JP6654342B2 - 組立工程においてツーリング作業を実行するための、リアルタイムのフィードバックコントロール - Google Patents

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Description

航空機や航空機のエンジン、又は他の何らかの種類の対象物などの製造物の構成部品の生産は、複雑で費用がかさみ、時間がかかる工程である。かかる構成部品には耐久性が求められ、又、これらの構成部品には負荷がかかることから、これらの構成部品の試作品には、一般的に、広範囲にわたる試験を実行することが必要になる。試験の結果に基づいて、構成部品の設計に調整を要することもある。場合によっては、構成部品の設計を放棄し、再構築することも必要になる。
限定する訳ではないが例として航空機のような対象物は、非常に多数の製造構成部品から形成される。これらの構成部品は、厳密な公差内において一定の仕様に準拠して製造され、組み立てられなくてはならない。単一の構成部品に対する変更命令によって、他の多数の関連構成部品においても別の変更が必要になる可能性がある。場合によっては、単一の変更命令が、航空機の生産サイクル全体にわたる波及効果を引き起こすこともある。更に、一つの構成部品に対する変更により、たとえそれが重要ではないと見なされる変更であっても、これらの変更が求められる仕様に準拠して行われることを、試験の全サイクルが保証することが必要になる。
航空機の組立の中では、航空機の様々な構成部品の組み立てに、限定する訳ではないが例としてリベットのような、非常に多数の固定具要素が使用される。リベットは、種類、サイズ及び／又は材料組成の点で多様である。
工具を使用してリベットを取り付ける以前に、工具によって形成されるリベットが求められる仕様を満たすものになることを保証するために、繰り返し試験を行う必要がある。現在利用可能ないくつかの試験方法には、試行錯誤試験を使用することも含まれる。限定する訳ではないが例としては、求められる仕様に準拠してリベットを形成することを可能にする工具についての一連のパラメータを取得するために、試験クーポンが使用される。最適な一連のパラメータを特定するには、これらの試験クーポンを使用した試験を何度か繰り返すことが必要である。
形成されるリベット、又は、リベットを使用して組み立てられる構成部品の当初の設計が変更される場合、試験を繰り返すことが求められる。この工程を繰り返すことにより、所望以上の時間や労力が必要になることがある。更に、この種の試験は所望以上の時間を要し、コストも所望以上になる可能性がある。従って、少なくとも上述の問題点のいくつかに加え、起こり得る他の問題点をも考慮に入れた方法及び装置を有することが望ましいと言える。
例示的な一実施形態では、ツーリングシステムによって実行されるツーリング作業をコントロールするための方法が提供される。ツーリングシステムについての一連のパラメータのための現在の一連のパラメータ値は、現在の一連のパラメータ値が決定されその結果としてツーリング作業が一連の基準を満たす出力を創出するまで、繰り返し修正され、最終的な一連のパラメータ値を形成する。ツーリングシステムを用いたツーリング作業は、最終的な一連のパラメータ値を使用して実行される。ツーリング作業の出力についてのセンサデータに基づき、ツーリング作業の出力が一連の基準を満たすか否かに関して、判断が行われる。ツーリング作業の出力が一連の基準を満たさないという判断に応えて、新たな一連のパラメータ値が、評価される現在の一連のパラメータ値として特定される。
別の一実施形態では、装置は、モデラ、品質チェッカ及びパラメータ変更子を備える。モデラは、ツーリングシステムについての一連のパラメータのための現在の一連のパラメータ値を、現在の一連のパラメータ値が決定されその結果としてツーリング作業が一連の基準を満たす出力を創出するまで、繰り返し修正し、最終的な一連のパラメータ値を形成するよう構成される。品質チェッカは、ツーリング作業の出力についてのセンサデータに基づき、ツーリング作業の出力が一連の基準を満たすか否かを、判断するよう構成される。パラメータ変更子は、ツーリング作業の出力が一連の基準を満たさないという判断に応えて、新たな一連のパラメータ値を、評価される現在の一連のパラメータ値として特定するよう構成される。
特性及び機能は、本開示の様々な実施形態で単独に実現することが可能であり、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、更に別の実施形態において組み合わせることも可能である。
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の特性は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態に加え好ましい使用モード、更にはその目的及び特性は、添付図面を参照して本開示の例示的な実施形態の後述の詳細説明を読むことにより、最もよく理解されるであろう。
例示的な一実施形態による、製造環境の図である。 例示的な一実施形態による、形成されたリベットの図である。 例示的な一実施形態による、製造環境のブロック図である。 例示的な一実施形態による、リベット結合システムについての一連のパラメータのブロック図である。 例示的な一実施形態による、リベットの一連の特質のブロック図である。 例示的な一実施形態による、ツーリング作業をコントロールする工程のフロー図である。 例示的な一実施形態による、リベット結合作業をコントロールする工程のフロー図である。 例示的な一実施形態による、データ処理システムのブロック図である。
例示的な実施形態は、種々の検討事項を認識し、考慮する。例えば、例示的な実施形態は、ツーリング作業が実行されている間に、実質的にリアルタイムで、リベット結合システムのようなツーリングシステムのパラメータを調整するためのシステムを有することが望ましいということを、認識し、考慮する。例示的な実施形態は、この種のシステムには、リアルタイムでツーリングシステムのパラメータを調整する際に使用するフィードバックデータを生成するのに十分なスピードで、デジタルモデリングを実行することが可能なコンピュータシステムの使用が必要であることを、認識し、考慮する。
従って、例示的な実施形態は、ツーリング作業を実行する中で、ツーリングシステムについての一連のパラメータを最適化する装置及び方法を提供する。本書において、一連のパラメータを「最適化する」とは、一連のパラメータを特定することにより、最少のエラー量で、選択された基準に準拠したツーリング作業の実行を可能にすることを意味する。
ここで図面、特に図１を参照するに、例示的な一実施形態による製造環境が図示されている。この例示的な実施例では、製造環境１００は、リベット結合システム１０２がリベットを形成するのに使用される環境の一例である。具体的には、リベット結合システム１０２は、リベットを板部１０４及び板部１０６内で形成し、これらの板部を一纏めに固定するために使用されうる。
図示したように、リベット結合システム１０２は、第１機器１０８及び第２機器１１０を含む。第１機器１０８は、第１ロボットアーム１１２及び第１工具１１４を含む。第２機器１１０は、第２ロボットアーム１１６及び第２工具１１８を含む。例示的な一実施例では、第１工具１１４が金敷と呼ばれ、その一方で、第２工具１１８は金型と呼ばれることがある。別の例示的な一実施例では、第１工具１１４と第２工具１１８の両方が、金型と呼ばれる。
第１工具１１４及び第２工具１１８は、リベットを形成する際に使用するよう構成される。例えば、第１ロボットアーム１１２と第２ロボットアーム１１６は、リベットを形成するために、第１工具１１４と第２工具１１８を、板部１０４と板部１０６に対して位置付けし、動かすよう構成される。
図示したように、部材１２０、１２２、１２４、１２６、１２８及び１３０は、板部１０４及び板部１０６を貫通して、対応する開口部を通じて挿入されている。これらの部材は、リベットを形成するために使用されることがある。第１ロボットアーム１１２は、第１工具１１４を使用して、部材１２０のような部材に力を加え、部材１２０の第１端部１３２の形状を変えるよう構成される。更に、第２ロボットアーム１１６は、第２工具１１８を使用して、部材１２０に力を加え、部材１２０の第２端部１３４の形状を変えるよう構成される。具体的には、第１工具１１４と第２工具１１８は、部材１２０が板部１０４と板部１０６を貫通して恒久的に取り付けられるように、部材１２０の第１端部１３２及び第２端部１３４を変形するために使用されうる。部材１２０の第１端部１３２と第２端部１３４が、第１工具１１４及び第２工具１１８の使用によって一旦変形された状態になると、部材１２０はリベットと呼ばれるようになる。
ここで図２を参照するに、例示的な一実施形態による形成されたリベットが図示されている。この例示的な実施例では、リベット２００は、第１工具１１４と第２工具１１８が、図１の部材１２０の第１端部１３２と第２端部１３４の形状を変化させることで形成されたリベットである。図示したように、リベット２００は、リベット２００の第１端部１３２に第１形状２０２を、リベット２００の第２端部１３４に第２形状２０４を有する。
フィードバックコントロールシステムは、リベット２００に基づいてフィードバックデータを生成し、かつ、フィードバックデータに基づきリベット２００が一連の基準を満たすか否かを判断するために、使用されることがある。フィードバックデータが、リベットが一連の基準に準拠して形成されていない状態であることを示す場合、デジタルモデリングを使用して、リベット結合システム１０２についての新たな一連のパラメータが特定される。この新たな一連のパラメータはその後、リベット結合システム１０２によって、次のリベットを形成するために使用される。
ここで図３を参照するに、例示的な一実施形態による製造環境のブロック図が図示されている。この例示的な実施例では、製造環境３００は、ツーリングシステム３０２が使用される環境の一例である。この例示的な実施例では、ツーリングシステム３０２は、いくつかの構造物３０６にいくつかの作業３０４を実行するために使用される。本書において、「いくつかの」アイテムとは、一又は複数のアイテムのことである。このように、いくつかの作業３０４とは一又は複数の作業である。いくつかの作業３０４の中の一作業が、ツーリング作業と呼ばれることがある。ツーリング作業は、リベット結合作業、穴あけ作業、固定作業、釘打ち作業、回転作業又は他の何らかの種類の作業のうち、少なくとも一つから選択される。
本書において、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうち少なくとも一つ」という表現は、一又は複数の列挙されたアイテムの種々の組み合わせが使用可能であり、かつ列挙されたアイテムのうち一つだけあればよいということを意味する。アイテムとは、特定の対象物、物品、又はカテゴリのことである。すなわち、「〜のうち少なくとも一つ」は、アイテムの任意の組み合わせを意味し、いくつかのアイテムが列挙から使用されうるが、列挙されたアイテムの全てが必要なわけではない。
例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうち少なくとも一つ」は、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」及び「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味する可能性がある。場合によっては、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうち少なくとも一つ」は、限定する訳ではないが例としては、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、或いは他の何らかの適当な組み合わせを意味する。
例示的な一実施例では、ツーリングシステム３０２は、リベット結合システム３０８の形をとることがある。図１のリベット結合システム１０２は、リベット結合システム３０８の一実行形態の実施例である。リベット結合システム３０８は、第１板部３１０及び第２板部３１２のような、いくつかの構造物３０６の中の構造物を相互に固定するために使用されるリベットを、形成するために使用される。このように、リベット結合システム３０８は、リベット結合作業３１４を実行するために使用される。図１の板部１０４及び板部１０６は、第１板部３１０及び第２板部３１２の一実行形態の実施例である。
図示したように、リベット結合システム３０８は、一連のパラメータ３１６を用いて作動するよう構成されることがある。一連のパラメータ３１６は、リベット結合システム３０８を使用して形成されたリベットの特質を決定する。例えば、リベット結合システム３０８は、一連の特質３２０を有するリベット３１８を形成するために使用されうる。一連のパラメータ３１６が変更されると、一連の特質３２０も変わることがある。
この例示的な実施例では、校正システム３２２が、リベット結合システム３０８によって使用される一連のパラメータ３１６のための最初の一連の値を特定するために使用される。更に、校正システム３２２は、リベット結合システム３０８を使用して形成された各リベットの一連の特質を監視し、これらの値に調整を行う必要があるか否かを判断するよう構成される。校正システム３２２は、コンピュータシステム３２４及びセンサシステム３２６を含むこともある。
コンピュータシステム３２４は、実行形態に応じて、一又は複数のコンピュータからなる。コンピュータシステム３２４内に複数のコンピュータが存在する場合、これらのコンピュータは相互に通信することができる。この例示的な実施例では、コンピュータシステム３２４は、スーパーコンピュータ３２８の形で実装されうる。スーパーコンピュータ３２８は、全体として重要な処理能力を提供するよう構成された、任意の数のコンピュータ、プロセッサユニット、集積回路、マイクロプロセッサ、及び／又は、コンピュータハードウェア構成要素並びに／或いはソフトウェア構成要素からなる。
この例示的な実施例では、センサシステム３２６は、いくつかのセンサ装置３３０を含む。例示的な一実施例では、いくつかのセンサ装置３３０は、レーザーセンサ装置３３２、後方散乱Ｘ線センサ装置３３４、及び／又は他の何らかの種類のセンサ装置を含む。
いくつかの作業３０４が実行されるのに先立ち、コンピュータシステム３２４は、一連のパラメータ３１６のための最初の一連のパラメータ値３３６を特定するよう構成される。場合によっては、コンピュータシステム３２４は、最初の一連のパラメータ値３３６を、ユーザ入力の形で受信することがある。言うまでもなく、他の例示的な実施例では、コンピュータシステム３２４は、最初の一連のパラメータ値３３６をランダムに選択することある。更に別の実施例では、コンピュータシステム３２４は、最初の一連のパラメータ値３３６を、パラメータ値のデータベースから選択する。
コンピュータシステム３２４のモデラ３３８は、最初の一連のパラメータ値３３６を受信するよう構成される。モデラ３３８は、デジタルモデラである可能性がある。モデラ３３８は、最初の一連のパラメータ値３３６を使用して、最初の一連のパラメータ値３３６によってリベットが所望の仕様に準拠して形成されることになるか否かを判断するために、いくつかの試験３４０を行い、いくつかのモデル３４１を生成し、かつ／又は、いくつかのシミュレーション３４２を行う。
例えば、モデラ３３８は、有限要素支援モデリングを使用して、最初の一連のパラメータ値３３６に基づき、リベット結合システム３０８によって形成されることになるリベットのいくつかのモデル３４１を形成する。モデラ３３８はその後、いくつかのモデル３４１を使用して、形成されることになるリベットが技術ガイドライン、製造ガイドライン及び／又は設計要件に規定された一連の基準を満たすか否かを判断するために、いくつかの試験３４０並びに／或いはいくつかのシミュレーション３４２を行う。
モデラ３３８が、最初の一連のパラメータ値３３６によってリベットが所望の仕様に準拠して形成されることになると判断する場合、モデラ３３８は、これらの値を、最終的な一連のパラメータ値３４６として出力する。モデラ３３８が、最初の一連のパラメータ値３３６によってリベットが所望の仕様に準拠して形成されることにならないと判断する場合、モデラ３３８は、パラメータ変更子３４５に、新たな一連のパラメータ値が必要であることを示すメッセージを送信する。パラメータ変更子３４５は、新たな一連のパラメータ値３４４を特定し、モデラ３３８に送信する。
この工程は、評価されている現在の一連のパラメータ値によって所望の仕様を満たすリベットが形成されることになると判断された状態になるまで、繰り返し実行される。これらの所望の仕様とは、例えば、一連の基準３５８である。
コントローラ３４８は、最終的な一連のパラメータ値３４６を受信するよう構成される。コントローラ３４８は、リベット結合システム３０８をコントロールするよう構成されることがある。例示的な一実施例では、コントローラ３４８は、リベット結合システム３０８の一部と見なされる。別の例示的な実施例では、コントローラ３４８は、リベット結合システム３０８とは別と見なされることもある。
コントローラ３４８は、リベット結合システム３０８をコントロールして、一連のパラメータ３１６のための最終的な一連のパラメータ値３４６を使用する。例えば、コントローラ３４８は、最終的な一連のパラメータ値３４６に基づき、駆動システム３５０を作動させるようリベット結合システム３０８の駆動システム３５０に、一又は複数のコマンドを送信する。リベット結合システム３０８はその後、最終的な一連のパラメータ値３４６を使用して、リベット３１８のようなリベットを形成する。
リベット３１８が一旦形成された状態になると、センサデータ３５４を生成するためにセンサシステム３２６が使用される。特に、いくつかのセンサ装置３３０が、センサデータ３５４を生成するために使用される。センサデータ３５４は、限定する訳ではないが例としては、撮像データ、Ｘ線データ、レーザー撮像データ、赤外線データ、及び／又は他の種類のデータを含む。センサデータ３５４は、コンピュータシステム３２４内の品質チェッカ３５６に送信され、処理される。
品質チェッカ３５６は、センサデータ３５４を使用して、リベット３１８が一連の基準３５８に準拠して形成された状態であるか否かを判断する。具体的には、品質チェッカ３５６は、センサデータ３５４を使用して、リベット３１８の一連の特質３２０を特定し、かつ、一連の特質３２０が一連の基準３５８を満たすか否かを判断する。
品質チェッカ３５６が、一連の特質３２０は一連の基準３５８を満たすと判断する場合、品質チェッカ３５６はコントローラ３４８に、一連のパラメータ３１６のために使用されている現在の一連のパラメータ値が継続的に使用されうることを示すメッセージを送信する。しかし、品質チェッカ３５６が、一連の特質３２０は一連の基準３５８を満たさないと判断する場合、品質チェッカ３５６は、パラメータ変更子３４５にメッセージを送信して、新たな一連のパラメータ値が必要であることを示すこともある。
パラメータ変更子３４５はその後、新たな一連のパラメータ値３４４を選択し、新たな一連のパラメータ値３４４を、処理のためにモデラ３３８に送信する。モデラ３３８は、新たな一連のパラメータ値３４４を使用して、新たな一連のパラメータ値３４４によってリベットが所望の仕様に準拠して形成されることになるか否かを判断するために、いくつかの試験３４０を行い、いくつかのモデル３４１を生成し、かつ／又は、いくつかのシミュレーション３４２を行うよう構成される。
図示したように、リベット結合システム３０８は、位置トラッカー３５２を含むこともある。位置トラッカー３５２は、いくつかの操作３０４が実行されるいくつかの構造物３０６に対する、リベット結合システム３０８の位置を追尾するよう構成される。位置トラッカー３５２は、コントローラ３４８に位置データを送信するよう構成され、コントローラ３４８は、リベット結合システム３０８を、必要に応じて位置変更するよう構成されることがある。
モデラ３３８が、新たな一連のパラメータ値３４４によってリベットが所望の仕様に準拠して形成されることになると判断する場合、モデラ３３８は、これらの値を、最終的な一連のパラメータ値３４６としてコントローラ３４８に出力する。しかし、モデラ３３８が、新たな一連のパラメータ値３４４によってリベットが所望の仕様に準拠して形成されることにならないと判断する場合、モデラ３３８は、パラメータ変更子３４５に、異なる一連のパラメータ値が必要であるというメッセージを送信する。上述の工程は、それによってリベットが所望の仕様に準拠して形成されることになる新たな一連のパラメータ値３４４が特定された状態になるまで、繰り返し実行される。
品質チェッカ３５６、パラメータ変更子３４５及びモデラ３３８によって実行される工程は、スーパーコンピュータ３２８を使用して迅速に実行されるため、一連のパラメータ３１６のための一連のパラメータ値は、いくつかの作業３０４の実行中に、大幅な遅滞を要することなく調整されうる。このように、校正システム３２２は、いくつかの作業３０４の実行中に、リベット結合システム３０８についての一連のパラメータ３１６のための一連のパラメータ値が最適化されることを可能にする、リベット結合システム３０８のためのフィードバックコントロールシステムを提供する。
ここで図４を参照するに、例示的な一実施形態による、図３のリベット結合システム３０８についての一連のパラメータ３１６のブロック図が図示されている。図示したように、一連のパラメータ３１６は、スピード４００、界面摩擦条件４０２、荷重４０４及び構造４０６を含むことがある。
スピード４００は、リベット結合システム３０８が稼働するスピードである。界面摩擦条件４０２は、限定する訳ではないが例としては、図１の第１工具１１４のような第１工具と図１の第１端部１３２のようなリベットの第１端部の間、及び、図１の第２工具１１８のような第２工具と図１の第２端部１３４のようなリベットの第２端部の間の界面が、乾質性であるか、及び／又は潤滑剤を塗布されているかを特定する。
荷重４０４は、リベット結合システム３０８において使用される工具に負荷される荷重を含む。構造４０６は、リベット結合システム３０８において使用される工具の構造仕様を含む。
限定する訳ではないが例としては、荷重４０４は、第１工具荷重４０８及び第２工具荷重４１０を含む。第１工具荷重４０８は、図１の第１工具１１４のような第１工具に対する荷重である。第２工具荷重４１０は、図１の第２工具１１８のような第２工具に対する荷重である。
同様に、構造４０６は、第１工具構造４１２及び第２工具構造４１４を含む。第１工具構造４１２は、図１の第１工具１１４のような第１工具の構造仕様を含む。第２工具構造４１４は、図１の第２工具１１８のような第２工具の構造仕様を含む。工具の構造仕様は、工具の形状、長さ、幅及び／又は奥行を含むことがある。
ここで図５を参照するに、例示的な一実施形態による、図３のリベット３１８についての一連の特質３２０のブロック図が図示されている。図示したように、一連の特質３２０は、第１端部形状５００、第２端部形状５０２及び、いくつかの界面特性５０４を含む。
第１端部形状５００は、図２のリベット２００の第１端部１３２の第１形状２０２のような、リベット３１８の第１端部の形状である。第２端部形状５０２は、図２のリベット２００の第２端部１３４の第２形状２０４のような、リベット３１８の第２端部の形状である。いくつかの界面特性５０４は、限定する訳ではないが例としては、リベット３１８、第１板部３１０及び第２板部３１２の間の界面によって形成される締まりばめを含む。
ここで図６を参照するに、例示的な一実施形態による、ツーリング作業をコントロールする工程のフロー図が図示されている。図６に示す工程は、図３の校正システム３２２を使用して実装可能である。
工程は、ツーリングシステムについての一連のパラメータのための最初の一連のパラメータ値を、評価される現在の一連のパラメータ値として特定する（作業６００）ことによって開始する。次に、現在の一連のパラメータ値は、現在の一連のパラメータ値が決定されその結果としてツーリング作業が一連の基準を満たす出力を創出するまで、繰り返し修正され、最終的な一連のパラメータ値を形成する（作業６０２）。
ツーリング作業はその後、最終的な一連のパラメータ値を使用して実行される（作業６０４）。ツーリング作業の出力についてのセンサデータが生成される（作業６０６）。その後、ツーリング作業の出力が一連の基準を満たすか否かについて、判断が行われる（作業６０８）。
ツーリング作業の出力が一連の基準を満たす場合には、上述のように、工程は作業６０４へ進む。そうではない場合には、新たな一連のパラメータ値が、評価される現在の一連のパラメータ値として特定される（作業６１０）。上述のように、工程はその後作業６０２に戻る。
ここで図７を参照するに、例示的な一実施形態による、リベット結合作業をコントロールする工程のフロー図が図示されている。図７に示す工程は、図３の校正システム３２２を使用して実装可能である。
工程は、リベット結合システムについての一連のパラメータのための最初の一連のパラメータ値を、評価される現在の一連のパラメータ値として特定すること（作業７００）によって開始する。次に、現在の一連のパラメータ値に基づきリベット結合システムによって形成されることになるリベットが、有限要素支援モデリングを使用してモデル形成される（作業７０２）。いくつかの試験及び／又はシミュレーションが、モデル形成されたリベットに基づいて行われ、試験データが生成される（作業７０４）。作業７０４で生成された試験データは、デジタル試験データである。試験データに基づき、モデル形成されたリベットが一連の基準を満たすか否かについて、判断が行われる（作業７０６）。
モデル形成されたリベットが一連の基準を満たす場合、評価されている現在の一連のパラメータ値は、最終的な一連のパラメータ値として、リベット結合システムをコントロールするよう構成されたコントローラに出力される（作業７０８）。校正システムはその後、リベット結合システムによって最終的な一連のパラメータ値を使用してリベットが形成された状態になるまで、待機する（作業７１０）。
その後、形成されたリベットについてセンサデータが生成される（作業７１２）。センサデータに基づき、リベットの一連の特質が一連の基準を満たすか否かについて、判断が行われる（作業７１４）。リベットの一連の特質が一連の基準を満たす場合、工程はコントローラに、現在の一連のパラメータ値を継続的に使用するよう指示を送信し（作業７１６）、その後工程は、上述のように、作業７１０に戻る。
そうではない場合には、工程は、評価のための新たな一連のパラメータ値を選択する（作業７１８）。工程はその後、上述のように、作業７０２に戻る。ここで再び作業７０６を参照するに、モデル形成されたリベットが、試験データに基づき一連の基準を満たさない場合、工程は、上述のように作業７１８に進む。
ここで図８を参照すると、例示的な一実施形態により、データ処理システムのブロック図が図示されている。データ処理システム８００は、図３のコンピュータシステム３２４、スーパーコンピュータ３２８、モデラ３３８、パラメータ変更子３４５、品質チェッカ３５６、センサシステム３２６内のいくつかのセンサ装置３３０のうち一又は複数のセンサ装置の中のプロセッサユニット、及び／又はコントローラ３４８において、一又は複数のコンピュータを実装するために使用される。
図示したように、データ処理システム８００は、プロセッサユニット８０４、記憶装置８０６、通信ユニット８０８、入出力ユニット８１０、及びディスプレイ８１２の間の通信を提供する、通信フレームワーク８０２を含む。場合によっては、通信フレームワーク８０２は、バスシステムとして実装されうる。
プロセッサユニット８０４は、ソフトウェアに対する命令を実行し、いくつかの作業を実行するように構成される。プロセッサユニット８０４は、実行形態に応じて、いくつかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、及び／又は他の何らかの種類のプロセッサでありうる。場合によっては、プロセッサユニット８０４は、回路システム、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、又は他の何らかの適当な種類のハードウェアユニットなどの、ハードウェアユニットの形をとることがある。
オペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムに対する命令は、プロセッサユニット８０４によって、記憶装置８０６内に配置される。記憶装置８０６は、通信フレームワーク８０２を介してプロセッサユニット８０４と通信を行う。本書において、記憶装置は、コンピュータ可読記憶媒体と呼ばれることもあり、一時的に及び／又は永続的に情報を記憶することができるハードウェアの任意の一部である。この情報は、データ、プログラムコード、及び／又は他の情報を含むことがあるが、それだけに限定されない。
メモリ８１４及び固定記憶域８１６は、記憶装置８０６の実施例である。メモリ８１４は、例えば、ランダムアクセスメモリ又は何らかの種類の揮発性或いは不揮発性の記憶装置の形をとる。固定記憶域８１６は、任意の数の構成要素又は機器を含みうる。例えば、固定記憶域８１６は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換型光ディスク、書換可能磁気テープ、又はそれらの何らかの組み合わせである可能性がある。固定記憶域８１６によって使用される媒体は、着脱式であることも、そうでないこともある。
通信ユニット８０８により、データ処理システム８００は、他のデータ処理システム及び／又は機器と通信することが可能になる。通信ユニット８０８は、物理的な及び／又は無線の通信リンクを使用して、通信を提供する。
入出力ユニット８１０は、データ処理システム８００に接続される他の機器との間で、データの入出力を可能にする。例えば、入出力ユニット８１０は、キーボード、マウス、及び／又は他の何らかの種類の入力装置を介して、ユーザ入力の受信を可能にする。別の実施例としては、入出力ユニット８１０は、データ処理システム８００に接続されたプリンタに出力を送信することができる。
ディスプレイ８１２はユーザに情報を表示するように構成される。ディスプレイ８１２は、限定する訳ではないが例としては、モニタ、タッチスクリーン、レーザーディスプレイ、ホログラフィックディスプレイ、仮想表示デバイス、及び／又は他の何らかの種類のディスプレイ装置を含みうる。
この例示的な実施例では、種々の例示的な実施形態の工程は、コンピュータに実装された命令を使用して、プロセッサユニット８０４によって実装される。これらの命令は、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと呼ばれ、プロセッサユニット８０４内の一又は複数のプロセッサによって読み取り及び実行されうる。
これらの実施例では、プログラムコード８１８は、選択的に着脱可能なコンピュータ可読媒体８２０上に、機能的な形態で配置され、プロセッサユニット８０４による実行のためのデータ処理システム８００に、取り込まれ又は転送される。プログラムコード８１８及びコンピュータ可読媒体８２０は、纏まってコンピュータプログラム製品８２２を形成する。この例示的な実施例では、コンピュータ可読媒体８２０は、コンピュータ可読記憶媒体８２４又はコンピュータ可読信号媒体８２６でありうる。
コンピュータ可読記憶媒体８２４は、プログラムコード８１８を伝搬又は伝送する媒体というよりはむしろ、プログラムコード８１８を記憶するために使用される物理的な又は有形の記憶装置である。コンピュータ可読記憶媒体８２４は、限定する訳ではないが例としては、データ処理システム８００に接続される光ディスク又は磁気ディスク、或いは固定記憶装置である。
代替的には、プログラムコード８１８は、コンピュータ可読信号媒体８２６を使用してデータ処理システム８００に転送されうる。コンピュータ可読信号媒体８２６は、例えば、プログラムコード８１８を含む伝播されたデータ信号である可能性もある。このデータ信号は、物理的な及び／又は無線の通信リンクを介して伝送されうる、電磁信号、光信号、並びに／或いは他の何らかの種類の信号である。
図８のデータ処理システム８００の図解は、例示的な実施形態が実装される方法に対する、構造的な制限を示唆することを意図している訳ではない。種々の例示的な実施形態が、データ処理システム８００に関しする図解に対して追加的又は代替的な構成要素を含むデータ処理システム内で実装される。更に、図８に示す構成要素は、示されている例示的な実施例と異なることがある。
図示された種々の実施形態でのフローチャート及びブロック図は、例示的な一実施形態における、いくつかの実施可能な装置及び方法の構造、機能、及び動作を示す。これに関し、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、一つのモジュール、セグメント、機能及び／又は操作或いはステップの一部を表わすことがある。
例示的な一実施形態のいくつかの代替的な実行形態では、ブロックに記載された一又は複数の機能は、図中の記載の順序を逸脱して現れることがある。例えば、場合によっては、連続して示される二つのブロックがほぼ同時に実行されることがあり、又時には、含まれる機能に応じて、ブロックが逆順に実行されることもありうる。フローチャートやブロック図に示されたブロックに、他のブロックが付加される可能性もある。
種々の例示的な実施形態の記述は、例示及び説明を目的として提示されているものであり、完全な説明であること、又は、これらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明となるであろう。更に、種々の例示的な実施形態は、他の望ましい実施形態に照らして異なる特性を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、考慮される特定の用途に適した様々な修正を行った様々な実施形態の開示内容の理解を促すために選ばれ、かつ、記述されている。更に本開示は、以下の条項による実施形態を含む。
第４条項 現在の一連のパラメータ値に基づき、ツーリング作業によって創出されることになる出力のいくつかのモデル（３４１）を形成する方法であって、
有限要素支援モデリングを使用して、現在の一連のパラメータ値に基づき、ツーリング作業によって創出されることになる出力のいくつかのモデル（３４１）を形成することを含む、方法。
第５条項 ツーリング作業によって創出されることになる出力が一連の基準（３５８）を満たすか否かを判断する方法であって、
いくつかのモデル（３４１）に基づき、いくつかの試験（３４０）及びいくつかのシミュレーション（３４２）のうち少なくとも一つを行って、試験データを形成すること、及び、
試験データに基づき、ツーリング作業によって創出されることになる出力が一連の基準（３５８）を満たすか否かを判断することを含む、方法。
第１４条項 パラメータ変更子（３４５）が、ツーリング作業によって創出されることになる出力が一連の基準（３５８）を満たさないという判断に応えて、評価される新たな一連のパラメータ値（３４４）を、現在の一連のパラメータ値として特定し、かつ、新たな一連のパラメータ値（３４４）を、評価のためにモデラ（３３８）に送信するよう構成されている、装置。
第１９条項 出力はリベット（３１８）であり、かつ、一連の特質（３２０）は第１端部形状（５００）、第２端部形状（５０２）、及び、いくつかの界面特性（５０４）のうち少なくとも一つを含む、装置。
第２０条項 モデラ（３３８）、品質チェッカ（３５６）及びパラメータ変更子（３４５）が、スーパーコンピュータ（３２８）内で実装される、装置。
１００ 製造環境
１０２ リベット結合システム
１０４ 板部
１０６ 板部
１０８ 第１機器
１１０ 第２機器
１１２ 第１ロボットアーム
１１４ 第１工具
１１６ 第２ロボットアーム
１１８ 第２工具
１２０ 部材
１２２ 部材
１２４ 部材
１２６ 部材
１２８ 部材
１３０ 部材
１３２ 第１端部
１３４ 第２端部
２００ リベット
２０２ 第１形状
２０４ 第２形状
３００ 製造環境
３０２ ツーリングシステム
３０４ いくつかの作業
３０６ いくつかの構造物
３０８ リベット結合システム
３１０ 第１板部
３１２ 第２板部
３１４ リベット結合作業
３１６ 一連のパラメータ
３１８ リベット
３２０ 一連の特質
３２２ 校正システム
３２４ コンピュータシステム
３２６ センサシステム
３２８ スーパーコンピュータ
３３０ いくつかのセンサ装置
３３２ レーザーセンサ装置
３３４ 後方散乱Ｘ線センサ装置
３３６ 最初の一連のパラメータ値
３３８ モデラ
３４０ いくつかの試験
３４１ いくつかのモデル
３４２ いくつかのシミュレーション
３４４ 新たな一連のパラメータ値
３４５ パラメータ変更子
３４６ 最終的な一連のパラメータ値
３４８ コントローラ
３５０ 駆動システム
３５２ 位置トラッカー
３５４ センサデータ
３５６ 品質チェッカ
３５８ 一連の基準
４００ スピード
４０２ 界面摩擦条件
４０４ 荷重
４０６ 構造
４０８ 第１工具荷重
４１０ 第２工具荷重
４１２ 第１工具構造
４１４ 第２工具構造
５００ 第１端部形状
５０２ 第２端部形状
５０４ いくつかの界面特性
８００ データ処理システム
８０２ 通信フレームワーク
８０４ プロセッサユニット
８０６ 記憶装置
８０８ 通信ユニット
８１０ 入出力ユニット
８１２ ディスプレイ
８１４ メモリ
８１６ 固定記憶域
８１８ プログラムコード
８２０ コンピュータ可読媒体
８２２ コンピュータプログラム製品
８２４ コンピュータ可読記憶媒体
８２６ コンピュータ可読信号媒体

Claims (15)

  1. ツーリングシステム（３０２）によって実行されるツーリング作業をコントロールするための方法であって、前記方法は、
    前記ツーリングシステム（３０２）についての一連のパラメータ（３１６）のための現在の一連のパラメータ値を、前記現在の一連のパラメータ値が決定されその結果として前記ツーリング作業が一連の基準（３５８）を満たす出力を創出するまで、コンピュータシステムにより繰り返し修正して、最終的な一連のパラメータ値（３４６）を形成すること（６０２）、
    前記ツーリングシステム（３０２）を用いた前記ツーリング作業を、前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を使用して実行すること（６０４）、
    前記ツーリング作業の前記出力についてのセンサデータ（３５４）に基づき、前記ツーリング作業の前記出力が前記一連の基準（３５８）を満たすか否かをコンピュータシステムにより判断すること（６０８）、ここで前記ツーリング作業の前記出力が前記一連の基準を満たさない場合には、前記ツーリングシステムについての前記一連のパラメータのための前記現在の一連のパラメータ値を、さらなる出力を創出するいくつかのツーリング作業の実行中にリアルタイムで調整し、及び、
    前記ツーリング作業の前記出力は前記一連の基準（３５８）を満たさないという判断に応えて、新たな一連のパラメータ値（３４４）を、評価される前記現在の一連のパラメータ値としてコンピュータシステムにより特定すること（６１０）を含む、方法。
  2. 前記一連の新たなパラメータ値（３４４）を、評価される前記現在の一連のパラメータ値として特定した後に、前記現在の一連のパラメータ値の修正を反復的に繰り返し、前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を形成することを更に含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記現在の一連のパラメータ値を繰り返し修正して、前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を形成することは、
    前記現在の一連のパラメータ値に基づき、前記ツーリング作業によって創出されることになる前記出力のいくつかのモデル（３４１）を形成すること、
    前記ツーリング作業によって創出されることになる前記出力が前記一連の基準（３５８）を満たすか否かを判断すること、及び、
    前記ツーリング作業によって創出されることになる前記出力は前記一連の基準（３５８）を満たさないという判断に応えて、評価される前記新たな一連のパラメータ値（３４４）を、前記現在の一連のパラメータ値として特定することを含む、請求項１に記載の方法。
  4. レーザーセンサ装置（３３２）及び後方散乱Ｘ線センサ装置（３３４）のうち少なくとも一つを使用して、前記ツーリング作業の前記出力についての前記センサデータ（３５４）を生成すること（６０６）を更に含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を使用して、前記ツーリング作業を実行することは、前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を使用して、リベット結合作業を実行することを含み、
    前記ツーリングシステム（３０２）はリベット結合システムであり、
    前記出力はリベット構造体である、請求項１に記載の方法。
  6. 実行される前記ツーリング作業に基づいて、前記ツーリングシステム（３０２）についての前記一連のパラメータ（３１６）のための最初の一連のパラメータ値（３３６）を、評価される前記現在の一連のパラメータ値として特定すること（６００）を更に含み、前記ツーリング作業は組立工程における作業である、請求項１に記載の方法。
  7. 装置であって、
    ツーリング作業を実行するために使用されるツーリングシステム（３０２）についての一連のパラメータ（３１６）のための現在の一連のパラメータ値を、前記現在の一連のパラメータ値が決定されその結果として前記ツーリング作業が一連の基準（３５８）を満たす出力を創出するまで、コンピュータシステムを使用して繰り返し修正し、最終的な一連のパラメータ値（３４６）を形成するよう構成されたモデラ（３３８）、
    前記ツーリング作業の前記出力についてのセンサデータ（３５４）に基づき、前記ツーリング作業の前記出力が前記一連の基準（３５８）を満たすか否かを判断するよう構成された品質チェッカ（３５６）、ここで前記ツーリング作業の前記出力が前記一連の基準を満たさない場合には、前記ツーリングシステムについての前記一連のパラメータのための前記現在の一連のパラメータ値を、さらなる出力を創出するいくつかのツーリング作業の実行中にリアルタイムで調整し、及び、
    前記ツーリング作業の前記出力が前記一連の基準（３５８）を満たさないという判断に応えて、新たな一連のパラメータ値（３４４）を、評価される前記現在の一連のパラメータ値としてコンピュータシステムを使用して特定するよう構成されたパラメータ変更子（３４５）を備える、装置。
  8. 前記モデラ（３３８）は、前記パラメータ変更子（３４５）を使用して、前記現在の一連のパラメータ値を繰り返し修正し、前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を形成するように構成された、請求項７に記載の装置。
  9. 前記モデラ（３３８）は、前記現在の一連のパラメータ値に基づき、前記ツーリング作業によって創出されることになる前記出力のいくつかのモデル（３４１）を形成し、かつ、前記ツーリング作業によって創出されることになる前記出力が前記一連の基準（３５８）を満たすか否かを判断するよう構成された、請求項７に記載の装置。
  10. 前記モデラ（３３８）は、いくつかのモデル（３４１）に基づき、いくつかの試験（３４０）及びいくつかのシミュレーション（３４２）のうち少なくとも一つを行って、試験データを形成するよう構成された、請求項９に記載の装置。
  11. 前記モデラ（３３８）は、試験データに基づき、前記ツーリング作業によって創出されることになる前記出力が前記一連の基準（３５８）を満たすか否かを判断するよう構成されており、前記試験データはデジタル試験データである、請求項９に記載の装置。
  12. 前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を受信し、かつ、前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）に基づいて、前記ツーリングシステム（３０２）をコントロールするよう構成されたコントローラ（３４８）を更に備える、請求項７に記載の装置。
  13. 前記最終的な一連のパラメータ値（３４６）を使用して実行された前記ツーリング作業の前記出力についての前記センサデータ（３５４）を生成するよう構成されたセンサシステム（３２６）を更に備える、請求項７に記載の装置。
  14. 前記一連のパラメータ（３１６）は、スピード（４００）、界面摩擦条件（４０２）、荷重（４０４）及び構造（４０６）のうち少なくとも一つを含む、請求項７に記載の装置。
  15. 前記一連の基準（３５８）は前記ツーリング作業によって創出された前記出力の一連の特質（３２０）のためのものである、請求項７に記載の装置。
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