CN106736454A - 用于复合板的自动化紧固件插入件安装系统 - Google Patents

用于复合板的自动化紧固件插入件安装系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于复合板的自动化的紧固件插入件安装系统。第一模块接收复合板并且关于第一坐标系的原点固定该复合板，其中复合板具有相对的主表面并且限定延伸穿过主表面中的一个的插入件接收孔口，并且经固定使得主表面中的一个可从外部进入。第二模块使多个紧固件插入件中的每个与安装辅助件接合。第三模块确定由复合板限定的孔口的配置，选择与安装辅助件接合的紧固件插入件中的对应一个，将所选紧固件插入件插入孔口中，并且穿过安装辅助件分配粘合剂材料并且将粘合剂材料围绕所选紧固件插入件分配到孔口中，使得粘合剂材料将所选紧固件插入件固定在孔口内。本发明还提供相关的系统。

Description

用于复合板的自动化紧固件插入件安装系统
技术领域
本公开涉及用于复合板的自动化紧固件插入件安装系统。
背景技术
复合板诸如蜂窝芯板材常常不能使机械紧固件直接附接到其上。在这种复合板可能要求机械紧固件附接到其上的一些情况下，可首先将紧固件接收插入件安装到复合板中并将其固定到该复合板，并且然后将机械紧固件与插入件接合。以这种方式，机械紧固件可与安装的插入件一起使用，以将复合板固定到其他复合板或结构。
然而，当安装在复合板中时，此类插入件常常要求高精确度和公差一致性，以便为机械紧固件提供有效的锚定件。例如，可存在若干配置或尺寸的插入件，并且每种插入件要求复合板中的插入孔口对应地进行配置或对应地设定尺寸。不期望的是将经配置用于通孔孔口的插入件安装在盲孔配置的孔口中，反之亦然。此外，由复合板限定的插入件接收孔口必须具有对应于由此接收的插入件的直径和/或长度的合适的直径和/或长度/深度。进一步地，插入件可必须安装成使得尽可能与复合板的外表面接近齐平或共面，从而提供与机械紧固件的最佳相互作用和组装的最终产品的结构完整性。另外，此插入件可常常使用粘合剂材料(即，专用的双成分灌注化合物)安装在复合板中。然而，此专用灌注化合物通常要求小心处理，但一旦混合或激活还具有其可被应用的有限时间。而且，一旦被应用，此灌注化合物就固化和硬化，这可限制在不精确的插入件安装程序情况下的返工机会。在一些情况下，在复合板中的一次不精确的插入件安装最低限度将要求劳动密集型返工，并且可造成复合板被标记为废料。
由此，存在对解决常规过程中的问题的用于在复合板中安装紧固件插入件的系统和方法的需要。
发明内容
通过本公开的方面满足了以上的和其他的需求，在一方面，本公开提供了一种用于复合板紧固件插入件安装过程的自动化紧固件插入件安装系统。此系统包括分析设备，分析设备经配置确定插入件接收孔口的配置或尺寸，所述插入件接收孔口由复合板的主表面限定并且延伸穿过所述主表面。操纵设备与分析设备通信并且经配置响应于由分析设备确定的插入件接收孔口的配置或尺寸而选择和取回(retrieve)与安装辅助件接合的多个紧固件插入件中的一个，并且将所选紧固件插入件插入到插入件接收孔口中，使得安装辅助件接合复合板的主表面。粘合剂分配器设备经配置穿过由安装辅助件和所选紧固件插入件限定的粘合剂应用孔口来分配粘合剂材料，并且围绕所选紧固件插入件将粘合剂材料分配到插入件接收孔口中，使得粘合剂材料与所选紧固件插入件和限定插入件接收孔口的复合板相互作用，以便将所选紧固件插入件固定在插入件接收孔口内。
本公开的另一方面提供一种用于复合板紧固件插入件安装过程的自动化紧固件插入件安装系统。此系统包括粘合剂材料制备系统，粘合剂材料制备系统包括混合设备和操纵设备，混合设备经配置混合和激活粘合剂材料套件中的粘合剂材料，操纵设备经配置将粘合剂材料套件引导至混合设备，并且从混合设备引导其中具有混合且激活的粘合剂材料的粘合剂材料套件以用于分配。
本文讨论的方面、功能和优点可在各个示例实施方式/方面中单独实现，或者可在其他示例实施方式/方面中进行组合，其进一步的细节参考以下描述和附图可见。
附图说明
已经如此概括地描述了本公开，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1示意性示出根据本公开一方面的紧固件插入件安装系统；
图2示意性示出根据本公开一方面的板处理系统和紧固件插入件安装系统；
图3示意性示出根据本公开一方面的紧固件插入件组装系统；
图4示意性示出根据本公开一方面的粘合剂材料制备系统；
图5A示意性示出根据本公开一方面的盲孔紧固件插入件的示例配置；
图5B示意性示出根据本公开一方面的通孔紧固件插入件的示例配置；
图6示意性示出根据本公开一方面的粘合剂材料套件。
具体实施方式
现在将参考附图在下文更全面地描述本公开，在附图中示出了本公开的一些方面而不是所有方面。实际上，本公开可以许多不同形式呈现，并且不应被解释为限于本文阐述的方面；相反，提供这些方面使得本公开彻底且全面，将向本领域技术人员充分表达本公开的范围，并且将满足可适用的法律要求。所有附图中相同的附图标记表示相同的元件。如本说明书和权利要求中所用，单数形式“一种”、“一个”和“所述”包括复数指代物，除非上下文另外明确指明。
如图1示意性所示，本公开的一方面提供自动化紧固件插入件安装系统100，系统100可特别适用于复合板，诸如例如蜂窝芯板材。通常，这种系统100可包括板处理模块或系统300、粘合剂材料制备模块或系统500、紧固件插入件组装模块或系统700以及紧固件插入件安装模块或系统900，它们经配置进行协作以将紧固件插入件50(例如，参见图5A和图5B)自动插入复合板75中。
如例如图2所示的板处理模块或系统300经配置关于第一坐标系1200的原点1100接收和固定复合板75。复合板75通常为板材的形式，并且具有相对的主表面75A、75B(例如，参见图5A和图5B)。在一些情况下，紧固件插入件安装系统100可以为接收先前加工的复合板75的下游工艺。即，在先前的上游工艺中，复合板75可通过碾磨机器/设备(未示出)进行加工，碾磨机器/设备经配置在复合板75中形成至少一个插入件接收孔口25，其中至少一个孔口25延伸穿过复合板75的主表面75A、75B中的一个。
板处理模块300包括相对的框架构件320、340，其中框架构件320、340中的至少一个可关于另一个框架构件移动(即，可枢转)。在框架构件320、340关于彼此移动到打开位置中的情况下，板处理模块300经配置将复合板75接收于其间。如果必要或需要的话，框架构件320、340中的任一个或两个可具有与其接合的可调节支撑件360，其中支撑件360可根据需要移动或重新布置，以帮助支撑具有不同配置的复合板。然后，框架构件320、340可关于彼此移动到闭合位置，从而将复合板75固定于其间。
根据本公开的方面，复合板75可通过板处理模块300的框架构件320、340以及可调节支撑件360(如果实施的话)固定，使得复合板75的主表面75A、75B中的一个可从外部进入。此外，框架构件320、340和可调节支撑件360(如果实施的话)经配置和布置使得由复合板75限定的至少一个插入件接收孔口25可从外部进入。在一些情况下，复合板75可经配置通过复合板75的两个主表面75A、75B接收一个或多个紧固件插入件50。即，两个主表面75A、75B可限定至少一个插入件接收孔口25。在此类情况下，框架构件320、340可共同安装以便可旋转过至少180度，使得复合板75的两个主表面75A、75B可从外部进入。以这种方式，框架构件320、340可经配置以一种取向固定复合板75，使得主表面75A、75B中的一个可从外部进入以用于将合适的紧固件插入件50安装在其中，其中框架构件320、340可随后共同旋转180度，使得主表面75A、75B中的另一个可从外部进入，使得然后可将合适的紧固件插入件50安装在其中。
在一些方面，配准布置1300可与框架构件320、340中的一个或两个可操作地接合。总的来说，配准布置1300可经配置与复合板75相互作用，使得复合板75在被框架构件320、340固定在闭合位置中后关于第一坐标系1200配准。在一个示例中，框架构件320、340中的一个或两个可经配置使得在将复合板75接收于其间后，复合板75与配准布置1300的对齐设置(即，机械导向件)相互作用，所述对齐设置经配置在复合板75插入后与复合板75的一个或多个特征部接合，从而将复合板75与第一坐标系1200关于其原点1100自动对齐。
在其他情况下，配准布置1300可经配置检查通过框架构件320、340固定的复合板75，并且从中确定固定的复合板75到第一坐标系1200的关系。例如，配准布置1300可包括与计算机设备1500通信的图像获取设备(即，数字照相机)。由图像获取设备捕获的固定复合板的图像可导向计算机设备1500，并且通过图像分析/机器视觉加工确定复合板的特征。原点1100和第一坐标系1200可因此与复合板75的分析的图像配准，以使复合板与第一坐标系统1200对齐。
复合板75与第一坐标系1200的配准可通过紧固件插入件安装系统100关于将紧固件插入件50安装在由复合板75限定的对应的插入件接收孔口25中而实施。即，紧固件插入件安装系统100可经配置根据第一坐标系1200确定插入件接收孔口25在复合板75中的位置，以便实施自动化紧固件插入件安装过程。由此，在一些方面，复合板75先前可已经通过碾磨机器/设备(未示出)进行上游加工以在复合板75的主表面75A、75B中的任一个或两个中形成插入件接收孔口25。在形成插入件接收孔口25中，碾磨机器/铣床(即，CNC-编程的碾磨机器)可实施详述与孔口25相关联的参数的机器代码。例如，机器代码可包括涉及孔口25关于与复合板75相关联的坐标系(即，“第二坐标系”)的位置/坐标的细节，以及涉及例如每个孔口的配置(即，是通孔配置还是盲孔配置)和每个孔口的尺寸(即，横向尺寸或纵向尺寸)的细节。
由于自动化紧固件插入件安装过程要求包括在机器代码中的该相同信息中的至少一些，所以本公开的方面提供了计算机设备1500，计算机设备1500经配置接收或读取由先前的上游碾磨机器(即，CNC铣削程序)实施的机器代码，以用于随后由紧固件插入件安装系统100的板处理模块300接收的复合板75。即，在一些方面，计算机设备1500或与其相关联的配准布置1300可经布置使得第一坐标系1200与由上游碾磨机器使用的第二坐标系对应。由此，当第一坐标系和第二坐标系通过计算机设备1500/配准布置相关联时，来自碾磨机器程序代码的编程输出可用于创建紧固件插入数据，以用于驱动紧固件插入件安装过程，例如，通过允许计算机设备1500识别插入件接收孔口25并且根据关于复合板75或与其相关联的被识别出的原点1100的配置、尺寸和坐标(位置)将孔口25分类。在此基础上，计算机设备1500可经配置指定紧固件插入件的配置(即，类型)或尺寸或用于安装在每个孔口25中的其他规格，穿过复合板75的任一个或两个主表面75A、75B安装紧固件插入件50的有效顺序，并且如果需要的话，可移动或调节与框架构件320、340接合的支撑件360中的任一个，以便确保从外部进入孔口25以用于紧固件插入件的安装。
为确定由板处理模块300接收的复合板75对应于由计算机设备1500接收的碾磨机器程序代码，板处理模块300可实施某些板识别措施，以最小化或消除随复合板75出现的不当的紧固件插入件安装过程的风险。例如，复合板75的通用标识，以及与其中的每个插入件接收孔口25的配置相关联的信息，其中的每个插入件接收孔口25的尺寸，和/或每个插入件接收孔口25在第二坐标系中的坐标可被并入与复合板75相关联的编码标记(即，条形码或其它机器可读代码)1550中。在此情况下，计算机设备1500或配准布置1300可进一步包括代码阅读器设备1600，代码阅读器设备1600经配置读取与接收和固定在框架构件320、340之间的特定复合板75相关联的编码标记1550，并且将通用标识信息和至少与插入件接收孔口在第二坐标系中的坐标相关联的信息传送到计算机设备1500/配准布置1300，以便与第一坐标系1200相关联。图像获取设备和/或代码阅读器设备1600的实施可进一步允许计算机设备1500实施反馈回路或系统，以确定例如由上游碾磨机器以及紧固件插入件安装系统100过去/现在实施针对特定复合板75的相同软件版本和/或产品规格版本。在反馈回路中加工的信息可因此有助于和确保例如将正确的紧固件插入件50安装在特定的孔口25中，针对孔口25的直径或复合板75的深度选择紧固件插入件50的正确尺寸，或者与框架构件320、340相关联的任何支撑件360不妨碍进入接收紧固件插入件50的孔口25中的任一个。
例如，如图3所示的紧固件插入件组装模块或系统700经配置使用安装辅助件45接合多个紧固件插入件50中的每个。如图5A和图5B所示，如本文所公开的，用于复合板75的紧固件插入件50通常包括主体部分62，与主体部分62的一个端部接合的接合端部64，以及与主体部分62的另一端部接合的保持端部66。图5A和图5B示意性示出两个示例紧固件插入件50，其中图5A所示的紧固件插入件50具有“盲孔”配置，而图5B所示的紧固件插入件50具有“通孔”配置。紧固件插入件50的接合端部64限定了多个粘合剂应用孔口65，孔口65从接合端部64的接合表面68延伸通过并到达主体部分62的远侧。当安装在复合板75的插入件接收孔口25中时，紧固件插入件50优选地经设置使得接合表面68尽可能(即，在大约0.005英寸的公差内)与限定孔口50的主表面75A、75B中的一个接近齐平。由此，可期望将紧固件插入件50支撑在孔口25内，使得接合表面68尽可能与复合板75的主表面接近齐平，同时引导粘合剂材料穿过粘合剂应用孔口65并使其围绕紧固件插入件50的主体部分62进入插入件接收孔口25，其中粘合剂材料在固化后在紧固件插入件50与复合板75限定插入件接收孔口25的部分之间相互作用，以将紧固件插入件50保持和固定在其中。为将紧固件插入件50支撑在孔口25内的期望位置中，可将安装辅助件45(即，横向尺寸大于孔口25的横向尺寸的临时平面突片)附接到紧固件插入件50的接合表面68。由此，当紧固件插入件50插入孔口25中后，安装辅助件45围绕孔口25接合主表面，并且支撑接合表面68与主表面接近齐平，同时引导粘合剂材料穿过粘合剂应用孔口65并且使其在孔口25内围绕紧固件插入件50。
由于紧固件插入件50必须在紧固件插入件安装过程之前与安装辅助件45组装在一起，所以本公开的进一步方面提供了紧固件插入件组装模块或系统700，其最初可经配置按照紧固件插入件50的配置(即，根据通孔插入件配置或盲孔插入件配置)或尺寸(即，根据横向尺寸或纵向尺寸)对其进行分类。例如，紧固件组装模块700可包括三个分离的料斗710、720、730用于接收三种不同配置或尺寸的紧固件插入件50。在一种情况下，一个料斗710可接收第一配置/尺寸的通孔插入件，第二料斗720可接收第二配置/尺寸的通孔插入件，并且第三料斗730可接收第一配置/尺寸的盲孔插入件。对齐设置可与每个料斗710、720、730相关联，使得经由其进给的相应紧固件插入件50关于彼此对齐(即，使得紧固件插入件50的纵向轴线彼此平行)。
例如，如图3所示的紧固件插入件操纵设备750(即，机器人臂)经配置从被分类和对齐的紧固件插入件50中进行选择，并且操纵所选的紧固件插入件50，以便使紧固件插入件50的接合表面68与安装辅助件45的接合表面47接合。安装辅助件45可以顺序的方式附接(即，通过临时粘合剂)到细长的板材760，其中板材760可然后围绕辊卷绕。可将成卷的板材760进给到相互作用的位置，使得与其接合的安装辅助件45连续地呈现，使得安装辅助件45的接合表面47被暴露以与紧固件插入件50中的一个相互作用。接合表面47可具有与其接合的粘合剂材料(即，临时粘合剂)。由于每个紧固件插入件50限定围绕接合表面68间隔开的多个粘合剂应用孔口65，并且由于每个安装辅助件45限定围绕其接合表面47间隔开的多个粘合剂应用孔口40，所以紧固件插入件操纵设备750也可经配置将每个紧固件插入件50的粘合剂应用孔口65与安装辅助件45的对应粘合剂应用孔口40对齐。
粘合剂应用孔口65、40的这种对齐可通过例如与紧固件插入件操纵设备750通信的机器视觉/反馈系统(未示出)来完成。机器视觉/反馈系统可经配置引导紧固件插入件操纵设备750以由此对所选的紧固件插入件50取向，直到其粘合剂应用孔口65与安装辅助件45的粘合剂应用孔口40在相互作用位置处对应和对齐。一旦紧固件插入件50和安装辅助件45的粘合剂应用孔口65、40对齐，紧固件插入件操纵设备750就使接合表面68、47之间接合。然后，紧固件插入件操纵设备750移动现在与安装辅助件45接合的紧固件插入件50远离相互作用位置，使得安装辅助件45到片材的粘附被去除。紧固件插入件操纵设备750随后经配置将与安装辅助件中的一个接合的每个紧固件插入件相对于安装辅助件取向成插入取向，并且储存紧固件插入件，使得无外力施加到紧固件插入件50与安装辅助件45之间的界面上，外力可导致粘合剂应用孔口65、40之间未对齐。在一些情况下，紧固件插入件供应设备800可经配置从紧固件插入件操纵设备750接收紧固件插入件50，每个紧固件插入件与相应的安装辅助件45接合，其中紧固件插入件50相对于安装辅助件45取向成插入取向，并且根据其配置或尺寸进行分类。例如，紧固件插入件供应设备800可包括一系列传送带820、840、860，每个传送带经配置储存不同的紧固件插入件/安装辅助件的配置或尺寸并且用作其暂存区域，其中紧固件插入件/安装辅助件组件中的所选的一个已经被取向以插入复合板75中的插入件接收孔口25中，并且其中限制或最小化紧固件插入件/安装辅助件组件彼此之间未对齐的可能以及紧固件插入件50与安装辅助件45之间的未对齐的可能。
如前所公开的，本文所述类型的典型紧固件插入件50可常常使用专用的双成分灌注化合物作为粘合剂材料安装在复合板75中。然而，这种专用的灌注化合物可包括例如重量减轻的玻璃微珠，其通常要求小心处理以避免对微珠造成损坏。由此，此类粘合剂材料可不必期望或适合大量的混合和分配设置。另外，一旦通过使灌注化合物的双成分混合而被激活，激活的粘合剂材料就具有其可被应用的有限时间(即，12分钟量级的最大应用寿命)，并且因此可与紧固件插入件安装过程结合进行分配的激活的粘合剂材料的量同样有限。在此类情况下，一种实际的解决方案可以为混合和分配小批量的灌注化合物，并且为一系列小批量的混合计时，以最优化紧固件插入件安装过程期间的激活粘合剂材料的分配。
例如，如图4所示的粘合剂材料制备模块或系统500可因此经配置接收例如如图6所示类型的一个或多个粘合剂材料套件550，并且混合和激活其中的粘合剂材料。如图所示，每个粘合剂材料套件550可包括管状主体560，管状主体560使其中的粘合剂材料的两种组分通过隔膜(未示出)分离。柱塞/混合器570从管状主体560纵向向外延伸。为了激活粘合剂材料，柱塞/混合器570关于管状主体560纵向推进，以便使隔膜破裂并且将灌注化合物的两种成分在管状主体560内引向彼此。柱塞/混合器570随后可围绕纵向轴线旋转，并且同时沿纵向轴线平移，使得灌注化合物的两种成分完全混合并且粘合剂材料被激活(其开始激活的粘合剂材料的应用寿命计时)。将柱塞/混合器570从管状主体560去除，接着激活其中的粘合剂材料，在管状主体560中留下分配开口(未示出)，激活的粘合剂材料通过该分配开口进行分配。
粘合剂材料制备模块500可经配置包括供应设备600以用于接收处于适当布置的未激活的粘合剂材料套件550，以用于提供在紧固件插入件安装过程中使用的连续供应，其中每个套件550处于适当取向中以供由控制器设备(即，计算机设备1500或其他合适的计算机设备)控制的操纵设备625(即，机器人臂)选择。在从供应设备600选择套件550之后，该套件移动到混合设备650，其中然后对套件550进行加工以激活其中的粘合剂材料。然后，将具有激活的粘合剂材料的套件550递送到紧固件插入件安装模块900以用于紧固件插入件安装过程。就这一点而言，如先前所公开的，套件550中的激活的粘合剂材料可具有大约11分钟或12分钟量级的有效应用寿命。由此，套件550可用于分配激活的粘合剂材料的实际工作时间可以为大约7分钟或8分钟的量级，以便例如在激活的粘合剂材料进行固化之前产生适当的有效性余量。因此，粘合剂材料制备模块500也可经配置制备随后的粘合剂材料套件550，用于在先前的粘合剂材料套件550中的激活的粘合剂材料的工作时间到期之前混合和激活其中的粘合剂材料。
由于涉及粘合剂材料套件550的使用的敏感计时要求，所以粘合剂材料制备模块550也可经配置监测每个套件550的操作时间。就这一点而言，粘合剂材料制备模块500也可与控制器设备通信，用于对其进行控制和/或监测。关于套件550的计时，在混合设备650中激活套件550内的粘合剂材料后，可将时间戳与套件550相关联，例如，通过扫描与套件550相关联的编码标记(即，条形码)和启动限于预定工作时间的计时器，预定工作时间可以但不必小于套件550中的激活粘合剂材料的有效应用寿命。在工作时间到期后，通过控制器将套件550收回、回收并丢弃，并且用随后的套件550将其替换，随后的套件550在其中具有激活的粘合剂材料并且经受与先前的套件550相同的时间戳限制。
来自套件550的激活的粘合剂材料的分配可导致套件550中的激活的粘合剂材料在工作时间到期之前被用尽。由此，在一些情况下，每个套件550可由控制器设备直接地或间接地进行监测，以确定激活的粘合剂材料的分配量或激活的粘合剂材料的剩余量。直接监测可使用例如与计算机设备1500通信的合适传感器来完成。间接监测可通过例如分析紧固件插入件的顺序和配置以及针对特定复合板75的紧固件插入件安装过程的安装速率来完成，以与工作时间限制相比确定套件550中的激活的粘合剂材料的使用。在任何情况下，粘合剂材料制备模块500均经配置借助于控制器最小化在当前套件550到期后的过程停机时间(process down time)，控制器确定当前套件550的到期并且引导粘合剂材料制备模块500(即，操纵设备625和混合设备650)制备随后的套件550，以便在到期的套件550被回收和丢弃之后在合适的时间进行部署。
例如，如图2所示的紧固件插入件安装模块或设备900可与板处理模块300接合或设置在板处理模块300附近，并且可包括分析设备925，分析设备925经配置确定插入件接收孔口25的配置或尺寸，插入件接收孔口25由板处理模块300接收和固定的复合板75的主表面限定并且延伸穿过该主表面。操纵设备950与分析设备925通信，并且经配置响应于由分析设备925确定的插入件接收孔口25的配置或尺寸，选择和取回与安装辅助件45接合的多个紧固件插入件50中的一个。操纵设备950还经配置将所选的紧固件插入件50递送到紧固件安装/粘合剂分配器设备975，紧固件安装/粘合剂分配器设备975经配置将所选的紧固件插入件50插入到插入件接收孔口25中，使得安装辅助件45接合复合板75的主表面75A、75B。紧固件安装/粘合剂分配器设备975进一步经配置分配来自粘合剂材料套件550的激活的粘合剂材料，并且使激活的粘合剂材料穿过由安装辅助件45和所选紧固件插入件50限定的粘合剂应用孔口65、40，并将激活的粘合剂材料围绕所选的紧固件插入件50分配到插入件接收孔口25中，使得激活的粘合剂材料与所选的紧固件插入件50和限定插入件接收孔口25的复合板75相互作用，以在激活的粘合剂材料固化后将所选紧固件插入件50固定在插入件接收孔口25内。操纵设备950还经配置从粘合剂材料制备模块500取回粘合剂材料套件550，将套件550递送到紧固件安装/粘合剂分配器设备975，并且从紧固件安装/粘合剂分配器设备975回收套件550，并在套件550到期后将其丢弃。
最初，分析设备925经配置检验由板处理模块300固定的复合板75，以确定或确认由复合板75限定的插入件接收孔口25是以通孔配置形成还是以盲孔配置形成，和/或确定或确认插入件接收孔口25的位置、横向尺寸(即，直径)或纵向尺寸(即，复合板75的厚度)。在做出此类确定或确认时，分析设备925可实施例如机器视觉、激光测量等等。在一些情况下，分析设备925可以与计算机设备1500通信。在这种情况下，借助于接收自在先的上游碾磨过程的机器代码可已经已知由板处理模块300接收和固定的复合板75的主表面限定并且延伸穿过该主表面的一个或多个插入件接收孔口25的配置、尺寸和/或坐标(位置)。因此，分析设备925收集的信息可用于验证或确认包括在来自上游碾磨过程的机器代码中的信息。
一旦分析设备925已经确定或确认插入件接收孔口25的参数，就引导操纵设备950从紧固件插入件组装模块700的紧固件插入件供应设备800的一系列传送带820、840、860(暂存区域)中的一个取回合适配置和尺寸(并且具有与其接合的安装辅助件45)的紧固件插入件50中的一个，并且将所选紧固件插入件50以合适的取向递送到紧固件安装/粘合剂分配设备975以用于安装在复合板75中。与所选紧固件插入件50接合的安装辅助件45可包括在其接合表面47上的粘合剂材料(即，临时粘合剂)，接合表面47接合紧固件插入件50的接合表面68。紧固件安装/粘合剂分配器设备975进一步配置为将所选紧固件插入件50插入到插入件接收孔口25中，例如，使得紧固件插入件50位于孔口25内的中心。在紧固件插入件50插入孔口25中后，接合表面47超过紧固件插入件50的接合端部64的横向尺寸的部分经由粘合剂材料接合并粘附到限定插入件接收孔口25的复合板75的主表面75A、75B。以这种方式，安装辅助件45将紧固件插入件50固定在孔口25内的期望位置中，并且支撑紧固件插入件50的接合表面68与复合板75的主表面75A、75B基本齐平。
操纵设备950还可经配置从粘合剂材料制备模块700取回包含激活的粘合剂材料(即，灌注化合物)的粘合剂材料套件550，并且将套件550递送到紧固件安装/粘合剂分配器设备975。紧固件安装/粘合剂分配器设备975进一步经配置依次将套件550的管状主体560的分配开口与每个粘合剂应用孔口40、65对齐，粘合剂应用孔口40、65延伸穿过安装辅助件45和紧固件插入件50的接合端部64。对于每个粘合剂应用孔口40、65，通过紧固件安装/粘合剂分配器设备975经由减小粘合剂材料套件550的管状主体560的体积从套件550分配激活的粘合剂材料。例如，管状主体560可包括在分配开口对面与管状主体560接合的可移动端板(未示出)，其中紧固件安装/粘合剂分配器设备975可经配置沿管状主体560朝向分配开口移动该端板，以便减小管状主体560内的体积并且通过分配开口分配激活的粘合剂材料。分配的激活的粘合剂材料围绕紧固件插入件50的主体部分62进入插入件接收孔口25，并且足够粘以便流动从而填充紧固件插入件50与复合板75的限定孔口25的部分(即蜂窝材料结构)之间的空间。在一些情况下，分配激活的粘合剂材料，直到一定的过量或过度填充从特定的粘合剂应用孔口40、65的外部流回，此时紧固件安装/粘合剂分配器设备975停止从套件550分配激活的粘合剂材料。在一些情况下，在停止分配激活的粘合剂材料之前通过粘合剂应用孔口40、65实现的合适的过量可由例如分析设备925使用机器视觉来确定。例如，当分析设备925检测到并确定大约0.25英寸长的粘合剂溢流时，可指定已经将足够量的激活的粘合剂材料围绕紧固件插入件50分配到孔口25中。
由于激活的粘合剂材料的各种性质，所以当引导紧固件安装/粘合剂分配器设备975停止分配时，粘合剂材料套件550的分配开口可与分配的激活的粘合剂材料保持接触。在一些情况下，紧固件安装/粘合剂分配设备975可进一步配置为在从粘合剂材料套件550分配所选量的激活的粘合剂材料后，在激活的粘合剂材料上施加负压，以便例如从分配开口中将过量的激活的粘合剂材料缩回到粘合剂材料套件550的管状主体560中。即，例如，在被引导停止从套件550分配激活的粘合剂材料后，紧固件安装/粘合剂分配器设备975可将套件550的端板远离分配开口缩回预定量，以便扩大管状主体560的有效体积，并且围绕分配开口在激活的粘合剂材料上施加负压。在此类情况下，负压的应用可中断激活的粘合剂材料从分配开口的流动，并且提供分配的激活的粘合剂材料和/或与其相关联的过量/溢流的较清洁末端。在一些情况下，激活的粘合剂材料的中断可进一步通过紧固件安装/粘合剂分配器设备975而被促进，紧固件安装/粘合剂分配器设备975移动套件550的分配开口远离粘合剂应用孔口40、65，同时应用套件550的负压。该程序的一些结果可以为例如套件550的较清洁的分配开口，以用于随后分配来自该套件550的激活的粘合剂材料，和/或防止复合板75受到来自过量粘合剂材料的污染。
一旦用于粘合剂应用孔口40、65中的一个的分配过程完成，紧固件安装/粘合剂分配器设备975就配置为依次将套件550的分配开口移动到粘合剂应用孔口40、65中的每个，直到确定所有此类粘合剂应用孔口40、65展示出激活的粘合剂材料的指定溢流量。如先前所公开的，在一些情况下，紧固件插入件安装模块900或其部件可经配置将来自粘合剂材料套件550的激活的粘合剂材料的分配限制到预定的工作时间内，或者以其他方式监测来自套件的激活的粘合剂材料的分配，并且在当前的套件550到期后引导当前的套件550被随后的套件550替换。一旦紧固件插入件安装过程完成并且粘合剂材料被固化，就通过使将安装辅助件45固定到主表面75A、75B的粘合剂材料溶解或以其他方式使其无效来将安装辅助件45从复合板75去除，连同去除从粘合剂应用孔口40、65的外部延伸的固化的粘合剂材料的任何过多量/溢流量。
进一步地，本公开包括根据以下条款所述的实施例：
条款1.一种用于复合板紧固件插入件安装过程的自动化紧固件插入件安装系统，其包括：
分析设备，其配置为确定所述插入件接收孔口的配置或尺寸，所述插入件接收孔口由复合板的主表面限定并且延伸穿过所述主表面；
操纵设备，其与所述分析设备通信并且经配置响应于由所述分析设备确定的所述插入件接收孔口的所述配置或所述尺寸选择和取回与安装辅助件接合的多个紧固件插入件中的一个，并且将所述所选紧固件插入件插入到所述插入件接收孔口中，使得所述安装辅助件接合所述复合板的所述主表面；以及
粘合剂分配器设备，其配置为穿过由所述安装辅助件和所述所选紧固件插入件限定的粘合剂应用孔口分配粘合剂材料，并且围绕所选紧固件插入件将所述粘合剂材料分配到所述插入件接收孔口中，使得所述粘合剂材料与所述所选紧固件插入件和限定所述插入件接收孔口的所述复合板相互作用，以便将所述所选紧固件插入件固定在所述插入件接收孔口内。
条款2.根据条款1所述的系统，其中所述分析设备经配置确定所述插入件接收孔口是以通孔配置形成还是以盲孔配置形成，并且确定所述插入件接收孔口的横向尺寸或纵向尺寸。
条款3.根据条款2所述的系统，其中所述分析设备包括激光测量系统或机器视觉分析系统。
条款4.根据条款2所述的系统，其中所述操纵设备经配置根据所述插入件接收孔口的所述确定的配置和尺寸选择与所述安装辅助件接合的所述多个紧固件插入件中的对应一个。
条款5.根据条款4所述的系统，其中所述安装辅助件包括在其接合所述紧固件插入件的表面上的粘合剂材料，并且其中所述操纵设备配置为将所述多个紧固件插入件中的所选的对应一个插入到所述插入件接收孔口中，使得所述安装辅助件的所述表面接合并粘附到具有延伸穿过其中的所述插入件接收孔口的所述复合板的所述主表面，以便将所述多个紧固件插入件中的所述所选的对应一个支撑在所述插入件接收孔口内的期望位置处。
条款6.根据条款1所述的系统，其包括粘合剂制备设备，所述粘合剂制备设备与所述粘合剂分配器设备接合并且经配置混合和激活粘合剂材料套件中的所述粘合剂材料。
条款7.根据条款6所述的系统，其中所述粘合剂材料套件包括多成分粘合剂化合物，所述粘合剂化合物的所述多种成分在混合时形成所述激活的粘合剂材料。
条款8.根据条款6所述的系统，其中所述粘合剂分配器设备经配置接收来自所述粘合剂制备设备的所述粘合剂材料套件，分配来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料。
条款9.根据条款8所述的系统，其中所述粘合剂制备设备或所述粘合剂分配器设备经配置将来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的分配限制到预定工作时间内。
条款10.根据条款9所述的系统，其中所述粘合剂制备设备经配置制备随后的粘合剂材料套件，以用于在由所述粘合剂分配器设备接收的先前粘合剂材料套件中的所述激活的粘合剂材料的所述工作时间到期之前，混合和激活其中的所述粘合剂材料。
条款11.根据条款8所述的系统，其中所述粘合剂制备设备或所述粘合剂分配器设备经配置关于预定工作时间监测来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的分配，并且引导所述粘合剂制备设备制备随后的粘合剂材料套件，以用于在早先发生的在由所述粘合剂分配器设备接收的先前粘合剂材料套件中的所述激活的粘合剂材料耗尽或所述激活的粘合剂材料的所述工作时间到期之前，混合和激活其中的所述粘合剂材料。
条款12.根据条款11所述的系统，其中所述粘合剂制备设备或所述粘合剂分配器设备经配置将来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的分配限制到所述激活的粘合剂材料的预定分配量内。
条款13.根据条款8所述的系统，其中所述粘合剂分配器设备经配置穿过所述安装辅助件分配来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料，并且围绕所选紧固件插入件将所述激活的粘合剂材料分配到所述插入件接收孔口中，并且经配置在分配来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的所选量之后，在所述激活的粘合剂材料上施加负压，以便使过量的激活的粘合剂材料缩回到所述粘合剂材料套件中。
条款14.根据条款13所述的系统，其中所述粘合剂材料套件包括其中具有激活的粘合剂材料的容器，并且其中所述粘合剂分配器经配置减小所述容器的体积以通过与所述容器相关联的喷嘴分配所述激活的粘合剂材料，并且经配置增大所述容器的体积，以在所述激活的粘合剂材料上施加所述负压，并且经由喷嘴将过量的激活的粘合剂材料缩回到所述容器中。
条款15.一种用于复合板紧固件插入件安装过程的自动化紧固件插入件安装系统，其包括：
粘合剂材料制备系统，其包括：
混合设备，其经配置混合和激活粘合剂材料套件中的所述粘合剂材料；以及
操纵设备，其经配置将所述粘合剂材料套件引导至所述混合设备，并且从所述混合设备引导其中具有混合和激活的粘合剂材料的所述粘合剂材料套件以进行分配。
条款16.根据条款15所述的系统，其包括控制器设备，所述控制器设备经配置引导所述操纵设备在预定工作时间到期之后回收其中具有所述混合且激活的粘合剂材料的所述粘合剂材料套件。
条款17.根据条款16所述的系统，其中所述控制器设备经配置引导所述操纵设备和所述混合设备以制备随后的粘合剂材料套件，以用于在先前的粘合剂材料套件中的所述激活的粘合剂材料的所述工作时间到期之前，混合和激活其中的所述粘合剂材料。
条款18.根据条款15所述的系统，其中所述控制器设备经配置关于预定工作时间监测来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的分配，并且引导所述操纵设备和所述混合设备以制备随后的粘合剂材料套件，以用于在早先发生的在先前粘合剂材料套件中的所述激活的粘合剂材料耗尽或所述激活的粘合剂材料的预定的工作时间到期之前，混合和激活其中的所述粘合剂材料。
条款19.根据条款18所述的系统，其中所述控制器设备经配置引导所述操纵设备在所述激活的粘合剂材料耗尽之后回收其中具有所述混合且激活的粘合剂材料的所述粘合剂材料套件。
条款20.根据条款15所述的系统，其中所述粘合剂材料套件包括多成分粘合剂化合物，所述粘合剂化合物的所述多种成分在混合时形成所述激活的粘合剂材料。
这些公开所属的领域中的技术人员将想到本文阐述的本公开的许多修改和其他方面，它们获益于在前述描述和相关附图中呈现的教导。因此，应当理解，本公开并非限于所公开的特定方面并且等价物、修改和其他方面旨在包括在随附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但它们仅在概括和描述意义上被使用而非出于限制目的。

Claims (14)

1.一种用于复合板紧固件插入件安装过程的自动化紧固件插入件安装系统，其包括：
分析设备，其经配置确定所述插入件接收孔口的配置或尺寸，所述插入件接收孔口由复合板的主表面限定并且延伸穿过所述主表面；
操纵设备，其与所述分析设备通信并且经配置响应于由所述分析设备确定的所述插入件接收孔口的所述配置或所述尺寸而选择和取回与安装辅助件接合的多个紧固件插入件中的一个，并且将所选的所述紧固件插入件插入到所述插入件接收孔口中，使得所述安装辅助件接合所述复合板的所述主表面；以及
粘合剂分配器设备，其经配置穿过由所述安装辅助件和所选的所述紧固件插入件限定的粘合剂应用孔口分配粘合剂材料，并且围绕所选的紧固件插入件将所述粘合剂材料分配到所述插入件接收孔口中，使得所述粘合剂材料与所选的所述紧固件插入件和限定所述插入件接收孔口的所述复合板相互作用，以便将所选的所述紧固件插入件固定在所述插入件接收孔口内。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述分析设备经配置确定所述插入件接收孔口是以通孔配置形成还是以盲孔配置形成，并且确定所述插入件接收孔口的横向尺寸或纵向尺寸。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述分析设备包括激光测量系统或机器视觉分析系统。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述操纵设备经配置根据所述插入件接收孔口的确定的所述配置和尺寸选择与所述安装辅助件接合的所述多个紧固件插入件中的对应一个。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述安装辅助件包括在其接合所述紧固件插入件的表面上的粘合剂材料，并且其中所述操纵设备经配置将所述多个紧固件插入件中的所选的对应一个插入到所述插入件接收孔口中，使得所述安装辅助件的所述表面接合并粘附到具有延伸穿过其中的所述插入件接收孔口的所述复合板的所述主表面，以便将所述多个紧固件插入件中的所选的对应一个支撑在所述插入件接收孔口内的期望位置处。
6.根据权利要求1所述的系统，其包括粘合剂制备设备，所述粘合剂制备设备与所述粘合剂分配器设备接合并且经配置混合和激活粘合剂材料套件中的所述粘合剂材料。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述粘合剂材料套件包括多种成分粘合剂化合物，所述粘合剂化合物的所述多种成分在混合时形成所述激活的粘合剂材料。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述粘合剂分配器设备经配置接收来自所述粘合剂制备设备的所述粘合剂材料套件，分配来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述粘合剂制备设备或所述粘合剂分配器设备经配置将来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的分配限制到预定工作时间内。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述粘合剂制备设备经配置制备随后的粘合剂材料套件，以用于在由所述粘合剂分配器设备接收的先前粘合剂材料套件中的所述激活的粘合剂材料的所述工作时间到期之前，混合和激活其中的所述粘合剂材料。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述粘合剂制备设备或所述粘合剂分配器设备经配置关于预定工作时间监测来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的分配，并且引导所述粘合剂制备设备制备随后的粘合剂材料套件，以用于在早先发生的在由所述粘合剂分配器设备接收的先前粘合剂材料套件中的所述激活的粘合剂材料耗尽或所述激活的粘合剂材料的所述工作时间到期之前，混合和激活其中的所述粘合剂材料。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述粘合剂制备设备或所述粘合剂分配器设备经配置将来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的分配限制到所述激活的粘合剂材料的预定分配量内。
13.根据权利要求8所述的系统，其中所述粘合剂分配器设备经配置穿过所述安装辅助件分配来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料，并且围绕所选的紧固件插入件将所述激活的粘合剂材料分配到所述插入件接收孔口中，并且经配置在分配来自所述粘合剂材料套件的所述激活的粘合剂材料的所选量之后，在所述激活的粘合剂材料上施加负压，以便使过量的激活的粘合剂材料缩回到所述粘合剂材料套件中。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述粘合剂材料套件包括其中具有所述激活的粘合剂材料的容器，并且其中所述粘合剂分配器经配置减小所述容器的体积以通过与所述容器相关联的喷嘴分配所述激活的粘合剂材料，并且经配置增大所述容器的所述体积，以在所述激活的粘合剂材料上施加所述负压，并且经由所述喷嘴将过量的激活的粘合剂材料缩回到所述容器中。
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