BR102016024179A2

BR102016024179A2 - método de união de asa a corpo de aeronave

Info

Publication number: BR102016024179A2
Application number: BR102016024179A
Authority: BR
Inventors: Bode Aksel; Michelle Vasquez Christina; I Valenzuela Dario; J Collins Ronald
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2017-05-09
Also published as: US20190205501A1; US20170132355A1; EP3168162B1; CA2939049C; BR102016024179B1; EP3168162A1; CN106697326A; US10275565B2; US11188688B2; CN106697326B; CA2939049A1

Abstract

são descritos métodos de união de asa a corpo de aeronave que incluem (a) aplicar alvos a uma asa e um conjunto de corpo nos respectivos raiz da asa e toco da asa, (b) determinar os locais 3d dos alvos por fotogrametria, (c) gerar perfis de superfície 3d para as superfícies de interface da raiz da asa e toco da asa combinando varreduras das superfícies de interface, (d) calcular um ajuste virtual entre a asa e o conjunto de corpo que define um ou mais interstícios entre os perfis de superfície 3d gerados da raiz da asa e do toco da asa, (e) posicionar pelo menos três sensores de posição dentro da raiz da asa e/ou do toco da asa, e (f) alinhar a asa com o conjunto de corpo para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual calculado usando realimentação a partir dos sensores de posição. métodos de determinar os locais de alvo e/ou os perfis de superfície 3d podem utilizar uma plataforma de varredura móvel.

Description

“MÉTODO DE UNIÃO DE ASA A CORPO DE AERONAVE” CAMPO

[001] A presente invenção se refere a sistemas e métodos automatizados de montagem.

FUNDAMENTOS

[002] A montagem de aeronaves inclui justar entre si muitos componentes complexos e frequentemente grandes em relações precisas. Por exemplo, planos de cauda e asas e (por exemplo, estabilizador vertical, estabilizador horizontal) podem ser montados substancialmente inteiros e então fixados à correspondente seção do corpo da aeronave. Como um outro exemplo, a fuselagem de uma aeronave pode ser a combinação de diversos conjuntos de corpo onde cada conjunto de corpo é uma seção cilíndrica da fuselagem. Alguns componentes, incluindo alguns componentes muito grandes tais como as asas, seções de fuselagem e conjuntos de cauda, são concebidos para serem montados com alta precisão, por exemplo, com tolerâncias de posição relativas entre peças de menos do que cerca de 0,1 milímetro (0,005 polegada).

[003] Calços são usados extensamente na indústria aeronáutica para ajustar e unir entre si grandes componentes. Calços, também chamados enchimentos, são usados para preencher interstícios (ou vazios) entre peças unidas. Os interstícios podem ser interstícios projetados que são concebidos para permitir tolerância de fabricação, alinhamento de componentes, e montagem aerodinâmica apropriada da aeronave. Calços podem ser individualmente dimensionados para se ajustar no correspondente intervalo com alta precisão (por exemplo, com uma tolerância residual de menos do que 0,005 polegada (cerca de 0,1 milímetro)). O uso de calços preencher interstícios entre peças acopladas resulta em uma aeronave mais precisamente montada e mais estruturalmente perfeita.

[004] Tipicamente, cada calço para um intervalo, é ajustado customizadamente às peças individuais que são montadas. A concepção e a fabricação de calços singulares para cada aeronave podem ser um processo demorado e consumidor de mão de obra. A concepção e a instalação de calço podem ser demoradas o bastante para impactar significantemente a velocidade de montagem da aeronave.

[005] Um método para determinar o tamanho apropriado de calço envolve reunir as peças em um ajuste de teste, identificar cada intervalo e medir cada intervalo para determinar as dimensões e os formatos dos calços customizados. Os tamanhos e os formatos de interstícios são sondados por calibres apalpadores. O uso de calibres apalpadores manuais envolve uma técnica de tentativa e erro progressiva enquanto que o uso de calibres apalpadores progressiva pode ser mais automático, embora ainda requeira colocar o calibre em cada intervalo a ser medido. A abordagem com calibre apalpador é demorada e tediosa e sua precisão pode ser dependente da perícia e da experiência da pessoa que faz as medições. Medições incorretas podem resultar em calços mal ajustados o que iria levar a medições calços e produção de calços até que o ajuste apropriado seja obtido.

[006] Um outro método ajustar os interstícios entre peças acopláveis, às vezes chamado de calçamento preditivo, envolve a varredura das superfícies em interface da peça em uma tentativa de prever o formato exato do intervalo entre estas superfícies. As peças são virtualmente ajustadas entre si com base no projeto de engenharia. Os calços são fabricados com base no ajuste virtual. Um inconveniente desta abordagem é que as peças, especialmente conjuntos grandes, podem não se ajustar entre si da maneira prevista virtualmente e, assim, os formatos de calço previstos iriam ser inapropriados. As peças podem não se ajustar entre si conforme esperado por causa de desvios em relação ao projeto de engenharia (mesmo os desvios estão dentro da tolerância), uma localização relativa imprecisa das peças, e/ou medições de superfície imprecisas. Em particular, este método se baseia em uma alta precisão global de medição e montagem, um feito que é desafiador com união de peças grandes tal como a união da à fuselagem.

SUMÁRIO

[007] São descritos sistemas e métodos de união de asa a corpo de aeronave. Em uma modalidade, os métodos incluem aplicar alvos de fotogrametria a uma raiz da asa de uma asa da aeronave e a um toco da asa de conjunto de corpo da aeronave. A raiz da asa inclui pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa e o toco da asa inclui pelo menos uma superfície de interface do toco da asa. Estes métodos incluem ainda medir a raiz da asa e o toco da asa com um sensor de fotogrametria para determinar locais 3D dos alvos de fotogrametria. Estes métodos incluem ainda gerar um perfil de superfície 3D da raiz da asa para as superfícies de interface da raiz da asa e um perfil de superfície 3D do toco da asa para as superfícies de interface do toco da asa combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção da raiz da asa englobando as superfícies de interface da raiz da asa e combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção do toco da asa englobando as superfícies de interface do toco da asa. Cada região de inspeção da raiz da asa inclui pelo menos dois alvos de fotogrametria. Cada região de inspeção do toco da asa inclui pelo menos dois alvos de fotogrametria. Estes métodos incluem ainda calcular um ajuste virtual entre a asa da aeronave e o conjunto de corpo da aeronave que define um ou mais interstícios entre o perfil de superfície 3D gerado da raiz da asa e perfil de superfície 3D gerado do toco da asa. Estes métodos incluem ainda posicionar pelo menos três sensores de posição. Cada sensor de posição é posicionado dentro de pelo menos um dentre a raiz da asa e o toco da asa. Cada sensor de posição é arranjado para observar um par de alinhamento distinto de elementos de referência para cada sensor de posição. Cada par de alinhamento de elementos de referência inclui um elemento de referência sobre a raiz da asa e um elemento de referência sobre o toco da asa. Estes métodos incluem ainda alinhar a asa da aeronave com o conjunto de corpo da aeronave para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual calculado usando realimentação a partir dos pelo menos três sensores de posição com respeito a posições relativas dos elementos de referência de cada par de alinhamento de elementos de referência.

[008] Em uma outra modalidade, os métodos incluem ajustar virtualmente uma asa da aeronave e um conjunto de corpo da aeronave entre si com base em um contorno de superfície 3D medido de uma superfície de interface da raiz da asa de uma raiz da asa da asa da aeronave, um contorno de superfície 3D medido de uma superfície de interface do toco da asa de um toco da asa do conjunto de corpo da aeronave, e opcionalmente considerações aerodinâmicas, para gerar um ajuste virtual da raiz da asa e do toco da asa. Estes métodos incluem ainda instalar pelo menos três sensores de posição dentro de pelo menos um dentre o toco da asa e a raiz da asa. Cada sensor de posição é arranjado para observar um par de alinhamento distinto de elementos de referência para cada sensor de posição. Cada par de alinhamento de elementos de referência inclui um elemento de referência sobre a raiz da asa e um elemento de referência sobre o toco da asa. Estes métodos incluem ainda alinhar a asa da aeronave com o conjunto de corpo da aeronave usando realimentação de posição a partir dos sensores de posição para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual. A realimentação de posição inclui, para cada par de alinhamento, uma posição relativa medida entre os elementos de referência do par de alinhamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] A Fig. 1 ilustra um exemplo de um sistema de união de asa a corpo.

[0010] A Fig. 2 é uma representação esquemática de métodos de união de asa a corpo de acordo com a presente invenção.

[0011] A Fig. 3 ilustra uma raiz da asa e um toco da asa, indicando exemplos de 1 ocais de componentes.

[0012] A Fig. 4 ilustra uma plataforma de varredura que varre uma raiz da asa.

[0013] A Fig. 5 ilustra uma plataforma de varredura que varre um toco da asa.

[0014] A Fig. 6 representa esquematicamente uma seção transversal de uma raiz da asa e um toco da asa unidos com calços.

[0015] A Fig. 7 é uma representação de uma asa montada sobre um corpo indicando direções de posicionamento relativas.

[0016] A Fig. 8 é um exemplo de um par de alinhamento de elementos de referência.

[0017] A Fig. 9 é um outro exemplo de um par de alinhamento de elementos de referência, ilustrando uma distância relativa entre elementos de referência.

DESCRIÇÃO

[0018] Sistemas e métodos de união de asa a corpo de acordo com a presente invenção permitem montagem mais rápida e mais precisa da asa ao corpo de uma aeronave e montagem de outras grandes estruturas. Os métodos incluem medir a localização 3D (tridimensional) de alvos ópticos nas interfaces a serem unidas (por exemplo, a raiz da asa e toco da asa de uma aeronave) e gerar um perfil de superfície 3D de cada uma das interfaces combinando varreduras de regiões de inspeção individuais das interfaces. A medição das regiões de inspeção individuais resulta em contornos de superfície 3D das regiões. Os contornos de superfície das regiões de inspeção individuais são combinados de acordo com as posições de alvos dentro das regiões e os locais 3D medidos dos alvos.

[0019] Os perfis de superfície 3D gerados a partir dos contornos de superfície individuais (um perfil para cada uma das interfaces a serem unidas) são usados para calcular um ajuste virtual entre as interfaces a serem unidas. O ajuste virtual pode definir interstícios entre as interfaces que podem ser preenchidos por calços. Os calços podem ser formados com base nas dimensões dos interstícios definidas no ajuste virtual e podem ser instalados nos interstícios formados pelas interfaces reais durante a montagem das estruturas.

[0020] As estruturas a serem unidas nas suas interfaces são alinhadas para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual calculado usando realimentação a partir de pelo menos três sensores de posição posicionados dentro de uma ou ambas as interfaces. Cada um dos sensores de posição é arranjado para observar pares de alinhamento distintos de elementos de referência sobre as interfaces. Cada par de alinhamento inclui um elemento de referência sobre cada uma das interfaces. A posição relativa das interfaces das estruturas obtidas com os sensores de posição é usada para ajustar o alinhamento das estruturas em um laço de realimentação até que é obtido um ajuste real satisfatório.

[0021] Exemplos cabais nesta invenção podem se referir a aeronave e/ou componentes de aeronave, os sistemas e métodos desta invenção podem ser utilizados com outras estruturas e outros componentes. Por exemplo, os sistemas e métodos da presente invenção podem ser utilizados com veículos, maquinário e grandes estruturas. Os sistemas e métodos podem estar associados com montagem automotiva, construção naval, montagem de espaçonaves e/ou construção civil.

[0022] As Figs. 1-9 ilustram sistemas e métodos de união de asa a corpos. Em geral, nos desenhos, os elementos ilustrados são exemplos relacionados com a dada modalidade. Nem todos elementos ilustrados são essenciais a todas as modalidades da presente invenção. Um elemento mostrado em uma figura pode ser omitido de uma determinada modalidade sem sair do escopo da presente invenção. Elementos que servem para uma finalidade similar, ou pelo menos substancialmente similar, são rotulados com números consistentes entre as figuras. Números idênticos em cada uma das figuras e os correspondentes elementos, podem não ser discutidos em detalhe aqui com referência a cada uma das figuras. Similarmente, todos elementos podem não ser rotulados ou mostrados em cada uma das figuras, mas números de referência associados com os mesmos podem ser usados por consistência. Elementos, componentes, e/ou características que são discutidos com referência a uma ou mais das figuras podem ser incluídos em e/ou usados com qualquer uma das figuras sem sair do escopo da presente invenção.

[0023] A Fig. 1 é uma representação de um sistema de união de asa a corpo 10 para uma aeronave 12. O sistema 10 é configurado para alinhar e para montar uma asa 14 a um corpo 16 (por exemplo, a uma seção de fuselagem 18 do corpo 16) da aeronave 12. A asa 14 se acopla com o corpo 16 em uma raiz da asa 20 (da asa 14) e um toco da asa 30 (do corpo 16). A raiz da asa 20 e o toco da asa 30 são as interfaces de união de asa da asa 14 e o corpo 16, respectivamente. A raiz da asa 20 e o toco da asa 30 podem ter áreas de seção transversal relativamente grandes (como medidas em um plano hipotético que separa a união). A raiz da asa 20 e o toco da asa 30 podem ter substancialmente a mesma área de seção transversal e cada um independentemente pode ter uma área de seção transversal de mais do que 2 m2 (metros quadrados), mais do que 10 m2, mais do que 20 m2, menos do que 100 m2 e/ou menos do que 20 m2.

[0024] Cada um dentre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30 tem estruturas de interface tais como flanges, painéis, conexões, molduras, longarinas, cristas, ranhuras, pinos, furos, etc. que são configuradas para se acoplar mutuamente. As estruturas de interface se acoplam com as correspondentes estruturas da raiz da asa 20 ou toco da asa 30 opostos. As superfícies que se acoplam mutuamente são as superfícies de interface da raiz da asa 22 (da raiz da asa 20) e superfícies de interface do toco da asa 32 (do toco da asa 30). Geralmente, a asa 14 se ajusta ao corpo 16 como um plugue e encaixe, com superfícies de interface sobre ambos dentre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30 voltadas para várias direções (por exemplo, para cima, para baixo, para frente, para trás, para dentro, e/ou para fora). Por exemplo, as superfícies de interface de uma placa de interface estendendo-se a partir da raiz da asa 20 pode incluir uma superfície voltada para cima e uma superfície voltada para baixo. As estruturas acopláveis do toco da asa 30 podem incluir correspondentes superfícies voltadas para baixo e superfícies voltadas para cima. As superfícies de interface acopláveis não se contatam necessariamente entre si quando acopladas. As superfícies de interface podem define um intervalo quando acopladas. Geralmente, as superfícies de interface da raiz da asa 22 e as superfície de interface do toco da asa 32 são configuradas para se acoplar mate em um alinhamento de alta precisão. Deste modo, qualquer contato, se presente, pode ser um ajuste justo (por exemplo, um ajuste por interferência ou um ajuste por deslizamento) e qualquer intervalo, se presente, pode ser pequeno (por exemplo, um vão de menos do que 5 mm (milímetros), menos do que 1 mm, menos do que 0,2 mm ou menos do que 0,1 mm). Como discutido aqui, interstícios, em particular interstícios com um vão de mais do que uma espessura limiar predefinida, pode ser preenchido por calços.

[0025] Embora os exemplos aqui foquem sobre a união da asa ao corpo de uma aeronave, os sistemas e métodos da presente invenção são aplicáveis ao alinhamento e montagem de outros componentes grandes e/ou complexos tais como, para aeronave, união de planos de cauda a um conjunto de cauda e/ou fuselagem, e união de seções de fuselagem entre si. Portanto, referências a asas e corpos de aeronave podem ser substituídos por referências a uma primeira estrutura (ou conjunto de peça) acoplável e uma segunda estrutura (ou conjunto de peça) acoplável. As estruturas acopláveis têm interfaces (correspondendo à raiz da asa 20 e ao toco da asa 30) e superfícies de interface nas interfaces (correspondendo às superfícies de interface da raiz da asa 22 e as superfícies de interface do toco da asa 32). Os The sistemas e métodos da presente invenção podem ser aplicados às estruturas acopláveis para unir as interfaces entre si em um alinhamento preciso das respectivas superfícies de interface.

[0026] Durante alinhamento e montagem, a asa 14 e/ou o corpo 16 (por exemplo, a seção de fuselagem 18 como ilustrada na Fig. 1), podem ser suportados e/ou posicionados por um ou mais posicionadores móveis 62. Por exemplo, na Fig. 1, a asa 14 é suportada por três posicionadores móveis 62 configurados para mover a asa 14 para o e a partir do corpo 16. Os posicionadores móveis 62 são configurados para manipular a posição (i.e., orientação e/ou localização) da asa 14 e/ou corpo 16 suportados. Os posicionadores móveis 62 também são configurados para mover por sua própria força motriz em relação ao piso ou superfície de suporte subjacente (chamados em conjunto de o piso da fábrica). Assim, os posicionadores móveis 62 podem ser autopropelidos e/ou podem ser descritos como veículos. Embora os posicionadores móveis 62 possam incluir um motor ou atuador para acionar rodas, bandas de rodagem ou outros dispositivos de locomoção, os posicionadores móveis 62 podem ser alimentados com potência proveniente de fontes externas via, por exemplo, eletricidade, linhas hidráulicas e/ou linhas pneumáticas. Um dentre a asa 14 e o corpo 16 pode ser suportado por suportes estáticos ou não móveis. Os suportes estáticos podem ser configurados para suportar a respectiva estrutura (e opcionalmente para manipular a posição da respectiva estrutura), mas não para se mover por sua própria força motriz através do piso da fábrica subjacente.

[0027] Para uma estrutura suportada (por exemplo, a asa 14 ou o corpo 16), um movimento linear coordenado dos posicionadores móveis 62 através do piso da fábrica subjacente pode ser usado para translação e/ou rotação da estrutura de suporte no plano do piso da fábrica. Os posicionadores móveis 62 podem incluir macacos, atuadores ou outros dispositivos de levantamento para ajustar a altura (para cima ou para baixo) e/ou inclinação da estrutura suportada. Assim, os posicionadores móveis 62 são adaptados para mover e/ou para posicionar a estrutura suportada em três dimensões, geralmente por translação e rotação.

[0028] Os posicionadores móveis 62 incluem um controlador eletrônico e podem ser referidos como posicionadores móveis robóticos e/ou posicionadores móveis por computador. Os posicionadores móveis 62 podem ser por fim operador por um operador humano (por exemplo, com um controle remoto) e/ou podem operar autonomamente e/ou semiautonomamente (por exemplo, seguindo os métodos de alinhamento e posicionamento descritos aqui).

[0029] Os sistemas de união de asa a corpo 10 incluem uma plataforma de varredura 40 que inclui pelo menos uma cabeça de varredura 42. A plataforma de varredura 40 é configurada para medir os locais 3D de alvos 54 sobre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30. A plataforma de varredura 40 também é configurada para medir os contornos de superfície das superfícies de interface da raiz da asa 20 e do toco da asa 30 (por exemplo, a superfície de interface da raiz da asa 22 e a superfície de interface do toco da asa 32). A cabeça de varredura 42 é configurada para medir os locais e/ou os contornos de superfície em 3D e de uma maneira sem contato. Por exemplo, a cabeça de varredura 42 pode ser configurada para medir por fotogrametria, formação de imagem estéreo, perfílometria a laser, técnicas de interferência óptica e/ou por técnicas ópticas em tempo de voo.

[0030] As plataformas de varredura 40 podem incluir uma cabeça de varredura 42 configurada para uma medição técnica e uma cabeça de varredura 42 diferente configurada para uma outra medição técnica. Adicionalmente ou altemativamente, as plataformas de varredura 40 podem incluir uma cabeça de varredura 42 configurada para diversas técnicas de medição. As cabeças de varredura 42 podem ser configuradas para medir por técnicas ópticas. As técnicas ópticas podem include medir luz e/ou iluminar com luz. Como usados aqui, a luz pode incluir luz ultravioleta, luz visível e/ou luz infravermelha. As cabeças de varredura 42 podem incluir um ou mais sensores ópticos (por exemplo, câmeras digitais, fotodiodos, e/ou tubos fotomultiplicadores) e podem incluir um ou mais iluminadores (por exemplo, projetores de luz, lasers, lâmpadas e/ou diodos emissores de luz). Os sensores ópticos e iluminadores de uma cabeça de varredura 42 são configurados para medir (por exemplo, observar) e/ou para iluminar uma região definida que pode ser referida como uma região de medição, uma região de observação, uma região dede avaliação ou uma região de inspeção, como ainda discutido aqui.

[0031 ] A plataforma de varredura 40 pode incluir um braço 44 e um carro 46. O braço 44 pode ser um braço articulado (também chamado um braço robótico) que é configurado para mover e/ou para posicionar a cabeça de varredura 42. Por exemplo, o braço 44 pode ser configurado para mover a cabeça de varredura 42 para medir e/ou para observar o respectivo objeto (por exemplo, a raiz da asa 20, o toco da asa 30, e/ou as respectivas superfícies de interface) a partir de diferentes ângulos e/ou diferentes locais. O braço 44 é acoplado à cabeça de varredura 42 e ao carro 46. O braço 44 é configurado para movimento relativo entre a cabeça de varredura 42 e o carro 46. O braço 44 pode ser configurado para mover a cabeça de varredura 42 em uma ou mais das dimensões ortogonais e/ou pode ser configurado para rotação da cabeça de varredura 42 em torno de um ou mais eixos. Por exemplo, a plataforma de varredura 40 pode ser configurada para mover a cabeça de varredura 42 em três dimensões ortogonais e para rotação da cabeça de varredura 42 em torno das três direções ortogonais. O braço 44 pode incluir atuadores, motores e dispositivos similares configurados para obter esta faixa de movimento.

[0032] O carro 46 é acoplado ao braço 44 e, via o braço 44, à cabeça de varredura 42. O carro 46 pode ser móvel em que o carro 46 pode ser configurado para de deslocar ao longo do piso da fábrica. O carro 46 pode incluir e/ou pode ser acoplado a um motor ou outra fonte de potência para fornecer energia para locomoção. O carro 46 pode incluir rodas, bandas de rodagem, ou outros mecanismos locomotivos. A plataforma de varredura 40 pode ser configurada para se mover por rolamento, deslizamento, andamento, levitação (por exemplo, por levitação sustentada no ar e/ou magnética). A plataforma de varredura 40 pode ser enfiada por cabos, ligada a uma ponte de serviço, etc. para efetuar movimento da plataforma de varredura 40 e/ou da cabeça de varredura 42.

[0033] Em modalidades onde a plataforma de varredura 40 é móvel, a plataforma de varredura 40 pode ser referida como uma plataforma de varredura móvel e/ou um veículo de varredura. Em algumas modalidades, a plataforma de varredura 40 pode ser guiada, automática, autônoma e/ou semiautônoma, significando que um usuário pode guiar o veículo via controle direto e/ou programação. A plataforma de varredura 40 pode ser configurada e/ou programada para navegar pelo piso da fábrica, evitar obstáculos, acelerar, desacelerar e/ou se reposicionar com de pouca a nenhuma intervenção do operador, por exemplo, alimentando coordenadas de destino ou trajeto de movimento.

[0034] A plataforma de varredura 40 pode ser configurada e/ou programada para se mover ao longo de um trajeto definido e/ou um trajeto arbitrário sobre o piso da fábrica. A plataforma de varredura 40 pode ser configurada e/ou programada para se mover entre sítios de medição, e/ou a plataforma de varredura 40 pode ser configurada e/ou programada para fazer medições em diferentes sítios de medição. A plataforma de varredura 40 e/ou a cabeça de varredura 42 pode ser configurada e/ou programada para medir a raiz da asa 20, o toco da asa 30, e/ou as respectivas superfícies de interface em qualquer local no sítio de medição e/ou em qualquer orientação. Por exemplo, a plataforma de varredura 40 pode ser configurada para se deslocar para um local em um sítio de medição e para posicionar a cabeça de varredura 42 em uma posição que fica voltada para a superfície de interface a ser medida.

[0035] A plataforma de varredura 40 pode ser configurada para determinar sua própria posição (i.e., localização e/ou orientação) e/ou a posição da cabeça de varredura 42. Assim, a plataforma de varredura 40 pode ser configurada para fornecer medições de posição relativa em um sistema de coordenadas comum mesmo quando a plataforma de varredura 40 move a cabeça de varredura 42 e/ou a plataforma de varredura 40 como um todo. Adicionalmente ou alternativamente, a plataforma de varredura 40 e/ou a cabeça de varredura 42 podem ser configuradas para medir em um sistema de coordenadas comum a raiz da asa 20 (e/ou suas superfícies de interface) em um sítio de medição de asa e do toco da asa 30 (e/ou suas superfícies de interface) em um sítio de medição de corpo.

[0036] A Fig. 2 representa métodos 100 de acordo com a presente invenção. Os métodos 100 geralmente incluem unir a asa de uma aeronave ao corpo da aeronave por medir 110 a raiz da asa, medir 120 o toco da asa, ajustar virtualmente 130 a raiz da asa e o toco da asa (também referido como calcular um ajuste virtual) e alinhar 146 a asa com o corpo de acordo com o ajuste virtual calculado usando realimentação a partir de um ou mais sensores de posição (também chamados sensores de realimentação de posição) incrustados na interface entre a asa e o corpo.

[0037] A medição da raiz da asa e do toco da asa pode ser usada para identificar 134 interstícios entre a raiz da asa e o toco da asa, e para determinar 136 dimensões de calço para substancialmente preencher os interstícios. Além disso, os métodos 100 podem incluir formar 138 calços de acordo com as dimensões determinadas de calço e/ou podem incluir instalar 140 calços nos correspondentes interstícios reais que são formados por um ajuste real de acordo com o ajuste virtual calculado.

[0038] Os métodos 100 podem incluir um processo de medição que inclui aplicar alvos (por exemplo, alvos 54), medir os locais 3D desses alvos e gerar perfis de superfície 3D da raiz da asa e superfícies de interface do toco da asa combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção da raiz da asa dentro das superfícies de interface da raiz da asa e combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção do toco da asa dentro das superfícies de interface do toco da asa. Cada região de inspeção da raiz da asa e cada região de inspeção do toco da asa inclui pelo menos dois dos alvos. Por exemplo, medir 110 a raiz da asa pode incluir aplicar 112 alvos à raiz da asa (por exemplo, sobre as e/ou perto das superfícies de interface da raiz da asa), medir 114 os locais de alvo (em 3D), medir 116 os contornos de superfície 3D individuais da superfícies de interface da raiz da asa dentro de uma série de regiões de inspeção da raiz da asa das quais cada uma inclui pelo menos dois dos alvos e combinar 118 os contornos de superfície 3D individuais em um perfil de superfície 3D completo da superfícies de interface da raiz da asa. O medir 120 análogo do toco da asa pode incluir aplicar 122, medir 124, medir 126 e combinar 128, que são análogos aos respectivos aplicar 112, medir 114, medir 116, e combinar 118 exceto que aplicáveis ao toco da asa ao invés da raiz da asa.

[0039] Aplicar 112 e aplicar 122 podem incluir aplicar alvos aos respectivos raiz da asa ou toco da asa (por exemplo, respectivamente aplicar alvos de varredura de asa à raiz da asa e aplicar alvos de varredura de corpo ao toco da asa). Como indicado no detalhe das interfaces da raiz da asa e toco da asa da Fig. 3, os alvos 54 podem ser aplicados sobre as, e/ou perto das, superfícies de interface da raiz da asa 22 da raiz da asa 20 e das superfícies de interface do toco da asa 32 do toco da asa 30. Por exemplo, os alvos 54 podem estar localizados sobre e/ou aplicados a uma ou mais cercas de alvo 56 que são afixadas à respectiva interface de união da asa (a raiz da asa 20 ou toco da asa 30). Adicionalmente ou alternativamente, os alvos 54 podem ser aplicados às respectivas superfícies de interface da raiz da asa 22 ou superfícies de interface do toco da asa 32, e/ou a superfícies dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30 que não são as superfícies de interface (i.e., superfícies que não formam a interface entre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30). Os alvos 54 geralmente são aplicados para evitar obscurecer as respectivas superfícies de interface da raiz da asa 22 e superfícies de interface do toco da asa 32 (por exemplo, por espaçamento dos alvos entre si em relação às superfícies). Deste modo, a localização dos alvos 54 pode facilitar a medição do perfil de superfícies das respectivas interfaces de superfície.

[0040] Os alvos 54 geralmente são dispersos em torno das interfaces da raiz da asa e do toco da asa. Dispersar os alvos 54 em torno da correspondente interface pode proporcionar mais opções de posição de medição (por exemplo, mais posições em que um número limiar de alvos 54 é visível) e/ou melhores medições 3D do que podem ser obtidas se os alvos 54 forem agrupados.

[0041] Aplicar 112 e aplicar 122 podem incluir colocar os alvos 54 em locais precisos e/ou locais predeterminados, mas não requerem colocação precisa ou localização específica dos alvos 54. Grupos de alvos 54 podem ser aplicados à raiz da asa 20 ou ao toco da asa 30 com posições relativas conhecidas (por exemplo, usando uma cerca de alvo 56 como discutido ainda aqui). O grupo de alvos 54 em ou sobre uma das interfaces de união da asa pode ser referido como uma constelação de alvos 54.

[0042] Os alvos 54 geralmente são objetos opticamente distintos e podem incluir (e/ou podem ser) um refletor, um retrorrefletor, um símbolo e/ou uma marcação que é opticamente distinta (por exemplo, que fica separada apart do fundo óptico próximo). Os alvos 54 podem incluir materiais reflexivos, materiais absorventes, materiais fluorescentes e/ou materiais luminescentes. Os alvos 54 podem ser referidos como alvos retrorreflexivos, alvos reflexivos, alvos codificados (por exemplo, incluindo códigos de barra, códigos de barra 2D (bidimensionais), caracteres alfanuméricos e/ou outros símbolos), alvos fluorescentes e/ou alvos luminescentes. Os alvos 54 podem ser adaptados para fotogrametria, rastreamento laser ou outras técnicas ópticas. Por exemplo, os alvos 54 podem responder a luz de iluminação e/ou luz ambiente (por exemplo, por reflexão, absorção, espalhamento e/ou fluorescência). Os alvos 54 também podem ser referidos como alvos ópticos, alvos de fotogrametria, e/ou alvos laser.

[0043] Os alvos 54 podem ser aplicados afixando diretamente ou indiretamente (por exemplo, acoplando, ligando e/ou fixando) os alvos 54 aos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Um ou mais alvos 54 podem ser afixados a uma cerca de alvo 56 (que também pode ser referida como um suporte de alvo e/ou uma moldura de alvo). A cerca de alvo 56 pode ser afixada aos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. As cercas de alvo 56 podem estabelecer suporte estável e/ou seguro para os alvos afixados 54 e/ou podem ser acopladas aos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30 em pontos espaçados das superfícies de interface. As cercas de alvo 56 podem suportar uma pluralidade de alvos 54 em posições relativas definidas e/ou facilitar a reutilização dos alvos 54 nas posições relativas definidas. Embora a Fig. 3 mostre uma única cerca de alvo 56 sobre a raiz da asa 20 e uma única cerca de alvo 56 sobre o toco da asa 30, os alvos 54 podem ser aplicados sem uma cerca de alvo 56. Uma pluralidade de cerca de alvo 56 pode ser utilizada com uma ou ambas as interfaces de união da asa. As cercas de alvo 56 podem incluir uma ou mais barras, colunas, trilhos, tubos, placas, chapas e/ou fios sobre que os alvos 54 podem ser suportados.

[0044] O uso de cercas de alvo 56 pode facilitar aplicação e/ou remoção dos alvos 54 nos e/ou dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Por exemplo, as cercas de alvo 56 podem facilitar e aplicar muitos alvos 54 de uma só vez (muitos alvos sobre uma cerca de alvo 56) e/ou podem facilitar instalação temporária dos alvos 54 (por exemplo, a cerca de alvo 56 é temporariamente afixada aos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30 com fixadores e os alvos 54 são afixados à cerca de alvo 56 por adesivo). Assim, uma cerca de alvo 56 pode ser usada para realizar instalação e/ou remoção rápidas de um grupo de alvos 54 (como comparado a colocação individual dos alvos 54).

[0045] Os alvos 54 podem ser aplicados a uma densidade que facilite medir o perfil de superfícies das respectivas superfícies de interface a uma série de regiões de inspeção. Geralmente, os alvos 54 são aplicados de maneira tal que pelo menos um alvo 54 vai ser observado (por exemplo, convertido em imagem) em cada uma das regiões de inspeção (como descrito ainda aqui com respeito às Figs. 4 e 5). Por exemplo, os alvos 54 podem ser aplicados aos respectivos raiz da asa 20 e toco da asa 30 a uma densidade de entre 1 e 20 alvos por metro quadrado. Com respeito à aplicação dos alvos 54, a densidade de aplicação é o número de alvos 54 aplicados a uma raiz da asa 20 ou toco da asa 30 dividido pela área de seção transversal dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Os alvos 54 não estão necessariamente em um plano ou um plano que separa a união da asa e delimita a área de seção transversal.

[0046] Os alvos 54 podem ser arranjados de maneira tal que os alvos 54 são observáveis (por exemplo, pela plataforma de varredura 40) simultaneamente com as superfícies de interface vizinhas. Os alvos 54 podem ser arranjados de maneira tal que os alvos são observáveis com mais do que uma superfície de interface e/ou mais do que uma região de inspeção de uma superfície de interface. Por exemplo, uma estrutura de interface tipo flange pode ter superfícies de interface que ficam voltadas para direções substancialmente opostas (por exemplo, para cima e para baixo). Um alvo 54 pode ser colocado perto da estrutura de interface (por exemplo, espaçado da superfície com uma moldura de alvo 56) de maneira tal que o alvo 54 é observável a partir das direções opostas (por exemplo, a base e o topo). Por exemplo, o alvo pode ser lado duplo ou esférico.

[0047] Medir os locais de alvo (por exemplo, medir 114 e medir 124 os alvos 54 sobre os respectivos raiz da asa 20 e toco da asa 30) inclui determinar o local 3D de cada alvo 54 medido. Os locais podem ser locais relativos e/ou locais relativos a um sistema de coordenadas comum. Por exemplo, medir 114 e medir 124 podem incluir medir os correspondentes alvos 54 um em relação ao outro (pelo menos em relação a um ou mais alvos 54 sobre os mesmos raiz da asa 20 ou toco da asa 30). Medir 114 e medir 124 podem incluir medir os alvos 54 em um sistema de coordenadas comum (por exemplo, um sistema de coordenadas comum para todos alvos 54 aplicados a um ou ambos dentre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30). O uso de um sistema de coordenadas comum pode facilitar determinar os locais relativos dos alvos 54 (por exemplo, os alvos 54 de um ou ambos dentre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30).

[0048] Como representado pelas Figs. 4 e 5, medir os locais de alvo é um procedimento sem contato e pode ser por visão de máquina, varredura óptica 3D, fotogrametria, e/ou formação de imagem luminosa estruturada para determinar os locais 3D dos alvos 54. Os locais 3D dos alvos 54 podem ser determinados por medir os locais de alvo com a plataforma de varredura 40. Visão de máquina é uma técnica que usa formação de imagem eletrônica e algoritmos para extrair informação geométrica de uma ou mais imagens do objeto sob estudo (por exemplo, os alvos 54 associados com os respectivos raiz da asa 20 (Fig. 4) ou toco da asa 30 (Fig. 5)). Varredura óptica 3D (que inclui técnicas tais como rastreamento laser, LIDAR, e determinação de faixa laser) é uma técnica que usa reflexão da luz, frequentemente a partir de um laser, para calcular a geometria de superfície do objeto sob estudo. Tipicamente, a geometria da superfície é calculada a partir do tempo de voo ou a partir de triangulação. Fotogrametria é uma técnica que determina a geometria de superfície do objeto sob estudo através de análise de imagens eletrônicas, comumente imagens múltiplas a partir de diferentes perspectivas (ângulos). Fotogrametria pode usar múltiplas câmeras para obter as imagens a partir de diferentes perspectivas. A formação de imagem por luz estruturada é uma técnica que projeta um padrão de luz sobre o objeto sob estudo e calcula a geometria de superfície a partir de distorções detectadas do padrão refletido pela superfície do objeto sob estudo.

[0049] Medir os locais de alvo (por exemplo, medir 114 e medir 124) pode incluir formar imagem de um grupo de uma ou mais regiões de avaliação 50 sobre os respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. O grupo de regiões de avaliação 50 é configurado para incluir todos ou substancialmente todos os alvos 54 dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Deste modo, o grupo de regiões de avaliação 50 pode formar um mosaico e/ou uma colcha de retalho que pelo menos substancialmente cobre a totalidade das superfícies de interface dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. As regiões de avaliação 50 podem se superpor em que pelo menos uma porção de uma superfície de interface pode ser coberta por mais do que uma região de avaliação 50. Adicionalmente ou alternativamente, pelo menos um alvo 54 pode estar dentro de pelo menos duas regiões de avaliação 50 (um tal alvo 54 pode ser referido como um alvo compartilhado). Cada região de avaliação 50 pode incluir uma pluralidade de alvos 54, por exemplo, incluindo 2, 3, 4, 5, 6, ou mais do que 6 alvos 54. A plataforma de varredura 40 pode ser direcionada para mover a cabeça de varredura 42 para observar cada uma das regiões de avaliação 50 sobre os respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30.

[0050] Medir 110 a raiz da asa 20 pode incluir mover a plataforma de varredura 40 e/ou a asa 14 para um sítio de medição de asa e pode incluir medir a raiz da asa 20 no sítio de medição de asa. Igualmente, medir 120 o toco da asa 30 podem incluir mover a plataforma de varredura 40 e/ou o corpo 16 para um sítio de medição de corpo e pode incluir medir o toco da asa 30 no sítio de medição de corpo. O sítio de medição de asa e o sítio de medição de corpo podem estar na mesma instalação (por exemplo, sobre o mesmo piso da fábrica) ou podem estar em diferentes locais geográficos. Medir 110 e medir 120 e etapas dos métodos 100 geralmente, podem ser executados nos mesmos ou diferentes locais geográficos. Executar uma ou mais etapas no mesmo local geográfico, tal como sobre o mesmo piso da fábrica, pode facilitar medição e montagem precisas da raiz da asa 20 e do toco da asa 30. Por exemplo, medir 110 e medir 120 podem ser executados no mesmo sítio de montagem (por exemplo, o sítio de montagem inclui o sítio de medição de asa e o sítio de medição de corpo) enquanto a asa 14 e o corpo 16 são aclimatados ao mesmo ambiente. Como um outro exemplo, medir 110 pode ser executado ‘no lugar’ à medida que a asa 14 é retida por posicionadores móveis 62 que vão ser usados para mover a asa 14 para o corpo 16.

[0051] Os métodos 100 podem incluir medir um contorno de superfície 3D individual de cada uma das superfícies de interface da raiz da asa e do toco da asa. Por exemplo, os métodos 100 podem incluir medir 116 um contorno de superfície 3D individual de cada uma das superfícies de interface da raiz da asa 22 e podem incluir medir 126 um contorno de superfície 3D individual de cada uma das superfícies de interface do toco da asa 32. Um contorno de superfície 3D é uma representação digital da geometria de superfície física da superfície de interface. O contorno de superfície 3D pode estar na forma de uma nuvem de pontos, uma malha poligonal, e/ou um marchetado.

[0052] Medir os contornos de superfície 3D individuais de cada uma das superfícies de interface é executado com métodos sem contato, tipicamente métodos ópticos. Por exemplo, medir 116 e medir 126 podem ser por visão de máquina, varredura óptica 3D, fotogrametria, e/ou formação de imagem luminosa estruturada para determinar os contornos de superfície 3D. Medir 116 e medir 126 podem incluir medir com a plataforma de varredura 40.

[0053] Geralmente, medir os contornos de superfície 3D individuais inclui medir as interfaces de superfície com alta resolução (por exemplo, com resolução lateral e uma resolução de profundidade cada uma independentemente menor do que 1 mm ou menor do que 0,1 mm). Por exemplo, uma câmera digital pode ser usada para formar imagem de uma região de inspeção 52 das superfícies de interface. A câmera digital pode ser arranjada para resolver características de superfície separadas de menos do que 1 mm ou menos do que 0,1 mm.

[0054] Para fotogrametria e/ou métodos de métodos estruturada, medir os contornos de superfície 3D pode incluir iluminar uma região de inspeção 52 com um grupo de elementos projetados. Os elementos projetados são características ópticas (tais como pontos, linhas, polígonos) projetados sobre a correspondente superfície de interface. O grupo pode ser um grupo regular ou irregular. Os elementos projetados e/ou o arranjo dos elementos projetados são distorcidos pela superfície de interface e são usados para determinar o contorno de superfície 3D. A densidade dos elementos projetados afeta a resolução lateral e de profundidade da medição resultante da superfície de interface. Medir os contornos de superfície 3D pode incluir iluminar a região de inspeção 52 com um grupo de elementos projetados a uma densidade de mais do que 100, mais do que 1000 ou mais do que 10000 elementos projetados por metro quadrado da região de inspeção 52. Como usada s aqui, a densidade de elementos projetados é o número de elementos projetados em uma região de inspeção 52 dividido pela área de seção transversal dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30 englobados pela região de inspeção 52.

[0055] Medir os contornos de superfície 3D individuais de cada uma das superfícies de interface pode incluir varrer uma série de regiões de inspeção 52 das superfícies de interface. Cada região de inspeção 52 inclui uma porção das superfícies de interface dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. A série de regiões de inspeção 52 para os respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30 engloba todas as superfícies de interface dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Cada região de inspeção 52 pode ter substancialmente o mesmo tamanho (englobando substancialmente a mesma área de seção transversal da interface de união da asa inspecionada) e pode ser substancialmente a mesma que as regiões de avaliação 50 que são usadas para determinar os locais 3D dos alvos 54.

[0056] Cada uma das regiões de inspeção 52 é configurada para incluir pelo menos dois alvos 54 (por exemplo, 2, 3, 4, 5, 6, ou mais do que 6 alvos 54). Medir os contornos de superfície 3D inclui medir o local dos alvos 54 em uma região de inspeção 52 em relação ao contorno da superfície. Como discutido aqui, os alvos 54 geralmente são arranjados para permitir acesso óptico às superfícies de interface de modo que a totalidade das superfícies de interface pode ser medida enquanto os alvos 54 estão presentes.

[0057] As regiões de inspeção 52 e/ou os alvos 54 podem ser arranjados e/ou selecionados de maneira tal que cada região de inspeção 52 engloba um grupo de alvos 54 singular e/ou distinto. Se uma região de inspeção 52 engloba um grupo de alvos distinto 54, o grupo de alvos distinto 54 pode ser usado para identificar a localização da região de inspeção 52 dentro dos correspondentes raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Medir os contornos de superfície 3D pode incluir posicionar a plataforma de varredura 40 e/ou a cabeça de varredura 42 para observar uma particular região de inspeção 52 pelo menos parcialmente definida pelos locais 3D de um grupo de (um ou mais) alvos específicos e/ou distintos 54.

[0058] Os métodos 100 incluem gerar um perfil de superfície 3D completo de todas as superfícies de interface, para cada da raiz da asa 20 e toco da asa 30, por exemplo por combinar 118 e combinar 128 os contornos de superfície 3D individuais nos respectivos perfis de superfície 3D completos de todas as superfícies de interface dos respectivos raiz da asa 20 e toco da asa 30. Gerar os perfis de superfície 3D completos inclui combinar a série de varreduras das regiões de inspeção 52 com base nos locais 3D medidos dos alvos 54 e os locais relativos dos alvos 54 dentro das regiões de inspeção individuais 52. Os locais 3D medidos dos alvos 54 podem ser usados para posicionar (localizar e orientar) o contorno de superfície 3D medido de cada uma das regiões de inspeção 52. Os contornos de superfície 3D combinados posicionados de acordo com os alvos 54 dentro das regiões de inspeção individuais 52 são o perfil de superfície 3D completo dos correspondentes raiz da asa 20 ou toco da asa 30. O perfil de superfície 3D completo da raiz da asa 20 (uma representação digital das superfícies de interface medidas da raiz da asa 22) pode ser referido como o perfil de superfície 3D da raiz da asa. Similarmente, o perfil de superfície3D completo do toco da asa 30 (uma representação digital das superfícies de interface medidas do toco da asa 32) pode ser referido como o perfil de superfície 3D do toco da asa. Cada um dos perfis de superfície 3D da raiz da asa 20 e o toco da asa 30, independentemente, pode incluir (e/ou pode ser) uma nuvem de pontos, uma malha poligonal, e/ou um marchetado. Os perfis de superfície 3D podem incluir descontinuidades onde não há superfície de interface correspondente dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30.

[0059] Os métodos 100 incluem ajustar virtualmente 130 a raiz da asa 20 ao toco da asa 30. O ajuste virtual é baseado nos perfis de superfície 3D medidos (e/ou um ou mais dos contornos de superfície 3D individuais) da raiz da asa 20 e o toco da asa 30. Os perfis de superfície 3D são arranjados para formar um ajuste virtual que é consistente com o acoplamento das superfícies de interface medidos (por exemplo, sem interferência). Ajustar virtualmente 130 pode incluir importar os perfis de superfície 3D em um programa de manipulação de modelo 3D, tal como um programa CAD (programa de desenho auxiliado por computador), e otimizar as posições relativas dos perfis de superfície 3D até que o ajuste desejado é obtido. Ajustar virtualmente 130 pode incluir identificar características dentro dos perfis de superfície 3D e alinhar essas características de acordo com considerações de engenharia e/ou aerodinâmicas.

[0060] Quando ajustadas virtualmente entre si, a interface raiz da asa para o toco da asa pode definir um ou mais interstícios. Os interstícios podem ser por projeto (por exemplo, para acomodar ajuste para a aerodinâmica apropriada e/ou para empilhamento de tolerância de fabricação). Os métodos 100 podem incluir identificar 134 um ou mais interstícios entre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30 no ajuste virtual (entre uma das superfícies de interface da raiz da asa 22 e uma das superfícies de interface do toco da asa 32). Identificar 134 interstícios pode incluir determinar as dimensões dos interstícios, por exemplo, a partir dos perfis de superfície 3D e as posições relativas da raiz da asa 20 e o toco da asa 30. Além disso, identificar 134 interstícios podem incluir identificar quaisquer interstícios que cobrem uma distância entre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30 de mais do que um limiar predefinido (por exemplo, 1 mm ou 0,1 mm).

[0061] Os métodos 100 podem incluir determinar 136 dimensões de calço para ajustar um ou mais dos interstícios, por exemplo, interstícios que cobrem uma distância mais do que o limiar predefinido. Dimensões de calço podem ser determinadas pelo vão dos interstícios e os perfis de superfície 3D da raiz da asa 20 e o toco da asa 30. As dimensões de calço podem ser o mesmo que o espaço definido pelo vão e perfis de superfície 3D no ajuste virtual e/ou podem ser subdimensionadas por uma pequena tolerância (por exemplo, subdimensionadas na direção do vão). A pequena tolerância pode ser inferior ou igual a 0,5 mm, 0,1 mm, 0,05 mm, ou 0,02 mm. Determinar 136 as dimensões de calço, não requer um ajuste preliminar da raiz da asa 20 ao toco da asa 30 ou medições de interstícios reais com calibres apalpadores ou de outro modo.

[0062] A Fig. 6 ilustra calços 58 ajustados entre superfícies de interface da raiz da asa 22 e superfícies de interface do toco da asa 32. A Fig. 6 mostra, em seção transversal, a raiz da asa 20 e toco da asa 30 de ajustam entre si com interstícios entre as superfícies de interface da raiz da asa 20 e toco da asa 30. O alinhamento relativo da asa 14 e do corpo 16 pode afeta a presença, localização, e/ou tamanho dos interstícios. Na Fig. 6, os calços 58 estão presentes em alguns dos interstícios, substancialmente preenchendo os interstícios entre a superfícies de interface da raiz da asa 22 e as superfícies de interface do toco da asa 32. Os calços 58 podem fixar o alinhamento da asa 14 e o corpo 16, e/ou podem aumentar a integridade estrutural da união da asa.

[0063] Os calços 58 podem ser substancialmente prismáticos com uma espessura correspondendo ao vão do intervalo. Os calços 58 podem ser contornados pata se ajustar ao intervalo, substancialmente conforme as superfícies de interface locais. A espessura de um calço 58 (e o vão de um intervalo) pode não ser uniforme e pode variar através de uma dimensão perpendicular à espessura (e ao vão). Deste modo, interstícios e calços 58 podem ter formato de cunha, forma de chapa e/ou formato de paralelepípedo.

[0064] Como representado na Fig. 2, os métodos 100 podem incluir formar 138 calços 58 de acordo com as dimensões de calço e/ou tamanhos do intervalo. Os calços 58 podem ser formados por usinagem, prensagem, estampagem, corte e/ou técnicas de fabricação de aditivo. Por exemplo, dimensões de calço determinada por determinar 136 podem ser fornecidas a um operador de usinagem para formar o calço 58 e/ou a um centro de usinagem automatizado, numericamente controlado. Uma vez que as dimensões de calço podem ser determinadas pelo ajuste virtual, os calços 58 podem ser formados antes da raiz da asa 20 e do toco da asa 30 serem mesmo reunidos e podem ser formados enquanto a asa 14 e o corpo 16 permanecem separados. Além disso, os métodos 100 podem incluir instalar 140 os calços formados 58 entre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30 quando a asa 14 e corpo 16 são reunidos para criai o ajuste real (como mostrado na Fig. 6).

[0065] Ajustar virtualmente 130 pode adicionalmente ser baseado em parte em considerações aerodinâmicas, i.e., o ajuste virtual pode orientar a asa 14 da maneira projetada (consistente com o projeto de engenharia e/ou dentro da tolerância de engenharia) com respeito ao corpo 16. Cimo mostrado na Fig. 7, a orientação da asa pode incluir o passo da asa (rotação em torno do eixo y), a inclinação da asa (rotação em torno do eixo z), e o ângulo diédrico da asa (rotação em torno do eixo x).

[0066] Retornando aos métodos 100 representados na Fig. 2 e a interface asa-corpo mostrada na Fig. 3, os métodos 100 incluem alinhar 146 a asa 14 com o corpo 16 usando realimentação para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual calculado. Os métodos 100 podem incluir usar pelo menos três sensores de posição 66 para monitorar a posição relativa da asa 14 e do corpo 16. Os sensores de posição 66 também podem ser referidos como de realimentação de posição 66. A posição relativa medida pelos sensores de posição 66 pode ser usada para guiar automaticamente o processo de alinhamento.

[0067] Os métodos 100 podem incluir instalar 144 os sensores de posição 66. Instalar 144 pode incluir posicionar pelo menos três sensores de posição 66 cada um independentemente dentro da raiz da asa 20, do toco da asa 30, ou de ambos (por exemplo, o sensor de posição 66 pode estar dentro de tanto a raiz da asa 20 quanto o toco da asa 30 quando a raiz da asa 20 e a asa 30 estão quase completamente alinhadas).

[0068] Os sensores de posição 66 são configurados para detectar sem contato a posição relativa da raiz da asa 20 e do toco da asa 30, e geralmente são sensores sem contato e/ou ópticos. Por exemplo, os sensores de posição 66 podem incluir, e/ou podem ser, câmeras e/ou rastreadores laser.

[0069] Cada sensor de posição 66 é arranjado para observar um par de alinhamento distinto 72 de elementos de referência (74, 76). Um dos elementos de referência, designado o primeiro elemento de referência 74, é um elemento de referência sobre a raiz da asa 20 ou toco da asa 30 (mostrado sobre o toco da asa 30 na Fig. 3). O outro dos elementos de referência, designado o segundo elemento de referência 76, é um elemento de referência sobre a outra interface de união da asa, i.e., respectivamente o toco da asa 30 ou raiz da asa 20. O segundo elemento de referência 76 é mostrado sobre a raiz da asa 20 na Fig. 3.

[0070] Elementos de referência são características dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30 que têm uma posição fixa e/ou estável em relação aos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Por exemplo, um elemento de referência pode ser um furo, uma fenda, uma crista, uma ranhura, um pino, uma janela, uma marca e um alvo (por exemplo, um refletor, uma retícula, etc.). Os métodos podem incluir aplicar pelo menos um dos elementos de referência aos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Elementos de referência podem ser aplicados por corte e/ou marcação dos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30. Elementos de referência podem ser aplicados afixando um marcador e/ou um alvo aos respectivos raiz da asa 20 ou toco da asa 30.

[0071] Elementos de referência de um par de alinhamento 72 são configurados para alinhar de uma maneira tal que ambos elementos de referência são observáveis durante pelo menos uma porção do alinhamento. Geralmente, pelo menos um dos elementos de referência inclui um furo, um recorte e/ou uma estrutura transparente através de que o outro elemento de referência pode ser observado. Adicionalmente ou alternativamente, o correspondente sensor de posição 66 é arranjado de maneira tal que ambos os elementos de referência do par de alinhamento 72 são visíveis pelo menos em algum ponto durante o alinhamento da raiz da asa 20 e do toco da asa 30.

[0072] As Figs. 8 e 9 ilustram diferentes exemplos de arranjos de pares de alinhamento 72 de elementos de referência. Nos exemplos das Figs. 8 e 9, os elementos de referência (74, 76) são furos em uma área de inspeção de realimentação de posição 70. Cada um dos sensores de posição 66 (não mostrado nas Figs. 8 e 9) é arranjado para observar uma área de inspeção de realimentação de posição diferente 70. O primeiro elemento de referência 74 tem um centro aberto através de que o segundo elemento de referência 76 pode ser observado pelo correspondente sensor de posição 66.

[0073] Durante realimentação para alinhamento (i.e., durante alinhar 146), os sensores de posição 66 podem observar seu correspondente par de alinhamento 72 de elementos de referência. O alinhamento do par de alinhamento 72 pode ser definido comparando pontos fiduciais 78 dos dois elementos de referência, por exemplo, a distância 80 entre os pontos fiduciais 78. Os pontos fiduciais 78 de cada elemento de referência são pontos definidos do correspondente elemento de referência. Por exemplo, um ponto fiducial pode ser o centro, o topo, a base, a esquerda, ou a direita de uma região aberta. No exemplo da Fig. 8, o ponto fiducial 78 de cada elemento de referência é o ponto mais à esquerda sobre a circunferência do furo correspondente. No exemplo da Fig. 9, o ponto fiducial 78 de cada elemento de referência é o centro do furo correspondente. Embora ilustrados como figuras similares, os elementos de referência de um par de alinhamento 72 não precisam ser os mesmos ou similares. Por exemplo, o primeiro elemento de referência 74 pode ser uma janela quadrada e o segundo elemento de referência 76 pode ser uma marca reticulada visível através da janela do primeiro elemento de referência 74. Igualmente, os pontos fiduciais 78 dos dois elementos de referência de um par de alinhamento 72 não precisam ser definidos como os mesmos ou similarmente. Por exemplo, o ponto fiducial 78 da janela quadrada do exemplo anterior pode ser a borda esquerda e o ponto fiducial 78 da marca reticulada do exemplo anterior pode ser o centro da marca.

[0074] Alinhar 146 pode incluir mover pelo menos um dentre a asa 14 e/ou o corpo 16 com, por exemplo, posicionadores móveis 62 (como descrito com respeito à Fig. 1). Alinhar 146 pode incluir suportar a asa 14 e/ou o corpo 16 com um ou mais posicionadores móveis 62 (por exemplo, 1, 2, 3, ou mais do que 3 posicionadores móveis 62 para a asa 14 e/ou o corpo 16). Alinhar 146 pode incluir posicionar (por exemplo, localizar e/ou orientar) a asa 14 e/ou o corpo 16 em três dimensões um em relação ao outro para obter o ajuste real consistente com o ajuste virtual calculado. A estrutura de mover (a asa 14 e/ou o corpo 16) pode ser posicionada em pelo menos três direções de translação e/ou em torno de pelo menos três eixos de rotação.

[0075] Alinhar 146 pode incluir medir as posições relativas (por exemplo, distâncias, orientações, ângulos, e/ou outras medidas objetivas) entre elementos de referência do par de alinhamentos 72 de elementos de referência com os correspondentes sensores de posição 66. Por exemplo, as posições relativas entre elementos de referência podem ser as distâncias 80 entre pontos fiduciais 78 dos elementos de referência. Alinhar 146 pode incluir repetir em um laço de realimentação: (i) mover a asa 14 e o corpo 16 juntos, e (ii) medir com cada sensor de posição 66 as posições relativas entre os elementos de referência do correspondente par de alinhamento 72 até que uma métrica de erro relacionada com as posições relativas fica abaixo de um limiar predeterminado. A métrica de erro pode ser a soma dos valores absolutos de posições relativas, a soma dos quadrados das posições relativas, ou outra métrica de erros apropriada para otimização de alinhamento. Adicionalmente ou alternativamente, as posições relativas entre os elementos de referência podem ser comparadas com um desvio residual como definido pelo ajuste virtual. Por exemplo, o ajuste virtual calculado pode corresponder a um desvio residual (possivelmente um desvio residual de zero, i.e., sem desvio) entre os elementos de referência de um ou mais pares de alinhamento 72. Alinhar 146 iria então buscar otimizar as posições relativas entre elementos de referência em relação aos desvios residuais desses elementos de referência.

[0076] Alinhar 146 pode determinar as posições relativas dos elementos de referência de cada par de alinhamento 72 (em comparação com os desvios residuais), calcular a métrica de erro e mover a asa 14 e o corpo 16 para reduzir a métrica de erro. Para facilitar alinhamento e/ou cálculo da(s) direção(ões) de movimento necessária(s) para reduzir a métrica de erro, os pares de alinhamento 72 e/ou os sensores de posição 66 podem ser configurados para indicar alinhamento ao longo de direções substancialmente ortogonais. Por exemplo, um dos sensores de posição 66 e o correspondente par de alinhamento 72 podem ser configurados para indicar deslocamento na direção x (a direção de frente para trás). Um segundo sensor de posição 66 e o correspondente par de alinhamento 72 podem ser configurados para mostrar deslocamento na direção y (a direção de dentro para fora) e um terceiro sensor de posição 66 e o correspondente par de alinhamento 72 podem ser configurados para mostrar deslocamento na direção z (a direção de cima para baixo). Configurando os sensores de posição 66 e/ou os pares de alinhamentos72 para indicar deslocamento em direções ortogonais, a determinação de movimento com base nas posições medidas dos elementos de referência pode ser simplificada. Por exemplo, se apenas um sensor de posição 66 indica movimento relativo na direção x, a distância relativa entre os correspondentes elementos de referência (em comparação com o desvio residual) pode acionar os posicionadores móveis 62 na direção x (por exemplo, proporcionalmente), sem relevância significante para as posições relativas determinadas dos elementos de referência dos pares de alinhamento 72 observadas pelos outros sensores de posição 66.

[0077] Alinhar 146 pode incluir técnicas de realimentação convencionais e laços de controle, por exemplo, realimentação proporcional, realimentação derivada- proporcional e/ou realimentação proporcional-integral-derivada, como é entendido por um de especialização na arte de sistemas de controle.

[0078] Alinhar 146 pode incluir comparar as posições da asa 14 e do corpo 16 com o ajuste virtual calculado. As posições da asa 14 e do corpo 16 podem ser determinadas por medir os locais 3D dos alvos (por exemplo, medir 114 e medir 124), medir os contornos de superfície 3D (por exemplo, medir 116 e medir 126), e/ou por conhecer as posições aproximadas da asa 14 e do corpo 16 (por exemplo, por medir uma distância entre). Alinhar 146 pode inicialmente incluir criar e/ou seguir um trajeto de alinhamento a partir das posições iniciais da asa 14 e do corpo 16 até as posições de acoplamento desejadas do ajuste virtual calculado. Alinhar 146 pode incluir mover um ou ambos dentre a asa 14 e o corpo 16. Por exemplo, alinhar 146 pode incluir mover a asa 14 com posicionadores móveis 62 (como ilustrado na Fig. 1) ao longo do trajeto de alinhamento. Alinhar 146 pode seguir o trajeto de alinhamento até que cada um dos sensores de posição 66 pode observar ambos elementos de referência do correspondente par de alinhamento 72. Uma vez que os sensores de posição 66 podem identificar posições relativas entre os elementos de referência do correspondente par de alinhamentos 72, o consequente alinhamento pode seguir o procedimento de realimentação conforme descrito aqui.

[0079] Ao se completar o alinhamento (completar o alinhar 146 e obter o ajuste real), os métodos 100 podem incluir etapas de acabamento tais como (a) instalar 140 os calços 58 entre a raiz da asa 20 e o toco da asa 30, (b) remover 148 os sensores de posição 66 da raiz da asa 20 e/ou do toco da asa 30, e/ou (c) montar 160 a asa 14 no corpo 16.

[0080] Exemplos de matéria inventiva de acordo com a presente invenção são descritos nos seguintes parágrafos enumerados. A1. Um método de união de asa a corpo de aeronave, o método compreendendo: aplicar alvos de fotogrametria a uma raiz da asa de uma asa da aeronave e a um toco da asa de um conjunto de corpo de aeronave, em que a raiz da asa inclui pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa, em que o toco da asa inclui pelo menos uma superfície de interface do toco da asa; medir a raiz da asa e o toco da asa com um sensor de fotogrametria para determinar locais 3D dos alvos de fotogrametria; gerar um perfil de superfície 3D da raiz da asa para a pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa e um perfil de superfície 3D do toco da asa para a pelo menos uma superfície de interface do toco da asa combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção da raiz da asa englobando a pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa e combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção do toco da asa englobando a pelo menos uma superfície de interface do toco da asa, cada região de inspeção da raiz da asa incluindo pelo menos dois alvos de fotogrametria, cada região de inspeção de toco da asa incluindo pelo menos dois alvos de fotogrametria; calcular um ajuste virtual entre a asa da aeronave e o conjunto de corpo da aeronave que define um ou mais interstícios entre perfil de superfície 3D gerado da raiz da asa e o perfil de superfície 3D gerado do toco da asa; posicionar pelo menos três sensores de posição, em que cada sensor de posição é posicionado dentro de pelo menos um dentre a raiz da asa e o toco da asa, em que cada sensor de posição é arranjado para observar um par de alinhamento distinto de elementos de referência para cada sensor de posição, em que cada par de alinhamento de elementos de referência inclui um elemento de referência sobre a raiz da asa e um elemento de referência sobre o toco da asa; e alinhar a asa da aeronave com o conjunto de corpo da aeronave para obter um ajuste real consistente com o ajuste calculado usando realimentação a partir dos pelo menos três sensores de posição com respeito a posições relativas dos elementos de referência de cada par de alinhamento de elementos de referência. A2. O método do parágrafo A1, em que o sensor de fotogrametria é um sensor de fotogrametria de uma plataforma de varredura, opcionalmente em que a plataforma de varredura é uma plataforma de varredura móvel. A2.1. O método do parágrafo A2, compreendendo ainda mover a plataforma de varredura para um sítio de medição de asa, opcionalmente compreendendo ainda mover a asa da aeronave para o sítio de medição de asa, e opcionalmente em que medir inclui medir a raiz da asa no sítio de medição de asa. A2.2. O método de qualquer um dos parágrafos A2-A2.1, compreendendo ainda mover a plataforma de varredura para um sítio de medição de corpo, opcionalmente compreendendo ainda mover o conjunto de corpo da aeronave para o sítio de medição de corpo, e opcionalmente em que medir inclui medir o toco da asa no sítio de medição de corpo. A2.3. O método de qualquer um dos parágrafos A2-A2.2, em que o sensor de fotogrametria é um sensor de fotogrametria de uma plataforma de varredura móvel que inclui um carro, um braço articulado e uma cabeça de varredura que inclui o sensor de fotogrametria. A3. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A2.3, em que aplicar alvos de fotogrametria inclui afixar uma cerca de alvo de asa à raiz da asa e em que a cerca de alvo de asa inclui um ou mais dos alvos de fotogrametria. A4. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A3, em que aplicar alvos de fotogrametria inclui afixar uma cerca de alvo de corpo ao toco da asa e em que a cerca de alvo de corpo inclui um ou mais dos alvos de fotogrametria. A5. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A4, em que cada um dos alvos de fotogrametria é independentemente pelo menos um dentre alvos retrorreflexivos, alvos codificados e alvos fluorescentes. A6. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A5, em que aplicar alvos de fotogrametria inclui aplicar alvos de fotogrametria a uma densidade de entre 1 e 20 alvos de fotogrametria por metro quadrado de uma seção transversal da asa da aeronave na raiz da asa e/ou aplicar alvos de fotogrametria a uma densidade de entre 1 e 20 alvos de fotogrametria por metro quadrado de uma seção transversal da asa da aeronave na raiz da asa. A7. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A6, em que medir a raiz da asa e o toco da asa inclui determinar locais 3D de dois ou mais, opcionalmente todos, dos alvos de fotogrametria em um sistema de coordenadas comum. A7.1. O método do parágrafo A7, em que medir a raiz da asa e o toco da asa inclui determinar locais 3D de todos os alvos de fotogrametria da raiz da asa em um primeiro sistema de coordenadas comum. A7.2. O método de qualquer um dos parágrafos A7-A7.1, em que medir a raiz da asa e o toco da asa inclui determinar locais 3D de todos os alvos de fotogrametria do toco da asa em um segundo sistema de coordenadas comum. A8. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A7.2, em que medir a raiz da asa e o toco da asa inclui determinar locais relativos de dois ou mais, opcionalmente todos os alvos de fotogrametria. A8.1. O método do parágrafo A8, em que medir a raiz da asa e o toco da asa inclui determinar localizações relativas de todos os alvos de fotogrametria da raiz da asa. A8.2. O método de qualquer um dos parágrafos A8-A8.1, em que medir a raiz da asa e o toco da asa inclui determinar localizações relativas de todos os alvos de fotogrametria do toco da asa. A9. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A8.2, em que medir a raiz da asa e o toco da asa inclui foram imagem de um grupo de regiões de avaliação. A9.1. O método do parágrafo A9, em que o grupo de regiões de avaliação cobrem os alvos de fotogrametria. A9.2. O método de qualquer um dos parágrafos A9-A9.1, em que as regiões do grupo de regiões de avaliação são superpostas e em que cada região de avaliação inclui pelo menos um alvo de fotogrametria que está dentro de pelo menos duas das regiões de avaliação. A10. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A9.2, em que gerar inclui medir o de superfície 3D da raiz da asa e o perfil de superfície 3D do toco da asa por fotogrametria. A10.1. O método do parágrafo A10, em que medir o perfil de superfície 3D da raiz da asa e o perfil de superfície 3D do toco da asa inclui iluminar cada região de inspeção da raiz da asa e cada região de inspeção do toco da asa com um correspondente grupo de elementos projetados. A10.1.1. O método do parágrafo A10.1, em que os elementos projetados são selecionados do grupo consistindo de pontos, linhas e polígonos. A10.1.2. O método de qualquer um dos parágrafos A10.1-A10.1.1, em que iluminar inclui iluminar cada região de inspeção da raiz da asa e cada região de inspeção do toco da asa com um correspondente grupo de elementos projetados a uma densidade de mais do que 100, mais do que 1000 ou mais do que 10000 elementos projetados por metro quadrado. A11. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A10.1.2, em que gerar inclui medir o perfil de superfície 3D da raiz da asa e o perfil de superfície 3D do toco da asa por perfilometria a laser. A12. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A11, compreendendo ainda determinar dimensões de calço de um ou mais calços para se ajustar entre a raiz da asa e o toco da asa para preencher pelo menos um, opcionalmente cada um, dos interstícios para obter o ajuste calculado e/ou o ajuste real. A12.1. O método do parágrafo A12, compreendendo ainda formar os calços com as correspondentes dimensões de calço e opcionalmente instalar os calços entre a raiz da asa e o toco da asa. A13. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A12.1, em que os sensores de posição são pelo menos um dentre sensores de não contato e sensores ópticos. A14. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A13, em que cada um dos sensores de posição inclui independentemente pelo menos um de uma câmera e um rastreador laser. A15. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A14, em que cada um dos elementos de referência inclui independentemente pelo menos um de um furo, uma fenda, uma crista, uma ranhura, um pino, uma janela, uma marca e um alvo. A16. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A15, compreendendo ainda, para pelo menos um par de alinhamento, pelo menos um de (i) aplicar o elemento de referência sobre a raiz da asa à raiz da asa e (ii) aplicar o elemento de referência sobre o toco da asa ao toco da asa. A16.1. O método do parágrafo A16, compreendendo ainda, para pelo menos um par de alinhamento, aplicar o elemento de referência sobre a raiz da asa à raiz da asa e aplicar o elemento de referência sobre o toco da asa ao toco da asa. A17. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A16.1, em que alinhar inclui determinar um trajeto de alinhamento para mover a asa da aeronave para o conjunto de corpo da aeronave e mover inicialmente a asa da aeronave ao longo do trajeto de alinhamento até que os sensores de posição observem cada elemento de referência do respectivo par de alinhamento de elementos de referência. A18. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A17, em que alinhar inclui repetir (i) mover a asa da aeronave e (ii) medir com cada sensor de posição uma posição relativa entre elementos de referência do respectivo par de alinhamento em um laço de realimentação até que uma métrica de erro relaci0nada com as posições relativas está abaixo de um limiar predeterminado, e opcionalmente em que cada uma das posições relativas inclui independentemente pelo menos um de um distância relativa, uma orientação relativa e um ângulo relativo. A19. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A18, em que alinhar inclui suportar a asa da aeronave com pelo menos três (opcionalmente três) posicionadores móveis controlados por computador que são configurados para mover a asa da aeronave ao longo de pelo menos três direções de translação e em torno de pelo menos três eixos de rotação, e em que alinhar inclui mover a asa da aeronave com os posicionadores móveis. A20. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A19, compreendendo ainda montar a asa da aeronave no conjunto de corpo da aeronave depois que o ajuste real é obtido pelo alinhamento. A21. O método de qualquer um dos parágrafos A1-A20, compreendendo ainda remover os sensores de posição da raiz da asa e do toco da asa depois de alinhar a asa da aeronave com o conjunto de corpo da aeronave. B1. Um método de montagem de unir uma asa da aeronave a um conjunto de corpo da aeronave, o método compreendendo: ajustar virtualmente a asa da aeronave e o conjunto de corpo da aeronave juntos com base em um contorno de superfície 3D medido de uma superfície de interface da raiz da asa de uma raiz da asa da asa da aeronave, um contorno de superfície 3D medido de uma superfície de interface do toco da asa de um toco da asa do conjunto de corpo da aeronave, e opcionalmente considerações aerodinâmicas, para gerar um ajuste virtual da raiz da asa e do toco da asa; instalar pelo menos três sensores de posição dentro de pelo menos um dentre o toco da asa e a raiz da asa, em que cada sensor de posição é arranjado para observar um par de alinhamento distinto de elementos de referência para cada sensor de posição, em que cada par de alinhamento de elementos de referência inclui um elemento de referência sobre a raiz da asa e um elemento de referência sobre o toco da asa; e alinhar a asa da aeronave com o conjunto de corpo da aeronave usando realimentação de posição a partir dos sensores de posição para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual, em que a realimentação de posição inclui, para cada par de alinhamento, uma posição relativa medida entre os elementos de referência do par de alinhamento, e opcionalmente em que cada uma das posições relativas inclui independentemente pelo menos um dentre uma distância relativa, uma orientação relativa e um ângulo relativo. B2. O método do parágrafo B1, compreendendo ainda identificar um ou mais interstícios entre a superfície de interface da raiz da asa e a superfície de interface do toco da asa no ajuste virtual. B2.1. O método do parágrafo B2, compreendendo ainda determinar dimensões de calço de um ou mais calços para ajustar o um ou mais interstícios e opcionalmente formar os calços de acordo com as dimensões de calço e ainda opcionalmente instalar os calços entre a raiz da asa e o toco da asa. B3. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B2.1, compreendendo ainda medir o perfil de superfície 3D da superfície de interface da raiz da asa por pelo menos uma dentre medição óptica, visão de máquina, varredura óptica 3D, fotogrametria e formação de imagem luminosa estruturada. B4. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B3, compreendendo ainda medir o perfil de superfície 3D da superfície de interface do toco da asa por pelo menos uma dentre medição óptica, visão de máquina, varredura óptica 3D, fotogrametria e formação de imagem luminosa estruturada. B5. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B4, em que os sensores de posição são pelo menos um dentre sensores de não contato e sensores ópticos. B6. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B5, em que cada um dos sensores de posição independentemente incluir pelo menos um de uma câmera e um rastreador laser. B7. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B6, em que cada um dos elementos de referência inclui independentemente pelo menos um dentre um furo, uma fenda, uma crista, uma ranhura, um pino, uma janela, uma marca e um alvo. B8. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B7, compreendendo ainda, para pelo menos um par de alinhamento, pelo menos um de (i) aplicar o elemento de referência sobre a raiz da asa à raiz da asa e (ii) aplicar o elemento de referência sobre o toco da asa ao toco da asa. B8.1. O método do parágrafo B8, compreendendo ainda, para pelo menos um par de alinhamento, aplicar o elemento de referência sobre a raiz da asa à a raiz da asa e aplicar o elemento de referência sobre o toco da asa ao toco da asa. B9. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B8.1, em que alinhar inclui determinar um trajeto de alinhamento para mover a asa da aeronave para o conjunto de corpo da aeronave e mover inicialmente a asa da aeronave ao longo do trajeto de alinhamento até que os sensores de posição observem cada elemento de referência do respectivo par de alinhamento de elementos de referência. B10. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B9, em que alinhar inclui repetir (i) mover a asa da aeronave e (ii) medir com cada sensor de posição uma posição relativa entre elementos de referência do respectivo par de alinhamento em um laço de realimentação até que um métrica de erro relacionada com as posições relativas esteja abaixo de um limiar predeterminado, e opcionalmente em que cada uma das posições relativas inclui independentemente pelo menos um de um distância relativa, um orientação relativa e um ângulo relativo. B11. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B10, em que alinhar inclui suportar a asa da aeronave com pelo menos três (opcionalmente três) posicionadores móveis controlados por computador que são configurados para mover a asa da aeronave ao longo de pelo menos três direções de translação e em torno de pelo menos três eixos de rotação, e em que alinhar inclui mover a asa da aeronave com os posicionadores móveis. B12. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B11, compreendendo ainda montar a asa da aeronave no conjunto de corpo da aeronave depois que o ajuste real é obtido pelo alinhamento. B13. O método de qualquer um dos parágrafos B1-B12, compreendendo ainda remover os sensores de posição depois de alinhar a asa da aeronave com o conjunto de corpo da aeronave. C1. Um método de união de asa a corpo de aeronave, o método compreendendo: aplicar alvos de varredura da asa a uma raiz da asa de uma asa da aeronave, em que a raiz da asa inclui pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa; medir a raiz da asa com um sensor de fotogrametria para determinar locais 3D dos alvos de varredura da asa; medir um contorno de superfície 3D de cada superfície de interface da raiz da asa por varredura de uma série de regiões de inspeção da raiz da asa da pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa com o sensor de fotogrametria, em que cada região de inspeção da raiz da asa inclui pelo menos dois alvos de varredura da asa; combinar o contorno de superfície 3Ds da pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa com base nos locais 3D dos alvos de varredura da asa para formar um perfil de superfície 3D completo da raiz da asa na pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa; aplicar alvos de varredura do corpo a um toco da asa de um conjunto de corpo da aeronave, em que o toco da asa inclui pelo menos uma superfície de interface do toco da asa; medir o toco da asa com o sensor de fotogrametria para determinar locais 3D dos alvos de varredura do corpo; medir um contorno de superfície 3D de cada superfície de interface do toco da asa por varredura de uma série de regiões de inspeção do toco da asa da pelo menos uma superfície de interface do toco da asa com o sensor de fotogrametria, em que cada região de inspeção do toco da asa inclui pelo menos dois alvos de varredura do corpo; combinar os contornos de superfície 3D da pelo menos uma superfície de interface do toco da asa cm base nos locais 3D dos alvos de varredura do corpo para formar um perfil de superfície 3D completo do toco da asa da pelo menos uma superfície de interface do toco da asa; calcular um ajuste virtual entre a asa da aeronave e o conjunto de corpo da aeronave que define um ou mais interstícios entre a pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa e a pelo menos uma superfície de interface do toco da asa; posicionar pelo menos três sensores de posição, em que cada sensor de posição é posicionado dentro de pelo menos um dentre a raiz da asa e o toco da asa, em que cada sensor de posição é arranjado para observar um par de alinhamento distinto de elementos de referência para cada sensor de posição, em que cada par de alinhamento de elementos de referência inclui um elemento de referência sobre a raiz da asa e um elemento de referência sobre o toco da asa; e alinhar a asa da aeronave com o conjunto de corpo da aeronave para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual usando realimentação a partir dos pelo menos três sensores de posição com respeito a posições relativas dos elementos de referência de cada par de alinhamento de elementos de referência. C2. O método do parágrafo C1, em que o sensor de fotogrametria é um sensor de fotogrametria de uma plataforma de varredura, opcionalmente em que a plataforma de varredura é uma plataforma de varredura móvel. C2.1. O método do parágrafo C2, compreendendo ainda mover a plataforma de varredura para um sítio de medição de asa, opcionalmente compreendendo ainda mover a asa da aeronave para o sítio de medição de asa, e opcionalmente em que medir a raiz da asa inclui medir a raiz da asa no sítio de medição de asa. C2.2. O método de qualquer um dos parágrafos C2-C2.1, compreendendo ainda mover a plataforma de varredura para um sítio de medição de corpo, opcionalmente compreendendo ainda mover o conjunto de corpo da aeronave para o sítio de medição de corpo, e opcionalmente em que medir o toco da asa inclui medir o toco da asa no sítio de medição de corpo. C2.3. O método de qualquer um dos parágrafos C2-C2.2, em que o sensor de fotogrametria é um sensor de fotogrametria de uma plataforma de varredura móvel que inclui um carro, um braço articulado e uma cabeça de varredura que inclui o sensor de fotogrametria. C3. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C2.3, em que aplicar alvos de varredura da asa inclui afixar uma cerca de alvo de asa à raiz da asa e em que a cerca de alvo de asa inclui um ou mais dos alvos de varredura da asa. C4. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C3, em que aplicar alvos de varredura do corpo inclui afixar uma cerca de alvo de corpo ao toco da asa e em que a cerca de alvo de corpo inclui um ou mais dos alvos de varredura do corpo. C5. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C4, em que cada um dos alvos de varredura da asa é independentemente pelo menos um dentre alvos retrorreflexivos, alvos codificados e alvos fluorescentes. C6. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C5, em que cada um dos alvos de varredura do corpo é independentemente pelo menos um dentre alvos retrorreflexivos, alvos codificados e alvos fluorescentes. C7. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C6, em que aplicar alvos de varredura da asa inclui aplicar alvos de varredura da asa a uma densidade de entre 1 e 20 alvos de varredura da asa por metro quadrado de uma seção transversal da asa da aeronave na raiz da asa. C8. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C7, em que aplicar alvos de varredura do corpo inclui aplicar alvos de varredura do corpo a uma densidade de entre 1 e 20 alvos do corpo por metro quadrado de uma seção transversal da asa da aeronave na raiz da asa. C9. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C8, em que medir a raiz da asa inclui determinar os locais 3D dos alvos de varredura da asa em um sistema de coordenadas comum. C10. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C9, em que medir a raiz da asa inclui determinar locais relativos dos alvos de varredura da asa. C11. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C10, em que medir o toco da asa inclui determinar os locais 3D dos alvos de varredura do corpo em um/no sistema de coordenadas comum. C12. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C11, em que medir o toco da asa inclui determinar locais relativos dos alvos de varredura do corpo. C13. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C12, em que medir a raiz da asa inclui medir por fotogrametria. C14. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C13, em que medir o toco da asa inclui medir por fotogrametria. C15. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C14, em que medir a raiz da asa inclui formar imagem de um grupo de regiões de avaliação da raiz da asa. C15.1. O método do parágrafo C15, em que o grupo de regiões de avaliação da raiz da asa cobre os alvos de varredura da asa. C15.2. O método de qualquer um dos parágrafos C15-C15.1, em que as regiões do grupo das regiões de avaliação de raiz da asa são superpostas e em que cada região de avaliação de raiz da asa inclui pelo menos um alvo de varredura da asa que está dentro de pelo menos duas das regiões de avaliação da raiz da asa. C16. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C15.2, em que medir o toco da asa inclui formar imagem de um grupo de regiões de avaliação do toco da asa. C16.1. O método do parágrafo C16, em que o grupo de toco regiões de avaliação da asa cobrem os alvos de varredura do corpo. C16.2. O método de qualquer um dos parágrafos C16-C16.1, em que as regiões do grupo de regiões de avaliação do toco da asa são superpostas e em que cada região de avaliação do toco da asa inclui pelo menos um alvo de varredura do corpo que está dentro de pelo menos duas das regiões de avaliação do toco da asa. C17. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C16.2, em que medir o perfil de superfície 3D de cada superfície de interface da raiz da asa inclui iluminar cada região de inspeção da raiz da asa da pelo menos uma superfície de interface da raiz da asa com um correspondente grupo de elementos projetados. C17.1. O método do parágrafo C17, em que os elementos projetados iluminando cada região de inspeção da raiz da asa são selecionados do grupo consistindo de pontos, linhas e polígonos. C17.2. O método de qualquer um dos parágrafos C17-C17.1, em que iluminar cada região de inspeção da raiz da asa inclui iluminar cada região de inspeção da raiz da asa com um correspondente grupo de elementos projetados a uma densidade de mais do que 100, mais do que 1000, ou mais do que 10000 elementos projetados por metro quadrado da respectiva região de inspeção da raiz da asa. C18. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C17.2, em que medir o perfil de superfície 3D de cada superfície de interface do toco da asa inclui iluminar cada inspeção região do toco da asa da pelo menos uma superfície de interface do toco da asa com um correspondente grupo de elementos projetados. C18.1. O método do parágrafo C18, em que os elementos projetados iluminando cada região de inspeção do toco da asa são selecionados do grupo consistindo de pontos, linhas e polígonos. C18.2. O método de qualquer um dos parágrafos C18-C18.1, em que iluminar cada região de inspeção do toco da asa inclui iluminar cada região de inspeção do toco da asa com um correspondente grupo de elementos projetados a uma densidade de mais do que 100, mais do que 1000, ou mais do que 10000 elementos projetados por metro quadrado da respectiva região de inspeção do toco da asa. C19. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C18.2, compreendendo ainda determinar dimensões de calço de um ou mais calços para se ajustar entre a raiz da asa e o toco da asa para preencher pelo menos um, opcionalmente cada um, dos interstícios para obter o ajuste virtual e/ou o ajuste real. C19.1. O método do parágrafo C19, compreendendo ainda formar os calços com as correspondentes dimensões de calço e opcionalmente instalar os calços entre a raiz da asa e o toco da asa. C20. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C19.1, em que os sensores de posição são pelo menos um dentre sensores de não contato e sensores ópticos. C21. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C20, em que cada um dos sensores de posição inclui independentemente pelo menos um de uma câmera e um rastreador laser. C22. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C21, em que cada um dos elementos de referência inclui independentemente pelo menos um dentre um furo, uma fenda, uma crista, uma ranhura, um pino, uma janela, uma marca e um alvo. C23. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C22, compreendendo ainda, para pelo menos um par de alinhamento, pelo menos um de (i) aplicar o elemento de referência sobre a raiz da asa à raiz da asa e (ii) aplicar o elemento de referência sobre o toco da asa ao toco da asa. C23.1. O método do parágrafo C23, compreendendo ainda, para pelo menos um par de alinhamento, aplicar o elemento de referência sobre a raiz da asa à raiz da asa e aplicar o elemento de referência sobre o toco da asa ao toco da asa. C24. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C23.1, em que alinhar inclui determinar um trajeto de alinhamento para mover a asa da aeronave para o conjunto de corpo da aeronave e mover inicialmente a asa da aeronave ao longo do trajeto de alinhamento até que os sensores de posição observem cada elemento de referência do respectivo par de alinhamento de elementos de referência. C25. O método de qualquer um dos parágrafos C1-C24, em que alinhar inclui repetir (i) mover a asa da aeronave e (ii) medir com cada sensor de posição uma posição relativa entre elementos de referência do como sendo configurada para realizar essa função e vice-versa. Similarmente, matéria que é citada como sendo configurada para desempenhar uma função particular pode adicionalmente ou alternativamente ser descrita como sendo operativa para desempenhar essa função.

[0082] Como usada aqui, a frase, “por exemplo,” a frase, “como um exemplo,” e/ou simplesmente o termo “exemplo,” quando usado com referência a um ou mais componentes, características, detalhes, estruturas, modalidades, e/ou métodos de acordo com a presente invenção, se destinam a concluir que o componente, característica, detalhe, estrutura, modalidade, e/ou método descrito é um exemplo ilustrativo, não exclusivo de componentes, características, detalhes, estruturas, modalidades, e/ou métodos de acordo com a presente invenção. Assim, o componente, característica, detalhe, estrutura, modalidade e/ou método descrito não se destina a ser limitativo, requerido ou exclusivo/exaustivo; e outros componentes, características, detalhes, estruturas, modalidades e/ou métodos, incluindo componentes, características, detalhes, estruturas, modalidades, e/ou métodos estruturalmente e/ou funcionalmente similares e/ou equivalentes, estão também dentro do escopo da presente invenção.

[0083] Como usados aqui, as frases “pelo menos um de” e “um ou mais de” em referência a uma lista de mais do que uma entidade, significa qualquer uma ou mais das entidades na lista de entidades, e não é limitada a pelo menos um de cada e toda entidade especificamente listada dentro da lista de entidades. Por exemplo, “pelo menos um de A e B” (ou, equivalentemente, “pelo menos um de A ou B,” ou, equivalentemente, “pelo menos um de A e/ou B”) pode se referir a A apenas, B apenas ou a combinação de A e B.

[0084] Como usadas aqui, as formas singulares “um”, “uma” e “o/a” podem se destinar a incluir as formas plurais também, a menos que o contexto indique claramente de outro modo.

[0085] Os vários elementos descritos de sistemas e etapas de métodos descritos aqui não são requeridos de todos sistemas, aparelhos e métodos de acordo com a presente invenção e a presente invenção inclui todas combinações e subcombinações novas e não óbvias dos vários elementos e etapas descritos aqui. Ademais, quaisquer dos vários elementos e etapas, ou qualquer combinação dos vários elementos e/ou etapas, descritos aqui podem definir matéria inventiva independente que é separada e distante do todo de um sistema, aparelhos ou método descrito. Consequentemente, esta matéria inventiva não é requerida ser associada com os sistemas, aparelhos e métodos específicos que são expressamente descritos aqui e esta matéria inventiva pode encontrar utilidade em sistemas, aparelhos e/ou métodos que não são expressamente descritos aqui.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método de união de asa a corpo de aeronave, o método caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar alvos de fotogrametria (54) a uma raiz da asa (20) de uma asa de aeronave (14) e a um toco da asa (30) de um conjunto de corpo de aeronave (16), em que a raiz da asa (20) inclui pelo menos uma superfície de interface (22) da raiz da asa, em que o toco da asa (30) inclui pelo menos uma superfície de interface (32) do toco da asa; medir a raiz da asa (20) e o toco da asa (30) com um sensor de fotogrametria para determinar locais 3D dos alvos de fotogrametria (54); gerar um perfil de superfície 3D da raiz da asa (20) para a pelo menos uma superfície de interface (22) da raiz da asa e um perfil de superfície 3D de toco da asa (30) para a pelo menos uma superfície de interface (32) do toco da asa combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção (52) da raiz da asa englobando a pelo menos uma superfície de interface (22) da raiz da asa e combinando varreduras de uma série de regiões de inspeção (52) do toco da asa englobando a pelo menos uma superfície de interface (32) do toco da asa, cada região de inspeção da raiz da asa incluindo pelo menos dois alvos de fotogrametria (54), cada região de inspeção do toco da asa incluindo pelo menos dois alvos de fotogrametria (54); calcular um ajuste virtual entre a asa da aeronave e o conjunto de corpo da aeronave (16) que define um ou mais interstícios entre o perfil de superfície 3D da raiz da asa (20) e o perfil de superfície 3D do toco da asa (30); posicionar pelo menos três sensores de posição 66, em que cada sensor de posição é posicionado dentro de pelo menos um dentre a raiz da asa (20) e o toco da asa (30), em que cada sensor de posição é arranjado para observar um par de alinhamento distinto de elementos de referência (74, 76) para cada sensor de posição, em que cada par de alinhamento de elementos de referência (74, 76) inclui um elemento de referência (74, 76) sobre a raiz da asa 20 e um elemento de referência (74, 76) sobre o toco da asa 30; e alinhar a asa (14) aeronave com o conjunto de corpo (16) da aeronave para obter um ajuste real consistente com o ajuste virtual usando realimentação a partir dos pelo menos três sensores de posição 66 com respeito a posições relativas dos elementos de referência (74, 76) de cada par de alinhamento de elementos de referência (74, 76).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de fotogrametria é um sensor de fotogrametria de uma plataforma de varredura móvel (40), em que o método compreende ainda mover a plataforma de varredura móvel (40) para um sítio de medição de asa, em que medir inclui medir a raiz da asa (20) no sítio de medição de asa, em que o método compreende ainda mover a plataforma de varredura móvel (40) para um sítio de medição do corpo (16) e em que medir inclui medir o toco da asa 30 no sítio de medição do corpo (16).

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aplicar alvos de fotogrametria (54) inclui afixar uma cerca (56) de alvo da asa à raiz da asa 20 e afixar uma cerca de alvo de varredura do corpo ao toco da asa (30), em que a cerca (56) de alvo da asa inclui um ou mais dos alvos de fotogrametria (54), e em que a cerca de alvo do corpo inclui um ou mais dos alvos de fotogrametria (54).

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aplicar alvos de fotogrametria (54) inclui aplicar alvos de fotogrametria (54) a uma densidade de entre 1 e 20 alvos de fotogrametria (54) por metro quadrado.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que medir a raiz da asa (20) e o toco da asa (30) inclui determinar locais 3D de todos os alvos de fotogrametria (54) da raiz da asa (20) em um primeiro sistema de coordenadas comum e determinar locais 3D de todos os alvos de fotogrametria (54) do toco da asa (30) em um segundo sistema de coordenadas comum.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que gerar inclui medir o perfil de superfície 3D da raiz da asa (20) e o perfil de superfície 3D do toco da asa (30) por fotogrametria, em que medir o perfil de superfície 3D da raiz da asa (20) e o perfil de superfície 3D do toco da asa (30) inclui iluminar cada região da raiz da asa (20) e cada região do toco da asa (30) com um grupo correspondente de elementos projetados.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que iluminar inclui iluminar cada região da raiz da asa (20) e cada região do toco da asa (30) com um grupo correspondente de elementos projetados em uma densidade de mais do que 1000 elementos projetados por metro quadrado.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos sensores de posição (66) inclui independentemente pelo menos um de uma câmera e um rastreador laser.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, para pelo menos um par de alinhamento, pelo menos um de (i) aplicar o elemento de referência (74, 76) sobre a raiz da asa (20) à raiz da asa (20) e (ii) aplicar o elemento de referência (74, 76) sobre o toco da asa (30) ao toco da asa (30).

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que alinhar inclui determinar um trajeto de alinhamento para mover a asa (14) da aeronave para o conjunto de corpo (16) da aeronave e mover inicialmente a asa (14) da aeronave ao longo do trajeto de alinhamento até que os sensores de posição (66) observam cada elemento de referência (74, 76) do respectivo par de alinhamento de elementos de referência (74, 76).

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que alinhar inclui repetir (i) mover a asa (14) da aeronave e (ii) medir com cada sensor de posição uma distância relativa entre elementos de referência (74, 76) do respectivo par de alinhamento em um laço de realimentação até que um total das distâncias relativas esteja abaixo de um limiar predeterminado.