JP7465635B2 - 翼パネルアセンブリシステム及び方法 - Google Patents

Description

本明細書の要旨は、概して、翼パネルアセンブリシステム及び方法に関する。

航空機の翼パネルを製造するために、翼外板が供給され、当該翼外板には複数のストリンガが固定される。従来、翼外板に対するストリンガの位置決め及び配置は、手作業で行われていたが、この作業は、時間がかかり、多くの工数を必要とするものであった。いくつかの既知の製造システムにおいては、ストリンガを保持及び配置するための固定具やジグが使用される。しかしながら、固定具やジグは、ある特定の翼外板設計に特化したものである。さらに、固定具やジグの寸法に対して実際的制限が課される場合がある。

したがって、費用効果及び信頼性の高い方法で翼パネルを組み立てるためのシステム及び方法が必要とされている。

一例においては、翼パネルアセンブリシステムが提供される。当該翼パネルアセンブリシステムは、翼パネルを保持するように構成された翼構築ステーションと、ストリンガを保持するように構成されたストリンガ準備ステーションと、前記翼構築ステーション、及び、前記ストリンガ準備ステーションの上方を移動可能なブリッジを含む頭上ガントリサブシステムと、を含む。前記頭上ガントリサブシステムは、前記ブリッジに接続されるとともに、前記ブリッジと共に移動可能な複数のストリンガ昇降アセンブリを含む。各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構と、当該昇降機構に接続されたエンドエフェクタとを含む。前記昇降機構は、垂直軸に沿って垂直方向に前記エンドエフェクタを移動させる。前記エンドエフェクタは、前記ストリンガに係合して当該ストリンガを保持するように構成されたストリンガ保持部を有する。前記ストリンガ保持部は、前記ストリンガの持ち上げ、移動、及び、解放を行うように構成されている。前記エンドエフェクタは、前記昇降機構に対して少なくとも１つの方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能なアクチュエータを有する。各ストリンガ保持部は、上方から前記ストリンガに係合する。各ストリンガ昇降アセンブリは、前記ストリンガを、前記ストリンガ準備ステーションから、前記翼パネルの外板の表面に関連づけて配設された前記翼構築ステーションに移動させて、前記ストリンガを、前記翼パネルの前記外板における所定位置に載置するように構成されている。

他の例においては、翼パネルアセンブリシステムが提供される。当該翼パネルアセンブリシステムは、翼パネルを保持するように構成された翼構築ステーションと、ストリンガを保持するように構成されたストリンガ準備ステーションと、前記翼構築ステーション、及び、ストリンガ準備ステーションの上方を移動可能なブリッジを含む頭上ガントリサブシステムと、ガイダンスコントローラ、及び、前記翼構築ステーションにおける翼構築ステーション位置特定部を有するガイダンスシステムと、を含む。前記頭上ガントリサブシステムは、前記ブリッジに接続されるとともに、前記ブリッジと共に移動可能な複数のストリンガ昇降アセンブリを含む。各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構と、当該昇降機構に接続されたエンドエフェクタとを含む。前記昇降機構は、垂直軸に沿って垂直方向に前記エンドエフェクタを移動させる。前記エンドエフェクタは、前記ストリンガに係合して当該ストリンガを保持するように構成されたストリンガ保持部を有する。前記ストリンガ保持部は、前記ストリンガの持ち上げ、移動、及び、解放を行うように構成されている。前記エンドエフェクタは、前記昇降機構に対して少なくとも１つの方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能なアクチュエータを有する。前記エンドエフェクタは、エンドエフェクタ位置特定部を有する。前記翼構築ステーション位置特定部は、各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定するように構成されている。各ストリンガ保持部は、上方から前記ストリンガに係合する。各ストリンガ昇降アセンブリは、前記ストリンガ準備ステーションから、前記翼構築ステーションにおいて前記翼パネルの外板の表面に対する初期ストリンガ位置まで前記ストリンガを移動させるように構成されている。前記翼構築ステーション位置特定部は、前記初期ストリンガ位置において、前記翼パネルの前記外板の表面に対する前記エンドエフェクタの位置を決定するために、前記エンドエフェクタ位置特定部の各々の位置を特定する。前記ガイダンスコントローラは、前記翼構築ステーション位置特定部によって特定された前記エンドエフェクタ位置特定部の初期ストリンガ位置に基づいて、移動サブルーチンを決定し、前記翼パネルの前記外板の表面において、前記初期ストリンガ位置とは異なる最終ストリンガ位置に前記ストリンガを最終的に移動させる。

他の例においては、頭上ガントリサブシステムを用いて航空機の翼パネルを組み立てるための方法が提供される。前記頭上ガントリサブシステムは、移動可能なブリッジに沿って配置された複数のストリンガ昇降アセンブリを有し、各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構の端部にエンドエフェクタを含む。上記方法においては、前記複数のストリンガ昇降アセンブリの前記エンドエフェクタを、ストリンガ準備ステーションにおけるストリンガの長さに沿って、当該ストリンガに接続し、対応する昇降機構を操作して、前記エンドエフェクタにより前記ストリンガを持ち上げ、前記頭上ガントリサブシステムの前記ブリッジを、翼パネルの外板の真上の位置に移動させることにより、前記ストリンガを、前記ストリンガ準備ステーションから翼構築ステーションに移動させ、前記ストリンガ昇降アセンブリを用いて、前記翼パネルの前記外板の表面まで前記ストリンガを降下させ、前記エンドエフェクタから前記ストリンガを解放させる。

航空機の翼パネルを組み立てるために用いられる実施例による、翼パネル組立システムを示す斜視図である。 一実施例による、翼パネル組立システムを示す上面図である。 一実施例による、翼パネルアセンブリシステムを示す斜視図であって、頭上ガントリサブシステムの一部が示されている。 一実施例による、頭上ガントリサブシステムの一部を示す斜視図であって、昇降機構の端部に設けられたエンドエフェクタが示されている。 一実施例による、翼パネルアセンブリシステムの一部を示す斜視図である。

図１は、航空機の翼パネル１０２を組み立てるために用いられる、一実施例による翼パネル組立システム１００を示す斜視図である。図２は、一実施例による翼パネル組立システム１００を示す上面図である。翼パネル組立システム１００は、複数の連続的な作業ステーションを含み、各ステーションにおいては、異なる製造作業が行われる。これらのステーションは、順に配置されており、これらのステーション間を外板１０４やストリンガ１０６等の翼パネル１０２のコンポーネントが移動することにより、翼パネル１０２が製造される。任意ではあるが、上側翼パネルと下側翼パネルとを同時に製造するために、翼パネル１０２を両側で製造して、その後、これらの翼パネルを組み立てることにより、航空機の翼ボックスを形成してもよい。一例では、コンポーネントは、概して、組立作業においてステーションからステーションへと移動されるが、その際、これらのコンポーネントは、人間の関与を制限するために、頭上ガントリサブシステム等の自動材料移送システムによって移動される。自動材料移送システムにより、自動処理のためのコンポーネントの配置を行うことができる。

翼パネル組立システム１００は、製造施設の作業フロア１０８において、ストリンガ準備ステーション（stringer staging station）１１０と、翼構築ステーション１１２とを含む。ストリンガ準備ステーション１１０は、在庫管理ステーション１１４と、１つ以上の処理ステーション１１６とを含む。翼パネル組立システム１００は、他の様々な例においては他のステーションを含みうる。各ステーションは、その内部に様々なサブステーションを含みうる。翼パネル組立システム１００は、ステーション間でコンポーネントを移送するのに使用する頭上ガントリサブシステム１２０を含む。頭上ガントリサブシステム１２０は、ブリッジ１２２を含み、当該ブリッジは、翼構築ステーション１１２及びストリンガ準備ステーション１１０の上方で移動して、ストリンガ１０６を、ストリンガ準備ステーション１１０から翼構築ステーション１１２へと移動させることができる。

外板１０４は、翼構築ステーション１１２におけるレイアップマンドレル等の支持体１３０上に配置される。一例においては、外板１０４は、翼構築ステーション１１２において、支持体１３０の頂面にほぼ水平に配向されている。外板１０４は、概して、翼パネル１０２の形状に対応する所定の輪郭又は外形を有する。外板１０４は、ストリンガ１０６を受容するように構成された表面１３２を有する。様々な実施例においては、外板１０４は、硬化されておらず、ストリンガ１０６は、翼構築ステーション１１２において、外板１０４に接合される。他の様々な実施例においては、外板１０４は、硬化されており、ストリンガ１０６は、翼構築ステーション１１２において、外板１０４に接合される。

ストリンガ１０６は、初期段階においては、在庫管理ステーション１１４に対して搬入・排出可能なストリンガカート１４０に保持されている。在庫管理ステーション１１４は、様々な種類のストリンガ１０６を有する複数のストリンガカート１４０を保持しうる。ストリンガ１０６は、ストリンガカート１４０に格納されてもよいし、当該カートで移送されてもよい。任意ではあるが、各ストリンガカート１４０は、１つのストリンガ１０６を保持してもよい。他の様々な実施例においては、各ストリンガカート１４０は、複数のストリンガ１０６を保持してもよい。ストリンガ１０６は、外板１０４の輪郭に対応する所定の輪郭又は外形を有している状態でストリンガカート１４０に保持される。

組み立て中、頭上ガントリサブシステム１２０は、個々のストリンガ１０６を、在庫管理ステーション１１４から、処理を行うための処理ステーション１１６に移動させる。様々な実施例においては、処理ステーション１１６は、翼構築ステーション１１２にストリンガ１０６を移動させる前に、当該ストリンガ１０６に対してプラズマエッチングを行うための、１つ以上のプラズマロボットを含みうる。様々な実施例においては、処理ステーション１１６は、翼構築ステーション１１２にストリンガ１０６を移動させる前に、当該ストリンガ１０６に対してキャップエッジ処理（cap edge treatment）を行うための、１つ以上のキャップエッジ処理ロボットを含みうる。様々な実施例においては、処理ステーション１１６は、翼構築ステーション１１２にストリンガ１０６を移動させる前に、当該ストリンガ１０６に対して接着剤を塗布するための、接着剤塗布ロボットを含みうる。他の様々な実施例においては、処理ステーション１１６においては、翼構築ステーション１１２にストリンガ１０６を移動させる前に、当該ストリンガ１０６に対する前処理として他の処理が行われてもよい。様々な実施例においては、頭上ガントリサブシステム１２０は、処理ステーション１１６内の様々な処理サブステーション間でストリンガ１０６を移動させてもよく、例えば、複数の異なるロボットが複数の異なる処理を行うための処理ステーション１１６内の複数の異なる領域などへの移送が行われる。他の様々な実施例においては、ストリンガ１０６は、複数の異なるロボットによる処理のために移動させずに同じ位置に維持されてもよい。その際、頭上ガントリサブシステム１２０は、ストリンガ１０６を処理ステーション１１６の内部で移動させるのではなく、ストリンガ１０６を処理のために処理ステーション１１６内に搬入するだけの移動を行い、その後、ストリンガ１０６を処理ステーション１１６から搬出して翼構築ステーション１１２に移動させるようにしてもよい。

一実施例においては、翼パネル組立システム１００は、ガイダンスコントローラ１５２を有するガイダンスシステム１５０を含み、当該コントローラは、頭上ガントリサブシステム１２０の動作を制御するために当該頭上ガントリサブシステム１２０に機能接続されている。ガイダンスシステム１５０は、翼構築ステーション１１２における翼構築ステーション位置特定部１５４と、ストリンガ準備ステーション１１０におけるストリンガ準備ステーション位置特定部１５６とを含む。翼構築ステーション位置特定部１５４は、翼構築ステーション１１２内の頭上ガントリサブシステム１２０の位置を特定して（検出位置）、翼パネル１０２における外板１０４の表面１３２及び翼構築ステーション１１２に対してストリンガ１０６を配置するように構成されている。一例においては、翼構築ステーション位置特定部１５４は、翼構築ステーション１１２内の外板１０４の位置を正確に特定して（検出位置）、翼構築ステーション１１２内の頭上ガントリサブシステム１２０の相対位置を決定するために用いられる。例えば、外板１０４の表面１３２の位置を特定するために、複数の外板位置特定部１６０を複数の位置で外板１０４に接続してもよく、外板１０４の表面１３２にストリンガ１０６を配置するために、頭上ガントリサブシステム１２０の位置と、特定した外板の表面の位置とを比較してもよい。

ストリンガ準備ステーション位置特定部１５６は、ストリンガ準備ステーション１１０内の頭上ガントリサブシステム１２０の位置を特定するように構成されており（検出位置）、この位置特定は、在庫管理ステーション１１４からストリンガ１０６をピックアップするため、ストリンガ１０６を移動させるため、処理ステーション１１６にストリンガ１０６を載置するため、又は、処理ステーション１１６からストリンガ１０６をピックアップするため、等の目的で行われる。翼構築ステーション位置特定部１５４及びストリンガ準備ステーション位置特定部１５６は、ガイダンスコントローラ１５２にフィードバックを行って、頭上ガントリサブシステム１２０のプログラム可能且つ更新可能なガイダンスのために、当該ガイダンスコントローラに動作中位置情報（on-the-fly position information）を与える。一実施例においては、ガイダンスシステム１５０は、翼パネル組立システム１００内の頭上ガントリサブシステム１２０を正確に位置決めするための視覚ガイダンスを使用する。例えば、様々な実施例においては、翼構築ステーション位置特定部１５４及びストリンガ準備ステーション位置特定部１５６は、頭上ガントリサブシステム１２０の位置制御のために、レーザを使用して頭上ガントリサブシステム１２０の正確な複数の検出位置を特定するレーザーポジショナ（以下、翼構築ステーションレーザーポジショナ１５４又はストリンガ準備ステーションレーザーポジショナ１５６と呼ばれる場合もある）である。

図３は、一実施例による、翼パネルアセンブリシステム１００を示す斜視図であって、頭上ガントリサブシステム１２０の一部が示されている。頭上ガントリサブシステム１２０は、軌道ビーム２００に沿って移動可能なブリッジ１２２を含み、当該軌道ビームは、ストリンガ準備ステーション１１０及び翼構築ステーション１１２（図１及び２に示す）に沿って、作業フロア１０８の長さ方向に延びている。

一実施例においては、ブリッジ１２２は、転動キャリッジ（rolling carriage）２０２によって、軌道ビーム２００に接続されている。任意ではあるが、キャリッジ２０２及び軌道ビーム２００をブリッジ１２２の両端に設けてもよい。キャリッジ２０２は、軌道ビーム２００に沿ってブリッジ１２２を移動させて、作業フロア１０８におけるブリッジ１２２の位置を変更する。例えば、ブリッジ１２２は、キャリッジ２０２を用いて様々なステーション間を移動させることができる。様々な実施例においては、転動キャリッジ２０２は、軌道ビーム２００に沿って転動する。ブリッジ１２２は、いくつかの代替例においては、他の手段によって軌道ビーム２００に接続されてもよいし、いくつかの代替例においては、他の手段によって様々なステーションを移動可能にしてもよい。

ブリッジ１２２は、頂部２１０と底部２１２とを含む。ブリッジ１２２は、頂部２１０と底部２１２との間に延在する前面２１４を含む。前面２１４は、ブリッジ１２２の両端間を長手方向に延在している。様々な例においては、ブリッジ１２２は、１つ以上の金属ビームを含む。ブリッジ１２２は、ステーションの上方に配置された状態で、ストリンガ１０６等のコンポーネントを様々なステーション間で移動させる。

一実施例においては、頭上ガントリサブシステム１２０は、複数のストリンガ昇降アセンブリ２２０を含み、当該アセンブリは、ブリッジ１２２に接続されて、当該ブリッジと共に移動することができる。各ストリンガ昇降アセンブリ２２０は、昇降機構２２２と、当該昇降機構２２２に接続されたエンドエフェクタ２２４とを含む。昇降機構２２２は、ブリッジ１２２の前面２１４に接続されている。昇降機構２２２は、（エンドエフェクタ２２４がストリンガ１０６を保持していない場合）エンドエフェクタ２２４を垂直軸に沿って垂直方向に移動させてストリンガ１０６に近づいたり遠のいたりし、また、（エンドエフェクタ２２４がストリンガ１０６を保持している場合）ストリンガ１０６を昇降させる。様々な実施例において、昇降機構２２２は、ポゴリフトとしても知られるポゴ（pogos）である。一実施例においては、各昇降機構２２２は、独立して動作可能である。各昇降機構２２２は、異なる深さ、異なる速度、異なる時間等で動作可能である。例えば、ストリンガ１０６は湾曲した輪郭を有する場合があるため、昇降機構２２２のうちのいくつかは、底部２１２から遠い深さまで動作し、他の昇降機構２２２は、底部２１２に近い深さまで動作するようにしてもよい。

一実施例においては、昇降機構２２２は、レール２３０とカプリング（coupling）２３２とを含む。レール２３０は、カプリング２３２内で垂直方向に摺動可能である。カプリング２３２は、スリーブ又は他のカバーにより覆われてもよい。昇降機構２２２は、昇降機構ポジショナ２３４を含み、当該ポジショナは、カプリング２３２におけるレール２３０を位置決めするためにレール２３０に機能接続されている。昇降機構ポジショナ２３４は、レール２３０を動作させるための電気モータ、空圧ポンプ、油圧ポンプ、又は、他の種類のアクチュエータを含みうる。昇降機構ポジショナ２３４は、カプリング２３２内でレール２３０を位置決めするための駆動ネジ、ギア、ラック・アンド・ピニオン、ピストン、又は、他の機構を含みうる。レール２３０は、頂部２３６と底部２３８との間に延在する。エンドエフェクタ２２４は、レール２３０の底部２３８に設けられている。レール２３０は、ストリンガ１０６の係合、持ち上げ、又は、載置等を行うために、エンドエフェクタ２２４を位置決めする。

様々な例においては、カプリング２３２は、昇降機構２２２の位置を変えるために、ブリッジ１２２の前面２１４に沿って移動可能であってもよい。複数の昇降機構２２２は、相互に接近・離間移動して、例えば、ストリンガ１０６が長い場合にも短い場合にも対応できるようにしている。様々な実施例においては、カプリング２３２は、ブリッジ１２２に接続されるとともに、当該ブリッジ１２２に沿って摺動可能な転動キャリッジに設けられてもよい。代替の実施例において、カプリング２３２は、ブリッジ１２２に固定されてもよい。

図４は、一実施例による、頭上ガントリサブシステム１２０の一部を示す斜視図であって、昇降機構２２２の端部に設けられたエンドエフェクタ２２４が示されている。エンドエフェクタ２２４は、昇降機構２２２と共に、垂直方向２４０に移動可能である。エンドエフェクタ２２４は、ストリンガ１０６（図３に示す）に係合して当該ストリンガを保持するように構成されたストリンガ保持部２５０と、エンドエフェクタ２２４を動作させるためのアクチュエータ２５２と、エンドエフェクタ２２４の位置を特定するためのエンドエフェクタ位置特定部２５４と、を含む。

ストリンガ保持部２５０は、頭上ガントリサブシステム１２０の動作中、ストリンガ１０６の持ち上げ、移動、及び、解放を行うために用いられる。この図示例においては、ストリンガ保持部２５０は、真空圧によりストリンガ１０６を保持するように構成された真空保持部２６０を含む。代替例においては、把持フィンガ（gripping fingers）、エッジインデックス（edge indexes）、エンドゲート（end gates）、吸着カップ、クリップ等の他の種類のストリンガ保持部を使用することが可能である。ストリンガ保持部２５０は、ストリンガ１０６に接触するように移動して、当該ストリンガ１０６に係合し、これを持ち上げて、様々なステーション間でストリンガ１０６を移動させる。ストリンガ保持部２５０は、例えば、処理ステーション１１６又は翼構築ステーション１１２（図１及び２に示す）において、ストリンガ１０６を解放する。一実施例において、エンドエフェクタ２２４は、ストリンガ保持部２５０の下方にゲート２６２を含む。ゲート２６２は、ストリンガ保持部２５０がストリンガ１０６を誤って解放した場合の安全のために用いられる。ゲート２６２は、下方の作業員や装置を保護し、且つ、ストリンガ１０６の破損を防止するために、ストリンガ１０６を受け止めることができる。

アクチュエータ２５２は、昇降機構２２２に対して少なくとも１つの方向にストリンガ保持部２５０を移動させるように動作可能である。一実施例においては、アクチュエータ２５２は、垂直方向２４０に直交する横方向２４２にストリンガ保持部２５０を移動させるように動作可能な横方向ポジショナ２７０を含む。図示例においては、横方向ポジショナ２７０は、電気モータ２７２を含み、当該電気モータは、駆動シャフト又はギアを駆動して、ストリンガ保持部２５０を横方向２４２に移動させるためのものである。例えば、ストリンガ保持部２５０は、横方向ポジショナ２７０によって動作可能なブラケット２７４に搭載される。代替例においては、他の種類の装置を使用して、ストリンガ保持部２５０を横方向２４２に移動させてもよい。例えば、横方向ポジショナは、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、又は、他の種類の装置を含みうる。

一実施例においては、アクチュエータ２５２は、垂直方向２４０及び横方向２４２に直交する縦方向２４４にストリンガ保持部２５０を移動させるように動作可能な縦方向ポジショナ２８０を含む。縦方向は、（例えば、図３に示す、軌道ビーム２００に沿ったキャリッジ２０２の）ブリッジ移動方向に平行であってもよい。図示例においては、縦方向ポジショナ２８０は、電気モータ２８２を含み、当該電気モータは、駆動シャフト又はギアを駆動して、ストリンガ保持部２５０を縦方向２４４に移動させるためのものである。例えば、縦方向ポジショナ２８０は、ブラケット２７４を移動させることができる。代替例においては、他の種類の装置を使用して、ストリンガ保持部２５０を縦方向２４４に移動させてもよい。例えば、縦方向ポジショナは、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、又は、他の種類の装置を含みうる。

一実施例においては、アクチュエータ２５２は、垂直方向２４０にストリンガ保持部２５０を移動させるように動作可能な垂直方向ポジショナ２９０を含む。図示例においては、垂直方向ポジショナ２９０は、電気モータ２９２を含み、当該電気モータは、駆動シャフト又はギアを駆動して、ストリンガ保持部２５０を垂直方向２４０に移動させるためのものである。例えば、垂直方向ポジショナ２９０は、ブラケット２７４を移動させることができる。代替例においては、他の種類の装置を使用して、ストリンガ保持部２５０を垂直方向２４０に移動させてもよい。例えば、垂直方向ポジショナは、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、又は、他の種類の装置を含みうる。

ある特定の例においては、アクチュエータ２５２は、横方向ポジショナ２７０のみを含み、追加の縦方向ポジショナ２８０や垂直ポジショナ２９０を含まない。昇降機構２２２は、ストリンガ保持部２５０を垂直方向２４０に移動させるために使用され、横方向ポジショナ２７０は、ストリンガ保持部２５０を横方向２４２に移動させるために使用され、ブリッジ１２２は、ストリンガ保持部２５０を縦方向２４４に移動させるために使用される。

他の特定の例、例えば、図に示す例においては、アクチュエータ２５２は、横方向ポジショナ２７０と、縦方向ポジショナ２８０と、垂直ポジショナ２９０とを含む。ブリッジ１２２は、ストリンガ１０６上でストリンガ昇降アセンブリ２２０を大まかに位置決めするために用いられる。昇降機構２２２は、ストリンガ１０６上でエンドエフェクタ２２４を垂直方向２４０に大まかに位置決めするために動作する。例えば、昇降機構２２２は、ストリンガ保持部２５０がストリンガ１０６の真上に留まるようにエンドエフェクタ２２４を位置決めする。次に、ストリンガ保持部２５０を正確に位置決めしてストリンガ１０６に係合させるために、アクチュエータ２５２が用いられる。例えば、横方向ポジショナ２７０は、ストリンガ保持部２５０を横方向２４２に移動させ、縦方向ポジショナ２８０は、ストリンガ保持部２５０を縦方向２４４に移動させ、垂直ポジショナ２９０は、ストリンガ保持部２５０を垂直方向２４０に移動させて、当該ストリンガ保持部をストリンガ１０６に係合させる。ガイダンスシステム１５０は、アクチュエータ２５２の動作を制御するために使用される。

エンドエフェクタ位置特定部２５４は、エンドエフェクタ２２４と共に移動可能である。エンドエフェクタ位置特定部２５４は、頭上ガントリサブシステム１２０の動作制御のための三次元空間において、エンドエフェクタ２２４の検出位置を特定するために、ガイダンスシステム１５０（図１及び２に示される）によって用いられる。一実施例においては、エンドエフェクタ２２４は、当該エンドエフェクタ２２４に接続された複数のエンドエフェクタ位置特定部２５４を含む。したがって、エンドエフェクタ位置特定部２５４を使用して、三次元空間におけるエンドエフェクタ２２４の位置を三角測量することができる。任意ではあるが、エンドエフェクタ位置特定部２５４を、ストリンガ保持部２５０に近接して設けることにより、当該エンドエフェクタ位置特定部が、ストリンガ１０６のすぐ近くに配置されるようにしてもよい。また、エンドエフェクタ位置特定部２５４を、ストリンガ保持部２５０に対して既知の位置又は較正された位置に設けることにより、ガイダンスシステム１５０が、エンドエフェクタ２２４により保持されたストリンガ１０６の位置を特定できるようにしてもよい。

様々な実施例においては、エンドエフェクタ位置特定部２５４は、ブラケット２７４に接続されており、当該ブラケット２７４と共に移動可能である。これに加えて、或いは、これに代えて、エンドエフェクタ位置特定部２５４は、昇降機構２２２に接続されてもよい。任意ではあるが、エンドエフェクタ位置特定部２５４が、ブラケット２７４及び昇降機構２２２の両方に接続されている場合、ガイダンスシステム１５０は、昇降機構２２２におけるエンドエフェクタ位置特定部２５４の位置と、ブラケット２７４に取り付けられたエンドエフェクタ位置特定部２５４の位置とを比較することにより、横方向ポジショナ２７０、縦方向ポジショナ２８０、及び、垂直ポジショナ２９０の動作位置を決定することができる。

エンドエフェクタ位置特定部２５４は、翼構築ステーション位置特定部１５４、及び／又は、ストリンガ準備ステーション位置特定部１５６（図１及び２に示される）に機能接続されるセンサである。一実施例においては、翼構築ステーション位置特定部１５４、及び／又は、ストリンガ準備ステーション位置特定部１５６は、エンドエフェクタ位置特定部２５４に光結合している。例えば、エンドエフェクタ位置特定部２５４は、翼構築ステーション位置特定部１５４（例えば、翼構築ステーションレーザポジショナ１５４）、及び／又は、ストリンガ準備ステーション位置特定部１５６（例えば、ストリンガ準備ステーションレーザポジショナ１５６）からのレーザ光等の光を反射させるように構成された逆反射器（retro reflectors）である。しかしながら、代替例においては、他の種類のセンサを使用することもできる。例えば、エンドエフェクタ位置特定部２５４は、近接センサ、全地球測位センサ、又は、他の種類の位置センサであってもよい。翼構築ステーション位置特定部１５４、及び／又は、ストリンガ準備ステーション位置特定部１５６は、無線周波数信号、又は、他の無線通信信号などによって、エンドエフェクタ位置特定部２５４に通信可能に接続されていてもよい。様々な実施例においては、エンドエフェクタ位置特定部２５４は、作業空間において、エンドエフェクタ２２４、及び／又は、ストリンガ保持部２５０を位置決めするための視覚ガイダンスを提供してもよい。任意ではあるが、エンドエフェクタ位置特定部２５４は、ストリンガ保持部２５０、及び／又は、ストリンガ１０６、及び／又は、翼パネル１０２の外板１０４、及び／又は、頭上ガントリサブシステム１２０が動作するステーションの画像を提供するカメラを含みうる。

図５は、実施例による、翼パネル組立システム１００の一部を示す斜視図である。組み立て段階において、翼パネル１０２の外板１０４は、翼構築ステーション１１２における支持体１３０上に配置される。頭上ガントリサブシステム１２０は、ストリンガ準備ステーション１１０の在庫管理ステーション１１４にブリッジ１２２を移動させて、対応するストリンガカート１４０から複数のストリンガ１０６のうちの１つをピックアップするために動作する。一実施例においては、ガイダンスシステム１５０は、在庫管理ステーション１１４におけるストリンガ１０６をピックアップするために、頭上ガントリサブシステム１２０をストリンガ１０６に対して位置決めするために用いられる。例えば、ストリンガ準備ステーション位置特定部１５６は、ストリンガ昇降アセンブリ２２０の各々におけるエンドエフェクタ２２４をストリンガ１０６に対して位置決めして、当該エンドエフェクタをストリンガ１０６に係合させて持ち上げるために用いられる。

頭上ガントリサブシステム１２０は、ストリンガ昇降アセンブリ２２０がストリンガカート１４０からストリンガ１０６を持ち上げるように動作する。例えば、昇降機構２２２が、ストリンガ１０６上にエンドエフェクタ２２４を配置し、当該エンドエフェクタ２２４が、当該ストリンガ１０６に接続される。ストリンガ昇降アセンブリ２２０は、ストリンガ１０６を持ち上げるために当該ストリンガ１０６の長さに沿って設けられている。エンドエフェクタ２２４のストリンガ保持部２５０は、ストリンガ１０６に係合して当該ストリンガをストリンガカート１４０から持ち上げる。昇降機構２２２は、垂直方向上方に持ち上げられ、ブリッジ１２２は、作業フロア１０８に沿って、縦方向に、処理ステーション１１６等の異なるステーションに移動される。

一実施例においては、処理ステーション１１６は、プラズマエッチング処理サブステーション３００を含む。プラズマエッチング処理サブステーション３００は、翼構築ステーション１１２にストリンガ１０６を移動させる前に、当該ストリンガ１０６に対してプラズマエッチングを行うための、１つ以上のプラズマロボット３０２を含む。頭上ガントリサブシステム１２０は、ストリンガ１０６を、在庫管理ステーション１１４、又は、他のステーションから、プラズマエッチング処理サブステーション３００へ移動させるように構成されている。様々な実施例においては、頭上ガントリサブシステム１２０は、プラズマエッチング処理サブステーション３００においてストリンガ１０６を保持してもよい。代替例においては、頭上ガントリサブシステム１２０は、プラズマエッチング処理サブステーション３００において、例えばストリンガ固定具３０４等の上でストリンガ１０６を解放してもよい。ストリンガ固定具３０４は、ストリンガ１０６を保持するものであり、ストリンガ固定具３０４上のストリンガ１０６に対する動作、例えば、当該ストリンガを裏返す（roll over）動作などを行うように構成することができる。頭上ガントリサブシステム１２０は、プラズマエッチング処理サブステーション３００からストリンガ１０６を移動させるように構成されている。

一実施例においては、処理ステーション１１６は、キャップエッジ処理加工サブステーション３１０を含む。キャップエッジ処理加工サブステーション３１０は、ストリンガ１０６を翼構築ステーション１１２に移動させる前に、ストリンガ１０６に対してキャップエッジ処理を施すための１つ以上のキャップエッジ処理ロボット３１２を含む。頭上ガントリサブシステム１２０は、ストリンガ１０６を、在庫管理ステーション１１４、又は、他のステーションから、キャップエッジ処理加工サブステーション３１０へ移動させるように構成されている。様々な実施例においては、頭上ガントリサブシステム１２０は、キャップエッジ処理加工サブステーション３１０においてストリンガ１０６を保持してもよい。代替例においては、頭上ガントリサブシステム１２０は、キャップエッジ処理加工サブステーション３１０において、例えば、ストリンガ固定具３１４等の上でストリンガ１０６を解放してもよい。ストリンガ固定具３１４は、ストリンガ１０６を保持するものであり、ストリンガ固定具３１４上のストリンガ１０６に対する動作、例えば、当該ストリンガを裏返す（roll over）動作などを行うように構成することができる。頭上ガントリサブシステム１２０は、キャップエッジ処理加工サブステーション３１０からストリンガ１０６を移動させるように構成されている。

一実施例においては、処理ステーション１１６は、接着剤塗布処理サブステーション３２０を含む。接着剤塗布処理サブステーション３２０は、翼構築ステーション１１２にストリンガ１０６を移動させる前に、当該ストリンガ１０６に対して接着剤を塗布するための、接着剤塗布ロボット３２２を含みうる。頭上ガントリサブシステム１２０は、ストリンガ１０６を、在庫管理ステーション１１４、又は、他のステーションから、接着剤塗布処理サブステーション３２０へ移動させるように構成されている。様々な例において、頭上ガントリサブシステム１２０は、接着剤塗布処理サブステーション３２０においてストリンガ１０６を保持してもよい。代替例においては、頭上ガントリサブシステム１２０は、接着剤塗布処理サブステーション３２０においてストリンガ１０６を解放してもよい。頭上ガントリサブシステム１２０は、接着剤塗布処理サブステーション３２０からストリンガ１０６を移動させるように構成されている。

他の様々な実施例においては、処理ステーション１１６においては、翼構築ステーション１１２にストリンガ１０６を移動させる前に、当該ストリンガ１０６に対する前処理として他の処理が行われてもよい。ストリンガ準備ステーション位置特定部１５６は、エンドエフェクタ２２４、及び／又は、ストリンガ１０６を、処理ステーション１１６内の任意のサブステーションに配置するために用いられてもよい。

頭上ガントリサブシステム１２０は、翼パネル１０２の外板１０４の真上にブリッジ１２２を配置するように当該ブリッジを移動させることにより、ストリンガ１０６をストリンガ準備ステーション１１０から翼構築ステーション１１２に移動させる。頭上ガントリサブシステム１２０は、翼パネル１０２における外板１０４の表面１３２にストリンガ１０６を下降させて、エンドエフェクタ２２４から当該ストリンガ１０６を解放する。頭上ガントリサブシステム１２０は、昇降機構２２２及びエンドエフェクタ２２４をストリンガ準備ステーション１１０に戻し、翼パネル１０２の外板１０４に取り付けるための別のストリンガ１０６を取得する。一実施例においては、全てのストリンガ１０６を外板１０４に接続した後、これらのストリンガ１０６を硬化させるか、或いは外板１０４に接合することにより、翼パネル１０２を形成してもよい。このようにして、翼パネル１０２の製造を行うことができる。様々な実施例においては、外板１０４は、未硬化の翼外板であって、ストリンガ１０６は、未硬化の翼外板１０４に取り付けられる前に硬化されたストリンガである。他の様々な実施例においては、外板１０４は硬化されており、ストリンガ１０６は、外板１０４に取り付けられる前は未硬化の状態である。他の様々な実施例においては、外板１０４及びストリンガ１０６の両方が未硬化の状態である。

一実施例においては、組み立ての段階において、頭上ガントリサブシステム１２０は、最初に、翼構築ステーション１１２における初期ストリンガ位置にストリンガ１０６を移動させ、当該ステーションにおいて、ストリンガ１０６は、翼パネル１０２の外板１０４の真上に持ち上げられる。ストリンガ１０６は、外板１０４の表面１３２に接触していない。ガイダンスシステム１５０は、配置を行う前に、外板１０４に対するストリンガ１０６の位置を検証するために用いられる。ガイダンスシステム１５０は、ストリンガ１０６を降下させて、当該ストリンガと、翼パネル１０２における外板１０４の表面１３２とを係合させる前に、外板１０４に対するストリンガ１０６の位置を正確に調節するために用いられる。頭上ガントリサブシステム１２０は、最初に、ガイダンスシステム１５０が、ストリンガ１０６の正確な位置、すなわちマイクロ位置を特定する前に、大まかな初期位置、すなわちマクロ初期位置までストリンガ１０６を移動させる。

一実施例においては、ガイダンスシステム１５０は、翼構築ステーション位置特定部１５４を用いて、エンドエフェクタ２２４の各々のエンドエフェクタ位置特定部２５４の位置を特定する。ガイダンスシステム１５０は、エンドエフェクタ２２４のそれぞれのエンドエフェクタ位置特定部２５４の正確な位置を特定することにより、外板１０４の表面１３２に対するストリンガ１０６の正確な位置を特定することができる。翼構築ステーション位置特定部１５４は、外板位置特定部１６０、又は、カメラ等による外板１０４の画像を用いて、外板１０４の表面１３２の位置を特定する。ガイダンスシステム１５０は、各エンドエフェクタ２２４のエンドエフェクタ位置特定部２５４の検出位置に基づいて、移動サブルーチン（movement sub-routine）を決定し、ストリンガ１０６を、初期ストリンガ位置から最終ストリンガ位置まで移動させる。ガイダンスシステム１５０のガイダンスコントローラ１５２は、エンドエフェクタ２２４のそれぞれのアクチュエータ２５２が、移動サブルーチンに従って独立して移動し、外板１０４の表面１３２に対してストリンガ１０６を正確に位置決めすることができるように、制御する。これによって、組み立てられる翼パネル毎に僅かに異なりうるが、翼構築ステーション１１２におけるストリンガ１０６の実際の位置と、外板１０４の実際の位置とに基づいて、ストリンガ１０６を外板１０４に取り付けることができる。例えば、フィードバッグ、及び、検出された位置に基づいた最終的なストリンガの位置決めを行わずに製造される翼パネルは、ガイダンスシステム１５０、及び、翼構築ステーション位置特定部１５４を含む翼パネル組立システム１００を使用して製造される翼パネル１０２よりも不整が生じやすい。

さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。

付記１．翼パネルを保持するように構成された翼構築ステーションと、
ストリンガを保持するように構成されたストリンガ準備ステーションと、
頭上ガントリサブシステムと、を含み、前記頭上ガントリサブシステムは、前記翼構築ステーション、及び、ストリンガ準備ステーションの上方を移動可能なブリッジと、前記ブリッジに接続されるとともに、前記ブリッジと共に移動可能な複数のストリンガ昇降アセンブリと、を含み、各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構と、当該昇降機構に接続されたエンドエフェクタと、を含み、前記昇降機構は、垂直軸に沿って垂直方向に前記エンドエフェクタを移動させ、前記エンドエフェクタは、前記ストリンガに係合して当該ストリンガを保持するように構成されたストリンガ保持部を有し、前記ストリンガ保持部は、前記ストリンガの持ち上げ、移動、及び、解放を行い、前記エンドエフェクタは、前記昇降機構に対して少なくとも１つの方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能なアクチュエータを有し、
各ストリンガ保持部は、上方から前記ストリンガに係合し、
各ストリンガ昇降アセンブリは、前記ストリンガを、前記ストリンガ準備ステーションから、前記翼パネルの外板の表面に関連づけて配設された前記翼構築ステーションに移動させて、前記ストリンガを、前記翼パネルの前記外板における所定位置に載置するように構成されている、翼パネルアセンブリシステム。

付記２．各ストリンガ保持部は、真空圧により前記ストリンガを保持するように構成された真空保持部を含む、付記１に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記３．前記エンドエフェクタの前記アクチュエータは、前記垂直方向に直交する横方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な横方向ポジショナを含む、付記１に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記４．前記アクチュエータは、前記垂直方向及び前記横方向に直交する縦方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な縦方向ポジショナをさらに含む、付記３に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記５．前記アクチュエータは、前記垂直方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な垂直方向ポジショナをさらに含む、付記３に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記６．各エンドエフェクタは、エンドエフェクタ位置特定部を含み、前記エンドエフェクタは、前記エンドエフェクタ位置特定部の検出位置に基づいて、プログラム制御により移動可能である、付記１に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記７．ガイダンスコントローラを有するガイダンスシステムと、前記翼構築ステーションにおける翼構築ステーション位置特定部とさらに含み、前記翼構築ステーション位置特定部は、前記翼構築ステーションにおける前記翼パネルの前記外板の表面に対して前記エンドエフェクタを位置決めするために、各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定するように構成されている、付記６に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記８．ガイダンスコントローラを有するガイダンスシステムと、前記ストリンガ準備ステーションにおけるストリンガ準備ステーション位置特定部とをさらに含み、前記ストリンガ準備ステーション位置特定部は、前記エンドエフェクタを前記ストリンガに対して位置決めして最初に係合させるために、各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定するように構成されている、付記６に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記９．ガイダンスコントローラを有するガイダンスシステムと、前記ガイダンスコントローラに機能接続された位置特定部とをさらに含み、前記位置特定部はレーザポジショナを有し、各エンドエフェクタは、エンドエフェクタ位置特定部を有し、前記レーザポジショナは、当該レーザポジショナに対する前記エンドエフェクタの位置を特定するために、レーザを用いて各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定し、前記エンドエフェクタは、前記エンドエフェクタの検出位置に基づいて、プログラム制御により移動可能である、付記１に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記１０．前記ストリンガ準備ステーションは、ストリンガカートを受容する在庫管理ステーションを含み、前記ストリンガカートは、前記在庫管理ステーションにストリンガを移動させるために用いられるものであり、前記エンドエフェクタは、前記ストリンガカートから前記ストリンガを持ち上げて前記ストリンガを移動させるように構成されている、付記１に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記１１．前記ストリンガ準備ステーションは、前記ストリンガを前記翼構築ステーションに移動させる前に、前記ストリンガに対して処理を行うために、前記ストリンガを受容する処理ステーションを含む、付記１に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記１２．各ストリンガ昇降アセンブリは、他のストリンガ昇降アセンブリに対して、少なくとも２つの互いに垂直な方向に独立して移動可能である、付記１に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記１３．翼パネルを保持するように構成された翼構築ステーションと、
ストリンガを保持するように構成されたストリンガ準備ステーションと、
頭上ガントリサブシステムと、
ガイダンスシステムと、を含み、
前記頭上ガントリサブシステムは、前記翼構築ステーション、及び、ストリンガ準備ステーションの上方を移動可能なブリッジと、前記ブリッジに接続されるとともに、前記ブリッジと共に移動可能な複数のストリンガ昇降アセンブリと、を含み、各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構と、当該昇降機構に接続されたエンドエフェクタと、を含み、前記昇降機構は、垂直軸に沿って垂直方向に前記エンドエフェクタを移動させ、前記エンドエフェクタは、前記ストリンガに係合して当該ストリンガを保持するように構成されたストリンガ保持部を有し、前記ストリンガ保持部は、前記ストリンガの持ち上げ、移動、及び、解放を行い、前記エンドエフェクタは、前記昇降機構に対して少なくとも１つの方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能なアクチュエータを有し、前記エンドエフェクタは、エンドエフェクタ位置特定部を有し、
前記ガイダンスシステムは、ガイダンスコントローラと、前記翼構築ステーションにおける翼構築ステーション位置特定部とを有し、前記翼構築ステーション位置特定部は、各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定するように構成されており、
各ストリンガ保持部は、上方から前記ストリンガに係合し、
各ストリンガ昇降アセンブリは、前記ストリンガ準備ステーションから、前記翼構築ステーションにおいて前記翼パネルの外板の表面に対する初期ストリンガ位置まで前記ストリンガを移動させるように構成されており、
前記翼構築ステーション位置特定部は、前記初期ストリンガ位置において、前記翼パネルの前記外板の表面に対する前記エンドエフェクタの位置を決定するために、前記エンドエフェクタ位置特定部の各々の位置を特定し、
前記ガイダンスコントローラは、前記翼構築ステーション位置特定部によって特定された前記エンドエフェクタ位置特定部の初期ストリンガ位置に基づいて、移動サブルーチンを決定し、前記翼パネルの前記外板の表面において、前記初期ストリンガ位置とは異なる最終ストリンガ位置に前記ストリンガを最終的に移動させる、翼パネルアセンブリシステム。

付記１４．前記エンドエフェクタの前記アクチュエータは、前記垂直方向に直交する横方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な横方向ポジショナと、前記垂直方向及び前記横方向に直交する縦方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な縦方向ポジショナと、前記垂直方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な垂直方向ポジショナと、を含む、付記１３に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記１５．前記ガイダンスシステムは、前記ストリンガ準備ステーションにおいてストリンガ準備ステーション位置特定部を含み、前記ストリンガ準備ステーション位置特定部は、前記エンドエフェクタを前記ストリンガに対して位置決めして最初に係合させるために、各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定するように構成されている、付記１３に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記１６．前記翼構築ステーション位置特定部はレーザポジショナを含み、前記レーザポジショナは、当該レーザポジショナに対する前記エンドエフェクタの位置を特定するために、レーザを用いて各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定し、前記エンドエフェクタは、当該エンドエフェクタの検出位置に基づいて、プログラム制御により移動可能である、付記１３に記載の翼パネルアセンブリシステム。

付記１７．頭上ガントリサブシステムを用いて航空機の翼パネルを組み立てるための方法であって、前記頭上ガントリサブシステムは、移動可能なブリッジに沿って配置された複数のストリンガ昇降アセンブリを有し、各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構の端部にエンドエフェクタを含み、
前記複数のストリンガ昇降アセンブリの前記エンドエフェクタを、ストリンガ準備ステーションにおけるストリンガの長さに沿って、当該ストリンガに接続し、
対応する昇降機構を操作して、前記エンドエフェクタにより前記ストリンガを持ち上げ、
前記頭上ガントリサブシステムの前記ブリッジを、翼パネルの外板の真上の位置に移動させることにより、前記ストリンガを、前記ストリンガ準備ステーションから翼構築ステーションに移動させ、
前記ストリンガ昇降アセンブリを用いて、前記翼パネルの前記外板の表面まで前記ストリンガを降下させ、
前記エンドエフェクタから前記ストリンガを解放させる、方法。

付記１８．前記昇降機構、及び、対応するエンドエフェクタを、前記ストリンガ準備ステーションに戻すことをさらに含む、付記１７に記載の方法。

付記１９．ガイダンスシステムの位置特定部を用いて、前記翼パネルの前記外板の表面に対して前記エンドエフェクタを位置決めし、
ガイダンスシステムの位置特定部を用いて、前記ストリンガ準備ステーションにおいて、前記ストリンガに対して前記エンドエフェクタを位置決めする、ことをさらに含む、付記１７に記載の方法。

付記２０．前記ストリンガを移動させることは、初期ストリンガ位置に前記ストリンガを移動させることを含み、前記初期ストリンガ位置は、前記ストリンガが、前記翼パネルの前記外板の表面の真上に持ち上げられる位置であり、
前記方法は、さらに、
ガイダンスシステムの位置特定部を用いて、前記翼パネルの前記外板の表面に対して前記エンドエフェクタを位置決めし、
前記初期ストリンガ位置から最終ストリンガ位置まで前記ストリンガを移動させるように設定された移動サブルーチンを決定し、前記移動サブルーチンは、前記初期ストリンガ位置における前記エンドエフェクタの検出位置に基づくものであり、
前記移動サブルーチンを用いて、前記頭上ガントリサブシステムを操作して、前記ストリンガを、前記翼パネルの前記外板の表面における前記最終ストリンガ位置に配置する、付記１７に記載の方法。

上記説明は、例示的なものであって、何ら限定を意図するものではない。例えば、上記実施例（及び／又は、その態様）は、互いに組み合わせて用いることができる。さらに、本開示の実施形態の範囲を逸脱することなく、これらの教示に特定の状況や材料を適合させるために多くの変更が可能である。本明細書で説明する寸法、材料の種類、様々なコンポーネントの配向、及び、様々なコンポーネントの数及び位置は、いくつかの実施例のパラメータを規定するためのものであり、また、決して限定を課すものではなく、単なる例にすぎない。上記説明を検討すれば、当業者であれば、特許請求の思想及び範囲内において他の多くの実施例及び改変が可能であろう。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照するとともに、これら請求の範囲に認められる均等物の全範囲も併せて参照して決定されるべきである。さらに、以下の特許請求の範囲において「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、単に区別のための標識として用いられており、これらにより言及される対象に対して数的な要件を課すものではない。

Claims (13)

1. 翼パネルを保持するように構成された翼構築ステーションと、
   ストリンガを保持するように構成されたストリンガ準備ステーションと、
   頭上ガントリサブシステムと、を含み、前記頭上ガントリサブシステムは、前記翼構築ステーション、及び、ストリンガ準備ステーションの上方を移動可能なブリッジと、前記ブリッジに接続されるとともに、前記ブリッジと共に移動可能な複数のストリンガ昇降アセンブリと、を含み、各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構と、当該昇降機構に接続されたエンドエフェクタと、を含み、前記昇降機構は、垂直軸に沿って垂直方向に前記エンドエフェクタを移動させ、前記エンドエフェクタは、前記ストリンガに係合して当該ストリンガを保持するように構成されたストリンガ保持部を有し、前記ストリンガ保持部は、前記ストリンガの持ち上げ、移動、及び、解放を行い、前記エンドエフェクタは、前記昇降機構に対して少なくとも１つの方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能なアクチュエータを有し、前記エンドエフェクタは、関連する前記昇降機構によって独立して位置調整可能であり、前記アクチュエータは、前記垂直方向に直交する横方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な横方向ポジショナと、前記垂直方向及び前記横方向に直交する縦方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な縦方向ポジショナを含み、
   各ストリンガ保持部は、上方から前記ストリンガに係合し、
   各ストリンガ昇降アセンブリは、前記ストリンガを、前記ストリンガ準備ステーションから、前記翼パネルの外板の表面に関連づけて配設された前記翼構築ステーションに移動させて、前記ストリンガを、前記翼パネルの前記外板における所定位置に載置するように構成されている、翼パネルアセンブリシステム。
2. 各ストリンガ保持部は、真空圧により前記ストリンガを保持するように構成された真空保持部を含む、請求項１に記載の翼パネルアセンブリシステム。
3. 前記アクチュエータは、前記垂直方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な垂直方向ポジショナをさらに含む、請求項１に記載の翼パネルアセンブリシステム。
4. 各エンドエフェクタは、エンドエフェクタ位置特定部を含み、前記エンドエフェクタは、前記エンドエフェクタ位置特定部の検出位置に基づいて、プログラム制御により移動可能である、請求項１に記載の翼パネルアセンブリシステム。
5. ガイダンスコントローラを有するガイダンスシステムと、前記翼構築ステーションにおける翼構築ステーション位置特定部とさらに含み、前記翼構築ステーション位置特定部は、前記翼構築ステーションにおける前記翼パネルの前記外板の表面に対して前記エンドエフェクタを位置決めするために、各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定するように構成されている、請求項４に記載の翼パネルアセンブリシステム。
6. ガイダンスコントローラを有するガイダンスシステムと、前記ストリンガ準備ステーションにおけるストリンガ準備ステーション位置特定部とをさらに含み、前記ストリンガ準備ステーション位置特定部は、前記エンドエフェクタを前記ストリンガに対して位置決めして最初に係合させるために、各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定するように構成されている、請求項４に記載の翼パネルアセンブリシステム。
7. ガイダンスコントローラを有するガイダンスシステムと、前記ガイダンスコントローラに機能接続された位置特定部とをさらに含み、前記位置特定部はレーザポジショナを有し、各エンドエフェクタは、エンドエフェクタ位置特定部を有し、前記レーザポジショナは、当該レーザポジショナに対する前記エンドエフェクタの位置を特定するために、レーザを用いて各エンドエフェクタ位置特定部の位置を特定し、前記エンドエフェクタは、前記エンドエフェクタの検出位置に基づいて、プログラム制御により移動可能である、請求項１～４のいずれか１つに記載の翼パネルアセンブリシステム。
8. 前記ストリンガ準備ステーションは、ストリンガカートを受容する在庫管理ステーションを含み、前記ストリンガカートは、前記在庫管理ステーションにストリンガを移動させるために用いられるものであり、前記エンドエフェクタは、前記ストリンガカートから前記ストリンガを持ち上げて前記ストリンガを移動させるように構成されている、請求項１～７のいずれか１つに記載の翼パネルアセンブリシステム。
9. 前記ストリンガ準備ステーションは、前記ストリンガを前記翼構築ステーションに移動させる前に、前記ストリンガに対して処理を行うために、前記ストリンガを受容する処理ステーションを含み、各ストリンガ昇降アセンブリは、他のストリンガ昇降アセンブリに対して、少なくとも２つの互いに垂直な方向に独立して移動可能である、請求項１～８のいずれか１つに記載の翼パネルアセンブリシステム。
10. 頭上ガントリサブシステムを用いて航空機の翼パネルを組み立てるための方法であって、前記頭上ガントリサブシステムは、移動可能なブリッジに沿って配置された複数のストリンガ昇降アセンブリを有し、各ストリンガ昇降アセンブリは、昇降機構の端部にエンドエフェクタを含み、前記エンドエフェクタは、関連する前記昇降機構によって独立して位置調整可能であり、前記エンドエフェクタは、アクチュエータを有し、前記アクチュエータは、垂直方向に直交する横方向にストリンガ保持部を移動させるように動作可能な横方向ポジショナと、前記垂直方向及び前記横方向に直交する縦方向に前記ストリンガ保持部を移動させるように動作可能な縦方向ポジショナを含み、
    前記複数のストリンガ昇降アセンブリの前記エンドエフェクタを、ストリンガ準備ステーションにおけるストリンガの長さに沿って、当該ストリンガに接続し、
    対応する昇降機構を操作して、前記エンドエフェクタにより前記ストリンガを持ち上げ、
    前記頭上ガントリサブシステムの前記ブリッジを、翼パネルの外板の真上の位置に移動させることにより、前記ストリンガを、前記ストリンガ準備ステーションから翼構築ステーションに移動させ、
    前記ストリンガ昇降アセンブリを用いて、前記翼パネルの前記外板の表面まで前記ストリンガを降下させ、
    前記エンドエフェクタから前記ストリンガを解放させる、方法。
11. 前記昇降機構、及び、対応するエンドエフェクタを、前記ストリンガ準備ステーションに戻すことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. ガイダンスシステムの位置特定部を用いて、前記翼パネルの前記外板の表面に対して前記エンドエフェクタを位置決めし、
    ガイダンスシステムの位置特定部を用いて、前記ストリンガ準備ステーションにおいて、前記ストリンガに対して前記エンドエフェクタを位置決めする、ことをさらに含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記ストリンガを移動させることは、初期ストリンガ位置に前記ストリンガを移動させることを含み、前記初期ストリンガ位置は、前記ストリンガが、前記翼パネルの前記外板の表面の真上に持ち上げられる位置であり、
    前記方法は、さらに、
    ガイダンスシステムの位置特定部を用いて、前記翼パネルの前記外板の表面に対して前記エンドエフェクタを位置決めし、
    前記初期ストリンガ位置から最終ストリンガ位置まで前記ストリンガを移動させるように設定された移動サブルーチンを決定し、前記移動サブルーチンは、前記初期ストリンガ位置における前記エンドエフェクタの検出位置に基づくものであり、
    前記移動サブルーチンを用いて、前記頭上ガントリサブシステムを操作して、前記ストリンガを、前記翼パネルの前記外板の表面における前記最終ストリンガ位置に配置する、請求項１０～１２のいずれか１つに記載の方法。
    

Images