將組件系統適形于彎曲表面的輪廓的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開總體上涉及用于將處理系統適形于表面輪廓的方法和構造。更具體地，本公開的某些方面涉及用于將制造飛行器期間使用的自動化處理系統適形于彎曲工作表面的輪廓的方法和系統。
【背景技術】
[0002]可在用于制造各種部件、組件和/或子組件的航空航天行業中以及其它制造業中可使用手動和/或自動化處理系統。這些制造系統或裝置可被構造成相對于正被制造的組件的表面移動。例如，在飛行器制造中，手動和自動化處理系統可能能夠相對于平坦和波形的工作表面移動并且可被構造成準確設置在將要執行處理(諸如，加工)的位置。類似地，處理系統可設置在例如用于鉆孔、擴孔和/或攻絲并且用于后續將緊固件安裝在其中的位置。
[0003]如所述的，這種處理系統可用于制造具有彎曲表面(諸如，機身、機翼或飛行器的其它非平面部分)的部件。因此，柔性結構或軌道可用于支承某些處理系統。
[0004]然而，即使自動化處理系統可被構造成相對于正被沿著一個或多個柔性軌道處理的部件的表面移動，這些軌道也具有可限制系統的有效工作范圍的有限長度。因此，在完成了特定工作區中進行的處理時，自動化處理系統及其柔性軌道必須被從一個位置移除并且如果需要在另一位置進行額外處理則重新設置到所述另一個位置。重新設置過程可需要眾多耗時且勞動密集的手動重新設置和設定操作，這是因為在工作表面形成波形的應用中，可能必須和/或期望適應表面輪廓，因為自動化處理系統被重新定位。更具體地，當將處理系統重新設置和設定在工作表面上時，可能必須向柔性軌道的端部手動施加力，以在工作表面和用于將結構附接到工作表面的聯接裝置(諸如，真空吸杯)之間形成接觸。沿著工作表面在不同位置進行處理系統的這種重復手動設定步驟可以是耗時的、人力密集型的、成本高的和/或涉及其它困難。
[0005]另外，如果處理系統設置有用于將處理系統遠離工作表面而移動的定位裝置，則由于缺乏剛性，柔性軌道或其它支承結構在處理系統移動期間可能存在挑戰。
[0006]通過將這些系統與本公開中闡述的教導和示例進行比較，對于本領域的技術人員而言，常規和傳統的方法的其它限制和缺點可變得清楚。
【發明內容】
[0007]期望的是提供解決以上討論的問題中的至少一些以及其它潛在問題的系統、設備和方法。此外，將有益的是，提供用于減少所需設定時間和勞力的以自動化方式將處理系統適形于彎曲工作表面的輪廓的方法和設備。
[0008]因此，公開了用于如下更完整闡述地，基本上如附圖中的至少一個中示出的和/或結合附圖中的至少一個描述地，以自動化方式將處理系統適形于彎曲工作表面輪廓的系統、設備和/或方法。
[0009]本公開的示例總體上涉及將制造期間使用的自動化處理系統適形于彎曲工作表面的輪廓的系統、設備和方法。
[0010]在一個示例實現方式中，公開了一種結合處理系統用在具有輪廓的表面上的設備，該設備包括:細長柔性部件，其具有第一部分和第二部分。可致動部件能在第一位置和第二位置之間移動并且具有第一部分和第二部分。第一支架具有第一部分和與所述第一支架的第一部分間隔開的第二部分，其中，所述可致動部件的第一部分連接到所述第一支架的第一部分，所述細長柔性部件的第一部分大體固定地連接到所述第一支架的第二部分，以隨所述第一支架一起移動并且相對于所述第一支架撓曲。第二支架具有第一部分和與所述第二支架的第一部分間隔開的第二部分，其中:所述可致動部件的第二部分連接到所述第二支架的第一部分；所述細長柔性部件的第二部分大體固定地連接到所述第二支架的第二部分，以隨所述第二支架一起移動并且相對于所述第二支架撓曲；所述可致動部件被構造成在所述可致動部件在所述第一位置和所述第二位置之間移動時在所述第一支架和所述第二支架之間引起相對移動；所述細長柔性部件被構造成在所述第一支架和所述第二支架之間有相對移動時撓曲成輪廓。致動器將所述可致動部件選擇性在所述第一位置和所述第二位置之間移動。
[0011 ] 在另一個示例中，所述可致動部件、所述第一支架、所述第二支架和所述細長柔性部件被構造成，使得在所述可致動部件在所述第一位置和所述第二位置之間移動時，所述第一支架的第一部分和所述第二支架的第一部分遠離彼此移動，并且所述第一支架的第二部分和所述第二支架的第二部分朝向彼此移動。或者，所述第一支架的第一部分和所述第二支架的第一部分朝向彼此移動，所述第一支架的第二部分和所述第二支架的第二部分遠離彼此移動。
[0012]在另一個示例中，所述可致動部件的第一部分和第二部分大體是剛性的；套筒螺母以螺紋連接到所述可致動部件的第一部分和第二部分二者，其中，所述套筒螺母被構造成，在所述套筒螺母選擇性地旋轉時將第一部分和第二部分同時相對于所述套筒螺母向外移動或相對于所述套筒螺母向內移動，其中，所述可致動部件的第一部分和第二部分大體是剛性的。電動機可驅動地連接到所述套筒螺母，以選擇性地旋轉所述套筒螺母。
[0013]在其它實現方式中，所述可致動部件的第一部分包括具有桿的第一流體致動活塞-缸體裝置，所述桿被連接以選擇性地將所述第一支架的第一部分朝向或遠離所述第二支架的第一部分移動。并且，所述可致動部件的第二部分包括具有桿的第二流體致動活塞-缸體裝置，所述桿被連接以選擇性地將所述第二支架的第一部分朝向或遠離所述第一支架的第一部分移動。
[0014]又一個實現方式包括所述可致動部件的第一部分，其具有第一線纜，所述第一線纜被連接以選擇性地將所述第一支架的第一部分朝向或遠離所述第二支架的第一部分移動；所述可致動部件的第二部分包括第二線纜，所述第二線纜被連接，以選擇性地將所述第二支架的第一部分朝向或遠離所述第一支架的第一部分移動。
[0015]其它示例包括:至少一個吸力杯，其連接到所述細長柔性部件，選擇性將所述細長柔性部件附接到具有輪廓的表面；至少一個承壓空氣軸承，其連接到所述細長柔性部件，促使所述細長柔性部件在具有輪廓的表面上移動；或者另選地，至少一個支承裝置連接到細長柔性部件，其中，至少一個支承裝置被構造成選擇性地作為真空杯和承壓空氣軸承進行操作，所述真空杯選擇性地將所述細長柔性部件附接到具有輪廓的表面，所述承壓空氣軸承促使所述細長柔性部件在具有輪廓的表面上移動。
[0016]本公開的另一個示例實現方式包括一種用于具有輪廓的表面上的自動化處理系統，該自動化系統包括:細長柔性部件，其具有第一部分和第二部分。可致動部件能在第一位置和第二位置之間移動并且具有第一部分和第二部分。第一支架具有第一部分和與第一支架的第一部分間隔開的第二部分，其中，可致動部件的第一部分連接到第一支架的第一部分，細長柔性部件的第一部分大體固定地連接到第一支架的第二部分，以隨第一支架一起移動并且相對于第一支架撓曲。第二支架具有第一部分和與第二支架的第一部分間隔開的第二部分，其中:可致動部件的第二部分連接到第二支架的第一部分；細長柔性部件的第二部分大體固定地連接到第二支架的第二部分，以隨第二支架一起移動并且相對于第二支架撓曲；可致動部件被構造成在可致動部件在第一位置和第二位置之間移動時在第一支架和第二支架之間引起相對移動；細長柔性部件被構造成在第一支架和第二支架之間有相對移動時撓曲成輪廓。致動器將可致動部件選擇性在第一位置和第二位置之間移動；至少一個末端執行器，其可操作地連接到細長柔性部件。
[0017]一種處理具有輪廓的結構的自動化處理系統，該自動化處理系統包括:至少一個細長柔性軌，其具有第一端和第二端；至少一個組合吸力杯-承壓空氣裝置，其連接到細長柔性軌。多功能末端執行器與細長柔性軌關聯并且能相對于該細長柔性軌移動，以及用于將細長柔性軌構造成適形于結構的輪廓的裝置。
[0018]另外，示例實現方式包括一種使用包括至少一個細長柔性軌的自動化系統處理來處理具有帶輪廓的表面的結構的方法，該方法包括:將細長柔性軌構造成實現適形于帶有輪廓的表面的非線性形狀并且將被構造成非線性形狀的細長柔性軌可拆卸地聯接到結構的表面上的第一位置。使用自動化處理系統對結構執行第一處理操作；將被構造成非線性形狀的細長柔性軌從結構的表面脫離。另外，該方法包括在將自動化系統從第一位置移動到另一個位置的同時，將自動地保持細長柔性軌的非線性形狀。
[0019]在本公開的其它方面，提供用于以自動化方式將處理系統適形于彎曲表面的輪廓的方法、系統和/或設備。
[0020]本文中討論的特征、功能和優點可在各種示例實施方式中獨立地實現或者可在其它示例實施方式中組合，可參照下面的描述和附圖來發現這些實施方式的其它細節。
【附圖說明】
[0021]已經如此概括描述了本公開的示例性方面，現在將參照附圖，附圖不一定按比例繪制，其中:
[0022]圖1是飛行器制造和維護方法的流程圖；
[0023]圖2是飛行器的框圖；
[0024]圖3示出包括用于將處理系統適形于工作表面輪廓的示例系統的處理系統；
[0025]圖4示出包括用于將處理系統適形于工作表面輪廓的示例系統的處理系統；
[0026]圖5示出用于將處理系統適形于工作表面輪廓的示例系統；
[0027]圖6A以示意形式示出與工作表面的相對平坦輪廓結合使用的、用于將處理系統適形于工作表面輪廓的示例系統；
[0028]圖6B以示意形式示出與工作表面的相對略微彎曲輪廓結合使用的、用于將圖6A中示出的處理系統適形的示例系統；
[0029]圖6C以示意形式示出與工作表面的相對中度彎曲輪廓結合使用的、用于將圖6A中示出的處理系統適形的示例系統；
[0030]圖7A以示意形式示出與工作表面的相對平坦輪廓結合使用的、用于將處理系統適形于工作表面輪廓的另一個示例系統；
[0031]圖7B以示意形式示出與工作表面的相對略微彎曲輪廓結合使用的、用于將圖7A中示出的處理系統適形的示例系統；
[0032]圖7C以示意形式示出與工作表面的相對中度彎曲輪廓結合使用的、用于將圖7A中示出的處理系統適形的示例系統；
[0033]圖8A以示意形式示出與工作表面的相對平坦輪廓結合使用的、用于將處理系統適形于工作表面輪廓的又一個示例系統；
[0034]圖SB以示意形式示出與工作表面的相對略微彎曲輪廓結合使用的、用于將圖8A中示出的處理系統適形的示例系統；
[0035]圖9A以示意形式示出與工作表面的相對平坦輪廓結合使用的、用于將處理系統適形于工作表面輪廓的再一個示例系統；
[0036]圖9B以不意形式不出與工作表面的相對略微彎曲輪廓結合使用的、用于將圖9A中示出的處理系統適形的示例系統；
[0037]圖9C以示意形式示出與工作表面的相對中度彎曲輪廓結合使用的、用于將圖9A中示出的處理系統適形的示例系統；
[0038]圖1OA以示意形式示出與工作表面的相對平坦輪廓結合使用的、用于將處理系統適形于工作表面輪廓的另一個示例系統；
[0039]圖1OB以示意形式示出與工作表面的相對略微彎曲輪廓結合使用的、用于將圖1OA中示出的處理系統適形