KR102341148B1 - 구조체에 관하여 자동화된 어셈블리 공구를 포지셔닝하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

구조체에 관하여 자동화된 어셈블리 공구를 포지셔닝하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

구조체에 관하여 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 이 장치는 엔드 이펙터 및 센서 시스템을 구비할 수 있다. 엔드 이펙터는 구조체에 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 센서 시스템은 엔드 이펙터로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가질 수 있다.

Description

구조체에 관하여 자동화된 어셈블리 공구를 포지셔닝하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR POSITIONING AN AUTOMATED ASSEMBLY TOOL RELATIVE TO A STRUCTURE}
본 발명은 일반적으로 항공기, 특히 항공기 구조체를 제조하는 것에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 구조체에 관하여 공구 시스템을 포지셔닝하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
항공기 구조체를 제조할 때, 각 항공기 구조체를 조립하기 위하여 각종의 조작(operation)이 수행될 수 있다. 이러한 조작은, 핸디형 공구(handheld tool)를 이용하여 또는 자동화된 장치를 이용하여 휴먼 오퍼레이터(human operator)에 의해 수동으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 천공(drilling), 카운터 싱킹(countersinking), 체결(fastening), 결합, 밀봉, 코팅, 검사(inspecting), 또는 다른 적절한 유형의 조작이 항공기 구조체를 조립하기 위하여 수행될 수 있다.
이러한 조작을 수행할 때, 부품의 재작업 또는 폐기를 회피하기 위해 정확한 정렬(alignment)이 필요하게 된다. 항공기 구조체를 위해 증가된 생산 속도에 대한 요망은, 휴먼 오퍼레이터에 더하여 혹은 휴먼 오퍼레이터 대신에 자동화된 천공 및 체결 시스템을 사용하기 위해 일부 제조 업체를 선도해 왔다.
몇몇 기존의 자동화된 시스템에 있어서는, 이 시스템은 항공기 구조체의 표면에 접촉되어 소정의 힘으로 표면에 밀어붙여져야 한다. 이러한 시스템은 천공 공구가 표면에 관하여 소망하는 방법으로 표면에 접촉하여 배향되는 것을 보장하기 위해 기계의 글로벌 정확도 및 툴링(tooling, 다듬질)에 의존할 수 있다. 그렇지만, 이러한 시스템에 있어서는, 노멀리티 측정(normality measurements, 정규성 측정)뿐만 아니라 조임력(clamping force)의 측정은 필요에 따라 정확하지 않을지도 모른다. 그 결과, 부족한 카운터싱크 충만도(countersink flushness)를 갖는 구멍뿐만 아니라 표면에 대한 패스너 오정렬(misalignment)이 발생할 수 있다.
다른 기존의 솔루션은 압력 감지 노즈피스(nosepiece)와 더불어 엔드 이펙터(end effector)를 적용할 수 있다. 노즈피스는 엔드 이펙터와 비행기 스킨(skin) 사이의 제1 접촉점으로 될 수 있다. 노즈피스에 통합된 압력 센서에 의해, 노즈피스는 기계가 항공기 구조체에 접촉함에 따라 위치 피드백을 제공할 수 있다. 그렇지만, 이 시스템은 이러한 위치 정보를 생성하기 위해 비행기 스킨과의 접촉을 필요로 한다. 따라서, 기계는 바람직하지 않은 불일치가 비행기 스킨, 노즈피스 또는 양쪽 모두에서 형성되도록 할 수 있는 바람직하지 않은 조우(encounter)를 회피하기 위해 천천히 표면에 접근해야 한다. 이 느린 접근은 소망하는 것보다 많은 시간이 소요되고 항공기 구조체가 조립되는 속도를 저감시킬 수 있다.
이러한 노스피스 시스템은 또한 신뢰성과 정확성의 문제를 발생시킨다. 노즈피스도 자동화된 시스템에 조임력을 제공하기 때문에, 노즈피스는 중심 구멍을 통해 각종의 드릴, 구멍 검사 프로브 및 중심 구멍을 통한 패스너 삽입장치에 맞도록 충분히 큰 직경을 가져야 한다. 큰 접촉면은 항공기 구조체의 표면에서의 상이한 윤곽으로 인해 카운터싱크 깊이 재현성을 저하시킬 수 있다.
추가적으로, 큰 직경을 갖는 노즈피스는 패스너 헤드, 스킨 패널 랩 조인트(lap joint) 및 스킨의 표면 상의 잔해(debris)에 인접하여 접촉하고 있다. 그 결과, 노즈피스 는 오정렬될 수 있고 이는 조작을 수행할 때 에러로 이어진다. 따라서, 상술한 하나 이상의 문제뿐만 아니라 가능한 다른 문제를 고려하는 방법 및 장치가 필요하게 된다.
하나의 예시적인 실시예에서는, 장치는 엔드 이펙터 및 센서 시스템을 구비할 수 있다. 엔드 이펙터는 구조체에 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 센서 시스템은 엔드 이펙터로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가질 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서는, 구조체에 관하여 엔드 이펙터를 포지셔닝(positioning, 위치지정)하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 구조체의 표면에 관하여 센서 시스템에서의 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터가 생성될 수 있다. 구조체의 표면에 관한 엔드 이펙터의 위치는 복수의 센서에 의해 생성되는 위치 데이터에 기초해서 변경될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서는, 어셈블리 시스템은 모바일 플랫폼, 모바일 플랫폼과 관련(associate, 연관)된 엔드 이펙터, 엔드 이펙터에 연결된 압력 풋(pressure foot, 누름 장치), 및 센서 시스템을 구비할 수 있다. 모바일 플랫폼은 구조체의 표면 상의 위치에 관하여 소망하는 위치로 이동하도록 구성될 수 있다. 엔드 이펙터는 그 위치에서 구조체의 표면에 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 압력 풋은 그 위치에서 구조체의 표면에 접촉하도록 구성될 수 있다. 센서 시스템은 압력 풋으로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가질 수 있다. 복수의 센서는 구조체의 표면 상의 위치에 관하여 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터를 생성하도록 구성될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서는, 패스너를 천공(drilling)하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 엔드 이펙터는 제1 속도로 구조체의 표면을 향해 이동될 수 있다. 엔드 이펙터는 엔드 이펙터로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 갖는 센서 시스템과 관련될 수 있다. 구조체의 표면은 복수의 센서 중 적어도 하나와 접촉될 수 있다. 구조체의 표면에 관하여 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터가 생성될 수 있다. 구조체의 표면에 관한 엔드 이펙터의 위치는 복수의 센서로부터의 위치 데이터에 기초해서 변경될 수 있다. 엔드 이펙터는 소망하는 접촉력으로 구조체의 표면을 엔드 이펙터와 접촉시키기 위해 제1 속도보다 느린 제2 속도로 구조체의 표면을 향해 이동될 수 있다. 구멍은 엔드 이펙터를 이용하여 구조체의 표면에 천공될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서는, 표면 상에 공구를 포지셔닝하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 공구는 제1 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내에서 공구를 대략적으로 위치지정(position)하기 위해 표면에 관하여 이동될 수 있다. 공구는 제2 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내의 선택된 위치에서 공구를 정확하게 위치지정하기 위해 적어도 하나의 자유도(degree of freedom)로 표면에 관하여 이동될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서는, 표면 상에 공구를 포지셔닝하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 공구는 제1 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내에서 공구를 대략적으로 위치지정하기 위해 표면에 관하여 이동될 수 있다. 공구는 제2 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내의 선택된 위치에서 공구를 정확하게 위치지정하기 위해 적어도 하나의 자유도로 표면에 관하여 이동될 수 있다. 공구와 관련된 요소(element)는 제3 이동 시스템을 이용하여 선택된 위치에 관하여 선택된 위치에서 조작을 수행하기 위해 정렬될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서는, 표면에 관하여 어셈블리 시스템을 포지셔닝하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 어셈블리 시스템은 제1 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내에서 어셈블리 시스템을 대략적으로 위치지정하기 위해 표면에 관하여 이동될 수 있다. 이동 플랫폼(motion platform)은 제2 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내의 선택된 위치에서 이동 플랫폼 상에 엔드 이펙터를 정확하게 위치지정하기 위해 적어도 하나의 자유도로 표면에 관하여 이동될 수 있다. 엔드 이펙터와 관련된 공구는 이동 플랫폼을 이용하여 선택된 위치에 관하여 선택된 위치에서 조작을 수행하기 위해 정렬될 수 있다.
특징 및 기능은 본 발명의 다양한 실시예에서 독립적으로 달성될 수 있거나 또는 더 자세한 사항이 다음의 설명 및 도면을 참조하여 보여질 수 있는 또 다른 실시예에 있어서 결합될 수 있다.
예시적인 실시예의 특성이라 믿어지는 신규한 특징은 첨부된 특허청구범위에 기재되어 있다. 그렇지만, 예시적인 실시예뿐만 아니라 이용의 바람직한 모드, 더 한층의 목적 및 그 특징은 첨부 도면과 함께 읽을 때 본 발명의 예시적인 실시예의 다음과 같은 상세한 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 것이다:
도 1은 예시적인 실시예에 따른 제조 환경의 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 제조 환경의 도면이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 어셈블리 시스템의 등각 뷰(isometric view)를 나타내는 도면이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 엔드 이펙터와 공구의 세트를 나타내는 도면이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 어셈블리 시스템의 상면도(평면도)를 나타내는 도면이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하는 어셈블리 시스템의 도면이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하는 어셈블리 시스템의 다른 도면이다.
도 8은 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하는 어셈블리 시스템의 또 다른 도면이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하는 어셈블리 시스템의 더욱 다른 도면이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하는 어셈블리 시스템의 다른 도면이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하는 어셈블리 시스템의 또 다른 도면이다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하는 어셈블리 시스템의 더욱 다른 도면이다.
도 13은 예시적인 실시예에 따른 섹션(section)에서의 공구 관리 시스템의 도면이다.
도 14는 예시적인 실시예에 따른 어셈블리 시스템에 대한 다른 구현을 나타내는 도면이다.
도 15는 예시적인 실시예에 따른 엔드 이펙터의 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 16은 예시적인 실시예에 따른 엔드 이펙터의 압력 풋의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 17은 예시적인 실시예에 따른 압력 풋의 상면도를 나타내는 도면이다.
도 18은 예시적인 실시예에 따른 패널의 표면 상의 위치를 향해 이동하는 엔드 이펙터를 나타내는 도면이다.
도 19는 예시적인 실시예에 따른 위치에서 패널의 표면에 접촉하는 센서를 나타내는 도면이다.
도 20은 예시적인 실시예에 따른 엔드 이펙터의 위치를 조정하는 엔드 이펙터를 나타내는 도면이다.
도 21은 예시적인 실시예에 따른 패널의 표면에 접촉하기 전의 압력 풋을 나타내는 도면이다.
도 22는 예시적인 실시예에 따른 패널 내에 설치된 패스너의 충만도를 검사하는 센서 시스템을 나타내는 도면이다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른 패널의 표면 상의 물체에 접근하는 엔드 이펙터를 나타내는 도면이다.
도 24는 예시적인 실시예에 따른 패널의 표면 상의 물체에 접촉하는 센서를 나타내는 도면이다.
도 25는 예시적인 실시예에 따른 패널의 표면에 접근하는 엔드 이펙터를 나타내는 도면이다.
도 26은 예시적인 실시예에 따른 압력 풋 및 센서 시스템을 갖는 엔드 이펙터를 나타내는 도면이다.
도 27은 예시적인 실시예에 따른 구조체에 조작을 수행하기 위해 어셈블리 시스템을 조작하기 위한 프로세스의 플로우차트(흐름도)를 나타내는 도면이다.
도 28은 예시적인 실시예에 따른 구조체의 패널에 패스너를 설치하기 위해 어셈블리 시스템을 조작하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타내는 도면이다.
도 29는 예시적인 실시예에 따른 구조체의 표면에 관하여 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타내는 도면이다.
도 30은 예시적인 실시예에 따른 조작을 수행하기 위해 구조체의 표면에 관하여 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타내는 도면이다.
도 31은 예시적인 실시예에 따른 구조체를 클램프하기 위해 구조체로 소망하는 접촉력을 인가하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타내는 도면이다.
도 32는 예시적인 실시예에 따른 센서 시스템을 이용하여 구조체의 표면 상의 물체를 검출하기 위한 프로세스의 플로우차트를 나타내는 도면이다.
도 33은 예시적인 실시예에 따른 항공기 제조 및 서비스 방법의 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 34는 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 항공기의 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.
예시적인 실시예는 하나 이상의 다른 고려 사항을 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 제한 없이, 예시적인 실시예는 항공기 구조체에 관한 제조 조작의 성능을 자동화하는 것이 바람직할 수 있다는 점을 인식하여 고려하고 있다. 특히, 예시적인 실시예는 항공기 구조체에 관한 천공(drilling), 측정(measuring), 검사, 체결(fastening) 및 다른 적절한 조작을 수행할 수 있는 자동화된 장치를 갖는 것이 바람직할 수 있다는 점을 인식하여 고려하고 있다.
예시적인 실시예는 또한 제조 조작을 수행하기 위해 항공기 구조체에 따라 조종할 수 있는 장치를 갖는 것이 바람직하다는 점을 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예는 항공기의 구조체 상의 일부 위치는 휴먼 오퍼레이터가 소망하는 방법으로 구멍을 천공하기 어렵다는 점을 인식하여 고려하고 있다.
예시적인 실시예는, 하부로부터 날개의 스킨 패널(skin panel)을 천공하는 것이 정확성 및 인체 공학적인 도전을 제공할 수 있다는 점을 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 제한 없이, 부정확하게 배치된 구멍이나 박리(delamination) 등과 같은 불일치가 스킨 패널에 천공된 구멍 내에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 휴먼 오퍼레이터는 스킨 패널에 패스너를 설치할 때 피로(fatigue)를 경험할 수 있다. 이러한 과제 등은 패널 또는 날개를 폐기하는 재작업(rework)을 위한 요구, 소망하는 것보다 많은 날개를 제조하는 비용의 증가를 야기할 수 있다.
더욱이, 예시적인 실시예는 제조 설비 내의 서로 다른 위치에서 고정된 건조물 고정장치(monument fixture)를 사용하지 않고 항공기 구조체에 관한 제조 조작을 수행하는 것이 바람직할 수 있다는 점을 인식하여 고려하고 있다. 이 예시적인 예에서는, "고정된 건조물 고정장치(monument fixture)"는 설비 층(facility floor), 벽 또는 제조 설비의 다른 부분에 붙박이로 연결되어 있는 구조체이다. 바꾸어 말하면, 고정된 건조물 고정장치는 설비 층, 벽 또는 다른 이동할 수 없는 구조체로부터 이것을 해체하지 않고 제조 설비에서 하나의 장소(location)로부터 다른 장소로 통째로 이동되도록 구성되어 있지 않은 구조체일 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 고정된 건조물 고정장치는 조작이 구조체에서 수행되는 바와 같은 위치에 구조체를 유지할 수 있다. 이러한 고정된 건조물 고정장치는 설비 층에 볼트로 고정된 로봇 장치, 고정된 갠트리 시스템(gantry system) 또는 다른 구조체를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예는, 고정된 건조물 고정장치가 제조 설비 내에서 유연성을 떨어뜨린다는 점을 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 하나의 고정된 건조물 고정장치로부터 어셈블리를 분리(절단)하고 더 한층의 조립을 위해 다음의 고정된 건조물 고정장치로 이것을 이동시키는 것이 곤란하게 될 수 있다. 이 분리-이동-재연결 시간은 생산 속도를 느리게 하고 제조 유연성을 떨어뜨린다. 더욱이, 이러한 고정된 건조물 고정장치는 소망하는 것보다 많은 공간(room)을 차지하고 조립되는 항공기 구조체에 제한된 액세스를 허용하거나, 또는 양쪽 모두를 행할 수 있다. 게다가, 고정된 건조물 고정장치는 소망하는 것보다 제조, 제구성 또는 유지하는 데 비용이 더 많이 소요될 수 있다. 유사한 문제가 고정된 공구 시스템의 이용에 의해 일어난다.
따라서, 예시적인 실시예는 구조체에 조작을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 이러한 조작은 구조체에 패스너를 설치하는 것을 포함할 수 있다. 어셈블리 시스템은 이동 플랫폼과 모바일 플랫폼을 구비한다. 이동 플랫폼은 표면에 조작을 수행하기 위해 구조체의 표면 아래에 위치지정되도록 구성될 수 있다. 모바일 플랫폼은 제1 장소로부터 제2 장소로 제조 환경의 층을 가로 질러 이동 플랫폼을 반송하도록 구성될 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 제조 환경의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 제조 환경(100)은 어셈블리 시스템(102)이 구조체(stricture; 106)에 패스너(fastener; 104)를 설치하기 위해 사용될 수 있는 환경이다. 제조 환경(100)은 층(floor; 107)을 가질 수 있다.
도시된 바와 같이, 제조 환경(100)은 구조체(106), 자율적 공구 시스템(autonomous tool system; 109) 및 시스템 서포트(system support, 시스템 지원부)(108)를 포함할 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 구조체(106)는 항공기(110)에 있는 물체(object)일 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 구조체(106)는 날개, 동체, 수평 안정판(horizontal stabilizer), 도어, 하우징, 엔진, 또는 다른 적절한 구조체 중 적어도 하나에 통합될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 구조체(106)는 항공기(110)에 있는 날개(114)의 패널(112)의 형태를 취할 수 있다. 패널(112)은 이 예시적인 예에서 스킨 패널(115)일 수 있다. 예를 들어, 패널(112)은 날개(114)에 대한 하부 스킨 패널(105)일 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 패널(112)은 항공기(110)의 수직 안정판(vertical stabilizer)를 위한 스킨 패널일 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 패널(112)은 특정 구현에 따라 날개(114) 또는 일부 다른 구조체에 대한 상부 스킨 패널일 수 있다. 패널(112)에 대한 다른 예는 동체, 수평 안정판, 플랩(flap), 스포일러, 보조 날개, 도어, 슬랫(slat, 판금), 엔진실(nacelle) 또는 일부 다른 항공기 구조체에서의 설치를 위한 패널을 포함할 수 있다. 패널(112)은 표면(116)을 가질 수 있다. 표면(116)은 몇몇 예시적인 실시예에서 "작업면(work surface)"이라고 언급될 수 있다.
이 도시된 예에서는, 자율적 공구 시스템(109)은 패널(112)에 조작(operation; 111)을 수행하도록 구성될 수 있다. 조작(111)은 이 예시적인 예에서 조립 조작이라고 언급될 수 있다. 예를 들어, 어셈블리 시스템(102)은 천공 조작, 체결 조작, 검사 조작, 측정 조작, 세척(cleaning) 조작, 밀봉 조작, 데이터 수집 조작, 또는 다른 적절한 유형의 조작(111)의 적어도 하나를 수행하도록 구성될 수 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, 문구 "중 적어도 하나(at least one of)"는, 항목의 리스트와 함께 사용될 때, 리스트된 항목의 하나 이상의 다른 조합이 이용될 수 있고 리스트에서의 항목 중 하나만이 필요로 될 수 있음을 의미한다. 항목은 특정 물체, 사물(thing) 또는 카테고리일 수 있다. 바꾸어 말하면, "중 적어도 하나"는 항목 또는 다수의 항목의 임의의 조합이 목록으로부터 사용될 수 있지만, 목록의 항목 모두가 필요로 될 수 없음을 의미한다.
예를 들어, "항목 A, 항목 B 및 항목 C 중 적어도 하나"는 항목 A; 항목 A 및 항목 B; 항목 B; 항목 A, 항목 B, 및 항목 C; 또는 항목 B 및 항목 C를 의미한다. 어떤 경우에는, "항목 A, 항목 B 및 항목 C 중 적어도 하나"는, 예를 들어, 제한 없이, 항목 A 중의 2, 항목 B 중의 하나 및 항목 C 중의 10; 항목 B 중의 4 및 항목 C 중의 7; 또는 일부 다른 적절한 조합을 의미할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 자율적 공구 시스템(109)은 어셈블리 시스템(102)의 형태를 취할 수 있다. 이와 같이 해서, 어셈블리 시스템(102)은 자율적 공구 또는 자동화된 공구 시스템이라고 언급될 수 있다. 어셈블리 시스템(102)은 패널(112)의 표면(116)에 패스너(104)를 설치하도록 구성될 수 있다.
어셈블리 시스템(102)은 다수의 구성요소(component)를 포함할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, "다수의" 항목은 하나 이상의 항목일 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 다수의 구성요소는 하나 이상의 구성요소일 수 있다.
어셈블리 시스템(102)에서의 하나 이상의 구성요소는 6개의 자유도에 이르기까지 적어도 하나의 자유도로 이동할 수 있다. 예를 들어, 각 구성요소는 적어도 하나의 병진 자유도 또는 적어도 하나의 회전 자유도로 이동할 수 있지만, 3개의 병진 자유도까지 또는 3개의 회전 자유도까지, 또는 양쪽 모두를 가질 수 있다. 각 구성요소는 몇몇 예에서 어셈블리 시스템(102)의 다른 구성요소와 독립적으로 적어도 하나의 자유도로 이동할 수 있다.
어셈블리 시스템(102)은, 글로벌 좌표계(global coordinate system; 101) 및 비행기 좌표계(airplane coordinate system; 103) 중 적어도 하나, 또는 날개, 플랩, 스포일러, 보조 날개, 도어, 안정판, 슬랫, 동체 또는 일부 다른 구조와 같은 더 많은 특정 좌표계, 또는 스파(spar), 리브, 프레임 또는 몇몇 다른 구성요소와 같은 균등한 구성요소 시스템에 기초해서 배치되어 위치지정될 수 있다. 글로벌 좌표계(101)는 환경(100)을 제조하기 위한 기준 좌표계이어도 좋다.
비행기 좌표계(103)는 비행기 부품이 3차원 공간에 배치되는 기준 좌표계를 나타낼 수 있다. 비행기 좌표계(103)는 항공기(110)에서 원점 또는 기준점에 기초를 둘 수 있다. 글로벌 좌표계(101) 및 비행기 좌표계(103) 중 적어도 하나를 이용하여, 어셈블리 시스템(102) 및 어셈블리 시스템(102) 내의 구성요소는 제조 환경(100) 내의 구조체에 관하여 대략적으로 그리고 정확하게 위치지정될 수 있다.
도시된 바와 같이, 어셈블리 시스템(102)은 모바일 플랫폼(mobile platform; 118), 제1 이동 시스템(119), 엔드 이펙터(end effector; 120), 이동 플랫폼(122), 제2 이동 시스템(124), 공구 관리 시스템(126), 패스너 관리 시스템(127), 컨트롤러(controller; 128) 및 전원 시스템(power supply system; 129)을 구비할 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 모바일 플랫폼(118)은 어셈블리 시스템(102) 내에 구성요소를 유지하는 기계적 장치일 수 있다. 예를 들어, 모바일 플랫폼(118)은 조작(111)을 수행하기 위해 이동 플랫폼(122)을 반송하도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 항목이 "모바일(mobile)"인 경우, 항목은 제조 환경(100)에서 층(107)을 가로 질러 이동하는 것이 가능할 수 있다. 바꾸어 말하면, 이 항목은 이동가능하고, 제조 환경(100)에서 특정 위치에 고정되지 않는다.
모바일 항목도 또한 구동 가능한 것이어도 좋다. 여기에서 사용된 바와 같이, "구동 가능하다"고 하는 항목은 이동하거나 또는 안내되어 다른 위치로 구동할 수 있는 항목이어도 좋다. 항목을 구동하는 것은 적어도 하나의 병진 자유도로 항목을 병진하거나 또는 적어도 하나의 회전 자유도로 항목을 회전시키는 것 중 적어도 하나에 의해 항목을 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 더욱이, 항목을 구동하는 것은 항목의 전체 및 항목을 일제히 함께 구성하는 모든 구성요소를 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 구동 가능한 항목은 자율적으로 다른 장소로 구동할 수 있는 것이어도 좋다. 바꾸어 말하면, 항목은 제조 환경(100)에서 층(107)에 관하여 한 장소(location)로부터 다른 장소로 통째로 이동시키는 자율적 또는 반자율적 구동 능력을 가질 수 있다.
다른 경우에, 구동 가능한 항목은 일부 다른 시스템에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치, 이동 시스템, 휴먼 오퍼레이터 또는 몇몇 다른 유형의 장치 또는 오퍼레이터는 항목을 구동할 수 있다. 이와 같이, 구동 가능한 항목은 전자적으로 구동, 기계적으로 구동, 전기 기계적으로 구동, 수동으로 구동, 또는 일부 다른 방법으로 구동될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 모바일 플랫폼(118) 및 모바일 플랫폼(118)과 관련된 구성요소는 장소에 고정되지 않는다. 오히려, 모바일 플랫폼(118)의 전체는 제조 환경(100)의 층(107)을 가로 질러 이동할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 모바일 플랫폼(118)은 제조 환경(100)의 층(107)에서 제1 장소(117)로부터 제2 장소(121)로 구동하기 위해 제1 이동 시스템(119)을 이용할 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 이동 시스템(119)은 물리적으로 모바일 플랫폼(118)과 관련될 수 있다. 제1 이동 시스템(119)과 같은 제1 구성요소는, 일부 다른 적절한 방법으로 제2 구성요소에 고정, 제2 구성요소에 접합, 제2 구성요소에 실장(mount), 제2 구성요소에 용접, 제2 구성요소에 체결, 제2 구성요소에 연결됨으로써, 또는 그 조합에 의해 이동 플랫폼(118)과 같은 제2 구성요소와 물리적으로 관련된 것으로 생각될 수 있다. 제1 구성요소는 또한 제3 구성요소를 이용하여 제2 구성요소에 연결될 수 있다. 더욱이, 제1 구성요소는 제2 구성요소의 일부로서, 제2 구성요소의 확장으로서, 또는 그 조합으로서 형성됨으로써, 제2 구성요소와 관련된 것으로 생각될 수 있다.
이 도시된 예에서는, 제1 이동 시스템(119)은 제1 장소(117)로부터 제2 장소(121)로 모바일 플랫폼(118)을 구동하도록 구성된 다수의 구성요소를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 이동 시스템(119)은 휠, 추적 시스템, 풀리(pulley) 또는 다른 적절한 이동 장치를 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1 이동 시스템(119)은 모바일 플랫폼(118)에 대략의 포지셔닝(crude positioning)을 제공한다.
예시적인 예에서는, 제1 이동 시스템(119)은 접개들이 휠(retractable wheel; 131)을 포함할 수 있다. 접개들이 휠(131)은 제조 환경(100)의 층(107)으로 하부 모바일 플랫폼(118)을 수축(retract)시킬 수 있다. 제조 환경(100)의 층(107)으로 모바일 플랫폼(118)을 낮추는 것은, 패스너(104)의 설치 중에 일시적으로 제자리에 어셈블리 시스템(102)을 매설(plant)할 수 있다. 패스너(104)의 설치가 완료된 후에, 접개들이 휠(131)은 층(107)으로부터 모바일 플랫폼(118)을 리프트하고 제조 환경(100)의 층(107)에서 제1 장소(117)로부터 제2 장소(121)로 모바일 플랫폼(118)을 이동시키도록 확장될 수 있다.
이 도시된 예에서는, 제1 이동 시스템(119)은 메커넘 휠(mecanum wheel; 133)을 포함할 수 있다. 메커넘 휠(133)은 모바일 플랫폼(118)이 전방향 움직임(omni-directional movement)을 달성하도록 해준다. 바꾸어 말하면, 메커넘 휠(133)은 앞뒤로 뿐만 아니라 좌우로 모바일 플랫폼(118)을 이동시킬 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서는, 메커넘 휠(133)은 또한 접개들이가어도 좋고, 또는 실질적으로 모바일 플랫폼(118)의 소망하지 않는 이동을 방지하기 위해 로크(lock)될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 제1 이동 시스템(119)은 홀로노닉 휠(holonomic wheel), 다른 유형의 옴니 휠(omni-wheel), 캐스터(caster), 다른 적절한 이동 장치 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 이러한 유형의 휠은 예시적인 예에서 접개들이가어도 좋고, 접개들이가 아니어도 좋다.
도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(120)는 공구(tool)의 세트(132)가 부착되어 있는 장치일 수 있다. 특히, 엔드 이펙터(120)는 공구의 세트(132)를 유지하도록 구성될 수 있다. 공구의 세트(132)는 패널(112)에 패스너(104)를 설치하기 위해 이용될 수 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, 항목의 "세트(set)"는 하나 이상의 항목일 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 공구의 세트(132)는 하나 이상의 공구일 수 있다. 2개 이상의 공구가 공구의 세트(132) 내에 존재하는 경우, 공구는 또한 공구의 그룹, 다수의 공구, 단순히 "공구들(tools)" 등으로 언급될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 이동 플랫폼(122)은 표면(116)에 관하여 소망하는 위치(130)에서 엔드 이펙터(120)를 위치지정하도록 구성된 장치일 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 소망하는 위치(130)는 구조체(106)의 패널(112)에 관하여 3차원 공간에서 엔드 이펙터(120)에 대한 위치 또는 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이동 플랫폼(122)은 패스너(104)를 설치하기 위해 패널(112)의 표면(116) 상의 장소(location; 135)에 관하여 소망하는 위치(130)로 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)를 이동시킬 수 있다. 구체적으로는, 이동 플랫폼(122)은 장소(135)에서 패널(112)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)를 위치지정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 이동 플랫폼(122)은 장소(135)에 수직으로, 장소(135)에 평행으로, 패스너(104)에 대한 장소(135)의 중심 축과 동일 선상으로 또는 일부 다른 방법으로 공구의 세트를 위치지정할 수 있다.
이동 플랫폼(122)은 장소(135)에 관하여 엔드 이펙터(120)에 미세한 포지셔닝(fine positioning)을 제공한다. 장소(135)는 패스너(104)를 위한 구멍(134)을 천공하기 위한 소망하는 장소일 수 있다.
공구의 세트(132)가 패널(112)의 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 위치지정되어 있는 경우, 패스너(104)는 소망하는 방법으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 장소(135)에서 표면(116)에 수직으로 공구의 세트(132)를 포지셔닝하는 것은, 공구의 세트(132)가 축(137)을 따라 표면(116)에 구멍(134)을 천공하도록 할 수 있다. 축(137)은 어떤 경우에는 장소(135)에서 표면(116)에 수직으로 작동될 수 있다. 이와 같이 구멍(134)을 천공하는 것은 구멍(134)에 삽입될 때 패스너(104)에 소망하는 정렬을 제공할 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 표면(116)에 수직으로 공구의 세트(132)를 포지셔닝하는 것은, 공구의 세트(132)가 패널(112)에서 균열(crack), 박리 또는 허용 오차 불일치(tolerance inconsistencies)를 형성하는 일없이 구멍(134)을 천공하도록 할 수 있다. 다른 예에서는, 축(137)이 비스듬하게 될 수 있다.
이 도시된 예에서는, 이동 플랫폼(122)은 다양한 형태를 취할 수 있다. 이동 플랫폼(122)은 이 예시적인 예에서 육각류(hexapod; 141)의 형태를 취한다. 다른 예시적인 예에서는, 제한 없이, 이동 플랫폼(122)은 스튜어트 플랫폼(Stewart platform) 또는 다른 적절한 유형의 이동 플랫폼의 형태를 취할 수 있다.
이 예시적인 예에서, 이동 플랫폼(122)은 엔드 이펙터(120)에 이동의 자유도(139)를 제공할 수 있다. 자유도(139)는 3차원 공간에서 엔드 이펙터(120)의 이동으로 언급될 수 있다. 예를 들어, 이동 플랫폼(122)은 엔드 이펙터(120)에 7개의 자유도(139)를 제공하도록 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 제2 이동 시스템(124)은 물리적으로 이동 플랫폼(122)과 관련될 수 있다. 제2 이동 시스템(124)은 패널(112)의 표면(116)을 향해 세로축(vertical axis; 136)을 따라 이동 플랫폼(122)을 이동시키도록 구성된 다수의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 이동 시스템(124)은 엘리베이터, 패널 또는 이동 플랫폼(122)이 세로축(136)을 따라 이동함에 따라 이동 플랫폼(122)을 지지하기 위해 사용되는 몇몇 다른 유형의 구조체를 포함할 수 있다.
이 예시적인 예에서, 세로축(136)은 장소(135)에서 표면(116)에 실질적으로 수직한 축이어도 좋다. 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)는 이동 플랫폼(122)이 이동함에 따라 세로축(136)을 따라 이동할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 공구의 세트(132)는 다수의 다른 유형의 공구를 포함할 수 있다. 이 예시적인 예에서, 공구의 세트(132)는 센서 시스템(138), 천공 시스템(drilling system; 140), 검사 시스템(142) 및 패스너 설치기(fastener installer; 144)를 포함할 수 있다.
예시적인 예에서는, 공구의 세트(132)는 엔드 이펙터(120)의 셔틀 테이블(shuttle table; 146) 상에 위치지정될 수 있다. 셔틀 테이블(146)은 공구의 세트(132)를 유지하고 공구의 세트(132)를 이동시킬 수 있다.
셔틀 테이블(146)은 추적 시스템(track system; 147)을 따라 패널(112)의 표면(116)에 관하여 공구의 세트(132)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 일례로서, 셔틀 테이블(146)은 추적 시스템(147)을 이용하여 패널(112)의 표면(116)에 평행한 축을 따라 앞뒤로 공구의 세트(132)를 이동시킬 수 있다.
도시된 바와 같이, 센서 시스템(138)은 패널(112), 패널(112)의 표면(116) 상의 장소(135)에 관한 엔드 이펙터(120)의 위치(148), 또는 패스너(104)를 위한 구멍(134)을 천공하기 위해 패널(112)의 표면(116) 상의 장소(135) 중 적어도 하나를 식별하도록 구성된 각종의 감지 장치를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 센서 시스템(138)은 카메라, 근접 센서, 마그네틱 관통 스킨 센서 또는 몇몇 다른 적절한 유형의 센서를 포함할 수 있다.
제1 이동 시스템(119) 및 제2 이동 시스템(124)의 적어도 하나를 이용한 후에, 엔드 이펙터(120)의 위치(148)는 공구의 세트(132) 내의 센서 시스템(138)을 이용하여 검증될 수 있다. 이 예시적인 예에서, 위치(148)는 패널(112)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120)에 대한 현재의 장소, 배향, 또는 양쪽 모두를 포함할 수 있다. 위치(148)는 소망하는 위치(130)와 비교될 수 있고, 조정이 행해질 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서는, 센서 시스템(138)은 표면(116)의 인덱스 특징(index features; 150)에 기초해서 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 엔드 이펙터(120)의 위치(148)를 식별하도록 구성될 수 있다. 인덱스 특징(150)은 표면(116) 상의 미리 결정된 기준점일 수 있다. 이러한 인덱스 특징(150)은 자석, 센서, 그래픽 표시기(graphical indicator), 무선 주파수(radio-frequency: RF) 식별 태그, 목표(target), 또는 몇몇 다른 적절한 유형의 인덱스 특징 중 적어도 하나의 형태를 취할 수 있다. 엔드 이펙터(120)는 인덱스 특징(150)의 위치에 기초해서 표면(116)을 따라 이동될 수 있다. 인덱스 특징(150)은 또한 표면(116)에서 구멍(134)을 천공해야 할 곳을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 다른 예시적인 예에서는, 센서 시스템(138)은 엔드 이펙터(120)의 위치(148)를 식별하기 위해 시스템 서포트(108)에서 계측 시스템(metrology system; 152)과 통신할 수 있다. 계측 시스템(152)은 이 예시적인 예에서 하나 이상의 측정 장치일 수 있다.
계측 시스템(152)을 가진 시스템 서포트(108)는 어셈블리 시스템(102)의 동작을 지원하도록 구성될 수 있다. 구체적으로는, 시스템 서포트(108)는 네비게이션(navigation, 탐색), 유틸리티, 위치 정보, 타스크(task) 할당 및 다른 적절한 유형의 리소스(resource)를 제공할 수 있다.
일례로서, 시스템 서포트(108)는 어셈블리 시스템(102)에 네비게이션을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 계측 시스템(152)은 몇몇 예시적인 예에서 구조체(106)의 위치에 관한 측정을 수행하도록 구성될 수 있다. 어떤 경우에는, 시스템 서포트(108)는 어셈블리 시스템(102)에 전기, 공기, 유압 유체(hydraulic fluid), 물, 진공 또는 다른 유틸리티를 제공할 수 있다. 시스템 서포트(108)는 뿐만 아니라 제조 환경(100)에 위치된 각종의 다른 장치에 이러한 리소스를 제공하도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서, 압력 풋(pressure foot; 151)은 이펙터 엔드(120)에 연결될 수 있다. 이 예시적인 예에서, 압력 풋(151)은 압력 감지 장치일 수 있다. 압력 풋(151)은 패널(112)의 표면(116)에 접촉하는 엔드 이펙터(120)의 제1 부분일 수 있다.
이 예시적인 예에서, 압력 풋(151)은 압력 풋(151)과 패널(112)의 표면(116) 사이의 접촉력(153)을 식별하도록 구성될 수 있다. 접촉력(153)은 엔드 이펙터(120)에 의해 표면(116)에 가해진 힘의 양일 수 있다.
압력 풋(151)은 로드셀(load cell) 또는 몇몇 다른 유형의 로드 센서(load sensor)를 이용하여 접촉력(153)을 감지할 수 있다. 접촉력(153)의 표시는 표면(116), 엔드 이펙터(120), 또는 양쪽 모두의 적어도 하나로의 손상의 위험을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
압력 풋(151)은 패널(112)과의 접촉의 면적을 최적화하기 위해 수동 또는 자동으로 제거 및 대체될 수 있다. 예를 들어, 압력 풋(151)은 다른 직경, 모양, 또는 다른 특징을 갖는 압력 풋으로 교체될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 압력 풋(151)은 패널(112), 어셈블리 시스템(102) 내의 구성요소, 또는 양쪽 모두의 손상을 회피하기 위해 패널(112)과의 소망하지 않는 조우의 경우에 안전하게 탈주(break away)하도록 설계될 수 있다.
소망하는 접촉력(153)이 이 예시적인 예에서 필요로 될 수 있다. 예를 들어, 접촉력(153)은 패스너(104)를 설치하기 전에 패널(112)에 대한 하부 구조에 패널(112)을 클램프하기 위해 사용될 수 있다. 일례로서, 패널(112)은 리브, 스파(spar), 또는 패스너(104)의 적절한 설치를 위해 맞추어진 로드 베어링(load bearing)에 대해 눌려질 필요가 있다. 따라서, 소망하는 접촉력(153)은 이러한 결과를 달성하기 위해 필요하게 될 수 있다.
일단 엔드 이펙터(120)와 공구의 세트(132)가 위치에 있다면, 어셈블리 시스템(102)은 패널(112)의 표면(116) 상의 장소(135)에서 구멍(134)을 천공할 수 있다. 어셈블리 시스템(102)은 이 예시적인 예에서 천공 시스템(140)을 이용하여 표면(116) 상의 장소(135)에서 구멍(134)을 천공할 수 있다.
천공 시스템(140)은 표면(116) 상의 장소(135)에서 다른 유형의 구멍을 천공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 구멍(134)은 원통형 구멍, 원추형 구멍, 납작한 구멍(countersunk hole), 카운터보어 구멍(counterbored hole), 스폿 페이스(spot face), 블라인드 홀(blind hole), 또는 이 예시적인 예에서 몇몇 다른 유형의 구멍의 형태를 취할 수 있다.
천공 시스템(140)은 스핀들(spindle; 154)과 이송 축(feed axis; 156)을 포함할 수 있다. 이 예시적인 예에서, 스핀들(154)은 구멍(134)을 천공하기 위해 회전하도록 구성된 다수의 기계 부품을 포함할 수 있다. 일례로서, 스핀들(154)은 스핀들(154)의 단부(end)에 드릴 비트를 포함할 수 있다. 스핀들(154)은 소망하는 방법으로 깊이(155) 및 직경(158)을 갖는 구멍(134)을 천공하기 위해 드릴 비트를 회전시킬 수 있다. 또 다른 예에서는, 스핀들(154)은 밀링 커터를 회전시킬 수 있다. 스핀들(154)은, 수력, 공압, 전기, 또는 몇몇 다른 에너지원을 이용하여 동작될 수 있다.
어떤 경우에는, 스핀들(154)의 기계 부품은 구멍(134)의 요구 사항에 기초해서 변경될 수 있다. 예를 들어, 스핀들(154) 상의 드릴 비트는 구멍(134)의 깊이(155) 및 직경(158) 중 적어도 하나를 변경하기 위해 변경될 수 있다. 예를 들면, 더 얇은 비트가 구멍(134)의 직경(158)을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 더 긴 커터가 구멍(134)의 깊이(155)를 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 이송 축(156)은 장소(135)에서 표면(116)에 수직으로 되어도 좋다. 다른 예에서는, 특정 구현에 따라, 이송 축(156)은 표면(116)에 수직으로 되지 않아도 좋다.
이송 축(156)은 구멍(134)을 천공하기 위해 장소(135)에서 표면(116)에 관하여 스핀들(154)을 이동시키도록 구성된 각종 기계 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 이송 축(156)은 플랫폼, 추적 시스템, 로드셀, 롤러 베어링 및 다른 기계 부품을 포함할 수 있다. 이송 축(156)은 구멍(134)을 천공하기 위해 표면(116) 상의 장소(135)를 향해 스핀들(154)을 이동시킬 수 있다. 구멍(134)이 완성된 경우, 이송 축(156)은 반대 방향으로 스핀들(154)을 이동시킬 수 있다.
구멍(134)을 천공한 후에, 어셈블리 시스템(102)은 구멍(134)을 검사할 수 있다. 어셈블리 시스템(102)은 구멍(134)을 검사하기 위해 검사 시스템(142)을 이용할 수 있다. 검사 시스템(142)은 구멍(134)의 깊이(155) 및 직경(158) 중 적어도 하나를 검사할 수 있다. 검사 시스템(142)은 구멍 프로브(hole prove; 160)를 이용하여 구멍(134)의 직경(158)을 검사할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 구멍 프로브(160)는 구멍(134)의 직경(158)을 측정하도록 구성된 길다란 장치일 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서는, 구멍 프로브(160)는 구멍(134)이 소망하는 직경을 가지고 있는지를 판단하기 위해 구멍(134)에 삽입될 수 있다. 형성된 구멍(134)의 유형(종류)에 따라, 검사 시스템(142)은 구멍(134)에 대한 다른 파라미터(parameter)를 검사하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 검사 시스템(142)은 카운터싱크 깊이, 카운터싱크 각도, 장소(135)로의 카운터싱크 노멀리티(countersink normality), 구멍(134)의 장소(135)로의 노멀리티, 카운터싱크 직경, 그립 길이 또는 구멍(134)에 대한 일부 다른 파라미터 중 하나를 검사하기 위해 사용될 수 있다.
구멍 프로브(160)는 검사 시스템(142)에 다른 프로브를 위치시키기 위해 제거될 수 있다. 다른 프로브는 다른 직경을 검사하기 위해 검사 시스템(142)에 위치될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서는, 구멍 프로브(160)가 더 작은 직경을 갖는 구멍(134)을 검사하기 위해 더 얇은 프로브로 대체될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 구멍 프로브(160)는 더 큰 직경을 갖는 구멍(134)을 검사하기 위해 더 두꺼운 프로브로 대체될 수 있다.
구멍(134)을 검사한 후에, 어셈블리 시스템(102)은 구멍(134)에 패스너(104)를 위치시킬 수 있다. 패스너(104)는 패널(112)에 대해 위치지정된 부분에 패널(112)을 합류(join)시킬 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 패스너(104)는 날개(114)의 리브, 스파 또는 몇몇 다른 구조적인 부재에 패널(112)을 합류시킬 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 패스너(104)는 패널(112)에 스킨 패널을 합류시킬 수 있다.
이 도시된 예에서는, 패스너(104)는 리벳, 락 볼트(lockbolt), 볼트, 헥스드라이브(hexdrive), 다른 적절한 유형의 패스너 중 하나의 형태를 취할 수 있다. 패스너(104)는 패스너 설치기(144)를 이용하여 구멍(134)에 위치될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 패스너 설치기(144)는 구멍(134)에 패스너(104)를 삽입하기 위해 패스너(104)에 힘을 인가할 수 있도록 구성된 기계적인 장치일 수 있다. 일부 예시적인 예에서는, 패스너 설치기(144)는 패스너의 수개의 직경을 수용할 수 있다.
패스너 관리 시스템(127)은 패스너(162) 및 패스너 설치기(144)를 위한 다른 부품을 유지할 수 있다. 패스너 관리 시스템(127)은 패스너(162)의 수개의 다른 직경 및 그립 길이를 유지하도록 구성될 수 있다. 패스너 관리 시스템(127)은 또한 다른 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 패스너 관리 시스템(127)은 잔류물을 제거하기 위해 패스너(162)를 세척하고, 패스너(162)에 밀봉제(sealant; 164)를 도포하며, 패스너 및 밀봉제 도포를 검사하고, 밀봉제(164)를 갖는 패스너(162) 중 하나를 패스너 설치기(144)에 공급하거나, 또는 다른 바람직한 동작(action) 중의 하나를 수행할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 밀봉제(164)는 고분자 재료(polymeric material), 유전체 재료, 페인트, 또는 몇몇 다른 유형의 코팅 재료의 형태를 취할 수 있다. 밀봉제(164)는 패스너(162)에 전자기 효과 보호를 제공하거나 구멍(134)을 밀봉하거나, 또는 각종 다른 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
이 도시된 예에서는, 패스너(104)는 패널(112)의 표면(116)과의 충만도(flushness; 171)를 가지고 있어도 좋다. 충만도(171)는 패널(112)에 설치될 때 표면(116)에 관하여 패스너(104)의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 충만도(171)는 패스너(104)가 오목하게 되거나, 천공(proud)되거나, 또는 실질적으로 선택된 허용범위 내에서 패널(112)의 표면(116)에 대해 평면으로 되어 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 패스너(104)의 충만도(171)의 표시는 패스너(104)의 설치가 인증 요구사항, 내부 제조 표준, 또는 다른 적절한 요구사항 중 적어도 하나를 충족시키는 것을 확증하는 것이 바람직할 수 있다.
도시된 바와 같이, 공구 관리 시스템(126)은 스토리지 랙(storage rack; 172)과 엔드 이펙터(120) 사이의 공구(170)를 교환하도록 구성된 다수의 부품을 포함할 수 있다. 공구(170)는 엔드 이펙터(120)에서의 사용을 위해 구성된 공구의 세트(132) 중 하나일 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 스토리지 랙(172)은 엔드 이펙터(120)에 의해 사용되지 않을 때 공구(170) 및 다른 공구를 유지하기 위해 사용되는 구조일 수 있다.
공구(170)가 필요하게 될 때, 공구 관리 시스템(126)은 엔드 이펙터(120)에 공구(170)을 위치시킬 수 있다. 마찬가지로, 공구 관리 시스템(126)은 더 이상 엔드 이펙터(120)에 필요하지 않은 공구를 취하여 스토리지 랙(172)에 위치시킬 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 컨트롤러(128)는 어셈블리 시스템(102)의 조작을 제어하도록 구성된 장치일 수 있다. 컨트롤러(128)는 어셈블리 시스템(102)의 각종 구성요소뿐만 아니라 시스템 서포트(108)의 시스템 컨트롤러(166) 및 계측 시스템(152)과 통신할 수 있다.
하나의 구성요소가 다른 구성요소와 "통신 중"에 있는 경우, 이들 두 구성요소는 통신 매체를 통해 앞뒤로 신호를 보내도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 컨트롤러(128)는 네트워크를 통해 무선으로 시스템 컨트롤러(166)와 통신할 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 컨트롤러(128)는 유선 또는 무선 연결을 통해 이동 플랫폼(122)과 통신할 수 있다.
컨트롤러(128)는 제조 환경(100)에서 휴먼 오퍼레이터(human operator; 188), 자율적 공구 시스템(190), 또는 양쪽 모두의 바람직하지 않은 조우를 방지하도록 더 구성될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 자율적 공구 시스템(190)은 패널(112)에서 작업하도록 구성된 다른 장치일 수 있다. 몇몇 예에서는, 자율적 공구 시스템(190)은 자동화된 공구라고 언급될 수 있다.
컨트롤러(128)는 휴먼 오퍼레이터(188)의 위치를 결정하고 휴먼 오퍼레이터(188) 주위의 어셈블리 시스템(102)을 조종하기 위해 시스템 서포트(108)를 사용할 수 있다. 휴먼 오퍼레이터(188)가 어셈블리 시스템(102)에 너무 가까우면 컨트롤러(128)는 또한 어셈블리 시스템(102)을 종료하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 컨트롤러(128)는 어셈블리 시스템(102)과 자율적 공구 시스템(190) 사이의 바람직하지 않은 조우를 회피하기 위해 제조 환경(100) 내의 자율적 공구 시스템(190)의 위치를 결정하도록 시스템 서포트(108)를 사용할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 컨트롤러(128) 및 시스템 컨트롤러(166) 중 적어도 하나는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 구현되고 있다. 소프트웨어가 사용되는 경우는, 컨트롤러에 의해 수행되는 동작은, 예를 들어, 제한 없이, 프로세서 단위로 실행되도록 구성된 프로그램 코드을 이용하여 구현될 수 있다. 펌웨어가 사용되는 경우는, 컨트롤러에 의해 수행되는 동작은 예를 들어 제한없이 프로그램 코드와 데이터를 이용하여 구현되고, 프로세서 단위로 실행되도록 영구적인 메모리에 저장될 수 있다.
하드웨어가 적용되는 경우는, 하드웨어는 컨트롤러의 동작을 수행하도록 동작하는 하나 이상의 회로를 포함할 수 있다. 구현에 의존해서, 하드웨어는 회로 시스템, 집적 회로, 주문형 집적 회로(ASIC), 프로그래머블 로직 디바이스(programmable logic device) 또는 임의의 수의 조작을 수행하도록 구성된 하드웨어 장치의 일부 다른 적절한 유형의 형태를 취할 수 있다.
프로그래머블 로직 디바이스에 있어서는, 디바이스는 다수의 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 장치는 나중에 다시 구성될 수 있거나 또는 영구적으로 다수의 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로그래머블 로직 디바이스의 예는, 예를 들어 프로그래머블 로직 어레이, 프로그래머블 어레이 로직, 필드 프로그래머블 로직 어레이, 필드 프로그래머블 게이트 어레이 및 다른 적절한 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 추가적으로, 프로세스는 무기 구성요소와 통합된 유기 구성요소로 구현되어도 좋고, 인간을 제외한 유기 구성요소 전부로 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 유기 반도체의 회로로서 구현될 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서는, 컨트롤러(128) 및 시스템 컨트롤러(166)에 의해 수행되는 조작, 처리 또는 양쪽 모두는 무기 구성요소와 통합된 유기 구성요소를 이용하여 수행될 수 있다. 어떤 경우에는, 조작, 프로세스 또는 양쪽 모두가 인간을 제외한 유기 구성요소에 의해 완전하게 수행될 수 있다. 하나의 예시적인 예로서, 유기 반도체의 회로가 이러한 조작, 프로세스 또는 양쪽 모두를 수행하기 위해 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 어셈블리 시스템(102)은 또한 전원 시스템(129)을 가질 수도 있다. 전원 시스템(129)은 어셈블리 시스템(102)에 전력(power; 168)를 공급하도록 구성된 전원(power source)을 포함할 수 있다. 이 전원은 배터리, 태양 전지, 압축 공기 발생기, 연료 전지, 내연 기관, 외부 전원 케이블, 또는 일부 다른 적절한 장치의 형태를 취할 수 있다. 전원 시스템(129)은, 유틸리티 케이블 또는 다른 연결이 패널(112)의 표면(116)에 관하여 어셈블리 시스템(102)을 이동시키기 위해 필요로 되지 않도록, 어셈블리 시스템(102)에 전력(168)를 공급하도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 조향 방향(steering direction; 199)이 어셈블리 시스템(102)에 제공될 수 있다. 일례로서, 조향 방향(199)은 모바일 플랫폼(118)이 제조 환경(100)을 통해 장소로부터 장소로 이동함에 따라 모바일 플랫폼(118)에 제공될 수 있다. 조향 방향(199)은 물리적으로 모바일 플랫폼(118)의 이동 방향을 변경하는 지령, 명령, 경로 생성, 및 모바일 플랫폼(118)을 위한 유도(guidance)의 다른 방법의 형태를 취할 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 조향 방향(199)은 제조 환경(100) 내의 조건이 변경됨에 따라 동적으로 변경될 수 있다.
조향 방향(199)은 컨트롤러(128), 시스템 컨트롤러(166), 휴먼 오퍼레이터(188) 또는 일부 다른 적절한 장치 중 적어도 하나에 의해 제공될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 모바일 플랫폼(118)은 컨트롤러의 지시(direction)에 따르지 않고 그 자신을 조향할 수 있다. 일례로서, 시스템 컨트롤러(166)는 모바일 플랫폼(118)을 제1 장소(117)로부터 제2 장소(121)로 조향하도록 명령을 보낼 수 있다. 또 다른 예에서는, 하나 이상의 휴먼 오퍼레이터(188)가 물리적으로 그 방향을 변경함으로써 제1 장소(117)와 제2 장소(121) 사이에서 모바일 플랫폼(118)을 조향할 수 있다.
어떤 경우에는, 물체(object; 174)는 패널(112)의 표면(116) 상에 존재할 수 있다. 물체(174)는, 예를 들어, 제한 없이, 돌기, 이물질 잔해(debris), 설치된 패스너, 밀봉, 캡(cap), 다른 적절한 유형의 물체일 수 있다. 압력 풋(151) 또는 엔드 이펙터(120)의 다른 부분에 의한 물체(174)와의 접촉은 패널(112)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120)의 위치(148)에 영향을 미칠 수 있기 때문에 바람직하지 않을 수 있다.
일례로서, 물체(174)와의 접촉은 표면(116)에 관하여 압력 풋(151)에서 오정렬(misalignment)을 발생시킬 수 있다. 오정렬이 발생하면, 조작(111)이 부정확하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 구멍(134)이 바람직하지 않은 각도로 천공될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 패스너(104)는 충만도(171)가 선택된 허용 오차 밖에 있도록 설치될 수 있다.
도 1의 제조 환경(100)의 도면은 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방법으로의 물리적 또는 구조적 제한을 암시하는 것으로 되어 있지 않다. 도시된 것에 더하여 또는 도시된 것 대신에 다른 구성요소가 사용될 수 있다. 일부 구성요소는 불필요할 수도 있다. 또한, 블록은 일부 기능적인 구성요소를 설명하기 위해 제시되어 있다. 이러한 블록 중 하나 이상은 결합, 분할 또는 예시적인 실시예에서 구현될 때 결합 및 다른 블록으로 분할될 수 있다.
예를 들어, 어떤 경우에, 제1 이동 시스템(119)은 에어 시스템, 접개들이 트랙, 또는 접개들이 휠(131), 메커넘 휠(133), 또는 다른 유형의 옴니 휠 또는 무지향성 휠, 또는 그 일부의 조합에 더하여 또는 그 대신에 다른 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 공기 시스템은, 예를 들어, 제한 없이, 모바일 플랫폼(118)을 이동시키기 위해 사용될 수 있는 에어 쿠션(air cushion)을 형성하는 데 사용될 수 있는 공기 베어링을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서는, 잠금 장치가 또한 포함될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 중력이 모바일 플랫폼(118)을 제자리에 유지시킬 수 있다.
또 다른 예시적인 예에서는, 공구의 세트(132)가 도 1에 도시된 것에 더하여 또는 그 대신에 공구를 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 추가의 밀봉제 어플리케이터(sealant applicator), 세척 시스템, 분무기, 냉각 시스템, 또는 다른 장치가 또한 엔드 이펙터(120) 상에 위치지정될 수 있다.
다음에 도 2를 참조하면, 제조 환경의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 제조 환경(200)은 도 1의 제조 환경(100)을 위한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
이 도시된 예에서는, 제조 환경(200)은 날개 어셈블리(202)를 포함할 수 있다. 날개 어셈블리(202)는 날개(114)가 조립되어 있는 것처럼 도 1에 블록 형태로 나타낸 날개(114)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
도시된 바와 같이, 어셈블리 시스템(204)은 날개 어셈블리(202) 아래에 위치지정될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 어셈블리 시스템(204)은 날개 어셈블리(202)의 패널(208)의 표면(206) 아래에 위치지정될 수 있다. 예를 들어, 패널(208)은 날개 어셈블리(202)를 위한 하부 스킨 패널일 수 있다. 표면(206)과 패널(208)은 각각 도 1에 나타낸 표면(116)과 패널(112)에 대한 물리적 구현의 예일 수 있다.
도 3에는, 도 2에서의 라인 3-3의 방향으로 나타낸 어셈블리 시스템(204)의 등각 뷰(isometric view)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 어셈블리 시스템(204)의 확대도가 어셈블리 시스템(204) 내의 구성요소들을 더 자세히 볼 수 있도록 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 어셈블리 시스템(204)은 모바일 플랫폼(300), 엔드 이펙터(302) 및 이동 플랫폼(304)을 포함할 수 있다. 모바일 플랫폼(300), 엔드 이펙터(302) 및 이동 플랫폼(304)은 각각 도 1에 블록 형태로 나타낸 모바일 플랫폼(118), 엔드 이펙터(120) 및 이동 플랫폼(122)에 대한 물리적 구현의 예일 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 모바일 플랫폼(300)은 제1 이동 시스템(306)을 이용하여 도 2에 나타낸 날개 어셈블리(202)에 관하여 이동할 수 있다. 제1 이동 시스템(306)은 이 예시적인 예에서 접개들이 휠(307)의 형태를 취할 수 있다. 접개들이 휠(307)은 도 2에서 패널(208)의 표면(206)에 패스너(이 도면에는 도시되지 않음)를 설치하는 동안 제자리에 어셈블리 시스템(102)을 일시적으로 매설하도록 수축된다. 접개들이 휠(307)을 갖는 제1 이동 시스템(306)은 도 1에 블록 형태로 나타낸 접개들이 휠(131)을 갖는 제1 이동 시스템(119)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(302)는 이동 플랫폼(304)에 연결될 수 있다. 이동 플랫폼(304)은 패널(208)의 표면(206)에 관하여 엔드 이펙터(302)를 이동시킬 수 있다. 엔드 이펙터(302)는 공구의 세트(308)를 유지할 수 있다. 공구의 세트(308)는 패널(208)에 패스너를 설치하기 위해 사용될 수 있다. 공구의 세트(308)는 도 1의 공구의 세트(132)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 제2 이동 시스템(310)은 세로축(312)을 따라 이동 플랫폼(304) 및 엔드 이펙터(302)를 이동시킬 수 있다. 제2 이동 시스템(310)은 이 예시적인 예에서 플랫폼(314)을 포함할 수 있다. 플랫폼(314)은 세로축(312)을 따라 앞뒤로 이동 플랫폼(304)을 이동시킬 수 있다. 제2 이동 시스템(310) 및 세로축(312)은 각각 도 1에 나타낸 제2 이동 시스템(124) 및 세로축(136)에 대한 물리적 구현의 예일 수 있다.
도시된 바와 같이, 어셈블리 시스템(204)은 또한 패스너 관리 시스템(316), 공구 관리 시스템(318) 및 컨트롤러(320)를 포함할 수 있다. 패스너 관리 시스템(316), 공구 관리 시스템(318) 및 컨트롤러(320)는 각각 도 1에 블록 형태로 나타낸 패스너 관리 시스템(127), 공구 관리 시스템(126) 및 컨트롤러(128)에 대한 물리적 구현의 예일 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 패스너 관리 시스템(316) 및 공구 관리 시스템(318)은 패스너를 설치할 때에 공구의 세트(308)를 지원(assist)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 패스너 관리 시스템(316)은 설치를 위해 공구의 세트(308)에 패스너를 공급할 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 공구 관리 시스템(318)은 사용을 위해 공구의 세트(308)에 소망하는 직경을 갖는 드릴 비트를 공급할 수 있다. 공구 관리 시스템(318)은 섹션(section; 311)에 도시되어 있다.
이 도시된 예에서는, 컨트롤러(320)는 어셈블리 시스템(204)에서의 각 구성요소의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(320)는 접개들이 휠(307)를 수축 및 확장시키도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 컨트롤러(320)는 소망하는 방법으로 세로축(312)을 따라 플랫폼(314)을 이동시키기 위해 명령을 보낼 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 컨트롤러(320)는 엔드 이펙터(302) 상에서의 사용을 위해 소망하는 공구를 제공하기 위해 공구 관리 시스템(318)과 통신할 수 있다.
어떤 경우에는, 컨트롤러(320)는 제조 환경(200)를 통해 어셈블리 시스템(204)을 탐색(navigate)하기 위해 시스템 컨트롤러(이 도면에는 도시되지 않음)로부터 명령을 받을 수 있다. 또는, 컨트롤러(320)는 자율적으로 어셈블리 시스템(204)을 구동할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서는, 어셈블리 시스템(204)은 한 장소로부터 다른 장소로 비자율적으로 구동될 수 있다. 조향 방향은 제조 환경(200)을 통해 어셈블리 시스템(204)이 이동함에 따라 제공될 수 있다. 조향 방향은 컨트롤러(320), 시스템 컨트롤러, 휴먼 오퍼레이터, 또는 일부 다른 적절한 장치 중 적어도 하나에 의해 제공될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 모바일 플랫폼(300)은 컨트롤러의 지시에 따르지 않고 그 자신을 조향할 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 도 3에서 뷰(view, 도면) 라인 4-4의 방향으로 나타낸 엔드 이펙터(302) 및 공구의 세트(308)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에서는, 엔드 이펙터(302)의 확대도가 공구의 세트(308) 및 엔드 이펙터(302)의 구성요소를 보다 상세하게 볼 수 있도록 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 공구의 세트(308)는 센서 시스템(400), 천공 시스템(402), 검사 시스템(404) 및 패스너 설치기(406)를 포함할 수 있다. 센서 시스템(400), 천공 시스템(402), 검사 시스템(404) 및 패스너 설치기(406)는 각각 도 1에 블록 형태로 나타낸 센서 시스템(138), 천공 시스템(140), 검사 시스템(142) 및 패스너 설치기(144)에 대한 물리적 구현의 예일 수 있다.
압력 풋(408)도 또한 이 도면에서 볼 수 있다. 압력 풋(408)은 이 예시적인 예에서 센서 시스템(400)의 일부일 수 있다. 예시적인 실시예에서는, 압력 풋(408)은 도 2의 패널(208)의 표면(206)과의 제1 접촉점으로 될 수 있다. 압력 풋(408)은 도 1에서의 압력 풋(151)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
이 도시된 예에서는, 압력 풋(408)은 채널(409)을 포함할 수 있다. 채널(409)은 압력 풋(408)의 개구부일 수 있다. 공구의 세트(308)의 각 공구는 패널(208)에 조작을 수행하기 위해 채널(409)을 통해 확장 및 수축될 수 있다.
공구의 세트(308)의 공구는 확장되기 전에 압력 풋(408)의 채널(409)과 정렬되기 위해 이동될 수 있다. 조작이 패널(208)에서 수행되고 있기 때문에, 압력 풋(408)은 소망하는 조임력(clamping force)과 정렬을 제공하기 위해 패널(208)의 표면(206)과 접촉한 채로 있어도 좋다.
도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(302)는 셔틀 테이블(shuttle table; 410) 및 커넥터(412)를 포함할 수 있다. 셔틀 테이블(410)은 공구의 세트(308)에 구조적 지지를 제공할 수 있다. 셔틀 테이블(410)은 또한 추적 시스템(414)을 따라 공구의 세트(308)를 이동시킬 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 셔틀 테이블(410)은 추적 시스템(414)을 이용하여 화살표(416)의 방향으로 앞뒤로 공구의 세트(308)를 이동시킬 수 있다. 셔틀 테이블(410) 및 추적 시스템(414)은 도 1에 나타낸 셔틀 테이블(146) 및 추적 시스템(147)의 구조적 구현의 예일 수 있다. 커넥터(412)는, 이 예시적인 예에서, 공구의 세트(308)를 각종 유틸리티와 연결하도록 구성된 탯줄 케이블(umbilical cable)일 수 있다.
도 5에는, 도 3에서의 라인 5-5의 방향으로 나타낸 어셈블리 시스템(204)의 상면도가 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 이동 플랫폼(304)은 리니어 액츄에이터(linear actuator; 500)와 디스크 액츄에이터(disc actuator; 502)를 포함할 수 있다. 디스크 액츄에이터(502)는 이 예시적인 예에서 엔드 이펙터(302)에 연결되어 있다. 리니어 액츄에이터(500) 또는 디스크 액츄에이터(502)의 이동은 이 예시적인 예에서 엔드 이펙터(302)의 이동에 기인할 수 있다.
리니어 액츄에이터(500)는 이 예시적인 예에서 디스크 액츄에이터(502)를 6개의 자유도로 이동시키기 위해 확장 및 개별적으로 수축시키도록 구성될 수 있다. 구체적으로는, 리니어 액츄에이터(500)는 x축(504), y축(505), z축(506)에서 디스크 액츄에이터(502)를 병진시키고, x축(504), y축(505) 및 z축(506) 주위로 디스크 액츄에이터(502)를 회전시키도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 디스크 액츄에이터(502)는 디스크 액츄에이터(502)의 주위로 엔드 이펙터(302)를 이동시키기 위해 화살표(508)의 방향으로 회전하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 이동 플랫폼(304)은 엔드 이펙터(302)에 이동의 추가적인 자유도를 제공한다. 바꾸어 말하면, 디스크 액츄에이터(502)와 더불어 리니어 액츄에이터(500)는 엔드 이펙터(302)에 총 7개의 이동의 자유도를 제공할 수 있다. 리니어 액츄에이터(500), 디스크 액츄에이터(502), 또는 양쪽 모두는 도 2에 나타낸 패널(208)의 표면(206)에 관하여 소망하는 위치에 엔드 이펙터(302)를 위치시키기 위해 개별적으로 또는 동시에 이동될 수 있다.
도 6 내지 도 12는 예시적인 실시예에 따라 조작을 수행하는 어셈블리 시스템(204)의 도면을 나타낸다. 구체적으로는, 도 6 내지 도 12는 도 2에서의 라인 6-6의 방향으로 패널(208)의 표면(206)에 패스너를 설치하는 어셈블리 시스템(204)을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 모바일 플랫폼(300)은 제1 이동 시스템(306)을 이용하여 패널(208)의 표면(206)에서의 장소(601)에 관하여 소망하는 위치에 위치될 수 있다. 장소(601)는 구멍(이 도면에는 도시하지 않음)에 대한 위치일 수 있고, 도 1에서의 표면(116) 상의 장소(135)에 대한 물리적 구현의 일례이다. 제2 이동 시스템(310)은 표면(206)을 향해 세로축(312)을 따라 화살표(600)의 방향으로 이동 플랫폼(304)을 이동시킬 수 있다.
도 7에 있어서는, 이동 플랫폼(304)은 도 6에서의 화살표(600)의 방향으로 이동하고 있다. 센서 시스템(400)은 (이 도면에 도시되지 않은) 천공되어야 할 구멍에 대한 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 그 다음에, 이동 플랫폼(304)은 이 예시적인 예에서 패널(208)의 표면(206) 상의 장소(601)에 수직하게 공구의 세트(308)를 갖는 엔드 이펙터(302)를 위치지정하기 위해 사용될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 선형 액츄에이터(500)의 일부는 엔드 이펙터(302)를 위치지정하기 위해 확장될 수 있다. 또한, 디스크의 액츄에이터(502)는 화살표(508)의 방향으로 엔드 이펙터(302)를 회전시킬 수 있다.
다음에 도 8을 참조하면, 압력 풋(408)은 패널(208)의 표면(206)에 접촉할 수 있다. 압력 풋(408)은 압력 풋(408)과 패널(208)의 표면(206) 사이의 접촉력을 식별할 수 있다. 엔드 이펙터(302)가 표면(206)에 대해 소망하는 위치에 있을 때까지 엔드 이펙터(302)의 이동은 접촉에 응답하여 감속될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 센서 시스템(400)은 그 후에 표면(206)에 관하여 엔드 이펙터(302)에 대해 소망하는 위치를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 센서 시스템(400)은 엔드 이펙터(302) 및 공구의 세트(308)가 장소(601)에서 표면(206)에 수직으로 위치지정되어 있음을 확인할 수 있다. 공구의 세트(308)는 이 예시적인 예에서 섹션(800)에 도시되어 있다. 공구의 세트(308)는 구멍을 천공하는 위치로 천공 시스템(402)을 이동시키기 위해 추적 시스템(414)에서 화살표(802)의 방향으로 이동될 수 있다.
도 9에 있어서, 천공 시스템(402)은 장소(601)에서 패널(208)의 표면(206)에 구멍(900)을 천공하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 드릴 비트(903)를 가진 스핀들(902)은 이송 축(feed axis; 904)을 따라 화살표(600)의 방향으로 확장될 수 있다. 스핀들(902) 및 이송 축(904)은 도 1에 나타낸 천공 시스템(140)에 있어서 각각 스핀들(154) 및 이송 축(156)의 예일 수 있다.
구멍(900)을 천공한 후에, 스핀들(902)은 그 이전의 위치로 아래쪽으로 수축될 수 있다. 그 후, 공구의 세트(308)는 구멍(900)을 검사하는 위치로 추적 시스템(414)을 따라 화살표(906)의 방향으로 이동될 수 있다.
도 10를 참조하면, 검사 시스템(404)은 구멍(900)을 검사하기 위해 화살표(600)의 방향으로 확장될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 구멍 프로브(hole prove; 1000)는 구멍(900)의 직경을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 구멍 프로브(1000)는 도 1에 블록 형태로 나타낸 구멍 프로브(160)의 일례일 수 있다.
구멍(900)의 검사 후에, 구멍 프로브(1000)는 그 이전의 위치까지 아래쪽으로 수축한다. 패스너(이 도면에는 도시되지 않음)는 그 후에 구멍(900)에 설치될 수 있다. 엔드 이펙터(302) 및 공구의 세트(308)는 구멍(900)에 관하여 패스너 설치기(406)를 위치지정하기 위해 이동될 수 있다.
도 11에 있어서, 패스너 설치기(406)는 패스너(1100)를 구멍(900)에 삽입할 수 있다. 패스너 설치기(406)는 추적 시스템(414)을 이용하여 좌우로 이동하고, 그 후에 패스너(1100)를 구멍(900)에 삽입하기 위해 수직으로 확장될 수 있다.
이제 도 12를 참조하면, 패스너 설치기(406)는 패스너(1100)를 구멍(900)에 설치하고 있다. 엔드 이펙터(302)는 이제 구멍을 천공하기 위해 다음의 장소에 관하여 다시 위치지정될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 어셈블리 시스템(204)은 패널(208)에 패스너의 "원 업 어셈블리(one-up assembly)"를 제공하도록 구성될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, "원 업" 어셈블리는 패스너를 설치하기 위해 재조립하기 전에 클리닝 및/또는 디버링을 위한 부품을 분해하기 위해, 구멍을 천공하지 않고 조인트(joint)를 천공 및 체결하는 프로세스를 언급할 수 있다. 이 원 업 어셈블리는, 패스너가 패널(208)에 설치될 수 있는 속도를 증가시킬 수 있고, 또한 날개 어셈블리 속도를 증가시킬 수 있다.
다른 예시적인 예에서는, 어셈블리 시스템(204)은 패스너(1100)를 설치하지 않을지도 모른다. 대신에, 어셈블리 시스템(204)은 패널(208)에 구멍을 천공 및 측정할 수 있다. 각종 패스너가 어셈블리 시스템(204), 휴먼 오퍼레이터, 일부 다른 유형의 장치, 또는 이들의 조합에 의해 나중에 설치될 수 있다.
다른 예시적인 예에서는, 어셈블리 시스템(204)은 비원 업(non-one-up) 어셈블리 상황에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 어셈블리 시스템(204)은 패널(208)로부터 멀리 떨어져 이동되기 전에 제1 드릴 구멍(900)을 천공하고 구멍(900)의 직경을 검사할 수 있다. 패널(208)은 그 후에 하강되고 세척되며 디버링되고 재설치될 수 있다. 어셈블리 시스템(204)은 그 후에 패스너 삽입을 위한 위치로 돌아갈 수 있다.
다음에 도 13을 참조하면, 도 3으로부터 섹션(311)에서 공구 관리 시스템(318)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예에서는, 공구 관리 시스템(318)은 공구 관리 시스템(318)의 특징을 더 잘 나타내기 위해 어셈블리 시스템(204)의 다른 구성요소를 수반하지 않고 도시되어 있다.
이 도시된 예에서는, 공구 관리 시스템(318)은 다수의 구성요소를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 공구 관리 시스템(318)은 로봇 암(1300), 스토리지 랙(storage rack; 1302) 및 공구(1304)를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 로봇 암(1300)은 엔드 이펙터(1306)를 가질 수 있다. 엔드 이펙터(1306)는 도 3에 나타낸 엔드 이펙터(302)와 공구(1304)를 교환하기 위해 공구(1304)의 일부를 유지하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(1306)는 이 엔드 이펙터(302)에 의해 수행되는 조작에 의존해서 프로브, 드릴 비트, 제거할 수 있는 압력 풋, 또는 엔드 이펙터(302)를 갖는 다른 공구를 교환할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 스토리지 랙(1302)도 또한 공구(1304)의 일부를 유지할 수 있다. 로봇 암(1300)은 스토리지 랙(1302)에서 공구를 하락(drop off)시키기 위해 엔드 이펙터(1306)를 사용할 수 있다. 마찬가지로, 로봇 암(1300)은 스토리지 랙(1302)에 저장된 공구를 픽업(pick up)하기 위해 엔드 이펙터(1306)를 사용할 수 있다. 이렇게 하여, 공구 관리 시스템(318)은 도 2에 나타낸 패널(208)에서의 사용을 위해 각종 공구(1304)를 제공할 수 있다.
도 14에는, 어셈블리 시스템에 대한 다른 구현의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 어셈블리 시스템(1400)은 도 1에 블록 형태로 나타낸 어셈블리 시스템(102)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
도시된 바와 같이, 어셈블리 시스템(1400)은 도 2에 나타낸 어셈블리 시스템(204)과 동일하거나 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 어셈블리 시스템(1400)은 모바일 플랫폼(1402), 이동 시스템(1403), 엔드 이펙터(1404), 이동 플랫폼(1406), 컨트롤러(1408), 공구 관리 시스템(1410) 및 패스너 관리 시스템(1412)을 포함할 수 있다. 모바일 플랫폼(1402), 이동 시스템(1403), 엔드 이펙터(1404), 이동 플랫폼(1406), 컨트롤러(1408), 공구 관리 시스템(1410) 및 패스너 관리 시스템(1412)은, 각각 도 1에 블록 형태로 나타낸 모바일 플랫폼(118), 제1 이동 시스템(119), 엔드 이펙터(120), 이동 플랫폼(122), 컨트롤러(128), 공구 관리 시스템(126) 및 패스너 관리 시스템(127)에 대한 물리적 구현의 예일 수 있다.
이 도시된 예에서, 이동 시스템(1403)은 모바일 플랫폼(1402)에 부착된 메커넘 휠(1414)을 포함할 수 있다. 메커넘 휠(1414)은 모바일 플랫폼(1402)을 이동시키기 위해 사용된다. 메커넘 휠(1414)은, 도 1에 블록 형태로 나타낸 메커넘 휠(133), 또는 예시적인 실시예에서 사용되는 다른 유형의 옴니 휠 또는 무지향성 휠에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
제2 이동 시스템(이 도면에는 도시되지 않음)은 세로축(1416)을 따라 이동 플랫폼(1406)을 이동시킬 수 있다. 이동 플랫폼(1406)은 구조체(이 도면에는 도시되지 않음)의 표면에 관하여 엔드 이펙터(1404)를 이동시킬 수 있다. 이 이동은 화살표(1418)의 방향의 회전을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(1404)는 구조체에 조작을 수행하는 공구의 세트(1420)를 유지할 수 있다. 공구의 세트(1420)는 컨트롤러(1408)의 제어 하에 이러한 조작을 수행할 수 있다. 패스너 관리 시스템(1412) 및 공구 관리 시스템(1410)은 이 예시적인 예에서 공구의 세트(1420)에 구성요소를 공급한다.
도 2 내지 도 13의 어셈블리 시스템(204) 및 도 14의 어셈블리 시스템(1400)의 도면은 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방법으로 물리적 또는 구조적 제한을 암시하는 것으로 되어 있지 않다. 도시된 것에 더하여 또는 그 대신에 다른 구성요소가 사용될 수 있다. 일부 구성요소는 선택사양(option)일 수 있다.
도 2 내지 도 14에 나타낸 다른 구성요소는 도 1에 블록 형태로 나타낸 구성요소가 어떻게 물리적 구조로 구현될 수 있는지를 나타내는 예시적인 예일 수 있다. 추가적으로, 도 2 내지 도 14의 구성요소 중 일부는 도 1의 구성요소와 결합되어 도 1의 구성요소 또는 그 둘의 조합과 함께 사용될 수 있다.
예시적인 실시예는 날개의 패널(208)을 참조하여 나타내고 설명했지만, 어셈블리 시스템(204)은 이에 한정되지 않는다. 어셈블리 시스템(204)은 동체 패널의 하부 섹션, 바디 조인트(body joint)의 하부 날개 및 다른 유형의 구조체에서 조작을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
예시적인 실시예는 날개 어셈블리(202)를 유지하는 구조체의 각종의 구성과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 어셈블리 시스템(204)은 아래로부터 액세스되는 부동(고정) 또는 반이동 고정장치(fixture)와 함께 사용될 수 있다. 또는, 어셈블리 시스템(204)은 날개 어셈블리(202)를 유지하도록 구성된 구동 가능한 지지체(drivable support) 아래쪽에 배치될 수 있다. 이러한 구동 가능한 지지체는 무인 반송차(automated guided vehicle)의 형태를 취할 수 있다. 이와 같이, 어셈블리 시스템(204)은 제조 환경(200) 내에서 그 사용이 다용도이다.
예시적인 실시예는 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 압력 풋(151)을 갖는 엔드 이펙터(120)를 포지셔닝하는 것에 대해 하나 이상의 다른 고려 사항을 더 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 제한 없이, 예시적인 실시예는 엔드 이펙터(120)가 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하기 전에 엔드 이펙터(120)의 위치(148)를 결정하는 것이 바람직할 수 있다는 점을 인식하여 고려하고 있다. 일례로서, 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하기 전에 엔드 이펙터(120)의 속도, 방향, 또는 양쪽 모두를 수정하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 파라미터는, 구조체(106)를 그 하부 구조와 클램프하고 구조체(106)에 형성하는 불일치의 위험을 줄이며 압력 풋(151)으로의 손상의 위험을 줄이고 그 조합을 위해 압력 풋(151)이 소망하는 접촉력으로 표면(116)에 접촉하도록 수정될 수 있다.
예시적인 실시예는 또한 엔드 이펙터(120)가 표면(116)을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터(120)에 더 정확한 위치 데이터를 제공하는 것이 바람직할 수 있다는 점도 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 제한 없이, 압력 풋(151)이 표면(116)에 접촉함에 따라 물체가 표면(116)으로부터 돌출하는 것을 회피하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 바람직하지 않은 물체는 부정확한 위치 데이터가 센서 시스템(138)에 의해 수집되도록 할 수 있다. 부정확한 위치 데이터에 의해, 조작(111)이 바람직하지 않은 방법으로 수행될 수 있다. 게다가, 보다 정확한 위치 데이터는 장소(135)에 대해 엔드 이펙터(120)를 위해 생성되도록 구멍(134)을 위한 장소(135) 주위에 센서 시스템(138)의 센서를 포지셔닝하는 것이 바람직할 수 있다.
예시적인 실시예는, 엔드 이펙터(120)가 표면(116)에 접근하는 속도를 증가시키는 것이 바람직할 수 있다는 점을 더 인식하여 고려하고 있다. 접근 속도의 증가는 일부 현재 사용되는 시스템의 경우보다 더 신속하게 수행되는 천공 및 체결 조작으로 이어질 수 있다. 결과적으로, 구조체(106)를 제조하는 데 필요한 시간이 단축될 수 있다.
따라서, 예시적인 실시예는 구조체(106)에 관하여 엔드 이펙터(120)를 포지셔닝하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 이 장치는 엔드 이펙터(120) 및 센서 시스템(138)을 구비할 수 있다. 엔드 이펙터(120)는 구조체(106)에 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 센서 시스템(138)은 엔드 이펙터(120)로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가질 수 있다.
도 15를 참조하면, 도 1로부터의 엔드 이펙터(120)의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 엔드 이펙터(120)를 구현하기 위해 사용될 수 있는 구성요소의 예가 이 도면에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 압력 풋(151)은 엔드 이펙터(120)에 연결될 수 있다. 압력 풋(151)은 도 1에 나타낸 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 압력 풋(151)은 하우징(1500), 접촉면(1502) 및 채널(1504)을 가질 수 있다. 하우징(1500)은 압력 풋(151) 내의 구성요소를 둘러싸는 구조일 수 있다. 압력 풋(151)의 하우징(1500)은 이 예시적인 예에서 엔드 이펙터(120)에 연결될 수 있다.
도시된 바와 같이, 접촉면(1502)은 도 1의 패널(112)의 표면(116)을 향해 배향되어 있는 압력 풋(151)의 일부일 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서는, 접촉면(1502)은 접촉면(1502)이 엔드 이펙터(120)로부터 약간 돌출되도록 엔드 이펙터(120) 상에 위치지정될 수 있다. 바꾸어 말하면, 접촉면(1502)은 엔드 이펙터(120)로부터 바깥쪽으로 확장될 수 있다. 이와 같이, 압력 풋(151)의 접촉면(1502)은 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하는 엔드 이펙터(120)의 일부이다.
압력 풋(151)은 소망하는 접촉력(1506)으로 장소(135)에서 표면(116)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 소망하는 접촉력(1506)은 소망하는 방법으로 도 1의 조작(111)을 수행하기 위해 공구의 세트(132)에 필요한 힘의 양으로 될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 소망하는 접촉력(1506)은 제자리에 구성요소를 클램프하기 위해 하부 구조에 대해 구조체(106)를 밀어내는 데 충분한 힘의 양으로 될 수 있다.
구조체(106)는 조작(111)을 수행하기 전에 클램프될 수 있다. 일례로서, 패널(112)은 리브 고정할 필요가 있거나 또는 도 1에 나타낸 패스너(104)를 설치하기 위해 소망하는 접촉력(1506)으로 리브 또는 스파에 클램프되어야 할지도 모른다. 소망하는 접촉력(1506)은 압력 풋(151)이 표면(116)에 접촉하는 것이 바람직하지 않을 때 제로(0)로 될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 압력 풋(151)은 구조체(106)에 조작(111)의 수행하는 동안 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)과 접촉한 채로 될 수 있다. 특히, 공구의 세트(132)가 패스너(104)를 설치하기 위해 셔틀 테이블(146)에서 추적 시스템(147)을 따라 이동함에 따라 접촉면(1502)은 표면(116)과 접촉한 채로 될 수 있다. 패스너(104)가 설치됨에 따라 압력 풋(151)은 소망하는 접촉력(1506)을 가할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 채널(1504)은 압력 풋(151)의 중심에 위치될 수 있다. 채널(1504)은 공구의 세트(132)가 통과하는 압력 풋(151)의 하우징(1500) 내의 공간일 수 있다. 채널(1504)은 이 예시적인 예에서 실질적으로 모든 하우징(1500)을 통해 중앙으로 확장될 수 있다. 도 4에서의 압력 풋(408)의 채널(409)은 이 도면에 나타낸 채널(1504)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
이 도시된 예에서는, 압력 풋(151)의 채널(1504)은 구조체(106)의 표면(116) 상의 장소(135)로 공구의 세트(132)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템(142)은 압력 풋(151)의 채널(1504)과 정렬하도록 셔틀 테이블(146)에서 추적 시스템(147)을 따라 이동할 수 있다. 그 후, 검사 시스템(142)은 구조체(106)의 표면(116) 상의 장소(135)를 검사하기 위해 압력 풋(151)의 채널(1504)을 통해 확장될 수 있다.
다른 예시적인 예로서, 패스너 설치기(144)는 채널(1504)과 정렬하도록 추적 시스템(147)을 따라 이동할 수 있다. 그 후, 패스너 설치기(144)는 구멍(134)에 패스너(104)를 설치하기 위해 채널(1504)를 통해 확장될 수 있다. 압력 풋(151)은 이러한 조작 중에 그 하부 구조에 대해 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)을 밀어내도록 소망하는 접촉력(1506)을 유지할 수 있다.
도시된 바와 같이, 로드 셀(load cell; 1508)은 압력 풋(151)과 관련될 수 있다. 로드 셀(1508)은 압력 풋(151)의 표면(1502)에 접촉하도록 연결될 수 있다.
이 도시된 예에서는, 로드 셀(1508)은 압력 풋(151)과 구조체(106)의 표면(116) 사이의 접촉력(153)을 식별하도록 구성된 장치일 수 있다. 특히, 로드 셀(1508)은 장소(135)에서 압력 풋(151)의 접촉면(1502)과 표면(116) 사이의 접촉력(153)을 식별하도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 압력 풋(151)의 접촉면(1502)이 장소(135)에서 표면(116)에 닿기 때문에, 로드 셀(1508)은 접촉력(153)을 식별할 수 있다. 엔드 이펙터(120)의 속도(1510) 또는 엔드 이펙터(120)에 의해 이동되는 거리(1512) 중 적어도 하나는 로드 셀(1508)에 의해 식별된 접촉력(153)에 기초해서 수정될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 엔드 이펙터(120)는 로드 셀(1508), 도 1의 계측 시스템(152) 및 센서 시스템(138) 중 적어도 하나에 의해 제공되는 피드백을 이용하여 작업면(116)을 향해 이동하는 것과 같이 조향될 수 있다. 바꾸어 말하면, 조향(steering)은 각종 시스템으로부터 피드백을 이용하여 "비행 중(on thje fly)"에 일어날 수 있다.
이 예시적인 예에서, 속도(1510)는 엔드 이펙터(120)의 이동의 속도일 수 있다. 속도(1510)는 또한 압력 풋(151)의 이동의 속도를 나타낼 수 있다. 거리(1512)는 압력 풋(151)의 접촉면(1502)과 표면(116) 사이의 공간의 양으로 될 수 있다.
로드 셀(1508)을 이용하여 식별되는 접촉력(153)에 기초해서, 엔드 이펙터(120)는 속도를 늦추거나, 속도를 높이거나, 배향(orientation)을 바꾸거나, 또는 일부 다른 방법으로 수정될 수 있다. 일례로서, 접촉력(153)이 소망하는 접촉력(1506)보다 큰 경우, 속도(1510)는 압력 풋(151)으로부터의 접촉력(153)이 구조체(106)의 표면(116)에서 불일치의 형성을 감소시키거나 불일치의 형성을 회피하거나, 또는 양쪽 모두를 행하도록 감소될 수 있다.
속도(1510)는 일부 예시적인 예에서 미리 프로그램된 명령에 기초해서 변경될 수 있다. 예를 들어, 접촉력(153)이 결정되면, 엔드 이펙터(120)는 자동적으로 그 속도를 조정할 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 속도(1510)는 측정 장치를 이용하여 동적으로 측정될 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서, 엔드 이펙터(120)의 속도(1510)는 도 1의 컨트롤러(128)와 통신하는 각종의 어플리케이션(application, 응용 프로그램)에 의해 계산된다. 이 경우에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 속도(1510)는 계측 시스템(152), 센서 시스템(138) 또는 양쪽 모두에 의해 생성된 위치 정보로부터 계산될 수 있다.
또 다른 예로서, 접촉력(153)이 소망하는 접촉력(1506)보다 작은 경우, 엔드 이펙터(120)는 소망하는 접촉력(1506)를 제공하기 위해 표면(116)에 더 가까이 이동될 수 있다. 더욱 다른 예로서, 접촉력(153)이 소망하는 접촉력(1506)과 실질적으로 동일한 경우, 엔드 이펙터(120)는 정지될 수 있고, 조작(111)은 구조체(106)의 표면(116)에서 시작될 수 있다. 이러한 변화는 도 1의 컨트롤러(128), 시스템 컨트롤러(166) 또는 양쪽 모두의 지시 하에 일어날 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 센서 시스템(138)은 표면(116)에 접촉하기 전에 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 압력 풋(151) 및 엔드 이펙터(120)를 포지셔닝하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 예에서는, 센서 시스템(138)은 압력 풋(151)의 채널(1504)과 정렬되도록 셔틀 테이블(146)에서 추적 시스템(147)을 따라 이동할 수 있다. 센서 시스템(138)은 표면(116)을 향해 채널(1504)을 통해 확장될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 센서 시스템(138)은 복수의 센서(1514)와 바이어싱 시스템(biasing system; 1515)을 가지고 있어도 좋다. 복수의 센서(1514)는 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 복수의 센서(1514)의 위치(1517)에 대한 위치 데이터(1516)를 생성하도록 구성될 수 있다.
이 도시된 예에서는, 위치(1517)는 표면(116)에 관하여 복수의 센서(1514)의 각각에 대한 배향, 3차원 공간에서 복수의 센서(1514)의 각각의 위치, 복수의 센서(1514)의 각각에 대한 표면(116)으로부터의 거리, 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 위치 데이터(1516)는, 예를 들어, 제한 없이, 도 1에 나타낸 글로벌 좌표계(101) 또는 비행기 좌표계(103) 중 적어도 하나에 대하여 위치(1517)를 식별하기 위해 사용되는 좌표, 값 또는 다른 유형의 정보를 포함하는 위치(1517)에 대한 정보일 수 있다.
이 예시적인 예에서 센서(1518)는 복수의 센서(1514) 중 하나일 수 있다. 센서(1518)는 다수의 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 센서(1518)는 선형 가변 차동 변압기(linear variable differential transformer), 용량성 변환기(capacitive transducer), 레이저 거리 센서(laser distance sensor), 접촉 인코더(contact encoder), 정전용량형 변위 센서(capacitive displacement sensor), 와전류 센서(eddy-current sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 복수 축 변위 변환기(multi-axis displacement transducer) 및 다른 적절한 유형의 센서 중 하나로부터 선택될 수 있다.
도시된 바와 같이, 센서(1514)는 압력 풋(151)으로부터 바깥쪽으로 확장될 수 있다. 구체적으로는, 복수의 센서(1514)는 압력 풋(151)의 접촉면(1502)에 실질적으로 수직으로 바깥쪽으로 확장될 수 있다. 이와 같이, 복수의 센서(1514)는 압력 풋(151)이 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하기 전에 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서, 복수의 센서(1514)의 각각은 구조체(106)의 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 다른 위치(1517)를 가질 수 있다. 그 결과, 복수의 센서(1514)의 각각은 다른 위치 데이터(1516)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제한 없이, 복수의 센서(1514)가 3개의 센서를 포함하고 있는 경우, 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 각 센서의 위치(1517)는 달라질 수 있다. 예를 들어, 각 센서는 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 다른 배향을 가질 수 있다. 다른 예로서, 각 센서는 센서와 표면(116) 사이에 다른 거리를 가질 수 있다. 이와 같이, 다른 위치 데이터(1516)는 이 예시적인 예에서 3개의 센서의 각각에 의해 생성될 수 있다.
복수의 센서(1514)의 각각에 의해 생성된 위치 데이터(1516)로부터, 엔드 이펙터(120)가 구조체(106)의 표면(116) 상의 장소(135)에 접근하는 방법이 조정될 수 있다. 엔드 이펙터(120)는 이동 시스템(1520)을 이용하여 조정될 수 있다.
도시된 바와 같이, 이동 시스템(1520)은 엔드 이펙터(120)와 관련될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 이동 시스템(1520)은 엔드 이펙터(120)를 이동시키도록 구성된 다수의 구성요소를 구비할 수 있다.
이동 플랫폼(122)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 어떤 경우에는 이동 시스템(1520)의 일례일 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 이동 시스템(1520)은 엔드 이펙터(120)를 이동시키기 위해 이동 플랫폼(122)에 더하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 이동 시스템(1520)은 이 예시적인 예에서 휠, 추적 시스템, 풀리, 또는 다른 적절한 이동 장치를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 이동 시스템(1520)은 엔드 이펙터(120)의 위치(148)를 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동 시스템(1520)은 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)과 접촉하기 전에 소망하는 배향(orientation; 1526)으로 엔드 이펙터(120)의 배향(1524)을 변경할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 배향(1524)은 엔드 이펙터(120)가 현재 다수의 축에 대해 면하는 방향이어도 좋다. 소망하는 배향(1526)은 접촉면(1502)이 실질적으로 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)에 평행한 경우에 엔드 이펙터(120)가 면하는 방향이어도 좋다.
또한, 배향(1524)과 소망하는 배향(1526)은, 압력 풋(151)이 엔드 이펙터(120)와 함께 이동하기 때문에, 압력 풋(151)의 접촉면(1502)이 면하는 방향을 나타낼 수 있다. 이동 시스템(1520)은 복수의 센서(1514)의 각각으로부터의 위치 데이터(1516)에 기초해서 배향(1524)을 소망하는 배향(1526)으로 변경할 수 있다.
도시된 바와 같이, 이동 시스템(1520)은 압력 풋(151)이 표면(116)에 접근함에 따라 엔드 이펙터(120)의 속도(1510)를 변경할 수 있다. 초기에, 이동 시스템(1520)은 표면(116)을 향해 제1 속도(1522)로 엔드 이펙터(120)를 이동시킬 수 있다.
그 후, 이동 시스템(1520)은 압력 풋(151)이 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하기 전에 속도(1510)를 제2 속도(1523)로 낮출 수 있다. 속도(1510)는 복수의 센서(1514)로부터의 위치 데이터(1516)에 기초해서 제2 속도(1523)로 낮추어질 수 있다. 일례로서, 압력 풋(151)이 표면(116)에 막 접촉하려 하는 것을 위치 데이터(1516)가 나타내는 경우, 이동 시스템(1520)은 압력 풋(151)이 바람직하지 않은 양의 접촉력(153)으로 표면(116)에 접촉하지 않도록 속도(1510)를 제2 속도(1523)로 낮출 수 있다.
이동 시스템(1520)은 일부 예시적인 실시예에서 속도(1510)를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 속도(1510)는 표면(116) 상의 장소(135)에 접근하도록 엔드 이펙터(120)를 위해 필요로 되는 시간을 감소시키기 위해 제2 속도(1523)로부터 제1 속도(1522)로 증가될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 이동 시스템(1520)은 엔드 이펙터(120)가 구조체(106)의 표면(116)을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터(120)의 위치(148)를 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동 시스템(1520)은 엔드 이펙터(120)를 정지시키지 않고 동적으로 배향(1524)을 변경할 수 있다. 마찬가지로, 이동 시스템(1520)은, 엔드 이펙터(120)가 구조체(106)의 표면(116) 상의 장소(135)을 향해 이동함에 따라 속도(1510), 엔드 이펙터(120)에 의해 이동되는 거리(1512), 또는 양쪽 모두를 변경할 수 있다.
도시된 바와 같이, 바이어싱 시스템(1515)은 복수의 센서(1514)와 관련될 수 있다. 바이어싱 시스템(1515)은 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하는 것에 응답하여 확장 위치(extended position; 1528)와 수축 위치(retracted position; 1530) 사이에서 복수의 센서(1514)를 바이어싱(biasing, 편향)하도록 구성된 다수의 구성요소를 구비할 수 있다.
이 예시적인 예에서, 확장 위치(1528)는 복수의 센서(1514)가 표면(116) 상의 장소(135)의 방향으로 압력 풋(151)의 접촉면(1502)으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 복수의 센서(1514)에 대한 구성일 수 있다. 수축 위치(1530)는 복수의 센서(1514)가 압력 풋(151)의 하우징(1500) 내에 위치지정되어 있는 복수의 센서(1514)에 대한 구성일 수 있다.
이 예시적인 예에서, 복수의 센서(1514)의 각각은 개별적으로 확장 및 수축될 수 있거나, 또는 조합해서 확장 및 수축될 수 있다. 확장 및 수축은 특정 구현에 의존해서 능동적이거나 또는 수동적일 수 있다. 능동적인 경우, 컨트롤러(128)는 표면(116)에 접촉하도록 복수의 센서(1514) 중 하나 이상을 확장시킬 수 있다.
바이어싱 시스템(biasing system, 편향 시스템)(1515)은 이 예시적인 예에서 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 바이어싱 시스템(1515)은 다수의 스프링, 코일, 기계적 장치 또는 다른 적절한 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
복수의 센서(1514)가 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하고 엔드 이펙터(120)가 장소(135)에서 표면(116)을 향해 계속 이동함에 따라, 표면(116)은 복수의 센서(1514)에 힘(force; 1534)을 가한다. 이에 대응하여, 복수의 센서(1514)는 확장 위치(1528)로부터 수축 위치(1530)로 바이어스된다. 바꾸어 말하면, 복수의 센서(1514)는 힘(1534)에 응답하여 하우징(1500)으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 바이어싱 시스템(1515)이 스프링을 포함하는 경우, 복수의 센서(1514)는 스프링을 압축시킬 수 있다. 이와 같이, 복수의 센서(1514)는 힘(1534)이 복수의 센서(1514)를 손상시킬 필요가 없도록 "스프링에 의해 로드(spring-loaded)"된다. 게다가, 복수의 센서(1514)는 또한 불일치가 표면(116)에 형성되지 않도록 할 필요도 있다. 엔드 이펙터(120)가 표면(116) 상의 장소(135)로부터 멀리 떨어질 때, 스프링은 복수의 센서(1514)를 바깥쪽으로 강요할 수 있다.
어떤 경우에는, 복수의 센서(1514)는 복수의 센서(1514) 중 적어도 하나의 센서에 위치지정된 다수의 보호 소자(protective element; 1527)를 포함할 수 있다. 보호 소자(1527)는 복수의 센서(1514)의 구성요소가 장소(135)에서 표면(116)을 스크래칭하거나 또는 손상시키는 것을 방지하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제한 없이, 패드, 코팅, 또는 다른 적절한 보호 소자가 복수의 센서(1514) 중 적어도 하나에 위치될 수 있다.
엔드 이펙터(120)가 소망하는 방법으로 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 위치지정된 후에, 센서 시스템(138)은 공구의 세트(132)에서의 다른 공구가 추가적인 조작을 수행할 수 있도록 셔틀 테이블(146)에 다시 위치지정될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 센서 시스템(138)은 채널(1504)로부터의 정렬에서 벗어나 셔틀 테이블(146)에서 추적 시스템(147)을 따라 이동될 수 있다.
예를 들어, 제한 없이, 천공 시스템(140)은 그 후 압력 풋(151)의 채널(1504)과 정렬하도록 추적 시스템(147)을 따라 이동될 수 있다. 그 후, 천공 시스템(140)이 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)에 구멍(134)을 천공하도록 확장될 수 있다. 계속해서, 패스너(104)가 구멍(134)에 삽입될 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 센서 시스템(138)은 구조체(106)의 표면(116) 상의 장소(135)에 천공된 구멍(134)에 삽입되는 패스너(104)의 충만도(flushness; 171)를 측정하도록 구성될 수 있다. 패스너(104)가 구멍(134)에 삽입된 후에, 센서 시스템(138)은 그 후 압력 풋(151)의 채널(1504)과 정렬되도록 이동될 수 있다. 복수의 센서(1514)는 그 후에 패스너(104)의 충만도(171)를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 충만도(171)에 기초해서, 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)에 의해 수행되는 조작(111)이 수정될 수 있다.
예를 들어, 패스너(104)가 소망하는 것보다 많이 구조체(106)의 표면(116)으로부터 리세스되어 있음을 충만도(171)가 나타내는 경우, 천공 시스템(140) 또는 패스너 설치기(144) 중 적어도 하나가 재구성될 수 있다. 하나의 예시적인 예에서는, 패스너 설치기(144)는 패스너(104)를 설치할 때 적은 힘을 사용하도록 재구성될 수 있다. 또 다른 예에서는, 천공 시스템(140)은 카운터싱크, 깊이, 각도, 또는 일부 다른 파라미터를 조정하도록 재구성될 수 있다. 패스너(104)가 선택된 허용 오차 내에서 패널(112)의 표면(116)에 대해 실질적으로 평면인 것을 충만도(171)가 나타내는 경우는, 공구의 세트(132)를 갖는 엔드 이펙터(120)가 후속의 패스너 설치 시에 그 조작을 복제할 수 있다.
일부 예시적인 예에서는, 센서 시스템(138)은 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116) 상의 물체(174)를 식별하도록 구성될 수 있다. 센서 시스템(138)은 물체(174)가 실별된 때 신호(1538)를 생성하도록 구성될 수 있다. 압력 풋(151)이 물체(174)에 도달하기 전에 신호(1538)는 엔드 이펙터(120)를 정지시키도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제한 없이, 센서(1518)가 물체(174)와 접촉할 때, 센서(1518)는 도 1에 나타낸 컨트롤러(128)에 신호(1538)를 보낼 수 있다. 신호(1538)로부터, 컨트롤러(128)는 물체(174)를 회피하기 위해 엔드 이펙터(120)를 정지시키고 엔드 이펙터(120)를 다시 위치지정하도록 이동 시스템(1520)에 명령할 수 있다. 신호(1538)는 이 예시적인 예에서 전기 신호일 수 있다.
도 15의 엔드 이펙터(120), 압력 풋(151) 및 센서 시스템(138)의 도면은 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방법에 물리적 또는 구조적 제한을 암시하는 것으로 되어 있지 않다. 도시된 것에 더하여 또는 그 대신에 다른 구성요소가 사용될 수 있다. 일부 구성요소는 불필요할 수도 있다. 또한, 블록은 일부 기능적인 구성요소를 설명하기 위해 제시되어 있다. 이러한 블록 중 하나 이상이 예시적인 예에서 구현될 때 결합, 분할, 또는 결합 및 다른 블록으로 분할될 수 있다.
예를 들어, 복수의 센서(1514)를 갖는 센서 시스템(138)은 패널(112) 이외의 다른 유형의 구조체에 사용될 수 있다. 일례로서, 센서 시스템(138)을 갖는 엔드 이펙터(120)는 상부 패널, 수직 구성의 패널 또는 다른 유형의 구성의 물체를 향해 배향될 수 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 센서(1514), 엔드 이펙터(120) 및 압력 풋(151)의 이동은 구조체의 하부 패널에 관한 위쪽으로의 이동에 한정되는 것은 아니다. 변화하는 구성을 가지는 구조체에 접근할 때 각 구성요소는 마찬가지의 방법으로 작업(work)한다.
또 다른 예시적인 예에서는, 이동 시스템(1520)은 복수의 센서(1514)가 장소(135)에서 표면(116)에 실질적으로 수직으로 되도록 엔드 이펙터(120)를 이동시킬 필요가 없다. 대신에, 몇몇 예에서는, 구멍(134)은 장소(135)에서 표면(116)에 법선방향으로 되지 않는 축을 따라 천공되어도 좋다. 이 경우, 엔드 이펙터(120)는 소정의 각도로 배향될 수 있다. 압력 풋(151) 이외의 다른 장치는 그 하부 구조에 구조체(106)를 클램프하기 위해 필요로 될 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서, 복수의 센서(1514)는 특정 구현에 의존해서 약 90도 이외의 다른 각도로 압력 풋(151)의 접촉면(1502)으로부터 바깥쪽으로 확장될 수 있다.
다음에 도 16을 참조하면, 도 4로부터의 엔드 이펙터(302) 상의 압력 풋(408)의 측면의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서, 압력 풋(408)의 확대도가 도 4에서의 라인 16-16의 방향으로 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 압력 풋(408)은 접촉면(1600)과 하우징(1602)을 포함할 수 있다. 채널(이 도면에는 도시되지 않음)은 하우징(1602)을 통해 중앙으로 확장된다. 접촉면(1600)과 하우징(1602)은 각각 도 15에 블록 형태로 나타낸 압력 풋(151)의 접촉면(1502) 및 하우징(1500)에 대한 물리적 구현의 예이어도 좋다.
이 도시된 예에서는, 센서 시스템(400)은 복수의 센서(1604)를 포함할 수 있다. 복수의 센서(1604)는 이 예시적인 예에서 센서(1606), 센서(1607) 및 센서(1608)를 포함할 수 있다. 복수의 센서(1604)는 도 15에 블록 형태로 나타낸 복수의 센서(1514)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
이 예시적인 예에서, 센서(1606), 센서(1607; 이 도면에서는 부분적으로 숨겨져 있음) 및 센서(1608)는 선형 가변 차동 변압기이어도 좋다. 선형 가변 차동 변압기는 이 예시적인 예에서 접촉형 센서(contact-type sensor)일 수 있다. "접촉형 센서"는 물체와 접촉하고 있을 때 위치 데이터를 생성하는 센서일 수 있다. 센서(1606), 센서(1607) 및 센서(1608)는 개별적으로 엔드 이펙터(302)에 대한 이동의 방향을 조정하는 데 사용하기 위해 위치 데이터를 생성할 수 있다. 보호 소자(1611)는 구조체의 표면을 스크래칭하거나 손상시키는 것을 방지하기 위해 센서(1606), 센서(1607) 및 센서(1608)의 돌출 단부에 위치되어도 좋다.
복수의 센서(1604)는 이 예시적인 예에서는 압력 풋(408)으로부터 바깥쪽으로 확장된다. 특히, 복수의 센서(1604)는 압력 풋(408)의 채널을 통해 중앙으로 확장될 수 있다. 복수의 센서(1604)는 이 예시적인 예에서 압력 풋(408)의 접촉면면(1600)에 실질적으로 수직으로 바깥쪽으로 확장될 수 있다.
복수의 센서(1604)는 압력 풋(408)을 넘어 확장되도록 화살표(1612)의 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 복수의 센서(1604)는 화살표(1614)의 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 바이어싱 시스템(1616)은 복수의 센서(1604)가 화살표(1612) 및 화살표(1614)의 방향으로 앞뒤로 이동함에 따라 복수의 센서(1604)를 바이어스하도록 구성될 수 있다.
이 예시적인 예에서, 복수의 센서(1604)는 확장 위치(1618)에 있다. 복수의 센서(1604)의 확장 위치(1618)는 도 15에서의 복수의 센서(1514)의 확장 위치(1528)에 대한 구현의 일례일 수 있다.
어떤 경우에는, 센서(1606), 센서(1607) 및 센서(1608)는 압력 풋(408)으로부터 다른 거리를 확장하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서(1606), 센서(1607) 및 센서(1608) 중 적어도 하나가 다른 것들보다 더 확장되도록 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 로드 셀(1610)은 압력 풋(408)에 연결될 수 있다. 로드 셀(1610)은 도 15에 블록 형태로 나타낸 로드 셀(1508)에 대한 구현의 일례일 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 로드 셀(1610)은 압력 풋(408)의 표면(1600)에 접촉하도록 연결될 수 있다. 로드 셀(1610)은 압력 풋(408)과 구조체의 표면 사이의 접촉력을 측정할 수 있다.
도 17에는, 도 16의 압력 풋(408)의 상면도의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 압력 풋(408)의 상면도는 도 16에서의 라인 17-17의 방향으로 도시되어 있다. 이 도면은 이 도면에 나타낸 축(1702)에 수직으로 취해져 있다.
압력 풋(408)의 채널(1700)은 이 도면에서 볼 수 있다. 채널(1700)은 축(1702)을 가질 수 있다. 축(1702)은 채널(1700)을 통해 중앙으로 확장될 수 있다.
도시된 바와 같이, 복수의 센서(1604)는 구성(1704)을 가질 수 있다. 구성(1704)은 각 센서가 축(1702)에 대해 다른 센서로부터 실질적으로 등거리에 위치지정되는 복수의 센서(1604)의 배열(arrangement)일 수 있다. 이 예시적인 예에서, 센서(1606), 센서(1607) 및 센서(1608)는 축(1702) 주위에 서로로부터 실질적으로 등거리에 위치지정되어 있다. 복수의 센서(1604)에 대한 구성(1704)은 도 9의 구멍(900)를 위해 소망하는 위치에 대한 위치 데이터를 생성할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 조작은 축(1702)을 따라 도 3 내지 도 12에 나타낸 공구의 세트(308)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 구멍(900)은 축(1702)을 따라 천공될 수 있다. 다른 예시적인 예로서, 도 11로부터의 패스너(1100)가 축(1702)을 따라 설치될 수 있다. 적절하게 정렬된 때, 채널(1700)의 축(1702)은 도 1에 나타낸 구멍(134)에 대한 축(137)에 대응할 수 있다.
복수의 센서(1604)가 이와 같이 축(1702) 주위에 위치지정되어 있기 때문에, 위치 데이터는 몇몇 현재 사용되는 시스템보다 더 작은 에러의 마진을 갖는 구멍(900)의 위치에 대해 생성될 수 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 센서(1604)가 매우 밀접하게 구멍(900)의 소망하는 위치에 관하여 위치지정되어 있기 때문에, 구조체 표면의 아마도 혼합 곡률(compound curvature)로 인해 더 정확한 위치 데이터가 생성될 수 있다. 그 결과, 정확한 성능의 천공 및 패스닝 조작의 더 높은 가능성이 얻어질 수 있다.
도 18 내지 도 21은 엔드 이펙터(302)가 도 6으로부터의 패널(208)의 표면(206) 상의 장소(601)에 관하여 이동하는 것과 같이 압력 풋(408)을 갖는 엔드 이펙터(302)의 확대도를 나타낸 도면이다. 엔드 이펙터(302)의 이동은 도 16으로부터의 복수의 센서(1604)에 의해 생성된 위치 데이터에 기초해서 조정된다. 도 18 내지 도 21에 있어서, 엔드 이펙터(302)는 도 16에서의 라인 18-18의 방향으로 도시되어 있다.
도 18을 참조하면, 패널(208)의 표면(206) 상의 장소(601)를 향하여 이동하는 엔드 이펙터(302)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 엔드 이펙터(302)는 화살표(1800)의 방향으로 패널(208)의 표면(206) 상의 장소(601)를 향하여 이동할 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 축(1702)은 소망하는 방법으로 장소(601)에서의 조작을 수행하기 위해 표면(206) 상의 장소(601)에 수직으로 되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 그 결과, 엔드 이펙터(302)는 표면(206) 상의 장소(601)에 관하여 다시 위치지정해야 할지도 모른다.
엔드 이펙터(302)는, 복수의 센서(1604) 중 하나가 장소(601)에서 표면(206)에 접촉할 때까지, 화살표(1800)의 방향으로 이동할 수 있다. 그 센서는, 그 후에 장소(601)에서 표면(206)에 관하여 그 위치에 대해 위치 데이터를 생성할 수 있다. 이 위치 데이터로부터, 컨트롤러(320; 이 도면에는 도시하지 않음)는 엔드 이펙터(302)를 다시 위치지정하기 위한 신호를 보낼 수 있다. 엔드 이펙터(302)는 이동 시스템(이 도면에는 도시되지 않음)을 이용하여 다시 위치지정될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(302)는 도 3에 나타낸 이동 플랫폼(304)을 이용하여 다시 위치지정될 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서는, 복수의 센서(1604)가 비접촉식 센서를 갖춘 경우, 복수의 센서(1604)의 각각은 엔드 이펙터(302)가 표면(206)에서 장소(601)를 향하여 이동함에 따라 연속적으로 위치 데이터를 생성할 수 있다. 이 예시적인 예에서, "비접촉식(non-contact type)" 센서는 구조체와 접촉하지 않고 위치 데이터를 제공하는 센서이다.
이 예시적인 예에서는, 엔드 이펙터(302)는 제1 속도로 화살표(1800)의 방향으로 이동할 수 있다. 엔드 이펙터(302)가 표면(206) 상의 장소(601)에 더 가까워짐에 따라, 이동 시스템은 엔드 이펙터(302)의 속도를 제2 속도로 낮출 수 있다. 제2 속도는 장소(601)에서 압력 풋(408)과 표면(206) 사이의 바람직하지 않은 조우의 위험이 감소되는 속도로 될 수 있다.
이와 같이, 엔드 이펙터(302)는 적어도 두 단계에서 표면(206) 상의 장소(601)에 접근할 수 있다. 제1 단계에서는, 엔드 이펙터(302)는 제2 단계보다 더 빠른 페이스로 이동한다. 복수의 센서(1604)가 압력 풋(408)으로부터 바깥쪽으로 확장되어 위치 데이터를 제공하기 때문에, 엔드 이펙터(302)는 압력 풋(408)이 표면(206)에 접촉하기 전에 표면(206) 상의 장소(601)에 법선방향으로 되도록 조정될 수 있다. 이 동작은 소망에 따라 엔드 이펙터(302)를 포지셔닝하는 데 필요한 시간이 더 단축되어 결과적으로 엔드 이펙터(302)의 더 빠른 접근과 동적 조정을 가능하게 한다.
표면(206)의 혼합 곡률에 의해, 복수의 센서(1604)는 접촉면(1600)의 평면에서 접촉면(1600)에 평행한 정삼각형 배열(equilateral triangular arrangement)에서 서로에 관하여 위치지정될 수 있다. 채널(1700)은 정삼각형 배열의 중앙을 통과한다. 축(1702)은 정삼각형 배열의 중앙에 배치되어 있다. 복수의 센서(1604)의 각각은 정삼각형 배열의 코너(corner)에 배치되어 있다. 다른 삼각형 센서 배열도 또한 다른 예시적인 예에서 가능하다.
도 19에는 장소(601)에서 패널(208)의 표면(206)에 접촉하는 센서(1607)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 엔드 이펙터(302)는 화살표(1800)의 방향으로 이동하고 있다.
엔드 이펙터(302)는, 이 예시적인 예에서 표면(206) 상의 장소(601)에 관한 배향(1900)을 가진다. 배향(1900)은 도 15에 블록 형태로 나타낸 배향(1524)에 대한 구현의 일례일 수 있다.
도시된 바와 같이, 센서(1607)는 장소(601)에서 패널(208)의 표면(206)과의 접촉을 만들었다. 이 접촉에 응답하여, 센서(1607)는 화살표(1614)의 방향으로 이동하기 시작한다.
이 예에 도시된 예에서, 센서(1607)의 이동은 센서(1607)가 위치 데이터를 생성하도록 한다. 이 위치 데이터는, 도 20에 나타낸 바와 같은 엔드 이펙터(302)의 위치를 변경하기 위해 이동 시스템에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 이동 시스템은 엔드 이펙터(302)가 표면(206)에 더 근접해서 이동함에 따라 엔드 이펙터(302)의 배향(1900)을 도 20에 나타낸 바와 같은 배향(2000)으로 변경할 수 있다.
센서(1606) 및 센서(1608) 둘다 표면(206)과 접촉하고 있지 않기 때문에, 센서(1606) 및 센서(1608)는 이 예시적인 예에서는 위치 데이터를 생성할 수 없다. 이동 시스템은 압력 풋(408)이 제2 속도로 장소(135)에 가까워짐에 따라 센서(1606) 및 센서(1608)가 센서(1607)와 등가의 위치 데이터를 생성할 때까지 엔드 이펙터(120)를 다시 위치지정하도록 컨트롤러(320)에 의해 명령될 수 있다.
이제 도 20을 참조하면, 엔드 이펙터(302)의 위치를 조정하는 엔드 이펙터(302)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서는, 축(1702)은 표면(206) 상의 장소(601)에서 센서(1606)에 대한 접촉점(2001), 센서(1607)에 대한 접촉점(2003), 및 센서(1608)에 대한 접촉점(2005)에 의해 형성되는 평면에 실질적으로 법선방향으로 되어 있다.
엔드 이펙터(302)는 이제 배향(2000)을 가진다. 이 예시적인 예에서는, 배향(2000)은 소망하는 배향으로 될 수 있다. 이 예시적인 예에서는, 배향(2000)은 압력 풋(408)의 접촉면(1600)이 장소(601)에서 표면(206)에 실질적으로 법선방향으로 되어 있는 엔드 이펙터(302)에 대한 배향이다. 배향(2000)은 도 15에 블록 형태로 나타낸 소망하는 배향(1526)에 대한 구현의 일례일 수 있다.
엔드 이펙터(302)는 화살표(2002)의 방향으로 표면(206)을 향해 이동할 수 있다. 화살표(2002)의 방향으로의 이동은 여전히 제1 속도로 일어날 수 있다.
이 예시적인 예에서, 복수의 센서(1604) 모두는 대응하는 접촉점에서 표면(206)에 접촉할 수 있다. 복수의 센서(1604)의 각 센서는 화살표(1614)의 방향으로 이동할 수 있다. 복수의 센서(1604)가 이동함에 따라, 각 센서는 엔드 이펙터(302)의 배향에 대해 추가적인 조정을 행하기 위해 사용될 수 있는 위치 데이터를 생성한다.
다음으로, 도 21에는 장소(601)에서 패널(208)의 표면(206)에 접촉하기 전의 압력 풋(408)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 엔드 이펙터(302)는 화살표(2002)의 방향으로 이동하고 있다. 압력 풋(408)의 접촉면(1600)은 장소(601)에서 패널(208)의 표면(206)에 접촉할락 말락 한다.
이 도시된 예에서는, 이동 시스템은 컨트롤러(320)에 의해 전송된 신호에 응답하여 엔드 이펙터(302)의 속도를 저하시키고 있다. 엔드 이펙터(302)는 접촉면(1600)이 소망하는 방법으로 패널(208)의 표면(206)에 접촉할 때까지 화살표(2002)의 방향으로 계속 이동한다.
접촉 시, 로드 셀(1610)은 2개의 물체 사이의 접촉력을 측정한다. 접촉력이 클램프를 위한 소망하는 접촉력과 실질적으로 동일한 경우에는, 공구의 세트(308)는 상기의 도 6 내지 도 12를 참조하여 나타내고 설명한 바와 같이 장소(601)에서 표면(206)에 조작을 수행하는 것을 시작할 수 있다. 그렇지 않으면, 엔드 이펙터(302)는 소망하는 접촉력에 도달할 때까지 제2 속도로 표면(206) 상의 장소(601)를 향하여 더 이동될 수 있다.
이 예시적인 예에서, 복수의 센서(1604)는 수축 위치(2100)에 있어도 좋다. 수축 위치(2100)에서는, 복수의 센서(1604)가 압력 풋(408)으로부터 바깥쪽으로 확장될 필요가 없다. 수축 위치(2100)는 도 15에 블록 형태로 나타낸 복수의 센서(1514)를 위한 수축 위치(1530)에 대한 구현의 일례일 수 있다.
이제 도 22를 참조하면, 도 12에 나타낸 바와 같은 패널(208)에 설치된 패스너(1100)의 충만도를 검사하는 센서 시스템(400)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 압력 풋(408)의 접촉면(1600)은 장소(601)에서 표면(206)과 인터페이스(interface)되어 있다.
센서(1607)는 패스너(1100)에 접촉하도록 압력 풋(408)에서 도 17 내지 도 21에 나타낸 바와 같이 채널(1700)을 통해 중앙으로 확장될 수 있다. 센서(1608) 및 센서(1606)는 이 예시적인 예에서는 수축된 채로 되어 있다.
센서(1607)는 그 후 패스너(1100)를 측정할 수 있다. 이 측정값은 그 후 장소(601)에서 표면(206)과의 최초 접촉 시에 3개의 센서로부터 판독(reading)한 원래의 값과 비교될 수 있다. 원래의 3개의 접촉점(2001, 2003, 2005)은 현재의 판독이 3개의 센서의 중앙에 가까운 쪽에 있는 평면의 계산을 가능하게 한다. 그 후에, 패스너(1100)와 패스너(110) 주위의 장소(601)에서의 표면(206) 사이의 높이 차이가 결정될 수 있다.
도 23을 참조하면, 장소(601)에서 패널(208)의 표면(206)의 물체에 접근하는 엔드 이펙터(302)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 물체(2300)는 표면(206) 상에 존재할 수 있다.
이 예시적인 예에서 물체(2300)는 잔해(debris), 왕관을 쓴 패스너(crowned fastener) 또는 일부 다른 유형의 물체일 수 있다. 물체(2300)는 도 1에 블록 형태로 나타낸 물체(174)에 대한 물리적 구현의 일례일 수 있다.
압력 풋(408)은 물체(2300)와의 조우를 회피하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 압력 풋(408)과 물체(2300) 사이의 조우는 압력 풋(408)에 필요한 재작업에 기인할 수 있다. 또 다른 예에서는, 압력 풋(408)를 이용하여 물체(2300)에 바람직하지 않은 압력을 인가하는 것은 몇몇 방법으로 표면(206)을 손상시킬 수 있다.
이 예시적인 예에서는, 엔드 이펙터(302)는 장소(601)에서 표면(206)을 향해 화살표(2002)의 방향으로 이동한다. 복수의 센서(1604)는 압력 풋(408)이 물체(2300)와 접촉하기 전에 장소(601)에서 표면(206) 상의 물체(2300)의 위치(2304)뿐만 아니라 물체(2300)의 존재를 감지하기 위해 사용될 수 있다.
도 24에는 도 23에 나타낸 장소(601)에서 패널(208)의 표면(206) 상의 물체(2300)에 접촉하는 센서(1607)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 센서(1607)는 물체(2300)에 접촉하고 있고 화살표(1614)의 방향으로 이동하기 시작할 수 있다. 동시에, 센서(1607)는 물체(2300)의 존재를 나타내는 위치 데이터를 생성한다.
이동 시스템은 압력 풋(408)이 물체(2300)에 접촉하지 않도록 엔드 이펙터(302)의 이동을 정지하도록 구성될 수 있다. 물체(2300)는 표면(206)으로부터 제거될 수 있고, 엔드 이펙터(302)는 물체(2300) 또는 양쪽 모두와의 접촉을 회피하도록 다시 위치지정될 수 있다.
도 25를 참조하면, 패널(208)의 표면(206)에 접근하는 엔드 이펙터(302)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 표면(206) 의 부분(2500)은 표면(206)의 부분(2502)과 다른 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들어, 부분(2502) 및 부분(2500)은 표면(206) 상의 랩 조인트(lap joint)의 위치일 수 있다.
도시된 바와 같이, 복수의 센서(1604)가 압력 풋(408)의 접촉면(1600)을 넘어 확장되는 일없이, 위치 데이터는 압력 풋(408)에 의한 접촉 시에 생성된다. 그러나, 이 위치 데이터는 부정확할 수 있다. 압력 풋(408)의 접촉면(1600)의 부분(2504)은, 표면(206)의 부분(2500)에 압력 풋(408)의 노멀리티(normality, 정규성)에 대한 정확한 위치 데이터를 제공하는 대신, 먼저 부분(2502)에 접촉할 수 있다.
접촉면(1600)을 넘어 확장되는 복수의 센서(1604)의 사용은 정확한 위치 데이터가 소망하는 방법으로 엔드 이펙터(302)를 조정하는 것을 보장한다. 데이터는 이 구멍을 위한 정확한 위치에 관하여 생성됨으로써, 정확도를 향상시키고 엔드 이펙터(302)의 오정렬의 가능성을 감소시킨다.
다음에 도 26을 참조하면, 압력 풋(408) 및 센서 시스템(138)을 갖는 엔드 이펙터(302)의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도시된 예에서는, 센서 시스템(138)은 복수의 센서(2600)를 가지고 있어도 좋다.
복수의 센서(2600)는 도 16에 나타낸 바와 같은 복수의 센서(1604)를 대체하고 있다. 복수의 센서(2600)는 도 15에 블록 형태로 나타낸 복수의 센서(1514)에 대한 다른 물리적 구현의 일례일 수 있다.
이 예시적인 예에서, 복수의 센서(2600)는 압력 풋(408)의 채널(1700) 내에 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서(2600)는 채널(1700) 내에서 축(1702) 주위에 배열될 수 있다.
도시된 바와 같이, 복수의 센서(2600)는 압력 풋(408)으로부터 바깥쪽으로 확장될 필요가 없다. 대신에, 복수의 센서(2600)는 비접촉식 센서이어도 좋다.
이 예에서는, 복수의 센서(2600)는 엔드 이펙터(302)가 패널(208)의 표면(206)에 근접함에 따라 연속적으로 위치 데이터를 생성할 수 있다. 이와 같이, 엔드 이펙터(302)는 압력 풋(408)이 표면(206)에 접촉하기 전에 축(1702)이 표면(206)에 실질적으로 수직으로 되도록 다시 위치지정될 수 있다.
도 16 내지 도 26에서의 압력 풋(408) 및 센서 시스템(138)의 도면은 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방법에 물리적 또는 구조적 제한을 암시하는 것으로 되어 있지 않다. 도시된 것에 더하여 또는 그 대신에 다른 구성요소가 사용될 수 있다. 일부 구성요소는 선택사양(option)일 수 있다.
도 16 내지 도 26에 나타낸 다른 구성요소는 도 15에 블록 형태로 나타낸 구성요소가 물리적 구조로 어떻게 구현될 수 있는지를 나타내는 예시적인 예일 수 있다. 추가적으로, 도 16 내지 도 26의 구성요소의 일부는 도 16의 구성요소와 결합되거나, 도 16의 구성요소와 함께 사용되거나, 또는 둘의 조합으로 될 수 있다.
일례로서, 3개의 센서가 도 16 내지 도 25의 복수의 센서(1604)로 도시되어 있지만, 다른 수의 센서가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 2개의 센서, 4개의 센서, 6개의 센서, 10개의 센서 또는 다른 적당한 수의 센서가 복수의 센서(1604)에 존재할 수 있다.
또한, 복수의 센서(1604)에 대한 다른 구성이 구성(1704) 외에 사용될 수 있다. 일례로서, 복수의 센서(1604)는 채널(1700)의 직경을 따라 배열될 수 있다. 다른 예시적인 예에서는, 복수의 센서(1604)가 채널(1700)의 주변을 따라 배열될 수 있다.
또 다른 예시적인 예에서는, 복수의 센서(1604)가 위로부터 장소(601)에서 표면(206)에 접촉할 수 있다. 이 경우, 엔드 이펙터(302)는 패널(208) 위에 배향될 수 있고 표면(206)에서 장소(601)를 향해 아래쪽으로 이동한다. 또 다른 예시적인 예에서, 복수의 센서(1604)는 특정 구현에 따라 비스듬히, 또는 일부 다른 방법으로 측면으로부터 표면(206)에 접촉할 수 있다.
예시적인 실시예는 항공기를 위한 패널(208)에 관해서 설명되어 있지만, 예시적인 실시예는 다른 유형의 플랫폼에 적용될 수 있다. 플랫폼은, 예를 들어, 제한 없이, 모바일 플랫폼, 고정 플랫폼, 육상 구조체, 수생 기반 구조체 및 우주 기반 구조체일 수 있다.
보다 구체적으로는, 플랫폼은 수상함(surface ship), 탱크, 군 수송차(personnel carrier), 기차, 우주선, 우주 정거장, 인공위성, 잠수함, 자동차, 발전소, 교량, 댐, 주택, 제조 설비, 건물, 및 다른 적절한 플랫폼일 수 있다. 또한, 복수의 센서(1604)는 이러한 플랫폼의 각각 내의 다른 구조체에 관하여 위치 데이터를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
이제 도 27을 참조하면, 도 1로부터의 구조체(106)에 조작(111)을 수행하는 어셈블리 시스템(102)을 동작시키기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 특히, 도 27에 도시된 프로세스는 패널(112)에 패스너(104)를 설치하기 위해 구현될 수 있다. 다른 조작의 제어는, 어셈블리 시스템(102)의 컨트롤러(128)에 의해 수행될 수 있다.
프로세스는 모바일 플랫폼(118)을 이용하여 제1 장소(117)로부터 제2 장소(121)로 제조 환경(100)의 층(floor; 107)을 가로 질러 이동 플랫폼(122)을 반송함으로써 시작할 수 있다(조작 2700). 다음에, 프로세스는 구조체(106)의 표면(116) 아래에 이동 플랫폼(122)을 대략적으로 위치지정할 수 있다(조작 2702).
그 후, 프로세스는 이동 플랫폼(122)을 이용하여 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 엔드 이펙터(120)를 정확하게 위치지정한다(조작 2704). 엔드 이펙터(120)는 구조체(106)에 조작(111)을 수행하기 위해 공구의 세트(132)를 유지할 수 있다. 그 다음에, 프로세스는 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)를 이용하여 장소(135)에서 표면(116)에 조작(111)을 수행할 수 있고(조작 2706), 그 후 그 프로세스가 종료된다.
다음에 도 28을 참조하면, 도 1로부터의 구조체(106)의 패널(112)에 패스너(104)를 설치하기 위해 어셈블리 시스템(102)을 조작하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 프로세스는 모바일 플랫폼(118)이 제2 장소(121)에 도달한 후에 구현될 수 있다.
프로세스는, 제2 이동 시스템(124)을 이용하여 표면(116)을 향해 세로축(136)을 따라 이동 플랫폼(122)을 이동시킴으로써 시작할 수 있다(조작 2800). 프로세스는 이동 플랫폼(122)을 이용하여 장소(135)의 표면(116)에 수직으로 엔드 이펙터(120)를 위치지정할 수 있다(조작 2802). 일부 예시적인 실시예에서는, 상기에서 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 엔드 이펙터(120)는 장소(135)에 수직으로 위치지정되어 있지 않다.
조작 2802에서, 센서 시스템(138)은 엔드 이펙터(120)의 위치(148)를 식별하여 그 위치를 엔드 이펙터(120)에 대한 소망하는 위치(130)와 비교할 수 있다. 그 후, 엔드 이펙터(120)는 이동 플랫폼(122)의 구성요소의 조합을 이용하여 이동될 수 있다.
다음에, 프로세스는 장소(135)에서 표면(116)에 접촉하도록 세로축(136)을 따라 엔드 이펙터(120)를 이동시킬 수 있다(조작 2804). 프로세스는 엔드 이펙터(120) 상의 압력 풋(151)과 표면(116) 사이의 접촉력(153)을 식별한다(조작 2806).
이 예시적인 예에서는, 접촉력(153)은 로드셀 또는 다른 로드 감지 장치를 이용하여 식별될 수 있다. 접촉력(153)은 엔드 이펙터(120)와 표면(116) 사이의 바람직하지 않은 조우를 줄이기 위해, 소망하는 접촉력(153)에 도달했는지 여부를 판단하기 위해 또는 양쪽 모두를 위해 식별될 수 있다.
판단은 소망하는 접촉력(153)에 도달했는지 여부에 관해 행해질 수 있다(조작 2808). 소망하는 접촉력(153)은 패널(112)과 그 하부 구조체에 조임력(clamping force)을 제공한다. 어떤 경우에는 조임력이 필요치 않게 된다.
컨트롤러(128)는 로드셀에 의해 식별된 접촉력(153)을 미리 정해진 접촉력과 비교할 수 있다. 소망하는 접촉력(153)에 도달한 경우, 프로세스는 공구의 세트(132) 내의 천공 시스템(140)을 이용하여 패널(112)의 표면(116)에 구멍(134)을 천공한다(조작 2810).
그 후, 프로세스는 공구의 세트(132) 내의 검사 시스템(142)을 이용하여 구멍(134)의 깊이(155) 또는 직경(158) 중 적어도 하나를 검사할 수 있다(조작 2812). 예를 들어, 구멍 프로브(160)는 구멍(134)을 검사하기 위해 구멍(134)에 삽입될 수 있다. 다른 예시적인 예에서, 검사 시스템(142)은 카운터싱크 깊이, 카운터싱크 각도, 장소(135)로의 카운터싱크 노멀리티, 장소(135)로의 구멍(134)의 노멀리티, 카운터싱크 직경, 그립 길이 또는 구멍(134)에 대한 몇몇 다른 파라미터도 검사할 수 있다.
그 후, 프로세스는 공구의 세트(132) 내의 패스너 설치기(144)를 이용하여 구멍(134)에 패스너(104)를 삽입할 수 있다(조작 2814). 조작 2814에서, 패스너 관리 시스템(127)은 패스너(104)에 밀봉제(sealant; 164)를 도포하고, 삽입을 위해 패스너(104)에 패스너 설치기(144)를 공급함으로써 패스너 설치기(144)를 지원할 수 있다. 프로세스는 패스너(104)를 검사할 수 있고(조작 2816), 그 후 그 프로세스가 종료된다.
조작 2808로 리턴하면, 소망하는 접촉력(153)이 표면(116)과 엔드 이펙터(120) 사이에 도달하지 않은 경우에는, 프로세스는 상술한 바와 같이 조작 2804로 리턴한다. 이 예시적인 예에서는, 공구의 세트(132)가 이러한 조작을 수행함에 따라 공구의 세트(132)는 구멍(134)에 관하여 각 공구를 위치지정하기 위해 엔드 이펙터(120)의 셔틀 테이블(146)에서 추적 시스템(147)을 따라 이동될 수 있다. 추가적인 조정이 필요한 경우에는, 제2 이동 시스템(124) 및 이동 플랫폼(122) 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 더욱이, 공구 관리 시스템(126)은 필요에 따라 공구의 세트(132)의 공구를 교환할 수 있다.
이제 도 29를 참조하면, 도 1로부터의 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120)를 포지셔닝하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 29에 도시된 프로세스는 도 15에 나타낸 바와 같은 복수의 센서(1514)를 갖는 센서 시스템(138)을 이용하여 구현될 수 있다. 다른 조작의 제어는 도 1에 나타낸 어셈블리 시스템(102)의 컨트롤러(128)에 의해 수행될 수 있다.
프로세스는 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 센서 시스템(138)의 복수의 센서(1514)의 위치(1517)에 대한 위치 데이터(1516)를 생성함으로써 시작할 수 있다(조작 2900). 위치 데이터(1516)는 복수의 센서(1514) 중 적어도 하나가 표면(116)에 접촉하기 전에, 접촉 중에, 또는 접촉한 후에 생성될 수 있다.
그 후, 프로세스는 복수의 센서(1514)에 의해 생성된 위치 데이터(1516)에 기초해서 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120)의 위치(148)를 변경할 수 있고(조작 2902), 그 후 그 프로세스가 종료된다. 예를 들어, 이동 시스템(1520)은 압력 풋(151)이 실질적으로 구조체(106)의 표면(116)에 평행으로 되도록 엔드 이펙터(120)의 배향(1524)을 소망하는 배향(1526)으로 변경할 수 있다.
도 30에는 도 1의 조작(111)을 수행하기 위해 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120)를 포지셔닝하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 30에 도시된 프로세스는 도 15에 나타낸 바와 같은 복수의 센서(1514)를 갖는 센서 시스템(138)을 이용하여 구현될 수 있다. 다른 조작은 도 1에 나타낸 어셈블리 시스템(102)의 컨트롤러(128)에 의해 제어될 수 있다.
프로세스는 구조체(106)의 표면(116)을 향해 엔드 이펙터(120)를 제1 속도(1522)로 이동시킴으로써 시작할 수 있다(조작 3000). 그 후, 프로세스는 구조체(106)의 표면(116)을 복수의 센서(1514) 중 적어도 하나와 접촉시킬 수 있다(조작 3002).
다음에, 위치 데이터(1516)는 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 복수의 센서(1514)의 위치(148)에 대해 생성될 수 있다(조작 3004). 엔드 이펙터(120)의 위치(148)는 복수의 센서(1514)로부터의 위치 데이터(1516)에 기초해서 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 변경될 수 있다(조작 3006). 장소(135)에서 표면(116)에 관한 엔드 이펙터(120)의 위치(148)는 엔드 이펙터(120)가 제1 속도(1522), 제2 속도(1523) 또는 양쪽 모두에서 표면(116)을 향해 이동하는 동안에 변경될 수 있다.
그 후, 엔드 이펙터(120)는 소망하는 접촉력(1506)으로 구조체(106)의 표면(116)을 압력 풋(151)과 접촉시키기 위해 제1 속도(1522)보다 느린 제2 속도(1523)로 구조체(106)의 표면(116)을 향해 이동될 수 있다(조작 3008).
프로세스는 그 후에 구조체(106)에 조작(111)을 수행하고(조작 3010), 그 후 그 프로세스가 종료된다. 특히, 패스너(104)는 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)를 이용하여 구조체(106)의 표면(116) 위에 설치될 수 있다.
다음에 도 31을 참조하면, 도 1로부터의 구조체(106)를 클램프하기 위해 구조체(106)에 소망하는 접촉력(1506)을 인가하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 31에 도시된 프로세스는 도 15에 나타낸 바와 같은 로드 셀(1508)을 이용하여 구현될 수 있다. 도 1에 나타낸 어셈블리 시스템(102)의 컨트롤러(128)는 다른 동작을 제어할 수 있다.
프로세스는 구조체(106)의 표면(116)을 향해 엔드 이펙터(120)를 이동시킴으로써 시작할 수 있다(조작 3100). 다음에, 프로세스는 구조체(106)의 표면(116)을 엔드 이펙터(120) 상의 압력 풋(151)의 접촉면(1600)과 접촉시킬 수 있다(조작 3102).
그 후, 프로세스는 로드 셀(1508)을 이용하여 압력 풋(151)의 표면(1600)과 구조체(106)의 표면(116) 사이의 접촉력(153)을 식별할 수 있다(조작 3104). 프로세스는 그 후에 접촉력(153)이 실질적으로 선택된 허용 오차 내의 소망하는 접촉력(1506)에 대응하는지 여부를 판단할 수 있다(조작 3106).
접촉력(153)이 소망하는 접촉력(1506)에 대응하는 경우, 프로세스는 종료된다. 그렇지 않으면, 프로세스는 로드 셀(1508)에 의해 식별된 접촉력(153)에 기초해서 엔드 이펙터(120)의 속도 또는 엔드 이펙터(120)에 의해 이동되는 거리(1512) 중 적어도 하나를 수정한다(조작 3108).
도 32에는 도 1의 센서 시스템(138)을 이용하여 구조체(106)의 표면(116) 상의 물체(174)를 검출하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 32에 도시된 프로세스는 도 15에 나타낸 바와 같은 복수의 센서(1514)를 갖는 센서 시스템(138)을 이용하여 구현될 수 있다. 다른 동작은 도 1에 나타낸 어셈블리 시스템(102)의 컨트롤러(128)를 이용하여 제어될 수 있다.
프로세스는 복수의 센서(1514)를 이용하여 물체(174)가 구조체(106)의 표면(116) 상에 존재하는지 여부를 식별함으로써 시작할 수 있다(조작 3200). 다음에, 물체(174)와의 조우가 바람직한지 여부에 관한 판단이 행해질 수 있다(조작 3202).
물체(174)와의 조우가 바람직하지 않은 경우에는, 압력 풋(151)이 물체(174)에 도달하기 전에 엔드 이펙터(120)를 정지시키기 위한 신호(1538)가 생성될 수 있고(조작 3204), 그 후 그 프로세스가 종료된다. 예를 들어, 신호(1538)는 표면(116)에서 잔해가 도달하기 전에 엔드 이펙터(120)를 정지시키기 위해 생성될 수 있다.
물체(174)와의 조우가 바람직한 경우에는, 엔드 이펙터(120)가 표면(116)에서 물체(174)를 향해 이동하는 것을 계속할 수 있다(조작 3206). 프로세스는 물체(174)에 관하여 복수의 센서(1514)의 위치(1517)에 대한 위치 데이터(1516)를 생성할 수 있고(조작 3208), 그 후 그 프로세스가 종료된다.
예를 들어, 물체(174)는 구조체(106) 내에 설치된 패스너(104)일 수 있다. 복수의 센서(1514)는 이 예시적인 예에서 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 패스너(104)에 대한 충만도(171)를 판단하기 위해 위치 데이터(1516)를 생성할 수 있다.
다른 도시된 실시예에 있어서의 플로우차트 및 블록 다이어그램은 예시적인 실시예에서의 장치 및 방법의 일부 가능한 구현의 아키텍처, 기능 및 동작을 나타낸다. 이 점에서, 플로우차트 또는 블록 다이어그램의 각 블록은 모듈, 세그먼트, 기능, 또는 동작이나 단계의 일부 또는 그 조합 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
예시적인 실시예의 일부 변형 구현에서는, 블록에서 언급된 기능 또는 기능들은 도면에 언급된 순서를 벗어나서 발생할 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우에는, 연속하여 나타낸 두 개의 블록은 실질적으로 동시에 수행될 수 있거나, 또는 그 블록들은 때때로 내포된 기능에 따라 역순으로 수행될 수 있다. 또한, 플로우차트 또는 블록 다이어그램에 도시된 블록에 더하여 다른 블록들이 추가될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는, 도 33에 나타낸 바와 같은 항공기 제조 및 서비스 방법(3300) 및 도 34에 나타낸 바와 같은 항공기(3400)의 맥락(context)에서 설명될 수 있다. 먼저 도 33를 참조하면, 항공기 제조 및 서비스 방법의 블록 다이어그램의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 예비 제조(pre-production) 중에, 항공기 제조 및 서비스 방법(3300)은 도 34의 항공기(3400)의 사양 및 설계(3302) 및 재료 조달(3304)을 포함할 수 있다.
제조 중에, 도 34의 항공기(3400)의 구성요소와 서브어셈블리 제조(3306) 및 시스템 통합(3308)이 일어난다. 그 후, 도 34의 항공기(3400)는 서비스 중(in service; 3312)에 위치되도록 하기 위해 인증 및 배달(3310)을 통과할 수 있다. 고객에 의한 서비스 중(3312)에 있는 동안에는, 도 34의 항공기(3400)는 수정, 재구성, 개조 및 다른 유지보수 또는 서비스를 포함할 수 있는 정기적인 유지보수 및 서비스(3314)를 하기로 예정되어 있다.
항공기 제조 및 서비스 방법(3300)의 각 프로세스는, 시스템 통합 업체(system integrator), 타사 공급 업체(third party: 제3자), 오퍼레이터(operator), 또는 그 조합에 의해 수행되거나 실시될 수 있다. 이러한 예에서, 오퍼레이터는 고객이어도 좋다. 이 설명을 위해, 시스템 통합 업체는 제한 없이 임의의 수의 항공기 제조 업체 및 주요 시스템 하청 업체를 포함할 수 있고; 타사 공급 업체(제3자)는 제한 없이 임의의 수의 판매 업체, 하청 업체, 공급 업체를 포함할 수 있으며; 오퍼레이터는 항공사, 리스 회사, 군사 단체(군대), 서비스 조직 등일 수 있다.
이제 도 34를 참조하면, 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 항공기의 블록 다이어그램의 도면이 도시되어 있다. 이 예에서는, 항공기(3400)는 도 33의 항공기 제조 및 서비스 방법(3300)에 의해 제조되고, 다수의 시스템(3404)을 가진 기체(airframe; 3402) 및 내부(interior; 3406)를 포함할 수 있다. 시스템(3404)의 예는, 추진 시스템(3408), 전기 시스템(3410), 유압 시스템(3412) 및 환경 시스템(3414)의 하나 이상을 포함한다. 임의의 수의 다른 시스템이 포함될 수도 있다. 항공 우주 예가 나타내어져 있지만, 다른 예시적인 실시예가 자동차 산업과 같은 다른 산업 분야에 적용될 수도 있다.
여기에서 구현된 장치 및 방법은, 도 33에서 항공기 제조 및 서비스 방법(3300)의 단계 중 적어도 하나 동안에 적용될 수 있다. 특히, 도 1로부터의 어셈블리 시스템(102)은 항공기 제조 및 서비스 방법(3300)의 각종 단계 동안에 사용될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 어셈블리 시스템(102)은 구성요소 및 서브어셈블리 제조(3306) 중에 항공기(3400)의 하부 패널에서 조작(111)을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로는, 구성요소 및 서브어셈블리 제조(3306) 중에, 센서 시스템(138)은 조작(111)이 소망하는 방법으로 수행될 수 있도록 항공기(3400)의 표면에 관하여 압력 풋(151)을 위치지정하기 위해 사용될 수 있다.
다른 예시적인 예에서는, 어셈블리 시스템(102)은 항공기 제조 및 서비스 방법(3300)의 정기적인 유지보수 및 서비스(3314) 또는 몇몇 다른 단계 중에 항공기(3400)에서의 검사 조작을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우에, 센서 시스템(138)은 검사 동작을 수행하기 전에 항공기(3400)의 표면에 관하여 압력 풋(151)을 위치지정할 수 있다.
하나의 예시적인 예에서는, 도 33의 구성요소 및 서브어셈블리 제조(3306)에서 생산되는 구성요소 또는 서브어셈블리는 항공기(3400)가 도 33의 서비스 중(3312)에 있는 동안 생산되는 구성요소 또는 서브어셈블리와 유사한 방법으로 제작되거나 제조될 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 장치 실시예, 방법 실시예 또는 그 조합이 도 33의 구성요소 및 서브어셈블리 제조(3306) 및 시스템 통합(3308) 등과 같은 생산 단계 중에 사용될 수 있다. 하나 이상의 장치 실시예, 방법 실시예 또는 그 조합은 항공기(3400)가 도 33의 서비스 중(3312)에 있거나 유지보수 및 서비스(3314) 중이거나, 또는 그 조합으로 되어 있는 동안 사용될 수 있다. 다수의 다른 예시적인 실시예의 이용은 실질적으로 어셈블리를 더 신속히 처리하거나, 항공기(3400)의 비용을 낮추거나, 또는 양쪽 둘다를 얻을 수 있다.
따라서, 예시적인 실시예는 구조체(106)에 조작(111)을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 특히, 조작(111)은 패스너(104)를 설치하는 것을 포함할 수 있다. 구조체(106)는 이 예시적인 예에서 항공기(110)를 위한 날개(114)의 패널(112)의 형태를 취할 수 있다. 어셈블리 시스템(102)은, 모바일 플랫폼(118), 모바일 플랫폼(118)과 관련된 제1 이동 시스템(119), 엔드 이펙터(120) 및 이동 플랫폼(122)을 구비할 수 있다. 제1 이동 시스템(119)은 구조체(106)의 패널(112)에 관하여 소망하는 위치(130)로 이동 플랫폼(118)을 이동시키도록 구성될 수 있다. 엔드 이펙터(120)는 공구의 세트(132)를 유지하고 공구의 세트(132)를 이용하여 패널(112)에 패스너(104)를 설치하도록 구성될 수 있다. 이동 플랫폼(122)은 패스너(104)를 설치하기 위해 패널(112)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)를 위치지정하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예는 또한 구조체(106)에 관하여 엔드 이펙터(120)를 포지셔닝하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 이 장치는, 엔드 이펙터(120), 엔드 이펙터(120)에 연결된 압력 풋(151) 및 센서 시스템(138)을 구비할 수 있다. 엔드 이펙터(120)는 구조체(106)에 조작을 수행하도록 구성될 수 있다. 압력 풋(151)은 장소(135)에서 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 센서 시스템(138)은 압력 풋(151)으로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가질 수 있다. 복수의 센서는 구조체(106)의 표면(116) 상의 장소(135)에 관하여 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터를 생성하도록 구성될 수 있다.
어셈블리 시스템(102)의 이용에 의해, 조작은 휴먼 오퍼레이터에 의한 수동 천공을 필요로 하지 않고 패널(112)에 수행될 수 있다. 예시적인 실시예는, 인간 개입 없이 패널(112) 아래로 네비케이팅할 수 있는 자율적인 자체 전원 공급 시스템을 제공한다. 이와 같이, 패널(112)에 조작을 수행하는 것은 몇몇의 현재 사용되는 시스템보다 더 효율적으로 그리고 짧은 시간에 행해질 수 있다. 그 결과, 항공기(3400)를 제조하는 데 필요한 시간, 비용 또는 시간과 비용 모두를 저감할 수 있다.
예시적인 실시예는 또한 정렬 및 포지셔닝 정확도를 갖는 어셈블리 시스템을 제공한다. 일단 패널(112) 아래에서는, 공구의 세트(132)를 갖는 엔드 이펙터(120)는 표면(116)에 수직한 소망하는 위치(130)로 공구의 세트(132)를 이동시키기 위해 7개의 자유도로 이동시킬 수 있다. 센서 시스템(138)은 연속적으로 엔드 이펙터(120)의 위치를 모니터링할 수 있다. 그 결과, 표면(116)에 천공된 구멍의 일관성(consistency)과 정렬(alignment)을 증가시키는 표면(116)의 노멀리티(normality, 정규성)가 달성될 수 있다.
게다가, 센서 시스템(138), 검사 시스템(142) 또는 양쪽 모두가 어셈블리 시스템(102)의 성능을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 센서 시스템(138)은 패널(112)에 설치된 패스너의 충만도를 측정할 수 있다. 후속의 설치는 패스너를 더 정확하게 설치하기 위해 이 정보에 기초해서 수정될 수 있다. 다른 예로서, 검사 시스템(142)은 패널(112)에 천공된 구멍 사이의 일관성을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 그 결과, 날개(114)에 대한 제조 시간을 더 단축시키는 더 적은 재작업이 필요하게 될 수 있다.
예시적인 실시예는 또한 조작이 제조 환경(100)에서 고정된 건조물 구조체를 필요로 하지 않고 패널(112)에서 수행되도록 한다. 대신에, 어셈블리 시스템(102)은 접개들이 휠(131)을 이용하여 제조 환경(100)에 대해 이동한다. 이와 같이, 제조 환경(100)은 필요에 따라 재구성될 수 있다. 게다가, 더 적은 단계가 제조 환경(100)을 셋업하기 위해 필요로 될 수 있다. 구체적인 작업 및 건축물 건설은 고정된 건축물 구조체가 사용되지 않는 경우에 감소되거나 또는 제거될 수 있다. 따라서, 비용 절감을 실현할 수 있다.
더욱이, 구조체(106)를 그 하부 구조와 클램프하기 위해, 압력 풋(151)으로의 손상의 위험을 줄이기 위해, 또는 그 조합을 위해, 압력 풋(151)이 소망하는 접촉력(1506)으로 표면(116)에 접촉하도록, 압력 풋(151)이 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하기 전에 복수의 센서(1514)가 엔드 이펙터(120)의 위치(148)을 변경하기 위해 사용될 수 있다. 이와 같이, 더 적은 재작업이 표면(116)에 필요로 될 수 있다. 게다가, 압력 풋(151) 및 엔드 이펙터(120)의 다른 구성요소의 수명(life)이 증가될 수 있다. 그 결과, 구조체(106)를 제조하는 데 사용되는 장비의 유지 보수 비용을 저감하면서 구조체(106)의 생산 속도를 증가시킬 수 있다.
예시적인 실시예의 이용에 의해, 엔드 이펙터(120)가 표면(116)에 접근하는 속도(1510)가 증가될 수 있다. 복수의 센서(1514)가 압력 풋(151)에 앞서서 표면(116)에 접촉하기 때문에, 복수의 센서(1514)는 엔드 이펙터(120)가 위치를 변경하고 표면(116)을 향해 증가된 속도(1510)로 계속 이동되도록 한다. 압력 풋(151)과 표면(116) 사이의 바람직하지 않은 조우를 회피하기 위해 그 전체적인 접근을 통해 천천히 이동하는 대신에, 엔드 이펙터(120)를 빠르게 이동시키고 압력 풋(151)의 접촉면(1600)이 구조체(106)의 표면(116)에 터치하기 직전에 속도를 줄일 수 있다. 이러한 속도(1510)의 증가는 엔드 이펙터(120) 상의 공구의 세트(132)를 이용하여 조작을 수행할 때 더 빠른 사이클 시간으로 이어질 수 있다. 그 결과, 구조체(106)에 대한 생산 속도가 증가될 수 있다.
예시적인 실시예는 또한 엔드 이펙터(120)가 표면(116)을 향해 이동함에 따라 더 정확한 위치 데이터(1516)을 제공한다. 복수의 센서(1514)는 구조체(106)의 표면(116)으로부터 돌출하는 물체(174)의 존재를 식별하고 물체(174)와의 바람직하지 않은 조우, 부정확한 위치 데이터(1516) 또는 양쪽 모두를 회피하기 위해 사용될 수 있다.
게다가, 복수의 센서(1514)는 더 정확한 위치 데이터(1516)가 장소(135)에 대해 생성되도록 구멍(134)를 위한 소망하는 장소(135) 주위에 위치지정될 수 있다. 더 정확한 위치 데이터(1516)에 의해, 공구의 세트(132)를 이용하여 조작을 수행할 때의 일관성 및 재현성이 증가될 수 있다. 그 결과, 더 적은 재작업이 수행될 수 있고, 구조체(106)를 제조하는 비용이 절감될 수 있다.
다른 예시적인 실시예의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제시되었고, 개시된 형태의 실시예를 누락없이 또는 개시된 형태의 실시예에 한정하도록 의도된 것은 아니다. 많은 변형 및 변경이 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하게 될 것이다. 더욱이, 다른 예시적인 실시예가 그 밖의 예시적인 실시예와 비교하여 다른 특징을 제공할 수 있다. 실시예의 원리, 실용적인 응용을 가장 잘 설명하기 위해, 그리고 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 다른 사람들이 생각되는 특별한 이용에 적합한 각종 변형을 수반하는 각종 실시예에 대해 본 발명을 이해하는 것을 가능하게 하기 위해, 선택된 실시예 또는 실시예들이 선택되고 설명된다.
따라서, 요약하면, 본 발명의 제1 측면에 의하면,
A1. 구조체에 조작을 수행하도록 구성된 엔드 이펙터; 및 이 엔드 이펙터로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가진 센서 시스템을 구비한 장치가 제공된다.
A2. 또한, 엔드 이펙터에 연결되어 구조체의 표면에 접촉하도록 구성된 압력 풋을 더 구비하는 단락(paragraph) A1의 장치가 제공된다.
A3. 또한, 복수의 센서가 구조체의 표면에 관하여 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터를 생성하도록 구성되는 단락 A2의 장치가 제공된다.
A4. 또한, 복수의 센서가 압력 풋의 중앙에 배치되어 있으며, 압력 풋의 접촉면에 실질적으로 수직으로 바깥쪽으로 확장되는 단락 A2의 장치가 제공된다.
A5. 또한, 복수의 센서가 정삼각형 배열를 갖는 단락 A2의 장치가 제공된다.
A6. 또한, 복수의 센서의 각각이 정삼각형 배열의 코너에 배치되어 있고, 채널이 정삼각형 배열의 중심을 통과하는 단락 A5의 장치가 제공된다.
A7. 또한, 압력 풋이 구조체의 표면에 접촉하기 전에 복수의 센서가 구조체의 표면에 접촉하도록 구성되는 단락 A2의 장치가 제공된다.
A8. 또한, 복수의 센서가 압력 풋의 중앙에 배치된 채널로부터 바깥쪽으로 확장되는 단락 A2의 장치가 제공된다.
A9. 또한, 압력 풋과 관련되고, 압력 풋과 구조체의 표면 사이의 접촉력을 식별하도록 구성된 로드셀을 더 구비하는 단락 A2의 장치가 제공된다.
A10. 또한, 엔드 이펙터가 로드 셀에 의해 식별된 접촉력에 기초해서 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터의 속도 또는 엔드 이펙터에 의해 이동되는 거리 중 적어도 하나가 수정되는 단락 A9의 장치가 제공된다.
A11. 또한, 센서 시스템은 물체가 구조체의 표면에 존재하는지 여부를 식별하고 압력 풋이 물체에 도달하기 전에 엔드 이펙터를 정지시키도록 구성된 신호를 생성하도록 구성되는 단락 A2의 장치가 제공된다.
A12. 또한, 복수의 센서로부터의 위치 데이터에 기초해서 구조체의 표면에 관하여 엔드 이펙터의 위치를 변경하도록 구성된 이동 시스템을 더 구비하는 단락 A1의 장치가 제공된다.
A13. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면에 더 접근하여 이동함에 따라 이동 시스템이 동적으로 엔드 이펙터의 위치를 변경하도록 구성되는 단락 A12의 장치가 제공된다.
A14. 또한, 이동 시스템은 복수의 센서로부터의 위치 데이터에 기초해서 구조체의 표면과 접촉하기 전에 엔드 이펙터의 배향을 소망하는 배향으로 변경하도록 구성되는 단락 A12의 장치가 제공된다.
A15. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터의 배향이 변경되는 단락 A14의 장치가 제공된다.
A16. 또한, 엔드 이펙터가 소망하는 배향에 있을 때, 압력 풋의 접촉면이 실질적으로 구조체의 표면에 평행으로 되는 단락 A14의 장치가 제공된다.
A17. 또한, 이동 시스템이 제1 속도로 엔드 이펙터를 이동시키고, 압력 풋이 복수의 센서로부터의 위치 데이터에 기초해서 구조체의 표면에 접촉하기 전에 제1 속도를 제2 속도로 낮추는 단락 A14의 장치가 제공된다.
A18. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터의 속도가 동적으로 제1 속도로부터 제2 속도로 변경되는 단락 A17의 장치가 제공된다.
A19. 또한, 복수의 센서와 관련되고, 구조체의 표면에 접촉하는 복수의 센서에 응답하여 복수의 센서를 확장 위치와 수축 위치 사이에서 이동시키도록 구성된 바이어싱 시스템을 더 구비하는 단락 A1의 장치가 제공된다.
A20. 또한, 구조체가 날개, 동체, 보조 날개, 플랩, 슬랫, 스포일러, 안정판, 도어, 하우징 및 엔진실(nacelle) 중 하나로부터 선택되는 단락 A1의 장치가 제공된다.
A21. 또한, 복수의 센서의 센서가 선형 가변 차동 변압기, 용량성 변환기, 접촉 인코더, 정전용량형 변위 센서, 와전류 센서, 초음파 센서, 레이저, 복수 축 변위 변환기 중 하나로부터 선택되는 단락 A1의 장치가 제공된다.
A22. 또한, 센서 시스템이 구조체의 표면에 천공된 구멍에 삽입되는 패스너의 충만도를 측정하도록 구성되는 단락 A1의 장치가 제공된다.
A23. 또한, 엔드 이펙터가 천공 시스템, 검사 시스템, 패스너 설치기, 밀봉제 어플리케이터, 분무기 또는 세척 시스템 중 적어도 하나를 구비하는 공구의 세트를 유지하도록 구성되는 단락 A1의 장치가 제공된다.
A24. 또한, 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서에 위치지정되어 적어도 하나의 센서가 실질적으로 구조체의 표면을 스크래칭하는 것을 방지하도록 구성된 다수의 보호 소자를 더 구비하는 단락 A1의 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
B1. 구조체에 관하여 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위한 방법으로서, 구조체의 표면에 관하여 센서 시스템의 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터를 생성하는 단계; 및 복수의 센서에 의해 생성된 위치 데이터에 기초해서 구조체의 표면에 관하여 엔드 이펙터의 위치를 변경하는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.
B2. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터의 위치를 변경하는 단계를 더 구비하는 단락 B1의 방법이 제공된다.
B3. 또한, 복수의 센서가 엔드 이펙터와 관련된 압력 풋으로부터 바깥쪽으로 확장되는 단락 B1의 방법이 제공된다.
B4. 또한, 복수의 센서가 압력 풋의 중앙에 배치되어 있으며, 압력 풋의 접촉면에 실질적으로 수직으로 바깥쪽으로 확장되는 단락 B3의 방법이 제공된다.
B5. 또한, 복수의 센서가 정삼각형 배열을 갖는 단락 B4의 방법이 제공된다.
B6. 또한, 복수의 센서의 각각이 정삼각형 배열의 코너에 배치되어 있고, 채널이 정삼각형 배열의 중심을 통과하는 단락 B5의 방법이 제공된다.
B7. 또한, 복수의 센서가 구조체의 표면에 관하여 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터를 생성하도록 구성되는 단락 B4 방법이 제공된다.
B8. 또한, 복수의 센서로부터의 위치 데이터에 기초해서 구조체의 표면과 접촉하기 전에 엔드 이펙터의 배향을 소망하는 배향으로 변경하는 단계를 더 구비하되, 엔드 이펙터가 소망하는 배향에 있을 때 압력 풋의 접촉면이 구조체의 표면에 실질적으로 법선방향으로 되는 단락 B4의 방법이 제공된다.
B9. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터의 방향을 변경하는 단계를 더 구비하는 단락 B8의 방법이 제공된다.
B10. 또한, 이동 시스템을 이용하여 제1 속도로 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 및 엔드 이펙터가 제1 속도로 이동함에 따라 표면을 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서와 접촉시키는 단계를 더 구비하는 단락 B8의 방법이 제공된다.
B11. 또한, 복수의 센서로부터의 위치 데이터에 기초해서 압력 풋이 구조체의 표면에 접촉하기 전에 제1 속도를 제2 속도로 낮추는 단계를 더 구비하는 단락 B10의 방법이 제공된다.
B12. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 제1 속도를 제2 속도로 낮추는 단계를 더 구비하는 단락 B11의 방법이 제공된다.
B13. 또한, 구조체의 표면을 복수의 센서와 접촉시키는 단계; 및 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 압력 풋의 하우징 내의 확장 위치와 수축 위치 사이에서 복수의 센서를 이동시키는 단계를 더 구비하는 단락 B3의 방법이 제공된다.
B14. 또한, 압력 풋의 중앙에 배치된 채널로부터 바깥쪽으로 복수의 센서를 바이어싱하는 단계를 더 구비하는 단락 B3의 방법이 제공된다.
B15. 또한, 소망하는 접촉력으로 압력 풋을 이용하여 구조체의 표면에 접촉시키는 단계; 및 엔드 이펙터와 관련된 공구의 세트를 이용하여 구조체의 표면에 조작을 수행하는 단계를 더 구비하는 단락 B3의 방법이 제공된다.
B16. 또한, 조작을 수행하기 위해 엔드 이펙터와 관련된 셔틀 테이블의 추적 시스템을 이용하여 구조체의 표면에 관하여 공구의 세트를 이동시키는 단계를 더 구비하는 단락 B15의 방법이 제공된다.
B17. 또한, 압력 풋과 관련된 로드셀을 이용하여 압력 풋과 구조체의 표면 사이의 접촉력을 식별하는 단계; 및 식별된 접촉력에 기초해서 엔드 이펙터의 속도 또는 엔드 이펙터에 의해 이동되는 거리 중 적어도 하나를 수정하는 단계를 더 구비하는 단락 B3의 방법이 제공된다.
B18. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터의 속도 또는 엔드 이펙터에 의해 이동되는 거리 중 적어도 하나를 수정하는 단계를 더 구비하는 단락 B17의 방법이 제공된다.
B19. 또한, 복수의 센서 중 하나의 센서를 이용하여 구조체의 표면으로부터 돌출하는 물체가 구조체의 표면에 존재하는지 여부를 식별하는 단계; 및 압력 풋이 물체에 도달하기 전에 엔드 이펙터를 정지시키도록 구성된 신호를 생성하는 단계를 더 구비하는 단락 B3의 방법이 제공된다.
B20. 또한, 구조체의 표면에 천공되는 구멍을 위해 소망하는 장소에 관하여 복수의 센서를 포지셔닝하는 단계를 더 구비하는 단락 B1의 방법이 제공된다.
B21. 또한, 센서 시스템을 이용하여 구조체의 표면에 천공된 구멍에 삽입되는 패스너의 충만도를 검사하는 단계를 더 구비하는 단락 B1의 방법이 제공된다.
B22. 또한, 패스너의 충만도에 기초해서 엔드 이펙터의 조작을 수정하는 단계를 더 구비하는 단락 B21의 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
C1. 구조체의 표면 상의 장소에 관하여 소망하는 위치로 이동하도록 구성된 모바일 플랫폼; 모바일 플랫폼과 관련되어 장소에서 구조체의 표면에 조작을 수행하도록 구성된 엔드 이펙터; 엔드 이펙터에 연결되어 장소에서 구조체의 표면에 접촉하도록 구성된 압력 풋; 및 압력 풋으로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가진 센서 시스템을 구비하되, 상기 복수의 센서가 구조체의 표면 상의 장소에 관하여 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터를 생성하도록 구성되는 어셈블리 시스템이 제공된다.
C2. 또한, 복수의 센서로부터 생성된 위치 데이터에 기초해서 장소에서 구조체의 표면과 접촉하기 전에 엔드 이펙터의 배향을 소망하는 배향으로 변경하도록 구성된 이동 플랫폼을 더 구비하는 단락 C1의 어셈블리 시스템이 제공된다.
C3. 또한, 이동 플랫폼은, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 위치, 배향, 속도, 엔드 이펙터에 의해 이동되는 거리 중 적어도 하나를 변경하도록 구성되는 단락 C2의 어셈블리 시스템이 제공된다.
C4. 또한, 이동 플랫폼은, 제1 속도로 엔드 이펙터를 이동시키고, 복수의 센서로부터 생성된 위치 데이터에 기초해서 압력 풋이 구조체의 표면 상의 장소에 접촉하기 전에 제1 속도를 제2 속도로 낮추는 단락 C2의 어셈블리 시스템이 제공된다.
C5. 또한, 복수의 센서는 압력 풋이 장소에서 구조체의 표면에 접촉하기 전에 장소에서 구조체의 표면에 접촉하도록 구성되는 단락 C1의 어셈블리 시스템이 제공된다.
C6. 또한, 복수의 센서와 관련되고, 장소에서 구조체의 표면에 접촉하는 복수의 센서에 응답하여 복수의 센서를 확장 위치와 수축 위치 사이에서 이동시키도록 구성된 바이어싱 시스템을 더 구비하는 단락 C1의 어셈블리 시스템이 제공된다.
C7. 또한, 압력 풋과 관련되고, 압력 풋과 구조체의 표면 사이의 접촉력을 식별하도록 구성된 로드셀을 더 구비하되, 엔드 이펙터의 속도 또는 엔드 이펙터에 의해 이동되는 거리 중 적어도 하나가 로드 셀에 의해 식별된 접촉력의 양에 기초해서 수정되는 단락 C1의 어셈블리 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
D1. 패스너를 천공하기 위한 방법으로서, 제1 속도로 구조체의 표면을 향해 엔드 이펙터를 이동시키되, 엔드 이펙터가 엔드 이펙터로부터 바깥쪽으로 확장되는 복수의 센서를 가진 센서 시스템과 관련되어 있는 단계; 구조체의 표면을 복수의 센서 중 적어도 하나와 접촉시키는 단계; 구조체의 표면에 관하여 복수의 센서의 위치에 대한 위치 데이터를 생성하는 단계; 복수의 센서로부터의 위치 데이터에 기초해서 구조체의 표면에 관하여 엔드 이펙터의 위치를 변경하는 단계; 구조체의 표면을 소망하는 접촉력으로 엔드 이펙터와 접촉시키기 위해 제1 속도보다 느린 제2 속도로 구조체의 표면을 향해 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 및 엔드 이펙터를 이용하여 구조체의 표면에 구멍을 천공하는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.
D2. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터의 위치를 변경하는 단계를 더 구비하는 단락 D1의 방법이 제공된다.
D3. 또한, 엔드 이펙터가 압력 풋과 관련되어 있으며, 압력 풋이 소망하는 접촉력을 제공하기 위해 구조체의 표면에 접촉하는 단락 D1의 방법이 제공된다.
D4. 또한, 복수의 센서 중 하나의 센서를 이용하여 구조체의 표면으로부터 돌출하는 물체가 구조체의 표면에 존재하는지 여부를 식별하는 단계; 및 압력 풋이 물체에 도달하기 전에 엔드 이펙터를 정지시키도록 구성된 신호를 생성하는 단계를 더 구비하는 단락 D3의 방법이 제공된다.
D5. 또한, 엔드 이펙터가 구조체의 표면을 향해 이동함에 따라 압력 풋의 하우징 내의 확장 위치와 수축 위치 사이에서 복수의 센서를 이동시키는 단계를 더 구비하는 단락 D4의 방법이 제공된다.
D6. 또한, 엔드 이펙터가 공구의 세트를 유지하도록 구성되어 있고, 패스너를 설치하기 위해 엔드 이펙터와 관련된 셔틀 테이블의 추적 시스템을 이용하여 구조체의 표면에 관하여 공구의 세트를 이동시키는 단계를 더 구비하는 단락 D1의 방법이 제공된다.
D7. 또한, 공구의 세트를 이용하여 천공 조작, 체결 조작, 검사 조작, 측정 조작, 세척 조작, 밀봉 조작, 또는 데이터 수집 조작 중 적어도 하나를 수행함으로써 패스너를 설치하는 단계를 더 구비하는 단락 D6의 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
E1. 표면에 관하여 공구를 포지셔닝하기 위한 방법으로서, 제1 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내에서 공구를 대략적으로 위치지정하기 위해 표면에 관하여 공구를 이동시키는 단계; 및 제2 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내의 선택된 위치에서 공구를 정확하게 위치지정하기 위해 적어도 하나의 자유도로 표면에 관하여 공구를 이동시키는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.
E2. 또한, 선택된 위치에서 공구를 정확하게 위치지정하기 위해 적어도 하나의 자유도로 표면에 관하여 공구를 이동시키는 단계가, 제2 이동 시스템을 이용하여 선택된 위치로 적어도 하나의 자유도로 표면에 관하여 공구를 이동시키는 단계; 및 제3 이동 시스템을 이용하여 선택된 위치에 관하여 선택된 위치에서 조작을 수행하기 위해 공구와 관련된 요소를 정렬시키는 단계를 구비하는 단락 E1의 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
F1. 표면에 공구를 포지셔닝하기 위한 방법으로서, 제1 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내에서 공구를 대략적으로 위치지정하기 위해 표면에 관하여 공구를 이동시키는 단계; 제2 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내의 선택된 위치에서 공구를 정확하게 위치지정하기 위해 적어도 하나의 자유도로 표면에 관하여 공구를 이동시키는 단계; 및 제3 이동 시스템을 이용하여 선택된 위치에 관하여 선택된 위치에서 조작을 수행하기 위해 공구와 관련된 요소를 정렬시키는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
G1. 표면에 관하여 어셈블리 시스템을 포지셔닝하기 위한 방법으로서, 제1 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내에서 어셈블리 시스템을 대략적으로 위치지정하기 위해 표면에 관하여 어셈블리 시스템을 이동시키는 단계; 제2 이동 시스템을 이용하여 표면 상의 선택된 영역 내의 선택된 위치에서 이동 플랫폼상에 엔드 이펙터를 정확하게 위치지정하기 위해 적어도 하나의 자유도로 표면에 관하여 이동 플랫폼을 이동시키는 단계; 및 이동 플랫폼을 이용하여 선택된 위치에 관하여 선택된 위치에서 조작을 수행하기 위해 엔드 이펙터와 관련된 공구를 정렬시키는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.
G2. 또한, 공구를 정렬시키는 단계가, 제1 속도로 표면을 향해 공구를 이용하여 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 표면을 센서 시스템의 적어도 하나의 센서와 접촉시키는 단계; 제2 속도로 표면을 향해 공구를 이용하여 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 센서에 의해 생성된 위치 정보에 기초해서 엔드 이펙터에 대한 위치를 판단하는 단계; 및 엔드 이펙터와 관련된 공구가 표면에 법선방향으로 되도록 엔드 이펙터를 포지셔닝하는 단계를 구비하는 단락 G1의 방법이 제공된다.

Claims (20)

  1. 구조체(106)에 조작(111)을 수행하도록 구성된 엔드 이펙터(120);
    엔드 이펙터(120)로부터 바깥쪽으로 확장가능하고 엔드 이펙터(120) 내로 수축될 수 있는 복수의 센서(1514)를 가진 센서 시스템(138)을 포함하는 복수의 시스템을 갖춘 복수의 공구(132); 및
    엔드 이펙터(120)에 연결되어 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하도록 구성된 압력 풋(151); 을 포함하는 장치로서,
    압력 풋(151)은 채널(1504)을 포함하고, 복수의 공구(132)의 각각은 채널(1504)을 통해서 확장가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 센서(1514)가 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 복수의 센서(1514)의 위치(1517)에 대한 위치 데이터(1516)를 생성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    복수의 센서(1514)가 압력 풋(151)의 중앙에 배치되어 있으며, 압력 풋(151)의 접촉면(1502)에 실질적으로 수직으로 바깥쪽으로 확장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    복수의 센서(1514)가 정삼각형 배열를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    압력 풋(151)이 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하기 전에 복수의 센서(1514)가 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    채널(1504)은 압력 풋(151)의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    센서 시스템(138)은 물체(174)가 구조체(106)의 표면(116)에 존재하는지 여부를 식별하고 압력 풋(151)이 물체(174)에 도달하기 전에 엔드 이펙터(120)를 정지시키도록 구성된 신호(1538)를 생성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    복수의 센서(1514)로부터의 위치 데이터(1516)에 기초해서 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(102)의 위치를 변경하도록 구성된 이동 시스템(1520)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    복수의 센서(1514)와 관련되고, 구조체(106)의 표면(116)에 접촉하는 복수의 센서(1514)에 응답하여 복수의 센서(1514)를 확장 위치(1528)와 수축 위치(1530) 사이에서 이동시키도록 구성된 바이어싱 시스템(1515)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    센서 시스템(138)이 구조체(106)의 표면(116)에 천공된 구멍(134)에 삽입되는 패스너(104)의 충만도(171)를 측정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    엔드 이펙터(120)가 복수의 공구(132)를 유지하도록 구성되고, 복수의 시스템은 천공 시스템(140), 검사 시스템(142), 패스너 설치기(144), 밀봉제 어플리케이터, 분무기 또는 세척 시스템 중 적어도 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    복수의 센서(1514) 중 적어도 하나의 센서에 위치지정되어 적어도 하나의 센서가 실질적으로 구조체(106)의 표면(116)을 스크래칭하는 것을 방지하도록 구성된 다수의 보호 소자(1527)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 구조체(106)에 관하여 엔드 이펙터(120)를 포지셔닝하기 위한 방법으로서,
    구조체(106)의 표면(116)에 관하여 센서 시스템(138)의 복수의 센서(1514)의 위치(1517)에 대한 위치 데이터(1516)를 생성(2900)하는 단계;
    복수의 센서(1514)에 의해 생성된 위치 데이터(1516)에 기초해서 구조체(106)의 표면(116)에 관하여 엔드 이펙터(120)의 위치를 변경하는 단계;
    복수의 공구(132)의 각각을 엔드 이펙터(120)에 연결된 압력 풋(151)의 채널(1504)을 통해서 확장시키는 단계로서, 엔드 이펙터(120)는 복수의 공구(132)와 관련되어 있고 복수의 공구(132)는 센서 시스템(138)을 포함하는 복수의 시스템을 갖춘, 단계;
    복수의 센서(1514)를 채널(1504)로부터 바깥쪽으로 확장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    엔드 이펙터(120)가 구조체(106)의 표면(116)을 향해 이동함에 따라 엔드 이펙터(120)의 위치를 변경하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    구조체(106)의 표면(116)을 복수의 센서(1514)와 접촉시키는 단계; 및
    엔드 이펙터(120)가 구조체(106)의 표면(116)을 향해 이동함에 따라 압력 풋(151)의 하우징 내의 확장 위치(1528)와 수축 위치(1530) 사이에서 복수의 센서(1514)를 이동시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    접촉력(153)으로 압력 풋(151)을 이용하여 구조체(106)의 표면(116)에 접촉시키는 단계; 및
    복수의 공구(132)를 이용하여 구조체(106)의 표면(116)에 조작(111)을 수행하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    구조체(106)의 표면(116)에 천공되는 구멍(134)을 위해 장소(135)에 관하여 복수의 센서(1514)를 포지셔닝하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    센서 시스템(138)을 이용하여 구조체(106)의 표면(116)에 천공된 구멍(134)에 삽입되는 패스너(104)의 충만도(171)를 검사하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
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