CN106347708B - 用于控制工件上的自动化操作的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于控制工件上的自动化操作的方法和系统。提供了一种控制在工件上执行至少一种操作的方法。该方法包括将至少一个操作参数从耦接至工件的第一电子参考设备发送到至少一个独立设备。该方法还包括根据所接收的至少一个操作参数由至少一个独立设备在工件上执行至少一种操作。
Description
技术领域
本公开内容的领域总体上涉及工件上的自动化操作的执行，并且更具体地，涉及用于控制工件上的自动化操作的方法和系统。
背景技术
至少部分地通过使用自动化的处理来制造、检查、清洁、修理和/或以其它方式维修多个结构(例如，但不限于飞机)。由一个或多个自动化设备执行至少一些这种处理，包括但不限于在工件中形成紧固件开口；将紧固件耦接至工件；在工件上应用表面涂层；以及执行工件上的特定位置的检查。至少一些这种处理需要将工件专用指令传递到自动化设备从而正确地执行操作。然而，由于需要将预定的指令集传单独送到正确的设施，将预定的指令集与目标工件进行匹配，识别将被用在目标工件上的特定自动化设备，和/或在开始目标工件上的操作前，通过人工操作将指令编程或上传到自动化设备，因此至少一些这种自动化处理的速度和效率是被限制的。此外，电子存储以及选择这种指令之中的多个工件机载自动化设备增大了机载的硬件和软件的规模和复杂性。此外，对于全球致力的制造来说，其中位于世界的一部分中的工厂可进行工件的初始制造，然后，在世界的其它部分的工厂中可执行工件上的后续的制造、修理、检查、清洁和/或其它操作，这些因素可由于语言障碍和/或工厂设施的差异而进一步被复杂化。
发明内容
在一个方面中，提供了一种控制在工件上执行至少一种操作的方法。该方法包括：将至少一个操作参数从耦接至工件的第一电子参考设备发送到至少一个独立设备(autonomous device)。该方法还包括通过至少一个独立设备根据所接收到的至少一个操作参数在工件上执行至少一种操作。
在另一个方面中，提供了一种用于在工件上执行至少一种操作的系统。该系统包括：耦接至工件的第一电子参考设备(first electronic reference device)。第一电子参考设备包括：存储器，被配置为存储与至少一个操作相关联的至少一个操作参数；以及发送器，被配置为发送至少一个操作参数。该系统还包括至少一个独立设备，该独立设备包括接收器，该接收器被配置为从第一电子参考设备的发送器接收至少一个操作参数。至少一个独立设备被配置为根据所接收的至少一个操作参数来执行至少一种操作。
可以在各种实施方式中独立地或者可以与其它实施方式组合实现已经讨论的特征、功能和优点，可参考下面的描述和附图看出其进一步的细节。
附图说明
图1是用于在工件上执行至少一种操作的系统的示例性实施方式的示意性平面图，以示例性实施方式示出的工件可以被用于在图4中所示出的示例性飞机。
图2是用于图1中所示出的系统的电子参考设备的示例性实施方式的示意性框图；
图3A和图3B是控制在工件(诸如在图1中所示出的工件)上执行的至少一种操作的方法的示例性实施方式的流程图；
图4是示例性飞机的制造和维护方法的流程图；以及
图5是示例性飞机的示意图。
具体实施方式
本文中描述的方法和系统的实施方式提供了耦接至工件的电子参考设备，诸如但不限于RFID设备。电子参考设备将操作指令发送到被配置为执行工件上的操作的独立设备。
除非另外指出，否则在本文中所使用的“耦接”包括直接相关联的元件和间接相关联的元件两者。例如，耦接至部件B的部件A可以直接与部件B相关联，或者可以经由另一部件C间接与其相关联。此外，除非另外指出，提及的被“耦接”在一起的元件包括被紧固、粘附或以其他方式固定在一起的两个元件以及以不安全的方式，例如通过物理接触耦接的元件。另外，除非另有说明，术语“第一”、“第二”等在本文中只用作标记，而不旨在强调这些术语所指的物体的顺序、位置或者分层的要求。例如，参考“第二”项不要求或排除例如“第一”或更低编号的项或者“第三”或更高编号的项的存在。此外，除非另外指出，作为将由本领域的普通技术人员之一将认识到的，诸如“大体”和“基本上”的类似的表述，在本文被用于表示如此修饰的术语可能仅适用于近似程度，而不是绝对或完善程度。
更具体地，参照附图，可在如图4中所示出的示例性飞机的制造和维护方法500以及如图5所示的示例性飞机502的上下文中描述本公开内容的实施方式。然而，应当理解，虽然示出了航空的示例，但是实际上本公开内容的原理可无限制地应用到其它结构。
图1是用于在工件200的示例性实施方式上执行至少一种操作的系统101的示例性实施方式的示意平面图。例如，但不是通过限制的方式，工件200是飞机502的机翼的组件。工件200被以任何适当的方式布置在环境300中，例如但不限于制造设施。
系统101包括相对于工件200放置的至少一个独立设备100，并且被配置为在工件200上执行操作。为了说明的目的，在工件200上的第一位置222处示出了第一独立设备100，第二独立设备100位于工件200上的第二位置224处，以及第三独立设备100位于工件200上的第三位置226处。独立设备100以使独立设备100能够起到如本文中所描述的作用的任何适当的方式而相对于工件200初始定位。独立设备100包括驱动系统102，该驱动系统能够沿着工件200的表面204遍历(traverse)独立设备100。
在所示出的实施方式中，独立设备100基本上由工件200支撑。此外，在所示出的实施方式中，驱动系统102将独立设备100直接耦接至工件200的表面204。例如，而非通过限制的方式，驱动系统102包括能够穿过表面204的轮或者传动轨道(crawler tracks)，从而使独立设备100沿着工件200遍历。可替代地，驱动系统102未将独立设备100直接耦接至表面204。在一些可替代的实施方式中，独立设备100基本上被例如环境300的地板或者天花板支撑，并且驱动系统102被耦接在独立设备100和环境300之间。例如，而非通过限制的方式，独立设备100是被悬挂于安装在环境300中的轨道系统(未示出)，并且驱动系统102被配置为将独立设备100定位在轨道系统上以沿着工件200遍历独立设备100。对于另一个示例，但不是通过限制的方式，独立设备100被耦接至安装在环境300中的机械臂(未示出)，并且驱动系统102被配置为定位该机械臂以沿着工件200遍历独立设备100。在其它可代替的实施方式中，驱动系统102是能够使独立设备100沿着在本文中所描述的工件200遍历的任何其它适当的驱动系统。
独立设备100被配置为在工件200上执行至少一个自动化操作，如任何适当的制造、修理、检查、清洁和/或其它操作。例如，但不是通过限制的方式，独立设备100包括末端操作器(end effector)104，该末端操作器被配置为在工件200上喷涂涂层；在工件200中形成开口；将紧固件插入工件200中的开口以及对与工件200相耦接的紧固件的顶端进行模铸(swage)中的至少一个。例如，但不是通过限制的方式，独立设备100包括摄像头，该摄像头被配置为检查紧固件开口、紧固件安装以及施加在工件200上的涂层中的至少一个。在一些实施方式中，独立设备100被配置为将原始的或者经处理的检查数据发送到环境300中的存储器和/或分析设备。
工件200包括多个预先选定的目标位置206，在该位置处，由至少一个独立设备100执行至少一种操作。在某些实施方式中，为了利于独立设备100沿着工件200遍历到各目标位置206的可操作距离内，由适当的引导系统302来引导独立设备100。在说明性实施方式中，引导系统302是定位在环境300中的基于激光的系统。另外或者可替代地，引导系统302包括GPS系统。另外或者可替代地，引导系统302包括沿着接近于目标位置206的路径被定位于工件200上的引导材料(未示出)。另外或者可替代地，引导系统302包括直接的布置或者由操作人员远程控制的布置。独立设备100被配置为接收由引导系统302提供的信息，从而被引导到目标位置206的可操作的距离之内。
在一些实施方式中，为了帮助独立设备100精确识别目标位置206，在工件200上放置了多个精确目标指示符208。各精确目标指示符208被配置为可被独立设备100物理上地检测到。例如，但不是通过限制的方式，各精确目标指示符208是在表面204中的物理变化，诸如精确钻孔开口(precision tack drill opening)，并且独立设备100被适当地配置为光学地检测该物理变化的形状和尺寸。对于另一个示例，但不通过限制的方式，各精确目标指示符208是磁性紧固件开口中心线场定位器，并且独立设备100被适当地配置为磁性地检测所产生的磁场。
此外，各精确目标指示符208与相应的目标位置206相关联。例如，在所示出的实施方式中，各精确目标指示符208与相应的目标位置206共置。在可替代的实施方式(未示出)中，各精确目标指示符208位于工件200上的离相应的目标位置206预定的偏移量处。例如，但不是通过限制的方式，在某些实施方式中，独立设备100被配置为在工件200中的各目标位置206处钻一开口，并且各精确目标指示符208与相应的目标位置206共置。对于另一个示例，但不是通过限制的方式，在某些实施方式中，独立设备100被配置为在第一目标位置206和第二目标位置206之间的表面204的部分上喷涂涂层，并且相关的精确目标指示符208被定位在各目标位置206处以确定用于喷涂操作的精确的开始位置和结束位置。
针对各精确目标指示符208将检测距离210定义为独立设备100能够可靠地检测精确目标指示符208的距离。可由精确目标指示符208的类型以及独立设备100的检测灵敏度确定检测距离210。在图1中通过具有等于检测距离210的半径的对应的虚线圆形示出了其中独立设备100能够可靠地检测各精确目标指示符208的区域。应当理解的是，检测区域还可以以等于检测距离210的半径在表面204上以半球形延伸。在某些实施方式中，为了帮助减少或者消除在检测各精确目标指示符208时的干扰，选择精确目标指示符208的类型以及独立设备100的检测灵敏度，使得该圆形不会重叠，即，使得任意两个精确目标指示符208之间的间隔距离212比检测距离210的两倍还大。
在可替代的实施方式中，至少一个目标位置206不与精确目标指示符208相关联，并且独立设备100被配置为以能够使独立设备100起到在本文中所描述的作用的任何其它适当的方式来精确定位至少一个目标位置206。
在某些实施方式中，独立设备100包括可操作地耦接至末端操作器104的伺服系统110。伺服系统110被配置为在目标位置206处定位末端操作器104。例如，但不是通过限制的方式，独立设备100被配置为使用来自引导系统302的信息遍历在目标位置206的检测距离210内的临近位置218。在一些实施方式中，独立设备100在临近位置218处停止，并且伺服系统110(例如，但不是通过限制的方式)通过检测精确目标指示符208在目标位置206处定位末端操作器104。如上所述，在适当定位末端操作器104之后，独立设备100在工件200上执行至少一个自动化操作。在可替代的实施方式中，独立设备100在执行该至少一种操作之前不停止沿工件200的遍历。例如，但不是通过限制的方式，当独立设备100到达临近位置218时，随着独立设备100继续遍历工件200，该独立设备100开始在目标位置206处进行喷涂操作和检查操作中的一种。
系统101还包括耦接至工件200的至少一个电子参考设备240。图2是电子参考设备240的示例性实施方式的示意性框图。各电子参考设备240包括非瞬时性存储器242，该非瞬时性存储器被配置为存储与由独立设备100所执行的至少一种操作相关联的至少一个操作参数。此外，各电子参考设备240包括适当的发送器244，该发送器被配置为发送存储在存储器242中的至少一个操作参数。例如，电子参考设备240包括耦接在存储器242与发送器244之间的适当的集成电路246。可替换地或者另外地，电子参考设备240包括能够使电子参考设备240起到如本文中所描述的作用的任何其它适当的电子组件。
参考图1和图2，在某些实施方式中，电子参考设备240被定尺寸以减小或消除与独立设备100的物理干扰的电位。例如，但不是通过限制的方式，电子参考设备240作为小断面设备被实现，使得独立设备100在没有大量物理干扰的情况下遍历表面204上的电子参考设备240。在可替代的实施方式中，电子参考设备240具有能够使系统101起到如本文中所描述的作用的任何适当的尺寸。在一些实施方式中，在可耦接至表面204的薄粘合背衬250(thinadhesive backing)上设置电子参考设备240。在可替换的实施方式中，电子参考设备240以能够使系统101起到如本文中所描述的作用的任何方式被耦接至工件200上。
在某些实施方式中，在完成由独立设备100执行的至少一种操作之后，电子参考设备240被以便于从工件200容易移除电子参考设备240的方式耦接至工件200。在一些这样的实施方式中，例如，独立设备100被配置为移除电子参考设备240作为最终的操作。在可替代实施方式中，例如，但不是通过限制的方式，电子参考设备240被配置为在完成至少一种操作之后仍保持设置在工件200上，以便于今后的制造、修理、检查、清洁和/或其它操作。
独立设备100包括适当的接收器106，该接收器配置为接收由发送器244发送的至少一个操作参数。独立设备100被配置为根据所接收的至少一个操作参数执行至少一种操作。在某些实施方式中，至少一个操作参数是多个操作参数，并且电子参考设备240被配置为以预定的顺序发送该多个操作参数。
在一些实施方式中，电子参考设备240被配置为适当的RFID设备。可替代地，电子参考设备240被配置成非RFID设备。此外，在某些实施方式中，电子参考设备240被配置作为无源设备。例如，在所示出的实施方式中，电子参考设备240不包括耦接至存储器242和发送器244的机载电源，而是该发送器244被配置为感应地供电以发送存储器242的内容。在一些这种实施方式中，发送器244通过从独立设备100，或者可替代地从环境300所接收的询问信号(interrogation signal)来感应地供电。例如，所接收的询问信号感应发送器以发送响应信号，并且集成电路246对所感应的响应信号进行调制以包括存储器242的内容。在可替代的实施方式中，电子参考设备240是有源设备，该有源设备包括耦接至发送器244的适当的机载电源(未示出)。例如，电子参考设备240被配置为执行以下操作中的至少一个：(i)在激活过程之后定期地发送至少一个操作参数；以及(ii)对所接收的询问信号进行响应，发送该至少一个参数。
独立设备100被配置为以能够使独立设备100起到本文中所描述的作用的任何适当的方式来定位各电子参考设备240。例如，引导系统302被配置为将独立设备100引导至电子参考设备240的范围之内，适合用于从电子参考设备240接收传输。针对另一个示例，电子参考设备240的传输范围足以与处于沿着工件200的任何位置处的独立设备100进行通信。
如上所述，电子参考设备240被配置为发送与独立设备100的操作相关联的至少一个操作参数，并且独立设备100被配置为接收所发送的至少一个操作参数并且根据所接收的至少一个操作参数在工件200上执行至少一个自动化操作，诸如任何适当的制造、修理、检查、清洁和/或其它操作。下面是独立设备100根据从电子参考设备240接收的指令而执行的操作类型的多个非限制性示例性实施方式。例如，在一些实施方式中，至少一个独立设备100具有作为机床(machine tool)的末端操作器104，并且该至少一个操作参数包括至少一个机床操作参数。在一些这样的实施方式中，末端操作器104包括钻头并且至少一个操作参数包括钻头进给速度(drill feed rate)、钻头主轴转速(drill spindle speed)以及钻头轨道速度(drill orbital speed)中的至少一个。对于另一示例，在一些实施方式中，至少一个独立设备100包括喷涂器，并且该至少一个操作参数包括喷涂的涂层的目标厚度(target thickness)、喷涂器液压(sprayer fluid pressure)以及喷涂器流速(sprayerflow rate)中的至少一个。对于另一示例，在某些实施方式中，至少一个独立设备100具有被配置为将紧固件耦接至工件200的末端操作器104，并且该至少一个操作参数包括紧固件类型、紧固件直径、紧固件全长以及待使用的紧固件把手长度(fastener grip length)中的一个。独立设备100被配置为根据所接收的至少一个操作参数选择待耦接的紧固件。对于在一些实施方式中的另一示例，至少一个独立设备100包括摄像头，并且至少一个操作参数包括开始录像的指令、停止录像的指令以及拍摄一张或多张照片的指令中的一个。
在一些实施方式中，系统101被配置为在不同目标位置206处以不同方式执行所选择的操作。例如，在工件200上的目标位置A和目标位置B以不同的参数执行至少一个所选的操作。最接近目标位置A(在图1中用A表示)的第一电子参考设备240将至少一个操作参数A存储在存储器242中。最接近目标位置B(在图1中用B表示)的第二电子参考设备240将至少一个操作参数B存储在存储器242中。独立设备100被配置为根据所接收的至少一个操作参数A在目标位置A处执行至少一种操作，并且根据所接收的至少一个操作参数B在目标位置B处执行至少一种操作。例如，至少一种操作是在工件200中形成开口，至少一个操作参数A导致在目标位置A处将形成第一尺寸的开口，并且至少一个操作参数B导致在目标位置B处将形成第二尺寸的开口。
另外地或可替代地，在一些实施方式中，电子参考设备240发送至少一个操作参数，该至少一个操作参数能够有助于确保独立设备100在特定的目标位置206处仅选择性执行至少一种操作。例如，在一些实施方式中，至少一个独立设备100被配置为仅在所选的目标位置206处执行至少一种操作，该所选的目标位置少于与精确目标指示符208相关联的所有的目标位置206，并且至少一个操作参数是最接近于所选的目标位置206的指示符。可替换地或者另外地，电子参考设备240被配置为发送至少一个操作参数，该至少一个操作参数以有助于确保仅在所选的目标位置206处执行至少一种操作的任何适当的方式指示该至少一个独立设备100跳过或忽略某些精确目标指示符。
在某些实施方式中，独立设备100被配置为在至少一种操作期间沿着工件200遍历，并且至少一个操作参数包括独立设备100沿着工件200遍历的方向、距离以及速度中的至少一个。例如，至少一种操作包括喷涂操作和检查操作中的至少一个。
在某些实施方式中，电子参考设备240进一步被配置为提供额外的信息，以使至少一个独立设备100均能够在正确的目标位置206处执行正确的操作。例如，多个独立设备100被配置为同时遍历工件200，独立设备100中不同的独立设备被配置为在工件200上执行不同的操作。各电子参考设备240进一步被配置为连同至少一个操作参数一起发送相关联的电子参考设备指示符，并且各独立设备100被配置为应用至少一个操作参数和/或执行仅在电子参考设备标识符与预定值匹配时才对其进行配置的至少一种操作。例如，独立设备100从第一电子参考设备240接收传输，并且第一电子参考设备240的电子参考设备标识符与预定值不匹配。独立设备100继续沿着工件200遍历，忽略精确目标指示符208并且从具有与预定值匹配的电子参考设备标识符的第二电子参考设备240接收传输。独立设备100仅在随后的目标位置206处执行对其进行配置的至少一种操作。
对于另一示例，电子参考设备240被配置为发送具有至少一个操作参数的末端操作器码。末端操作器码标识与至少一个操作参数相关联的末端操作器104的类型。如果独立设备100具有指定的末端操作器104的类型，则独立设备100被配置为将至少一个操作参数应用到其操作，如果独立设备100不具有指定的末端操作器104的类型，则忽略该至少一个操作参数。例如，电子参考设备240发送用于轨道钻头(orbital drill)的末端操作器码，并且至少一个操作参数包括用于钻头进给速度、钻头主轴转速以及钻头轨道速度的值。接收传输的各独立设备100将末端操作器码与其自身已知的末端操作器104进行比较。如果独立设备100具有作为轨道钻头的末端操作器104，则独立设备100应用钻头进给速度、钻头主轴转速以及钻头轨道速度。如果独立设备100包括不同于轨道钻头的末端操作器104，则独立设备100忽略所发送的操作参数。
在某些实施方式中，该至少一种操作包括第一操作和第二操作，并且至少一个操作参数包括与第一操作相关联的第一操作参数以及与第二操作相关联的第二操作参数。在一些这种实施方式中，至少一个独立设备100包括第一独立设备100和第二独立设备100，该第一独立设备被配置为在工件200上执行第一操作，该第二独立设备被配置为在工件200上执行第二操作。此外，第一电子参考设备240被配置为发送具有独立的指示符的第一操作参数和第二操作参数(诸如如上所述的独立操作码或者末端操作器码)。第一独立设备100被配置为根据所接收的与第一操作码或者第一末端操作器码相关联的第一操作参数执行第一操作，以及第二独立设备100被配置为根据所接收的与第二操作码或者第二末端操作器码相关联的第二操作参数执行第二操作。
在一些实施方式中，独立设备100被配置为在操作过程中监测它与至少一个操作参数的符合性(compliance)，并且存储或发送符合性数据到环境300中的存储器和/或分析设备。
图3A和图3B是控制在工件(诸如工件200)上执行的至少一种操作的方法400的示例性实施方式的流程图。同时参考图1和图2，在示例性实施方式中，方法400包括将至少一个操作参数从耦接至工件的第一电子参考设备(诸如第一电子参考设备240)发送到至少一个独立设备(诸如独立设备100)(402)。方法400还包括由至少一个独立设备根据所接收的至少一个操作参数在工件上执行至少一种操作(404)。
在一些实施方式中，至少一个独立设备的末端操作器(诸如末端操作器104)包括机床，并且发送至少一个操作参数的步骤(402)包括发送至少一个机床操作参数(406)。在一些这样的实施方式中，机床包括钻头，并且发送至少一个机床操作参数的步骤(406)包括发送钻头进给速度、钻头主轴转速以及钻头轨道速度中的至少一个(408)。
在某些实施方式中，至少一个独立设备包括喷涂器，并且至少一个操作包括将涂层喷涂到工件上，并且发送至少一个操作参数的步骤(402)包括发送目标涂层厚度、喷涂器液压以及喷涂器流速中的至少一个(410)。在一些实施方式中，至少一个独立设备的末端操作器(诸如末端操作器104)被配置为将紧固件耦接至工件，并且发送至少一个操作参数的步骤(402)包括发送紧固件类型、紧固件直径、紧固件总长度以及紧固件把手的长度中的至少一个(412)。
在一些实施方式中，在工件上的目标位置(诸如目标位置206)处执行至少一种操作，并且发送至少一个操作参数的步骤(402)包括发送接近于目标位置的指示符(414)。在某些实施方式中，至少一种操作包括沿着工件遍历至少一个独立设备，并且发送至少一个操作参数的步骤(402)包括发送遍历方向、遍历距离以及遍历速度中的至少一个(416)。例如，至少一种操作包括喷涂操作和检查操作中的至少一个。
在某些实施方式中，方法400还包括由第一电子参考设备接收询问信号(418)，并且发送至少一个操作参数的步骤(402)包括响应于所接收的询问信号发送至少一个操作参数(419)。在一些实施方式中，发送至少一个操作参数的步骤(402)包括从RFID设备发送至少一个操作参数(420)。
在某些实施方式中，发送至少一个操作参数的步骤(402)包括从第一电子参考设备的发送器(诸如发送器244)发送至少一个操作参数(422)，并且该发送器被耦接至第一电子设备的电源。
在一些实施方式中，方法400还包括由第一电子参考设备发送与该第一电子参考设备相关联的标识符(424)。
在某些实施方式中，该至少一种操作包括第一操作和第二操作，并且发送至少一个操作参数的步骤(402)包括发送与第一操作相关联的第一操作参数以及与第二操作相关联的第二操作参数(426)。在一些这种实施方式中，至少一个独立设备包括第一独立设备和第二独立设备，发送至少一个操作参数的步骤(402)包括将至少一个操作参数发送到第一独立设备和第二独立设备中的每一个(428)，并且执行至少一种操作的步骤(404)包括由第一独立设备根据所接收的第一操作参数在工件上执行第一操作(430)；并且由第二独立设备根据所接收的第二操作参数在工件上执行第二操作(432)。
在一些实施方式中，方法400还包括由第一电子参考设备发送用于至少一个操作参数中的每一个的操作码(434)。操作码标识与至少一个操作参数中的每一个相关联的对应操作。在某些实施方式中，方法400还包括由第一电子参考设备发送具有至少一个操作参数的末端操作器码(436)。该末端操作器码标识与至少一个操作参数相关联的末端操作器的类型。
在某些实施方式中，发送至少一个操作参数的步骤(402)包括以预定的顺序发送多个操作参数(438)。
在一些实施方式中，方法400还包括由至少一个独立设备定位第一电子参考设备(440)。
在某些实施方式中，在工件上的目标位置A处以及在工件上的目标位置B处执行至少一种操作。发送至少一个操作参数的步骤(402)包括从第一电子参考设备发送至少一个操作参数A(442)。方法400还包括从耦接至工件的第二电子参考设备(诸如第二电子参考设备240)将至少一个操作参数B发送到至少一个独立设备(444)。在工件上执行至少一种操作的步骤(404)包括根据所接收的至少一个操作参数A在目标位置A处执行至少一种操作(446)，以及根据所接收的至少一个操作参数B在目标位置B处执行至少一种操作(448)。
参考在图4中所示出的示例性的飞机制造和维护方法500以及在图5中所示出的示例性飞机502，在预生产期间，示例性方法500可以包括飞机502的规格和设计504以及材料采购506。在生产期间，进行飞机502的部件和组件制造508以及系统集成510。此后，飞机502可以通过认证和交付512以便投入使用514。尽管是由用户使用，飞机502会被定期安排进行日常的维护和保养516(其还可包括修整、重新配置、翻新等)。
可由系统集成商、第三方和/或操作者(例如，客户)执行或实施方法500的每个过程。对于本说明书的目的，系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞机制造商和主系统分包商；第三方可以包括但不限于任何数量的商户、分包商以及供应商；并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
如在图5中所示，通过示例性方法500生产的飞行器502可包括具有多个系统520的机身518和机舱522。高级系统520的示例包括推进系统524、电气系统526、液压系统528以及环境系统530中的一个或多个。并且可以包括任何数量的其它系统。虽然示出了航空示例，但是本发明的原理可以应用于其它工业，诸如汽车工业。
可以在生产和维护方法500的一个或多个阶段，具体地，例如，在材料采购506、部件和组件制造508、系统集成510、投入使用514以及对机身518和/或机舱522的日常维护和保养516中的至少一个中采用在本文中具体说明的装置和方法。例如，可以在材料采购阶段506以及生产阶段508和510期间，例如在选择、装配以及制造用于机身518和/或机舱522的部件和组件时，使用系统实施方式、方法实施方式或者它们的组合中的一个或多个，从而显著地加速组装飞机502或减小飞机502的成本。类似地，当飞机502处于投入使用514时，例如但是不限于，在维护和保养516的一部分时，可使用系统实施方式、方法实施方式或者它们的组合中的一个或多个。例如，可以类似于制造过程508的方法装配或制造机身518和/或机舱522的部件或组件的替换和维修。例如，但不是通过限制的方式，该系统和方法提供了快速、低成本地机身518和/或机舱522的部件的更换或修理。
本文中所描述的实施方式提供了对用于控制在工件上执行的操作的至少一些公知的方法和系统的改进。本文中所描述的实施方式提供了电子参考设备，诸如但不限于耦接至工件的RFID设备。电子参考设备将操作指令发送到被配置为在工件上执行操作的独立设备。在本文中所描述的实施方式提供了工件专用指令，以连同工件本身一起被输送到自动化设备，这减小或消除了分别将预定的指令集传递到正确的设备的要求，将预定的指令集与目标工件进行匹配，确定将在目标工件上使用的特定的独立设备和/或在目标工件上开始操作前，由操作人员将指令编程或上传到独立设备。此外，在本文中所描述的实施方式有助于减小机载存储器的尺寸以及机载存储器和处理自动化设备的多个专门的指令集的复杂性。此外，本文中所描述的实施方式有助于克服语言障碍和/或在其中发生操作的不同制造设备的基础设施的差异。
因此，总之，根据本发明的第一方面，提供了：
A1.一种控制在工件上执行至少一种操作的方法，所述方法包括以下步骤：
将至少一个操作参数从耦接至工件的第一电子参考设备发送到至少一个独立设备；并且
通过所述至少一个独立设备根据接收到的所述至少一个操作参数在所述工件上执行所述至少一种操作。
A2.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，所述至少一个独立设备的末端操作器包括机床，所述发送所述至少一个操作参数包括发送至少一个机床操作参数。
A3.还提供了一种根据段落A2的方法，其中，至少一个独立设备包括钻头，所述发送至少一个机床操作参数包括发送钻头进给速度、钻头主轴转速以及钻头轨道速度中的至少一个。
A4.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，至少一个独立设备包括喷涂器，并且至少一种操作包括将涂层喷涂至所述工件上，所述发送所述至少一个操作参数包括发送目标涂层厚度、喷涂器液压以及喷涂器流速中的至少一个。
A5.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，至少一个独立设备的末端操作器被配置为将紧固件耦接至工件，所述发送所述至少一个操作参数包括发送紧固件类型、紧固件直径、紧固件总长度以及紧固件把手长度中的至少一个。
A6.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，在工件上的目标位置处执行至少一种操作，所述发送所述至少一个操作参数包括发送接近于目标位置的指示符。
A7.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，至少一种操作包括沿着工件遍历至少一个独立设备，所述发送所述至少一个操作参数包括发送遍历方向、遍历距离以及遍历速度中的至少一个。
A8.还提供了一种根据段落A1的方法，进一步包括由第一电子参考设备接收询问信号，其中，响应于所接收的询问信号发送所述至少一个操作参数。
A9.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，从第一电子参考设备发送至少一个操作参数包括从RFID设备发送至少一个操作参数。
A10.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，所述发送所述至少一个操作参数包括从第一电子参考设备的发送器发送至少一个操作参数，其中，发送器被耦接至第一电子设备的电源。
A11.还提供了一种根据段落A1的方法，进一步包括由第一电子参考设备发送与第一电子参考设备相关联的标识符。
A12.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，至少一个操作包括第一操作和第二操作，所述发送所述至少一个操作参数包括发送与第一操作相关联的第一操作参数以及与第二操作相关联的第二操作参数。
A13.还提供了一种根据段落A12的方法，其中，至少一个独立设备包括第一独立设备和第二独立设备，所述发送所述至少一个操作参数包括将至少一个操作参数发送到第一独立设备和第二独立设备中的每一个，并且执行至少一种操作包括以下步骤：
由第一独立设备根据所接收的第一操作参数在工件上执行第一操作；并且
由第二独立设备根据所接收的第二操作参数在工件上执行第二操作。
A14.还提供了一种根据段落A1的方法，进一步包括由第一电子参考设备发送用于至少一个操作参数中的每一个的操作码，其中，操作码标识与至少一个操作参数中的每一个相关联的对应操作。
A15.还提供了一种根据段落A1的方法，进一步包括由第一电子参考设备发送具有至少一个操作参数的末端操作器码，其中，末端操作器码标识与至少一个操作参数相关的末端操作器的类型。
A16.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，所述发送所述至少一个操作参数包括以预定的顺序发送多个操作参数。
A17.还提供了一种根据段落A1的方法，进一步包括由至少一个独立设备定位第一电子参考设备。
A18.还提供了一种根据段落A1的方法，其中，在工件上的目标位置A处以及在工件上的目标位置B处执行至少一种操作，
其中，从第一电子参考设备发送至少一个操作参数包括从第一电子参考设备发送至少一个操作参数A，所述方法进一步包括将至少一个操作参数B从耦接至所述工件的第二电子参考设备发送到至少一个独立设备，
其中，由所述至少一个独立设备在所述工件上执行所述至少一种操作包括：根据接收到的所述至少一个操作参数A在目标位置A处执行所述至少一种操作；并且根据接收到的所述至少一个操作参数B在目标位置B处执行所述至少一种操作。
根据本发明的另一方面，提供了：
B1.一种用于在工件上执行至少一种操作的系统，所述系统包括：
耦接至工件的第一电子参考设备，所述第一电子参考设备包括：存储器，被配置为存储与至少一种操作相关联的至少一个操作参数；以及发送器，被配置为发送至少一个操作参数；以及
至少一个独立设备，独立设备包括接收器，该接收器被配置为从所述第一电子参考设备的所述发送器接收至少一个操作参数，所述至少一个独立设备被配置为根据所接收的至少一个操作参数执行至少一种操作。
B2.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述至少一个独立设备包括机床，并且至少一个操作参数包括至少一个机床操作参数。
B3.还提供了一种根据段落B2的系统，其中，所述机床包括钻头，至少一个操作参数包括钻头进给速度、钻头主轴转速以及钻头轨道速度中的至少一个。
B4.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述至少一个独立设备包括喷涂器，并且至少一个操作参数包括喷涂涂层的目标厚度、喷涂器液压以及喷涂器流速的至少一个。
B5.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述至少一个独立设备被配置为将紧固件耦接至工件，至少一个操作参数包括紧固件类型、紧固件直径、紧固件总长度以及紧固件把手长度中的至少一个。
B6.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述至少一个独立设备被配置为在工件上的目标位置处执行至少一种操作，并且至少一个操作参数包括接近于目标位置的指示符。
B7.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，至少一个独立设备被配置为在至少一种操作的过程中沿着工件遍历，并且至少一个操作参数包括遍历方向、遍历距离以及遍历速度中的至少一个。
B8.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述第一电子参考设备被配置为接收询问信号并且被配置为响应于所接收的询问信号发送该至少一个操作参数。
B9.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述第一电子参考设备包括RFID设备。
B10.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述第一电子参考设备包括耦接至发送器的机载电源。
B11.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述第一电子参考设备被配置为发送与所述第一电子参考设备相关联的标识符。
B12.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述第一电子参考设备被配置为发送用于至少一个操作参数中的每一个的操作码，其中，操作码标识与至少一个操作参数中的每一个相关联的对应操作。
B13.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述第一电子参考设备被配置为发送具有至少一个操作参数的末端操作器码，其中，末端操作器码标识与至少一个操作参数相关联的末端操作器的类型。
B14.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，所述第一电子参考设备被配置为以预定的顺序发送多个操作参数。
B15.还提供了一种根据段落B1的系统，其中，至少一个操作包括第一操作和第二操作，并且至少一个操作参数包括与第一操作相关联的第一操作参数以及与第二操作相关联的第二操作参数。
B16.还提供了一种根据段落B15的系统，其中，至少一个独立设备包括第一独立设备和第二独立设备，所述第一独立设备被配置为根据所接收的第一操作参数在工件上执行第一操作并且所述第二独立设备被配置为根据所接收的第二操作参数在工件上执行第二操作。
B17.根据段落B1的系统，其中，至少一个独立设备进一步被配置为定位第一电子参考设备。
B18.根据段落B1的系统，其中，
在工件上的目标位置A处以及在工件上的目标位置B处执行至少一种操作，
所述第一电子参考设备的所述存储器被配置为存储作为至少一个操作参数A的至少一个操作参数，
所述系统进一步包括耦接至工件的第二电子参考设备，所述第二电子参考设备包括被配置为存储与至少一个操作相关联的至少一个操作参数B的存储器以及被配置为发送至少一个参数B的发送器，并且
所述至少一个独立设备进一步被配置为根据所接收的至少一个操作参数A在目标位置A处执行至少一种操作并且根据所接收的至少一个操作参数B在目标位置B处执行至少一种操作。
本书面描述使用示例公开各种实施方式，其包括最佳模式，以便使本领域的技术人员能够实践这些实施方式，包括制造和使用任何设备或者系统并且执行任何所包括的方法。可专利性的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员实现的其他示例。这样的其它示例意在在权利要求范围内，如果它们具有与权利要求从字面语言上看没有不同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求从字面语言上看无实质不同的同等结构元件。
Claims (20)
1.一种控制在工件上执行至少一种操作的方法，所述方法包括以下步骤：
通过至少一个独立设备使用引导系统定位第一电子参考设备；
将至少一个操作参数从耦接至所述工件的所述第一电子参考设备发送到至少一个独立设备；
通过所述至少一个独立设备从所述第一电子参考设备接收至少一个操作参数；
通过所述至少一个独立设备基于通过所述至少一个独立设备接收的所述至少一个操作参数遍历到所述工件上的目标位置的检测距离内的临近位置；以及
通过所述至少一个独立设备根据接收到的所述至少一个操作参数在所述工件的所述位置上执行所述至少一种操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个独立设备的末端操作器包括机床，发送所述至少一个操作参数包括发送至少一个机床操作参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个独立设备包括喷涂器并且所述至少一种操作包括将涂层喷涂至所述工件上，发送所述至少一个操作参数包括发送目标涂层厚度、喷涂器液压以及喷涂器流速中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个独立设备的末端操作器被配置为将紧固件耦接至所述工件，发送所述至少一个操作参数包括发送紧固件类型、紧固件直径、紧固件总长度以及紧固件把手长度中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述工件上的目标位置处执行所述至少一种操作，发送所述至少一个操作参数包括发送接近于所述目标位置的指示符。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种操作包括沿着所述工件遍历所述至少一个独立设备，发送所述至少一个操作参数包括发送遍历方向、遍历距离以及遍历速度中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述第一电子参考设备接收询问信号，其中，响应于接收到的所述询问信号发送所述至少一个操作参数。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种操作包括第一操作和第二操作，发送所述至少一个操作参数包括发送与所述第一操作相关联的第一操作参数以及与所述第二操作相关联的第二操作参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述至少一个独立设备包括第一独立设备和第二独立设备，发送所述至少一个操作参数包括将所述至少一个操作参数发送到所述第一独立设备和所述第二独立设备中的每一个，并且执行所述至少一种操作包括以下步骤：
由所述第一独立设备根据接收到的所述第一操作参数在所述工件上执行所述第一操作；并且
由所述第二独立设备根据接收到的所述第二操作参数在所述工件上执行所述第二操作。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述第一电子参考设备发送用于所述至少一个操作参数中的每一个的操作码，其中，所述操作码标识与所述至少一个操作参数中的每一个相关联的对应操作。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述工件上的目标位置A处以及在所述工件上的目标位置B处执行所述至少一种操作，
其中，从所述第一电子参考设备发送所述至少一个操作参数包括从所述第一电子参考设备发送至少一个操作参数A，所述方法进一步包括将至少一个操作参数B从耦接至所述工件的第二电子参考设备发送到所述至少一个独立设备，
其中，由所述至少一个独立设备在所述工件上执行所述至少一种操作包括：根据接收到的所述至少一个操作参数A在目标位置A处执行所述至少一种操作；并且根据接收到的所述至少一个操作参数B在目标位置B处执行所述至少一种操作。
12.一种用于在工件上执行至少一种操作的系统，所述系统包括：
耦接至所述工件的第一电子参考设备，所述第一电子参考设备包括：存储器，被配置为存储与所述至少一种操作相关联的至少一个操作参数；以及发送器，被配置为发送所述至少一个操作参数；
至少一个独立设备，包括接收器，所述接收器被配置为从所述第一电子参考设备的所述发送器接收所述至少一个操作参数，所述至少一个独立设备被配置为根据接收到的所述至少一个操作参数执行所述至少一种操作；
放置在所述工件的表面的多个精确目标指示符，其中，每个精确目标指示符能由所述至少一个独立设备物理地检测；以及
引导系统，用于引导所述至少一个独立设备到所述第一电子参考设备，并且用于根据所述至少一个操作参数引导所述至少一个独立设备到多个所述精确目标指示符中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述至少一个独立设备包括机床，并且所述至少一个操作参数包括至少一个机床操作参数。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述至少一个独立设备被配置为在所述工件上的目标位置处执行所述至少一种操作，并且所述至少一个操作参数包括接近于所述目标位置的指示符。
15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述至少一个独立设备被配置为在所述至少一种操作的过程中沿着所述工件遍历，并且所述至少一个操作参数包括遍历方向、遍历距离以及遍历速度中的至少一个。
16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一电子参考设备被配置为接收询问信号并且响应于所述询问信号发送所述至少一个操作参数。
17.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一电子参考设备包括耦接至所述发送器的机载电源。
18.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一电子参考设备被配置为发送具有所述至少一个操作参数的末端操作器码，其中，所述末端操作器码标识与所述至少一个操作参数相关联的末端操作器的类型。
19.根据权利要求12所述的系统，其中，所述至少一种操作包括第一操作和第二操作，并且所述至少一个操作参数包括与所述第一操作相关联的第一操作参数以及与所述第二操作相关联的第二操作参数；其中，所述至少一个独立设备包括第一独立设备和第二独立设备，所述第一独立设备被配置为根据接收到的所述第一操作参数在所述工件上执行所述第一操作，并且所述第二独立设备被配置为根据接收到的所述第二操作参数在所述工件上执行所述第二操作。
20.根据权利要求12所述的系统，其中，
在所述工件上的目标位置A处以及在所述工件上的目标位置B处执行所述至少一种操作，
所述第一电子参考设备的所述存储器被配置为存储作为至少一个操作参数A的所述至少一个操作参数，
所述系统进一步包括耦接至所述工件的第二电子参考设备，所述第二电子参考设备包括：被配置为存储与所述至少一种操作相关联的至少一个操作参数B的存储器；以及被配置为发送所述至少一个操作参数B的发送器，并且
所述至少一个独立设备进一步被配置为根据接收到的所述至少一个操作参数A在目标位置A处执行所述至少一种操作并且根据接收到的所述至少一个操作参数B在目标位置B处执行所述至少一种操作。
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