JP2022080863A - ラインで組み立てられる胴体セグメントのための輪郭強化 - Google Patents
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Abstract
【課題】航空機の胴体の一区分を組み立てるためのシステム及び方法が提供される。【解決手段】航空機の胴体のハーフバレル区分24を軌道110-1、110-2に沿って処理方向に送ることと、ハーフバレル区分24の一部分の所望の輪郭361を決定するために、ハーフバレル区分24の関連付けられたインデキシング特徴を利用することと、ハーフバレル区分24の輪郭が、所望の輪郭361の許容誤差の範囲外にあるときには、インナモールドライン128を強化する構成要素、及びアウタモールドライン126を強化する構成要素を用いて、ハーフバレル区分24上で所望の輪郭361を強化することと、を含む。【選択図】図3
Description
本開示は、製造分野に関し、具体的には、航空機の胴体区分の作製に関する。
機体は、航空機の機械的構造を定める。機体は、所望の構造的特性をもたらす複数の構成要素で作製される。例えば、航空機の胴体のための機体の一部分は、設計パラメータに従って、(例えば、コボンディング(co-bonding)、コキュア(co-curing)、又はファスナを介して)機械的に結合されたフレーム、外板、及びストリンガを含みうる。現在の実務では、機体の構成要素は、工場のフロアの所定のセル内で作製されて、組み立てられる。例えば、航空機の外板は、1のセルで組み立てて、その後、新しいセルへと移送することができ、そこでは、フレームが外板に取り付けられて完全なバレル区分が形成され、その後、新しいセルへと移送される。
先に述べた作製プロセスは信頼性が高いが、構成要素の特定の部分での作業が、予期されていたよりも遅く完了したときには、遅延が生じる。例えば、胴体区部の特定の部分が、フレームの取付のために予期されるよりも長く掛かる場合には、胴体区分全体が、遅延している作業が全て完了するまで、そのセルに留まることになる。完全なバレル部が次のセルに進められるまで、製造システム全体が遅延する。上記工程の間、重いツールが、そのセルで構成要素の所望のロフト(loft)/輪郭を維持するために維持される。
従って、先に検討した問題のうちの少なくとも幾つか、及び他の想定される問題に考慮した方法及び装置を有していることが望ましいであろう。
米国特許出願公開第2019/317482号の要約には、以下のように記載されている。即ち、「製造設備からワークピースを分離するためのフレイアセンブリは、水平ビームアセンブリと、一対の垂直ビームアセンブリとを有する。水平ビームアセンブリは、水平駆動モータを有する水平ビームを含む。各垂直ビームアセンブリは、水平駆動モータに動作可能に係合した垂直ビームを含み、垂直駆動モータに動作可能に係合したワークピース取り付けアセンブリを有する。ワークピース取り付けアセンブリは、ワークピースに取り付け可能な取り付け機構を有する。水平駆動モータ及び垂直駆動モータは、垂直ビームを水平駆動軸に沿って互いに離れるように動かす一方で、各ワークピース取り付けアセンブリを垂直駆動軸に沿って同時に動かし、水平ビームの中央支持体がワークピース頂部を製造設備に接触させて維持する間、取り付け機構に製造設備からワークピース側部を引き離させるという形で、動作可能である。」
米国特許出願公開第2019/084663号の要約には、以下のように記載されている。即ち、「航空機の部品上で輪郭を強化するためのシステム及び方法が提供される。1つの実施形態は、航空機の部品上で輪郭を強化するための方法である。本方法は、セグメント化されたリング部分を、航空機外板部分に着脱可能に取り付けることと、ストリンガを外板部分に取り付けて外板アセンブリを作製することと、輪郭を定める支持構造に外板アセンブリを配置することと、外板アセンブリにフレームを固定してパネルを作製することと、を含む。本方法はまた、パネルにスプレッダ部を着脱可能に取付け、パネルを除去する前にブレースの組立を完了することと、ブレースが輪郭を強化する間パネルを移送することと、ブレースが輪郭を強化する間、ブレースを他のパネルのためのブレースに取り付けて航空機の胴体のバレル区分を形成することと、バレル部が形成された後に、バレル部からブレースを除去することと、を含む。」
米国特許出願公開第2010/006202号の要約には、以下のように記載されている。即ち、「本発明は、特に航空機の分野のための、大面積繊維複合材構成要素を製造するための装置及び方法を提供し、当該装置及び方法は、所定の成形要素と、所定の成形要素の上又は当該要素の中に、少なくとも1つの繊維シートを所定のように重ねるための制御可能な積層デバイスと、所定の成形要素及び積層デバイスを、所定の回転角だけ互いに対して所定のように回転させるための制御可能な回転デバイスと、積層デバイス及び回転デバイスにそれらの制御のために接続された中央制御デバイスと、を含む。」
独国特許出願公開第712525号は航空機のシェル部分を構築するための締め付け装置に言及している。
本明細書に記載の実施形態は、作製中に胴体のハーフバレル区分のための輪郭強化を促進する組立ライン技術を提供する。具体的には、組立ラインにある定常型のアーチが、ハーフバレル区分に接触して所望の断面の輪郭を強化し、このことにより、ハーフバレル区分での作業の実施が促進される。
本開示の一態様によれば、航空機の胴体の一区分を組み立てる方法は、
胴体のハーフバレル区分を軌道に沿って処理方向にパルス単位で送ることと、
ハーフバレル区分の一部分の所望の輪郭を決定するために、ハーフバレル区分と関連付けられたインデキシング特徴を利用することと、
ハーフバレル区分の輪郭が、所望の輪郭の許容誤差の範囲外にあるときには、インナモールドラインを強化する構成要素、及びアウタモールドラインを強化する構成要素を用いて、ハーフバレル区分上に所望の輪郭を強化することと、
を含む。
胴体のハーフバレル区分を軌道に沿って処理方向にパルス単位で送ることと、
ハーフバレル区分の一部分の所望の輪郭を決定するために、ハーフバレル区分と関連付けられたインデキシング特徴を利用することと、
ハーフバレル区分の輪郭が、所望の輪郭の許容誤差の範囲外にあるときには、インナモールドラインを強化する構成要素、及びアウタモールドラインを強化する構成要素を用いて、ハーフバレル区分上に所望の輪郭を強化することと、
を含む。
有利に、本方法は、
ハーフバレル区分に所望の輪郭を強化することが、
第1のアーチから複数のホイールを拡張してインナモールドラインを強化することと、
第2のアーチから複数のホイールを拡張してアウタモールドラインを強化することと、を含む。
ハーフバレル区分に所望の輪郭を強化することが、
第1のアーチから複数のホイールを拡張してインナモールドラインを強化することと、
第2のアーチから複数のホイールを拡張してアウタモールドラインを強化することと、を含む。
好適に、本方法は、輪郭を強化するために、ニップ隙間を介して処理方向にハーフバレル区分を進めることをさらに含む。
好適に、本方法は、ハーフバレル区分を、ニップ隙間を介して進める前に、予備ニップ隙間を介して処理方向に進めることをさらに含む。
好適に、本方法は、非破壊検査(NDI)を利用して、ハーフバレル区分の初期輪郭を決定することをさらに含む。
好適に、本方法は、
非破壊検査を使用してハーフバレル区分の初期輪郭を決定することと、
NDIからの初期輪郭を用いて、ニップ隙間を或る間隙に設定して、所望の輪郭を設定することであって、ニップ隙間が、インナモールドラインに沿って拡張可能な第1のアーチからの複数のホイールと、アウタモールドラインに沿って拡張可能な第2のアーチからの複数のホイールによって定められる、設定することと、を含む。
非破壊検査を使用してハーフバレル区分の初期輪郭を決定することと、
NDIからの初期輪郭を用いて、ニップ隙間を或る間隙に設定して、所望の輪郭を設定することであって、ニップ隙間が、インナモールドラインに沿って拡張可能な第1のアーチからの複数のホイールと、アウタモールドラインに沿って拡張可能な第2のアーチからの複数のホイールによって定められる、設定することと、を含む。
好適に、本方法は、所望の輪郭が強化されている間、軌道に沿って配置されたワークステーション内で、ハーフバレル区分に対して作業を実施することをさらに含む。
好適に、本方法では、作業を実施することが、所望の輪郭が強化されている間、ハーフバレル区分上にフレームを取り付けることを含む。
好適に、本方法では、作業を実施することが、所望の輪郭が強化されている間、ドア外周部及び窓外周部の1つ以上を取り付けることを含む。
好適に、本方法では、強化されている所望の輪郭が断面の輪郭である。
好適に、本方法は、
ハーフバレル区分上に所望の輪郭を強化することが、
第1のアーチのホイールをハーフバレル区分のインナモールドラインと接触させて、所望の輪郭を強化することと、
第2のアーチのホイールをハーフバレル区分のアウタモールドラインと接触させて、所望の輪郭を強化することと、を含む。
ハーフバレル区分上に所望の輪郭を強化することが、
第1のアーチのホイールをハーフバレル区分のインナモールドラインと接触させて、所望の輪郭を強化することと、
第2のアーチのホイールをハーフバレル区分のアウタモールドラインと接触させて、所望の輪郭を強化することと、を含む。
好適に、本方法は、
ハーフバレル区分のパルス間の一時停止中に、ハーフバレル区分からホイールを格納することをさらに含む。
ハーフバレル区分のパルス間の一時停止中に、ハーフバレル区分からホイールを格納することをさらに含む。
好適に、本方法は、
ハーフバレル区分の凹部が工場のフロアに面するように、ハーフバレル区分を軌道に固定することをであって、ハーフバレル区分の支承端部が軌道に接触する、ことをさらに含む。
ハーフバレル区分の凹部が工場のフロアに面するように、ハーフバレル区分を軌道に固定することをであって、ハーフバレル区分の支承端部が軌道に接触する、ことをさらに含む。
好適に、本法では、
所望の輪郭を決定するために、ハーフバレル区分と関連付けられたインデキシング特徴を利用することが、
インデキシングユニットにおける相補的特徴と、インデキシング特徴とを結びつけることと、
上記一致と関連付けられた所望の輪郭を決定するよう、コントローラを動作させることと、
上記決定に基いて、複数のホイールに、第1のアーチから拡張してインナモールドラインを強化させ、及び複数のホイールを第2のアーチから拡張してアウタモールドラインを強化させることと、を含む。
所望の輪郭を決定するために、ハーフバレル区分と関連付けられたインデキシング特徴を利用することが、
インデキシングユニットにおける相補的特徴と、インデキシング特徴とを結びつけることと、
上記一致と関連付けられた所望の輪郭を決定するよう、コントローラを動作させることと、
上記決定に基いて、複数のホイールに、第1のアーチから拡張してインナモールドラインを強化させ、及び複数のホイールを第2のアーチから拡張してアウタモールドラインを強化させることと、を含む。
先に記載の方法によって組み立てられた航空機の一部分。
本開示の一態様によれば、胴体のハーフバレル区分を組み立てるシステムが、
ハーフバレル区分の対向する支承端部に係合するよう構成された軌道と、
軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させる駆動ユニットと、
ハーフバレル区分の所望の輪郭を強化するために、ハーフバレル区分のインナモールドラインに係合するよう配置可能な第1の構成要素と、
ハーフバレル区分の所望の輪郭を強化するために、ハーフバレル区分のアウタモールドラインに係合するよう配置可能な第2の構成要素と、を備える。
ハーフバレル区分の対向する支承端部に係合するよう構成された軌道と、
軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させる駆動ユニットと、
ハーフバレル区分の所望の輪郭を強化するために、ハーフバレル区分のインナモールドラインに係合するよう配置可能な第1の構成要素と、
ハーフバレル区分の所望の輪郭を強化するために、ハーフバレル区分のアウタモールドラインに係合するよう配置可能な第2の構成要素と、を備える。
有利に、本システムは、
第1の構成要素が第1のアーチを含み、第1のアーチが、第1のアーチから拡張してインナモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含み、第2の構成要素が第2のアーチを含み、
第2のアーチが、第2のアーチから下降してアウタモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含む。
第1の構成要素が第1のアーチを含み、第1のアーチが、第1のアーチから拡張してインナモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含み、第2の構成要素が第2のアーチを含み、
第2のアーチが、第2のアーチから下降してアウタモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含む。
好適に、本システムでは、
第1のアーチのホイールと、第2のアーチのホイールとが対向してニップ隙間を形成し、ニップ隙間が、軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させる際に機能しうる。
第1のアーチのホイールと、第2のアーチのホイールとが対向してニップ隙間を形成し、ニップ隙間が、軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させる際に機能しうる。
好適に、本システムでは、
第1のアーチが、ハーフバレル区分のインナモールドラインに対して実質的に相補的に成形され、
第2のアーチが、ハーフバレル区分のアウタモールドラインに対して実質的に相補的に成形される。
第1のアーチが、ハーフバレル区分のインナモールドラインに対して実質的に相補的に成形され、
第2のアーチが、ハーフバレル区分のアウタモールドラインに対して実質的に相補的に成形される。
好適に、本システムでは、
ホイールの第1の一部が、第1のアーチの周りに円周方向に取り付けられ、
ホイールの第2の一部が、第2のアーチの周りに円周方向に取り付けられる。
ホイールの第1の一部が、第1のアーチの周りに円周方向に取り付けられ、
ホイールの第2の一部が、第2のアーチの周りに円周方向に取り付けられる。
好適に、本システムでは、胴体のハーフバレル区分の凹部が工場のフロアに面するように当該ハーフバレル区分を保持しつつ、ハーフバレル区分の支承端部が軌道と接触しながら、駆動ユニットが、ハーフバレル区分を軌道に沿って処理方向にパルス単位で同期を取って送るよう動作可能である。
好適に、本システムでは、
ホイールがハーフバレル区分に係合して、所望の輪郭を強化する間、ハーフバレル区分をパルス単位で送るよう動作可能である。
ホイールがハーフバレル区分に係合して、所望の輪郭を強化する間、ハーフバレル区分をパルス単位で送るよう動作可能である。
好適に、本システムは、工場のフロアから軌道を上げる複数のスタンチョンをさらに含む。
好適に、本システムでは、
軌道が、複数のローラを含み、
ローラが、軌道に沿ったハーフバレル区分の移動のために機能しうる。
軌道が、複数のローラを含み、
ローラが、軌道に沿ったハーフバレル区分の移動のために機能しうる。
好適に、本システムでは、
第1のアーチは定常的であり、工場のフロアに取り付けられており、
第2のアーチは定常的であり、工場のフロアに取り付けられている。
第1のアーチは定常的であり、工場のフロアに取り付けられており、
第2のアーチは定常的であり、工場のフロアに取り付けられている。
好適に、本システムでは、
第1のアーチ及び第2のアーチの少なくとも1つが、軌道に対して移動可能である。
第1のアーチ及び第2のアーチの少なくとも1つが、軌道に対して移動可能である。
好適に、本システムは、コントローラをさらに含み、
コントローラが、当該コントローラに格納された所望の輪郭に従って、ホイールの各拡張及び下降を制御するようプログラム化されている。
コントローラが、当該コントローラに格納された所望の輪郭に従って、ホイールの各拡張及び下降を制御するようプログラム化されている。
好適に、本システムは、非破壊検査ワークステーションをさらに含み、
非破壊検査ワークステーションは、軌道に沿ったハーフバレル区分のマイクロパルス間の一時停止中に、ハーフバレル区分の一部分の円周方向の(hoopwise)半径を決定するよう動作可能である。
非破壊検査ワークステーションは、軌道に沿ったハーフバレル区分のマイクロパルス間の一時停止中に、ハーフバレル区分の一部分の円周方向の(hoopwise)半径を決定するよう動作可能である。
好適に、本システムは、
複数のスイングアームであって、第1の部分が第1のアーチに枢動可能に取り付けられ、第2の部分が、第2のアーチに枢動可能に取り付けられ第1の部分に対向している、複数のスイングアームと、
アーチから遠位の、各スイングアームに取り付けられた複数の受け入れローラであって、スイングアームがハーフバレル区分のための予備ニップ隙間を形成するために付勢されている、複数の受け入れローラと、をさらに含む。
複数のスイングアームであって、第1の部分が第1のアーチに枢動可能に取り付けられ、第2の部分が、第2のアーチに枢動可能に取り付けられ第1の部分に対向している、複数のスイングアームと、
アーチから遠位の、各スイングアームに取り付けられた複数の受け入れローラであって、スイングアームがハーフバレル区分のための予備ニップ隙間を形成するために付勢されている、複数の受け入れローラと、をさらに含む。
好適に、本システムでは、
予備ニップ隙間のための付勢は、ホイールによる係合の前にハーフバレル区分に予備輪郭を付けるのに十分な力である。
予備ニップ隙間のための付勢は、ホイールによる係合の前にハーフバレル区分に予備輪郭を付けるのに十分な力である。
本開示の一態様によれば、胴体のハーフバレル区分を組み立てる方法は、
ハーフバレル区分の凹部が工場のフロアに面するように、ハーフバレル区分を軌道に固定することであって、ハーフバレル区分の支承端部が軌道に接触する、固定することと、
ハーフバレル区分を軌道に沿って処理方向にマイクロパルス単位で送る(micropulse)ことと、
軌道に沿って配置されたアーチを介して、ハーフバレル区分の一区分上でインナモールドライン及びアウタモールドラインを強化して、ハーフバレル区分の所望の輪郭を決定することと、
インナモールドライン及びアウタモールドラインが強化されている間、ハーフバレル区分の一部分に対して作業を実施すること、を含む。
ハーフバレル区分の凹部が工場のフロアに面するように、ハーフバレル区分を軌道に固定することであって、ハーフバレル区分の支承端部が軌道に接触する、固定することと、
ハーフバレル区分を軌道に沿って処理方向にマイクロパルス単位で送る(micropulse)ことと、
軌道に沿って配置されたアーチを介して、ハーフバレル区分の一区分上でインナモールドライン及びアウタモールドラインを強化して、ハーフバレル区分の所望の輪郭を決定することと、
インナモールドライン及びアウタモールドラインが強化されている間、ハーフバレル区分の一部分に対して作業を実施すること、を含む。
有利に、本方法では、
作業を実施することが、少なくとも1つの構成要素をハーフバレル区分に取り付けて、所望の輪郭を保つことを含み、
少なくとも1つの構成要素が、フレーム、窓外周部、及びドア外周部のうちの少なくとも1つを含む。
作業を実施することが、少なくとも1つの構成要素をハーフバレル区分に取り付けて、所望の輪郭を保つことを含み、
少なくとも1つの構成要素が、フレーム、窓外周部、及びドア外周部のうちの少なくとも1つを含む。
本開示の一態様によれば、胴体製造のための方法が、
胴体のハーフバレル区分の前縁部分を、胴体組立システムの非破壊検査ワークステーションに位置合わせすることと、
ハーフバレル区分の前縁部分のためのインナモールドライン及びアウタモールドラインを決定することと、
インナモールドラインに基いて、第1のホイール付きアーチのホイールの位置を設定し、アウタモールドラインに基いて第2のホイール付きアーチのホイールの位置を設定して、それらの間で前縁部分を受け入れるよう機能しうるニップ隙間を形成することと、
第1のホイール付きアーチのホイール、及び第2のホイール付きアーチのホイールにより形成されるニップ隙間を操作して、ハーフバレル区分の前縁部分を、ホイール付きアーチに位置合わせすることと、
ハーフバレル区分の前縁部分のための所望の輪郭を強化するために、第1のホイール付きアーチに対してホイールを移動させ、かつ第2のホイール付きアーチに対してホイールを移動させること
を含む。
胴体のハーフバレル区分の前縁部分を、胴体組立システムの非破壊検査ワークステーションに位置合わせすることと、
ハーフバレル区分の前縁部分のためのインナモールドライン及びアウタモールドラインを決定することと、
インナモールドラインに基いて、第1のホイール付きアーチのホイールの位置を設定し、アウタモールドラインに基いて第2のホイール付きアーチのホイールの位置を設定して、それらの間で前縁部分を受け入れるよう機能しうるニップ隙間を形成することと、
第1のホイール付きアーチのホイール、及び第2のホイール付きアーチのホイールにより形成されるニップ隙間を操作して、ハーフバレル区分の前縁部分を、ホイール付きアーチに位置合わせすることと、
ハーフバレル区分の前縁部分のための所望の輪郭を強化するために、第1のホイール付きアーチに対してホイールを移動させ、かつ第2のホイール付きアーチに対してホイールを移動させること
を含む。
本開示の一態様によれば、胴体組立システムが、
胴体のハーフバレル区分の支承端部に係合するよう構成された軌道と、
ハーフバレル区分のインナモールドラインに対して相補的な形状を有する第1のアーチと、
ハーフバレル区分のアウタモールドラインに対して相補的な形状を有する第2のアーチと、
複数のホイールであって、
第1のアーチの周りに配置されており、インナモールドラインに係合するよう第1のアーチに対して拡張しうるホイールの第1の部分、及び、
第2のアーチの周りに配置されており、アウタモールドラインに係合するよう第2のアーチに対して拡張しうるホイールの第2の部分
を含む、複数のホイールと、
ハーフバレル区分を検査するよう動作可能な非破壊検査(NDI)ワークステーションと、
コントローラであって、
検査からのデータを利用して、ハーフバレル区分の前縁に対してホイールを配置すること、及び
ハーフバレル区分の前縁のための所望の輪郭を強化するためにホイールを拡張させること、
を行うよう動作可能なコントローラと、
を備える。
胴体のハーフバレル区分の支承端部に係合するよう構成された軌道と、
ハーフバレル区分のインナモールドラインに対して相補的な形状を有する第1のアーチと、
ハーフバレル区分のアウタモールドラインに対して相補的な形状を有する第2のアーチと、
複数のホイールであって、
第1のアーチの周りに配置されており、インナモールドラインに係合するよう第1のアーチに対して拡張しうるホイールの第1の部分、及び、
第2のアーチの周りに配置されており、アウタモールドラインに係合するよう第2のアーチに対して拡張しうるホイールの第2の部分
を含む、複数のホイールと、
ハーフバレル区分を検査するよう動作可能な非破壊検査(NDI)ワークステーションと、
コントローラであって、
検査からのデータを利用して、ハーフバレル区分の前縁に対してホイールを配置すること、及び
ハーフバレル区分の前縁のための所望の輪郭を強化するためにホイールを拡張させること、
を行うよう動作可能なコントローラと、
を備える。
本開示の一態様によれば、胴体組立のための方法が、
胴体組立システムの軌道に沿って分散された1つ以上のワークステーションを介して、胴体のハーフバレル区分をマイクロパルス単位で送ることと、
少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分が配置位置に位置合わせされていることを検知することと、
移動ワークステーションをハーフバレル区分に結合することと、
1つ以上のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止中に、移動ワークステーションを用いて、ハーフバレル区分に対して作業を実施することと、を含む。
胴体組立システムの軌道に沿って分散された1つ以上のワークステーションを介して、胴体のハーフバレル区分をマイクロパルス単位で送ることと、
少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分が配置位置に位置合わせされていることを検知することと、
移動ワークステーションをハーフバレル区分に結合することと、
1つ以上のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止中に、移動ワークステーションを用いて、ハーフバレル区分に対して作業を実施することと、を含む。
有利に、本方法は、
少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分が分離ポイントに位置合わせされていることを検知することと、
ハーフバレル区分から移動ワークステーションを切り離すことと、
をさらに含む。
少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分が分離ポイントに位置合わせされていることを検知することと、
ハーフバレル区分から移動ワークステーションを切り離すことと、
をさらに含む。
本開示の一態様によれば、胴体組立システムが、
胴体のハーフバレル区分の支承端部に係合するよう構成された軌道と、
軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させるよう動作可能な駆動ユニットと、
ハーフバレル区分における少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分の関連する部分が、配置ポイントに合わされていることを検知するよう動作可能なインデキシングユニットと、
ハーフバレル区分に結合されるよう動作可能な移動ワークステーションであって、軌道に沿ったハーフバレル区分の1以上のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止中に、ハーフバレル区分に対して作業を実施するよう動作可能な移動ワークステーションと、
を備える。
胴体のハーフバレル区分の支承端部に係合するよう構成された軌道と、
軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させるよう動作可能な駆動ユニットと、
ハーフバレル区分における少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分の関連する部分が、配置ポイントに合わされていることを検知するよう動作可能なインデキシングユニットと、
ハーフバレル区分に結合されるよう動作可能な移動ワークステーションであって、軌道に沿ったハーフバレル区分の1以上のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止中に、ハーフバレル区分に対して作業を実施するよう動作可能な移動ワークステーションと、
を備える。
本開示の一態様によれば、胴体組立方法が、
胴体のハーフバレル区分の一部分を、胴体組立システムの軌道に沿って配置されたワークステーションの中にマイクロパルス単位で送ることと、
少なくとも1つのインデキシング特徴を利用して、ワークステーションに対してハーフバレル区分を位置合わせすることと、
ハーフバレル区分に取り付けられる構成要素を、ハーフバレル区分と接触させて配置することと、
上記構成要素を、ハーフバレル区分に一時的に取り付けることと、
移動ワークステーションをハーフバレル区分に結合することと、
軌道に沿ったハーフバレル区分の1つ以上の後続のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止中に、移動ワークステーションを用いて、上記構成要素をハーフバレル区分に固定することと、を含む。
胴体のハーフバレル区分の一部分を、胴体組立システムの軌道に沿って配置されたワークステーションの中にマイクロパルス単位で送ることと、
少なくとも1つのインデキシング特徴を利用して、ワークステーションに対してハーフバレル区分を位置合わせすることと、
ハーフバレル区分に取り付けられる構成要素を、ハーフバレル区分と接触させて配置することと、
上記構成要素を、ハーフバレル区分に一時的に取り付けることと、
移動ワークステーションをハーフバレル区分に結合することと、
軌道に沿ったハーフバレル区分の1つ以上の後続のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止中に、移動ワークステーションを用いて、上記構成要素をハーフバレル区分に固定することと、を含む。
有利に、本方法は、
少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分の関連する部分が、分離ポイントに位置合わせされていることを検知することであって、ハーフバレル区分の関連する部分が分離ポイントに位置合わせされていることは固定が完了している証である、検知することと、
ハーフバレル区分から移動ワークステーションを切り離すことと、
をさらに含む。
少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分の関連する部分が、分離ポイントに位置合わせされていることを検知することであって、ハーフバレル区分の関連する部分が分離ポイントに位置合わせされていることは固定が完了している証である、検知することと、
ハーフバレル区分から移動ワークステーションを切り離すことと、
をさらに含む。
本開示の一態様によれば、胴体組立システムが、
胴体のハーフバレル区分の支承端部に係合するよう構成された軌道と、
軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させるよう動作可能な駆動ユニットと、
ハーフバレル区分における少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分の関連する部分が、配置ポイントに対して合わされていることを検知するよう動作可能なインデキシングユニットと、
ハーフバレル区分に構成要素を一時的に取り付けるよう動作可能なワークステーションと、
ハーフバレル区分に結合されるよう動作可能な移動ワークステーションであって、軌道に沿ったハーフバレル区分の1つ以上のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止の間に、ハーフバレル区分に対して作業を実施するよう動作可能な移動ワークステーションと、
を備える。
胴体のハーフバレル区分の支承端部に係合するよう構成された軌道と、
軌道に沿ってハーフバレル区分を移動させるよう動作可能な駆動ユニットと、
ハーフバレル区分における少なくとも1つのインデキシング特徴を介して、ハーフバレル区分の関連する部分が、配置ポイントに対して合わされていることを検知するよう動作可能なインデキシングユニットと、
ハーフバレル区分に構成要素を一時的に取り付けるよう動作可能なワークステーションと、
ハーフバレル区分に結合されるよう動作可能な移動ワークステーションであって、軌道に沿ったハーフバレル区分の1つ以上のマイクロパルスの間、及びマイクロパルス間の一時停止の間に、ハーフバレル区分に対して作業を実施するよう動作可能な移動ワークステーションと、
を備える。
本開示の一態様によれば、所望の輪郭を強化する装置が、
第1のアーチから径方向外側に拡張するホイールをさらに含む第1のアーチと、
第2のアーチから径方向内側に拡張するホイールをさらに含む第2のアーチと、
これらの間のニップ隙間のための上記ホイール及び上記ホイールと、を備える。
第1のアーチから径方向外側に拡張するホイールをさらに含む第1のアーチと、
第2のアーチから径方向内側に拡張するホイールをさらに含む第2のアーチと、
これらの間のニップ隙間のための上記ホイール及び上記ホイールと、を備える。
有利に、本装置が、ホイールの位置を、各アーチに対して径方向に変更して、ニップ隙間を変更するための作動された位置決め装置をさらに備える。
好適に、本装置が、各アーチに通信可能に接続された相補的特徴であって、ハーフバレル区分上のインデキシング特徴と結びつくための相補的特徴を更に含む。
好適に、本装置では、
ニップ隙間が、インデキシング特徴よって相補的特徴に伝えられた命令に従って、ハーフバレル区分の所望の輪郭に対して調整される。
ニップ隙間が、インデキシング特徴よって相補的特徴に伝えられた命令に従って、ハーフバレル区分の所望の輪郭に対して調整される。
好適に、本装置では、
ワークステーションの範囲内及び/又はアーチ内で、ハーフバレル区分上で所望の輪郭を強化するために、ニップ隙間が形成される。
ワークステーションの範囲内及び/又はアーチ内で、ハーフバレル区分上で所望の輪郭を強化するために、ニップ隙間が形成される。
好適に、本装置では、アーチがワークステ-ションに結合されている。
好適に、本装置では、
第1のアーチが、第1のアーチから径方向内側に拡張して、インナモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含む。
第1のアーチが、第1のアーチから径方向内側に拡張して、インナモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含む。
好適に、本装置では、
第2のアーチが、第2のアーチから径方向内側に拡張して、アウタモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含む。
第2のアーチが、第2のアーチから径方向内側に拡張して、アウタモールドライン上で所望の輪郭を強化するホイールをさらに含む。
他の例示的な実施形態(例えば上述の実施形態に関する方法及びコンピュータ可読媒体)については、以下で説明される。検討してきた特徴、機能及び利点は、様々な実施形態において個別に実現可能であり、又は、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解され得る、さらに別の実施形態において組み合わされてもよい。
これより本開示の実施形態の一部について、例示のみを目的として、添付図面を参照しつつ説明する。
全ての図面において、同じ参照番号は同じ要素又は同じ種類の要素を表す。
図面及び以下の明細書の記載により、本開示の特定の例示的な実施形態が提供される。従って、当業者は、本明細書で明示的に記載又は図示されない様々な構成を考案して本開示の原理を具体的に実現することができるが、それらは本開示の範囲に含まれることを理解されたい。更に、本書に記載のいかなる例も、本開示の原理の理解に役立てるためのものであり、具体的に列挙された例及び条件に限定されるものではないと、解釈すべきである。結果として、本開示は、後述する具体的な実施形態又は例には限定されず、特許請求の範囲及びその等価物によって限定される。
本明細書で述べる胴体セグメントは、金属(例えば、アルミニウム)又は複合材部品として作製されうる。炭素繊維強化ポリマー(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Polymer)部品といった複合材部品は、最初に、プリフォーム(preform)と総称される多層にレイアップされる。プリフォームの各層における個々の繊維は、互いに平行に揃えられているが、得られる複合材部品の強度を、異なる次元に沿って高めるために、様々な層が様々な繊維配向を示す。プリフォームは、プリフォームを硬化させて(例えば航空機で使用される)複合材部品にするために、凝固する粘性樹脂を含む。未硬化の熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が含浸されている炭素繊維は、「プリプレグ(prepreg)」と称される。他の種類の炭素繊維は、熱硬化性樹脂で含浸されていないが、粘着付与剤又は接合剤(binder)を含みうる「乾燥繊維(dry fiber)」を含む。硬化の前に、乾燥繊維に樹脂が注入される。熱硬化性樹脂について、固化は、硬化と称される一方向の処理であるが、熱可塑性樹脂については、樹脂は、再加熱されると粘性状態に達し、その後、所望の形状に固められて凝固しうる。本明細書では、プリフォームを最終的な固化した形状に遷移させる(即ちプリフォームを複合材部品に遷移させる)プロセスについての包括的な用語は、「固化(hardening)」と称され、この用語は、熱硬化性プリフォームの硬化と、最終的な所望の形状への可逆性プリフォームの形成/凝固と、の双方を包含する。
ここで図1を参照すると、例示的な実施形態が実現されうる航空機の図が示されている。この例示的な実施例において、航空機10は、胴体12に取り付けられた右翼15及び左翼16を有する。エンジン14のそれぞれが、右翼15と左翼16とに取り付けられている。航空機の実施形態では、追加的なエンジン14、及び異なるエンジン配置が知られている。胴体12が、テール部18及びノーズ部38を含む。水平方向の安定板20、水平方向の安定板21、及び垂直方向の安定板23が、胴体12のテール部18に取り付けられている。航空機10は、胴体12の大部分が複数のハーフバレル区分24から作製される航空機の一例であり、その製造が、図1Aに部分的に示されている。複数のハーフバレル区分24が、繋げられると、胴体12の大部分を形成する。
上述のとおり、胴体12は、複数のハーフバレル区分24から作製される。ハーフバレル区分24は、上方ハーフバレル区分40又は下方ハーフバレル区分42となるよう構成され、上方ハーフバレル区分40と下方ハーフバレル区分42とが最終的に結合されて、完全なバレル部44を形成する。図1は、幾つかの完全なバレル部44であって、44-1、44-2、44-3、44-4、及び44-5を含む幾つかの完全なバレル部44を示している。完成させるために、完全なバレル部44-1が上方ハーフバレル区分40-1及び下方ハーフバレル区分42-1を用いて作製され、完全なバレル部44-2が、上方ハーフバレル区分40-2及び下方ハーフバレル区分42-2を用いて作製され、完全なバレル部44-3が、上方ハーフバレル区分40-3及び下方ハーフバレル区分42-3を用いて作製され、完全なバレル部44-4が、上方ハーフバレル区分40-4及び下方ハーフバレル区分42-4を用いて作製され、完全なバレル部44-5が、上方ハーフバレル区分40-5及び下方ハーフバレル区分42-5を用いて作製される。完全なバレル部44-1、44-2は、図A-Aに対応しており、完全なバレル部44-5は、図B-Bに対応しており、直列に固定されて胴体12となる。下方ハーフバレル区分42-3は、翼15及び16がこの区分に取り付けられるため、翼ボックスと呼ばれることもある。
先に記載した全てのハーフバレル区分(例えば、上方ハーフバレル区分40及び下方ハーフバレル区分42)は、特に別様に記載されない限り、ハーフバレル区分24と称される。幾つかの実施形態において、ハーフバレル区分24は、硬化された複合材外板部又は金属外板部を含み、例えば、これらは、剛性を高めるための窓外周部145及びドア外周部145-1(図A-A)、並びにフレーム146(図1)の取り付けを待っている。一実施形態が、組立システム100を連続的に下流に進むと、1のハーフバレル区分24を、1の航空機モデルの複合材外板部として有し、他のハーフバレル区分24を、金属外板部として有する。
図1Aは、例示的な実施形態における、工場の胴体組立システム100の側面ブロック図である。胴体組立システム100は、胴体12の1つ以上のハーフバレル区分24を、軌道110に沿ってハーフバレル区分24の長さより短い距離だけ、繰り返してパルス単位で送る(pulse)よう動作可能な任意のシステム、デバイス、又は構成要素を含む。胴体組立システム100は、ハーフバレル区分24がパルス(pulse)間に一時停止する間、インナモールドライン(IML:Inner Mold Line)128及び/又はアウタモールドライン(OML:Outer Mold Line)126に沿って、ハーフバレル区分24に対して作業を実施するようさらに動作可能である。しかしながら、ハーフバレル区分が胴体組立システム100内を移動している間に作業が実施される実施形態も記載される。インナモールドライン(IML)128及びアウタモールドライン(OML)126は、図1のハーフバレル区分24にも示されている。
2つのハーフバレル区分24の間には、区分間隙121が存在する。区分間隔121は、ワークステーション144、144-1の工程に一時停止をもたらすよう寸法決定が可能であり、この一時停止中に、作業員の休憩、ステーションの保守、及び検査を実施することが可能である。区分間隙121が、対向するワークステーション144、144-1の間にあるときに、区分間隙121は、上記の作業員の休憩、及びステーションの保守を提供する。区分間隙121は、典型的に、ハーフバレル区分24のマイクロパルス(micro pulse)149及び/又はフレームピッチ147(図1に図示)の倍数に設定されている。マイクロパルス149の長さは、ハーフバレル区分24の長さよりも短く、フレームピッチ147、又はフレームピッチ147の約数若しくは倍数と同じ短さでありうるであろう。従って、区分間隙121は、一実施形態において、フレームピッチ147の倍数であり、図示されるように、区分間隙121は、フレームピッチ147と等しい。フレームピッチ147は、概して、各窓外周部145間の距離と同じである。一実施形態において、区分間隙121は、2フィートと20フィートの間である。ハーフバレル区分24のそれぞれが、1つ以上のワークステーション144、144-1を包含する凹部127を画定する。ワークステーション144、144-1と異なる機能又は同じ機能を提供する追加のワークステーションも、凹部127内及び/又は凹部127の外に配置されうる。ワークステーション144、144-1と関連付けられたエンドイフェクタ148が、ハーフバレル区分24に対して作業を実施する。上記作業には、構成要素(例えば、フレーム146)のトリミング、切断、穿孔、固定、配置、ハーフバレル区分24の非破壊検査(NDI)の実施が含まれうる。
本実施形態において、ハーフバレル区分24のそれぞれが、自身の支承端部122を介して、軌道110に沿って処理方向199(図1Aでは、「処理方向199」とされている)に移動させられる。軌道110は、1つ以上のレール111、ローラ114、又は、軌道110に沿ったハーフバレル区分24の移動(例えば、回転又は摺動)を促進する他の要素を含む。ハーフバレル区分24は、軌道110に沿って処理方向199に同期を取って送られ、その間に、ハーフバレル区分24の形状は、凹部127が工場のフロア150に面するように、(ここでさらに記載するように)強化される。上方ハーフバレル区分40として構成されたハーフバレル区分24は、頂部が上に来るポジション(以下、頂部アップポジション)139で、処理方向199に移動させられる。下方ハーフバレル区分42として構成されたハーフバレル区分24は、キール(竜骨)が上に来るポジション(以下、キールアップポジション)137で、処理方向199に移動させられる。更なる実施形態において、軌道110が、処理方向199にハーフバレル区分24を移動させるよう動作可能な駆動ユニット116(例えば、チェーン駆動部、電動カート、動力で動くローラ、又は動力で動く他のシステム)を含む。
本実施形態において、軌道110は、スタンチョン112(例えば、空間的に離散した一連のスタンチョン)を含み、スタンチョン112の上にローラ114が配置されている。スタンチョン112同士は、スタンチョン間隙123によって隔てられており、スタンチョン間隙123は、3フィート以上であってよく、例えば、4~6フィートであってよい。スタンチョン112の長さ125は、一実施形態において、4フィートより大きい。他の実施形態は、6フィートの長さ125を有するスタンチョン112を有し、8フィート以上も可能である。スタンチョン間隙123及びスタンチョン長さ125によって、技術者が容易に、軌道110の下から出ること、又は、ハーフバレル区分24の支承端部122の下からワークステーション144、144-1に進入することが可能となる。一実施形態において、ハーフバレル区分24の支承端部122が、軌道110のローラ114に直接的に接触する。ローラ114は、ハーフバレル区分24の支承端部122を物理的に支持し、ハーフバレル区分24上で、(例えば、許容誤差の範囲内の)所望のアウタモールドライン(OML)126及び/又はインナモールドライン(IML)128を強化する。軌道110は、(例えば、ローラを回転させることによって、又はハーフバレル区分24を牽引することによって)ハーフバレル区分24を動かすモータ115をさらに含む。
更なる実施形態において、支承端部122が、ローラ114に載置されたレール111に載せられる。さらに別の実施形態において、支承端部122が、ローラ114の上に載せられる。一実施形態において、支承端部122及びローラ114が、レール111に沿って滑走する。アーチ140、140-1は、フロア150に固定された定常型の構成要素である。別々に参照されるときには、アーチ140は、第2のアーチ140又は外側アーチ140と称され、アーチ140-1は、第1のアーチ140-1又は内側アーチと称される。
アーチ140、140-1は、(それらの間を)ハーフバレル区分24を進ませることを可能としながら、ハーフバレル区分24上でOML126及び/又はIML128を強化する
システム/構成要素である。本実施形態において、1つ以上の第2のアーチ140が、ホイール142でOML126に接触し、1つ以上の内側アーチ140-1が、ホイール142-1でIML128に接触しながら凹部127内に配置されている。OML126及びIML128を強化することは、アーチ140と140-1との間の空間を通過させて、ハーフバレル区分24を押すことを含む。各アーチ140、140-1は、しっかりと固定された本体141、141-1を含む。それぞれのアーチ140、140-1は、ホイール142、142-1を含み、ホイール142、142-1は、本体141、141-1の周りに円周方向に取り付けられており、本体141、141-1に回転可能に固定されている。ホイール142、142-1は、ハーフバレル区分24上で、OML126及びIML128を物理的に強化し(さらに、所望の輪郭361を得る)ために、ハーフバレル区分24に接触する。ホイール142、142-1はまた、アーチ140、140-1それぞれに沿ってハーフバレル区分24を押すよう動作可能である。
システム/構成要素である。本実施形態において、1つ以上の第2のアーチ140が、ホイール142でOML126に接触し、1つ以上の内側アーチ140-1が、ホイール142-1でIML128に接触しながら凹部127内に配置されている。OML126及びIML128を強化することは、アーチ140と140-1との間の空間を通過させて、ハーフバレル区分24を押すことを含む。各アーチ140、140-1は、しっかりと固定された本体141、141-1を含む。それぞれのアーチ140、140-1は、ホイール142、142-1を含み、ホイール142、142-1は、本体141、141-1の周りに円周方向に取り付けられており、本体141、141-1に回転可能に固定されている。ホイール142、142-1は、ハーフバレル区分24上で、OML126及びIML128を物理的に強化し(さらに、所望の輪郭361を得る)ために、ハーフバレル区分24に接触する。ホイール142、142-1はまた、アーチ140、140-1それぞれに沿ってハーフバレル区分24を押すよう動作可能である。
更なる実施形態において、ハーフバレル区分24に沿って配置されたワークステーション144、144-1の数によって示される作業密度が、図1Aで示されるよりも実質的に高い。ワークステーション144、144-1の数、及びその複雑さは、分かり易くするために低減され簡素化されている。即ち、工場のフロア空間の1平方フィート当たりの、ハーフバレル区分24に対して実施される作業の量は、軌道110の長さ当たりのワークステーション144、144-1の数が増すにつれて増大する。作業密度はまた、以前の組立システム内よりも実質的に高く、結果的に、効率が実質的に上がり、組立システム100の大きさが縮小される。更に別の実施形態において、アーチ140、140-1が移動可能であり、軌道110に沿って平行に移動することができる。アーチ140、140-1は、軌道上を自身で前進又は移動することが可能であり、軌道は、図3に示すように、2つの平行する軌道区間110-1、110-2を含む。
胴体組立システム100は、インデキシングユニット(位置合わせユニット)130をさらに含む。各インデキシングユニット130は、RFIDチップといったインデキシング(位置合わせ)特徴124、ピンといった追加された特徴、又はハーフバレル区分24の孔又はスロットといった機械加工された特徴と、物理的に結合又は通信可能に接続するよう設計されている。他の実施形態は、インデキシング特徴124、特にRFIDチップのような走査されうるデバイスを走査するインデキシングユニット130として、スキャナを有する。インデキシング特徴124は、ハーフバレル区分24に沿って既知の正確な位置に配置されており、一実施形態において、インデキシング特徴124のそれぞれが、ハーフバレル区分24に沿って等間隔に隔てられている。更なる実施形態において、インデキシング特徴124が、様々な間隔で配置されており、様々な形状及び大きさに適合する。更なる実施形態において、インデキシング特徴124が、特定のインデキシング特徴124を感知するために利用される個別感知ユニット130の構成に従って、線形的に配置され又は非線形的に配置される。インデキシング特徴124の線形又は非線形の配置には、当該インデキシング特徴124間の間隔を変えること又は変えないことが含まれる。更に別の実施形態において、インデキシング特徴124が、ハーフバレル区分24の余剰製造部分129内に配置されており、この余剰製造部分129は、ハーフバレル区分24が完成する前の或る時点に切り取られる。このような実施形態において、システム100は、インデキシング特徴124が、各インデキシングユニット130の作動視野内に存在するときには、ハーフバレル区分24のパルス又はマイクロパルスを正確に停止するようプログラム化されている。
他の実施形態において、インデキシングユニット130の幾つかは、相補的特徴134であって、機械的な性質のインデキシング特徴124に挿入され、当該インデキシング特徴124を把持し、又はさもなければ当該インデキシング特徴124に適合するための相補的特徴134を含み、インデキシング特徴124と相補的特徴134とが結びつけられると、困難な停止を容易にする。インデキシングユニット130は、軌道110又はワークステーション144、144-1に対して、固定の既知の位置に配置されている。組立の間に、ハーフバレル区分24が、フレームピッチ147といった最短マイクロパルス149と少なくとも等しい距離だけパルス単位で送られる(pulsed)。即ち、ハーフバレル区分24は、インデキシングユニット130へと動かされる。ハーフバレル区分24におけるインデキシング特徴124と、インデキシングユニット130における相補的特徴134とが結びつけられているときはいつも、ハーフバレル区分24の位置が、軌道110、インデキシングユニット130、及び/又はワークステーション144、144-1、及び凹部127が共有する座標空間における既知の位置に位置合わせされている。具体的には、各インデキシングユニット130が、ワークステーション144、144-1から(例えば、3つの軸に沿って)既知のオフセットで配置されている。このことは、インデキシングユニット130に対してハーフバレル区分24を位置合わせするというアクションによって、ワークステーション144、144-1及び/又はアーチ140、140-1の範囲113、113-1、113-2内のハーフバレル区分24のOML126及び/又はIML128の位置が、各マイクロパルス149の終わりに、ワークステーション144、144-1又はアーチ140、140-1に分かるということを意味している。さらに、インデキシングユニット130に対してハーフバレル区分24を位置合わせするというアクションによって、各アーチ140、140-1の範囲113、113-1、113-2内のOML126及び/又はIML128の位置が、各マイクロパルス149の終わりに分かる。インデキシング(位置合わせ)が行われる一方で、アーチ140、140-1は、ハーフバレル区分24のための所望のOML126及び/又はIML128を強化して、アーチ140、140-1及び/又はワークステーション144、144-1において輪郭361(図3に図示)をもたらし、このようなことを、インデキシングの前及び/又は後に行い続けうる。
インデキシング(位置合わせ)によって、アーチ140、140-1それぞれの範囲113-1、113-2内のハーフバレル区分24の詳細が、アーチ140、140-1に伝えられる。この情報は、コネクタ433、434、及びコネクタ433-1、434-1をそれぞれ用いてアーチ140、140-1に対してホイール142、142-1の位置を設定するために利用される。ハーフバレル区分24の半径363(図3に図示)は、1のハーフバレル区分24から次のハーフバレル区分24へと変わりうる。一実施形態において、ハーフバレル区分24は、特定の半径363による1モデルであり、次のハーフバレル区分24は、異なる半径363を要しうる。他の実施形態が、ハーフバレル区分24が処理方向199にマイクロパルス単位で移動する(149)につれて、一定ではない又はテーパ状の半径363を有するハーフバレル区分24を含む。一定ではない又はテーパ状のハーフバレル区分24は、互いに等しくない半径363及び第2の半径363-1を有する。ハーフバレル区分24の所望の輪郭361が、相補的特徴134及びインデキシングユニット130を介して、インデキシング特徴124からアーチ140、140-1に伝えられる。ホイール142、142-1が、ハーフバレル区分24の半径363に合うように、アーチ140、140-1に対してそれぞれ調整される。モデルからモデルへの変更には、ハーフバレル区分24の様々な大きさの半径363が含まれる。特定の半径363について、輪郭361が、アーチ140、140-1それぞれの範囲113-1、113-2内のハーフバレル区分24上で強化されうるように、ホイール142、142-1が、アーチ140、140-1に対して配置される。マイクロパルス149の間、ハーフバレル区分24の前縁170に、ホイール142、142-1が係合する。ホイール142、142-1は、後縁がホイール142、142-1を通って通過してしまうまで、ハーフバレル区分24上で輪郭361を強化する。
範囲113-1、113-2は、一時停止中又は1パルスの間にアーチ140、140-1がハーフバレル区分24に対して行う作業の幅である。違う言い方をすると、範囲113-1、113-2は、一時停止中又はマイクロパルス149の間の、アーチ140、140-1による作業達成の範囲内にあるハーフバレル区分24の長さである。アーチ140、140-1は、実際の実務におけるよりも、長手方向部分422に対してより大きな範囲113-1、113-2で描かれている。アーチ140、140-1の範囲113-1、113-2の長さは、典型的に、マイクロパルス149の長さにより近い。アーチ140、140-1の範囲113-1、113-2は、重なってもよく、又は重ならなくてもよい。
容易に分かるように、先の段落で範囲113-1及び113-2として説明された、ハーフバレル区分24の小さな長手方向部分のみに、アーチ140、140-1、及びホイール142、142-1が、任意の時点に係合する。ハーフバレル区分24に対するアーチ140、140-1の影響は、アーチ140、140-1の上流及び下流の双方で、ハーフバレル区分24において感じられる。従って、或る特定の実現において、ハーフバレル区分24の、範囲113-1又は範囲113-2よりも長い区分195が、所望の輪郭361で維持される。フレーム146及び外周部145、145-1の追加も、アーチ140、140-1の下流で所望の輪郭361を強化するよう機能する。一例として、単に説明のために、アーチ140、140-1は、当該アーチ140、140-1の各側の1又は2フレームピッチ147の長さについて、所望の輪郭361を強化するよう機能する。
一実施形態において、インデキシング(位置合わせ)が、少なくとも以下の説明に従って行われる。ハーフバレル区分24の形態による構造が、フロア150に固定された一式のスタンチョン112(例えば、ポゴ(pogo))を含む軌道110上を、支承端部122により運ばれる。ハーフバレル区分24は、正確な寸法に従って、レイアップマンドレル上で作製されたものである。この正確なレイアップによって、インデキシング特徴124を、ハーフバレル区分24の余剰製造部分129内に正確に位置決めすることが可能となる。従って、ハーフバレル区分24が一旦、スタンチョン112上で正確に位置決めされると、アーチ140、140-1が、ハーフバレル区分24のOML126及び/又はIML128を強化する。インデキシング特徴124が係合されると、各マイクロパルス149後に、各ワークステーション144、144-1でプローブ又は光学技術を介した完全な走査を必要とすることなく、OML126及び/又はIML128が正確に分かる。
型から取り出された又は別様に形成されたハーフバレル区分24の剛比は、ハーフバレル区分24が所望のOML126及び/又はIML128(例えば、所望の輪郭361)にかなり近い構成を維持するのを助けることに依存しており、マイクロパルス149中に、ツールを定義する如何なる形状も、ハーフバレル区分24に取り付け又は固定する必要がない。ツールを定義する形状は、ハーフバレル区分24上に自身を取り付けるための(例えば、ワークステーション144と同様の)追加のワークステーションと、ツールを定義する形状を除去するための他の追加のワークステーションと、を必要とするであろう。同例において、ツールを定義する形状の例が、ハーフバレル区分24の末端に取り付けられ、1つ以上の追加の例が、上記末端間のどこかに取り付けられるであろう。ツールを定義する形状は、除去されるまでは、ハーフバレル区分24に対するアクセスを幾分分かりづらくするであろう。さらに、ツールを定義する形状の追加及び除去は、ハーフバレル区分24に対する無価値の追加作業と見做されうる。
本明細に記載の実施形態において、インデキシング特徴124が、バレル区分24のOML126及び/又はIML128に対して正確に、ハーフバレル区分24に配置されており、軌道110(例えば、レール111及びローラ114)の正確に位置決めされたレール特徴、及びアーチ140、140-1が、ワークステーション144からワークステーション144-1へとハーフバレル区分24を、歪みなく伝達するのを助ける。従って、各マイクロパルス149後に位置合わせされると、ハーフバレル区分24のOML126及び/又はIML128のような、3Dの位置及び配向が迅速かつ正確に分かり、各移動後にハーフバレル区分24を再走査して調整する必要がない。
説明を続けると、フレーム146、窓外周部145、及びドア外周部145-1が、ハーフバレル区分24を強化するためにハーフバレル区分24内に取り付けられ、その後、窓及び/又はドア取付余剰製造部分135を除去されて、切り揃えられた端部135-1が得られる。図示される例では、ワークステーション144が、ハーフバレル区分24にフレーム146を取り付ける。ワークステーション144-1は、窓外周部145をハーフバレル区分24内に固定する。マイクロパルス149の間、及び/又はマイクロパルス149間の一時停止中に作業が実施される間に、移動ワークステーション144-2が、配置ポイント144-3で取り付けられて、ハーフバレル区分24と共に移動する。移動ワークステーション144-2は、ハーフバレル区分24からの別の余剰製造部分135と共に移動し、窓外周部145、ドア外周部145-1、及びフレーム146が取り付けられた後で、ハーフバレル区分24から余剰製造部分135を分離する。
ワークステーション144の他の実施形態が、図6に示されている。具体的には、移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5が、図6A及び図6Cに示されるフレックストラック(flex track)タイプのファスナ取付装置を含む。移動ワークステーション144-2は、「ヒッチハイカ(hitch hiker)」のようにハーフバレル区分24と共に移動し、その後、再取り付けのために配置ポイント144-3に戻って、ハーフバレル区分24に対してさらに作業を行う。一実施形態が、いかなる時にもハーフバレル区分24と共に移動する複数の移動ワークステーション144-2を有しうる。さらに、窓又はドアの余剰製造部分135が除去されてしまう前に、フレーム146、並びに窓外周部145及びドア外周部145-1が、ハーフバレル区分24を強化するために追加され、その後、窓及び/又はドアの余剰製造部分135が除去される。ワークステーション144、144-1のみが示されているが、より多くの複数のワークステーションが可能である。
インデキシング(位置合わせ)が正確に実施されているため、各ワークステーション144、144-1の技術者は、自身、又はエンドイフェクタ148のようなツールがハーフバレル区分24に対してどこに位置するのかを正確に知ることができる。ハーフバレル区分24は、インデキシングの間、機械的に又は別様に定位置で保持される。ハーフバレル区分24のOML126又はIML128が、その後形成され、又は、ワークステーション144、144-1で使用中の任意の数値制御(NC:Numerical Control)プログラミングシステム若しくは自動システムに位置合わせされる。従って、ハーフバレル区分24の各パルス後に、セットアップ時間又は走査が必要とならない。さらに、先行するワークステーション144、144-1内でハーフバレル区分24に追加された構造(例えば、フレーム146、外周部145)、又はハーフバレル区分24から除去された構造(余剰製造部分135)が、ハーフバレル区分24の如何なるモデル又は表現がシステム100内に存在していようと、追加され得、その際に、変更のためにハーフバレル区分24を走査する必要はない。
即ち、ハーフバレル区分24のインデキシングは、ハーフバレル区分24をインデキシングユニット130に対して位置合わせすることによって行われうる。ワークステーション144、144-1は、インデキシングユニット130との既知の関係を有しており、従って、このンデックスユニット130が、ハーフバレル区分24を、ワークステーション144、144-1に対して位置合わせする。上記2つのものが既知の関係にあるときには、ワークステーション144、144-1にあるツール、例えばエンドイフェクタ148は、ハーフバレル区分24のOML126及びIML128に対して既知の関係にある。従って、ハーフバレル区分24をインデキシング(位置合わせ)することは、ハーフバレル区分24におけるインデキシング特徴124と、ワークステーション144、144-1から既知の物理的オフセットを有するインデキシングユニット130における相補的特徴134と、を結びつけることを含みうる。これは、インデキシングユニット130における相補的特徴134が、インデキシング特徴124に適合するように予め位置決めされ寸法決定されており、ハーフバレル区分24が特定の正確に定められた位置に存在するからである。
一実施形態において、インデキシングユニット130における相補的特徴134と、インデキシング特徴124とを結びつけることで、ハーフバレル区分24の種類、及び、ワークステーション144、144-1、144-2の範囲113内でハーフバレル区分24に対して実施すべき作業の程度が伝えられる。範囲113は、ワークステーション144、144-1によってハーフバレル区分24に対して実施される作業の幅である。範囲113は、ハーフバレル区分24の長手方向部分422に延在する。ハーフバレル区分24の種類は、どの供給線136-1、136-2が、ジャストインタイム(JIT:just-in-time)でワークステーション144、144-1にそれぞれに提供する必要があるのかを、ワークステーション144、144-1、144-2に伝える。供給線136-1は、ワークステーション144にJITで、フレーム146、ファスナ、密封剤等を供給する。供給線136-2は、ワークステーション144-1にJITで、窓外周部145、ファスナ、密封剤等を供給する。
他の実施形態において、インデキシングユニット130における相補的特徴134と、インデキシング特徴124とを結びつけることは、アーチ140、140-1にOML126及びIML128のデータを伝達する。この情報は、アーチ140、140-1がホイール142を使って、ハーフバレル区分24上で所望のOML126及び/又はIML128を強化するのを助けるために使用される。アーチ140、140-1は、ワークステーション144、144-1に付属しているということが可能であり、加えて、スタンドアローンであるということも可能である。一般的にいえば、アーチ140、140-1は、フレーム146、窓外周部145、及びドア外周部145-1の取付の後には、もはや必要でなない。なぜならば、窓外周部145、及びドア外周部145-1が、ハーフバレル区分24上でOML126及びIML126を強化するよう機能するからである。
軌道110、ワークステーション144、144-1、アーチ140、140-1及び/又は他の構成要素の動作は、コントローラ160によって管理されている。一実施形態において、コントローラ160が、カメラ、又はリニアアクチュエータ若しくは回転アクチュエータ等の物理的センサからの入力といった自動化されたプロセスに従って、(例えば、技術者からの入力に基いて、又はインデキシング特徴124の自動感知を介して)軌道110に沿ったハーフバレル区分24の進捗を決定する。アーチ140、140-1に位置合わせにより伝達された(index conveyed)情報に基いて、コントローラ160は、長さ437、437-1となるようコネクタ433、433-1、434、434-1に命令する(図4に図示)。図4を参照すると、コントローラ160は、所望の半径363でニップ隙間420を形成するよう、ホイール142、142-1を配置する。事前に、ニップ隙間420は、前縁170が最初にホイール142、142-1間を通過しやすいように、間隙421-1で設定されている。その後、コントローラ160は、コネクタ433、433-1、434、434-1に、間隙421でニップ隙間420を形成するよう命令する。コントローラ160は、この入力を利用して、数値制御(NC)プログラムに格納された命令に従って様々な構成要素の動作を管理する。コントローラ160は例えば、カスタム回路として、プログラムされた命令を実行するハードウェアプロセッサとして、又はこれらの何らかの組み合わせとして実現されうる。
アーチ140、140-1を使用した本プロセスは、マイクロパルス149の間、又はマイクロパルス149間の一時停止中に、隣り合うワークステーション144、144-1の範囲113内で、ハーフバレル区分24上で輪郭361を強化するために利用される。このことにより、輪郭361が許容誤差から外れているときには、ワークステーション144、144-1内で一時的にハーフバレル区分24を輪郭361にすることが可能となる。
胴体組立システム100の動作の例示的な詳細を、図2に関連して説明する。本実施形態について、胴体のハーフバレル区分24(例えば、ハーフバレル区分、3分の1のバレル区分、又は任意の適切な円周部)は、支承端部122が、離型の前に、レイアップマンドレル上で切り揃えられたと仮定する。上記区分は型から外されており、トリミング、フレーム取付、検査、又は他のアクションといった組立作業を待っている。
図2は、例示の実施形態における、胴体組立システム100を操作する方法を示すフロー図である。方法200のステップが、図1Aの胴体組立システム100を参照しながら記載されるが、当業者には、方法200が他のシステムでも実施できることが分かるであろう。本明細書に記載のフロー図のステップは、網羅的なものではなく、図示していない他のステップを含みうる。本明細書に記載されるステップは、代替的な順序で実行されてもよい。
ステップ202において、胴体のハーフバレル区分24が、ハーフバレル区分24の凹部127がフロア150に面するように軌道110に固定され、ハーフバレル区分24の支承端部122が、軌道110と直接的に接触する。上方ハーフバレル区分40については、ハーフバレル区分24は、頂部アップポジション139で、処理方向199に移動させられる。下方ハーフバレル区分42については、ハーフバレル区分24は、キールアップポジション137で、処理方向199に移動させられる。別の言い方をすると、ハーフバレル区分24は、半円筒、又は上下が逆さになった「U」字状を形成し、キールが、「U」字形状の最上部に存在する。上下逆さになった「U」字状、及び凹部127の各先端では、支承端部122が、軌道110のローラ114によって保持/支持され、当該ローラ114に直接的に接触している。一実施形態において、ハーフバレル区分24を軌道110に固定することは、支承端部122がローラ114によって定位置で保持されるように、ハーフバレル区分24を軌道110上に配置することを含む。
ステップ204では、ハーフバレル区分24が、軌道110に沿って処理方向199に(例えば、同期を取って)パルス単位で送られる(pulse)。一実施形態において、ハーフバレル区分24をパルス単位で送ることは、ハーフバレル区分24の長さより短い距離だけ、ハーフバレル区分24を、マイクロパルス単位で送る(micro pulse)ことを含む。更なる実施形態において、ハーフバレル区分24が、フレームピッチ147(即ち、ハーフバレル区分24内に配置されるフレーム146間の距離)だけ、マイクロパルス単位で送られるが、フレームピッチ147の倍数又は約数を含む任意の適切なパルス距離が使用されうる。パルスの間、ハーフバレル区分24は、アーチ140、140-1に沿って取り付けられたホイール142、142-1と接触して滑走することができ、上記ホイール142、142-1は、ハーフバレル区分24の移動中及び/又は当該移動後にハーフバレル区分24に接触して、所望の輪郭361を強化することができる。
しかしながら、ハーフバレル区分24の長さよりも短いパルスは、「マイクロパルス(micro pulse)」とも称される。本明細書では、マイクロパルスは、フレームピッチ147の倍数を含む任意の適切な距離でありうる。一実施形態において、パルス単位で送る間、少なくとも2フィートの間隙が、ハーフバレル区分24同士の間に残される。このことによって、区分間隙121がワークステーション144、144-1と位置合わせされているときには、技術者がハーフバレル区分24の間から出ることが可能となる。更なる実施形態において、スタンチョン112は、技術者が軌道110の下を歩き又は身をかがめるのに十分な高さである。
ステップ206において、断面のOML126及びIML128を定めるアーチ140、140-1が、ハーフバレル区分24上で、断面のOML126及びIML128を強化する。上記強化することは、ハーフバレル区分24を押して輪郭361にすることを含む。本実施形態において、ホイール142、142-1はアーチ140、140-1の本体141に対して既知の位置に存在しているため、及び、ホイール142、142-1がハーフバレル区分24に接触しているため、ホイール142、142-1はハーフバレル区分24を定位置で保持し、所望のOML126及びIML128との一致を物理的に生じさせる。更なる実施形態において、ホイール142、142-1は、ハーフバレル区分24が輪郭361から外れている場合にのみ、ハーフバレル区分24に接触し、ハーフバレル区分24上でOML126及びIML128を強化するために利用される。更に別の実施形態において、ホイール142、142-1が、マイクロパルス間にハーフバレル区分24との接触を維持し、又は、コネクタ433、433-1、434、及び434-1を介してハーフバレル区分24から引っ込められる。コネクタ433、434、及び433-1、434-1は、ホイール142-1、142を、アーチ140及びアーチ140-1それぞれに、拡張可能にくっつける。
ステップ208では、断面のOML126及びIML128が強化されている間、作業がハーフバレル区分24に対して実施される。ハーフバレル区分24がパルス単位で送られる実施形態において、アーチ140、140-1のホイール142、142-1がハーフバレル区分24と接触させられている間、作業がマイクロパルス149間の一時停止中に実施される。ハーフバレル区分24が連続的に移動させられる実施形態において、作業は、ハーフバレル区分24が処理方向199に進む間に実施される。上記作業は、ワークステーション144、144-1によって、エンドイフェクタ148を介して実施され、切断、穿孔、トリミング(例えば、最終的な端部のトリミング)を含みうる。他の実施形態は、(例えば、移動ワークステーション144-2と関連付けられた)ツールデバイスであって、作業が処理方向199に続く間ハーフバレル区分24に対して作業を実施するために、ハーフバレル区分24に取り付けられたツールデバイスを有する。図示されないツールデバイスが、作業が完了するとハーフバレル区分24から分離し、そのツールは、先に記載の連続的に動かされるライン上の取り付け位置144-3に戻る。このようなツールは、例えば、先に記載したような、非破壊検査(NDI)デバイス、配置、固定等を含みうる。ハーフバレル区分24がマイクロパルス149単位で送られる実施形態において、一時停止が終わった後に、作業がステップ204に進み、ハーフバレル区分24が再びマイクロパルス単位で送られて(149)、追加の作業を受ける。
方法200は、ハーフバレル区分24といった大型の移動する部品上に、当該部品にジグ又は他の構成要素を取り付ける必要なく、輪郭361を直接的に強化することで、技術的な利点をもたらす。ジグを取り付けてOML126及びIML128を強化することは、製造プロセスに労力と時間を加える無価値の追加のタスクである。アーチ140、140-1及びホイール142、142-1は、OML126及びIML128が強化される間の製造プロセスにフレキシビリティを与え、その際に、ワークステーション144、144-1の範囲内のハーフバレル区分24の部分へのアクセスが制限されない。従って、ハーフバレル区分24がワークステーション144、144-1を通って進む間、ハーフバレル区分24に対するアクセスをさらに制限する一緒に移動する輪郭付けツールが存在しない。このことにより、ハーフバレル区分24がワークステーション144、144-1を通ってマイクロパルス単位で進む(149)間、アクセスが妨害されることなく、作業を正確に実施することが可能となる。さらに、複数のワークステーション144、144-1がハーフバレル区分24の凹部127内に配置されうるため、多数の種類の作業(例えば、穿孔、トリミング、シーリング、塗装、検査等)が、ワークステーション144、144-1の範囲内のハーフバレル区分24の様々な部分に亘って同時に行われうる。これにより、工場のフロア150での組立の速度及び作業密度が上がる。さらに、方法200によって、ハーフバレル区分24のための移送時間を、価値が付加された時間に変換することが可能となり、ここでは、特に、NDI検査の間、又は余剰製造部分129、135及び/又は支承端部122を除去するトリミングの間に、作業がハーフバレル区分24に対して実施される。
範囲113は、一時停止中又はパルスの間に、ワークステーション144、144-1によって、ハーフバレル区分24に対して行われる作業の幅である。違う言い方をすると、範囲は、一時停止中又はパルスの間にワークステーション144、144-1の作業達成の範囲内にあるハーフバレル区分24の長さである。ワークステーション144、144-1は、実際の実務よりも、長手方向部分422に対してより大きな範囲113で描かれている。ワークステーション144、144-1の範囲113は、典型的に、マイクロパルス149の長さにより近い。ワークステーション144、144-1の範囲113-は、重なってもよく、又は重ならなくてもよい。
図2Aは、例示の実施形態における、胴体組立システム100を操作する方法を示すフロー図である。方法220のステップが、図1A及び図3~図5の胴体組立システム100を参照しながら記載されるが、当業者には、方法220が他のシステムでも実施されうることが分かるであろう。本明細書に記載のフロー図のステップは、網羅的なものではなく、図示していない他のステップを含みうる。本書に記載のステップは、代替的な順序で実施されてもよい。
胴体のハーフバレル区分24は、ハーフバレル区分24の凹部127がフロア150に面するように、軌道110に固定されており、ハーフバレル区分24の支承端部122が軌道110に直接的に接触する。上方ハーフバレル区分40のためのハーフバレル区分24は、頂部アップポジション139で、処理方向199に移動させられる。各インデキシングユニット130は、RFIDチップといったインデキシング特徴124、ピンといった追加された特徴、又はハーフバレル区分24の孔又はスロットといった機械加工された特徴と、物理的に結合又は通信可能に接続するよう設計されている。他の実施形態は、コントローラ160への入力を介してハーフバレル区分24の移動を制御するために、インデキシング特徴124、特にRFIDチップのような走査しうるデバイスを走査するインデキシングユニット130としてのスキャナを有し、コントローラ160自体は、駆動ユニット116の動作を制御する。インデキシングユニット130のそれぞれは、相補的特徴134であって、インデキシング特徴124に挿入され、当該インデキシング特徴124を把持し、又はさもなければ当該インデキシング特徴124に適合するための相補的特徴134を含み、インデキシング特徴124と相補的特徴134とが結びつけられると、困難な停止を容易にする。
インデキシングが、少なくとも以下の説明に従って行われる。ハーフバレル区分24が、フロア150に固定された一式のスタンチョン112(例えば、ポゴ)を含む軌道110の上を、支承端部122により運ばれる。ハーフバレル区分24は、正確な寸法に従って、レイアップマンドレル上で作製されたものである。この正確なレイアップによって、インデキシング特徴124を、ハーフバレル区分24の余剰製造部分129内に正確に位置決めすることが可能となる。
ステップ222において、ハーフバレル区分24が、NDIステーション371、371-1(図6に図示)として構成された、(ワークステーション144と同様の)ワークステーションに位置合わせされる。ステップ224において、NDIステーション371、371-1の範囲113-3内で、ハーフバレル区分24の半径363-2(図4に図示)が、NDIステーション371、371-1を通ってマイクロパルス単位で送られる間に、円周方向370に測定される。ステップ226において、輪郭361を強化する際に利用する半径363-2に関するNDIステーション371、371-1情報が、コントローラ160を介して、アーチ140、140-1の範囲113-1、113-2内での使用のためにアーチ140、140-1に伝達される。ステップ228において、アーチ140、140-1に対してハーフバレル区分24を位置合わせすることが完了する。ステップ230において、間隙421-1及び半径363-3で予め設定されたニップ隙間420を形成するよう、アーチ140、140-1に対してホイール142、142-1を配置することが行われる。ニップ隙間420に通して前縁170をマイクロパルス単位で送ることが、ステップ232によって行われる。ステップ234において、ニップ隙間420が、ハーフバレル区分24上で輪郭361を強化するために、間隙421で設定される。ステップ236では、ニップ隙間420に通してハーフバレル区分24をマイクロパルス単位で送りながら、アーチ140、140-1の範囲113-1、113-2内で、NDIステーション371、371-1の範囲内113-3にあるときに同じハーフバレル区分24について測定されたデータを用いて、ハーフバレル区分24上で輪郭361を強化することが記載されている。範囲113-3は、一時停止中、又は、一時停止の間の1パルスの間に、NDIステーション371、371-1によってハーフバレル区分24に対して行われる作業の幅である。
図2Bは、例示の実施形態における、胴体組立システム100を操作する方法240を示すフロー図である。方法240のステップが、図1A及び図6~図6Cの胴体組立システム100を参照しながら記載されるが、当業者には、方法240が他のシステムでも実施されうることが分かるであろう。本明細書に記載のフロー図のステップは、網羅的なものではなく、図示していない他のステップを含みうる。本書に記載のステップは、代替的な順序で実施されてもよい。
ステップ242において、ハーフバレル区分24がマイクロ単位で送られて(149)配置ポイント144-3に入る。ワークステーション144、144-1が、ハーフバレル区分24内にフレーム146を取り付ける。ワークステーション144-1は、ハーフバレル区分24内に窓外周部145を固定する。
ステップ246において、マイクロパルス149の間及び/又はマイクロパルス149間の一時停止中に作業が実施される間、移動ワークステーション144-2が、配置ポイント144-3で結合されて、ハーフバレル区分24と共に移動する。移動ワークステーション144-2は、ハーフバレル区分24からの余剰製造部分135と共に移動し、窓外周部145及びフレーム146が取り付けられた後で、ハーフバレル区分24から余剰製造部分135を分離する。他の実施形態が、ハーフバレル区分24上でフレーム及び/又は窓外周部を位置決めするワークステーション144、144-1を有する。この場合、ステップ246の一環として、移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5が、ハーフバレル区分24に結合される。
ワークステーション144、144-1は、フレーム146、窓外周部145及び/又はドア外周部145-1を、ハーフバレル区分24に一時的に固定する。一時的に固定するという一実施形態は、ワークステーション144、144-1内で最終的なファスナを間欠的に取り付けて、フレーム146、窓外周部145、及び/又はドア外周部145-1を定位置で留めることを含む。間欠的に固定することは、10番目若しくは20番目のファスナごとに、又は何らかの他の種類の間隔で、かつ製造タイプのファスナを利用して固定することを含む。一時的に固定する他の実施形態は、ワークステーション144、144-1内で一時的なファスナを間欠的に取り付けて、フレーム146、窓外周部145、及び/又はドア外周部145-1を定位置で留めることを含む。間欠的に固定することは、10番目若しくは20番目のファスナごとに、又は何らかの他の種類の間隔で、かつクレコ(cleco)タイプのファスナを利用して固定することを含む。移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5が、図6A及び図6Cに示される、フレックストラックタイプのファスナの取付装置を含む。移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5は、ハーフバレル区分24に真空で吸着し、フレーム146及び/又は窓外周部145及び/又はドア外周部145-1をハーフバレル区分24に固定する。ステップ248の一環として、ファスナ取付が行われる間、移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5は、ハーフバレル区分24がマイクロパルス単位で移動する(149)間及び/又は一時停止する間、さらに、ワークステーション144、144-1を通って通過する可能性すらある間に、ハーフバレル区分24と共に移動する。ステップ248の一環としてさらに、移動ワークステーション144-2が、「ヒッチハイカ」のようにハーフバレル区分24と共に移動して、ハーフバレル区分24から余剰製造部分135を分離する。
ステップ250の一環として、ファスナ取付又はトリミングが完了した後で、移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5が、ハーフバレル区分24から切り離される。その後、移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5は、配置ポイント144-3、144-6のそれぞれ(図6に図示)に戻る。一実施形態が、クローラ搭載構成により自力で配置ポイント144-3、144-6に移動して戻る移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5を有する。
ここで図6A、図6B、及び図6Cを参照すると、格納可能なホイール(図示せず)が、第1のフレキシブルレール636、636-1、636-2、及び第2のフレキシブルレール638、638-1、638-2、並びにキャリア46、46-1、46-2に沿って配置されている。クローラ構成にあるときには、移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5が、ハーフバレル区分24上の結合されたポイントから、ハーフバレル区分24上の他のポイントへと自力で移動し、その後再結合する。他の構成が、ステップ252の一環として、配置ポイント144-3、144-6に自力で移動して戻る移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5を有する。一実施形態が、如何なるときにもハーフバレル区分24と共に移動する複数の移動ワークステーション144-2、144-4、及び144-5を有しうる。
さらに、窓又はドアの余剰製造部分135が除去される前に、フレーム146、並びに、窓外周部145及びドア外周部145-1が、ハーフバレル区分24を強化するために取り付けられ、その後、窓及び/又はドアの余剰製造部分135が除去される。
図2Cは、例示の実施形態における、胴体組立システム100を操作する方法を示すフロー図である。方法260のステップが、図1A及び図6、図6A及び図6Cの胴体組立システム100を参照して記載されるが、当業者には、方法260が他のシステムでも実施されうることが分かるであろう。本明細書に記載のフロー図のステップは、網羅的なものではなく、図示していない他のステップを含みうる。本明細書に記載されるステップは、代替的な順序で実行されてもよい。
ステップ262において、ハーフバレル区分24をワークステーション144、144-1内にマイクロパルス単位で送る(149)。ステップ264において、マイクロパルス149の間、ハーフバレル区分24が、ワークステーション144、144-1に対して位置合わせされる。ステップ266の一環として、ワークステーション144、144-1が、ハーフバレル区分24上でフレーム146、窓外周部145及び/又はドア外周部145-1を位置決めする。その後、ステップ268の一環として、ワークステーション144、144-1が、フレーム146、窓外周部145及び/又はドア外周部145-1を、ハーフバレル区分24に固定する。一時的に固定するという実施形態は、ワークステーション144、144-1内で最終的なファスナを間欠的に取り付けて、フレーム146、窓外周部145、及び/又はドア外周部145-1を定位置で留めることを含む。間欠的に固定することは、10番目若しくは20番目のファスナごとに、又は何らかの他の種類の間隔で、かつ製造タイプのファスナを利用して固定することを含む。一時的に固定する他の実施形態は、ワークステーション144、144-1内で一時的なファスナを間欠的に取り付けて、フレーム146、窓外周部145、及び/又はドア外周部145-1を定位置で留めることを含む。間欠的に固定することは、10番目若しくは20番目のファスナごとに、又は何らかの他の種類の間隔で、かつクレコタイプのファスナを利用して固定することを含む。この場合、移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5は、ハーフバレル区分24に結合される。ステップ270の一環として、ハーフバレル区分24が少なくとも1つのマイクロパルス149の間中に進む間、移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5が、フレーム146、窓外周部145、及び/又はドア外周部145-1をハーフバレル区分24に固定する。
ワークステーション144、144-1は、フレーム146、窓外周部145及び/又はドア外周部145-1を、ハーフバレル区分24に一時的に固定する。移動ワークステーション144-4及び移動ワークステーション144-5が、図6A、図6B、及び図6Cに示されるフレックストラックタイプのファスナの取付装置を含む。移動ワークステーション144-2、144-4及び144-5は、ハーフバレル区分24に真空で吸着し、フレーム146及び/又は窓外周部145及び/又はドア外周部145-1をハーフバレル区分24に固定する。ステップ248の一環として、ファスナ取付が行われる間、移動ワークステーション144-2、144-4及び144-5は、ハーフバレル区分24がマイクロパルス単位で移動する(149)間及び/又は一時停止する間、さらに、ワークステーション144、144-1を通って通過する可能性すらある間に、ハーフバレル区分24と共に移動する。ステップ248の一環としてさらに、移動ワークステーション144-2が、「ヒッチハイカ」のようにハーフバレル区分24と共に移動して、ハーフバレル区分24から余剰製造部分135を分離する。
ファスナの取付又はトリミングが完了した後に、移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5が、ハーフバレル区分24から切り離される。
その後、移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5が、配置ポイント144-3、144-6にそれぞれ戻る。一実施形態が、クローラ搭載構成により自力で配置ポイント144-3、144-6に移動して戻る移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5を有する。格納可能なホイール(図示せず)が、第1のフレキシブルレール636、636-1、636-2、及び第2のフレキシブルレール638、638-1、638-2、並びにキャリア646、646-1、646-2に沿って配置されている。クローラ構成にあるときには、移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5が、ハーフバレル区分24上の結合されたポイントから、ハーフバレル区分24上の他のポイントへと自力で移動し、その後再結合する。他の構成が、ステップ252の一環として、配置ポイント144-3、144-6に自力で移動して戻る移動ワークステーション144-2、移動ワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5を有する。一実施形態が、如何なるときにもハーフバレル区分24と共に移動する複数の移動ワークステーション144-2、移動のワークステーション144-4、及び移動ワークステーション144-5を有しうる。さらに、窓又はドアの余剰製造部分135が除去される前に、フレーム146、並びに、窓外周部145及びドア外周部145-1が、ハーフバレル区分24を強化するために取り付けられ、その後、窓及び/又はドアの余剰製造部分135が除去される。ワークステーション144-2、144-4、144-5のみが示されているが、より多くのワークステーションが可能である。
図3は、例示的な実施形態における、胴体組立システム100を通って移動する胴体のハーフバレル区分24の斜視図である。本実施形態において、ハーフバレル区分24は凹部127を含む。軌道110が、複数のスタンチョン112(例えば、ポゴ)を含み、スタンチョン112のそれぞれが、ハーフバレル区分24を固定し及び処理方向199に動かすローラ114を含む。
図3にはさらに、工場のフロア150、並びに、工場のフロア150に固定された内側アーチ140-1及び外側アーチ140をさらに示している。明確さのために、ワークステーション144、144-1は本図から省かれている。言い換えると、内側アーチ140-1及び外側アーチ140は、付属する内側アーチ140-1及び外側アーチ140として又はスタンドアローンの内側アーチ140-1及び外側アーチ140として、ワークステーション144、144-1に結合されうる。内側アーチ140-1は、ホイール142-1でハーフバレル区分24のML128に接触するために寸法決定されている。内側アーチ140-1は、工場のフロア150の定位置に固定された基部342を含む。内側アーチ140-1は、ホイール142-1をさらに含む。各ホイール142-1が、基部342に回転可能に固定されており、ホイール142-1は、基部342に沿って円周方向に分散されている。IML128に接触することが、ハーフバレル区分24を押して所望の輪郭361にするために必要なときには、ホイール142-1がIML128に接触する。幾つかの実施形態において、ハーフバレル区分24の一部が輪郭361上にないときには、ホイール142-1の部分集合のみがハーフバレル区分24に係合する。
他の実施形態において、高度に正確な3Dポジショニング、及び輪郭361の制御が望まれる領域/位置では、ホイール142-1の幾つかの部分集合、例えば、定常的なアーチ140-1に沿った円周方向位置にある補完的なホイールの対が、ハーフバレル区分24と接触させられうる。付属するホイール142-1を含む複数のアーチ140-1が、より正確に輪郭361を強化するために、ハーフバレル区分24に沿ってワークステーション144、144-1内に連続的に位置している。ハーフバレル区分24が輪郭361を有するときには、所望のOML126及びIML128を有する。他の実施形態において、ホイール142-1を含むアーチ140-1が、少なくとも1つのワークステーション144、144-1に含まれている。さらに別の実施形態にいて、ワークステーション144、144-1が、ワークステーション144、144-1内での製造に対応するアーチ状の構造を有し、例えば、フレーム146の取付又は窓外周部145及びドア外周部145-1の取付のための穿孔デバイス及びファスナ取付デバイスを保持するアーチ状のフレーム146を有するときに、ホイール142-1がアーチ140-1のような構造に追加されて、ワークステーション144、144-1内で輪郭361を強化する。
対照的に、それほど正確に輪郭付けされない構造が望まれる領域では、アーチ140-1ごとに1組又は2組のホイール142-1が用いられ、1つのアーチ140-1だけ使用される。他の実施形態は、OMLアーチ状のアーチ140及びホイール142無しで、ホイール142-1を含むアーチ140-1のみを使用して、IML128への接触のみで所望の輪郭361を維持する。例えば、フレーム146を取り付けるために所望の形状が維持される一方で、ハーフバレル区分24は、フレーム146、窓外周部145、又はドア外周部145-1をシムを入れずに、当該ハーフバレル区分24に容易に固定することを可能とするために、あまりしっかりとは保持されない。
更に別の実施形態において、ホイール142-1が、ハーフバレル区分24が輪郭361から外れていない限りハーフバレル区分24のIML128に接触しないように、配置される。さらに、一実施形態が、ホイール142-1であって、パルス間の一時停止中、又は、マイクロパルス149の間若しくはパルスの間、又は連続的な移動の期間中にはハーフバレル区分24と接触させられるが、ハーフバレル区分24が処理方向199に移動する間の別の時間には接触しないホイール142-1を含む。
外側アーチ140は、ハーフバレル区分24のOML126と接触するために寸法が決定されている。外側アーチ140は、工場のフロア150の定位置に固定された基部352を含む。外側アーチ140は、ホイール142をさらに含む。各ホイール142が、外側アーチ140に回転可能に固定されており、ホイール142は、外側アーチ140に沿って円周方向に分散されている。OML126に接触することが、ハーフバレル区分24を押して所望の輪郭361にするために必要とされるときには、ホイール142がOML126に接触する。幾つかの実施形態において、ハーフバレル区分24の一部が輪郭361上にないときには、ホイール142の部分集合のみがハーフバレル区分24に係合する。
他の実施形態において、高度に正確な3Dポジショニング、及び輪郭361の制御が望まれる領域/位置では、ホイール142の幾つかの部分集合、例えば、定常的なアーチ140に沿った円周位置にあるホイール142の対が、ハーフバレル区分24と接触させられうる。より精度の高い輪郭361の制御が必要される領域では、ホイール142及び/又は142-1を、アーチ140及びアーチ140-1に沿って配置することができるが、それほど精度が高くない領域では、ホイール142又は142-1はそれぞれ省略されているであろう。付属するホイール142を含む複数のアーチ140が、より正確に輪郭361を強化するために、ハーフバレル区分24に沿ってワークステーション144、144-1内に連続的に位置している。他の実施形態において、ホイール142を含む外側アーチ140が、少なくとも1つのワークステーション144、144-1に含まれている。さらに別の実施形態において、ワークステーション144、144-1は、ワークステーション144、144-1内での製造に対処するためのアーチ状の構造を有する。このような実施形態において、アーチ140、140-1は、フレーム146の取付、又は窓外周部145及びドア外周部145-1の取付のための穿孔デバイス及びファスナ取付デバイスを保持する。ホイール142-1が、ワークステーション144、144-1内で輪郭361を強化するためにアーチ140-1に追加される。対照的に、それほど正確に輪郭付けされない構造が望まれる領域では、外側アーチ140ごとに1組又は2組のホイール142-1が、1つの外側アーチ140と共に使用される。他の実施形態は、IMLアーチ140-1及びホイール142-1を使用せずに、ホイール142を含む外側アーチ140のみを使用して、OML126への接触のみで所望の輪郭361を維持する。例えば、フレーム146を取り付けるための所望の形状が維持され一方で、ハーフバレル区分24は、フレーム146、窓外周部145、又はドア外周部145-1を、シムを入れずに当該ハーフバレル区分24に容易に固定することを可能とするために、あまりしっかりとは保持されない。
更に別の実施形態において、ホイール142、142-1が、ハーフバレル区分24が輪郭361から外れていない限りハーフバレル区分24のOML126及び/又はIML128に接触しないように、配置される。さらに、一実施形態が、ホイール142、142-1であって、パルス間の一時停止中、又は、マイクロパルス149の間若しくはパルスの間、又は連続的な移動の期間中にはハーフバレル区分24と接触させられるが、ハーフバレル区分24が処理方向199に移動する間の別の時間には接触しないホイール142、142-1を含む。
図3に関して先に記載した定常的なアーチ140-1は、幾つかの実施形態において、スタンドアローンの装置として実現され、他の実施形態では、ワークステーション144、144-1に対して組み込まれる。
図4は、図3からの図4B-4Bに基づく、図4Aより前の1ステップ、及び図4Bより前の2ステップの図である。図4では、ニップ隙間420が、前縁170が最初にホイール142、142-1の間を通過しやすいように、間隙421-1で設定されている。前縁170は未だ、ホイール142-1、142の間を通過していない。ハーフバレル区分24が半径363-2である場合に前縁170が最初にホイール142-1、142の間を通過しやすいように、間隙421-1は間隙421よりも広い。本実施形態において、半径363-2は半径363よりも小さい。ハーフバレル区分24の半径が未修整の半径363-2である場合に前縁170がホイール142-1、142の間を通過しやすいように、間隙421-1は間隙421よりも広い。図示される実施例では、半径363-2は半径363より小さい。ホイール142-1もまた、半径363又は半径363-2よりも小さい半径363-3に設定されている。ホイール142-1、142を間隙421-1に設定し、かつホイール142-1を半径363-3に設定することで、前縁170をホイール142-1、142に衝突させることが回避され、これにより、ハーフバレル区分24をマイクロパルス単位で送ることが、前縁170がホイール142-1、142に衝突することによって妨害されない。衝突は、マイクロパルス単位の送りを妨げうる。異なる実施形態において、ホイール142-1が、半径363-2が半径363より大きいときにも、半径363-3に設定される。半径363-3は、363の半径に設定されるであろう。他の実施形態において、半径363-2は、幾つかの位置では、363よりも大きく、アーチ140-1、140に対して円周方向370位置の他の位置では363よりも小さい。円周方向370、ホイール142-1、142は、適切な半径363-3、及び、半径363-2に対して相補的となるニップ隙間420の間隙421-1により、配置されている。
アーチ140、140-1は、非破壊検査ステーション(NDI)371、371-1(図6に図示)の後に位置している。NDIステーション371、371-1は、各マイクロパルス149の間、ハーフバレル区分の円周方向370の半径363-2を測定する。ハーフバレル区分24は、NDIステーション371、371-1を通って、マイクロパルス単位で送られる。NDIステーション371は、ハーフバレル区分24に対して外側NDI検査を実施し、NDIステーション371-1は、ハーフバレル区分24に対して内側NDI検査を実施する。ハーフバレル区分24が、NDIステーション371、371-1をマイクロパルス149単位で又は連続的に通過するときに、半径363-2が、ハーフバレル区分24上を円周方向370に測定される。半径の測定は、光学的、機械的、又は他の適切な手段によって行われるであろう。この測定情報が、NDIステーション371、371-1の範囲113-3内のハーフバレル区分24についての半径363-2の円周方向370を確立する。ハーフバレル区分24の範囲113-3についての本測定情報は、ハーフバレル区分24の測定された同じ部分がアーチ140、140-1それぞれの範囲113-2、113-1内に存在するときには、コントローラ160を介して利用のために後段に伝えられる。本測定情報を使用して、半径363-3、ニップ隙間420の間隙421-1が設定される。
図4Aは、図4Bのステップの前の或るステップの図である。図4Aでは、ニップ隙間420が、前縁170が最初にホイール142、142-1の間を通過しやすいように、間隙421-1で設定されている。ハーフバレル区分24の半径が未修整の半径363-2である場合に前縁170がホイール142-1、142の間を通過しやすいように、間隙421-1は間隙421よりも広い。図示される実施例では、半径363-2は半径363より小さい。他の実施形態において、半径363-2は半径363よりも大きい。ホイール142-1も、半径363又は半径363-2よりも小さい半径363-3に設定されている。ホイール142-1、142を間隙421-1に設定し、かつホイール142-1を半径363-3に設定することで、前縁170をホイール142-1、142に衝突させることが回避され、これにより、ハーフバレル区分24をマイクロパルス単位で送ることが、前縁170がホイール142-1、142に衝突することによって妨害されない。衝突は、マイクロパルス単位の送りを妨げうる。その後、ハーフバレル区分24は、前縁170がニップ隙間420を通過するように、パルス単位で送られる。
その後、コントローラ160が、コネクタ433、433-1、434、434-1に、図4Bに示される間隙421でニップ隙間420を形成するよう命令する。間隙421でニップ隙間420を形成することは、ハーフバレル区分24において輪郭361を確立することにおける第1のステップである。ハーフバレル区分24の前縁170がマイクロパルス149の間にニップ隙間420の中へと摺動しやすくするためのインデキシングの後で、ニップ隙間420が位置決めされる。必要な場合には、ハーフバレル区分24が処理方向199に進む間に、ハーフバレル区分24を各アーチ140、140-1に向かって押すことよって、ホイール142-1及び142がハーフバレル区分24上で輪郭361を強化する。間隙421-1に設定された後に間隙421に設定されたニップ隙間420を、前縁170が通過した後に、輪郭361の強化が起こる。
図4Bは、内側アーチ140-1及び外側アーチ140上の、図3の輪郭361を強化するホイール142-1、142の切断図4B-4Bである。図4Bでは、ホイール142-1は、IML128に接触しているものとして示されており、ホイール142は、OML126に接触するものとして示されている。ニップ隙間420が、ホイール142-1とホイール142との間に形成されている。ホイール142は、ハーフバレル区分24がニップ隙間420を処理方向199に通過する間、半時計周り410で回転する。ホイール142-1は、ハーフバレル区分24がニップ隙間420を処理方向199に通過する間、時計周り410で回転する。一実施形態において、ホイール142-1とOML142との間の間隙421が、形成すべきニップ隙間420のためには大きすぎる。他の実施形態において、ホイール142-1とホイール142とが共に、当該ホイール142-1とホイール142の間のハーフバレル区分24の長手方向部分422(図1A)を所望の輪郭361にするニップ隙間420を形成する。内側アーチ140-1及び外側アーチ140に沿って円周方向に位置合わせされた複数のホイール142-1、142が、このアクションが行うときには、ニップ隙間420が、ハーフバレル区分24のIML128及び/又はOML126の全体に沿って断面の輪郭361を強化する。ホイール取付部380、382が、ホイール142-1及び142のそれぞれを軸430上で保持するために利用される。ホイール取付部380、382は、コネクタ433、434、及びコネクタ433-1、434-1によって、アーチ140-1及びアーチ140のそれぞれに取り付けられている。コネクタ433、434及びコネクタ433-1、434-1は、アーチ140-1及びアーチ140に対して、長さ437、437-1の方向に拡張可能及び格納可能である。ホイール142-1、142は、コネクタ433、434、及びコネクタ433-1、434-1のそれぞれによって、アーチ140-1及びアーチ140に対して移動させられる。
コネクタ433、434及びコネクタ433-1、434-1は、油圧式、電気的、機械的なアクチュエータ及び/又は他の適切なアクチュエータである。機械的なアクチュエータは、ネジジャッキ又は同様の装置である。ホイール142-1及び142は、コネクタ433-1、434-1及びコネクタ433、434によってそれぞれアーチ140、140-1に対して移動させられ、必要な場合には、ハーフバレル区分24からのインデキシング(位置合わせ)を介してアーチ140、140-1に伝達された情報に基いて、アーチ140、140-1の範囲113-1、113-2内での輪郭361の強化を促進するよう、ニップ隙間420を配置する。アーチ140、140-1にインデキシングにより伝達された情報に基いて、コントローラ160が、コネクタ433、433-1、434、434-1に長さ437、437-1となるように命令する。コントローラ160は、所望の半径363でニップ隙間420を形成するようホイール142、142-1を配置する。アーチ140、140-1を用いた本プロセスが、マイクロパルス149の間又はマイクロパルス149の間の一時停止中に、隣り合うワークステーション144、144-1の範囲113内でハーフバレル区分24上で輪郭361を強化するために利用される。このことにより、輪郭361が許容誤差から外れているときに、ワークステーション144、144-1内で一時的に、ハーフバレル区分24を輪郭361にすることが可能となる。
図4Cは、ハーフバレル区分24における輪郭361を半径363-1により強化することを図示している。半径363-1は半径363よりも小さい。コネクタ433、434及びコネクタ433-1、434-1は、アーチ140、140-1に対して、長さ437、437-1の方向にそれぞれ拡張可能及び格納可能である。ホイール142-1、142は、コネクタ433、434、及びコネクタ433、433--1、434-1のそれぞれによって、アーチ140-1、アーチ140に対して移動させられる。コネクタ433、434及びコネクタ433-1、434-1は、油圧式、電気的、機械的なアクチュエータである。機械的なアクチュエータは、ネジジャッキ又は同様の装置である。ホイール142-1、142は、コネクタ433-1、434-1及びコネクタ433、434によって、それぞれアーチ140、140-1に対して移動させられ、必要な場合には、アーチ140、140-1の範囲113-1、113-2内での輪郭361の強化を促進するよう、ニップ隙間420を配置する。
輪郭361の強化は、ハーフバレル区分24からインデキシング(位置合わせ)を介して、アーチ140、140-1に伝達された情報に基いている。アーチ140、140-1にインデキシングにより伝達された情報に基いて、コントローラ160が、コネクタ433、433-1、434、434-1に長さ437、437-1となるように命令する。コントローラ160は、所望の半径363-1でニップ隙間420を形成するよう、ホイール142、142-1を配置する。事前に、ニップ隙間420は、前縁170が最初にホイール142、142-1間を通過しやすいように、間隙421-1で設定されている。その後、コントローラ160は、コネクタ433、433-1、434、434-1に、間隙421でニップ隙間420を形成するよう命令する。間隙421でニップ隙間420を形成することは、ハーフバレル区分24において輪郭361を確立することの第1のステップである。ニップ隙間420が、インデキシングの後に位置決めされると、ハーフバレル区分24の前縁170が、マイクロパルス149の間にニップ隙間420の中へと摺動し、必要な場合には、ホイール142-1及び142が、ハーフバレル区分を各アーチ140、140-1に向かって押すことによって、ハーフバレル区分24上で輪郭361を強化する。
図5は、内側アーチ140-1及び外側アーチ140上の、図3の輪郭361を強化するホイール142-1、142の断面図5-5である。ホイール取付部380-1、及び382-1が、ホイール142-1及び142のそれぞれを軸430上で保持するために利用される。ホイール取付部380-1及び382-1は、スイングアーム510、510-1上に配置された受け入れローラ520、520-1により拡張されており、上記スイングアーム510、510-1は、ニップ隙間420の上流の軸512の周りを枢動し、ハーフバレル区分24向かってデフォルトの力Fにより付勢されている。受け入れローラ520同士は、間隙Gによって隔てられており、デフォルト量の力Fによって、定位置に維持されている。しかしながら、受け入れローラ520は、スイングアーム510上で、軸512の周りを枢動する(530)ことができる。スイングアーム510は、軸512に対してデフォルトのポジションに戻るよう付勢されているため、スイングアーム510は、受け入れローラ520を押して/力でハーフバレル区分24と接触させる。このことは、新しいハーフバレル区分24がアーチ140、140-1の間に入ろうとしているが、完全には位置合わせされていない場合に、受け入れローラ520が、予備ニップ隙間531を介して、ジャストのニップ隙間420というよりも段階的に、ハーフバレル区分24に予備的に輪郭を付けて輪郭361にすることができることを意味している。予備ニップ隙間531は、先行する輪郭付け装置の一部として、ハーフバレル区分24の前縁170をニップ隙間420に運び入れることを助け、実質的に輪郭361から外れているハーフバレル区分24のために前縁170が142-1又は142に衝突することによって、処理方向199が止まることを回避する。前縁170は、先行するものとしての予備ニップ隙間531を介して、予備的に輪郭が付けられて、ニップ隙間420によって輪郭361にされる。
図6は、輪郭361を強化する定常的なアーチ140-1、140、及び下流のワークステーション144、144-1を含むシステム100の例示的な実施形態を示す側面図である。本実施形態において、胴体12のハーフバレル区分24が、工場のフロア150に取り付けられたスタンチョン112に沿って運ばれる。内側アーチ140-1及び外側アーチ140が、処理方向199に進みかつ複数のワークステーション144、144-1を通って延在するハーフバレル区分24上で、輪郭361(図3に図示)を強化する。マイクロパルス149間の一時停止中、又は連続的な移動の間に、ワークステーション144、144-1におけるエンドイフェクタ148が、ハーフバレル区分24に対して作業を実施して、完成したハーフバレル区分(例えば、40)を、他のハーフバレル区分(例えば、42)との接合のために組み立てる。一実施形態において、エンドイフェクタ148が、ハーフバレル区分24を強化しかつ追加のアーチに対する必要性を低減し又は無くすフレーム146又はドア外周部145-1及び/又は窓外周部145を取り付けるよう動作する。
マイクロパルス149の間及び/又はマイクロパルス149間の一時停止中に作業が実施される間、移動ワークステーション144-4及び144-5が、ワークステーション144内で取り付けられて、ハーフバレル区分24と共に移動する。移動ワークステーション144-4及び144-5は、一例においてフレックストラックタイプのシステムである。移動ワークステーション144-4は、フレーム146取付ファスナを取り付けるためのフレックストラックを含む。移動ワークステーション144-5は、窓外周部145取付ファスナを取り付けるためのフレックストラックである。配置されると、移動ワークステーション144-4及び144-5は、ファスナの孔を開け、フレーム146及び窓の外周部145を取り付けるためにファスナを取り付ける。
図1Aに戻って参照すると、窓外周部145及びフレーム146が取り付けられた後に、移動ワークステーション144-2が、ハーフバレル区分24から余剰製造部分135を分離する。移動ワークステーション144-4、144-5は、「ヒッチハイカ」のようにハーフバレル区分24と共に、例えば分離ポイント152へと移動し、その後配置ポイント144-6に戻されて、ハーフバレル区分24の他の部分又は次のハーフバレル区分での再取り付け及び作業のために、ロボット又は他のシステムを介してロード/アンロードされて、軌道110を下ってパルス単位で送られる。一実施形態が、いかなる時にもハーフバレル区分24と共に移動する複数の移動ワークステーション144-4、144-5を有しうる。
図6Aは、ハーフバレル区分24に結合された移動ワークステーション144-5のより詳細な図である。フレキシブルレールシステム622が、第1のフレキシブルレール636及び第2のフレキシブルレール638の長さに沿って、間隔を置いてハーフバレル区分24に着脱可能に固定された複数の取付真空キャップ660を含む。真空源644が、ホース(図示せず)によって真空キャップ660に接続されており、吸着力を提供する。1の真空源644は、第1のフレキシブルレール636上の真空キャップ660の役に経ち、他の真空源644が、第2のフレキシブルレール638の真空キャップ660の役に立つ。2つの真空源644の位置が示されているが、1つで十分でありうる。第2のフレキシブルレール638は、好適に、第1のレール636に対して平行であり、第1のレール636から間隔が置かれている。第1のフレキシブルレール636及び第2のフレキシブルレール638は、窓外周部ファスナの位置662の外周を超えたところに位置している。複数のファスナ取付位置662が示されているが、ファスナ取付位置662の実際の数はより多く又はより少ない。強磁性の内表面への磁気結合といった、他の適切な取付要素も使用されうる。第1のフレキシブルレール636と第2のフレキシブルレール638とは、スペーサ640及びスペーサ642によって接続されている。第1のフレキシブルレール636及び第2のフレキシブルレール638は、真空により又は磁気的に結合されると、ハーフバレル区分24に対して補完的な形状にされる。移動ワークステーション144-5は、例えばワークステーション144-1内で、ハーフバレル区分24に取り付けられる。
穿孔ツール650及びファスナ取付ツール648が、キャリア646内に位置している。キャリア646は、第1のフレキシブルレール636及び第2のフレキシブルレール638に移動可能に結合されている。移動可能な結合には、図示されないラックアンドピニオンシステム又は同様のシステムが含まれる。横方向アライメント部654が、穿孔ツール650及びファスナ取付ツール648を、キャリア646に亘って横方向に、第1のフレキシブルレール636及び第2のフレキシブルレール638に対して移動する。横方向のネジジャッキシステムが示されているが、他の作動システムが可能である。ファスナ供給部652が、ハーフバレル区分24の、穿孔ツール650によって作られたファスナ取付位置662に入れるためのファスナ取付ツール648に、ファスナを供給する。他の実施形態が、ハーフバレル区分24から外され、後に手動で又は自動的に配置ポイント144-6に戻される真空キャップ660を有する。
図6Bは、ハーフバレル区分24に結合された移動ワークステーション144-2を示している。フレキシブルレールシステム622-1が、第1のフレキシブルレール636-1及び第2のフレキシブルレール638-1の長さに沿って、間隔を置いてハーフバレル区分24に着脱可能に固定された複数の取付真空キャップ660-1を含む。真空源644-1が、ホース(図示せず)によって真空キャップ660-1に接続されており、吸着力を提供する。1の真空源644-1は、第1のフレキシブルレール636-1上の真空キャップ660-1の役に経ち、他の真空源644-1が、第2のフレキシブルレール638-1の真空キャップ660-1の役に立つ。2つの真空源644-1の位置が示されているが、1つで十分でありうる。第2のフレキシブルレール638-1は、好適に、第1のレール636-1に対して平行であり、第1のレール636-1から間隔が置かれている。第1のフレキシブルレール636-1及び第2のフレキシブルレール638-1は、窓外周部ファスナの位置662の外周を超えたところに位置している。複数のファスナ位置662が示されているが、ファスナ位置662の実際の数はより多く又はより少ない。強磁性の内表面への磁気結合といった、他の適切な取付要素も使用されうる。第1のフレキシブルレール636-1と第2のフレキシブルレール638-1とは、スペーサ640-1及びスペーサ642-1によって接続されている。ハーフバレル区分24に対する第1のフレキシブルレール636及び第2のフレキシブルレール638-1は、真空により又は磁気的に結合されると、ハーフバレル区分24に対して補完的な形状にされる。移動ワークステーション144-2は、例えばワークステーション144-1内で、ハーフバレル区分24に取り付けられる。
ラフトリミングツール650-1、及びファイントリミングツール648-1が、キャリア646-1内に位置している。キャリア646-1は、第1のフレキシブルレール636-1及び第2のフレキシブルレール638-1に移動可能に結合されている。移動可能な結合には、図示されないラックアンドピニオンシステム又は同様のシステムが含まれる。横方向アライメント部654-1が、ラフトリミングツール650-1及びファイントリミングツール648-1を、キャリア646-1に亘って横方向に、第1のフレキシブルレール636-1及び第2のフレキシブルレール638-1に対して移動する。横方向のネジジャッキシステムが示されているが、他の作動システムが可能である。案内システム652-1が、ラフトリミングツール650-1及びファイントリミングツール648-1を案内する。ラフトリミングツール650-1は、トリマの第1の経路を提供し、ハーフバレル区分24から余剰製造部分135を分離する。ファイントリミングツール648-1は、許容誤差の範囲内で最終的なトリムライン664を強化する。最終トリムライン664は、ファスナ取付位置662により形成される外周内にあり、完成すると、余剰製造部分135の切り取りを形成する。ラフトリミングツール650-1、及びファイントリミング648-1は、最初に方向670にトリミングするのが示されている。その後、ラフトリミングツール650-1、ファイントリミング648-1は、方向672、674、676に進む。他の実施形態において、ラフトリミングツール650-1及びファイントリミングツール648-1は、方向670、672、674、676の任意の組み合わせの順序で、方向670、672、674、676に進む。他の実施形態において、ラフトリミングツール650-1及びファイントリミングツール648-1は、方向670、672、674、676とは反対の方向に進む。他の実施形態が、ハーフバレル区分24から外され、後に手動で又は自動的に配置ポイント144-3に戻される真空キャップ660-1を有する。
図6Cは、ハーフバレル区分24に結合された移動ワークステーション144-4を示している。フレキシブルレールシステム622-2が、第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2の長さに沿って、間隔を置いてハーフバレル区分24に着脱可能に固定された複数の取付真空キャップ660-2を含む。真空源644-2が、ホースによって真空キャップ660-2に接続されており、吸着力を提供する。1の真空源644-2は、第1のフレキシブルレール636-2上の真空キャップ660-2の役に経ち、他の真空源644-2が、第2のフレキシブルレール638-2の真空キャップ660-2の役に立つ。2つの真空源644-2の位置が示されているが、1つで十分でありうる。第2のフレキシブルレール638-2は、好適に、第1のレール636-2に対して平行であり、第1のレール636-2から間隔が置かれている。第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2は、フレーム146のファスナ位置668に対しておおよそ平行に位置している。一実施形態は、ファスナ位置668の1の側の第1のフレキシブルレール636-2と、反対側の第2のフレキシブルレール638-2と、を有する。複数のファスナ位置668が示されているが、ファスナ位置668の実際の数はより多く又はより少ない。強磁性の内表面への磁気結合といった、他の適切な取付要素も使用されうる。第1のフレキシブルレール636-2と第2のフレキシブルレール638-2とは、スペーサ640-2及びスペーサ642-2によって接続されている。第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2は、真空により又は磁気的に結合されると、ハーフバレル区分24に対して補完的な形状にされる。移動ワークステーション144-4は、ワークステーション144内で、ハーフバレル区分24に取り付けられる。
穿孔ツール650-2、及びファスナ取付ツール648-2がキャリア646-2内に位置している。キャリア646-2は、第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2に移動可能に結合されている。移動可能な結合には、図示されないラックアンドピニオンシステム又は同様のシステムが含まれる。横方向アライメント部654-2が、穿孔ツール650-2及びファスナ取付ツール648-2を、キャリア646-2に亘って横方向に、第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2に対して移動する。横方向のネジジャッキシステム658が示されているが、他の作動システムが可能である。ファスナ供給部652-2が、ハーフバレル区分24の、穿孔ツール650-2によって作られたファスナ取付位置668に入れるためのファスナ取付ツール648-2に、ファスナを供給する。ファスナ取付中に、キャリア646-2は、第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2上を、円周方向675に移動する。円周方向675は、フレーム146に対して平行である。
一実施形態が、第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2であって、ハーフバレル区分24の頂部アップポジション139又はキールアップポジション137に亘って、支承端部122から支承端部122へと円周方向675に延在する第1のフレキシブルレール636-2及び第2のフレキシブルレール638-2を有する。本実施形態は、640-2及びスペーサ642-2の各1つより多くのスペーサを有しうる。本実施形態は、少なくとも各支承端部122の近傍、及びハーフバレル区分24の頂部アップポジション139又はキールアップポジション137の近傍を含む円周方向675に沿って、幾つかの位置に配置されたスペーサ640-2又はスペーサ642-2を有する。一実施形態が、クローラ(crawler)構成の移動ワークステーション144-4を有する。格納可能なホイール680が、第1のフレキシブルレール636-2、及び第2のフレキシブルレール638-2、並びにキャリア646-2に沿って配置されている。移動ワークステーション144-4のクローラバージョンは、ハーフバレル区分24上に位置しており、この場合、フレーム146をハーフバレル区分24に接合するためのファスナ取付を実施する。この場合、ホイール680が展開され、真空キャップ660-2が、ハーフバレル区分24から外される。その後、移動ワークステーション144-4が、ホイール680上をハーフバレル区分24に沿って配置ポイント144-6に向かって這うように進む。コントローラ160が、ハーフバレル区分24に沿った、移動ワークステーション144-4の這うような移動を指示する。他の実施形態が、ハーフバレル区分24から外され、後に手動で又は自動的に配置ポイント144-6に戻される移動ワークステーション144-2、144-4、144-5の真空キャップ660-2を有する。
実施例
以下の実施例において、胴体組立システムの観点から、追加のプロセス、システム、及び方法について説明する。
以下の実施例において、胴体組立システムの観点から、追加のプロセス、システム、及び方法について説明する。
より具体的に図面を参照すると、本開示の実施形態を、図7に示すような航空機の製造及び保守方法700、及び図8に示すような航空機702に関連して説明することができる。一実施形態において、航空機702は、図1の航空機10と同じである。製造前の段階では、方法700は、航空機702の仕様及び設計704と、材料調達706とを含みうる。製造段階では、航空機702のコンポーネント及びサブアセンブリの製造708と、システムインテグレーション710とが行われる。その後、航空機702は、認可及び納品712を経て運航714に供されうる。顧客により運航される間に、航空機702は定期的な整備及び保守716(改造、再設定、改修なども含みうる)が予定されている。本明細書で具現化される装置及び方法は、方法700で記載される製造及び保守のうちの1つ以上の任意の適切な段階(例えば、仕様及び設計704、材料の調達706、コンポーネント及びサブアセンブリの製造708、システムイ統合710、認可及び納品712、運航714、整備及び保守716)及び/又は航空機702の任意の適切なコンポーネント(例えば、機体718、システム720、内装722、推進システム724、電気システム726、油圧システム728、環境システム730)で採用され得る。
方法700の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び/又はオペレータ(例えば顧客)によって実施又は実行されうる。本明細書において、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含みうるがそれらに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含みうるがそれらに限定されず、かつ、オペレータとは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。
図8に示すように、方法700によって製造された航空機702は、複数のシステム720及び内装722を備えた機体718を含みうる。システム720の例は、推進システム724、電気システム726、油圧システム728、及び環境システム730の1つ以上を含む。任意の数の他のシステムも含まれてよい。航空宇宙の例が示されているが、本開示の原則が、自動車産業などの他の産業にも適用されうる。
上述のように、本明細書で具現化される装置及び方法は、方法700において記載される製造及び保守の任意の1つ以上の段階で利用されうる。例えば、コンポーネント及びサブアセンブリの製造708に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機702の運航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様のやり方で製作又は製造されうる。また、1つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、例えば、航空機702の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機702のコストを削減することにより、サブアセンブリの製造708及びシステム統合710の段階で利用することができる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせのうちの1つ以上を、航空機702の運航中、例えば、限定しないが、整備及び保守716の間に利用することができる。従って、本開示は、本明細書に記載する任意の任意の段階(例えば、仕様及び設計704、材料の調達706、コンポーネント及びサブアセンブリの製造708、システムイ統合710、認可及び納品712、運航714、整備及び保守716)及び/又は航空機702の任意の適切なコンポーネント(例えば、機体718、システム720、内装722、推進システム724、電気システム726、油圧システム728、環境システム730)で、又はこれらの任意の組み合わせにおいて利用されうる。
一実施形態において、部品が、機体718の一部分を含み、コンポーネント及びサブアセンブリの製造708中に製造される。この部品は次いで、システムインテグレーション710において航空機に組み込まれ、その後摩耗により使用不能となるまで、運航714において利用されうる。その後、整備及び保守716においてこの部品は廃棄されてよく、新たに製造された部品と交換されうる。新しい部品を製造するために、コンポーネント及びサブアセンブリの製造708中に発明の構成要素及び方法が利用されてもよい。
本明細書で図示又は記載された様々な制御要素(例えば電気又は電子コンポーネント)はいずれも、ハードウェア、プロセッサ実装ソフトウェア、プロセッサ実装ファームウェア、又はこれらの何らかの組み合わせとして実装されうる。例えば、或る要素は専用ハードウェアとして実装されうる。専用ハードウェア要素は、「プロセッサ」、「コントローラ」、又は、同様の何らかの用語で称されうる。プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又は、幾つかが共有であり得る複数の個別のプロセッサによって提供されうる。さらに、「プロセッサ」又は「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアのみを表わすと解釈されるべきでなく、限定するものではないが、デジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC:application specific integrated circuit)又はその他の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA:field programmable gate array)、ソフトウェア格納用の読み出し専用メモリ(ROM:read only memory)、ランダムアクセスメモリ(RAM:random access memory)、不揮発性記憶装置、ロジック部、又は、何らかの他の物理ハードウェアコンポーネント若しくはモジュールが黙示的に含まれてもよい。
また、制御要素は、プロセッサ又はコンピュータによって実行可能な命令として実装されて、その要素の機能を実行することができる。命令の例の一部は、ソフトウェア、プログラムコード、及びファームウェアである。命令は、プロセッサによって実行されると、要素の機能を実施することをプロセッサに指示するよう動作可能である。命令は、プロセッサによって可読な記憶デバイスに記憶されうる。記憶装置の幾つかの例は、デジタル若しくはソリッドステートメモリ、磁気ディスク及び磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、又は光学的に可読なデジタルデータ記憶媒体である。
特定の実施形態が本明細書に記載されているが、本開示の範囲は、これらの特定の実施形態に限定されない。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそのいずれの均等物により定められる。
さらに、本開示は、本開示の例示的な実施形態を規定する以下に列挙する条項を含む。
条項1.航空機(10)の胴体(12)の一区分を組み立てる方法であって、
胴体(12)のハーフバレル区分(24)を軌道(110)に沿って処理方向(199)にパルス単位で送ることと、
ハーフバレル区分(24)の一部分の所望の輪郭(361)を決定するために、ハーフバレル区分(24)と関連付けられたインデキシング特徴(124)を利用することと、
ハーフバレル区分(24)の輪郭が、所望の輪郭(361)の許容誤差の範囲外にあるときには、インナモールドライン(128)を強化する構成要素、及びアウタモールドライン(126)を強化する構成要素を用いて、ハーフバレル区分(24)上で所望の輪郭(361)を強化することと、
を含む、方法。
胴体(12)のハーフバレル区分(24)を軌道(110)に沿って処理方向(199)にパルス単位で送ることと、
ハーフバレル区分(24)の一部分の所望の輪郭(361)を決定するために、ハーフバレル区分(24)と関連付けられたインデキシング特徴(124)を利用することと、
ハーフバレル区分(24)の輪郭が、所望の輪郭(361)の許容誤差の範囲外にあるときには、インナモールドライン(128)を強化する構成要素、及びアウタモールドライン(126)を強化する構成要素を用いて、ハーフバレル区分(24)上で所望の輪郭(361)を強化することと、
を含む、方法。
条項2.ハーフバレル区分(24)に所望の輪郭(361)を強化することは、
第1のアーチ(140-1)から複数のホイール(142-1)を拡張して、インナモールドライン(128)を強化することと、
第2のアーチ(140)から複数のホイール(142)を拡張して、アウタモールドライン(126)を強化することと、
を含む、条項1に記載の方法。
第1のアーチ(140-1)から複数のホイール(142-1)を拡張して、インナモールドライン(128)を強化することと、
第2のアーチ(140)から複数のホイール(142)を拡張して、アウタモールドライン(126)を強化することと、
を含む、条項1に記載の方法。
条項3.輪郭を強化するために、ニップ隙間(420)を介して処理方向(199)にハーフバレル区分(24)を進ませることをさらに含む、条項1又は2に記載の方法。
条項4.ハーフバレル区分(24)を、ニップ隙間(420)を介して進ませる前に、予備ニップ隙間(531)を介して処理方向(199)に進ませることをさらに含む、条項3に記載の方法。
条項5.非破壊検査を利用して、ハーフバレル区分(24)の初期輪郭を決定することをさらに含む、条項1から4のいずれか一項に記載の方法。
条項6.非破壊検査を使用して、ハーフバレル区分(24)の初期輪郭を決定することと、
初期輪郭を用いて、ニップ隙間(420)を或る間隙(421-1)に設定して、所望の輪郭(361)を設定することであって、ニップ隙間(420)が、インナモールドライン(128)に沿って拡張可能な第1のアーチ(140-1)からの複数のホイール(142-1)と、アウタモールドライン(126)に沿って拡張可能な第2のアーチ(140)からの複数のホイール(142)と、によって定められる、設定することと、
をさらに含む、条項2から5のいずれか一項に記載の方法。
初期輪郭を用いて、ニップ隙間(420)を或る間隙(421-1)に設定して、所望の輪郭(361)を設定することであって、ニップ隙間(420)が、インナモールドライン(128)に沿って拡張可能な第1のアーチ(140-1)からの複数のホイール(142-1)と、アウタモールドライン(126)に沿って拡張可能な第2のアーチ(140)からの複数のホイール(142)と、によって定められる、設定することと、
をさらに含む、条項2から5のいずれか一項に記載の方法。
条項7.前記所望の輪郭(361)が強化されている間、軌道(110)に沿って配置されたワークステーション(144、144-1)内で、ハーフバレル区分(24)に対して作業を実施することをさらに含む、条項1から6のいずれか一項に記載の方法。
条項8.作業を実施することは、所望の輪郭(361)が強化されている間、ハーフバレル区分(24)上にフレーム(146)を取り付けることを含む、条項7に記載の方法。
条項9.作業を実施することは、所望の輪郭(361)が強化されている間、ドア外周部(145-1)及び窓外周部(145)のうちの1つ以上を取り付けることを含む、条項7又は8に記載の方法。
条項10.強化されている所望の輪郭(361)は、断面の輪郭である、条項1から9のいずれか一項に記載の方法。
条項11.ハーフバレル区分(24)上で所望の輪郭(361)を強化することは、
第1のアーチ(140-1)のホイール(142-1)をハーフバレル区分(24)のインナモールドライン(128)と接触させて、所望の輪郭(361)を強化することと、
第2のアーチ(140)のホイール(142)をハーフバレル区分(24)のアウタモールドライン(126)と接触させて、所望の輪郭(361)を強化することと、
を含む、条項2から10のいずれか一項に記載の方法。
第1のアーチ(140-1)のホイール(142-1)をハーフバレル区分(24)のインナモールドライン(128)と接触させて、所望の輪郭(361)を強化することと、
第2のアーチ(140)のホイール(142)をハーフバレル区分(24)のアウタモールドライン(126)と接触させて、所望の輪郭(361)を強化することと、
を含む、条項2から10のいずれか一項に記載の方法。
条項12.ハーフバレル区分(24)のパルス間の一時停止中に、ハーフバレル区分(24)からホイール(142、142-1)を格納することをさらに含む、条項2から11のいずれか一項に記載の方法。
条項13.ハーフバレル区分(24)の凹部(127)が工場のフロア(150)に面するように、ハーフバレル区分(24)を軌道(110)に固定することであって、ハーフバレル区分(24)の支承端部(122)が軌道(110)に接触する、固定することをさらに含む、条項1から12のいずれか一項に記載の方法。
条項14.所望の輪郭(361)を決定するために、ハーフバレル区分(24)と関連付けられたインデキシング特徴(124)を利用することは、
インデキシングユニット(130)における相補的特徴(124)と、インデキシング特徴(124)と、を結びつけることと、
上記結びつけと関連付けられた所望の輪郭(361)を決定するようコントローラ(160)を動作させることと、
上記決定に基いて、複数のホイール(142-1)に、第1のアーチ(140-1)から拡張してインナモールドライン(128)を強化させ、及び複数のホイール(142)を第2のアーチ(140)から拡張してアウタモールドライン(126)を強化させることと、
を含む、条項1から13のいずれか一項に記載の方法。
インデキシングユニット(130)における相補的特徴(124)と、インデキシング特徴(124)と、を結びつけることと、
上記結びつけと関連付けられた所望の輪郭(361)を決定するようコントローラ(160)を動作させることと、
上記決定に基いて、複数のホイール(142-1)に、第1のアーチ(140-1)から拡張してインナモールドライン(128)を強化させ、及び複数のホイール(142)を第2のアーチ(140)から拡張してアウタモールドライン(126)を強化させることと、
を含む、条項1から13のいずれか一項に記載の方法。
条項15.請求項1から14のいずれか一項に記載の方法に従って組み立てられた、航空機(10)の一区分。
条項16.胴体(12)のハーフバレル区分(24)を組み立てるシステム(100)であって、
ハーフバレル区分(24)の対向する支承端部(122)に係合するよう構成された軌道(110)と、
軌道(110)に沿ってハーフバレル区分(24)を移動させる駆動ユニット(116)と、
ハーフバレル区分(24)の所望の輪郭(361)を強化するために、ハーフバレル区分(24)のインナモールドライン(128)に係合するよう配置可能な第1の構成要素と、
ハーフバレル区分(24)の所望の輪郭(361)を強化するために、ハーフバレル区分(24)のアウタモールドライン(126)に係合するよう配置可能な第2の構成要素と、
を備えた、システム(100)。
ハーフバレル区分(24)の対向する支承端部(122)に係合するよう構成された軌道(110)と、
軌道(110)に沿ってハーフバレル区分(24)を移動させる駆動ユニット(116)と、
ハーフバレル区分(24)の所望の輪郭(361)を強化するために、ハーフバレル区分(24)のインナモールドライン(128)に係合するよう配置可能な第1の構成要素と、
ハーフバレル区分(24)の所望の輪郭(361)を強化するために、ハーフバレル区分(24)のアウタモールドライン(126)に係合するよう配置可能な第2の構成要素と、
を備えた、システム(100)。
条項17.第1の構成要素が、第1のアーチ(140-1)を含み、第1のアーチ(140-1)が、第1のアーチ(140-1)から拡張して、インナモールドライン(128)上で所望の輪郭(361)を強化するホイール(142-1)をさらに含み、
第2の構成要素が、第2のアーチ(140)を含み、第2のアーチ(140)が、第2のアーチ(140)から下降してアウタモールドライン(126)上で所望の輪郭(361)を強化するホイール(142)をさらに含む、条項16に記載のシステム(100)。
第2の構成要素が、第2のアーチ(140)を含み、第2のアーチ(140)が、第2のアーチ(140)から下降してアウタモールドライン(126)上で所望の輪郭(361)を強化するホイール(142)をさらに含む、条項16に記載のシステム(100)。
条項18.第1のアーチ(140-1)のホイール(142-1)と、第2のアーチ(140)のホイール(142)とが対向してニップ隙間(420)を形成し、ニップ隙間(420)が、軌道(110)に沿ってハーフバレル区分(24)を移動させる際に機能しうる、条項17に記載のシステム(100)。
条項19.第1のアーチ(140-1)が、ハーフバレル区分(24)のインナモールドライン(128)に対して実質的に相補的に成形され、
第2のアーチ(140)が、ハーフバレル区分(24)のアウタモールドライン(126)に対して実質的に相補的に成形される、条項17又は18に記載のシステム(100)。
第2のアーチ(140)が、ハーフバレル区分(24)のアウタモールドライン(126)に対して実質的に相補的に成形される、条項17又は18に記載のシステム(100)。
条項20.ホイール(142-1)の第1の一部が、第1のアーチ(140-1)の周りに円周方向に取り付けられ、ホイール(142)の第2の一部が、第2のアーチ(140)の周りに円周方向に取り付けられる、条項17から19のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項21.胴体(12)のハーフバレル区分(24)の凹部(127)が工場のフロア(150)に面するように、当該ハーフバレル区分(24)を保持しつつ、ハーフバレル区分(24)の支承端部(122)が軌道(110)と接触しながら、
駆動ユニット(116)が、ハーフバレル区分(24)を、軌道(110)に沿って処理方向(199)にパルス単位で同期を取って送るよう動作可能である、
条項16から20のいずれか一項に記載のシステム(100)。
駆動ユニット(116)が、ハーフバレル区分(24)を、軌道(110)に沿って処理方向(199)にパルス単位で同期を取って送るよう動作可能である、
条項16から20のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項22.システムは、ホイール(142、142-1)がハーフバレル区分(24)に係合して所望の輪郭(361)を強化する間、ハーフバレル区分(24)をパルス単位で送るよう動作可能である、条項21に記載のシステム(100)。
条項23.工場のフロア(150)から軌道(110)を上げる複数のスタンチョン(112)をさらに含む、条項16から22のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項24.軌道(110)が、当該軌道(110)に沿ったハーフバレル区分(24)の移動のために機能しうる複数のローラ(114)を含む、条項16から23のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項25.第1のアーチ(140-1)は定常的であり、工場のフロア(150)に取り付けられており、
第2のアーチ(140)は定常的であり、工場のフロア(150)に取り付けられている、条項17から24のいずれか一項に記載のシステム(100)。
第2のアーチ(140)は定常的であり、工場のフロア(150)に取り付けられている、条項17から24のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項26.第1のアーチ(140-1)及び第2のアーチ(140)の少なくとも1つが、軌道(110)に対して移動可能である、条項17から25のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項27.コントローラ(160)をさらに含み、
コントローラ(160)が、当該コントローラ(160)に格納された所望の輪郭(361)に従って、ホイール(142-1、142)の各拡張及び下降を制御するようプログラム化されている、条項17から26のいずれか一項に記載のシステム(100)。
コントローラ(160)が、当該コントローラ(160)に格納された所望の輪郭(361)に従って、ホイール(142-1、142)の各拡張及び下降を制御するようプログラム化されている、条項17から26のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項28.非破壊検査ワークステーションをさらに含み、
非破壊検査ワークステーションは、軌道(110)に沿ったハーフバレル区分(24)のマイクロパルス(149)間の一時停止中に、ハーフバレル区分(24)の一部分の円周方向の半径(363)を決定するよう動作可能である、条項16から27のいずれか一項に記載のシステム(100)。
非破壊検査ワークステーションは、軌道(110)に沿ったハーフバレル区分(24)のマイクロパルス(149)間の一時停止中に、ハーフバレル区分(24)の一部分の円周方向の半径(363)を決定するよう動作可能である、条項16から27のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項29.複数のスイングアーム(510、510-1)であって、第1の部分が第1のアーチ(140-1)に枢動可能に取り付けられ、第2の部分が、第2のアーチ(140)に枢動可能に取り付けられ第1の部分に対向している、複数のスイングアーム(510、510-1)と、
アーチ(140、140-1)から遠位の、各スイングアーム(510、510-1)に取り付けられた複数の受け入れローラ(520、520-1)であって、スイングアーム(510、510-1)は、ハーフバレル区分(24)のための予備ニップ隙間(531)を形成するために付勢されている、複数の受け入れローラ(520、520-1)と、
をさらに備える、条項17から28のいずれか一項に記載のシステム(100)。
アーチ(140、140-1)から遠位の、各スイングアーム(510、510-1)に取り付けられた複数の受け入れローラ(520、520-1)であって、スイングアーム(510、510-1)は、ハーフバレル区分(24)のための予備ニップ隙間(531)を形成するために付勢されている、複数の受け入れローラ(520、520-1)と、
をさらに備える、条項17から28のいずれか一項に記載のシステム(100)。
条項30.予備ニップ隙間(531)のための付勢は、ホイール(142、142-1)による係合の前にハーフバレル区分(24)に予備輪郭を付けるのに十分な力である、条項29に記載のシステム(100)。
条項31.航空機の胴体のハーフバレル区分上で所望の輪郭を強化する装置であって、
第1のアーチ(140-1)であって、当該第1のアーチ(140-1)から径方向外側に拡張するホイール(142-1)をさらに含む第1のアーチ(140-1)と、
第2のアーチ(140)であって、第2のアーチ(140)から径方向内側に拡張するホイール(142)をさらに含む第2のアーチ(140)と、
これらの間のニップ隙間(420)のためのホイール142-1及びホイール142と、
を備える、装置。
第1のアーチ(140-1)であって、当該第1のアーチ(140-1)から径方向外側に拡張するホイール(142-1)をさらに含む第1のアーチ(140-1)と、
第2のアーチ(140)であって、第2のアーチ(140)から径方向内側に拡張するホイール(142)をさらに含む第2のアーチ(140)と、
これらの間のニップ隙間(420)のためのホイール142-1及びホイール142と、
を備える、装置。
条項32.作動された位置決め装置であって、ニップ隙間(420)を変更するために、ホイール(142、142-1)の位置を、各アーチ(140、140-1)に対して径方向に変更する作動された位置決め装置をさらに含む、条項31に記載の方法。
条項33.各アーチ(140、140-1)と通信可能に接続された相補的特徴(134)であって、ハーフバレル区分(24)上のインデキシング特徴(124)と結びつくための相補的特徴(134)をさらに含む、条項31又は32に記載の装置。
条項34.インデキシング特徴(124)よって相補的特徴(134)に伝えられた命令に従って、ハーフバレル区分(24)の所望の輪郭(361)に対して、ニップ隙間(420)を調整するよう構成された、条項31から33のいずれか一項に記載の装置。
条項35.ワークステーション(144、144-1)及び/又はアーチ(140、140-1)の範囲(113、113-1、113-2)内で、ハーフバレル区分(24)上で所望の輪郭(361)を強化するために、ニップ隙間(420)が形成される、条項31から34のいずれか一項に記載の装置。
条項36.アーチ(140、140-1)が、ワークステーション(144、144-1)に結合されている、条項31から35のいずれか一項に記載の装置。
条項37.第1のアーチ(140-1)が、当該第1のアーチ(140-1)から径方向内側に拡張してインナモールドライン(128)上で所望の輪郭(361)を強化するホイール(142-1)をさらに含む、条項31から36のいずれか一項に記載の装置。
条項38.第2のアーチ(140)が、第2のアーチ(140)から径方向内側に延在してアウタモールドライン(126)上で所望の輪郭(361)を強化するホイール(142)をさらに含む、条項31から37のいずれか一項に記載の装置。
Claims (15)
- 航空機(10)の胴体(12)の一区分を組み立てる方法であって、
前記胴体(12)のハーフバレル区分(24)を軌道(110)に沿って処理方向(199)にパルス単位で送ることと、
前記前記ハーフバレル区分(24)の一部分の所望の輪郭(361)を決定するために、前記ハーフバレル区分(24)と関連付けられたインデキシング特徴(124)を利用することと、
前記ハーフバレル区分(24)の前記輪郭が、前記所望の輪郭(361)の許容誤差の範囲外にあるときには、インナモールドライン(128)を強化する構成要素、及びアウタモールドライン(126)を強化する構成要素を用いて、前記ハーフバレル区分(24)上で前記所望の輪郭(361)を強化することと、
を含む、方法。 - 前記ハーフバレル区分(24)上で前記所望の輪郭(361)を強化することは、
第1のアーチ(140-1)から複数のホイール(142-1)を拡張して、前記インナモールドライン(128)を強化することと、
第2のアーチ(140)から複数のホイール(142)を拡張して、前記アウタモールドライン(126)を強化することと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 輪郭を強化するために、ニップ隙間(420)を介して処理方向(199)に前記ハーフバレル区分(24)を進ませることをさらに含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記ハーフバレル区分(24)を、前記ニップ隙間(420)を介して進ませる前に、予備ニップ隙間(531)を介して前記処理方向(199)に進ませることをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 非破壊検査を利用して、前記ハーフバレル区分(24)の初期輪郭を決定することをさらに含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 非破壊検査を使用して、前記ハーフバレル区分(24)の初期輪郭を決定することと、
前記初期輪郭を用いて、ニップ隙間(420)を或る間隙(421-1)に設定して、所望の輪郭(361)を設定することであって、前記ニップ隙間(420)が、前記インナモールドライン(128)に沿って拡張可能な前記第1のアーチ(140-1)からの前記複数のホイール(142-1)と、前記アウタモールドライン(126)に沿って拡張可能な前記第2のアーチ(140)からの前記複数のホイール(142)と、によって定められる、設定することと、
をさらに含む、請求項2から5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記所望の輪郭(361)が強化される間、前記軌道(110)に沿って配置されたワークステーション(144、144-1)内で、前記ハーフバレル区分(24)に対して作業を実施することをさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 作業を実施することは、前記所望の輪郭(361)が強化されている間、前記ハーフバレル区分(24)上にフレーム(146)を取り付けることを含む、請求項7に記載の方法。
- 作業を実施することは、前記所望の輪郭(361)が強化されている間、ドア外周部(145-1)及び窓外周部(145)のうちの1つ以上を取り付けることを含む、請求項7又は8に記載の方法。
- 胴体(12)のハーフバレル区分(24)を組み立てるシステム(100)であって、
前記ハーフバレル区分(24)の対向する支承端部(122)に係合するよう構成された軌道(110)と、
前記軌道(110)に沿って前記ハーフバレル区分(24)を移動させる駆動ユニット(116)と、
前記ハーフバレル区分(24)の所望の輪郭(361)を強化するために、前記ハーフバレル区分(24)のインナモールドライン(128)に係合するよう配置可能な第1の構成要素と、
前記ハーフバレル区分(24)の前記所望の輪郭(361)を強化するために、前記ハーフバレル区分(24)のアウタモールドライン(126)に係合するよう配置可能な第2の構成要素と、
を備えた、システム(100)。 - 前記第1の構成要素が、第1のアーチ(140-1)を含み、前記第1のアーチ(140-1)が、当該第1のアーチ(140-1)から拡張して、前記インナモールドライン(128)上で前記所望の輪郭(361)を強化するホイール(142-1)をさらに含み、
前記第2の構成要素が、第2のアーチ(140)を含み、前記第2のアーチ(140)が、当該第2のアーチ(140)から下降して前記アウタモールドライン(126)上で前記所望の輪郭(361)を強化するホイール(142)をさらに含む、請求項10に記載のシステム(100)。 - 前記第1のアーチ(140-1)の前記ホイール(142-1)と、前記第2のアーチ(140)の前記ホイール(142)とが対向してニップ隙間(420)を形成し、前記ニップ隙間(420)が、前記軌道(110)に沿って前記ハーフバレル区分(24)を移動させる際に機能しうる、請求項11に記載のシステム(100)。
- 前記第1のアーチ(140-1)が、前記ハーフバレル区分(24)の前記インナモールドライン(128)に対して実質的に相補的に成形され、
前記第2のアーチ(140)が、前記ハーフバレル区分(24)の前記アウタモールドライン(126)に対して実質的に相補的に成形される、請求項11又は12に記載のシステム(100)。 - 前記ホイール(142-1)の第1の一部が、前記第1のアーチ(140-1)の周りに円周方向に取り付けられ、
前記ホイール(142)の第2の一部が、前記第2のアーチ(140)の周りに円周方向に取り付けられる、請求項11から13のいずれか一項に記載のシステム(100)。 - 前記胴体(12)の前記ハーフバレル区分(24)の凹部(127)が工場のフロア(150)に面するように、前記ハーフバレル区分(24)を保持しつつ、前記ハーフバレル区分(24)の前記支承端部(122)が前記軌道(110)と接触しながら、
前記駆動ユニット(116)が、前記ハーフバレル区分(24)を、前記軌道(110)に沿って処理方向(199)にパルス単位で同期を取って送るよう動作可能であり、
好適には、前記システムは、前記ホイール(142、142-1)が前記ハーフバレル区分(24)に係合して前記所望の輪郭(361)を強化する間、前記ハーフバレル区分(24)をパルス単位で送るよう動作可能である、
請求項10から14のいずれか一項に記載のシステム(100)。
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