CN116062404A - 用于在制造环境中传输工件的方法和系统 - Google Patents

用于在制造环境中传输工件的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一种用于在具有多个工作单元的制造环境中将工件从初始工作单元运输至后续工作单元的方法，所述工件由支撑梁支撑。该方法包括监测初始工作单元是否存在准备移动条件并且监测后续工作单元是否存在准备接收条件。当准备移动条件和准备接收条件两者都存在时，该方法包括：将支撑梁与台架接合；以及在接合之后，将支撑梁与台架从初始工作单元移动到后续工作单元。

Description

用于在制造环境中传输工件的方法和系统
技术领域
本申请涉及结构的制造，并且更具体地，涉及用于在制造期间传输航空航天结构的方法和系统。
背景技术
在航空航天工业中制造大型结构通常需要手动处理、手动地将结构放入工作站中以及手动地将其从工作站中移出。
出现了与工作单元内(具体地，利用顶置式机械设备的工作单元中)的大型结构的正确定向和支撑相关的挑战。出现了与大型结构进出工作单元的移动相关的其他困难，更具体地，与大型结构的自动转移相关的其他困难。
US 2010/038024在其摘要中陈述：直到现在，已经通过激光将定向图案投影到蒙皮上。然后通过手将设置有粘合膜的桁条定位在蒙皮上并通过压重来固定。因此达到±3mm的精度。通过梳状模板进行精细定位。模板一个接一个地设置，压重在每个设置之后从桁条移除，从而使得桁条的手动定向成为可能。然后再次设置压重。不精确性仍然是±1.4mm。这个过程非常耗时并且不够精确。因此，建议使用具有夹持梁的台架机器人来定位桁条，台架机器人与装载单元和加热站协作。因此大大减少了花费的时间并且决定性地提高了产品的精度。
US 2010/011563在其摘要中陈述：具有第一面向基座和第二面向基座的柔性紧固机床安装在第一对轨道和第二对轨道上。基座可沿着导轨在Y轴方向上移动。设置有轨道底座，并且第二对轨道安装在轨道底座上。沿X轴方向延伸的第三对轨道安装到地板，并且轨道底座定位在第三对轨道上，使得第二基座可沿第三对轨道在X轴方向上朝向第一基座和远离第一基座移动。第一可移动托架安装在该第一基座上并且第二可移动托架被安装在该第二基座上。框架构件由第一托架和第二托架支撑，并且框架构件保持工件。第一托架和第二托架可独立地朝向和远离第一对轨道和第二对轨道移动，使得固定框架可被提升、降低和倾斜。C框架安装在第三对轨道上并且C框架能够在工件上执行加工操作。
KR 2016/0081556在其摘要中陈述：本发明涉及一种用于竖直移动和旋转工具的设备，该设备包括：一对竖直传送托架，该对竖直传送托架彼此间隔开、固定至底部并且在竖直方向上形成；竖直移动单元，竖直移动单元耦接到每个所述竖直传送托架并且在竖直方向上调节高度；以及旋转单元，耦接至每个竖直移动单元，该旋转单元形成为使得其旋转轴在互相面对的方向上以横轴为中心可旋转并且旋转轴旋转的角度是可调节的，并且该旋转单元具有允许工具耦接并固定至旋转轴的工具耦接部分。因为工具固定到旋转单元的工具耦接部分，所以可容易地竖直地调节支撑部件的工具，并且需要较少的空间，并且由于安装和固定部件的工具是可旋转的，所以工人能够以站立姿势在部件内执行操作。
因此，本领域技术人员在制造大型航空航天结构的领域中继续努力研究和开发。
发明内容
本发明公开了用于在具有多个工作单元的制造环境中将工件从初始工作单元传输至后续工作单元的方法，所述工件由支撑梁支撑。
在一个示例中，该方法包括监测初始工作单元是否存在准备移动条件。该方法进一步包括监测后续工作单元是否存在准备接收条件。当准备移动条件和准备接收条件都存在时，该方法包括使支撑梁与台架接合。在接合之后，该方法包括利用台架将支撑梁从初始工作单元移动到后续工作单元。
还公开了用于在具有多个工作单元的制造环境中将工件从初始工作单元运输至后续工作单元的系统，所述工件由支撑梁支撑。
在一个示例中，该系统包括初始工作单元传感器，该初始工作单元传感器被定位成监测初始工作单元是否存在准备移动条件。该系统还包括后续工作单元传感器，该后续工作单元传感器被定位成监测后续工作单元是否存在准备接收条件。所述系统还包括台架，所述台架配置为与所述支撑梁接合，并且一旦存在所述准备移动条件和所述准备接收条件，就将所述支撑梁从所述初始工作单元移动到所述后续工作单元。
附图说明
图1为用于在制造环境中将工件从初始工作单元传输至后续工作单元的方法的流程图；
图2是用于在制造环境中将工件从初始工作单元传输至后续工作单元的系统的立体图；
图3是图2的系统的一部分的透视图；
图4是图2的系统的一部分的透视图；
图5是图2的系统的一部分的透视图；
图6是图2的系统的一部分的透视图；
图7A是图2的系统的一部分的透视图；
图7B是图2的系统的一部分的透视图；
图8是图2的系统的一部分的透视图；
图9是图2的系统的一部分的透视图；
图10是图1的系统的控制系统的框图；
图11是用于在制造环境中将工件从初始工作单元传输至后续工作单元的方法的流程图；
图12是飞机制造和保养方法的流程图；以及
图13是飞机的示意图。
具体实施方式
以下详细描述参考示出由本公开描述的特定实施例的附图。具有不同结构和操作的其他示例不背离本公开的范围。在不同的附图中，相同的参考标号可以指代相同的特征、元件或部件。
下面提供说明性、非穷尽示例，其可以是但不一定要求保护根据本公开内容的主题。在本文中对“示例”的引用意味着结合示例描述的一个或多个特征、结构、元件、部件、特性、和/或操作步骤包括在根据本公开的主题的至少一个方面、实施例和/或实现方式中。因此，贯穿本公开，短语“实施例”、“另一实施例”、“一个或多个实施例”以及类似语言可以但不一定是指相同的实施例。进一步，表征任何一个示例的主题可以但不一定包括表征任何其他示例的主题。此外，表征任何一个示例的主题可以(但不一定)与表征任何其他示例的主题组合。
如本文所使用的，“配置为”执行指定功能的系统、装置、设备、结构、物品、元件、部件或硬件确实能够执行指定功能而没有任何改变，而不是仅具有在进一步修改之后执行指定功能的可能性。换言之，“配置为”执行指定功能的系统、装置、设备、结构、物品、元件、部件或硬件被具体地选择、创建、实施、利用、编程、和/或设计用于执行指定功能的目的。如本文所使用的，“配置为”表示系统、设备、结构、物品、元件、部件或硬件的现有特性，其使得系统、设备、结构、物品、元件、部件或硬件能够执行指定的功能而无需进一步的修改。出于本公开的目的，被描述为“配置为”执行特定功能的系统、装置、设备、结构、物品、元件、部件或硬件可以另外地或可替代地被描述为“适配为”和/或“操作用于”执行该功能。
为了本披露的目的，术语“耦接”、“联接”以及类似术语是指彼此接合、链接、紧固、附接、连接、置于连通或以其他方式相关联(例如，机械地、电气地、流体性地、光学地、电磁地)的两个或更多个元件。在不同示例中，元素可以直接或间接地相关联。作为示例，元素A可以直接与元素B相关联。作为另一示例，元素A可以例如经由另一元素C间接地与元素B相关联。将理解，并非必须表示各个所公开的元件之间的所有关联。因此，还可存在除图中描绘的那些之外的耦接。
贯穿本说明书对在此所使用的特征、优点或类似语言的引用并不意味着可以用在此所披露的示例实现的所有特征和优点应当是、或处于任何单个示例中。相反，涉及特征和优势的语言被理解为意味着结合示例描述的特定特征、优势或特性被包括在至少一个示例中。因此，在整个本公开中使用的特征、优点和类似语言的讨论可以但不一定涉及相同的示例。
系统100和方法600可以是自动化的，使得方法1000的每个步骤是基于数据929分析和从控制系统700接收的命令来自动执行的。此外，对所公开的系统100和方法1000的移动或可移动部件的任何提及可以指基于系统100内的工件50的几何形状和位置的自动移动。例如，可以自动发生移动以将工件50定位在系统100的工作单元30a内的期望位置中，以便在工作单元中对工件50的特定形状和尺寸执行工作。移动可包括沿着将工件50适当地定位在工作单元内所需的任何轴或平面的移动。
参考图1和图11，公开了一种用于在制造环境10中将工件50从初始工作单元30a运输至后续工作单元30b的方法600。制造环境10包括多个工作单元30。工件50由支撑梁110支撑。参考图5，在一个实施例中，支撑梁110包括桁架111。在另一实施例中，支撑梁110包括金属材料并且是刚性的。
工件50可通过吊架113从支撑梁110悬挂，参见图8。在一个示例中，工件50是飞机1302的机翼面板52。在另一实施例中，工件50包括复合材料325，复合材料325包括嵌入聚合物基质材料中的增强材料。
在一个示例中，方法600包括监测610初始工作单元30a是否存在准备移动条件。该监测610可以利用初始工作单元传感器185，该初始工作单元传感器定位成监测初始工作单元30a是否存在准备移动条件。初始工作单元传感器185可以感测数据并且将其与控制系统700共享以用于分析。在一个示例中，当在初始工作单元30a内对工件50的工作完成时，存在准备移动条件。
在一个示例中，监测610初始工作单元30a包括监测初始工作单元传感器185。初始工作单元传感器185可以包括运动传感器183、激光传感器181、压力传感器187、雷达设备189、RFID设备191和无线设备193中的至少一个，以确定初始工作单元30a内的人员的存在。
仍然参照图11，方法600包括监测620后续工作单元30b是否存在准备接收条件。该监测620可以利用后续工作单元传感器195，所述后续工作单元传感器被定位成监测后续工作单元30b是否存在准备接收条件。在一个示例中，当后续工作单元30b没有工件50时，存在准备接收条件。在另一实施例中，当接收指示后续工作单元30b没有工件50的信号时，存在准备接收条件。在又一实施例中，当后续工作单元30b没有工件50并且没有人员时，存在准备接收条件。
参照图11，当准备移动条件和准备接收条件都存在时，方法600包括将支撑梁110与台架(gantry，龙门架)200接合630。此外，在接合630之后，方法600包括用台架200将支撑梁110从初始工作单元30a移动640至后续工作单元30b。
在一个示例中，方法600包括在存在准备移动条件时自动地生成615指示所有人员离开初始工作单元30a的通知。该生成615可利用控制系统700来实现，控制系统700配置为分析感测到的数据并确定准备移动条件的存在。在一个实施例中，生成615所述通知包含生成615a可听通知、生成615b可视通知和生成615c无线广播中的至少一者。
在一个示例中，当接收到指示完成对初始工作单元30a内的工件50的工作的信号时，存在准备移动条件。在另一实施例中，当在初始工作单元30a内对工件50的工作完成并且初始工作单元30a没有人员时，存在准备移动条件。
在一个示例中，方法600包括在存在准备接收条件时自动地生成625指示所有人员离开后续工作单元30b的通知。生成625通知可以包括生成625a可听通知和生成625b可视通知中的至少一个。
在一个示例中，监测620后续工作单元30b包括监测激光传感器181和压力传感器187中的至少一个，以确定后续工作单元30b内的人员的存在。
参考图6，支撑梁110包括第一耦接特征122。在一个示例中，将支撑梁110与台架200接合630包括使支撑梁110上的第一耦接特征122与台架200上的第二耦接特征124接合。支撑梁110上的第一耦接特征122可以包括凸形耦接部分122a，而台架200上的第二耦接特征124可以包括凹形耦接部分124a。在另一实施例中，将支撑梁110与台架200接合630可以包括沿着竖直轴线V升高支撑梁110以与台架200接合。
将支撑梁110与台架200接合630可以包括感测台架200上的第二耦接特征124是否已经牢固地接合支撑梁110上的第一耦接特征122。在一个实施例中，将支撑梁110与台架200接合630包括使用反馈控制回路来接合。
在一个示例中，支撑梁110包括至少两个第一耦接特征122。将支撑梁110与台架200接合630可以包括将支撑梁110上的至少两个第一耦接特征122与对应于台架200上的至少两个第二耦接特征124连接632。
参考图9，台架200包括第一细长轨道构件210和与第一细长轨道构件210可移动地接合的第二细长轨道构件220。台架200还包括与第二细长轨道构件220可移动地接合的台车275。台车275与接口构件250(见图6)耦接，该接口构件配置成与第二耦接特征124接合。台车275促进工件50在整个制造环境10中的移动。
参考图2，在一个或多个示例中，多个工作单元30沿纵向制造环境轴线A布置。参见图9，第一细长轨道构件210与纵向制造环境轴线A对准。在一个实施例中，第二细长轨道构件220横向于第一细长轨道构件210并且沿着纵向制造环境轴线A相对于第一细长轨道构件210移动。
在一个实施例中，用台架200移动640支撑梁110包括仅在两个方向上移动640支撑梁110，两个方向限定大致垂直于制造环境10的竖直轴线V的平面P。移动640可自动化，使得其基于工件50的几何形状和工作单元(示例30a)的参数来定位支撑梁110。
方法600可进一步包括：一旦支撑梁110处于后续工作单元30b中，将支撑梁110定位645至第一框架组件140和第二框架组件160上。参照图4，在一个示例中，第一框架组件140与第二框架组件160间隔开距离D。在一个示例中，距离D可以是至少约1米。距离D可以是至少约2米。在另一实施例中，距离D可为至少约3米。
参照图4，支撑梁110沿纵向支撑梁轴线L伸长并且包括第一端部112和与第一端部112纵向相对的第二端部114。支撑梁110还包括靠近第一端部112的第一梁侧分度特征120和靠近第二端部114的第二梁侧分度特征130，参见图7A。
在一个实施例中，第一框架组件140包括第一基部142、限定第一竖直轴线V1的第一立管部144以及第一托架146。第一托架146连接至第一立管部144并可相对于第一立管部144沿第一竖直轴线V1移动。在一个示例中，第一托架146包括第一框架侧分度特征148，该第一框架侧分度特征配置为与第一梁侧分度特征120接合。
参照图4，第二框架组件160包括第二基部162、限定第二竖直轴线V2的第二立管部164以及第二托架166。第二托架166连接到第二立管部164并可相对于第二立管部164沿着第二竖直轴线V2移动。在一个实施例中，第二托架166包括第二框架侧分度特征168，该第二框架侧分度特征配置为与第二梁侧分度特征130接合。
参照图4，在一个实施例中，第一框架组件140的第一基部142固定地连接到下方地板60(例如，工厂地板)。此外，第二框架组件160的第二基部162固定地连接至下方地板60(例如，工厂地板)。在另一实施例中，第一框架组件140的第一基部142和第二框架组件160的第二基部162两者固定地连接到下方地板60。
参考图7B，在一个实施例中，第一梁侧分度特征120包括第一凸形分度特征121，并且第一框架侧分度特征148包括第一凹形分度特征149，该第一凹形分度特征的尺寸和形状被设定成紧密地接纳第一凸形分度特征121。将支撑梁110定位645a到第一框架组件140上包括将第一凸形分度特征121插入到第一凹形分度特征149中。
参考图7A，在一个实施例中，第二梁侧分度特征130包括第二凸形分度特征131，并且第二框架侧分度特征168包括第二凹形分度特征171，该第二凹形分度特征的尺寸和形状被设定成紧密地接纳第二凸形分度特征131。在一个实施例中，将支撑梁110定位645b到第二框架组件160上包括将第二凸形分度特征131插入第二凹形分度特征171中。
参考图7B，在一个实施例中，第一凸形分度特征121包括第一球形构件123，并且第一凹形分度特征149包括第一凹槽构件151。参考图7A，第二凸形分度特征131包括第二球形构件133，并且第二凹形分度特征171包括第二凹槽构件173。
在一个示例中，在存在准备移动条件时自动地，方法600包括启动670人员锁定400，以阻止人员进入初始工作单元30a。启动670可以是自动化的，使得其经由来自控制系统700的命令发生。在一个或多个示例中，方法600包括在存在准备接收条件时自动地启动670人员锁定400以阻止人员进入后续工作单元30b。
参考图11，在一个或多个示例中，方法600还包括：监测610a后续工作单元30b是否存在第二准备移动条件；以及监测620a另一后续工作单元30b是否存在第二准备接收条件。在一个示例中，监测610a和监测620a包括分别用初始工作单元传感器185和后续工作单元传感器195进行感测。
在一个实施例中，当第二准备移动条件和第二准备接收条件都存在时，方法600包括将支撑梁110与台架200接合630。方法600还包括：在接合630之后，将支撑梁110与台架200一起从后续工作单元30b移动640到另一后续工作单元30b。
参考图11，一旦完成制造环境10内对工件50的所有工作，方法可包括将工件50与支撑梁110分离650。在分离650之后，工件50可以被定位用于进一步加工。
参考图11，方法600可进一步包括在支撑梁110上支撑660第二工件50’。第二工件50’可包括复合材料325，复合材料325包括嵌入聚合物基体材料中的增强材料。第二工件50’可通过吊架113从支撑梁110悬挂，参见图8。
在一个示例中，多个工作单元30包括修整单元40a、打磨单元40b、洗涤单元40c、非破坏性检查单元40d、涂漆单元40e和钻孔单元40f以及组装单元40g中的至少一个。工件50可以经由台架200和控制系统700在多个工作单元30中的每个工作单元之间自动移动。
在一个示例中，方法600包括监测610初始工作单元30a是否存在准备移动条件，其中当在初始工作单元30a内对工件50的工作完成并且初始工作单元30a没有人员时，存在准备移动条件。
方法600还包括监测620后续工作单元30b是否存在准备接收条件，其中当后续工作单元30b没有工件50并且没有人员时，存在准备接收条件。一旦存在准备移动条件和准备接收条件，则位于初始工作单元30a中的工件50被授权从初始工作单元30a移动到后续工作单元30b。
方法600还包括：当准备移动条件和准备接收条件都存在时，将支撑梁110上的第一耦接特征122与台架200上的第二耦接特征124连接632。在连接632之后，方法600包括用台架200将支撑梁110从初始工作单元30a移动640到后续工作单元30b。
在一个示例中，移动640包括仅在两个方向上移动支撑梁110，该两个方向限定大致垂直于制造环境10的竖直轴线V的平面P。
参照图2，公开了一种用于在制造环境100中将工件50从初始工作单元30a传输至后续工作单元30b的系统100。制造环境10包括多个工作单元30。工件50由支撑梁110支撑。在一个示例中，支撑梁110包括桁架111。支撑梁110可以包括金属材料并且还可以是刚性的。在一个实施例中，工件50通过吊架113从支撑梁110悬挂，参见图8。
参考图10，在一个或多个示例中，系统100包括控制系统700。控制系统700包括计算机900。计算机900可以利用一个或多个数字控制程序910来引导工件50在多个工作单元30的工作单元内或者在多个工作单元30之间的移动。控制系统700可以利用基于监测控制和数据采集(SCADA)的控制器920来指导移动和促进数据分析。
系统100包括初始工作单元传感器185，该初始工作单元传感器被定位成监测初始工作单元30a的存在准备移动条件，参见图2。初始工作单元传感器185可包括运动传感器183、激光传感器181、压力传感器187、雷达设备189、RFID设备191和无线设备193中的至少一者。初始工作单元传感器185可以操作性地与控制系统700相关联，使得感测到的数据被传送到控制系统700以用于分析和促进系统100内的移动。
参照图2，系统100包括后续工作单元传感器195，该后续工作单元传感器被定位成监控后续工作单元30b是否存在准备接收条件。后续工作单元传感器195可包含运动传感器183、激光传感器181、压力传感器187、雷达装置189、RFID设备191和无线设备193中的至少一者。后续工作单元传感器195可以与控制系统700操作地相关联，使得感测到的数据被传送到控制系统700以用于分析和促进系统100内的移动。
参考图9，系统100包括台架200，该台架构造成与支撑梁110接合并且一旦存在准备移动条件和准备接收条件两者，就将支撑梁110从初始工作单元30a移动到后续工作单元30b。
参照图4，在一个示例中，系统100的支撑梁110包括第一耦接特征122，并且台架200包括第二耦接特征124，参见图6。台架通过将第一耦接特征122与第二耦接特征124接合而与支撑梁110接合。支撑梁110上的第一耦接特征122可以包括凸形耦接部分122a，而台架200上的第二耦接特征124可以包括凹形耦接部分124a。
参考图9，在一个或多个示例中，台架200包括第一细长轨道构件210和与第一细长轨道构件210可移动地接合的第二细长轨道构件220。系统100进一步包括与第二细长轨道构件220可移动地接合的台车275。在一个示例中，台架200构造成仅在两个方向上移动支撑梁110，所述两个方向限定大致垂直于制造环境10的竖直轴线V的平面P。
参考图2，在一个或多个示例中，系统100的多个工作单元30沿着纵向制造环境轴线A布置。此外，第一细长轨道构件210(图9)与纵向制造环境轴线A对准。在一个或多个实施例中，第二细长轨道构件220横向于第一细长轨道构件210并且沿着纵向制造环境轴线A相对于第一细长轨道构件210移动。
本文公开的主题的示例可在如图12所示的飞机制造和维修方法1200和如图13所示的飞机1302的背景下描述。在预生产过程中，维修方法1200可包括飞机1302的规划和设计(方框1204)以及材料采购(方框1206)。在生产期间，可进行飞机1302的部件和子组件制造(方框1208)和系统集成(方框1210)。此后，飞机1302可经历认证和交付(方框1212)以投入使用(方框1214)。在使用中，飞机1302可被安排进行日常维护和保养(方框1216)。日常维护和保养可包括飞机1302的一个或多个系统的修改、重新配置、翻新等。
维修方法1200的每个过程可由系统集成商、第三方和/或运营商(例如，客户)执行或实施。为了本说明书的目的，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销售商、分包商和供应商；以及操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
如图13所示，通过维修方法1200生产的飞机1302可包括机身1318，具有多个高级系统1320和内部1322。高级系统1320的实施例包括推进系统1324、电气系统1326、液压系统1328和环境系统1330中的一个或多个。可以包括任何数量的其他系统。尽管示出了航空航天示例，但是本文所公开的原理可应用于其他行业，诸如汽车行业。因此，除了飞机1302之外，本文公开的原理可应用于其它交通工具，例如，陆地交通工具、海上交通工具、太空交通工具等。
在制造和维修方法1200的任何一个或多个阶段期间，可采用所公开的用于在制造环境中支撑工件的系统和方法。例如，对应于部件和子组件制造(框1208)的部件或子组件可以类似于飞机1302在使用(框1214)时生产的部件或子组件的方式制作或制造，诸如通过采用所公开的用于在制造环境10中支撑工件50的系统和方法。此外，可在生产阶段期间(即，在生产阶段期间)利用所揭示用于在制造环境中支撑工件的系统和方法的一或多个实施例。部件和子组件制造(框1208)以及系统集成(框1210)，例如，通过显著加快飞机1302的组装或降低飞机1302的成本。类似地，例如但不限于在飞机1302投入使用时(框1214)和/或在维护和保养期间(框1216)，可利用所公开的用于在制造环境中支撑工件的系统和方法的一个或多个示例。
在飞机的背景下描述了用于在制造环境中支撑工件的所公开的系统和方法。然而，本领域普通技术人员将容易认识到，所公开的用于在制造环境中支撑工件的系统和方法可用于各种应用。例如，所公开的用于在制造环境中支撑工件的系统和方法可实施在各种类型的交通工具中，包括例如直升机、水上工具、客船、汽车等。
尽管已经示出和描述了所公开的用于在制造环境中支撑工件的系统和方法的各种实施例，但本领域技术人员在阅读说明书时可以想到修改。本申请包括这样的修改并且仅由权利要求的范围限制。
本发明还包括以下实施例。
在第一示例中，公开了一种用于在制造环境中将工件从初始工作单元运输至后续工作单元的方法，其中所述方法包括多个工作单元，所述工件由支撑梁支撑，所述方法包括：
监测初始工作单元的准备移动条件的存在；
监测后续工作单元的准备接收条件的存在；
当所述准备移动条件和所述准备接收条件都存在时，使所述支撑梁与台架接合；以及
在所述接合之后，利用所述台架将所述支撑梁从所述初始工作单元移动到所述后续工作单元。
在根据本发明的方法的实施例中，当对初始工作单元内的工件的工作完成时，存在准备移动条件。
在根据先前实施例的细节描述中，该方法进一步包括在存在准备移动条件时，自动地生成指示所有人员离开初始工作单元的通知。
在根据前述实施例的进一步详细说明中，生成通知包括生成可听通知、生成可视通知和生成无线广播中的至少一个。
在根据本发明的方法的实施方式中，当接收表示在初始工作单元内的工件上的工作完成的信号时，存在准备移动条件。
在根据本发明的方法的实施方式中，当对初始工作单元内的工件的工作完成并且初始工作单元没有人员时，存在准备移动条件。
在根据本发明的方法的实施方式中，监测初始工作单元包括监测运动传感器、激光传感器、压力传感器、雷达设备、RFID设备以及无线设备中的至少一个，以确定初始工作单元内的人员的存在。
在根据本发明的方法的实施例中，当后续工作单元没有工件时，存在准备接收条件。
在根据先前实施例的细节描述中，该方法进一步包括在存在准备接收条件时，自动地生成指示所有人员离开后续工作单元的通知。
在根据前述实施例的进一步详细说明中，生成通知包括生成可听通知和生成可视通知中的至少一个。
在根据本发明的方法的实施例中，当接收指示后续工作单元没有工件的信号时，存在准备接收条件。
在根据本发明的方法的实施例中，当后续工作单元没有工件并且没有人员时，存在准备接收条件。
在根据本发明的方法的实施例中，监测后续工作单元包括监测激光传感器和压力传感器中的至少一个，以确定后续工作单元内人员的存在。
在根据本发明的方法的实施例中，该支撑梁包括第一耦接特征，并且其中，使所述支撑梁与所述台架接合包括使所述支撑梁上的第一耦接特征与所述台架上的第二耦接特征接合。
在根据前述实施例的详细说明中，支撑梁上的第一耦接特征包括凸形耦接部分，而台架上的第二耦接特征包括凹形耦接部分。
在根据先前实施例的详细描述中，将支撑梁与台架接合包括感测台架上的第二耦接特征是否已经牢固地接合支撑梁上的第一耦接特征。
在根据前述实施例的详细说明中，将支撑梁与台架接合包括使用反馈控制回路接合。
在根据本发明的方法的实施例中，该支撑梁包括第一耦接特征中的至少两个，并且其中，使所述支撑梁与所述台架接合包括使所述支撑梁上的所述第一耦接特征中的至少两个与所述台架上的第二耦接特征中的至少两个接合。
在根据本发明的方法的实施例中，台架包括第一细长轨道构件、与第一细长轨道构件可移动地接合的第二细长轨道构件、以及与第二细长轨道构件可移动地接合的台车。
在根据先前实施方式的细节描述中，多个工作单元沿着纵向制造环境轴线布置，并且其中，所述第一细长轨道构件与所述纵向制造环境轴线对准。
在根据前述实施方式的进一步细节描述中，第二细长轨道构件横向于第一细长轨道构件并且沿着纵向制造环境轴线相对于第一细长轨道构件移动。
在根据本发明的方法的实施例中，利用所述台架移动所述支撑梁包括：仅在两个方向上移动所述支撑梁，所述两个方向限定大致垂直于所述制造环境的竖直轴线的平面。
在根据先前实施例的详细说明中，将支撑梁与台架接合包括沿竖直轴线升高支撑梁以与台架接合。
在根据本发明的方法的实施例中，所述方法还包括：一旦支撑梁位于后续工作单元中，就将支撑梁定位到第一框架组件和第二框架组件上。
在根据前述实施例的详细说明中，第一框架组件与第二框架组件间隔开一距离，并且其中，所述距离为至少约2米。
在根据前述实施例的详细说明中，支撑梁沿纵向支撑梁轴线伸长并且包括第一端部和与第一端部纵向相对的第二端部，支撑梁包括靠近第一端部的第一梁侧分度特征和靠近第二端部的第二梁侧分度特征，第一框架组件包括第一基部、限定第一竖直轴线的第一立管部以及第一托架，第一托架连接至第一立管部并可相对于第一立管部沿第一竖直轴线移动，其中所述第一托架包括第一框架侧分度特征，所述第一框架侧分度特征构造成与所述第一梁侧分度特征接合，并且所述第二框架组件包括第二基部、限定第二竖直轴线的第二立管部以及第二托架，所述第二托架连接至所述第二立管部并且能够沿所述第二竖直轴线相对于所述第二立管部移动，其中所述第二托架包括第二框架侧分度特征，所述第二框架侧分度特征被配置为与所述第二梁侧分度特征接合。
在前述实施例的详细说明中，该第一梁侧分度特征包括第一凸形分度特征，该第一框架侧分度特征包括第一凹形分度特征，该第一凹形分度特征的大小和形状被设定成紧密地接收该第一凸形分度特征，将该支撑梁定位到该第一框架组件上包括：将该第一凸形分度特征插入该第一凹形分度特征中，该第二梁侧分度特征包括第二凸形分度特征，该第二框架侧分度特征包括第二凹形分度特征，该第二凹形分度特征的大小和形状被设定成紧密地接收该第二凸形分度特征，并且将该支撑梁定位到该第二框架组件上包括：将该第二凸形分度特征插入该第二凹形分度特征中。
在根据前述实施例的进一步详细说明中，该第一凸形分度特征包括第一球形构件，该第一凹形分度特征包括第一凹槽构件，该第二凸形分度特征包括第二球形构件，并且该第二凹形分度特征包括第二凹槽构件。
在根据本发明的方法的实施例中，所述方法还包括：在存在所述准备移动条件的情况下，自动地启动人员锁定，以阻止人员进入所述初始工作单元。
在根据本发明的方法的实施方式中，该方法进一步包括，在存在准备接收条件的情况下，自动地启动人员锁定以阻止人员进入后续工作单元。
在根据本发明的方法的实施方式中，该方法进一步包括监测后续工作单元的存在第二准备移动条件，监测另一后续工作单元的存在第二准备接收条件，并且当存在第二准备移动条件和第二准备接收条件两者时，将支撑梁与台架接合，并且在接合之后，将支撑梁与台架从后续工作单元移动到另一后续工作单元。
在根据本发明的方法的实施例中，所述方法还包括：一旦完成在所述制造环境内对所述工件的所有工作，就将所述工件与所述支撑梁分离。
在根据先前实施例的细节中，该方法进一步包括将第二工件支撑在支撑梁上。
在根据本发明的方法的实施例中，所述多个工作单元包括修整单元、打磨单元、洗涤单元、无损检验单元、涂漆单元和钻孔单元以及组装单元中的至少一个。
在根据本发明的方法的实施例中，所述多个工作单元包括修整单元、打磨单元、洗涤单元、无损检验单元、涂漆单元和钻孔单元以及组装单元。
在根据本发明的方法的实施例中，工件是飞机的机翼面板。
在根据本发明的方法的实施方式中，工件包括复合材料，复合材料包括嵌入聚合物基质材料中的增强材料。
在根据本发明的方法的实施方式中，工件通过吊架从支撑梁悬挂。
在根据本发明的方法的实施例中，该支撑梁包括桁架。
在根据本发明的方法的实施例中，该支撑梁包括一种金属材料并且是刚性的。
在第二示例中，公开了一种用于在制造环境中将工件从初始工作单元传输至后续工作单元的方法，所述方法包括多个工作单元，所述工件由支撑梁支撑，所述方法包括：
监测初始工作单元是否存在准备移动条件，其中当对所述初始工作单元内的所述工件的工作完成并且所述初始工作单元没有人员时，存在所述准备移动条件；
监测后续工作单元是否存在准备接收条件，其中，当所述后续工作单元没有工件并且没有人员时，存在所述准备接收条件；当所述准备移动条件和所述准备接收条件都存在时，使所述支撑梁上的第一耦接特征与台架上的第二耦接特征接合；以及
在将所述支撑梁上的所述第一耦接特征与所述台架上的所述第二耦接特征接合之后，利用所述台架将所述支撑梁从所述初始工作单元移动到所述后续工作单元。
在根据本发明的方法的实施例中，该移动包括使该支撑横梁仅在两个方向上移动，该两个方向限定了总体上垂直于该制造环境的竖直轴线的平面。
在实施例中，公开了一种用于在包括多个工作单元的制造环境中将工件从初始工作单元传输至后续工作单元的系统，所述工件由支撑梁支撑，所述系统包括：
初始工作单元传感器，所述初始工作单元传感器定位成监测所述初始工作单元是否存在准备移动条件；
后续工作单元传感器，所述后续工作单元传感器定位成监测所述后续工作单元是否存在准备接收条件；以及
台架，所述台架构造成与所述支撑梁接合，并且一旦存在所述准备移动条件和所述准备接收条件，就将所述支撑梁从所述初始工作单元移动到所述后续工作单元。
在根据本发明的系统的一个实施例中，初始工作单元传感器包括运动传感器、激光传感器、压力传感器、雷达设备、RFID设备以及无线设备中的至少一个。
在根据本发明的系统的一个实施例中，后续工作单元传感器包括运动传感器、激光传感器、压力传感器、雷达设备、RFID设备以及无线设备中的至少一个。
在根据本发明的系统的实施方式中，支撑梁包括第一耦接特征，并且台架包括第二耦接特征，并且其中所述台架通过将所述第一耦接特征与所述第二耦接特征接合而与所述支撑梁接合。
在根据本发明的系统的实施例中，台架包括第一细长轨道构件、与第一细长轨道构件可移动地接合的第二细长轨道构件、以及与第二细长轨道构件可移动地接合的台车。
在根据系统的先前实施例的细节描述中，多个工作单元沿着纵向制造环境轴线布置，并且其中，所述第一细长轨道构件与所述纵向制造环境轴线对准。
在根据系统的先前实施例的进一步细节描述中，第二细长轨道构件横向于第一细长轨道构件并且沿着纵向制造环境轴线相对于第一细长轨道构件移动。
在根据本发明的系统的实施方式中，台架构造成仅在两个方向上移动支撑梁，该两个方向限定大致垂直于制造环境的竖直轴线的平面。

Claims (15)

1.一种用于在包括多个工作单元的制造环境中将工件从初始工作单元传输至后续工作单元的方法，所述工件由支撑梁支撑，所述方法包括：
监测(610)所述初始工作单元是否存在准备移动条件；
监测(620)所述后续工作单元是否存在准备接收条件；
当所述准备移动条件和所述准备接收条件都存在时，使所述支撑梁与台架接合(630)；以及
在所述接合之后，利用所述台架将所述支撑梁从所述初始工作单元移动(640)到所述后续工作单元；
其中，当所述初始工作单元内的所述工件上的工作完成时，存在所述准备移动条件，并且所述方法进一步包括：当存在所述准备移动条件时，自动地生成(615)指示所有人员离开所述初始工作单元的通知；或
其中，当所述初始工作单元内的所述工件上的工作完成并且所述初始工作单元没有人员时，存在所述准备移动条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，监测(610)所述初始工作单元包括监测运动传感器、激光传感器、压力传感器、雷达设备、RFID设备以及无线设备中的至少一个，以确定所述初始工作单元内是否存在人员；和/或其中，监测(615)所述后续工作单元包括监测激光传感器和压力传感器中的至少一个，以确定所述后续工作单元内是否存在人员；和/或其中，生成所述通知包括生成(615a)可听通知、生成(615b)可视通知和生成(615c)无线广播中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述准备接收条件是在以下情况下存在：
所述后续工作单元没有工件，并且可选地进一步包括：在存在所述准备接收条件时，自动地生成(625)指示所有人员离开所述后续工作单元的通知，并且其中，进一步可选地，生成(625)通知包括生成可听通知(625a)和生成(625b)视觉通知中的至少一个；或
接收指示所述后续工作单元没有工件的信号；或
所述后续工作单元没有工件并且没有人员。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑梁包括第一耦接特征，并且其中，使所述支撑梁与所述台架接合(630)包括使所述支撑梁上的所述第一耦接特征与所述台架上的第二耦接特征接合，并且可选地，其中：
所述支撑梁上的所述第一耦接特征包括凸形耦接部分，并且所述台架上的所述第二耦接特征包括凹形耦接部分；和/或
使所述支撑梁与所述台架接合(630)包括：感测所述台架上的所述第二耦接特征是否已经牢固地接合所述支撑梁上的所述第一耦接特征；和/或
使所述支撑梁与所述台架接合(630)包括使用反馈控制回路接合。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑梁包括第一耦接特征中的至少两个第一耦接特征，并且其中，所述支撑梁与所述台架的接合(630)包括使所述支撑梁上的所述第一耦接特征中的所述至少两个第一耦接特征与所述台架上的第二耦接特征中的至少两个第二耦接特征连接(632)；和/或
其中，所述台架包括第一细长轨道构件、与所述第一细长轨道构件可移动地接合的第二细长轨道构件以及与所述第二细长轨道构件可移动地接合的台车，并且可选地，其中，所述多个工作单元沿着纵向制造环境轴线布置，并且其中，所述第一细长轨道构件与所述纵向制造环境轴线对准，并且进一步可选地，其中，所述第二细长轨道构件横向于所述第一细长轨道构件并且沿着所述纵向制造环境轴线相对于所述第一细长轨道构件移动。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，利用所述台架移动(640)所述支撑梁包括：仅在两个方向上移动(640)所述支撑梁，所述两个方向限定与所述制造环境的竖直轴线大致垂直的平面，并且可选地，其中，使所述支撑梁与所述台架接合(630)包括：沿着所述竖直轴线升高所述支撑梁以与所述台架接合。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，一旦所述支撑梁位于所述后续工作单元中，就将所述支撑梁定位(645)到第一框架组件和第二框架组件上，并且优选地：
其中，所述第一框架组件与所述第二框架组件间隔一距离，并且其中，所述距离为至少约2米；和/或
其中，所述支撑梁沿纵向支撑梁轴线伸长并包括第一端部和与所述第一端部纵向相对的第二端部，所述支撑梁包括靠近所述第一端部的第一梁侧分度特征和靠近所述第二端部的第二梁侧分度特征，所述第一框架组件包括第一基部、限定第一竖直轴线的第一立管部和第一托架，所述第一托架连接至所述第一立管部并能沿所述第一竖直轴线相对于所述第一立管部移动，其中，所述第一托架包括第一框架侧分度特征，所述第一框架侧分度特征构造成与所述第一梁侧分度特征接合，并且所述第二框架组件包括第二基部、限定第二竖直轴线的第二立管部以及第二托架，所述第二托架连接至所述第二立管部并且能沿所述第二竖直轴线相对于所述第二立管部移动，其中，所述第二托架包括第二框架侧分度特征，该第二框架侧分度特征配置为与所述第二梁侧分度特征接合，并且任选地，其中，所述第一梁侧分度特征包括第一凸形分度特征，所述第一框架侧分度特征包括第一凹形分度特征，所述第一凹形分度特征的大小和形状设定成紧密地接收所述第一凸形分度特征，将所述支撑梁定位到所述第一框架组件上包括：将所述第一凸形分度特征插入到所述第一凹形分度特征中，所述第二梁侧分度特征包括第二凸形分度特征，所述第二框架侧分度特征包括第二凹形分度特征，所述第二凹形分度特征的大小和形状设定成紧密地接收所述第二凸形分度特征，并且将所述支撑梁定位到所述第二框架组件上包括：将所述第二凸形分度特征插入到所述第二凹形分度特征中，并且进一步可选地，其中，所述第一凸形分度特征包括第一球形构件，所述第一凹形分度特征包括第一凹槽构件，所述第二凸形分度特征包括第二球形构件，并且所述第二凹形分度特征包括第二凹槽构件。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在存在所述准备移动条件时，自动地启动(670)人员锁定，以阻止人员进入所述初始工作单元；和/或
在存在所述准备接收条件时，自动地启动(670)人员锁定，以阻止人员进入所述后续工作单元。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
监测(610a)所述后续工作单元是否存在第二准备移动条件；
监测(620a)另一后续工作单元是否存在第二准备接收条件；
当所述第二准备移动条件和所述第二准备接收条件都存在时，使所述支撑梁与所述台架接合(630)；以及
在接合(630)之后，利用所述台架将所述支撑梁从所述后续工作单元移动(640)至所述另一后续工作单元，
和/或，进一步包括一旦完成在制造环境内对所述工件的所有工作，将所述工件从所述支撑梁分离(650)；以及可选地，进一步包括在所述支撑梁上支撑第二工件。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个工作单元包括修整单元、打磨单元、洗涤单元、无损检测单元、涂漆单元和钻孔单元以及组装单元中的至少一个，并且优选地，其中，所述多个工作单元包括修整单元、打磨单元、洗涤单元、无损检测单元、涂漆单元和钻孔单元以及组装单元。
11.根据权利要求1所述的方法：
其中，工件：
是飞机的机翼面板；和/或
包括复合材料，该复合材料包括嵌入聚合物基体材料中的增强材料；和/或
通过吊架从所述支撑梁悬挂；
和/或
其中，所述支撑梁包括桁架和/或包括金属材料并且是刚性的。
12.根据权利要求1所述的方法：
其中，当对所述初始工作单元内的所述工件的工作完成并且所述初始工作单元没有人员时，存在所述准备移动条件；
其中，当所述后续工作单元没有工件并且没有人员时，存在所述准备接收条件；
包括当所述准备移动条件和所述准备接收条件两者存在时，使所述支撑梁上的第一耦接特征与台架上的第二耦接特征连接(632)；以及
包括：在使所述支撑梁上的所述第一耦接特征与所述台架上的所述第二耦接特征连接(632)之后，利用所述台架将所述支撑梁从所述初始工作单元移动(640)到所述后续工作单元；以及
任选地，其中，所述移动(640)包括仅在两个方向上移动所述支撑梁，所述两个方向限定了与制造环境的竖直轴线总体上垂直的平面。
13.一种用于在包括多个工作单元(30)的制造环境(10)中将工件(50)从初始工作单元(30a)传输至后续工作单元(30b)的系统(100)，所述工件(50)由支撑梁(110)支撑，所述系统包括：
初始工作单元传感器(185)，定位成监测所述初始工作单元(30a)是否存在准备移动条件；
后续工作单元传感器(195)，定位成监测所述后续工作单元是否存在准备接收条件；以及
台架(200)，配置为与所述支撑梁(110)接合，并且一旦存在所述准备移动条和所述准备接收条件两者，就将所述支撑梁(110)从所述初始工作单元(30a)移动到所述后续工作单元(30b)。
14.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述初始工作单元传感器(185)包括运动传感器(183)、激光传感器(181)、压力传感器(187)、雷达设备(189)、RFID设备(191)和无线设备(193)中的至少一个；和/或
所述后续工作单元传感器(195)包括运动传感器(183)、激光传感器(181)、压力传感器(187)、雷达设备(189)、RFID设备(191)和无线设备(193)中的至少一个；和/或
所述支撑梁(110)包括第一耦接特征(122)，并且所述台架(200)包括第二耦接特征(124)，并且其中，所述台架(200)通过使所述第一耦接特征(122)与所述第二耦接特征(124)接合而与所述支撑梁(110)接合；和/或
所述台架(200)配置为仅在两个方向上移动所述支撑梁(110)，所述两个方向限定与制造环境的竖直轴线(V)大致垂直的平面(P)。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述台架(200)包括：
第一细长轨道构件(210)；
第二细长轨道构件(220)，与所述第一细长轨道构件(210)可移动地接合；以及
台车(275)，与所述第二细长轨道构件(220)可移动地接合；以及
任选地，其中，所述多个工作单元(30)沿着纵向制造环境轴线(A)布置，并且其中，所述第一细长轨道构件(210)与所述纵向制造环境轴线(A)对准，并且
进一步可选地，其中，所述第二细长轨道构件(220)横向于所述第一细长轨道构件(210)并且沿着所述纵向制造环境轴线(A)相对于所述第一细长轨道构件(210)移动。
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