组件115、125可以包括与转位特征133互补的硬止动件、销、孔或凹槽,用于与转位特征133物理固定。实施方式具有布置在上半筒部分116、126和下半筒部分118、128上的许多转位特征,例如制造过量件。在另外的实施方式中,转位组件115、125可以包括传感器,诸如激光、超声波或视觉检查系统,这些传感器跟踪转位特征133并且然后与这些转位特征对准。
52.另外的转位特征133还包括rfid芯片。rfid读取器是读取rfid芯片的转位组件115、125的另一个实施方式。这些非接触技术可以例如在连续移动上半筒部分116、126和下半筒部分118、128的组装线110、120内利用,并且可以进一步用于控制半筒部分117和/或弓形部分119的移动。
53.在另外的实施方式中,硬止动件、销、孔或凹槽的与转位特征133互补的转位组件115、125用于利用行进工位139、139-1的连续移动系统。在这些实施方式中,在上半筒部分116、126和下半筒部分118、128在下一个工位114、124的范围114-1、124-1内前进期间,发生转位特征133至转位组件115、125的接合。工位114、124可以在上半筒部分116、126和下半筒部分118、128在处理方向199上前进时跟踪它们。继续地,行进工位139、139-1在工位114、124中被附接至上半筒部分116、126或下半筒部分118、128,并且随着其以微脉动129、脉动123、或连续地前进而与半筒部分117、127一起行进。
54.行进工位139、139-1对半筒部分117、127执行其作业,并且然后分离并返回至附接点139-2以供未来使用。行进工位139、139-1的示例是柔性轨道设备或遵循可移除地安装到上半筒部分116、126和/或下半筒部分118、128上的轨道的一些类似设备。
55.在进入组装环境100之前,将上半筒部分116、126和下半筒部分118、128铺设在分别以冠部135、135-1向上和脊状部137、137-1向上取向的铺设卷轴(未示出)上。下半筒部分118、128的取向由从铺设卷轴脱模、通过地板龙骨365安装、直到下半筒部分118、128被反转至脊状部137、137-1向下取向而保持。该反转刚好在脉动到接合工位194之前在反转工位560(图6)中发生。这种构造使得不同工位11、124能够在制造期间通过相同工位114、124以脉动方式连续地处理上半筒部分116、126和下半筒部分118、128。
56.在一个实施方式中,上半筒部分116、126和下半筒部分118、128分别在组装线110、120上的取向由铺设卷轴设定,所述部分被铺设在所述铺设卷轴上。铺设卷轴从通过铺设在其上的预成型件进行固化来铺设而前进。在硬化之后,在不改变上半筒部分116、126和下半筒部分118、128取向的情况下,然后从相应的铺设卷轴移除上半筒部分116、126和下半筒部
分118、128。
57.在实施方式中,在组装线110、120上连续处理多个飞机模型。用于一个模型的上半筒部分116、126和下半筒部分118、128沿着组装线110、120连续地向下行进,随后是不同模型的上半筒部分116、126和下半筒部分118、128。例如,下半筒部分118、128沿着组装线110、120向下前进,接着是互补的上半筒部分116、126。同样地,如果这种生产方法满足需要,则这些下半筒部分118、128和上半筒部分116、126之后可能是另一飞机模型的下半筒部分118、128和上半筒部分116、126,之后是还有的另一模型的下半筒部分118、128和上半筒部分116、126等。此外,在一些实施方式中还设想了多于一个组装线110、120,以确保以期望速率生产上半筒部分116、126和下半筒部分118、128。
58.在一些实施方式中,本文所讨论的工位114、124具有在上半筒部分116、126和下半筒部分118、128的不同部分上执行作业的能力,并且能够适应不同模型的不同直径。转位组件115、125与转位特征133之间的每个转位操作告知工位114、124哪些下半筒部分118、128和上半筒部分116、126以及哪些飞机模型在其范围114-1、124-1内以及需要执行什么作业,或者是否不需要执行任何作业。例如,当下半筒部分118、128在其范围114-1、124-1内时,由于不需要窗切割,窗制造过量件切割工位可避免产生窗切割。
59.处理跟踪服务器102跟踪和/或管理这里所讨论的组装线110、120的操作,例如通过指导组装环境100中的一个或更多个工位114、124的操作。在该实施方式中,处理跟踪服务器102包括存储器104,其存储用于操作组装线110、120的一个或更多个数控(nc)程序。处理跟踪服务器102的控制器106可以进一步处理来自工位114、124和/或组装线110、120的反馈,并基于该反馈向工位114、124提供指令或向操作者报告。在一个实施方式中,rfid读取器或其它转位组件125实现转位动作以直接向工位118、128提供针对上半筒部分116、126和下半筒部分118、128在工位114、124的范围114-1、124-1内的部分的指令。在这种实施方式中,可以在控制器106与特定工位114、124之间传递指令。控制器106可以实现为例如定制电路、执行编程指令的硬件处理器或其一些组合。存储器104存储用于操作控制器106的指令,并且可以包括用于存储数字数据的适当容器。
60.根据图2,在组装线110处的每个工位114可以由相应馈送线149馈送/提供材料和/或组件(例如,基于机身的一部分的节拍时间,并且如图3所示),并且这些材料和/或组件被附接到正由工位114、124在其上作业的上半筒部分116、126和下半筒部分118、128。馈送线149向工位114、124提供附加材料/组件。每条馈送线149被设计成在节拍时间产生材料以便准时(jit)向工位114、124提供附加材料/组件以组装到更大的结构(例如,机身的部分)(其也在节拍时间脉动)上。即,馈送线149按照由工位114、124使用的顺序将组件jit递送到工位114、124。在一个实施方式中,具有等于机身节拍时间的分数的节拍时间的馈送线149。
61.馈送线149和/或组装线110、120的节拍时间不需要是相同的。例如,上半筒部分116和下半筒部分118可同时微脉动穿过多个工位114。上半筒部分116和下半筒部分118被转位到工位114,并且每个专用馈送线149执行例如ndi、窗围安装、门围安装、窗制造过量件修整/移除、门制造过量件修整/移除、安装窗和安装门等。馈送线149还包括来自工位114的输出,包括ndi检查数据和上半筒部分116和下半筒部分118的任何过量件修整。对于组装线120和其中的各种组件以及组装在其中的各种组件,可以发生类似的情形。
62.在另一示例中,馈送线149将框架146jit提供至将框架146安装到上半筒部分116
和下半筒部分118上的工位114。同样地,馈送线149向安装窗围的工位114jit提供窗围,并且向安装门围的工位114jit提供门围。对于每条馈送线149,基于相关联的工位114的节拍来设计生产时间。馈送线149均在制造期间使组件连续地脉动,并且已完成的组件以共同节拍时间到达每个工位114。该节拍时间设计通过每条馈送线149从最小组件行进到最大最终组件。
63.如果不能实现节拍时间,则可以调整特定工位114的作业报表(work statement)以减少或增加在特定工位114处发生的作业量。在另一实施方式中,可以基于整个组装线110的工作报表和期望节拍时间,从处理中添加或移除工位114。节拍时间被认为是每月的分钟数除以每月的期望单位(例如,飞机、桁条、框架等)的数量。微脉动节拍时间的总和等于节拍时间的脉动。即,在等于全脉动的多个微脉动之后,整个单元已经通过组装线110前进了其长度。例如,组装线110由整数倍的标准模块工位114组成,该标准模块工位使得其能够被预先设计为具有低速率的空白或未使用的工位,并且如果某些处理需要,则将功能工位114添加到那些未使用的工位114中,以在对产品输出敏感的区域中容纳更高产品输出。
64.根据图2,并且具体地参考组装线120,并且类似于组装线110,组装线120处的每个工位124可通过相应馈送线149被馈送/提供材料和/或组件(例如,基于半筒部分127的节拍时间,并且如以下图3所示),并且这些材料和/或组件附接到正在由工位124作业的上半筒部分126和下半筒部分128。馈送线149向工位124提供附加材料/组件。每条馈送线149被设计成用于在节拍时间产生材料以便准时(jit)将附加材料/组件提供给工位以组装到更大的结构(例如,机身的部分)上,该更大的结构也在节拍时间脉动。馈送线149节拍时间可以与组装线120的节拍时间相同或不同。即,馈送线149按照由工位124使用的顺序将组件jit递送到工位124。在一个实施方式中,馈送线149具有等于机身节拍时间或机身节拍时间的一部分的节拍时间。
65.馈送线149和/或组装线120的节拍时间不必相同。例如,上半筒部分126和下半筒部分128可以同时微脉动通过多个工位124。上半筒部分126和下半筒部分128被转位到工位124,并且每条专用馈送线149执行ndi、窗围安装、门围安装、窗制造过量件修整/移除、门制造过量件修整/移除、安装窗和安装门等。馈送线149还包括来自工位124的输出,包括ndi检查数据以及上半筒部分126和下半筒部分128的任何过量件修整。馈送线149与主组装线的脉动时间或速度同步,以在需要时提供所需的内容。
66.在另一示例中,馈送线149将框架146jit提供至将框架146安装到上半筒部分126和下半筒部分128上的工位124。同样地,馈送线149向安装窗围的工位124jit提供窗围,并且向安装门围的工位124jit提供门围。对于每个馈送线149,基于相关联的工位124的节拍来设计生产时间。馈送线149均在制造期间使组件连续地脉动,并且已完成的组件以共同节拍时间到达每个工位124。该节拍时间设计通过每条馈送线149从最小组件行进到最大最终组件。
67.如果组装线120或馈送线149不能实现节拍时间,则可以调整特定工位124的作业报表以减少或增加在特定工位124处发生的作业量。在另一实施方式中,可以基于整个组装线120的作业报表和期望节拍时间从组装线120添加或移除工位124。节拍时间被认为是每月的分钟数除以每月的期望单位(例如,飞机、桁条、框架146等)的数量。微脉动节拍时间之和等于节拍时间的全脉动。即,在多个微脉动129等于前进其长度通过组装线120之后。
68.图2进一步描绘了分别接收组装线110和120的输出的机架组装区域180和190。上半筒部分116、126和下半筒部分118、128被接合成关于图1描述的各种全筒部分44。重要的是要注意,上半筒部分116和下半筒部分118以各种形状和长度出现,如图2所示。
69.上半筒部分116和下半筒部分118的接合发生在接合工位182内并且上半筒部分126和下半筒部分128的接合发生在接合工位192内。接合工位184是工位182的一部分,并且接合工位194是工位192的一部分。因此,全筒部分44沿着轨道186和196前进到作业单元188或198。在另外的实施方式中,本文讨论的组装线110、120的操作被合并成单个组装线。
70.箭头101指示不同形状的上半筒部分116和下半筒部分118在它们离开组装线110并进入机架组装区域180时移动的位置。例如,箭头101描绘了下半筒部分118和上半筒部分116分别移动到组装台320和组装台330,然后移动到接合工位184用于接合,并且移动到不同组装线等。箭头101指示相似形状的上半筒部分126和下半筒部分128在它们离开组装线120并进入机架组装区域190时移动的位置。例如,箭头101描绘了下半筒部分128和上半筒部分126分别移动到组装台321和组装台331,然后移动到用于接合的接合工位194,并移动到不同的组装线等。
71.在实施方式中,在组装台320和330中,上半筒部分116分别与冠部模块364接合,并且下半筒部分118分别与货舱地板龙骨324和/或客舱地板龙骨326接合。组装台320和330是上半筒部分116和下半筒部分118组装处理的一部分,很像组装台321和331是上半筒部分126和下半筒部分128组装处理的一部分,其中类似地安装冠部模块364、货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326。同样地,接合工位184是用于上半筒部分116和下半筒部分118的组装处理的一部分,并且类似地对应于接合工位194,接合工位194是用于上半筒部分126和下半筒部分128的组装处理的一部分。
72.图3描绘了示例性实施方式中的工厂中的组件170-1、170-2的组装线150。组装线150可以用于任何组件170-1、170-2,诸如用于后硬化或预硬化制造和/或组装处理,并且可以用作馈送线149(图2)以提供由下游组装线150使用的组件170-1、170-2。组件170-1可以与组件170-2不同和区分,或者组件170-1和170-2可以完全相同。例如并且与随后的附图相关,组件170-1、170-2是肋间支撑件513、地板梁511,或者可能是在完成的各个台的冠部模块364或地板龙骨365。
73.组件170-1和组件170-2前进穿过连续布置的工位152-1至152-n,其中,在微脉动129-3期间或微脉动129-3之间的暂停期间,这些多个工位152对组件170-1执行作业,而附加的工位152对组件170-2执行作业。应当理解,随着组件沿着组装线150移动,取决于组件通过组装线150的行进,只有单个工位152可能对单个组件170执行作业。
74.在该实施方式中,组装线150包括工位152-1至152-n,当组件170-1、170-2沿着轨道154行进时,这些工位执行诸如铺设、检查、硬化、修整、拾取和放置、接合、紧固等作业。组件170-1、170-2在处理方向199上的脉动123、123-1(图2)或微脉动129-3(图2)之间的相同暂停期间,工位152对组件170-1、170-2执行作业,诸如前述段落中提及的那些作业。
75.在所示实施方式中,工位152-n中的一个设置在组件170-1、170-2之间的间隙121处,所述组件170-1、170-2在处理方向199上移动或脉动。当设置在间隙121处时,工位152-n接收维护和/或检查,和/或操作工位152-n的技术人员可能在工位152-n不对组件170中的一个执行作业时进行休息。
76.在所示实施方式的一个示例中,出口线169-1承载来自工位152-1的检查数据167-1,而出口线169-2承载来自工位152-n之一的被去除材料167-2。检查数据167-1的示例是来自被构造为ndi工位的工位152的组件170的检查数据。类似地,当组件170被机械修整时,被移除材料167-2从出口线169-2上的两个工位152-n被取出,特定工位152-n被构造为修整工位。
77.馈送线160-1至160-n向工位152-2、152-3和工位152-n中的一个提供子组件162-1、162-n。在一个示例中,子组件162-1联接到工位152-2中存在的组件170。子组件162-1、162-n到达各个工位152-2、152-n,并且这些工位152-2、152-n通过消耗、放置或以其它方式利用子组件162-1、162-n来利用子组件162-1、162-n以促进组件170-1、170-2的制造。
78.路径164通过每个工位152的入口165-2和出口165-3,针对组件170,在工位152-2处示出了其示例。在该实施方式中,每条馈送线160-1、160-n向工位152-1、152-2、152-3、152-n提供子组件162-1、162-n,并且可经由独立于路径164的入口/出口端口165-1提供子组件162-1、162-n。
79.被移除材料167-2还可经由独立入口/出口端口165-1被移除。在一个实施方式中,馈送线160-1、160-n和组装线150的动作被协调以促进根据工位152进行作业的组件170-1、170-2的节拍时间将组件准时(jit)交付到其馈送的后续组装线150-1。在一个实施方式中,组装线150被用于制造地板龙骨324、326,并且馈送线160提供地板龙骨组件,诸如肋间支撑件、地板梁、轨道、电气装置、管道设备和地板被准时(jit)提供用于接合到地板龙骨365中。
80.在一个实施方式中,工位152-1、152-2、152-3和152-n中的一个或更多个包括ndi工位、这些ndi工位下游的返工工位,这些返工工位解决了由ndi检查识别的任何超出公差的条件。这些工位152-1、152-2、152-3、152-n中的许多工位包括馈送线160-1、160-n,所述馈送线专用于输入旨在用于在所述工位152-1、152-n处添加的材料。组装线150代表组装线110、组装线120、组装区域180和组装区域190中的一个或全部。如本文进一步描述的,组装线150还可以表示组装台320、321、330和331。
81.图4是示例性实施方式中的用于将地板龙骨365(具体地客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324)制造和安装到下半筒部分128中的组装线500的框图。具体地,图4示出在每个之间具有全脉动的连续布置的组装单元的线。货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326经由轨道541单独地前进,并且随着作业进程经由联接到每个相应的货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326的转位组件541-1、541-2分别转位到工位520、520-1、540、542、543、544、545、545-1、550、550-1。如所描述的,多个工位包括被构造成两条平行线的多个工位,用于组装客舱地板龙骨326的工位的第一部分以及用于组装货舱地板龙骨324的工位的第二部分。轨道541包括两个轨道,即,第一轨道和第二轨道,第一轨道可操作用于制造货舱地板龙骨324,第二轨道可操作用于制造客舱地板龙骨326;以及所述多个工位包括与所述第一轨道相关联的第一工位和与所述第二轨道相关联的第二工位。虽然仅在工位540和542上展示,但是工位520、520-1、540、542、543、544、545、545-1、550和550-1中的每一者都联接到转位单元541-8、541-9。货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326经由转位组件541-1、541-2被转位到工位520、520-1、540、542、543、544、545、545-1、550和550-1,转位组件541-1、541-2以类似于本文其它地方所描述的方式被对接转位单元541-8、541-9。转位单元541-8、541-9与多个工位中的每个工位相关联,转位单元541-8、541-9可操作为与和地板龙骨365相关联的转位单
元541-1、541-2对接以控制地板龙骨365关于工位的位置。
82.如所示,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326中的每个中的多个被示出在轨道541上,并且货舱地板龙骨324可以在工位520、542、544、545和550中的每个处。类似地,客舱地板龙骨326可以在工位520-1、540、543、545-1和550-1中的每个处。实施方式在每个工位520、520-1、540、542、543、544、545、545-1、550、550-1处具有货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326,并且全脉动到下一个工位。如图4所示,地板龙骨组装线500包括处理跟踪服务器510,其利用控制器512和存储器514来跟踪地板龙骨365穿过组装台331的进度。
83.在该实施方式中,组装线500包括地板梁组装馈送线524-1、524,该地板梁组装馈送线524-1、524制造分别用于地板龙骨365(具体地,客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324)的地板梁(包括预固化和后固化)。肋间支撑件馈送线522-1、522分别制造用于地板龙骨365(具体地,客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324)的肋间支撑件513(包括预固化和后固化)。肋间支撑件馈送线522-1、522和地板梁组装馈送线524-1、524将肋间支撑件513和地板梁511分别馈送至地板龙骨组装工位520、520-1,以用于安装客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324。这些组件在地板龙骨组装工位520中组装在一起。
84.与其中地板龙骨365在被安装到全筒部分44中时被组装的现有系统不同,图4描绘了地板龙骨365(特别是货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326)可以如何以全脉动被组装并且以完成状态被安装。可以通过从馈送线502接收地板龙骨组件,这些馈送线在被安装到反转的下半筒部分128中之前被组装在一起。每条馈送线502都可操作为将地板龙骨组件提供至工位中的相关联的一个工位。下半筒部分128然后被反转至肋向下取向563-1(图6)。地板面板安装工位550、550-1在下半筒部分128被反转的同时将地板面板从馈送线502-11、502-12安装到下半筒部分128中,但是可以经由不同组件完成货舱地板和客舱地板的安装。
85.为了清楚起见,在将下半筒部分128反转成肋向下取向563-1之前,将地板龙骨365(特别是客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324)平行组装并且以完成状态或稍微小于完成状态安装到下半筒部分128中。
86.客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324彼此平行且平行于下半筒部分128组装(如图2所示)。每个客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324通过在货舱地板龙骨组装工位520和客舱地板龙骨组装工位520-1中组装地板梁和肋间支撑件而以全脉动开始制造处理。工位520、520-1在全脉动之间的暂停期间或在全脉动期间前进穿过组装线500时,转位到客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324。客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324被转位至所布置的工位520、520-1中的每个,以在开始对客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324进行工位作业之前在工位520、520-1的范围550-9内传送客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324的3d表征。转位组件541-1、541-2(类似于本文其它各处描述的转位组件115)可位于地板龙骨365的多个部分上或位于传送地板龙骨365的可移动夹具的多个部分上。
87.接下来,组装有地板梁和肋间支撑件的货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326然后被完全脉动并分别转位到货舱绑扎轨道安装工位542和座椅轨道安装工位540。货舱绑扎材料经由馈送线502-6被jit递送到货舱绑扎轨道安装工位542。座椅轨道材料经由馈送线502-5被jit递送到座椅轨道安装工位540。然后,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326然后被完全脉动并分别转位到货舱滚轮轨道安装工位544和另一个座椅轨道安装工位543。座椅轨道安装工位540、货舱滚轮轨道安装工位542以及另一座椅轨道安装工位543在本文中有
时被一起总体称为轨道安装工位。
88.货舱滚轮轨道材料经由馈送线502-8被jit递送到货舱滚轮轨道安装工位544。座椅轨道材料经由馈送线502-7被jit递送到座椅轨道安装工位543。然后,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326然后被完全脉动并分别转位到电气设备和管道安装工位545、545-1。电气设备和管道系统经由馈送线502-10被jit递送到电气设备和管道系统安装工位545。电气设备和管道系统经由馈送线502-9被jit递送到电气设备和管道系统安装工位545-1。
89.最后,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326然后被完全脉动并分别转位到地板面板安装工位550、550-1。地板面板经由馈送线502-12被jit递送到地板面板安装工位550。地板面板经由馈送线502-11被jit递送到地板面板安装工位550-1。可选地,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326不穿过地板面板安装工位550、550-1并且先进行地板面板安装,而是不是直接前进到地板龙骨附接工位530。在该实施方式中,在货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326安装到下半筒部分128中期间,安装地板面板。货舱地板龙骨324到达地板龙骨附接工位530并且首先被反转安装到反转的下半筒部分128中。然后,客舱地板龙骨326到达地板龙骨附接工位530并且此后被反转安装到下半筒部分128中。密封剂和紧固件以jit方式被提供给地板龙骨附接工位530,分别在馈送线519-8、519-8上递送仅所需要的东西。下半筒部分128然后在处理方向199上前进到反转工位560,然后到接合工位194。
90.在图5中示出并在下面讨论的另一实施方式中,客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324分别通过微脉动129-1前进穿过组装工位504-1至504-7和504-11至504-17,以到达地板龙骨附接工位530,作为地板龙骨365以全脉动安装到下半筒部分128中的一部分。客舱地板龙骨326通过组装工位504-1至504-7按节拍通过微脉动129-1前进。货舱地板龙骨324按(相同或不同的)节拍通过微脉动129前进穿过组装工位504-11至504-17。地板龙骨365具有两个组件,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326。货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326被并行组装以用于下半筒部分128,使得已完成的地板龙骨365到达以用于安装,以使下半筒部分128在地板龙骨附接工位530内的时间最小化。
91.首先将货舱地板龙骨324安装到下半筒部分128中,然后安装客舱地板龙骨326。这意味着客舱地板龙骨326刚好在安装货舱地板龙骨324之后被接收在地板龙骨附接工位530中。客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324必须平行于下半筒部分128组装,以使在地板龙骨附接工位530中的地板龙骨365附接的时间最小化。客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324均被反转组装。货舱地板龙骨324到达地板龙骨附接工位530,准备以完成状态或以稍微小于完成状态安装。
92.货舱地板龙骨324由具有肋间支撑件513的地板梁511组装,并且然后添加货舱绑扎轨道515,货舱滚轮轨道516和地板面板517以及电气设备和管道518也是如此。货舱地板龙骨324由具有肋间支撑件513的地板梁511组装。接下来,在将货舱地板龙骨324安装到下半筒部分128中之前,添加货舱绑扎轨道515、货舱滚轮轨道516、地板面板517、电气设备和管道系统518。
93.货舱地板龙骨324通过微脉动129-1穿过馈送线503-1上的连续布置的工位504-11、504-12、504-13开始组装,每个工位分别具有馈送线519-1、519-2、519-3,将地板梁511和肋间支撑件513准时(jit)递送到工位504-11、504-12、504-13用于组装到货舱地板龙骨324中。微脉动129-1被示出为具有等于两个相邻工位504-11至504-17之间的空间的长度或
等于范围504-18或其多倍或分数的长度。货舱地板龙骨324通过微脉动129-1穿过连续布置的工位504-14、504-15、504-16、504-17在馈送线503-1上继续组装,每个工位均具有馈送线519-4、519-5、519-6、519-7,所述馈送线519-4、519-5、519-6、519-7分别jit递送货舱绑扎轨道515、货舱滚轮轨道516、电气设备和管道系统518、地板面板517的正确部件,以用于组装到货舱地板龙骨324中。
94.在货舱地板龙骨324的微脉动129-1之间的暂停期间和/或微脉动129-1期间,工位504-11至504-17随着货舱地板龙骨324前进穿过地板龙骨馈送线503-1而转位到货舱地板龙骨324。货舱地板龙骨324被单个地或多个地转位至连续布置的工位504-11至504-17中的每个,以在工位504-11至504-17对货舱地板龙骨324作业之前在每个工位504-11至504-17的范围504-18内传送货舱地板龙骨324的3d表征。在微脉动129-1之间的暂停期间和/或在微脉动129-1期间,一个或更多个工位504-11至504-17对货舱地板龙骨324执行作业。转位组件541-1可以位于地板龙骨324的多个部分上或者位于传送货舱地板龙骨324的可移动夹具的多个部分上。
95.货舱地板龙骨324平行于下半筒部分128组装,并且在将下半筒部分128反转成肋向下取向563-1之前,jit到达地板龙骨附接工位530,以便反转安装到下半筒部分128中。馈送线519-1至519-7中的每个被示出为组件/制造线的末端(该组件/制造线分别制造地板梁511、肋间支撑件513、货舱绑扎轨道515、货舱滚轮轨道516、电气设备和管道518、地板面板517),以用于将仅正确部件jit递送到工位以用于添加到货舱地板龙骨324。在该图示中,第二货舱地板龙骨324是在第一货舱地板龙骨324穿过馈送线503-1之后前进的后续组件。
96.当设置在间隙121-1内时,工位504-11至504-17接收维护和/或检查,和/或操作工位504-11至504-17的技术人员继续休息和/或执行维护,而工位504-11至504-17不对货舱地板龙骨324执行作业。尽管示出了七个工位504-11至504-17和馈送线519-1至519-7,但是在货舱地板龙骨324的制造期间,任意数量的工位或馈送线519都是可能的。
97.客舱地板龙骨326通过微脉动129-2穿过连续布置的工位504-1、504-2、504-3在馈送线503上开始组装,每个工位分别具有馈送线519-11、519-21、519-31。地板梁511-1和肋间支撑件513-1被准时(jit)递送,仅正确部件被递送至工位504-1、504-2、504-3以组装到客舱地板龙骨326中。微脉动129-2被示出为具有等于两个相邻工位504-1至504-7之间的空间的长度或等于范围504-8或其多倍或分数的长度。
98.客舱地板龙骨326继续通过微脉动129-2穿过连续布置的工位504-4、504-5、504-6、504-7在馈送线503上组装,每个工位均具有馈送线519-41至519-71,所述馈送线519-41至519-71分别jit递送货舱绑扎轨道515-1、货物辊轨道516-1、电气设备和管道518-1、地板面板517-1的正确部件,以用于组装到客舱地板龙骨326中。在客舱地板龙骨326的微脉动129-1之间的暂停期间和/或微脉动129-2期间,工位504-1至504-7在客舱地板龙骨326前进穿过地板龙骨馈送线503-1时转位到客舱地板龙骨326。使用转位组件541-2,客舱地板龙骨326被单独或多个转位到连续布置的工位504-1至504-7中的每个,以在工位504-1至504-7对客舱地板龙骨326进行作业之前,在每个工位504-1至504-7的范围504-8内传送客舱地板龙骨326的3d表征。
99.在微脉动129-2之间的暂停期间和/或在微脉动129-2期间,一个或更多个工位504-1至504-7对客舱地板龙骨326执行作业。转位组件541-2可以在客舱地板龙骨326的多
个部分上或者在传送客舱地板龙骨326的可移动夹具的多个部分上。客舱地板龙骨326平行于下半筒部分128被组装,并在将下半筒部分128反转成肋向下取向563-1之前jit到达地板龙骨附接工位530处以便反转安装到下半筒部分128中。馈送线519-11至519-71中的每个被示出为组件制造线的末端,该组件制造线分别制造地板梁511-1、肋间支撑件513-1、货舱绑扎轨道515-1、货舱滚轮轨道516-1、电气设备和管道系统518-1、地板面板517-1,以用于将仅正确部件jit递送到工位以添加到客舱地板龙骨326。示出了第二客舱地板龙骨326,并且第二客舱地板龙骨326是在第一客舱地板龙骨326之后通过馈送线503行进的后续组件。
100.当设置在间隙121-2处时,工位504-4接收维护和/或检查,和/或操作工位504-4的技术人员继续休息和/或执行维护,同时在工位504-4不对客舱地板龙骨326执行作业。尽管示出了七个工位504-1至504-7和馈送线519-11至519-17,但是在客舱地板龙骨326的制造期间,任意数量的工位或馈送线都是可能的。
101.图5还具有客舱地板龙骨326,其通过微脉动129-2前进穿过组装工位504-1至504-7以到达地板龙骨附接工位530,用于以全脉动将地板龙骨安装到下半筒部分128中。如前所述,地板龙骨365具有两个组件,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326。货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326与下半筒部分128并行组装并且用于下半筒部分128,使得地板龙骨365的组件到达以安装,以使下半筒部分128在地板龙骨附接工位530中的时间最小化。分别用于地板龙骨附接工位530的客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324的馈送线503、503-1将组装好的和反转的客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324准时提供给地板龙骨附接工位530,并且准备反转安装到反转的下半筒部分128中。
102.首先将货舱地板龙骨324安装到下半筒部分128中,然后安装客舱地板龙骨326。这意味着客舱地板龙骨326刚好在安装货舱地板龙骨324之后被接收在地板龙骨附接工位530中。客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324必须平行于下半筒部分128被组装,以使地板龙骨附接工位530中的地板龙骨附接的时间最小化。客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324均被反转组装。货舱地板龙骨324到达地板龙骨附接工位530以准备安装。
103.货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326馈送线503、503-1通过脉动或微脉动129-1、129-2前进。在实施方式中,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326可选地先进行馈送线503、503-1中的地板面板517、517-1的安装,而不是在货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326安装到下半筒部分128期间被安装。货舱地板龙骨324到达地板龙骨附接工位530并且首先被反转安装到反转的下半筒部分128中。然后,客舱地板龙骨326到达地板龙骨附接工位530并且此后被反转安装到下半筒部分128中。密封剂和紧固件经由馈送线519-8、519-81以jit方式被提供至地板龙骨附接工位530,仅在馈送线519-8、519-81上分别递送所需要的东西。下半筒部分128然后在处理方向199上前进到反转工位560,然后到接合工位194。
104.如图6所示,竖直反转工位560使下半筒部分128围绕纵向中心线567旋转以将其置于肋向下取向563-1。更具体地,图6示出示例性实施方式中的下半筒部分128的反转。在图6中,竖直反转工位560包括框架562,旋转元件564被附接到该框架562。下半筒部分128在接合到上半筒部分126(在图7中示出)之前围绕纵向中心线567旋转。支承柱566从旋转元件564突出伸出并且附接到下半筒部分128,在下半筒部分128中已经安装了一个或更多个地板龙骨365。旋转元件564然后旋转,从而将下半筒部分128的龙骨563-2从肋向上取向563-3反转至肋向下取向563-1,并且将下半筒部分128布置在用于在接合工位194中接合到上半
筒部分126的位置。
105.如本文其它各处所述,接合工位194将下半筒部分128接合到上半筒部分126。该接合处理导致上半筒部分126和下半筒部分128被纵向拼接在一起,包括拼接蒙皮和框架146以及在此的任何围绕物。拼接面板(未示出)在接合工位194中可完全被安装。在图7中,描绘了接合工位194中的全筒部分44的横截面,其包括货舱地板龙骨594和座舱地板龙骨596。图7还示出了已经向机身的全筒部分44添加了冠模块599和加强件597。在一个实施方式中,冠部模块599包括装载箱和内部照明,并且为了清楚起见,在图7中未示出这些细节。绝缘件591和内部面板593也被示为被安装。
106.图8是示出了在示例性实施方式中分别利用图4、图5的地板龙骨组装线500和500-1的方法600的流程图。方法600包括接收602机身12的反转的下部部分。在一些示例性示例中,方法600包括接收机身12的被反转到肋向上取向563-3的下半筒部分128。在一些示例性示例中,方法600包括:接收602被反转到肋向上取向563-3的下半筒部分128或其它弧形部分。方法600还包括:将地板龙骨365在被反转的同时安装604到下部部分中。在一些说明性示例中,方法600还包括:将地板龙骨365在被反转的同时安装604到下半筒部分118中。在一些示意性示例中,方法600还包括:在下半筒部分128处于肋向上取向563-3时,将货舱地板龙骨324并且然后客舱地板龙骨326安装604到下半筒部分128中。在一个实施方式中,下半筒部分128被设置在组装台330中大约是上半筒部分126在组装台320中的两倍长。也就是说,根据定义,上半筒部分126和下半筒部分128必须具有相同的节拍时间。换言之,在用户要求的时间间隔内,需要上半筒部分126和下半筒部分128两者。继续,制造和处理下半筒部分128的工作量可多于或少于制造和处理上半筒部分126的作业量,但是节拍时间是相同的,并且在组装线110、120的前部设计中得到解决。
107.在下半筒部分128被反转成肋向下取向363-1之前,在组装台330中添加管道和电气系统以及不在接合区域中的绝缘件和壁面板。方法600通过将下半筒部分128旋转606成肋向下取向363-1并且将下半筒部分128附接608至上半筒部分126以便形成全筒部分44而继续。此操作可以例如在全脉动期间执行。
108.在进一步的实施方式中,下半筒部分128在接收由地板龙骨组装线500产生的物料之前在处理方向上前进,并且下半筒部分128在安装地板龙骨365之后在处理方向199上前进,并且在被旋转之后在处理方向199上进一步前进。
109.方法600通过使得下半筒部分128在保持被反转的同时能够被处理并且接收地板龙骨365提供了技术益处,这消除了对下半筒部分128进行旋转直到它们被接合到对应的上半筒部分126的需要。这减少了对在工厂地板处的专用设备的需要。另一益处在于,在反转之前,技术人员可以从安装至车间地板或直接安装在车间地板上的托架上卸下,而没有安装货舱地板或客舱地板的困难,同时以肋向下取向563-1将技术员支撑区域定位在与地板安装相同的空间中。这是将作业带到工具、用具和技术人员的示例。肋向上取向563-3允许工具、用具和技术人员的更舒适地板龙骨365安装位置。
110.图9是例示了一个代表性实施方式中的节拍时间组装的方法1400的流程图。方法1400包括使系列子组件162(162-1至162-n)在共同节拍时间行进1402通过一系列工位152。在一个实施方式中,工位可以被称为制造工位。在一个实施方式中,根据共同节拍时间输送子组件162。因此,从馈送线160jit提供递送,并且每条馈送线160可以具有或不具有共同节
拍时间。馈送线160可以具有它们自己的节拍时间,并且该节拍时间可以等于或不等于机身节拍时间的分数。
111.术语节拍时间需要进一步解释。例如,并且参考图3,对于每个组装线150以及对于每条馈送线160,存在产品(ttp)的节拍时间。该描述应用于本文描述的其它附图,例如组装线110、120和馈送线149。通常,由于馈送线160总是需要与组装线150同步,所以节拍时间相同,但可以不同。例如,如果仅存在一条组装线150并且存在沿着组装线150的八个半筒部分117,结合每32个可用小时要求八个半筒部分117的产品需求,则组装线150的ttp是4小时。仅当脉动长度是所产生的产品的全长时,ttp等于脉动时间。在微脉动线的情况下,其中脉动长度是全部产品长度的一部分,必须考虑到产品之间的间隙121,并且脉动时间(pt)小得多。所有馈送线160都需要支持主线ttp、pt或速度。作为附加示例,如果脉动长度等于框架间距147(约60.1cm(约2英尺)),则框架馈送线将需要每框架工位递送多个框架146(例如,两个)。在一些半筒部分117上可能不存在门,所以馈送线160需要每个脉动时间提供两个框架146。一些半筒部分117包括门,并且在这些区域中,至少几个微脉动内不需要框架146。然而,馈送线160仍然必须与组装线150脉动时间同步。如果每脉动的产品数量大于一个并且仅具有一条馈送线160,则馈送线160可以具有更大的ttp。如果产品的数量大于一个并且该产品的馈送线160的数量与馈送线160中的产品的数量相同,则馈送线160的pt与组装线150的pt相同。当不需要将馈送产品提供到组装线150时,则馈送线160的pt是可变的。
112.在馈送线160处,附加工位152在处理方向199上在子组件162的脉动之间的暂停期间对子组件162执行作业。一些子组件162可以以连续的非脉动、非微脉动方式生产。方法1400包括将第一类型的子组件162-1以及与第一类型的子组件162-1并行产生的第二类型的子组件162-n准时递送1404到工位152-2。子组件162按照使用顺序被准时(jit)递送到工位。方法1400包括将第二类型的子组件162-n接合1406到第一类型的子组件162-1以形成组件170-1。在一个实施方式中,子组件162是机身的一部分(例如,上半筒部分126或下半筒部分128)。在进一步的实施方式中,组件170-1是由上半筒部分126和下半筒部分128形成的全筒部分44)。
113.在另外的实施方式中,方法1400还包括经由多于一个工位152同时对子组件162执行作业。根据实施方式,行进包括使子组件162迭代地脉动小于其长度,然后在对子组件162执行作业的同时暂停。另选地,行进包括使子组件162迭代地脉动至少其长度,然后在对子组件162执行作业的同时暂停。另选地,前进包括在对子组件162执行作业的同时连续地移动子组件162。在脉动的实施方式中,第一类型的子组件162-1和第二类型的子组件162-n在脉动之后在工位152处被加入组件170中。
114.现在将注意力转向图10,其概括地示出执行连续制造的生产系统(例如,组装环境100)的控制组件。控制器1600协调并控制工位1620沿着具有动力系1662的移动线1660的操作(对应于任何和所有工位114、124、504-1至504-7和504-11至504-17以及本文描述的一个或更多个飞机组件的移动)。控制器1600可以包括与存储程序1614的存储器1612联接的处理器1610。在一个示例中,移动平台1670沿着由动力系1662连续驱动的移动线1660被驱动,动力系1662由控制器1600控制。在该示例中,移动平台1670包括公用设施连接件1672,该公用设施连接件可包括将移动平台1670与外来公用设施联接的电气、气动和/或液压快速断开连接件。在其它示例中,如前所述,移动平台1670包括包含机载公用设施的自动化引导车
辆(agv)以及gps/自动引导系统1674。移动平台1670还包括先前讨论的转位系统、条形码和rfid系统中的一些或全部。在又一些示例中,使用跟踪器1650来控制移动平台1670的移动。激光跟踪器1650使用转位单元、条形码读取器或rfid读取器。与控制器1600联接的位置和/或运动传感器1630用于确定移动平台1670以及动力系1662的位置。
115.图11是示出了用于将地板龙骨365(具体地,客舱地板龙骨326和货舱地板龙骨324)安装到下半筒部分128中的组装线500、500-1的方法1900的流程图,如图4所示。方法1900包括通过与每个工位相关联的馈送线502将地板梁511、肋间支撑件513和轨道515、516馈送1902到工位。在一些示意性示例中,方法1900包括向地板龙骨组装工位520馈送1902地板梁511和肋间支撑件513的馈送线。方法1900包括:分别将地板梁511和肋间支撑件513馈送至地板梁组装馈送线524、524-1和肋间支撑件馈送线522、522-1,并且在图4的地板龙骨组件线500中的地板龙骨组装工位520上,以分别组装1904货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326。方法1900包括将地板梁511、肋间支撑件513和轨道515、516组装在一起1904成为地板龙骨365。方法1900包括将地板梁511和肋间支撑件513组装1904成龙骨324、326,以用于相应的地板龙骨组装工位520、520-1内的货舱地板594和客舱地板596。
116.在脉动之后或脉动期间,客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324或其它子组件162被转位1906至每个工位,以在工位的范围内传达3d特征。客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324被转位1906到连续布置的工位504中的每个工位,以在开始对客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324进行工位作业之前在工位的范围504-8、504-18内传送客舱地板龙骨326和/或货舱地板龙骨324的3d表征。
117.接下来,将来自地板龙骨组装工位520的组装好的地板梁511和肋间支撑件513完全脉动1908到货舱绑扎轨道安装工位542和座椅轨道安装工位540,在货舱绑扎轨道安装工位542和座椅轨道安装工位540中分别安装货舱绑扎轨道和座椅轨道,如本文所描述的。
118.继续,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326组件然后被完全脉动1910至货舱滚轮轨道安装工位544和另一个座椅轨道安装工位543,其中,货舱滚轮轨道材料和座椅轨道材料在该另一个座椅轨道安装工位处分别被安装,如本文所描述的。
119.货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326组件被完全脉动1912到电设备和管道安装工位545、545-1,其中,电和管道设备被jit递送到电气设备和管道安装工位545、545-1,其中,电气设备和管道设备被分别添加到在电气设备和管道安装工位545、545-1中的每个中。
120.继续方法1900,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326组件被完全脉动1914至地板面板安装工位550、550-1,其中,地板面板被jit递送到地板面板安装工位,并且地板面板分别被添加到这两个组件。
121.可选地,货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326不穿过地板面板安装工位550、550-1并且先进行地板面板517、517-1安装,代替分别直接前进1916到地板龙骨附接工位530。
122.地板面板517、517-1在货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326安装到地板龙骨附接工位530处的下半筒部分128期间被安装1918。下半筒部分128然后在处理方向199上前进到反转工位560,然后到接合工位194。
123.最后,地板面板517、517-1分别在安装工位550、550-1处被添加1920到货舱地板龙骨324和客舱地板龙骨326,并且首先反转地安装到反转的下半筒部分128。首先,货舱地板龙骨324被安装到下半筒部分128中。然后,客舱地板龙骨326到达地板龙骨附接工位530并
且此后被反转安装到下半筒部分128中。地板龙骨附接工位530可操作用于将反转的地板龙骨365安装到机身12的反转的下半筒部分118中。在一些示例性示例中,安装地板龙骨365包括安装长度基本上等于机身12的下半筒部分118的地板龙骨365。密封剂和紧固件以jit方式被提供给地板龙骨附接工位530,从而仅在馈送线519-8、519-81上分别递送所需要的东西。在一些示例性示例中,方法1900包括:经由与每个工位相关联的馈送线将紧固件519-81、电气设备和管道518馈送至工位;并且将紧固件519-81、电气设备和管道518安装到地板龙骨365中。下半筒部分128然后在处理方向199上前进到反转工位560,然后到接合工位194。垂直反转工位560可操作以在安装地板龙骨365之后将下半筒部分118旋转至肋向下取向。
124.图12是示出了在示例性实施方式中的制造机架的多个部分(例如,全筒部分)的方法的流程图2000。图示的方法包括在沿着组装线110、120以小于下半筒部分118的长度间隔开的多个工位114、124处在处理方向199上对下半筒部分118、128连续执行2022作业。该方法还包括在处理方向199上在下半筒部分118、128之后对上半筒部分116、126连续执行2024作业。从组装线110、120移除2026下半筒部分118、128。随后,从组装线110、120移除2028上半筒部分116、126。最后,下半筒部分118、128被附接2029到上半筒部分116、126。
125.图中所示或本文所述的多种控制元件(例如,电气或电子组件)中的任一者可实现为硬件、实现软件的处理器、实现固件的处理器或这些的一些组合。例如,元件可以实现为专用硬件。专用硬件元件可被称为“处理器”、“控制器”或一些类似的术语。当由处理器提供时,功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个单独处理器提供,其中一些处理器可以被共享。此外,术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为排他地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、专用集成电路(asic)或其它电路、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、逻辑或一些其它物理硬件组件或模块。
126.而且,控制元件可以被实现为由处理器或计算机可执行的指令,以执行元件的功能。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时可操作以指导处理器执行元件的功能。指令可被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、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器、或光学可读数字数据存储介质。
127.虽然本文描述了特定实施方式,但是本公开的范围不限于那些特定实施方式。本公开的范围由所附权利要求限定。
128.表示用于理解本发明的背景技术的说明性的、非排他性的示例在以下段落中描述。
129.根据本公开的一方面,公开了一种用于组装飞机(10)的方法,该方法包括:
130.接收被反转到肋向上取向(563-3)的机身(12)的下半筒部分(118);以及
131.将地板龙骨(365)在被反转的同时安装到所述下半筒部分(118)中。
132.可选地,安装所述地板龙骨(365)的步骤包括:安装长度基本上等于机身(12)的所述下半筒部分(118)的地板龙骨(365)。
133.可选地,将所述地板龙骨(365)安装到所述下半筒部分(118)中的步骤包括:安装客舱地板龙骨(324)。
134.可选地,将所述地板龙骨(365)安装到所述下半筒部分(118)中的步骤包括:安装货舱地板龙骨(326)。
135.可选地,将所述地板龙骨(365)安装到所述下半筒部分(118)中的步骤包括:安装货舱地板龙骨(326)并且然后安装座舱地板龙骨(324)。
136.可选地,将所述地板龙骨(365)安装到所述下半筒部分(118)中的步骤包括:在完成状态下将所述地板龙骨(365)安装到所述下半筒部分(118)中。
137.可选地,其中,将所述地板龙骨(365)安装到所述下半筒部分(118)中的步骤包括:将地板面板(517)安装到所述地板龙骨(365)中,并且然后将所述地板龙骨(365)安装到所述下半筒部分(118)中。
138.可选地,所述方法还包括:
139.在安装所述地板龙骨(365)之后,使所述下半筒部分(118)在处理方向(199)上前进;以及
140.将所述下半筒部分(118)旋转至肋向下取向(563-1)。
141.可选地,所述方法还包括:
142.从地板梁组装馈送线(524)接收地板梁(511);
143.从肋间支撑件馈送线(522)接收肋间支撑件(513);以及
144.在地板龙骨组装工位(520)处从所述肋间支撑件(513)和地板梁(511)组装所述地板龙骨(365)。可选地,该方法还包括:将地板龙骨(365)转位至地板龙骨组装工位(520)。
145.可选地,所述方法还包括:
146.使所述地板龙骨(365)脉动到达轨道安装工位(540、542、544);
147.将所述地板龙骨(365)转位至所述轨道安装工位(540、542、544);以及
148.在所述轨道安装工位(540,542,544)处将轨道安装到所述地板龙骨(365)上。可选地,安装轨道的步骤包括:安装货舱绑扎轨道(515)、货舱滚轮轨道(516)和座椅轨道中的一个或更多个。
149.可选地,所述方法还包括:
150.将所述地板龙骨(365)脉动至电气设备和管道安装工位(545);
151.将所述地板龙骨(365)转位至所述电气设备和管道安装工位(545);以及
152.在所述电气设备和管道安装工位(545)处将电气设备和管道(518)安装到所述地板龙骨(365)上。
153.可选地,所述方法还包括:
154.使所述地板龙骨(365)脉动到达地板面板安装工位(550);以及
155.将所述地板龙骨(365)转位到所述地板面板安装工位(550);以及
156.在所述地板面板安装工位(550)处将地板面板(517)安装到所述地板龙骨(365)上。
157.可选地,所述方法还包括:
158.经由与每个工位相关联的馈送线(502)将地板梁(511)、肋间支撑件(513)和轨道(515、516)馈送到工位;以及
159.将所述地板梁(511)、肋间支撑件(513)和轨道(515,516)组装在一起成为地板龙骨(365)。可选地,所述方法还包括:
160.使所述地板龙骨(365)经由脉动前进小于所述地板龙骨的长度穿过所述工位,其中,所述工位操作为在执行作业之前转位至所述地板龙骨(365)。
161.可选地,所述方法还包括:
162.经由与每个工位相关联的馈送线将紧固件(519-8a)、电气设备和管道(518)馈送至工位;以及
163.将所述紧固件(519-8a)、电气设备和管道(518)安装到所述地板龙骨(365)中。
164.根据本公开的一方面,公开了根据前述示例中的任一项所述的方法组装的飞机(10)的一部分。
165.根据本公开的一方面,公开了一种系统(500),该系统(500)包括:
166.多个工位,其将地板龙骨组件安装到地板龙骨(365)上;
167.轨道(541),其使所述地板龙骨(365)在处理方向(199)上前进穿过所述工位;以及
168.至少一条馈送线,其与所述工位中的一个工位相关联,所述馈送线可操作地将地板龙骨组件准时提供给所述工位以用于安装到所述地板龙骨(365)上。
169.可选地,所述系统还包括地板龙骨附接工位(530),所述地板龙骨附接工位(530)可操作用于将反转的地板龙骨(365)安装到机身(12)的反转的下半筒部分(118)中。
170.可选地,所述系统还包括垂直反转工位(560),所述垂直反转工位能够操作成在安装所述地板龙骨(365)之后将所述下半筒部分(118)旋转至肋向下取向。
171.可选地,轨道(541)包括两个轨道,即,第一轨道和第二轨道,第一轨道可操作用于制造货舱地板龙骨(324),第二轨道可操作用于制造客舱地板龙骨(326);以及
172.所述多个工位包括与所述第一轨道相关联的第一工位和与所述第二轨道相关联的第二工位。
173.可选地,所述多个工位还包括被构造为两条平行线的多个工位,所述工位的第一部分用于组装客舱地板龙骨(326),并且所述工位的第二部分用于组装货舱地板龙骨(324)。可选地,所述工位的第一部分包括:
174.客舱地板龙骨组装工位(520-1);
175.座椅轨道安装工位(540、543);
176.电气设备和管道安装工位(545-1);以及
177.地板面板安装工位(550-1)。
178.可选地,所述工位的第二部分包括:
179.货舱地板龙骨组装工位(520);
180.货舱绑扎轨道安装工位(542);
181.货舱滚轮轨道安装工位(544);
182.电气设备和管道安装工位(545);以及
183.地板面板安装工位(550)。
184.可选地,所述系统还包括与所述多个工位中的每个工位相关联的转位单元(541-8、541-9),所述转位单元(541-8、541-9)能够操作为与和所述地板龙骨(365)的转位单元(541-1、541-2)对接以控制所述地板龙骨(365)关于所述工位的位置。
185.可选地,所述系统还包括馈送线(502),每条馈送线(502)可操作为将地板龙骨组件提供到所述工位中的相关联的一个工位。
186.根据本公开的一方面,公开了使用上述示例中的任一个的系统制造飞机(10)的一部分。
再多了解一些

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