CN105246645A - 模块化且可重构的支撑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于支撑对象(104；112；300)的设备及方法。在一个示例性实施方式中，设备可以包括支撑结构(122；400)、定位系统(124；402)以及固位系统(126；404)。所述定位系统可以与所述支撑结构相关联，并且构造成相对于若干线性轴线定位所述支撑结构。所述固位系统可以与所述支撑结构相关联。所述固位系统可以构造成保持对象的一部分并使所述对象的所述部分朝平台(108；113)移动，使得所述对象的所述部分基本符合所述平台的形状。

Description

模块化且可重构的支撑系统
技术领域
本公开总体涉及将面板安装在结构上，尤其涉及将机翼蒙皮附接至翼盒。更具体地说，本公开涉及用于将机翼蒙皮支撑、定位以及装载在翼盒下方以便附接至翼盒的模块化且可重构的支撑系统。
背景技术
可以利用翼盒以及两个机翼蒙皮形成飞行器的机翼。一个机翼蒙皮可以附接至翼盒的上侧，而另一个机翼蒙皮可以附接至翼盒的下侧。根据实施，机翼蒙皮可以附接至翼盒、肋、翼梁、纵梁以及/或者用于形成机翼的一个或多个其他类型的部件的支撑结构。一些用于将机翼蒙皮支撑并装载至翼盒下侧的目前可用的系统会产生限制人员以及/或者设备接近机翼蒙皮以及/或者翼盒的障碍。例如而不限于，此类支撑系统产生的障碍会对操作员提出挑战，如何能在不撞到支撑系统以及/或者其他设备的情况下接近机翼蒙皮以及/或者翼盒的特定部分。
而且，一些用于支撑并装机翼蒙皮的目前可用的系统可能比期望的人体工效学的性能低。例如，这些目前可用的系统会需要：操作员在高于期望的作业高度下作业，并且/或者从升高的平台作业。因此，借助这些类型的支撑系统执行诸如钻孔操作、紧固操作、定位焊操作以及/或其它操作之类的操作会比预期更困难并且/或者更费时。
具体地说，一些目前可用的系统会需要在这些支撑系统产生的障碍周围执行钻孔操作以及装配操作。此类设置会产生人员不能进入以及/或者不能执行作业的区域。系统需求会比预期的更高，并且，可能与这些类型的目前可用的系统一起使用的自动化工具会比预期的更复杂。
此外，一些目前可用的系统不能重构。换而言之，用于为一种类型的飞行器装载机翼蒙皮的支撑系统可能不能为不同类型的飞行器装载机翼蒙皮。
而且，这些类型的支撑系统可能需要专用工具，相比预期，这会增大使用这些类型的支撑系统的成本。专用工具可能构造成用于特定类型的飞行器、几何结构以及/或者其他因素。将支撑系统调整成适应不同类型的飞行器以及/或者不同类型的几何结构可能比预期的要困难，而且在一些情况下是不可行的。
此外，一些支撑系统不能使提升机翼蒙皮与操纵机翼系统相结合。例如，在一些情况下，可能需要专用的数字控制(NC)提升系统将机翼蒙皮装配至翼盒所需的工具向上提升至翼盒。使用此类数字控制提升系统会比预期的更昂贵，而且会比预期更妨碍接近机翼蒙皮以及/或翼盒的部分。因此，期望具有至少考虑了上述若干问题以及其它可能的问题的方法及设备。
发明内容
在一个示例性实施方式中，一种设备可以包括支撑结构、定位系统以及固位系统。所述定位系统可以与所述支撑结构关联，并且构造成使所述支撑结构相对于若干线性轴线定位。所述固位系统可以与所述支撑结构关联。所述固位系统可以构造成保持对象的部分并使所述对象的所述部分朝平台移动，使得所述对象的所述部分基本符合所述平台的形状。
在另一示例性实施方式中，一种模块化支撑系统可以包括若干支撑模块以及基座。所述若干支撑模块中的支撑模块可以包括支撑结构、定位系统、固位系统以及附接系统。所述定位系统可以与所述支撑结构关联，并且构造成使所述支撑结构相对于若干线性轴线定位。所述固位系统可与所述支撑结构关联。所述固位系统可以构造成保持对象的部分并使所述对象的所述部分朝平台移动，使得所述对象的所述部分基本符合所述平台的形状。所述附接系统可以构造成用于在将工具附接至所述支撑结构中使用。所述若干支撑模块构造成沿所述基座移动。
在再一示例性实施方式中，可以提供一种用于支撑对象的方法。可以利用与支撑结构关联的固位系统保持所述对象的部分。可以使所述支撑结构相对于若干线性轴线定位，使得所述对象的所述部分相对于平台定位。可以利用所述固位系统使所述对象朝所述平台移动，使得所述对象的所述部分基本符合所述平台的形状。
在再一示例性实施方式中，可以提供一种用于将机翼蒙皮支撑并装载在翼盒下方的方法。可以通过利用模块化支撑系统中的若干支撑模块中的每一者的固位系统保持所述机翼蒙皮而将所述机翼蒙皮支撑在所述若干支撑模块中的每一者的支撑结构上。可以利用与所述若干支撑模块中的每一者的定位系统将所述机翼蒙皮定位至所述翼盒下方的选中位置。可以利用所述若干支撑模块中的每一者的所述固位系统使所述机翼蒙皮朝所述翼盒移动，直到所述机翼蒙皮基本符合所述翼盒的形状。可以利用附接至所述若干支撑模块中的每一者的所述支撑结构的工具使所述机翼蒙皮附接至所述翼盒。
在另一示例性实施方式中，可以提供一种用于将对象运输并装载至柔性制造环境中的平台的方法。可以利用若干支撑模块支撑所述对象，这些支撑模块是可重构的并且能够支撑不同形状、尺寸以及轮廓的对象。可以使所述若干支撑模块在所述柔性制造环境中移动，以将所述对象运输至所述平台下方的选中位置。可以利用所述若干支撑模块将所述对象向上升高至所述平台，直到所述对象基本符合所述平台的轮廓。可以在所述对象由所述若干支撑模块支撑的同时，利用与所述若干支撑模块整合的至少一个工具在所述对象与所述平台中的至少一者上执行若干操作。
在再一示例性实施方式中可以提供一种用于将机翼蒙皮运输并装载至翼盒的方法。可以使顶部上支撑有第一机翼蒙皮的若干支撑模块移动，以将所述第一机翼蒙皮运输至第一翼盒下方的第一选中位置。所述若干支撑模块可以是可重构的模块化支撑系统的一部分。可以利用所述若干支撑模块将所述第一机翼蒙皮向上升高至所述第一翼盒，直到所述第一机翼蒙皮基本符合所述第一翼盒的第一轮廓，以将所述第一机翼蒙皮装载至所述第一翼盒。可以利用与所述若干支撑模块整合的至少一个工具将所述第一机翼蒙皮固定至所述第一翼盒。一旦所述第一机翼蒙皮固定至所述第一翼盒，就可以使所述若干支撑模块远离所述第一机翼蒙皮移动。所述若干支撑模块可以被重构以形成变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于第二翼盒的第二机翼蒙皮。
概括来说，根据本发明的一方面提供一种设备，该设备包括：支撑结构(122)；定位系统(124)，该定位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成使所述支撑结构(122)相对于若干线性轴线(134)定位；以及固位系统(126)，该固位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成保持对象(104)的部分(120)并使所述对象(104)的所述部分(120)朝平台(108)移动，使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状。
有利的是，在所述设备中，所述定位系统(124)进一步构造成使所述支撑结构(122)相对于若干旋转轴线(136)定位。
有利的是，在所述设备中，所述若干线性轴线(134)包括X轴线(513)、Y轴线(522)以及Z轴线(515)中的至少一者；并且其中,所述若干旋转轴线(136)包括A轴线(534)、B轴线以及C轴线(526)中的至少一者。
有利的是，在所述设备中，所述定位系统(124)包括若干定位组件(138)，其中，所述若干定位组件(138)中的定位组件(140)构造成定位所述支撑结构(122)的部分(141)。
有利的是，在所述设备中，所述定位组件(140)包括：线性系统(142),该线性系统构造成使所述支撑结构(122)的所述部分(141)相对于所述若干线性轴线(134)定位；以及旋转系统(144),该旋转系统构造成使所述支撑结构(122)的所述部分(141)相对于所述若干旋转轴线(136)定位。
有利的是，在所述设备中，所述线性系统(142)包括：剪刀式提升装置(502)；与所述剪刀式提升装置(502)关联的第一可移动基座(503)；与所述剪刀式提升装置(502)关联的第二可移动基座(504)；以及致动系统(505)，该致动系统构造成使所述第一可移动基座(503)与所述第二可移动基座(504)移动，从而使与所述剪刀式提升装置(502)关联的工作平台(514)沿与Z轴线(515)基本平行的方向移动，其中所述工作平台(514)与所述支撑结构(122)的所述部分(120)关联。
有利的是，在所述设备中，所述线性系统(142)还包括：与所述第一可移动基座(503)关联的第一多个辊(508)；以及与所述第二可移动基座(504)关联的第二多个辊(512)，其中，所述第一多个辊(508)与所述第二多个辊(512)构造成使所述定位组件(140)沿基本与X轴线(513)平行的方向移动。
有利的是，在所述设备中，所述线性系统(142)进一步包括：与所述第一可移动基座(503)关联的多个第一辊(508)；以及与所述第二可移动基座(504)关联的多个第二辊(512)，其中，所述多个第一辊(508)与所述多个第二辊(512)构造成使所述定位组件(140)沿与X轴线(513)基本平行的方向移动。
有利的是，在所述设备中，所述线性系统(142)进一步包括：与所述工作平台(514)关联的若干轨；以及滑动平台(516)，其中，所述滑动平台(516)构造成在与Y轴线(522)基本平行的方向上沿所述若干轨移动。
有利的是，在所述设备中，所述旋转系统(144)包括：旋转装置(524)，该旋转装置构造成使所述支撑结构(122)的所述部分(120)在与C轴线(526)基本平行的方向上旋转；以及若干倾动元件，这些倾动元件与所述支撑结构的所述部分(120)关联，并且构造成使所述支撑结构的所述部分(120)在与A轴线(534)基本平行的方向上旋转。
有利的是，在所述设备中，所述固位系统(126)包括若干附着系统(128)，其中，所述若干附着系统(128)中的每一者均构造成附着至所述对象(104)的所述部分(120)。
有利的是，在所述设备中，所述若干附着系统(128)中的附着系统(138)包括吸杯系统(132)，该吸杯系统构造成通过向所述对象(104)的所述部分(120)施加真空压和负压中的至少一者而附接至所述对象(104)的所述部分(120)。
有利的是，在所述设备中，所述支撑结构(122)、所述定位系统(124)以及所述固位系统(126)形成若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)。
有利的是，该设备进一步包括基座(116)，其中，所述若干支撑模块(114)构造成沿所述基座(116)移动，并且其中，所述若干支撑模块(114)与所述基座(116)形成模块化支撑系统(102)。
有利的是，在所述设备中，所述对象(104)是机翼蒙皮(112)，并且所述平台(108)是翼盒(113)；并且其中，所述模块化支撑系统(102)构造成支撑所述机翼蒙皮(112)装载在所述翼盒(113)下方。
有利的是，该设备进一步包括附接系统(146)，该附接系统构造成用于将工具(148)附接至所述支撑结构(122)。
有利的是，在所述设备中，所述工具(148)是自动化工具(150)。
有利的是，在所述设备中，述工具(148)构造成用于在所述对象(104)和翼盒(113)中的至少一者上执行若干操作(152)中使用，其中所述若干操作(152)包括钻孔、紧钉、紧固、铆接、沉孔、拧螺母、涂装、返修、贴标签、标记、检查、成像以及录像中的至少一者。
根据本发明的另一方面，提供一种模块化支撑系统(102)，若干支撑模块(114)，其中，所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)包括：支撑结构(122)；定位系统(124)，该定位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成使所述支撑结构(122)相对于若干线性轴线(134)定位；以及固位系统(126)，该固位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成保持对象(104)的部分(120)并使所述对象(104)的所述部分(120)朝平台(108)移动，使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状；以及附接系统(146)，该附接系统构造成用于在将工具(148)附接至所述支撑结构(122)中使用；以及基座(116)，其中所述若干支撑模块(114)构造成沿所述基座(116)移动。
根据本发明的再一方面，提供一种用于支撑对象(104)的方法，所述方法包括：利用与支撑结构(122)关联的固位系统(126)保持(2000)所述对象(104)的部分(120)；使所述支撑结构(122)相对于若干线性轴线(134)定位(2002)，使得所述对象(104)的所述部分(120)相对于平台(108)定位；以及利用所述固位系统(126)使所述对象(104)朝所述平台(108)移动(2004)，使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状。
有利的是，在所述方法中，使所述支撑结构(122)相对于所述若干线性轴线(134)定位的操作包括使所述支撑结构(122)相对于所述若干线性轴线(134)以及若干旋转轴线(136)定位。
有利的是，在所述方法中，利用所述固位系统(126)使所述对象(104)朝所述平台(108)移动使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状的操作包括：利用所述固位系统(126)对所述对象(104)的所述部分(120)施加作用力，使得所述对象(104)基本符合所述平台(108)的形状。
根据本发明的再一方面，提供一种用于将机翼蒙皮(112)支撑并装载在翼盒(113)下方的方法，所述方法包括：通过利用模块化支撑系统(102)中的若干支撑模块(114)中的每一者的固位系统(126)保持所述机翼蒙皮(112)而将所述机翼蒙皮(112)支撑(2100)在所述若干支撑模块(114)中的每一者的支撑结构(122)上；利用所述若干支撑模块(114)中的每一者的定位系统(124)将所述机翼蒙皮(112)定位(2102)在所述翼盒(113)下方的选中位置(106)；利用所述若干支撑模块(114)中的每一者的所述固位系统(126)使所述机翼蒙皮(112)朝所述翼盒(113)移动(2104)，直到所述机翼蒙皮(112)基本符合所述翼盒(113)的形状；以及利用附接至所述若干支撑模块(114)中的每一者的所述支撑结构(122)的工具(148)使所述机翼蒙皮(112)附接(2106)至所述翼盒(113)。
根据本发明的再一方面，提供一种用于将对象(104)运输并装载至柔性制造环境(101)中的平台(108)的方法，所述方法包括：利用若干支撑模块(114)支撑所述对象(104)，这些支撑模块是可重构的并且能够支撑不同形状、尺寸以及轮廓的对象；使所述若干支撑模块(114)在所述柔性制造环境(101)中移动，从而将所述对象(104)运输至所述平台(108)下方的选中位置(106)；利用所述若干支撑模块(114)将所述对象(104)向上升高至所述平台(108)，直到所述对象(104)基本符合所述平台(108)的轮廓；以及在所述对象(104)由所述若干支撑模块(114)支撑的同时，利用与所述若干支撑模块(114)整合的至少一个工具在所述对象(104)与所述平台(108)中的至少一者上执行若干操作(152)。
有利的是，在所述方法中，使承载所述对象(104)的所述若干支撑模块(114)移动的操作包括：使所述若干支撑模块(114)在所述柔性制造环境(101)中的基本平滑的地板上移动，从而将所述对象(104)运输至所述平台(108)下方的所述选中位置(106)。
有利的是，在所述方法中，利用所述若干支撑模块(114)支撑所述对象(104)的操作包括：定位所述若干支撑模块(114)中的每个支撑模块，使得每个支撑模块构造成基于待执行的所述若干操作(152)接纳并支撑所述对象(104)的指定部分。
有利的是，所述方法进一步包括：一旦所述对象(104)固定至所述平台(108)，就使所述若干支撑模块(114)远离所述对象(104)移动。
有利的是，在所述方法中，一旦所述对象(104)固定至所述平台(108)就使所述若干支撑模块(114)远离所述对象(104)移动的操作包括：一旦所述对象(104)固定至所述平台(108)，就使所述若干支撑模块(114)以渐进的方式远离所述对象(104)移动，使得当所述对象(104)的由所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)支撑的部分已经固定至所述平台(108)时，使该支撑模块(118)远离所述对象(104)移动。
有利的是，所述方法进一步包括：重构所述若干支撑模块(114)以支撑待装载至新平台的新对象，其中所述新对象与所述对象(104)相比具有不同的轮廓。
有利的是，在所述方法中，重构所述若干支撑模块(114)的操作包括通过以下方式中的至少一者重构所述若干支撑模块(114)，即：改变所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)相对于所述若干支撑模块(114)中的其他支撑模块的位置、替换所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)、变更所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)、从所述若干支撑模块(114)移除支撑模块(118)以及将新的支撑模块添加至所述若干支撑模块(114)。
根据本发明的再一方面，一种用于将机翼蒙皮运输并装载至翼盒的方法，该方法包括：移动在顶部上支撑有第一机翼蒙皮的若干支撑模块(114)，以将所述第一机翼蒙皮运输至第一翼盒下方的第一选中位置，其中所述若干支撑模块(114)是可重构的模块化支撑系统(102)的一部分；利用所述若干支撑模块(114)将所述第一机翼蒙皮向上升高至所述第一翼盒，直到所述第一机翼蒙皮基本符合所述第一翼盒的第一轮廓，以将所述第一机翼蒙皮装载至所述第一翼盒；利用与所述若干支撑模块(114)整合的至少一个工具将所述第一机翼蒙皮固定至所述第一翼盒；一旦所述第一机翼蒙皮已固定至所述第一翼盒，就使所述若干支撑模块(114)远离所述第一机翼蒙皮移动；以及重构所述若干支撑模块(114)以形成变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于第二翼盒的第二机翼蒙皮。
有利的是，所述方法进一步包括：将所述第二机翼蒙皮接纳在所述变型了的若干支撑模块的顶部上；使所述变型了的若干支撑模块移动，以将所述第二机翼蒙皮运输至所述第二翼盒下方的第二选中位置；以及利用所述变型了的若干支撑模块将所述第二机翼蒙皮向上升高至所述第二翼盒，直到所述第二机翼蒙皮基本符合所述第二翼盒的第二轮廓，以将所述第二机翼蒙皮装载至所述第二翼盒，其中所述第二翼盒的所述第二轮廓不同于所述第一翼盒的所述第一轮廓。
有利的是，在所述方法中，所述的重构所述若干支撑模块(114)以形成变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于第二翼盒的第二机翼蒙皮的操作包括：重构所述若干支撑模块(114)以形成变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于第二翼盒的第二机翼蒙皮，其中所述第一机翼蒙皮与所述第二机翼蒙皮具有不同形状、不同尺寸和不同轮廓中的至少一者。
可在本公开的各种实施方式中单独实现这些特征与功能，或者可在其它实施方式中组合这些特征与功能，其中可参照下面的描述与附图理解进一步的细节。
附图说明
所附权利要求中阐明了认为是示例性实施方式的特点的新颖特征。然而，在结合附图理解的情况下，参照以下本发明的示例性实施方式的详细描述会最好地理解示例性实施方式和优选的使用模式、其它目的及其特征，在附图中：
图1是根据一个示例性实施方式以框图形式示出了制造环境的图示；
图2是根据一个示例性实施方式的模块化支撑系统的等距视图的图示；
图3是由根据一个示例性实施方式的模块化支撑系统支撑的机翼蒙皮的图示；
图4是根据一个示例性实施方式的支撑模块的等距视图的图示；
图5是根据一个示例性实施方式的定位组件的图示；
图6是根据一个示例性实施方式的粘合系统的等距视图的图示；
图7是根据一个示例性实施方式的粘合系统的一部分的图示；
图8是根据一个示例性实施方式的倾斜的粘合系统的倾动板的图示；
图9是根据一个示例性实施方式的定位组件的一部分的图示；
图10是根据一个示例性实施方式的倾斜的附接板的图示；
图11是根据一个示例性实施方式的倾斜的附接板的图示；
图12是根据一个示例性实施方式的旋转的附接板的图示；
图13是根据一个示例性实施方式的旋转的附接板的图示；
图14是根据一个示例性实施方式的移动的滑动平台的图示；
图15是根据一个示例性实施方式的移动的滑动平台的图示；
图16是根据一个示例性实施方式的支撑模块的侧视图的图示；
图17是根据一个示例性实施方式的支撑模块的侧视图的图示；
图18是附接至根据一个示例性实施方式的支撑模块的自动化工具的图示；
图19是与根据一个示例性实施方式的基座关联的两个可移动基座的放大图的图示；
图20是根据一个示例性实施方式以流程图形式示出的支撑对象的过程的图示；
图21是根据一个示例性实施方式以流程图形式示出的将机翼蒙皮支撑并装载在翼盒下面的过程的图示；
图22是根据一个示例性实施方式以流程图形式示出的将对象运输并装载至柔性制造环境下的平台的过程的图示；
图23是根据一个示例性实施方式以流程图形式示出的将机翼蒙皮运输并装载至翼盒的过程的图示；
图24是根据一个示例性实施方式以流程图形式示出的飞行器制造与维护方法的图示；以及
图25是根据一个示例性实施方式以框图形式示出的飞行器的图示。
具体实施方式
示例性实施方式认识并考虑到不同的问题。例如，示例性实施方式认识并考虑到：可能期望具有能够将机翼蒙皮支撑并装载在飞行器用的翼盒下面的可重构的支撑系统。而且，示例性实施方式认识并考虑到：可期望具有这样的支撑系统，该支撑系统不对试图在机翼蒙皮以及/或者翼盒上执行操作的人员以及/或设备造成障碍。
因此，示例性实施方式提供用于将机翼蒙皮支撑并装载在翼盒下面的设备、系统以及方法。具体地说，示例性实施方式提供可针对不同类型的飞行器重构的模块化支撑系统。而且，此模块化支撑系统可以允许在不对执行操作所需的人员以及/或设备造成障碍的情况下执行这些操作。再者，模块化支撑系统可以构造成保持并支撑用于执行自动化操作的工具(包括自动化工具)。
现在参照附图，并且特别参照图1，以根据一个示例性实施方式的框图形式描绘了制造环境的图示。图1中描绘了制造环境100。在一个示例性实施例中，制造环境100可以采取柔性制造环境101的形式。
在制造环境100内，模块化支撑系统102可用于相对于平台108将对象104支撑、运输并装载到选中位置106。在一些情况下，选中位置106可以是这样的位置，对象104需要定位在该位置，使得对象104可以附接至平台108。在此示例性实施例中，选中位置106可以是在平台108下面的位置。在另一示例性实施例中，选中位置106可以是平台108旁侧的位置。
对象104与平台108可以采取多种不同的形式。例如，对象104可以采取面板110的形式，并且平台108可以采取框架111的形式。面板110可以是任一类型的面板，可以具有多种不同类型的形状中的任一种，并且/或者可以由任一数量的、连接在一起的单个面板组成。框架111可以是任一类型的框架。在一个示例性实施例中，面板110与框架111可以分别采取机翼蒙皮112与翼盒113的形式。
尽管将模块化支撑系统102描述成与机翼蒙皮112和翼盒113一起使用，但是模块化支撑系统102可以构造成用于与不同形状以及/或者尺寸的机翼蒙皮和翼盒一起使用。具体地说，模块化支撑系统102可以构造成将多种轮廓的机翼蒙皮支撑、运输并装载至不同轮廓的翼盒。以此方式，模块化支撑系统102可以看作是柔性模块化支撑系统。
当然，在其他示例性实施例中，平台108可以采取其他形式。平台108可以采取如下形式，例如而不限于：飞行器机身框架、船体框架、建筑框架、桥梁或其他类型的平台。而且，对象104可以采取诸如例如而不限于窗、门、地板或其他类型的对象之类的形式。
如所描述地，模块化支撑系统102可以包括若干支撑模块114与基座116。如本文中使用的，“若干”项目可以包括一项或多项。以此方式，若干支撑模块114可以是一个或多个支撑模块。若干支撑模块114可以由基座116支撑，并且在一些情况下构造成沿基座116移动。
支撑模块118可以是用于若干支撑模块114中的支撑模块的一个实施例。在一个示例性实施例中，当对象104由模块化支撑系统102支撑时，支撑模块118可以用于支撑对象104的一部分120。部分120可以是对象104的根据实施的指定部分。取决于实施，对象104的部分120可以是对象104的部分或全部。如所述，支撑模块118包括支撑结构122、定位系统124以及固位系统126。
支撑结构122可以为对象104的部分120提供结构支撑以及载荷支撑。在一些情况下，支撑结构122可以被称作顶梁或横梁板。定位系统124与固位系统126两者能够与支撑结构122关联。如本文使用的，当一个部件与另一部件“关联”时，在所述实施例中该关联是物理关联。
例如，第一部件(例如固位系统126)可以看作是通过固定至第二部件、结合至第二部件、安装至第二部件、焊接至第二部件、紧固至第二部件以及/或者以一些其他适当方式连接至第二部件而与第二部件(例如支撑结构122)关联。还可以利用第三部件使第一部件连接至第二部件。而且，第一部件还可以看作是通过形成为第二部件的一部分以及/或者第二部件的延伸与第二部件关联。
此外，取决于实施，这两个部件之间的关联是永久关联或临时关联。例如而不限于，连接在一起的两个部件可以彼此永久附接，或者可以是可拆卸的。
在此示例性实施例中，固位系统126可以独立于定位系统124附接至支撑结构122。固位系统126可以用于保持对象104的部分120。在一个示例性实施例中，固位系统126可以采取若干附着系统128的形式。若干附着系统128中的每一者都可以用于使支撑结构122附接至对象104的部分120。更具体地说，若干附着系统128中的每一者都可以附着至对象104的部分120，因为支撑结构122与若干附着系统128关联，所以这若干附着系统可以转而将支撑结构122连接至对象104的部分120。
可以以多种不同的方式实施若干附着系统128。附着系统130可以是若干附着系统128之一的实施例。可以利用例如而不限于吸杯系统132实施附着系统130。吸杯系统132可以使用一个或多个吸杯，所述吸杯通过将真空和负压中的至少一者施加至对象104的部分120而附着至对象104的部分120。
如本文中使用的，术语“至少一者”在与一系列项目一起使用时意思是：可以使用这系列项目中的一者或多者的不同组合，并且可能仅需要此系列中的一个项目。所述项目可以是特定物品、特定情况或者特定种类。换而言之，“至少一者”意思是：可以使用来自系列的项目的任一组合或者若干项目，但是可能不需要所有项目。
例如，“项目A、项目B以及项目C中至少一者”意思可以是：项目A；项目A和项目B；项目A、项目B以及项目C；或者项目B和项目C。一些情况下，“项目A、项目B以及项目C中至少一者”意思可以是例如而不限于：两个项目A、一个项目B以及十个项目C；四个项目B以及七个项目C；或者其他适当组合。
此外，吸杯系统132可以构造成使对象104的部分120朝平台108移动，并且在对象104附接至平台108时自调节。例如而不限于，对象104可以具有平坦的形状，而平台108可以具有弯曲的形状。吸杯系统132可以用于使对象104的部分120朝平台108移动。在对象104碰到平台108时，吸杯系统132会向对象104施加作用力，从而使对象104基本符合与对象104接触的平台108的弯曲部。而且，吸杯系统132内的所述一个或多个吸杯可以构造成允许相对于取向自调节以允许对象104基本符合平台108的弯曲部。
平台108的弯曲部可以具有沿弯曲部变化的曲率半径。在一些情况下，弯曲部可以是凹形、凸形或其它类型的形状。当然，在其它示例性实施例中，平台108可以具有除弯曲形状外的某些形状。例如而不限于，平台108可以具有基本平坦的形状。
在此示例性实施例中，定位系统124可以用于使支撑结构122移动。具体地说，定位系统124可以用于使支撑结构122相对于若干线性轴线134定位。若干线性轴线134可以包括X轴线、Y轴线以及Z轴线中的至少一者，支撑结构122可以沿此轴线移动。在此示例性实施例中，X轴线可以是纵向轴线，Y轴线可以是横向轴线，并且Z轴线可以是垂直轴线。
而且，定位系统124可以用于使支撑结构122相对于若干旋转轴线136定位。若干旋转轴线136可以包括A轴线、B轴线以及C轴线中的至少一者。如本文中所使用的，A轴线可以是描述绕X轴线的运动的旋转轴线。而且，如本文中使用的，B轴线可以是描述绕Y轴线运动的旋转轴线，如本文中使用的，C轴线可以是描述绕Z轴线运动的旋转轴线。
可以以若干不同方式实施定位系统124。例如而不限于，定位系统124可以包括若干定位组件138。在一个示例性实施例中，若干定位组件138可以是两个定位组件。定位组件140可以是用于若干定位组件138中的一个定位组件的一个实施例。定位组件140可以构造成用于与支撑结构122的部分141关联。
如所描述的，定位组件140可以包括线性系统142以及旋转系统144。线性系统142可以允许支撑结构122的部分141沿若干线性轴线134移动。旋转系统144可以允许支撑结构122的部分141沿若干旋转轴线136移动。
在此示例性实施例中，线性系统142与旋转系统144可以由任一数量的部件和/或装置组成。例如而不限于，线性系统142可以包括提升装置、剪刀式提升装置、多个轮、多个轨道、多个辊子、多个致动装置、多个滑动装置或者某些其他类型的装置中的至少一者。类似地，旋转系统144可以包括例如而不限于多个轴承、若干板、若干倾动装置、若干旋转装置、若干致动器、若干反馈编码器、若干驱动马达、若干制动器或者某些其他类型的装置中的至少一者。
定位系统124可以用于相对于基座116既保持又定位支撑结构122。而且，定位系统124可以用于定位支撑结构122，使得通过固位系统126附接至支撑结构122的对象104的部分120也可以被定位。
在一些示例性实施例中，附接系统146可以与支撑结构122关联。根据实施，附接系统146可以被看作是支撑模块118的一部分或者与支撑模块118分离。而且，根据实施，附接系统146可以被看作是模块化支撑系统102的一部分或者与模块化支撑系统102分离。
附接系统146可以用于使工具148附接至支撑结构122。附接系统146可以包括例如而不限于若干轨，这些轨可以用于保持工具148，并且允许工具148沿支撑结构122移动。工具148可以用于在对象104以及/或者平台108上执行若干操作152。若干操作152可以包括例如而不限于钻孔、紧钉、紧固、铆接、沉孔、拧螺母、涂装、返修、贴标签、标记、检查、成像、录像或者某些其他类型的操作。
工具148可以包括任一数量的执行若干操作152所需的工具、装置、设备零件以及/或者其他元件。在一些示例性实施例中，工具148可以采取自动化工具150的形式。自动化工具150可以是任何能够独立于人工操作员或者至少部分独立于人工操作员操作的工具。在一些情况下，自动化工具150是半自动化工具。
支撑模块118中的定位系统124、固位系统126以及若干附着系统128可以构造成使得支撑模块118可以构造成在需要时支撑对象的不同部分。换而言之，支撑模块118可以是可重构的，使得支撑模块118可以支撑对象104的除部分120外的某些其他部分。而且，支撑模块118可以是可重构的，使得支撑模块118可以支撑相比于对象104具有不同尺寸、形状以及/或者轮廓的对象的一部分。例如而不限于，若干支撑模块114可以重构成支撑待装载至新平台的新对象，相比对象104，新平台中的新对象具有不同的轮廓。以此方式，支撑模块118可以是柔性的。
例如而不限于，控制系统154可以用于控制模块化支撑系统102。可以利用硬件、软件或者两者的组合实施控制系统154。在一个示例性实施例中，可以利用包括一个或多个计算机的计算机系统实施控制系统154。当存在不止一个计算机时，这些计算机可以相互关联。
根据实施，控制系统154可以用于控制定位系统124、固位系统126、附接系统146或者自动化工具150中的至少一者。以此方式，控制系统154可以用于使对象104相对于平台108定位，使得对象104可以根据具体要求、公差以及/或者规则紧固至平台108。
模块化支撑系统102可以既是模块化的又是可重构的。具体而言，可以在任一时间点改变用在若干支撑模块114中的支撑模块的具体类型。例如，在一些情况下，若干支撑模块114可以包括均具有相同长度的支撑结构的十个支撑模块。然而，在另一示例性实施例中，若干支撑模块114中的每个支撑模块可以具有这样的支撑结构，该支撑结构的长度与其他支撑结构的长度不同。
而且，可以在任一时间点断开、更换并且/或者改变支撑模块，从而模块化支撑系统102可以构造成用于针对不同类型的平台与不同类型的对象一起使用。具体地说，可以通过改变若干支撑模块114中的支撑模块的相对于若干支撑模块114中的其他支撑模块的位置、替换若干支撑模块114中的支撑模块、改变若干支撑模块114中的支撑模块、从若干支撑模块114移除支撑模块或者将新的支撑模块添加至若干支撑模块114中的至少一者而重构若干支撑模块114。以此方式，模块化支撑系统102可以针对待由模块化支撑系统102支撑的每个不同类型的对象重构。
通常，柔性制造环境101中的地面可以是基本平滑的。上述模块化支撑系统102的类型可以适于用在诸如例如而不限于混凝土地板之类的基本平滑的地板上。模块化支撑系统102可以用作柔性制造环境101中的柔性制造系统的一部分。
而且，模块化支撑系统102的模块化性质可以使得能够在由模块化支撑系统102支撑的对象104装载并固定至平台108时逐渐移除若干支撑模块114。换而言之，一旦对象104固定至平台108，就可以以渐进的方式从对象104移走若干支撑模块114。具体地说，当由若干支撑模块114中的支撑模块支撑的对象104的部分固定至平台108时，可以从对象104移走该支撑模块。例如而不限于，当由支撑模块118支撑的对象104的部分120固定至平台108时，可以从平台108下面移除支撑模块118。
图1中制造环境100与模块化支撑系统102的图示不意图对示例性实施方式的可实施方式施加物理或架构限制。可使用除所示的部件外的其它部件，或者可代替所示的部件使用其它部件。一些部件可以是可选的。而且，展示的框是为了阐明一些功能部件。当在一个示例性实施方式中实施时，可将这些框中的一个或多个合并、分开或者合并且划分成不同的框。
例如而不限于，附接系统146可以不与支撑结构122关联。在其他示例性实施例中，可以利用除吸杯系统132外的其他类型的附着系统实施附着系统130。例如，可以借助利用摩擦力而防止滑动的垫来实施附着系统130。
在其他示例性实施例中，可以利用若干机械附接装置代替若干附着系统128实施固位系统126。在一个示例性实施例中，可以利用若干可充气囊以及粗略成形的轮廓板实施固位系统126以支撑并保持对象104。
现在参照图2，根据一个示例性实施方式描绘了模块化支撑系统的等距视图的图示。在此示例性实施例中，模块化支撑系统200是用于图1中的模块化支撑系统102的一个实施例。
如所描绘的，模块化支撑系统102可以包括若干支撑模块202，而且包括基座204。基座204与若干支撑模块202可以是分别用于图1中的基座116和若干支撑模块114的实施例。
在此示例性实施例中，若干支撑模块202包括支撑模块206、208、210、212、214、216、218、220、222、224以及226。这些支撑模块中的每一者都可以是用于图1中的支撑模块118的实施例。
而且，基座204可以由第一轨道系统228、第二轨道系统230、第三轨道系统232以及第四轨道系统234组成。第一轨道系统228可以包括轨道236和轨道238。第二轨道系统230可以包括轨道240和轨道242。第三轨道系统232可以包括轨道244，并且第四轨道系统234可以包括轨道246。若干支撑模块202可以定位在这些不同轨道上，并被允许沿这些轨道移动。
现在参照图3，根据示例性实施方式描绘了由根据图2的模块化支撑系统200支撑的机翼蒙皮的图示。在此示例性实施例中，机翼蒙皮300被模块化支撑系统200。机翼蒙皮300可以是用于图1中的机翼蒙皮112的一个实施例。
现在参照图4，根据一个示例性实施方式描绘了根据图2的支撑模块210的等距视图的图示。如所描绘的，支撑模块210可以包括支撑结构400、定位系统402以及固位系统404。支撑结构400、定位系统402以及固位系统404可以是分别用于图1中的支撑结构122、定位系统124以及固位系统126的实施例。
定位系统402与固位系统404两者可以都与支撑结构400关联。而且，附接系统406可以与支撑结构400关联。附接系统406可以用于保持诸如图1中的工具148之类的工具。
在此示例性实施例中，固位系统404可以包括附着系统408、410、412、414、416以及418。这些附着系统可以是用于图1中的若干附着系统128的一个实施例。而且，附着系统408、410、412、414、416以及418中的每一者都可以是用于图1中的附着系统130的实施例。
定位系统402可以包括定位组件420以及定位组件422。定位组件420与定位组件422可以是用于图1中的若干定位组件138的一个实施例。而且，定位组件420与定位组件422均可以是用于图1中的定位组件140的实施例。
现在参照图5，根据一个示例性实施方式描绘了根据图4的定位组件420的图示。在此示例性实施例中，定位组件420可以包括线性系统500以及旋转系统501。线性系统500与旋转系统501可以是分别用于图1中的线性系统142与旋转系统144的实施例。
如所描绘的，线性系统500可以包括剪刀式提升装置502、可移动基座503、可移动基座504、致动系统505以及工作平台514。可移动基座503可以包括基座结构506以及附接至基座结构506的多个辊子508。可移动基座504可以包括基座结构510以及附接至基座结构510的多个辊子512。多个辊子508与多个辊子512可以构造成使定位组件420在与X轴线513基本平行的方向上沿图2中的轨道238移动。
剪刀式提升装置502可以是能够垂直移动的一类可移动平台。在此示例性实施例中，剪刀式提升装置502可以使用以交叉模式布置的连杆式折叠结构形成剪刀式机构。可以通过向可移动基座503与可移动基座504施加压力实现沿基本平行于Z轴线515的方向的垂直移动。
可以利用致动系统505使可移动基座503与可移动基座504朝彼此移动，或者彼此移离。朝彼此移动的可移动基座503与可移动基座504可以致使所述交叉模式拉伸，并且致使工作平台514垂直向上移动。正彼此移离的可移动基座503与可移动基座504可以致使交叉模式收缩，并且致使工作平台514垂直向下移动。以此方式，可以实现剪刀式提升装置502的垂直移动。当然，在其他示例性实施例中，可以以其他方式操作并致动剪刀式提升装置502。
可以以若干不同方式实施致动系统505。致动系统505可以包括例如而不限于液压致动器、气压致动器、机械致动装置、电致动装置或一些其他类型的致动装置中的至少一者。
线性系统500还可以包括滑动平台516、轨518以及轨520。轨518与轨520可以附接至工作平台514。在此示例性实施例中，滑动平台516可以构造成沿轨518和轨520在沿Y轴线522的两个方向上滑动。X轴线513、Z轴线515以及Y轴线522可以是图1中的若干线性轴线134中的轴线的实施例。
旋转系统501可以与滑动平台516关联。旋转系统501可以包括旋转装置524，该旋转装置构造成沿大致与C轴线526同轴的旋转轴线旋转。旋转系统501还可以包括附接板528以及若干倾动元件，这些倾动元件可以包括倾动元件530与倾动元件532。倾动元件530与倾动元件532可以构造成沿基本与A轴线534同轴的旋转轴线绕枢轴元件536旋转。
在此示例性实施例中，根据图4的支撑结构400可以通过附接至倾动元件530及倾动元件532而附接至定位组件420。倾动元件530与倾动元件532可以通过附接板528与旋转装置524关联。旋转装置524的旋转还可以使附接板528旋转，并因而使倾动元件530及倾动元件532旋转。然而，倾动元件530及倾动元件532的旋转不能致使旋转装置524发生任何旋转。以此方式，倾动元件530及倾动元件532可以构造成独立于旋转装置524移动。
而且，线性系统500的任何线性运动都会影响旋转系统501。然而，旋转系统501的旋转运动不会影响线性系统500。例如而不限于，如上所述，沿X轴线513、Y轴线522以及/或者Z轴线515的任何运动都会使旋转系统501沿相同的方向移动。然而，沿C轴线526以及/或者A轴线534的任何运动不会使线性系统500沿任一方向移动。沿C轴线526或者A轴线534的运动可以看作是旋转运动。
现在参照图6，根据一个示例性实施方式描绘了根据图4的附着系统410的等距视图的图示。在此示例性实施例中，附着系统410可以采取吸杯系统600的形式。吸杯系统600可以是用于图1中的吸杯系统132的一个实施例。
如所描绘的，吸杯系统600可以包括用于使吸杯系统600附接至图4中的支撑结构400的附接结构601。在此示例性实施例中，附接结构601可以包括元件602与元件604。
而且，吸杯系统600还可以包括致动系统606。致动系统606可以构造成使稳定结构608在沿箭头610的方向上移动。箭头610可以与图5中所见的Z轴线515基本平行。致动系统606可以包括任一数量的致动装置。
吸杯系统600还可以包括细长构件612及细长构件614。这些细长构件可以是用于确保稳定结构608在沿箭头610的方向上垂直移动的过程中保持稳定的对准杆。致动系统606的操作可以使与致动系统606关联的细长构件612、细长构件614以及细长构件615令稳定结构608向上或向下移动。
如所描绘的，吸杯616与吸杯618可以附接至倾动板620。倾动板620可以与稳定结构608关联。倾动板620可以沿箭头624的方向绕枢轴元件622旋转。沿箭头624的运动可以是旋转运动。以此方式，倾动板620可以是倾斜的。在此示例性实施例中，箭头624可以与图5中的A轴线523基本同轴。倾动板620旋转时会改变吸杯616与吸杯618的取向。
具体地说，吸杯616与吸杯618可以具有与倾动板620交界的球面支承界面(此视图中未示出)。这些球面支承界面可以允许吸杯616与吸杯618相对于彼此倾斜，以确保即便在倾动板620旋转时吸杯616与吸杯618也保持与图3中的机翼蒙皮300基本对准。
现在参照图7，根据一个示例性实施方式描绘了根据图4的附着系统410的一部分的图示。在此示例性实施例中，吸杯616与吸杯618可以处于居中位置。具体地说，倾动板620可以不倾斜。
在此示例性实施例中，气弹簧700与气弹簧720可以与倾动板620关联。气弹簧700与气弹簧702可以构造成相应于压力或作用力而压缩。例如而不限于，作用力可以沿箭头704的方向施加至吸杯618，这会使气弹簧702压缩。当气弹簧702压缩时，倾动板620会绕枢轴元件622朝气弹簧702旋转。
在一个示例性实施例中，根据图6的致动系统606可以构造成使吸杯616与吸杯618向上移动直到根据图3的机翼蒙皮300的被这些吸杯保持的部分碰到翼盒(未示出)的下侧。换而言之，致动系统606可以用于对机翼蒙皮300施加作用力，使得机翼蒙皮300朝翼盒移动。
根据图6的致动系统606可以继续使这些吸杯向上移动，直到机翼蒙皮300的被这些吸杯保持的部分基本符合翼盒的被碰到的部分。当翼盒的被碰到的下侧具有曲面形状时，机翼蒙皮300为了符合翼盒这部分的形状而发生的弯折或弯曲会使气弹簧700与气弹簧702中至少一者压缩。此压缩会允许倾动板620倾斜，使得机翼蒙皮300的被吸杯616与吸杯618保持的部分能够基本符合该曲面形状。
现在转至图8，根据一个示例性实施方式描述了根据图6的附着系统410的倾动板620倾斜的图示。在此示例性实施例中，倾动板620已经沿箭头800的方向倾斜。因此会改变吸杯616与吸杯618的取向。
现在参照图9，根据一个示例性实施方式描述了根据图5的定位组件420的一部分的图示。在此示例性实施例中，附接板900、壳体901以及定中系统902可以增设至定位系统420。
附接板900可以附接至倾动元件530或倾动元件532。倾动元件530与倾动元件532可以附接至壳体901。壳体901可以用于容纳旋转装置524(用虚线示出)。附接板900可以具有多个孔904、突出构件906以及突出构件908。附接板900可以构造成允许不同类型的支撑结构附接至旋转系统501。
定中系统902可以用于使滑动平台516沿轨518和轨520居中。在此示例性实施例中，滑动平台516已经移到中央位置910。沿轨518和轨520的中央位置可以是滑动平台516的中立位置或系统默认位置。
现在转至图10，根据一个示例性实施方式描绘了根据图9的附接板900倾斜的图示。在此示例性实施例中，附接板900已经沿箭头1000的方向倾斜。具体地说，倾动元件530与倾动元件532已经绕枢轴元件536沿箭头1000的方向旋转，这会转而使附接板900沿箭头1000的方向旋转。
现在参照图11，根据一个示例性实施方式描绘了根据图9的的附接板900倾斜的图示。在此示例性实施例中，附接板900已经沿箭头1100的方向倾斜。
现在参照图12，根据一个示例性实施方式描绘了根据图9的附接板900旋转的图示。在此示例性实施例中，附接板900已经沿箭头1200的方向旋转。具体地说，旋转装置524与壳体901已经沿箭头1200的方向旋转，这会转而使附接板900沿箭头1200的方向旋转。
现在参照图13，根据一个示例性实施方式描绘了根据图9的附接板900旋转的图示。在此示例性实施例中，附接板900已经沿箭头1300的方向旋转。
现在参照图14，根据一个示例性实施方式描绘了根据图9的滑动平台516移动的图示。在此示例性实施例中，滑动平台516已经沿箭头1400的方向移动。定中系统902可以用于使滑动平台516沿箭头1402的方向移回至图9中的中央位置910。
现在参照图15，根据一个示例性实施方式描绘了根据图9的附接板900移动的图示。在此示例性实施例中，滑动平台516已经沿箭头1500的方向移动。定中系统902可以用于使滑动平台516沿箭头1502的方向移回至图9中的中央位置910。
现在转至图16，根据一个示例性实施方式描绘了根据图4的支撑模块210的侧视图的图示。在此示例性实施例中，剪刀式提升装置502可以处于收缩状态1600。在收缩状态1600下，剪刀式提升装置502的交叉模式可以完全收缩。
现在参照图17，根据一个示例性实施方式描绘了根据图4的支撑模块210的侧视图的图示。在此示例性实施例中，剪刀式提升装置502已经被沿箭头1700的方向拉伸，从而使剪刀式提升装置502移动到拉伸状态1702。具体地说，剪刀式提升装置502的交叉模式已经被拉伸以将剪刀式提升装置502移动至拉伸状态1702。在拉伸状态1702下，工作平台514升高到比工作平台514在剪刀式提升装置502处于根据图16的收缩状态1600下时的位置高。
现在参照图18，根据一个示例性实施方式描绘了附接至根据图2的支撑模块210的自动化工具的图示。在此示例性实施例中，自动化工具1800已经利用附接系统406附接至支撑模块210的支撑结构400。自动化工具1800可以是用于图1中的自动化工具150的一个实施例。
如所描绘的，自动化工具1800可以包括附接结构1802、定位系统1803以及钻孔装置1804。钻孔装置1804可以包括用于形成孔的钻头1806。
在此示例性实施例中，附接结构1802可以用于将自动化工具1800附接至附接系统406。具体地说，附接结构1802可以用于使自动化工具1800附接至附接系统406的轨1805与1807。以此方式，可以允许自动化工具1800在基本平行于Y轴线522的方向上沿轨1805和轨1807移动。
而且，定位系统1803可以用于使钻孔装置1804在基本平行于X轴线513以及/或者Z轴线515的方向上移动。在若干情况下，定位系统1803可以用于使钻孔装置1804绕任一数量的旋转轴线旋转。
现在参照图19，根据一个示例性实施方式描绘了与根据图2的基座204关联的、根据图5的可移动基座503和可移动基座504的放大图的图示。在此示例性实施例中，可以借助轨道238的第一部分1900与轨道238的第二部分1902保持多个辊子508与多个辊子512。多个辊子508与多个辊子512可以允许定位组件420在基本平行于X轴线513的方向上沿轨道238移动。
图2至图3中的模块化支撑系统200、图4以及图16至图19中的支撑模块210、图5以及图9至图15中的定位组件420、图6至图8中的附着系统410的图示不意图对示例性实施方式的可实施方式施加物理或架构限制。可使用除所示的部件外的其它部件，或者可代替所示的部件使用其它部件。一些部件可以是可选的。
图2至图19中所示的不同部件可以是图1中以方框形式示出的部件如何能实施成物理结构的示例性实施例。此外，图2至图19中的一些部件可以与图1中的部件结合；可以与图1中的部件一起使用；或者可以是这两种实施的组合。
现在参照图20，根据一个示例性实施方式以流程图的形式描绘了用于支撑对象的过程的图示。图20中所示的过程可以实施成利用图1中的模块化支撑系统102支撑根据图1的对象104。具体地说，可以利用图1中的支撑模块118实施所述过程。
在此示例性实施例中，可以利用与支撑结构122关联的固位系统126保持对象104的部分120(操作2000)。然后可以利用与支撑结构122关联的定位系统124使对象104的部分120相对于平台108定位(操作2002)。此后，利用固位系统126以如下方式使对象104的部分120朝平台108移动,使得对象104的部分120基本符合平台108的附接对象104的部分120的相应部分的形状(操作2004)，此后所述过程终止。
现在参照图21，根据一个示例性实施方式以流程图的形式描绘了用于将机翼蒙皮支撑并装载在翼盒下方的过程的图示。图20中所示的过程可以实施成利用图1中的模块化支撑系统102将机翼蒙皮112支撑并装载在根据图1的翼盒113下方。
可以由如下操作开始此过程：通过利用若干支撑模块114中的每一者的固位系统保持机翼蒙皮112而将机翼蒙皮112支撑在模块化支撑系统102中的若干支撑模块114中的每一者的支撑结构上(操作2100)。接着，利用与若干支撑模块114中的每一者关联的定位系统将机翼蒙皮112定位至翼盒113下方的选中位置106(操作2102)。
此后，利用若干支撑模块114中的每一者的固位系统使机翼蒙皮112朝翼盒113移动，直到机翼蒙皮112基本符合翼盒113的形状(操作2104)。可以利用定位系统124执行操作2104。在其他示例性实施例中，可以利用某些其他类型的机动装置辅助机翼蒙皮112的运动。然后利用附接至若干支撑模块114中的每一者的支撑结构的工具使机翼蒙皮112附接至翼盒113(操作2106)，此后该过程终止。
以此方式，根据图1的模块化支撑系统102可以被用来安装飞行器用的机翼蒙皮。而且，模块化支撑系统102还可以被用来在制造过程中在设备之间运输机翼蒙皮。
现在参照图22，根据一个示例性实施方式以流程图的形式描绘了用于将对象运输并装载至柔性制造环境中的平台的过程的图示。可以利用图1中的模块化支撑系统102实施图22中所示的过程。模块化支撑系统102可以用于将对象104运输并装载至处于柔性制造环境101中的平台108。
可以由如下操作开始此过程：利用若干支撑模块114支撑对象104，这些支撑模块是可重构的，并且能够支撑不同形状、尺寸以及轮廓的对象(操作2200)。接着，若干支撑模块114可以在柔性制造环境101中移动，以将对象104运输至平台108下方的选中位置106(操作2202)。
此后，可以利用若干支撑模块114将对象104向上升高至平台108，直到对象104基本符合平台108的轮廓(操作2204)。然后，在若干支撑模块114支撑对象104的同时，可以利用与若干支撑模块114整合的至少一个工具在对象104与平台108中的至少一者上执行若干操作152(操作2206)，此后本过程终止。
现在参照图23，根据一个示例性实施方式以流程图的形式描绘了用于将机翼蒙皮运输并装载至翼盒的过程的图示。可以利用图1中的模块化支撑系统102实施图23中所示的过程。具体地说，所述过程可以用于将诸如机翼蒙皮112之类的机翼蒙皮运输并装载至诸如翼盒113之类的翼盒。
可以由如下操作开始此过程：使顶部上支撑有第一机翼蒙皮的若干支撑模块114移动，以将第一机翼蒙皮运输至第一翼盒下方的第一选中位置(操作2300)。可以利用若干支撑模块114将第一机翼蒙皮向上升高至第一翼盒，直到第一机翼蒙皮基本符合第一翼盒的第一轮廓，从而将第一机翼蒙皮装载至第一翼盒(操作2302)。
可以利用与若干支撑模块整合的至少一个工具将第一机翼蒙皮固定至第一翼盒(操作2304)。一旦第一机翼蒙皮已固定至第一翼盒，就可以使若干支撑模块114远离第一机翼蒙皮移动(操作2306)。此后，若干支撑模块114可以重构以形成变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于第二翼盒的第二机翼蒙皮(操作2308)，此后此过程终止。然后，变型了的若干支撑模块可以用于将第二机翼蒙皮支撑、运输并装载至第二翼盒。
相比第一机翼蒙皮，第二机翼蒙皮可以具有不同形状、不同尺寸或者不同轮廓中的至少一者。而且，第二机翼蒙皮可以具有不同于第一机翼蒙皮的不同轮廓。
可在如图24中所示的飞行器制造与保养方法2400与图25中所示的飞行器2500的背景下描述本公开的示例性实施方式。首先转至图24，根据示例性实施方式以流程图的形式描绘了飞行器制造与保养方法的图示。
在前期生产期间，飞行器制造与保养方法2400可包括图25中的飞行器2500的规格与设计2402以及材料采购2404。
在生产期间，进行图25中的飞行器2500的部件与子组件制造2406以及系统整合2408。此后，图25中的飞行器2500可通过检定及交付2410以便使其进行服务2412。在由客户使用的服务2412中时，安排进行图25中的飞行器2500的例行维护2414，该维护还可包括变型、重构、翻新以及其它的维修或养护等。
可由系统整合商、第三方及/或操作员进行或执行飞行器制造与保养方法2400的各个过程。在这些实施例中，操作员可以是客户。为了本描述之目的，系统整合商可包括但不限于任一数量的飞行器制造者与主系统分包者；第三方可包括但不限于任一数量的供应商、转包商以及供货商；并且操作员可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
现在参照图25，以可以实施示例性实施方式的框图形式描绘了飞行器的图示。在此实施例中，由图24中的飞行器制造与保养方法2400制造飞行器2500，并且飞行器2500可以包括具有多个系统2504及内饰2506的机体2502。系统2504包括推进系统2508、电气系统2510、液压系统2512以及环境系统2514中的一个或多个。可包括任何数量的其它系统。尽管示出了航天的实施例，但是不同的示例性实施方式可用于诸如汽车工业之类的其它工业。
在图24中的飞行器制造与保养方法2400的至少一个阶段中可采用在此实施的设备及方法。具体地说，根据图1的模块化支撑系统102可以用于在飞行器制造与保养方法2400的过程中运输、支撑并装载飞行器2500的机翼用的机翼蒙皮。例如而不限于，可以在部件与子组件制造2406、系统整合2408、例行维护2414或者飞行器制造与服务方法2400的其他阶段的过程中使用模块化支撑系统102。
在一个示例性实施例中，能以类似于飞行器2500在图24中的服务2412中时生产部件或子组件的方式建造或制造图24中的部件与子组件制造2406中生产的部件或子组件。在另一示例性实施例中，可在诸如图24中的部件与子组件制造2406以及系统整合2408之类的生产阶段过程中利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。当飞行器2500在服务2412中并且/或者在图24中的例行维护2414期间，可利用设备实施方式、方法实施方式或者其组合中的一个或多个。多个不同示例性实施方式的使用可显著加快飞行器2500的装配并且/或减少其成本。
所描绘的不同实施方式中的流程图与框图示出了示例性实施方式中的设备与方法的一些可行实施的架构、功能以及操作。就此而言，流程图或框图中的每个方框可以表示模块、部分、功能以及/或者操作或步骤的一部分。
在示例性实施方式的一些另选实施中，方框中指出的功能或一些功能可以不按附图中指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，在一些情况下，可以基本上同时执行连续示出的两个方框，或者有时可以以逆序执行方框。而且，可以添加除流程图或框图中示出的方框外的其他方框。
因此，示例性实施方式提供诸如图1中的模块化支撑系统102以及图2中的模块化支撑系统200之类的模块化支撑系统，这些模块化支撑系统可以用在诸如例如而不限于柔性制造环境之类的工作环境中。若干支撑模块114可以被调节成支撑多种肋以执行面板接合操作。若干支撑模块114中的支撑模块可以不是根据位置特定的。
换而言之，支撑模块不仅可以构造成用于支撑诸如机翼蒙皮之类的对象的特定部分。而是支撑模块可以重构并且能够适应各种形状、尺寸以及/或者轮廓。因此，工作环境内可以需要较少量的支撑模块。借助所需的较少量的支撑模块，模块化支撑系统102可以为在工作环境内工作的人类操作员提供更符合人体工学的工作环境。而且，模块化支撑系统102的可调节性可以为人类操作员改善人体工学途径，从而在模块化支撑系统102支撑对象104的情况下执行操作。
此外，模块化支撑系统102可以具有这样的低基础结构系统，该低基础结构系统能够在不需要昂贵的地板设施、轨、轨道以及/或者外部千斤顶的情况下用在诸如例如而不限于工厂之类的环境中。更具体地说，模块化支撑系统102可以在不需要任何附加装置以及/或结构的情况下用在基本平滑的地板上。
而且，通过工具与模块化支撑系统102整合，可以更容易、更快速、并且更有效地执行在由模块化支撑系统102支撑的对象104上以及/或者装载对象104的平台109上的工具加工操作。模块化支撑系统102的自动化性质能够将配衡的手工工具以及/或者装载的便携式自动化装置支撑至局部工作区域。
已经为了阐明或描述之目的描述了不同的示例性实施方式，并不意图穷举或限制于公开形式的实施方式。一些变型与变更对本领域普通技术人员而言会是显而易见的。而且，与其它期望的实施方式相比，不同的示例性实施方式可提供不同的特征。选出并描述了所选的实施方式以便最好地解释实施方式的原理、实际应用，并且使本领域普通技术人员能够针对具有适于所构想的具体应用的各种变更的各种实施方式理解本公开。

Claims (32)

1.一种设备，该设备包括：
支撑结构(122)；
定位系统(124)，该定位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成使所述支撑结构(122)相对于若干线性轴线(134)定位；以及
固位系统(126)，该固位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成保持对象(104)的部分(120)并使所述对象(104)的所述部分(120)朝平台(108)移动，使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述定位系统(124)进一步构造成使所述支撑结构(122)相对于若干旋转轴线(136)定位。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述若干线性轴线(134)包括X轴线(513)、Y轴线(522)以及Z轴线(515)中的至少一者；并且其中,所述若干旋转轴线(136)包括A轴线(534)、B轴线以及C轴线(526)中的至少一者。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述定位系统(124)包括：
若干定位组件(138)，其中，所述若干定位组件(138)中的定位组件(140)构造成定位所述支撑结构(122)的部分(141)。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述定位组件(140)包括：
线性系统(142),该线性系统构造成使所述支撑结构(122)的所述部分(141)相对于所述若干线性轴线(134)定位；以及
旋转系统(144),该旋转系统构造成使所述支撑结构(122)的所述部分(141)相对于所述若干旋转轴线(136)定位。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述线性系统(142)包括：
剪刀式提升装置(502)；
与所述剪刀式提升装置(502)关联的第一可移动基座(503)；
与所述剪刀式提升装置(502)关联的第二可移动基座(504)；以及
致动系统(505)，该致动系统构造成使所述第一可移动基座(503)与所述第二可移动基座(504)移动，从而使与所述剪刀式提升装置(502)关联的工作平台(514)沿与Z轴线(515)基本平行的方向移动，其中所述工作平台(514)与所述支撑结构(122)的所述部分(120)关联。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述线性系统(142)进一步包括：
与所述第一可移动基座(503)关联的多个第一辊(508)；以及
与所述第二可移动基座(504)关联的多个第二辊(512)，其中，所述多个第一辊(508)与所述多个第二辊(512)构造成使所述定位组件(140)沿与X轴线(513)基本平行的方向移动。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述线性系统(142)进一步包括：
与所述工作平台(514)关联的若干轨；以及
滑动平台(516)，其中，所述滑动平台(516)构造成在与Y轴线(522)基本平行的方向上沿所述若干轨移动。
9.根据权利要求5所述的设备，其中，所述旋转系统(144)包括：
旋转装置(524)，该旋转装置构造成使所述支撑结构(122)的所述部分(120)在与C轴线(526)基本平行的方向上旋转；以及
若干倾动元件，这些倾动元件与所述支撑结构的所述部分(120)关联，并且构造成使所述支撑结构的所述部分(120)在与A轴线(534)基本平行的方向上旋转。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述固位系统(126)包括：
若干附着系统(128)，其中，所述若干附着系统(128)中的每一者均构造成附着至所述对象(104)的所述部分(120)。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述若干附着系统(128)中的附着系统(138)包括：
吸杯系统(132)，该吸杯系统构造成通过向所述对象(104)的所述部分(120)施加真空压和负压中的至少一者而附接至所述对象(104)的所述部分(120)。
12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述支撑结构(122)、所述定位系统(124)以及所述固位系统(126)形成若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)。
13.根据权利要求12所述的设备，该设备进一步包括：基座(116)，其中，所述若干支撑模块(114)构造成沿所述基座(116)移动，并且其中，所述若干支撑模块(114)与所述基座(116)形成模块化支撑系统(102)。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述对象(104)是机翼蒙皮(112)，并且所述平台(108)是翼盒(113)；并且其中，所述模块化支撑系统(102)构造成支撑所述机翼蒙皮(112)装载在所述翼盒(113)下方。
15.根据权利要求1所述的设备，该设备进一步包括：附接系统(146)，该附接系统构造成用于将工具(148)附接至所述支撑结构(122)。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述工具(148)是自动化工具(150)。
17.根据权利要求15所述的设备，其中，所述工具(148)构造成用于在所述对象(104)和翼盒(113)中的至少一者上执行若干操作(152)中使用，其中所述若干操作(152)包括钻孔、紧钉、紧固、铆接、沉孔、拧螺母、涂装、返修、贴标签、标记、检查、成像以及录像中的至少一者。
18.一种模块化支撑系统(102)，该模块化支撑系统包括：
若干支撑模块(114)，其中，所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)包括：支撑结构(122)；定位系统(124)，该定位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成使所述支撑结构(122)相对于若干线性轴线(134)定位；以及固位系统(126)，该固位系统与所述支撑结构(122)关联，并且构造成保持对象(104)的部分(120)并使所述对象(104)的所述部分(120)朝平台(108)移动，使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状；以及附接系统(146)，该附接系统构造成用于在将工具(148)附接至所述支撑结构(122)中使用；以及
基座(116)，其中所述若干支撑模块(114)构造成沿所述基座(116)移动。
19.一种用于支撑对象(104)的方法，所述方法包括：
利用与支撑结构(122)关联的固位系统(126)保持(2000)所述对象(104)的部分(120)；
使所述支撑结构(122)相对于若干线性轴线(134)定位(2002)，使得所述对象(104)的所述部分(120)相对于平台(108)定位；以及
利用所述固位系统(126)使所述对象(104)朝所述平台(108)移动(2004)，使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，使所述支撑结构(122)相对于所述若干线性轴线(134)定位的操作包括：
使所述支撑结构(122)相对于所述若干线性轴线(134)以及若干旋转轴线(136)定位。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，利用所述固位系统(126)使所述对象(104)朝所述平台(108)移动使得所述对象(104)的所述部分(120)基本符合所述平台(108)的形状的操作包括：
利用所述固位系统(126)对所述对象(104)的所述部分(120)施加作用力，使得所述对象(104)基本符合所述平台(108)的形状。
22.一种用于将机翼蒙皮(112)支撑并装载在翼盒(113)下方的方法，所述方法包括：
通过利用模块化支撑系统(102)中的若干支撑模块(114)中的每一者的固位系统(126)保持所述机翼蒙皮(112)而将所述机翼蒙皮(112)支撑(2100)在所述若干支撑模块(114)中的每一者的支撑结构(122)上；
利用所述若干支撑模块(114)中的每一者的定位系统(124)将所述机翼蒙皮(112)定位(2102)在所述翼盒(113)下方的选中位置(106)；
利用所述若干支撑模块(114)中的每一者的所述固位系统(126)使所述机翼蒙皮(112)朝所述翼盒(113)移动(2104)，直到所述机翼蒙皮(112)基本符合所述翼盒(113)的形状；以及
利用附接至所述若干支撑模块(114)中的每一者的所述支撑结构(122)的工具(148)使所述机翼蒙皮(112)附接(2106)至所述翼盒(113)。
23.一种用于将对象(104)运输并装载至柔性制造环境(101)中的平台(108)的方法，所述方法包括：
利用若干支撑模块(114)支撑所述对象(104)，这些支撑模块是可重构的并且能够支撑不同形状、尺寸以及轮廓的对象；
使所述若干支撑模块(114)在所述柔性制造环境(101)中移动，从而将所述对象(104)运输至所述平台(108)下方的选中位置(106)；
利用所述若干支撑模块(114)将所述对象(104)向上升高至所述平台(108)，直到所述对象(104)基本符合所述平台(108)的轮廓；以及
在所述对象(104)由所述若干支撑模块(114)支撑的同时，利用与所述若干支撑模块(114)整合的至少一个工具在所述对象(104)与所述平台(108)中的至少一者上执行若干操作(152)。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，使承载所述对象(104)的所述若干支撑模块(114)移动的操作包括：
使所述若干支撑模块(114)在所述柔性制造环境(101)中的基本平滑的地板上移动，从而将所述对象(104)运输至所述平台(108)下方的所述选中位置(106)。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，利用所述若干支撑模块(114)支撑所述对象(104)的操作包括：
定位所述若干支撑模块(114)中的每个支撑模块，使得每个支撑模块构造成基于待执行的所述若干操作(152)接纳并支撑所述对象(104)的指定部分。
26.根据权利要求23所述的方法，该方法进一步包括：
一旦所述对象(104)固定至所述平台(108)，就使所述若干支撑模块(114)远离所述对象(104)移动。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，一旦所述对象(104)固定至所述平台(108)就使所述若干支撑模块(114)远离所述对象(104)移动的操作包括：
一旦所述对象(104)固定至所述平台(108)，就使所述若干支撑模块(114)以渐进的方式远离所述对象(104)移动，使得当所述对象(104)的由所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)支撑的部分已经固定至所述平台(108)时，使该支撑模块(118)远离所述对象(104)移动。
28.根据权利要求26所述的方法，该方法进一步包括：
重构所述若干支撑模块(114)以支撑待装载至新平台的新对象，其中所述新对象与所述对象(104)相比具有不同的轮廓。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，重构所述若干支撑模块(114)的操作包括：
通过以下方式中的至少一者重构所述若干支撑模块(114)，即：改变所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)相对于所述若干支撑模块(114)中的其他支撑模块的位置、替换所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)、变更所述若干支撑模块(114)中的支撑模块(118)、从所述若干支撑模块(114)移除支撑模块(118)以及将新的支撑模块添加至所述若干支撑模块(114)。
30.一种用于将机翼蒙皮运输并装载至翼盒的方法，该方法包括：
移动在顶部上支撑有第一机翼蒙皮的若干支撑模块(114)，以将所述第一机翼蒙皮运输至第一翼盒下方的第一选中位置，其中所述若干支撑模块(114)是可重构的模块化支撑系统(102)的一部分；
利用所述若干支撑模块(114)将所述第一机翼蒙皮向上升高至所述第一翼盒，直到所述第一机翼蒙皮基本符合所述第一翼盒的第一轮廓，以将所述第一机翼蒙皮装载至所述第一翼盒；
利用与所述若干支撑模块(114)整合的至少一个工具将所述第一机翼蒙皮固定至所述第一翼盒；
一旦所述第一机翼蒙皮已固定至所述第一翼盒，就使所述若干支撑模块(114)远离所述第一机翼蒙皮移动；以及
重构所述若干支撑模块(114)以形成变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于第二翼盒的第二机翼蒙皮。
31.根据权利要求30所述的方法，该方法进一步包括：
将所述第二机翼蒙皮接纳在所述变型了的若干支撑模块的顶部上；
使所述变型了的若干支撑模块移动，以将所述第二机翼蒙皮运输至所述第二翼盒下方的第二选中位置；以及
利用所述变型了的若干支撑模块将所述第二机翼蒙皮向上升高至所述第二翼盒，直到所述第二机翼蒙皮基本符合所述第二翼盒的第二轮廓，以将所述第二机翼蒙皮装载至所述第二翼盒，其中所述第二翼盒的所述第二轮廓不同于所述第一翼盒的所述第一轮廓。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，所述的重构所述若干支撑模块(114)以形成变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于第二翼盒的第二机翼蒙皮的操作包括：
重构所述若干支撑模块(114)以形成所述变型了的若干支撑模块，这些变型了的若干支撑模块构造成支撑用于所述第二翼盒的所述第二机翼蒙皮，其中所述第一机翼蒙皮与所述第二机翼蒙皮具有不同形状、不同尺寸和不同轮廓中的至少一者。
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