DE202017105281U1

DE202017105281U1 - Trolley for transporting and positioning an aircraft component

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Publication number: DE202017105281U1
Application number: DE202017105281.8U
Authority: DE
Original assignee: FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2017-09-11
Anticipated expiration: 2027-09-02
Also published as: WO2019042504A1

Abstract

Fahrwagen (101) zum Befördern und Positionieren eines Flugzeugbauteils (331), insbesondere eines Rumpfteilsegments, mit einem Fahrgestell (102) und einer an dem Fahrgestell angeordneten ersten Flugzeugbauteilaufnahme (103), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flugzeugbauteilaufnahme zwei, drei, vier oder weitere Parallelkinematikeinrichtungen (109), insbesondere Hexapoden, aufweist, welche derart eingerichtet sind, dass ein an den Hexapoden angeordnetes erstes Flugzeugbauteil in sich und/oder zu externen Strukturen positionierbar ist.Trolley (101) for conveying and positioning an aircraft component (331), in particular a fuselage segment, with a chassis (102) and arranged on the chassis first aircraft component receptacle (103), characterized in that the first aircraft component recording two, three, four or more Parallel kinematics means (109), in particular hexapods, which are arranged such that a arranged on the hexapods first aircraft component can be positioned in itself and / or to external structures.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrwagen zum Befördern und Positionieren eines Flugzeugbauteils, insbesondere eines Rumpfteilsegments, mit einem Fahrgestell und einer an dem Fahrgestell angeordneten Flugzeugbauteilaufnahme. The invention relates to a carriage for transporting and positioning an aircraft component, in particular of a fuselage segment, with a chassis and a arranged on the chassis aircraft component recording.

Bei der modernen Fertigung von Flugzeugen werden einzelne Bauteile in Serie gefertigt. Aufgrund der Größe von Flugzeugbauteilen lassen sich jedoch Serienproduktionen wie beispielsweise im Automobilbereich vorliegend schlecht realisieren. Klassische Fließbandtechniken werden aus diesem Grund nicht verwendet. Dennoch soll die Herstellung von einzelnen Flugzeugbauteilen wiederhohlgenau erfolgen und weiter automatisiert werden. Dies garantiert eine hohe Qualität und eine Erhöhung der Ausbringrate. In the modern production of aircraft, individual components are manufactured in series. Due to the size of aircraft components, however, mass production such as in the automotive sector can be poorly realized in the present case. Classical assembly line techniques are not used for this reason. Nevertheless, the production of individual aircraft components should be carried out with great precision and further automated. This guarantees a high quality and an increase of the application rate.

Unterstützungssysteme zum Positionieren von Bauteilen wie beispielsweise Turbinen, sind beispielsweise aus der EP 1 378 448 A1 bekannt. Dabei wird ein Hexapod zum Positionieren einer Flugzeugturbine an einem Flugzeugflügel offenbart. Zudem sind Versorgungsfahrzeuge für Flugzeuge aus der DE 38 35 519 C2 bekannt. Weiterhin ist in der EP 2 939 931 A1 eine teilautomatisierte Fertigung von Flugzeugbauteilen offenbart. Support systems for positioning components such as turbines, for example, from EP 1 378 448 A1 known. In this case, a hexapod is disclosed for positioning an aircraft turbine on an aircraft wing. In addition, supply vehicles for aircraft from the DE 38 35 519 C2 known. Furthermore, in the EP 2 939 931 A1 discloses a semi-automated production of aircraft components.

Aufgabe der Erfindung ist es des Stand der Technik zu verbessern. The object of the invention is to improve the prior art.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Fahrwagen zum Befördern und Positionieren eines Flugzeugbauteils, insbesondere eines Rumpfteilsegments, mit einem Fahrgestell und einer an dem Fahrgestell angeordneten ersten Flugzeugbauteilaufnahme, wobei die erste Flugzeugbauteilaufnahme zwei, drei, vier oder weitere Parallelkinematikeinrichtungen, insbesondere Hexapoden, aufweist, welche derart eingerichtet sind, dass ein an den Hexapoden angeordnetes erstes Flugzeugbauteil in sich und/oder zu externen Strukturen positionierbar ist. The object is achieved by a carriage for conveying and positioning an aircraft component, in particular a fuselage segment, with a chassis and arranged on the chassis first aircraft component recording, wherein the first aircraft component recording two, three, four or more parallel kinematics, in particular hexapods, having such are set up so that a first aircraft component arranged on the hexapod can be positioned in itself and / or to external structures.

Somit kann statt eines Fließbandes ein Fahrzeug verwendet werden, welches die Bauteile von einer Arbeitsstation zur nächsten Arbeitsstation befördert. Insbesondere kann ein derartiger Fahrwagen große Bauteile, welche beispielsweise mehrere Meter lang sind, in Bezug zu externen Strukturen positionieren. Thus, instead of an assembly line, a vehicle can be used which transports the components from one workstation to the next workstation. In particular, such a carriage can position large components, which are for example several meters long, in relation to external structures.

Aufgrund dessen, dass wenigstens zwei Parallelkinematikeinrichtungen verwendet werden kann ein derartig großes Bauteil sowohl in seiner Position zu anderen externen Strukturen oder anderen Bauteilen positioniert als auch in sich in seiner Position, z.B. verwindet, werden. So kann beispielsweise eine Verwindung zum Ausgleich von Maßungenauigkeiten genutzt werden. Due to the fact that at least two parallel kinematic devices are used, such a large component can be positioned both in its position to other external structures or other components, as well as in its position, e.g. twisted, be. For example, a twist can be used to compensate for dimensional inaccuracies.

Insbesondere für den Fall, dass mehrere Bauteile aneinander gefügt werden, können Toleranzen, welche sich beispielsweise im ungünstigsten Fall addieren würden, entsprechend ausgeglichen werden und ein Flugzeugbauteil hergestellt werden, welches den Toleranzanforderungen entspricht. In particular, in the event that several components are joined together, tolerances, which would add up, for example, in the worst case, be compensated accordingly and an aircraft component are produced, which corresponds to the tolerance requirements.

Auch kann ein Ziehen, ein Stauchen und/oder ein Dehnen des Flugzeugbauteils durch die Parallelkinematikeinrichtungen realisiert werden. Also, pulling, upsetting and / or stretching of the aircraft component by the parallel kinematics devices can be realized.

Folgendes Begriffliche sei erläutert:
Ein „Fahrwagen“ ist ein Fahrzeug, welches insbesondere in einer Produktionshalle verwendet wird. Beispielsweise kann bei einem derartigen Fahrzeug die Fortbewegung mittels ungefederter einziehbarer Hartgummirollen erfolgen, da somit der Einfluss einer Federung auf die Positionierung des Flugzeugbauteils reduziert ist. Auch ein Verfahren auf Schienen und dergleichen ist realisierbar. The following concept is explained:
A "vehicle" is a vehicle that is used in particular in a production hall. For example, in such a vehicle, the movement can take place by means of unsprung retractable hard rubber rollers, since thus the influence of suspension on the positioning of the aircraft component is reduced. A method on rails and the like can be realized.

Dabei umfasst der Fahrwagen insbesondere einen Fahrgestell an dem insbesondere Hexapodaufnahmengestelle angeordnet sind. Sowohl der Fahrwagen als auch das Fahrgestell können schwenkbar ausgestaltet sein, sodass das Flugzeugbauteil unterschiedlich ausgerichtet sein kann. Insbesondere kann dabei das Flugzeugbauteil oder auch das Rumpfteilsegment von einer Position in eine andere Position geschwenkt werden. Dieses Schwenken kann insbesondere derart ausgelegt sein, dass Schwenkwinkel von beispielsweise 180° realisierbar sind, wobei insbesondere ein stufenweises Einstellen realisierbar ist. Dies kann bestimmte Arbeitsschritte erleichtern. Im Falle dass der Fahrwagen geschwenkt wird, erfolgt dies insbesondere in Bezug zu den Hartgummirollen. Zudem kann das Schwenken auch mittels eines Parallelkinematikeinrichtungaufnahmegestells realisiert werden. In this case, the carriage in particular comprises a chassis on which in particular Hexapodaufnahmengestelle are arranged. Both the carriage and the chassis can be designed to be pivotable, so that the aircraft component can be oriented differently. In particular, while the aircraft component or the fuselage segment can be pivoted from one position to another position. This pivoting can in particular be designed such that pivoting angles of, for example, 180 ° can be realized, wherein, in particular, a stepwise adjustment can be realized. This can facilitate certain work steps. In the event that the carriage is pivoted, this is done in particular in relation to the hard rubber rollers. In addition, the pivoting can also be realized by means of a parallel kinematics device housing frame.

Unter einem „Befördern“ eines Flugzeugbauteils ist insbesondere der Transport von einer Arbeitsstation zu einer weiteren Arbeitsstation umfasst. So können beispielsweise an einer Station in das Flugzeugbauteil automatisiert Spanten eingelegt werden, worauf nach Abschluss der Fahrwagen zu einer Fügestation fährt, an der die Spanten mittels Industrieroboter an das Flugzeugbauteil geschweißt werden. By "conveying" an aircraft component is in particular the transport from one workstation to another workstation. Thus, for example, at a station in the aircraft component frames are automatically inserted, whereupon after completion of the carriage to a joining station, at which the frames are welded by industrial robots to the aircraft component.

Das „Positionieren eines Flugzeugbauteils“ umfasst zum einen das Positionieren des Flugzeugbauteils im Raum im Bezug zu anderen Strukturen aber auch ein Verdrillen, Verwinden, Beugen oder Biegen des Flugzeugbauteils in sich. Somit wird insbesondere mittels des Positionierens das Flugzeugbauteil entsprechend der geforderten Maßgenauigkeiten in der Produktion von Flugzeugteilen oder Flugzeugen angeordnet. Das Positionieren kann unter Mitwirkung von mechanischen Bauteilen wie beispielsweise Anschlägen oder Zentrierzapfen und dergleichen erfolgen. Dabei kann beispielsweise eine Zentrieraufnahme, welche an einem Flugzeugbauteil angeordnet ist, verfahrenstechnisch nachgelagert abgetrennt werden, sodass die Zentrieraufnahme keine Schwächung der Struktur realisiert. The "positioning of an aircraft component" comprises, on the one hand, the positioning of the aircraft component in space in relation to other structures, but also a twisting, twisting, bending or bending of the aircraft component in itself. Thus, the aircraft component is arranged according to the required dimensional accuracy in the production of aircraft parts or aircraft, in particular by means of positioning. The positioning can take place with the assistance of mechanical components such as stops or centering pins and the like. In this case, for example, a centering receiver, which is arranged on an aircraft component, can be separated downstream from the process, so that the centering receiver does not realize any weakening of the structure.

Ein „Flugzeugbauteil“ ist insbesondere ein Rumpfteilsegment und umfasst insbesondere auch Flugzeuganbauteile und Teilkomponenten wie Höhenleitwerke oder auch Seitenleitwerke. An "aircraft component" is, in particular, a fuselage segment and in particular also includes aircraft components and subcomponents such as horizontal stabilizers or vertical stabilizers.

Ein „Rumpfteilsegment“ ist insbesondere ein segmentierter Teil eines Teilrumpfes. Üblicherweise werden sechs dieser Teile zusammengefügt, sodass sich ein vollständig geschlossener Teilrumpf ergibt. A "fuselage segment" is in particular a segmented part of a partial fuselage. Usually, six of these parts are joined together, resulting in a completely closed part of the body.

Das „Fahrgestell“ bietet eine Plattform, an der beispielsweise die Räder des Fahrwagens und auch die Flugzeugbauteilaufnahme befestigt sind. The "chassis" provides a platform to which, for example, the wheels of the trolley and also the aircraft component receiver are fastened.

Die „erste Flugzeugbauteilaufnahme“, sowie später genannte weitere Flugzeugbauteilaufnahmen, sind insbesondere Halterungen oder Gestelle, welche ein Flugzeugbauteil und insbesondere ein Rumpfteilsegment aufnehmen. Diese erste Flugzeugbauteilaufnahme sowie auch die später genannten weiteren Flugzeugbauteilaufnahmen, können sowohl seitlich, bodenseitig und/oder deckenseitig angeordnet sein. Insbesondere kann dies über ein Schwenken, beispielsweise durch Schwenken des Fahrgestells oder des Fahrwagens realisiert werden. So kann beispielsweise eine Flugzeugrumpfhalbschale, welche in einer seitlichen Position gefertigt wurde, geschwenkt werden, sodass anschließend mittels eines Deckenkrans von oben eine korrespondierende Flugzeugrumpfhalbschale aufgesetzt werden kann. Das Ausrichten und Positionieren dieser Flugzeugrumpfhalbschalen kann dann wiederum durch die Parallelkinematikeinrichtungen erfolgen. The "first aircraft component receptacle", as well as other aircraft component receptacles mentioned later, are in particular holders or racks which receive an aircraft component and in particular a fuselage segment. This first aircraft component receptacle as well as the other aircraft component receptacles mentioned later can be arranged both laterally, on the bottom side and / or on the ceiling side. In particular, this can be realized by pivoting, for example by pivoting the chassis or the trolley. Thus, for example, an aircraft fuselage half-shell, which was manufactured in a lateral position, are pivoted, so that subsequently by means of a ceiling crane from above a corresponding fuselage half shell can be placed. The alignment and positioning of these fuselage halves can then be done by the parallel kinematic devices.

Mittels der an der Flugzeugbauteilaufnahme angeordneten „Parallelkinematikeinrichtung“ erfolgt das eigentliche (End-)Positionieren und somit die Feinjustage des in der Flugzeugbauteilaufnahme angeordneten Flugzeugbauteils. Bei der Parallelkinematikeinrichtung handelt es sich insbesondere um einen „Hexapod“. Ein Hexapod ist eine spezielle Form einer Parallelkinematikmaschine, welche über sechs Beine veränderbarer Länge verfügt. Die typische Konstruktion eines derartigen Hexapodes ermöglicht eine Bewegung in allen sechs Freiheitsgraden (3 translatorische sowie 3 rotatorische). Durch die parallele Anordnung der Antriebe besitzen Hexapode verglichen mit seriellen Robotern ein besseres Verhältnis von Nutzlast zu Eigengewicht. Zudem können diese mittels einer entsprechenden Steuerung oder Regelung dezidiert eingestellt werden, sodass dem Flugzeugbauteil die entsprechende Position aufgeprägt werden kann. By means of the "parallel kinematics device" arranged on the aircraft component receiver, the actual (final) positioning takes place and thus the fine adjustment of the aircraft component arranged in the aircraft component receiver. The parallel kinematics device is in particular a "hexapod". A hexapod is a special form of a parallel kinematic machine, which has six legs of variable length. The typical construction of such a hexapod allows movement in all six degrees of freedom (3 translational and 3 rotational). Due to the parallel arrangement of the drives, hexapods have a better payload to deadweight ratio compared to serial robots. In addition, these can be set decided by means of an appropriate control or regulation, so that the aircraft component can be imprinted the corresponding position.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Fahrwagen eine zweite Flugzeugbauteilaufnahme und/oder eine dritte Flugzeugbauteilaufnahme und/oder weitere Flugzeugbauteilaufnahmen auf, wobei die zweite Flugzeugbauteilaufnahme und/oder die dritte Flugzeugbauteilaufnahme und/oder die weiteren Flugzeugbauteilaufnahmen jeweils zwei, drei, vier oder weitere Parallelkinematikeinrichtungen, insbesondere Hexapoden, aufweist oder aufweisen, welche jeweils derart eingerichtet sind, dass ein an den Parallelkinematikeinrichtungen angeordnetes zweites Flugzeugbauteil, drittes Flugzeugbauteil oder angeordnete weitere Flugzeugbauteile in sich und/oder zu externen Strukturen positionierbar ist oder sind. In a further embodiment, the carriage has a second aircraft component receptacle and / or a third aircraft component receptacle and / or further aircraft component receptacles, the second aircraft component receptacle and / or the third aircraft component receptacle and / or the further aircraft component receptacles each having two, three, four or more parallel kinematics devices, in particular Hexapods, comprises or have, which are each arranged such that a arranged on the Parallelkinemikinrichtungen second aircraft component, third aircraft component or arranged further aircraft components in itself and / or to external structures can be positioned or are.

So können vorteilhafterweise mit einem Fahrwagen mehrere Flugzeugbauteile auf einmal bearbeitet werden. So kann in jede dieser Flugzeugbauteilaufnahmen in einer Station (beispielsweise zum Einlegen von Spanten) und in weiteren Stationen (Fügen der Spanten in das Flugzeugbauteil) eine Bearbeitung erfolgen. Allgemein können Flugzeugbauteile gefügt werden, wobei bei diesem Fügen ein Schweißen (z.B. Reibschweißen, Rotationsreibschweißen, Orbitalreibschweißen und Rührreibschweißen), ein Kleben, ein Falzen und ein Nieten oder weiteres endfestes oder lösbares Verbinden umfasst ist. Thus, advantageously with a carriage several aircraft components can be processed at once. Thus, in each of these aircraft component recordings in a station (for example, for inserting frames) and in other stations (joining the frames in the aircraft component), a processing. In general, aircraft components may be joined, which welding involves welding (e.g., friction welding, rotational friction welding, orbital friction welding, and friction stir welding), gluing, folding, and riveting, or further end-to-end or detachable bonding.

Besonders vorteilhaft in einer derartigen Ausgestaltung ist, dass mehrere Flugzeugbauteile, welche sich jeweils in einer der Flugzeugbauteilaufnahmen befinden, zu einem größeren Flugzeugbauteil zusammengefügt werden. So können beispielsweise drei gleichgroße Rumpfteilsegmente derart zueinander positioniert und angeordnet werden, dass diese ein Halbrumpfsegment bilden. In dieser Anordnung kann der Fahrwagen wiederum zur Fügestation fahren, wobei dort die Bauteile miteinander verbunden werden. Das „Fahren“ umfasst auch ein geführtes lineares Verfahren auf Schienen, wobei, einem Fließband ähnlich, hintereinander angeordnete Stationen angefahren werden können. Particularly advantageous in such an embodiment is that several aircraft components, which are each located in one of the aircraft component recordings, are joined together to form a larger aircraft component. Thus, for example, three equally-sized fuselage segments can be positioned and arranged in such a way that they form a half-sump segment. In this arrangement, the carriage can in turn drive to the joining station, where the components are connected to each other there. The "driving" also includes a guided linear method on rails, wherein, similar to a conveyor belt, stations arranged one behind the other can be approached.

Auch kann in einer Ausführungsform der Fahrwagen eine Festflugzeugbauteilaufnahme oder mehrere Festflugzeugbauteilaufnahmen aufweisen. Diese kann oder können insbesondere ein Flugzeugbauteil aufnehmen und „fest“ im Raum positionieren. Zusätzliche Flugzeugbauteile, welche mit diesem „fest“ angeordneten Flugzeugbauteil zu verbinden sind, können mittels der Parallelkinematikeinrichtungen zu diesem „fest“ angeordneten Flugzeugbauteil angeordnet/positioniert werden. Also, in one embodiment, the carriage may include a hard-landing component pick-up or a plurality of fixed-wing component pickups. This can or can in particular pick up an aircraft component and position it "firmly" in space. Additional aircraft components which are to be connected to this "fixed" aircraft component can be arranged / positioned by means of the parallel kinematics devices to this "fixed" aircraft component.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Fahrwagen derart eingerichtet, dass das Positionieren mittels einer Regelung und/oder Iteration erfolgt, wobei insbesondere eine Positionsbestimmung eines Flugzeugbauteils oder mehrerer Flugzeugbauteile optisch und/oder mechanisch erfolgt. In a further embodiment, the carriage is set up such that the positioning takes place by means of a regulation and / or iteration, wherein in particular a position determination an aircraft component or several aircraft components optically and / or mechanically.

Dadurch können Toleranzen beispielsweise der Parallelkinematikeinrichtungen und/oder der Bauteile ausgeglichen werden. So können Messpunkte, Markierungen, Reflektoren am Bauteil angeordnet sein, welche mittels Kamera oder Laserabtastung im Raum bestimmt werden. Bei der Regelung erfolgt dies quasi kontinuierlich während bei einem iterativen Vorgehen, ein erstes Positionieren mit anschließendem Bestimmen der Position im Raum und erneutem Positionieren und so weiter durchgeführt wird. Somit ist beim iterativen Verfahren ein Näherungsverfahren gegeben, bei dem sehr genaue Positionierung realisierbar ist. As a result, tolerances of, for example, the parallel kinematics devices and / or the components can be compensated. Thus, measuring points, markings, reflectors can be arranged on the component, which are determined by means of camera or laser scanning in space. In the control this is done almost continuously while an iterative procedure, a first positioning with subsequent determination of the position in space and repositioning and so on is performed. Thus, in the iterative method, there is an approximation method in which very accurate positioning can be realized.

Um ein Flugzeugbauteil mit den Parallelkinematikeinrichtungen zu verbinden und entsprechend wieder zu lösen können die Parallelkinematikeinrichtungen reversibel lösbare Befestigungseinheiten, insbesondere Saugnäpfe, aufweisen. In order to connect an aircraft component to the parallel kinematics devices and to release them again, the parallel kinematics devices can have reversibly detachable fastening units, in particular suction cups.

Ein „Saugnapf“ ist dabei ein napfförmiges Gebilde meist aus elastischem Material, welches durch einen Unterdruck an eine glatte Fläche gepresst wird. Hierzu wird insbesondere beim Anbringen ein Hohlraum, vom elastischen Material umschlossen, eingedrückt und die zuvor enthaltene Luft beispielsweise durch das Erzeugen eines Vakuums verdrängt. Der dadurch erzeugte Druck des umgebenden Mediums auf den Hohlkörper übt eine Kraft aus. Insbesondere ist die erreichbare Saugkraft proportional zur Druckdifferenz, sodass das napfförmige Gebilde entsprechend den Anforderungen ausgelegt wird. A "suction cup" is a cup-shaped structure usually made of elastic material, which is pressed by a negative pressure to a smooth surface. For this purpose, in particular when mounting a cavity, surrounded by the elastic material, pressed and pushed the previously contained air, for example by generating a vacuum. The resulting pressure of the surrounding medium on the hollow body exerts a force. In particular, the achievable suction force is proportional to the pressure difference, so that the cup-shaped structure is designed according to the requirements.

In einer Ausführungsform weist der Fahrwagen einziehbare Rollen auf. Insbesondere können dabei ungefederte Hartgummirollen eingesetzt werden. Diese können mittels Antrieb dem Fahrwagen eine Bewegung aufprägen. Unter einziehbar wird vorliegend auch wegklappbar verstanden. Wesentlich dabei ist, dass die Räder keinen Kontakt mit dem Boden ausbilden. In one embodiment, the truck has retractable rollers. In particular unsprung hard rubber rollers can be used. These can impart movement to the trolley by means of a drive. Under retractable is understood in the present also wegklappbar. It is essential that the wheels do not form contact with the ground.

Um in dieser Ausprägung einen sicheren und stabilen Stand des Fahrwagens zu realisieren, kann der Fahrwagen Ständereinrichtungen aufweisen und der Fahrwagen derart ausgestaltet sein, dass bei eingezogenen Rollen der Fahrwagen ortsfest auf den Ständereinrichtungen steht. Die Ständereinrichtungen können beispielsweise durch hohle Holme realisiert sein in welche mittig die Rollen eingezogen werden. In order to realize a safe and stable state of the trolley in this form, the trolley can stand devices and the trolley be designed such that when retracted roles of the trolley is stationary on the stanchions. The stanchions can be realized for example by hollow spars in which the rollers are fed centrally.

Weiterhin kann ein vorliegender Fahrwagen in einer automatisierten Produktionsline dadurch verwendet werden, dass der Fahrwagen ein autonomes Navigationssystem aufweist, welches zusammen mit dem Fahrwagen derart eingerichtet ist, dass ein autonomer Fahrwagen realisiert ist. Furthermore, a present trolley in an automated production line can be used in that the trolley has an autonomous navigation system, which is set up together with the trolley such that an autonomous trolley is realized.

Falls ein derartiges Navigationssystem Navigationsdaten eines Indoor-Navigationssystems verwendet, kann der Fahrwagen auf einige Millimeter genau verfahren werden. If such a navigation system uses navigation data of an indoor navigation system, the carriage can be moved to a few millimeters exactly.

Somit erfolgt eine erste grobe Positionierung insbesondere mittels dieses Navigationssystems, während dann insbesondere zur Feinjustage und somit zum Positionieren die Parallelkinematikeinrichtungen der Flugzeugbauteilaufnahmen verwendet werden. Thus, a first rough positioning takes place, in particular, by means of this navigation system, while the parallel kinematics devices of the aircraft component recordings are then used, in particular for fine adjustment and thus for positioning.

„Indoor-Navigationssysteme“ können beispielsweise auf einer W-LAN-Technologie basieren. Auch kann die Information mehrerer unterschiedlicher Navigationstechniken zur Erhöhung der der Genauigkeit verwendet werden. For example, "indoor navigation systems" can be based on Wi-Fi technology. Also, the information of several different navigation techniques can be used to increase the accuracy.

In einer weiteren Ausführungsform weist die erste Flugzeugbauteilaufnahme, die zweite Flugzeugbauteilaufnahme, die dritte Flugzeugbauteilaufnahme und/oder die weiteren Flugzeugbauteilaufnahmen eine Positionierungssensorik auf, wobei mittels der Positionierungssensorik die Parallelkinematikeinrichtungen gesteuert und/oder geregelt werden. In a further embodiment, the first aircraft component receiver, the second aircraft component receiver, the third aircraft component receiver, and / or the further aircraft component holders have a positioning sensor, wherein the parallel kinematics devices are controlled and / or regulated by means of the positioning sensor.

Somit kann insbesondere ein Anordnen des Flugzeugbauteils an eine Struktur oder an ein anderes Flugzeugbauteil maßgenau erfolgen. Derartige Positionierungssensoriken können beispielsweise optische Sensoren sein, wie beispielsweise stereoskopische Kameras oder Laserabtasteinrichtungen, welche beispielsweise Positionsmarken abfragen und somit den räumlichen Abstand zu der externen Struktur oder den anderen Flugzeugbauteilen ermitteln. Thus, in particular, an arrangement of the aircraft component to a structure or to another aircraft component can be made to measure. Such positioning sensors may, for example, be optical sensors, such as, for example, stereoscopic cameras or laser scanning devices, which query, for example, position markers and thus determine the spatial distance to the external structure or the other aircraft components.

Sofern eine Regelung und/oder Steuerung vorgesehen ist, kann mittels dieser gemäß des Abstands ein weiteres Positionieren gesteuert oder geregelt erfolgen. Bei einer Regelung erfolgt insbesondere eine Rückkopplung eines Messwertes. If a control and / or control is provided, it can be controlled or regulated by means of this according to the distance another positioning. In a closed-loop control, in particular, a feedback of a measured value takes place.

Die Positionierungssensorik kann auch andere Technologien, wie beispielsweise Ultraschalltechnologien oder Radartechnologien einsetzen, wobei im Wesentlichen Raumdaten bzw. Positionsdaten ermittelt werden. Insbesondere kann auch die Positionierungssensorik die Navigationsdaten eines Indoor-Navigationssystems verwenden. The positioning sensor system can also use other technologies, such as ultrasound technologies or radar technologies, wherein substantially spatial data or position data are determined. In particular, the positioning sensor system can also use the navigation data of an indoor navigation system.

Um insbesondere bei hochautomatisierten Produktionslinien größtmögliche Sicherheit insbesondere für Menschen zu gewährleisten, welche sich in der Produktionshalle bewegen, kann der Fahrwagen eine Objekterkennungseinrichtung aufweisen. Dabei kann ein (Steuer)Rechner auch derart eingerichtet sein, dass Bauteilausdehnungen beispielsweise des Flugzeugbauteils berücksichtigt werden. Hierzu können beispielsweise Bauteildaten der Konstruktion des Flugzeugbauteils und mögliche Toleranzen beim Ausweichen des Fahrwagens berücksichtigt werden. In order to ensure the greatest possible safety, especially for people who move in the production hall, especially in highly automated production lines, the carriage can have an object recognition device. It can also be a (control) computer be set up that component dimensions, for example, the aircraft component are taken into account. For this purpose, for example, component data of the construction of the aircraft component and possible tolerances when dodging the trolley can be taken into account.

Diese Objekterkennungseinrichtung kann beispielsweise mittels Radar oder Ultraschall erfolgen. Beispielsweise sind derartige Techniken bei Parksensoren aus PKWs bekannt. Vorliegend können jedoch auch Kamerasysteme und dergleichen eingesetzt werden. In jedem Fall sorgt eine Auswerteelektronik, wobei diese auch computerimplementiert sein kann, dafür, dass in derartigen Fällen der Fahrwagen hält oder entsprechend dem Objekt ausweicht. This object recognition device can be done for example by means of radar or ultrasound. For example, such techniques are known in car parking sensors. In the present case, however, camera systems and the like can be used. In any case, an evaluation, which may also be computer-implemented, ensures that in such cases, the carriage stops or escapes according to the object.

Um beispielsweise Bauteile wie Spanten am Flugzeugbauteil oder zueinander zu fixieren oder zu fügen, kann an dem Fahrwagen ein Roboter, insbesondere ein Fügeroboter angeordnet sein, sodass ein Arretieren oder ein Fügen realisierbar ist. For example, to fix or add components such as frames on the aircraft component or each other, a robot, in particular a joining robot can be arranged on the carriage, so that a locking or a joining can be realized.

In einer weiteren Ausführungsform ist dem Fahrwagen eine Dockingstation zugeordnet, sodass der Fahrwagen mit elektrischer und/oder pneumatischer Energie versorgbar ist. In a further embodiment, the carriage is assigned a docking station, so that the carriage can be supplied with electrical and / or pneumatic energy.

Dadurch können Energiespeicher des Fahrwagens nach einem Anfahren der Dockingstation wieder aufgefüllt werden. Dabei dient die elektrische Energie beispielsweise der Versorgung des Antriebs und der elektrischen Einrichtungen und pneumatische Energie (Druckluft) dem Betätigen der Saugnäpfe. As a result, energy storage of the trolley can be refilled after a start of the docking station. The electrical energy, for example, the supply of the drive and the electrical equipment and pneumatic energy (compressed air) is used to operate the suction cups.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen Furthermore, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. Show

1 eine schematische Darstellung eines Fahrwagen mit drei Bauteilaufnahmen in einer dreidimensionalen Ansicht, 1 a schematic representation of a trolley with three component receptacles in a three-dimensional view,

2 eine schematische Darstellung des Fahrwagens aus 1 in einer Seitenansicht, 2 a schematic representation of the trolley 1 in a side view,

3 den Fahrwagen aus 1 mit einem ersten Flugzeugrumpfteilsegment und 3 the trolley 1 with a first aircraft body segment and

4 gegenüberliegende Fahrwagen, welche jeweils drei zu einem Flugzeugrumpfhalbsegment zusammengefügten Flugzeugrumpfteilsegmente aufweisen 4 opposing carriages, each having three joined to a fuselage half segment segment fuselage segments

Ein Fahrwagen 101 weist ein Fahrgestell 102 und bodenseitig angeordnete ungefederte Hartgummireifen (nicht dargestellt) auf. An dem Fahrgestell 102 sind Hexapodaufnahmegestelle 113 angeordnet. Diese Hexapodenaufnahmegestelle sind in einer Alternativen schwenkbar ausgestaltet, sodass mittels eines Stellmotors Flugzeugrumpfteilsegmente geschwenkt werden können. Die Anordnung der Hexapodaufnahmegestelle ist derart ausgelegt, dass seitlich zum Fahrwagen 101 Flugzeugrumpfteilsegmente und insbesondere ein Flugzeugrumpfhalbsegment anbringbar sind. A carriage 101 has a chassis 102 and bottom-mounted unsprung hard rubber tires (not shown). On the chassis 102 are hexapod reception gear 113 arranged. These Hexapodenaufnahmegestelle are designed to be pivotable in an alternative, so that by means of a servomotor aircraft fuselage segments can be pivoted. The arrangement of the Hexapodaufnahmegestelle is designed such that the side of the carriage 101 Fuselage segment segments and in particular a fuselage half segment are attachable.

An dem Hexapodaufnahmegestell sind in drei Reihen jeweils drei nebeneinander angeordnete Hexapode angebracht. Drei nebeneinander angeordnete Hexapode bilden dabei eine erste Bauteilaufnahme 103, eine zweite Bauteilaufnahme 105 und eine dritte Bauteilaufnahme 107. An jedem der Hexapoden 109 sind drei Saugnäpfe 111 angeordnet. At the Hexapodaufnahmegestell three juxtaposed hexapod are mounted in three rows. Three juxtaposed hexapods form a first component holder 103 , a second component holder 105 and a third component holder 107 , At each of the hexapods 109 are three suckers 111 arranged.

In einer Alternativen sind die Hexapoden der zweiten Bauteilaufnahme 105 durch feststehende an dem Hexapodaufnahmegestell 113 angeordnete Saugnäpfe 111 ersetzt. In diesem Fall positionieren die erste Bauteilaufnahme 103 und die zweite Bauteilaufnahme 107 mittels der Hexapoden 109 an diesen angeordnete Flugzeugrumpfteilsegmente im Bezug zu einem an dem zweiten Bauteilaufnahme fest angeordneten Flugzeugrumpfteilsegment (331). Somit können beispielsweise Kosten eingespart werden. In one alternative, the hexapods are the second component fixture 105 by fixed to the Hexapodaufnahmestestell 113 arranged suction cups 111 replaced. In this case, position the first component holder 103 and the second component holder 107 by means of hexapods 109 Aircraft body segment segments arranged thereon in relation to an aircraft body segment segment fixedly attached to the second component receiver ( 331 ). Thus, for example, costs can be saved.

Vorliegend soll die zweite Bauteilaufnahme 105 ein erstes Flugzeugrumpfteilsegment 331 mittels der Saugnäpfe 111 aufgenommen haben. Zusätzlich werden die erste Bauteilaufnahme 103 und die dritte Bauteilaufnahme 107 ebenfalls mit Flugzeugrumpfteilsegmenten versehen. In the present case, the second component recording 105 a first fuselage segment 331 by means of the suction cups 111 have recorded. In addition, the first component holder 103 and the third component holder 107 also provided with fuselage segment segments.

An den jeweiligen Flugzeugrumpfteilsegmenten sind Positionierungsmarken angeordnet, welche optisch abgefragt werden. Die drei Flugzeugrumpfteilsegmente werden mittels einer Auswertung der Positionierungsmarken zueinander derart angeordnet, dass sich ein Flugzeugrumpfhalbsegment 337 bildet. Dieses Flugzeugrumpfhalbsegment wird mittels des Fahrwagens 101 in eine Spantenstation (nicht dargestellt) verfahren. Alternativ oder ergänzend weißt der Fahrwagen 101 x-y-Zentrierzapfen 115 auf, welche mit zugeordneten Löchern (nicht dargestellt) der Flugzeugrumpfteilsegmente 331, 333, 335 korrespondieren. Dies unterstützt in dieser Ausführungsform das Positionieren. At the respective fuselage segment segments positioning marks are arranged, which are optically interrogated. The three fuselage segment segments are arranged by means of an evaluation of the positioning marks to each other such that a fuselage semi-segment 337 forms. This fuselage semi-segment is by means of the trolley 101 in a bulkhead station (not shown) proceed. Alternatively or additionally, the carriage knows 101 xy-centering 115 on, which with associated holes (not shown) of the aircraft body segments 331 . 333 . 335 correspond. This supports positioning in this embodiment.

In dieser Station werden Spanten, Stringer und andere Komponenten mittels Roboter in die Flugzeugrumpfhalbsegmente eingebracht und spanende Schritte (Bohren) roboterunterstützt erfolgen. Anschließend verfährt der Fahrwagen 101 mit dem Flugzeugrumpfhalbsegment und den eingebrachten Spanten, Stringer und den anderen Komponenten zur Fügestation, wo Schweißroboter, Nietroboter und Automaten die Spanten, Stringer und anderen Komponenten mittels Schweißen, Kleben und Nieten zueinander und mit den Flugzeugrumpfteilsegmente zusammenfügen. Fügeroboter fixieren? In this station, frames, stringers and other components are introduced into the aircraft fuselage segments by means of robots and drilling steps are carried out with the aid of a robot. Subsequently, the carriage moves 101 with the aircraft fuselage half-segment and the attached frames, stringers and the other components to the joining station, where welding robots, riveting robots and machines, the frames, stringers and other components by means of welding, gluing and riveting to each other and to join together with the aircraft body segments. Fix joining robots?

Zwei Fahrwagen sollen vorliegend jeweils nun ein derartiges Flugzeugrumpfhalbsegment aufweisen (siehe 4) nun werden die beiden Fahrwagen zueinander positioniert, sodass durch ein Heranfahren die beiden Flugzeugrumpfhalbsegmente zueinander gebracht werden. Anschließend werden mittels der Hexapoden 109 etwaige Bauteiltoleranzen durch Positionieren ausgeglichen, sodass sich ein maßgenauer Flugzeugteilrumpf bildet. Dabei werden die Flugzeugrumpfhalbsegmente mit einem Kamerasystem im Raum vermessen. Zusätzlich erfolgt eine Laservermessung, wobei an den Flugzeugrumpfhalbsegmenten Markierungen angeordnet sind. Sollte das Positionieren noch nicht optimal sein, um geforderte Toleranzen einzuhalten, erfolgt ein erneutes Positionieren und anschließendes Vermessen. Dies wird solange wiederholt, bis die gewünschte Bauteilqualität gegeben ist. In the present case, two carriages each have such an aircraft fuselage half segment (see 4 ) Now, the two carriages are positioned to each other, so that the two fuselage half segments are brought to each other by approaching. Subsequently, by means of the hexapods 109 Any component tolerances are compensated by positioning, so that forms a tailor-made aircraft sub-hull. The aircraft fuselage half segments are measured with a camera system in the room. In addition, a laser measurement takes place, wherein markings are arranged on the fuselage half segments. If the positioning is not yet optimal to comply with required tolerances, a new positioning and subsequent measurement takes place. This is repeated until the desired component quality is given.

Anschließend werden in der Station nach dem Positionieren die Flugzeugrumpfhalbsegmente zusammengefügt. Subsequently, in the station after positioning, the fuselage half-segments are joined together.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

101101: Fahrwagen trolley
102102: Fahrgestell chassis
103103: erste Bauteilaufnahme first component holder
105105: zweite Bauteilaufnahme second component holder
107107: dritte Bauteilaufnahme third component holder
109109: Hexapod Hexapod
111111: Saugnäpfe suckers
113113: Hexapodaufnahmegestell Hexapodaufnahmegestell
115115: Zentrierzapfen spigot
331331: erstes Flugzeugrumpfteilsegment first fuselage segment
333333: zweites Flugzeugrumpfteilsegment second fuselage segment
335335: drittes Flugzeugrumpfteilsegment third aircraft fuselage segment
337337: Flugzeugrumpfhalbsegment Fuselage half segment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1378448 A1 [0003]
DE 3835519 C2 [0003]
EP 2939931 A1 [0003]

Claims

Trolley ( 101 ) for transporting and positioning an aircraft component ( 331 ), in particular a fuselage segment, with a chassis ( 102 ) and arranged on the chassis first aircraft component recording ( 103 ), characterized in that the first aircraft component receiver comprises two, three, four or more parallel kinematics devices ( 109 ), in particular hexapods, which are set up such that a first aircraft component arranged on the hexapod can be positioned in itself and / or in external structures.

Trolley according to claim 1, characterized by a second aircraft component receiver ( 105 ) and / or a third aircraft component receiver ( 107 ) and / or further aircraft component recordings, the second aircraft component receiver and / or the third aircraft component receiver and / or the further aircraft component holders each having, or having, two or three, four or more parallel kinematics devices, in particular hexapods, which are each set up in such a way that an Parallel kinematics devices arranged second aircraft component ( 333 ), third aircraft component ( 335 ) or arranged further aircraft components in itself and / or to external structures can be positioned or are.

Trolley according to claim 2, characterized in that the external structure of one of the other aircraft components, so that in particular from three fuselage sub-segments by positioning the three fuselage segments, a semi-circular fuselage segment can be produced.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized by a Festflugzeugbauteilaufnahme or several Festflugzeugbauteilaufnahmen.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage is set up such that the positioning takes place by means of a control and / or iteration, wherein in particular a position determination of an aircraft component or several aircraft components is optically and / or mechanically.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized in that the parallel kinematics devices and / or the fixed aircraft component recordings reversibly detachable fastening units ( 111 ), in particular suction cups have.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage has retractable rollers.

Trolley according to claim 7, characterized in that the carriage has staging devices and the carriage is configured such that when retracted roles of the carriage is stationary on the stanchions.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized in that the trolley has an autonomous navigation system, which is arranged together with the trolley such that an autonomous trolley is realized.

Trolley according to claim 9, characterized in that the navigation system is set up such that the navigation system uses navigation data of an indoor navigation system.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized in that the first aircraft component receiver, the second aircraft component receiver, the third aircraft component receiver and / or the further aircraft component holders comprises or have a positioning sensor, wherein the parallel kinematics devices are controlled and / or regulated by means of the positioning sensor.

Trolley according to claim 11, characterized in that the positioning sensor is set up such that the positioning sensor system uses navigation data of the indoor navigation system.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized by an object recognition device, which is set up such that objects or people located during a journey on the route are detected.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized in that a robot, in particular a joining robot is arranged on the carriage, so that a locking or a joining can be realized.

Trolley according to one of the preceding claims, characterized in that the trolley is associated with a docking station, so that the trolley can be supplied with electrical and / or pneumatic energy.