KR20200079196A - 고밀도 로봇 시스템 - Google Patents

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KR20200079196A
KR20200079196A KR1020190171274A KR20190171274A KR20200079196A KR 20200079196 A KR20200079196 A KR 20200079196A KR 1020190171274 A KR1020190171274 A KR 1020190171274A KR 20190171274 A KR20190171274 A KR 20190171274A KR 20200079196 A KR20200079196 A KR 20200079196A
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KR
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end effector
assembly
clamp
fastener
robotic devices
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KR1020190171274A
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Inventor
하린더 에스. 오베로이
케빈 매리언 배릭
찰스 유안신 후
Original Assignee
더 보잉 컴파니
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Publication date
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Abstract

고밀도 로봇 셀을 사용하여 자동화된 동작들을 수행하기 위한 방법들 및 장치들이 제공된다. 장치는 제1 복수의 로봇 디바이스들; 제2 복수의 로봇 디바이스들; 및 제어 시스템을 포함한다. 제2 복수의 로봇 디바이스들 각각은 단일 기능 엔드 이펙터에 결합된다. 제어 시스템은 제1 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리 상의 복수의 위치들 각각에서 독립적으로 클램프업을 유지하는 동안 복수의 위치들에서 동시에 작업들을 수행하도록 제2 복수의 로봇 디바이스들을 제어한다.

Description

고밀도 로봇 시스템{HIGH-DENSITY ROBOTIC SYSTEM}
[0001] 본 개시내용은 일반적으로 부품들의 조립에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다수의 단일 기능 엔드 이펙터들을 포함하는 고밀도 로봇 셀을 사용하여 다수의 동작들을 수행하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
[0002] 구조물들의 조립 중에 특정 동작들을 자동화하는 것은 조립 정확도를 높이고, 조립 효율을 향상시키며, 전체 조립을 감소시킨다. 예를 들어, 2개의 부품들의 결합과 관련된 작업들이 자동화될 수 있다. 이러한 작업들은 2개의 부품들을 함께 클램핑하고, 2개의 부품들을 관통하여 홀들을 드릴링하고, 드릴링된 홀들을 검사하고, 드릴링된 홀들을 통해 패스너들을 삽입하는 것을 포함할 수 있다.
[0003] 현재, 일부 패스너 설치 동작들은 다기능 엔드 이펙터들을 갖는 로봇들을 사용하여 자동화된다. 다기능 엔드 이펙터는 클램핑, 드릴링, 검사 및 패스너 삽입을 포함하여, 패스너 설치와 관련된 다양한 작업들을 수행하기 위해 함께 작동하는 다수의 움직이는 부품들을 갖는 기계일 수 있다. 이러한 작업들 중 하나 이상은 패스너가 부품들을 관통하여 설치되도록 부품들이 함께 제자리에 유지(예컨대, 클램프업(clamp up))될 것을 요구할 수 있다. 부품들의 클램프업을 유지하기 위해 현재 이용 가능한 일부 시스템들은 특정 타입들의 조립 동작을 수행하는 데 요구되는 것보다 더 복잡하고 덜 효율적일 수 있다.
[0004] 또한, 현재 이용 가능한 일부 시스템들, 로봇 시스템들 및 엔드 이펙터들은 크기, 규모 및 복잡도가 더 크며, 따라서 원하는 것보다 더 많은 체적 공간 및 유지보수를 필요로 한다. 이에 따라, 원하는 것보다 더 낮은 밀도의 로봇 디바이스들이 작은 체적 공간 내에서 서로 근처에 포지셔닝될 수 있으며, 이는 동시에 수행될 수 있는 동작들의 수를 제한할 수 있다. 또한, 다기능 엔드 이펙터들의 일상적인 유지보수 또는 수리에 필요한 정지 시간은 원하는 것보다 더 길 수 있으며, 이는 결국 원하는 것보다 생산 속도들을 늦출 수 있다. 일부 경우들에, 사용될 수 있는 더 낮은 밀도의 로봇 디바이스들은 원하는 것보다 더 긴 택 타임(takt time)들 및 더 낮은 생산 효율들을 야기할 수 있다.
[0005] 하나의 예시적인 실시예에서, 어셈블리에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법이 제공된다. 제1 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리의 제1 측면에 대해 포지셔닝된다. 제2 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리의 제2 측면에 대해 포지셔닝되며, 제2 복수의 로봇 디바이스들 각각은 대응하는 작업을 수행하는 데 사용된다. 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리 상의 복수의 위치들 각각에서 복수의 작업들이 수행된다. 제1 복수의 로봇 디바이스들이 복수의 위치들 각각에서 독립적으로 클램프업을 유지하는 동안 제2 복수의 로봇 디바이스들은 복수의 위치들에서 동시에 작업들을 수행한다.
[0006] 다른 예시적인 실시예에서, 항공기의 동체 어셈블리를 구축하기 위한 방법이 제공된다. 복수의 셀들이 동체 어셈블리의 대응하는 섹션들에 대해 포지셔닝되며, 복수의 셀들 각각은 동체 어셈블리의 제1 측면에 대해 포지셔닝된 제1 복수의 로봇 디바이스들; 및 동체 어셈블리의 제2 측면에 대해 포지셔닝된 제2 복수의 로봇 디바이스들을 포함한다. 복수의 셀들을 사용하여 동체 어셈블리의 대응하는 섹션들 각각의 복수의 위치들 각각에서 자동화된 동작이 동시에 수행되며, 각각의 셀의 로봇 디바이스들은 자동화된 동작의 서로 다른 작업들을 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 수행하도록 상호 교환 가능하다.
[0007] 또 다른 예시적인 실시예에서, 장치는 제1 복수의 로봇 디바이스들; 제2 복수의 로봇 디바이스들; 및 제어 시스템을 포함한다. 제2 복수의 로봇 디바이스들 각각은 단일 기능 엔드 이펙터에 결합된다. 제어 시스템은 제1 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리 상의 복수의 위치들 각각에서 독립적으로 클램프업을 유지하는 동안 복수의 위치들에서 동시에 작업들을 수행하도록 제2 복수의 로봇 디바이스들을 제어한다.
[0008] 특징들 및 기능들은 본 개시내용의 다양한 실시예들에서는 독립적으로 달성될 수 있거나 또 다른 실시예들에서는 결합될 수 있는데, 여기서 추가 세부사항들은 다음 설명 및 도면들을 참조로 확인될 수 있다.
[0009] 본 개시내용은 또한 다음의 단락들을 포함한다:
1. 어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법으로서, 이 방법은:
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 대해 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포지셔닝하는 단계(3002);
어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포지셔닝하는 단계(3004) ― 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 대응하는 작업을 수행하는 데 사용됨 ―; 및
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 사용하여 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 각각에서 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)를 포함하며,
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 복수의 위치들(2436) 각각에서 독립적으로 클램프업(341)을 유지하는 동안 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은 복수의 위치들(2436)에서 동시에 작업들을 수행한다.
2. 단락 1의 방법에서, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포지셔닝하는 단계(3002)는:
단면 클램프업(341)을 제공할 수 있는 엔드 이펙터(2422, 2424, 2426)를 갖는 3개의 로봇 디바이스들(2410, 2412, 2414)을 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함한다.
3. 단락 1의 방법에서, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포지셔닝하는 단계(3004)는:
3개의 로봇 디바이스들(2416, 2418, 2420)을 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함하며, 3개의 로봇 디바이스들(2416, 2418, 2420) 각각은 다른 2개의 로봇 디바이스들과 비교하여 다른 전문 작업을 수행하도록 단일 기능 엔드 이펙터(2428, 2430, 2432)에 결합된다.
4. 단락 3의 방법에서, 3개의 로봇 디바이스들을 포지셔닝하는 단계는:
드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 갖는 제1 로봇 디바이스(2416), 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 갖는 제2 로봇 디바이스(2418) 및 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 갖는 제3 로봇 디바이스(2420)를 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함한다.
5. 단락 1의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)이 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에서 교환되고 있는 동안 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 사용하여 어셈블리(304)의 제1 패널(308, 402) 및 제2 패널(310, 404)의 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계를 포함한다.
6. 단락 5의 방법에서, 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계는:
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)으로부터 제1 패널(308, 402) 및 제2 패널(310, 404)을 관통하여 연장되는 패스너 홀(700)의 일부를 제2 패널(310, 404)에서 한정하는 벽(900)을 파지(grip)하는 파지력(802)을 제공함으로써 제2 패널(310, 404)을 제1 패널(308, 402) 쪽으로 당기도록, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 하나에 결합된 엔드 이펙터(414, 2422, 2424, 2426)에 의해 패스너 홀(700)을 통해 공기를 흡입하는 단계를 포함한다.
7. 단락 1의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)이 복수의 위치들(2436) 각각에서 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 복수의 작업들을 수행하는 동안 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 사용하여 어셈블리(304)의 제1 패널(308, 402) 및 제2 패널(310, 404)의 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계를 포함한다.
8. 단락 1의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제1 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제1 위치에서 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3206)를 포함하며, 제1 엔드 이펙터는 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되고, 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
9. 단락 8의 방법에서, 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3206)는:
드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 어셈블리(304) 상의 제1 위치에서 어셈블리(304)를 관통하여 제1 홀을 드릴링하는 단계; 및
제1 위치에서 클램프업(341)을 유지하도록 제1 홀을 통해 공기를 흡입하는 단계를 포함하며, 흡입하는 단계는 적어도 제1 패스너가 제1 홀 내에 설치될 때까지 계속된다.
10. 단락 8의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제2 위치에 대해 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3208); 및
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 제1 위치에서 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3210)를 더 포함하며, 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
11. 단락 10의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 사용하여 제1 위치에서 제1 홀을 검사하는 단계(3214); 및
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에서 제2 위치에 대해 포지셔닝된 제2 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 제2 위치에서 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3212)를 더 포함하며,
클램프업(341) 시퀀스와 제1 홀의 검사는 동시에 수행되고; 그리고
제2 엔드 이펙터는 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
12. 단락 11의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제3 위치에 대해 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3216);
제2 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 제2 위치에서 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3218) ― 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합됨 ―; 및
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 제1 위치에서 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3220)를 더 포함하며, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
13. 단락 12의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 사용하여 제1 홀 내에 패스너를 설치하는 단계(3226);
제2 엔드 이펙터가 제2 위치에서 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 사용하여 제2 위치에서 제2 홀을 검사하는 단계(3224); 및
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에서 제3 위치에 대해 포지셔닝된 제3 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 제3 위치에서 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3222)를 더 포함하며,
제3 엔드 이펙터는 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되고; 그리고
제1 위치에서의 패스너의 설치, 제2 위치에서의 제2 홀의 검사, 및 제3 위치에서의 클램프업(341) 시퀀스는 동시에 수행된다.
14. 단락 1의 방법은:
선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 조정하는 단계를 더 포함한다.
15. 단락 1의 방법은:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)의 내부 몰드 라인을 향하는 측면에서 작업들을 수행할 수 있도록 포지셔닝되는 플랫폼(2440) 상에 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하는 단계를 더 포함한다.
16. 단락 1의 방법은:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)의 외부 몰드 라인을 향하는 측면에서 작업들을 수행할 수 있도록 포지셔닝되는 플랫폼(2442) 상에 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 지지하는 단계를 더 포함한다.
17. 단락 16의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
플랫폼(2442)이 정지 상태를 유지하는 동안 플랫폼(2442) 상에서 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 로봇 디바이스들을 이동시킴으로써 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 교환하는 단계를 포함한다.
18. 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)를 구축하기 위한 방법으로서, 이 방법은:
동체 어셈블리(313)의 대응하는 섹션들에 대해 복수의 셀들(2402)을 포지셔닝하는 단계(3102) ― 복수의 셀들(2402) 각각은:
동체 어셈블리(313)의 제1 측면(2409)에 대해 포지셔닝된 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406); 및
동체 어셈블리(313)의 제2 측면(2411)에 대해 포지셔닝된 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포함함 ―; 및
복수의 셀들(2402)을 사용하여 동체 어셈블리(313)의 대응하는 섹션들 각각의 복수의 위치들(2436) 각각에서 자동화된 동작(2434)을 동시에 수행하는 단계(3104)를 포함하며, 각각의 셀의 로봇 디바이스들(2406, 2408)은 자동화된 동작(2434)의 서로 다른 작업들을 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 수행하도록 상호 교환 가능하다.
19. 단락 18의 방법에서, 복수의 셀들(2402)을 포지셔닝하는 단계(3102)는:
동체 어셈블리(313)의 내부 내에서 동체 어셈블리(313)의 제1 측면(2409)에 플랫폼(2442)을 포지셔닝하는 단계(3304);
플랫폼(2442) 상에서 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 지지하는 단계(3304); 및
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 대해 플랫폼(2442) 상에서 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포지셔닝하는 단계(3304)를 포함한다.
20. 단락 18의 방법에서, 복수의 셀들(2402)을 포지셔닝하는 단계(3102)는:
동체 어셈블리(313)의 제2 측면(2411)에 대해 자동 안내 차량(2528)을 포지셔닝하는 단계;
자동 안내 차량(2528)에 결합된 플랫폼(2440) 상에서 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하는 단계(3302); 및
동체 어셈블리(313)의 제2 측면(2411)에 대해 플랫폼(2440) 상에서 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포지셔닝하는 단계(3302)를 포함한다.
21. 단락 18의 방법은:
선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 조정하는 단계를 더 포함한다.
22. 장치는:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406);
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) ― 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 단일 기능 엔드 이펙터에 결합됨 ―; 및
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 각각에서 독립적으로 클램프업(341)을 유지하는 동안 복수의 위치들(2436)에서 동시에 작업들을 수행하도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 제어하기 위한 제어 시스템(315)을 포함한다.
23. 단락 22의 장치에서, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은:
드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)에 결합된 제1 로봇 디바이스(2416);
검사 엔드 이펙터(2430, 2804)에 결합된 제2 로봇 디바이스(2418); 및
패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)에 결합된 제3 로봇 디바이스(2420)를 포함한다.
24. 단락 22의 장치는:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하기 위한 플랫폼(2440)을 더 포함한다.
25. 단락 24의 장치에서, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 로봇 디바이스들을 교환하기 위한 충분한 공간을 여전히 허용하면서 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)이 플랫폼(2442)에 맞춰지도록 크기가 정해진다.
26. 단락 25의 장치에서, 제어 시스템(315)은 선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 제어한다.
27. 단락 22의 장치에서, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 각각은:
어셈블리(304) 내에서 드릴링될 홀들에 대해 선택된 홀 직경을 기초로 크기가 정해진 노즐(332); 및
단면 클램프업(341)을 제공하는 데 사용하기 위한 흡입 디바이스(330)를 포함한다.
28. 단락 22의 장치에서, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 각각 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 자동 안내 차량(2528)에 결합된 플랫폼(2440, 2442)에 맞도록 크기가 정해진다.
29. 단락 22의 장치에서, 어셈블리(304)는 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)이다.
30. 단락 22의 장치를 사용하여 항공기(314)의 어셈블리(304)를 구축하기 위한 방법.
31. 고밀도 로봇 시스템(2400)은:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) ― 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 각각은 단면 클램프업(341)을 제공할 수 있음 ―;
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) ― 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은:
드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)에 결합된 제1 로봇 디바이스(2416);
검사 엔드 이펙터(2430, 2804)에 결합된 제2 로봇 디바이스(2418); 및
패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)에 결합된 제3 로봇 디바이스(2420)를 포함함 ―;
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하는 제1 플랫폼(2440) ― 제1 플랫폼(2440)은 동체 어셈블리(102, 313)의 내부(114)에 맞고 그 안에서 이동하도록 크기가 정해짐 ―; 및
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 지지하는 제2 플랫폼(2442)을 포함하며, 제2 플랫폼(2442)은 동체 어셈블리(102, 313)의 외부(110)에 따른 포지셔닝 및 이동을 위해 크기가 정해진다.
32. 단락 31의 고밀도 로봇 시스템(2400)에서, 제2 플랫폼(2442)은 자동 안내 차량(2528)에 결합되어 제2 플랫폼(2442)이 동체 어셈블리(102, 313)의 외부(110)에 대해 이동될 수 있게 한다.
33. 단락 31의 고밀도 로봇 시스템(2400)은:
동체 어셈블리(102, 313) 상의 복수의 위치들(2436) 각각에서 자동화된 동작(2434)을 동시에 수행하도록 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 제어하기 위한 그리고 자동화된 동작(2434)의 서로 다른 작업들을 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 수행하도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 제어하기 위한 제어 시스템(315)을 더 포함한다.
34. 단락 31의 시스템을 사용하여 항공기(314)의 동체 어셈블리(102, 313)를 구축하기 위한 방법.
35. 항공기(314)에 대한 동체 어셈블리(102, 313)를 따라 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위한 방법으로서, 이 방법은:
로봇 셀(2404)의 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하는 제1 플랫폼(2440)을 동체 어셈블리(102, 313)의 선택된 섹션에 대해 동체 어셈블리(102, 313)의 내부(114) 내에 포지셔닝하는 단계(3302);
로봇 셀(2404)의 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 지지하는 제2 플랫폼(2442)을 동체 어셈블리(102, 313)의 선택된 섹션에 대해 동체 어셈블리(102, 313)의 외부(110)를 따라 포지셔닝하는 단계(3304); 및
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)에 결합된 제1 복수의 엔드 이펙터들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)에 결합된 제2 복수의 엔드 이펙터들을 사용하여 동체 어셈블리(102, 313)의 선택된 섹션 상의 선택된 패스너 설치 지점들에서 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하는 단계(3306)를 포함하며, 제1 복수의 엔드 이펙터들은 선택된 패스너 설치 지점들에서 단면 클램프업(341)을 제공하는 데 사용된다.
36. 고밀도 로봇 셀(2404)을 사용하여 자동화된 동작들을 수행하기 위한 방법으로서, 이 방법은:
미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리(304)를 따라 복수의 위치들(2436) 중 각각의 위치에서 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계(3404)를 포함하며, 복수의 로봇 디바이스들은 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)의 적어도 하나의 단계 동안, 고밀도 로봇 구역 내에서 동시에 복수의 위치들(2436) 중 적어도 2개의 서로 다른 위치들에 대해 복수의 서로 다른 작업들 중 적어도 2개의 작업들을 수행하는 데 사용된다.
37. 단락 36의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3404)는:
제1 로봇 디바이스(2416)에 결합된 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 제1 위치에서 드릴링 작업을 그리고 제2 로봇 디바이스에 결합된 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 사용하여 복수의 위치들(2436) 중 제2 위치에서 검사 작업을 동시에 수행하는 단계를 포함하며, 제1 로봇 디바이스(2416) 및 제2 로봇 디바이스는 드릴링 작업 및 검사 작업을 수행하는 동안 고밀도 셋업으로 포지셔닝된다.
38. 단락 36의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3404)는:
제1 로봇 디바이스(2416)에 결합된 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 제1 위치에서 드릴링 작업을 그리고 제2 로봇 디바이스에 결합된 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 사용하여 복수의 위치들(2436) 중 제2 위치에서 패스너 삽입 작업을 동시에 수행하는 단계를 포함하며, 제1 로봇 디바이스(2416) 및 제2 로봇 디바이스는 드릴링 작업 및 패스너 삽입 작업을 수행하는 동안 고밀도 셋업으로 포지셔닝된다.
39. 단락 36의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3404)는:
어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에서 복수의 작업들이 수행되는 동안, 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)으로부터 다수의 단면 클램프업(341)을 동시에 제공하는 단계를 포함한다.
40. 단락 36의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3404)는:
미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리(304)를 따라 3개의 서로 다른 위치들 중 각각의 위치에서 3개의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계를 포함하며, 복수의 로봇 디바이스들은 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)의 적어도 2개의 단계들 동안 3개의 서로 다른 위치들에서 3개의 서로 다른 작업들 중 서로 다른 작업을 동시에 수행하는 데 사용된다.
41. 단락 36의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3404)는:
미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리(304)를 따라 2개의 서로 다른 위치들 중 각각의 위치에서 2개의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계를 포함하며, 복수의 로봇 디바이스들은 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)의 적어도 2개의 단계들 동안 2개의 서로 다른 위치들에서 2개의 서로 다른 작업들 중 서로 다른 작업을 동시에 수행하는 데 사용된다.
42. 조인트(2901)를 따라 복수의 위치들(2436)에서 패스너들을 설치하는 방법으로서, 이 방법은:
고밀도 셋업에서 선택된 위치들에 대해 포지셔닝된 복수의 단일 기능 엔드 이펙터들을 사용하여 복수의 위치들(2436) 중 선택된 위치들에서 동시에 패스너 설치 동작을 위한 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계(3504)를 포함한다.
43. 단락 42의 방법에서, 선택된 위치들은 인접하지 않다.
44. 단락 42의 방법에서, 복수의 서로 다른 작업들은 홀(700)을 드릴링하기 위한 드릴링 작업, 홀(700)을 검사하기 위한 검사 작업, 및 홀(700)에 패스너를 설치하기 위한 패스너 삽입 작업을 포함한다.
45. 단락 42의 방법에서, 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계(3504)는:
복수의 위치들(2436) 중 모든 각각의 n번째 위치에서 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계를 포함하며, 모든 각각의 세 번째, 모든 각각의 네 번째 및 모든 각각의 다섯 번째 위치 중 하나로부터 선택된다.
46. 단락 42의 방법에서, 선택된 위치들은 복수의 위치들(2436) 중 적어도 2개의 위치들만큼 수평으로 이격된다.
47. 단락 42의 방법에서, 선택된 위치들은 수직으로 이격된다.
48. 단락 42의 방법에서, 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계(3504)는:
선택된 위치들 중 제1 선택된 위치에서 클램프업 시퀀스를 수행하는 단계;
조인트(2901)의 제1 측면(2920)에서 선택된 위치들 중 제2 선택된 위치에서 단면 클램프업(341)을 제공하는 단계;
클램프업 시퀀스와 동시에, 조인트(2901)의 제2 측면(2921)에서 제2 선택된 위치에서 검사 작업을 수행하는 단계를 포함한다.
49. 단락 42의 방법에서, 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 단계(3504)는:
선택된 위치들 중 제1 선택된 위치에서 검사 작업을 수행하는 단계;
조인트(2901)의 제2 측면(2921)에서 선택된 위치들 중 제2 선택된 위치에서 단면 클램프업(341)을 유지하는 단계;
검사 시퀀스와 동시에, 조인트(2901)의 제2 측면(2921)에서 제2 선택된 위치에서 패스너 삽입 작업을 수행하는 단계를 포함한다.
50. 다수의 단면 클램프업들(341)을 제공하기 위한 방법으로서, 이 방법은:
조인트(2901)의 제1 측면(2920)에서 제1 로봇 디바이스(2914)를 그리고 조인트(2901)의 제2 측면(2921)에서 제2 로봇 디바이스(2922)를 사용하여 제1 패스너 설치 지점(2915)에서 양면 클램프업을 확립하는 단계(3602);
제1 로봇 디바이스(2914)를 사용하여 제1 패스너 설치 지점(2915)에서의 양면 클램프업을 단면 클램프업(341)으로 변환하는 단계(3604);
제1 패스너 설치 지점(2915)에서 단면 클램프업(341)을 유지하면서, 조인트(2901)의 제2 측면(2921)을 따라 제2 로봇 디바이스(2922)를 제2 패스너 설치 지점(2917)으로 이동시키는 단계(3606); 및
제1 패스너 설치 지점(2915)에서 단면 클램프업(341)을 유지하면서, 조인트(2901)의 제2 측면(2921)을 따라 제3 로봇 디바이스(2924)를 제1 패스너 설치 지점(2915)으로 이동시키는 단계(3608)를 포함한다.
51. 단락 50의 방법은:
조인트(2901)의 제1 측면(2920)에서 제4 로봇 디바이스(2916)를 그리고 조인트(2901)의 제2 측면(2921)에서 제2 로봇 디바이스(2922)를 사용하여 제2 패스너 설치 지점(2917)에서 양면 클램프업을 확립하는 단계(3610); 및
제4 로봇 디바이스(2916)를 사용하여 제2 패스너 설치 지점(2917)에서의 양면 클램프업을 단면 클램프업(341)으로 변환하는 단계(3612)를 더 포함한다.
52. 단락 51의 방법은:
제2 패스너 설치 지점(2917)에서 단면 클램프업(341)을 유지하면서, 제2 로봇 디바이스(2916)를 제2 패스너 설치 지점(2917)으로부터 멀리 이동시키는 단계; 및
제2 패스너 설치 지점(2917)에서 단면 클램프업(341)을 유지하면서, 조인트(2901)의 제2 측면(2921)을 따라 제3 로봇 디바이스(2924)를 제2 패스너 설치 지점(2917)으로 이동시키는 단계를 더 포함한다.
53. 스플라이스(splice)(400, 2901) 상에 패스너들을 설치하는 방법으로서, 이 방법은:
스플라이스(400, 2901) 상에서 복수의 셀들(2402)에 의해 수행될 동작들의 시퀀스를 결정하는 단계(3702); 및
복수의 셀들(2402)을 사용하여 스플라이스(400, 2901) 상에서 동작들의 시퀀스를 수행하는 단계(3704)를 포함하며, 복수의 셀들(2402) 중 각각의 셀은 스플라이스(400, 2901)의 제1 측면(406, 2920)에서 제1 고밀도 로봇 구역에 위치된 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 및 스플라이스(400, 2901)의 제2 측면(408, 2921)에서 제2 고밀도 로봇 구역에 위치된 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포함한다.
54. 단락 53의 방법에서, 복수의 셀들(2402) 중 제1 셀은 스플라이스(400, 2901)의 길이를 따라 모든 각각의 n번째 위치에서 패스너 설치 동작을 수행하고, 복수의 셀들(2402) 중 제2 셀은 스플라이스(400, 2901)의 길이를 따라 모든 각각의 m번째 위치에서 패스너 설치 동작을 수행한다.
55. 단락 54의 방법에서, 제1 셀은 스플라이스(400, 2901)를 따라 제1 위치에서 패스너 설치 동작들을 수행하기 시작하고, 제2 셀은 일정 기간의 시간이 지난 후 스플라이스를 따라 제2 위치에서 패스너 설치 동작들을 수행하기 시작한다.
56. 단락 53의 방법에서, 복수의 셀들(2402) 중 제1 셀의 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은 스플라이스(400, 2901)를 따라 하나의 섹션에 대해 모든 패스너 설치 동작들을 수행하고, 복수의 셀들(2402) 중 제2 셀의 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은 스플라이스(400, 2901)를 따라 서로 다른 섹션에 대해 모든 패스너 설치 동작들을 수행한다.
본 개시내용은 또한 다음의 조항들을 포함한다:
1. 어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법으로서, 이 방법은:
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 대해 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포지셔닝하는 단계(3002);
어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포지셔닝하는 단계(3004) ― 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 대응하는 작업을 수행하는 데 사용됨 ―; 및
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 사용하여 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 각각에서 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)를 포함하며, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 복수의 위치들(2436) 각각에서 독립적으로 클램프업(341)을 유지하는 동안 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은 복수의 위치들(2436)에서 동시에 작업들을 수행한다.
2. 조항 1의 방법에서, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포지셔닝하는 단계(3002)는:
단면 클램프업(341)을 제공할 수 있는 엔드 이펙터(2422, 2424, 2426)를 갖는 3개의 로봇 디바이스들(2410, 2412, 2414)을 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함한다.
3. 조항 1 또는 조항 2의 방법에서, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포지셔닝하는 단계(3004)는:
3개의 로봇 디바이스들(2416, 2418, 2420)을 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함하며, 3개의 로봇 디바이스들(2416, 2418, 2420) 각각은 다른 2개의 로봇 디바이스들과 비교하여 다른 전문 작업을 수행하도록 단일 기능 엔드 이펙터(2428, 2430, 2432)에 결합된다.
4. 조항 3의 방법에서, 3개의 로봇 디바이스들을 포지셔닝하는 단계는:
드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 갖는 제1 로봇 디바이스(2416), 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 갖는 제2 로봇 디바이스(2418) 및 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 갖는 제3 로봇 디바이스(2420)를 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함한다.
5. 조항 1 내지 조항 4 중 임의의 조항의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)이 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에서 교환되고 있는 동안 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 사용하여 어셈블리(304)의 제1 패널(308, 402) 및 제2 패널(310, 404)의 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계를 포함한다.
6. 조항 5의 방법에서, 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계는:
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)으로부터 제1 패널(308, 402) 및 제2 패널(310, 404)을 관통하여 연장되는 패스너 홀(700)의 일부를 제2 패널(310, 404)에서 한정하는 벽(900)을 파지하는 파지력(802)을 제공함으로써 제2 패널(310, 404)을 제1 패널(308, 402) 쪽으로 당기도록, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 하나에 결합된 엔드 이펙터(414, 2422, 2424, 2426)에 의해 패스너 홀(700)을 통해 공기를 흡입하는 단계를 포함한다.
7. 조항 1 내지 조항 4 중 어느 한 조항의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)이 복수의 위치들(2436) 각각에서 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 복수의 작업들을 수행하는 동안 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 사용하여 어셈블리(304)의 제1 패널(308, 402) 및 제2 패널(310, 404)의 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계를 포함한다.
8. 조항 1 내지 조항 7 중 임의의 조항의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제1 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제1 위치에서 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3206)를 포함하며, 제1 엔드 이펙터는 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되고, 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
9. 조항 8의 방법에서, 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3206)는:
드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 어셈블리(304) 상의 제1 위치에서 어셈블리(304)를 관통하여 제1 홀을 드릴링하는 단계; 및
제1 위치에서 클램프업(341)을 유지하도록 제1 홀을 통해 공기를 흡입하는 단계를 포함하며, 흡입하는 단계는 적어도 제1 패스너가 제1 홀 내에 설치될 때까지 계속된다.
10. 조항 8 또는 조항 9의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제2 위치에 대해 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3208); 및
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 제1 위치에서 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3210)를 더 포함하며, 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
11. 조항 10의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 사용하여 제1 위치에서 제1 홀을 검사하는 단계(3214); 및
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에서 제2 위치에 대해 포지셔닝된 제2 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 제2 위치에서 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3212)를 더 포함하며,
클램프업(341) 시퀀스와 제1 홀의 검사는 동시에 수행되고; 그리고
제2 엔드 이펙터는 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
12. 조항 10 또는 조항 11의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제3 위치에 대해 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3216);
제2 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 제2 위치에서 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3218) ― 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합됨 ―; 및
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 제1 위치에서 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3220)를 더 포함하며, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)는 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합된다.
13. 조항 12의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 사용하여 제1 홀 내에 패스너를 설치하는 단계(3226);
제2 엔드 이펙터가 제2 위치에서 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 사용하여 제2 위치에서 제2 홀을 검사하는 단계(3224); 및
어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에서 제3 위치에 대해 포지셔닝된 제3 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 제3 위치에서 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3222)를 더 포함하며,
제3 엔드 이펙터는 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되고; 그리고
제1 위치에서의 패스너의 설치, 제2 위치에서의 제2 홀의 검사, 및 제3 위치에서의 클램프업(341) 시퀀스는 동시에 수행된다.
14. 조항 1 내지 조항 13 중 어느 한 조항의 방법은:
선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 조정하는 단계를 더 포함한다.
15. 조항 1 내지 조항 14 중 어느 한 조항의 방법은:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)의 내부 몰드 라인을 향하는 측면에서 작업들을 수행할 수 있도록 포지셔닝되는 플랫폼(2440) 상에 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하는 단계를 더 포함한다.
16. 조항 1 내지 조항 15 중 어느 한 조항의 방법은:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)의 외부 몰드 라인을 향하는 측면에서 작업들을 수행할 수 있도록 포지셔닝되는 플랫폼(2442) 상에 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 지지하는 단계를 더 포함한다.
17. 조항 16의 방법에서, 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는:
플랫폼(2442)이 정지 상태를 유지하는 동안 플랫폼(2442) 상에서 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 로봇 디바이스들을 이동시킴으로써 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 교환하는 단계를 포함한다.
18. 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)를 구축할 때 조항 1 내지 조항 17 중 어느 한 조항에 따른 방법의 사용.
19. 조항 18에 따른 방법의 사용에서, 이 방법은:
동체 어셈블리(313)의 대응하는 섹션들에 대해 복수의 셀들(2402)을 포지셔닝하는 단계(3102)를 포함하고, 복수의 셀들(2402) 각각은:
동체 어셈블리(313)의 제1 측면(2409)에 대해 포지셔닝된 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포함한다.
20. 장치는:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406);
제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) ― 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 단일 기능 엔드 이펙터에 결합됨 ―; 및
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 각각에서 독립적으로 클램프업(341)을 유지하는 동안 복수의 위치들(2436)에서 동시에 작업들을 수행하도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 제어하기 위한 제어 시스템(315)을 포함한다.
21. 조항 20의 장치에서, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은:
드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)에 결합된 제1 로봇 디바이스(2416);
검사 엔드 이펙터(2430, 2804)에 결합된 제2 로봇 디바이스(2418); 및
패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)에 결합된 제3 로봇 디바이스(2420)를 포함한다.
22. 조항 20 또는 조항 21 중 어느 한 조항의 장치는:
제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하기 위한 플랫폼(2440)을 더 포함한다.
23. 조항 22의 장치에서, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은, 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 로봇 디바이스들을 교환하기 위한 충분한 공간을 여전히 허용하면서 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)이 플랫폼(2442)에 맞춰지도록 크기가 정해진다.
24. 조항 20 내지 조항 23 중 어느 한 조항의 장치에서, 제어 시스템(315)은 선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 제어한다.
25. 조항 20 내지 조항 24 중 어느 한 조항의 장치에서, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 각각은:
어셈블리(304) 내에서 드릴링될 홀들에 대해 선택된 홀 직경을 기초로 크기가 정해진 노즐(332); 및
단면 클램프업(341)을 제공하는 데 사용하기 위한 흡입 디바이스(330)를 포함한다.
26. 조항 20 내지 조항 25 중 어느 한 조항의 장치에서, 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 각각 및 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 자동 안내 차량(2528)에 결합된 플랫폼(2440, 2442)에 맞도록 크기가 정해진다.
27. 조항 20 내지 조항 26 중 어느 한 조항의 장치에서, 어셈블리(304)는 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)이다.
28. 항공기(314)의 어셈블리(304)를 구축하기 위한, 조항 20 내지 조항 27 중 어느 한 조항에 따른 장치의 사용.
[0010] 예시적인 실시예들의 특성으로 여겨지는 신규한 특징들은 첨부된 청구항들에서 제시된다. 그러나 예시적인 실시예들뿐만 아니라 이들의 선호되는 사용 모드, 추가 목적들 및 특징들 또한, 첨부 도면들과 함께 일독시 본 개시내용의 예시적인 실시예의 아래의 상세한 설명에 대한 참조에 의해 가장 잘 이해될 것이다.
[0011] 도 1은 예시적인 실시예에 따른 제조 환경(100)의 사시도의 예시이다.
[0012] 도 2는 예시적인 실시예에 따라 구축된 도 1로부터의 동체 어셈블리의 단부도의 예시이다.
[0013] 도 3은 예시적인 실시예에 따른 제조 환경의 블록도이다.
[0014] 도 4는 예시적인 실시예에 따라 어셈블리에 대해 포지셔닝된 단일 기능 엔드 이펙터들을 갖는 로봇 디바이스들의 측면도의 예시이다.
[0015] 도 5는 예시적인 실시예에 따라 도 4로부터의 랩 스플라이스(lap splice)에 대해 포지셔닝된 도 4로부터의 엔드 이펙터들의 확대된 측면도의 예시이다.
[0016] 도 6은 예시적인 실시예에 따라 도 4로부터의 랩 스플라이스에 힘들을 가하는 도 4로부터의 엔드 이펙터들의 측면도의 예시이다.
[0017] 도 7은 예시적인 실시예에 따른 드릴링 동작의 측면도의 예시이다.
[0018] 도 8은 예시적인 실시예에 따른 흡입 동작의 측면도의 예시이다.
[0019] 도 9는 예시적인 실시예에 따른 도 8로부터의 부품들의 확대된 측단면도의 예시이다.
[0020] 도 10은 예시적인 실시예에 따른 단면 클램프업의 확대된 측면도의 예시이다.
[0021] 도 11은 예시적인 실시예에 따른 도 10으로부터의 단면 클램프업의 다른 측면도의 예시이다.
[0022] 도 12는 예시적인 실시예에 따라 도 11로부터의 랩 스플라이스의 제2 측면에 대해 포지셔닝된 엔드 이펙터의 사시도의 예시이다.
[0023] 도 13은 예시적인 실시예에 따라 (도 11에 도시된) 패스너 홀에 (도 11 및 도 12에 도시된) 패스너를 삽입하기 위해 사용되는 패스너 삽입 툴의 측면도의 예시이다.
[0024] 도 14는 예시적인 실시예에 따른 랩 스플라이스에 설치된 패스너의 단면도의 예시이다.
[0025] 도 15는 예시적인 실시예에 따른 패스너 설치 동작의 완료의 예시이다.
[0026] 도 16은 예시적인 실시예에 따라 패스너 설치를 수행하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0027] 도 17은 예시적인 실시예에 따라 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0028] 도 18은 예시적인 실시예에 따라 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0029] 도 19는 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0030] 도 20은 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0031] 도 21은 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0032] 도 22는 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0033] 도 23은 예시적인 실시예에 따라 클램프업을 제공하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0034] 도 24는 예시적인 실시예에 따른 제조 환경의 블록도이다.
[0035] 도 25는 예시적인 실시예에 따른 도 1로부터의 제조 환경의 다른 사시도의 예시이다.
[0036] 도 26은 예시적인 실시예에 따라 구축된 동체 어셈블리의 확대된 단부도의 예시이다.
[0037] 도 27은 예시적인 실시예에 따른 도 25 - 도 26으로부터의 로봇 디바이스들에 결합된 엔드 이펙터들의 확대된 사시도의 예시이다.
[0038] 도 28은 예시적인 실시예에 따른 도 25 - 도 26으로부터의 로봇 디바이스들에 결합된 엔드 이펙터들의 확대된 사시도의 예시이다.
[0039] 도 29는 예시적인 실시예에 따른 어셈블리를 따라 다수의 패스너 설치 지점들에서 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하는 셀과 관련된 다양한 단계들의 재현적 시퀀스도이다.
[0040] 도 30은 예시적인 실시예에 따라 어셈블리에 대한 자동화된 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0041] 도 31은 예시적인 실시예에 따라 항공기에 대한 동체 어셈블리를 구축하기 위해 자동화된 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0042] 도 32는 예시적인 실시예에 따라, 조인트를 따라 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0043] 도 33은 예시적인 실시예에 따라 항공기에 대한 동체 어셈블리를 따라 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0044] 도 34는 예시적인 실시예에 따라 고밀도 로봇 셀을 사용하여 자동화된 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0045] 도 35는 예시적인 실시예에 따라, 조인트를 따라 복수의 위치들에 패스너들을 설치하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0046] 도 36은 예시적인 실시예에 따라 다수의 단면 클램프업들을 제공하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0047] 도 37은 예시적인 실시예에 따라 스플라이스 상에 패스너들을 설치하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
[0048] 도 38은 예시적인 실시예에 따른 데이터 처리 시스템의 블록도이다.
[0049] 도 39는 예시적인 실시예에 따른 항공기 제조 및 서비스 방법의 예시이다.
[0050] 도 40은 예시적인 실시예에 따른 항공기의 블록도이다.
[0051] 아래에서 설명되는 예시적인 실시예들은 부품들을 함께 결합하는 효율 및 편의를 향상시키기 위한 방법들 및 장치들을 제공한다. 예를 들어, 아래에서 설명되는 방법들 및 장치들은 효율 및 편의를 향상시키고 부품들을 함께 결합하도록 패스너들을 설치하는 복잡도를 감소시킬 수 있다. 예시적인 실시예들은 단일 기능 엔드 이펙터들이 패스너 설치 동작의 다양한 작업들(예컨대, 드릴링, 검사, 패스너 삽입)이 분리될 수 있게 한다는 것을 인식하고 고려한다. 서로 다른 작업들에 대해 서로 다른 단일 기능 엔드 이펙터를 사용함으로써, 엔드 이펙터들은 다기능 엔드 이펙터들보다 더 작고, 더 가벼우며, 덜 복잡해질 수 있다.
[0052] 단일 기능 엔드 이펙터들의 단순성은 패스너 설치 동작들을 자동화하기 위해 엔드 이펙터들을 사용하는 전반적인 효율 및 신뢰도를 향상시키는 데 도움이 될 수 있다. 추가로, 단일 기능 엔드 이펙터들의 단순성은 필요한 유지보수의 양, 지지 로봇의 전체 크기 및 연관된 구조, 또는 이 둘 모두를 감소시킬 수 있다.
[0053] 특히, 예시적인 실시예들은 단일 기능 엔드 이펙터들이 다양한 작업들을 수행하도록 스위칭 아웃되고 있는 동안, 패스너가 설치되고 있는 어셈블리의 부품들이 함께 제자리에 유지(예컨대, 함께 클램핑)될 필요가 있음을 인식하고 고려한다. 예시적인 실시예들은 어셈블리의 한 측면으로부터 이러한 부품들을 함께 유지하여 어셈블리의 다른 측면에서 단일 기능 엔드 이펙터들로부터의 스위칭 아웃을 가능하게 하기 위한 방법들 및 장치들을 제공한다.
[0054] 하나의 예시적인 실시예에서, 패스너 설치를 자동화하기 위한 방법이 제공된다. 제1 부품에 제1 기계력이 가해지고 제2 부품에 제2 기계력이 가해져 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 형성한다. 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기고, 이로써 제2 기계력이 제거된 후에도 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지하도록, 제2 부품의 제2 홀과 정렬되는 제1 부품의 제1 홀에 의해 형성된 패스너 홀을 통해 공기가 흡입된다.
[0055] 다른 예시적인 실시예에서, 제1 패널의 제1 홀을 제2 패널의 제2 홀과 정렬하여 관통 홀을 한정하기 위한 방법이 제공된다. 제2 홀을 한정하는 벽이 관통 홀 내에서부터 파지되어 제2 패널을 제1 패널 쪽으로 당기고 이로써 제1 패널과 제2 패널의 클램프업을 확립한다.
[0056] 또 다른 예시적인 실시예에서, 단일 기능 엔드 이펙터를 사용하여 클램프업을 유지하기 위한 방법이 제공된다. 단일 기능 엔드 이펙터는 패널 조인트의 한 측면에 포지셔닝되어 패널 조인트의 제1 패널에 제1 힘을 그리고 패널 조인트의 제2 패널에 제2 힘을 모두 가하여 클램프업을 유지한다. 제1 힘은 예를 들어, 흡입력일 수 있는 한편, 제2 힘은 예를 들어, 흡입력에 대한 응답으로 가해지는 반작용력일 수 있다. 이런 식으로, 단면 클램프업이 달성된다.
[0057] 따라서 예시적인 실시예들은 클램프업을 확립하고, 클램프업을, 또는 제1 패널과 제2 패널 모두를 유지하기 위한 방법들 및 시스템들을 제공한다. 이러한 방법들 및 시스템들은 제1 패널의 홀 내에서부터 제2 패널의 홀을 한정하는 벽을 파지하여 제2 패널을 제1 패널 쪽으로 당기는 것을 수반한다. 제1 홀 및 제2 홀은 제1 패널 및 제2 패널을 관통하여 연장되는 관통 홀을 형성한다.
[0058] 이러한 파지는 예를 들어, 제2 패널로부터 제1 패널을 향한 방향으로 패스너 홀(예컨대, 관통 홀)을 통해 부분 진공(예컨대, 흡입)을 끌어냄으로써 수행될 수 있다. 이 파지력은 제1 패널과 접촉하여 포지셔닝되는 단일 기능 엔드 이펙터에 의해 생성된 반발력(예컨대, 반작용력)과 결합된다. 이런 식으로, 단면 클램프업이 달성된다. 클램프업은 툴들 및 디바이스들의 이동을 허용하고 제2 패널의 측면에서 임의의 수의 동작들이 수행될 공간을 제공하도록 제1 패널의 측면으로부터 형성된다.
[0059] 일부 경우들에, 하나 이상의 패널들이 제1 패널과 제2 패널 사이에 존재할 수 있다. 패스너 홀은 제1 패널, 제2 패널, 및 제1 패널과 제2 패널 사이의 임의의 수의 패널들을 관통하여 연장된다. 다른 경우들에는, 제1 패널과 제2 패널 중 하나 또는 둘 다의 이음면들에 실란트가 가해진다.
[0060] 이제 도면들을 참조하면, 도 1은 예시적인 실시예에 따른 제조 환경(100)의 사시도의 예시이다. 제조 환경(100) 내에서, 동체 어셈블리(102)가 구축되고 있다. 이 예시적인 예에서, 복수의 어셈블리 시스템들(104)이 동체 어셈블리(102)에 대해 포지셔닝된다.
[0061] 어셈블리 시스템(106)은 복수의 어셈블리 시스템들(104) 중 하나의 어셈블리 시스템의 예이다. 어셈블리 시스템(106)은 동체 어셈블리(102)의 외부(110)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(108) 및 동체 어셈블리(102)의 내부(114)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(112)을 포함한다. 로봇 디바이스들(108)과 로봇 디바이스들(112)은 동체 어셈블리(102)의 구축을 위한 패스너 설치 동작들을 수행하기 위해 함께 작동한다.
[0062] 도 2는 예시적인 실시예에 따라 구축된 동체 어셈블리(102)의 단부도의 예시이다. 도시된 바와 같이, 로봇 디바이스들(108)은 플랫폼(200)에 의해 지지되고 로봇 디바이스들(112)은 플랫폼(202)에 의해 지지된다. 로봇 디바이스들(108)과 로봇 디바이스들(112)은 동체 패널들을 함께 결합하여 동체 어셈블리(102)를 구축하는 패스너들을 설치하기 위해 함께 작동한다.
[0063] 이 예시적인 예에서, 로봇 디바이스들(108)은 드릴링, 검사 및 패스너 삽입 작업들을 수행하기 위해 엔드 이펙터들과 결합된다. 이러한 엔드 이펙터들은 예를 들어, 개별 작업들을 수행하도록 패스너 설치 지점(113)에 대해 여기저기 이동됨으로써 스위칭 아웃될 수 있는 단일 기능 엔드 이펙터들이다. 단일 기능 엔드 이펙터는 패스너 설치 지점마다 로봇 디바이스별 단일 기능을 수행하는 데 사용되는 엔드 이펙터이다. 일부 경우들에, 로봇 디바이스들(108)은 패스너 설치 지점(113)에 대해 특정 작업을 위한 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위해 플랫폼(200) 상에서 여기저기 이동된다. 다른 경우들에, 로봇 디바이스들(108)은 플랫폼(200) 상에 정지 상태로 유지될 수 있지만, 패스너 설치 지점(113)에 대해 주어진 작업을 위한 적절한 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위해 이들의 엔드 이펙터들을 여기저기 이동시키는 데 사용될 수 있다.
[0064] 로봇 디바이스들(112) 각각은 로봇 디바이스들(108)에 결합된 단일 기능 엔드 이펙터의 스위칭 아웃 동안 동체 어셈블리(102)의 내부 측면으로부터 동체 패널들을 함께 유지하는 데 사용되는 엔드 이펙터와 결합된다. 예를 들어, 로봇 디바이스들(108) 중 하나의 로봇 디바이스 상의 엔드 이펙터가 자신의 지정된 작업을 수행하기 위해 사용된 후, 그 엔드 이펙터는 다른 엔드 이펙터를 위한 공간을 만들기 위해 패스너 설치 지점(113)으로부터 멀리 이동될 수 있다. 로봇 디바이스들(112) 중 하나의 로봇 디바이스에 결합된 엔드 이펙터는 엔드 이펙터들이 동체 어셈블리(102)의 외부 측면에서 스위칭되고 있는 동안, 동체 어셈블리(102)의 내부 측면으로부터만 동체 패널들의 클램프업을 유지하는 데 사용된다.
[0065] 도 3은 예시적인 실시예에 따른 제조 환경(300)의 블록도이다. 도 1의 제조 환경(100)은 제조 환경(300)에 대한 일 구현의 일례이다. 제조 환경(300) 내에서는, 어셈블리 시스템(302)이 어셈블리(304)를 구축하는 데 사용된다.
[0066] 어셈블리(304)는 부품(308) 및 부품(310)을 포함한다. 부품(308)과 부품(310)이 정합되어 어셈블리(304)의 (도시되지 않은) 조인트를 형성한다. 조인트의 제1 측면을 형성하는 부품(308)의 측면(311)은 대향 부품(310)과 대면한다. 조인트의 제2 측면을 형성하는 부품(310)의 측면(312)은 대향 부품(308)과 대면한다.
[0067] 어셈블리(304)는 이러한 예시적인 실시예들에서 단지 2개의 부품들만을 갖는 것으로 설명되지만, 다른 경우들에, 어셈블리(304)는 2개보다 더 많은 부품들을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 어셈블리(304)는 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)의 형태를 취한다. 일례로, 부품(308) 및 부품(310)은 동체 패널들의 형태를 취한다. 다른 예들에서, 부품(308) 및 부품(310)은 날개 패널들과 같은 다른 타입들의 항공기 부품들의 형태를 취한다. 부품(308)과 부품(310)이 패널들의 형태를 취할 때, 이들은 함께 패널 조인트를 형성한다.
[0068] 도 1의 어셈블리 시스템(106)은 어셈블리 시스템(302)에 대한 하나의 구현의 예이다. 어셈블리 시스템(302)은 제어 시스템(315) 및 복수의 로봇 디바이스들(316)을 포함한다. 제어 시스템(315)은 로봇 디바이스들(316)의 동작을 제어한다. 제어 시스템(315)은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 사용하여 구현된다.
[0069] 소프트웨어가 사용될 때, 제어 시스템(315)에 의해 수행되는 동작들은 예를 들어, 제한 없이, 프로세서 유닛 상에서 실행되도록 구성된 프로그램 코드를 사용하여 구현될 수 있다. 펌웨어가 사용될 때, 제어 시스템(315)에 의해 수행되는 동작들은 예를 들어, 제한 없이, 프로그램 코드 및 데이터를 사용하여 구현되며 영구 메모리에 저장되어 프로세서 유닛 상에서 실행될 수 있다.
[0070] 하드웨어가 이용될 때, 하드웨어는 제어 시스템(315)에 의해 수행되는 동작들을 수행하도록 작동하는 하나 이상의 회로들을 포함할 수 있다. 구현에 따라, 하드웨어는 회로 시스템, 집적 회로, 주문형 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit), 프로그래밍 가능 로직 디바이스, 또는 임의의 수의 동작들을 수행하도록 구성된 다른 어떤 적당한 타입의 하드웨어 디바이스 형태를 취할 수 있다. 프로그래밍 가능 로직 디바이스는 특정 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다. 디바이스는 이러한 동작들을 수행하도록 영구적으로 구성될 수 있고 또는 재구성 가능할 수 있다. 프로그래밍 가능 로직 디바이스는 예를 들어, 제한 없이, 프로그래밍 가능 로직 어레이, 프로그래밍 가능 어레이 로직, 필드 프로그래밍 가능 로직 어레이, 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이, 또는 어떤 다른 타입의 프로그래밍 가능 하드웨어 디바이스의 형태를 취할 수 있다.
[0071] 이러한 예시적인 예들에서, 제어 시스템(315)은 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 단일 컴퓨터 또는 서로 통신하는 다수의 컴퓨터들을 포함할 수 있다.
[0072] 복수의 로봇 디바이스들(316)은 예를 들어, 로봇 디바이스(318), 로봇 디바이스(320) 및 로봇 디바이스(322)를 제한 없이 포함한다. 로봇 디바이스(318), 로봇 디바이스(320) 및 로봇 디바이스(322)는 엔드 이펙터(324), 엔드 이펙터(326) 및 엔드 이펙터(328)에 각각 결합된다. 이러한 엔드 이펙터들 각각은 단일 기능 엔드 이펙터로 간주될 수 있다. 일부 예시적인 예들에서, 엔드 이펙터(324), 엔드 이펙터(326) 및 엔드 이펙터(328)는 각각 로봇 디바이스(318), 로봇 디바이스(320) 및 로봇 디바이스(322)의 일부로 간주된다. 다른 예시적인 예들에서, 엔드 이펙터(324), 엔드 이펙터(326) 및 엔드 이펙터(328)는 로봇 디바이스(318), 로봇 디바이스(320) 및 로봇 디바이스(322)로부터 떨어져 있지만 이들에 부착 가능하고 이들로부터 분리 가능한 것으로 간주된다.
[0073] 하나의 예시적인 실시예에서, 엔드 이펙터(324)는 흡입 디바이스(330) 및 흡입 디바이스(330)에 결합된 노즐(332)일 수 있는 툴을 포함한다. 노즐(332)은 흡입 디바이스(330)에 직접 또는 간접적으로 결합된다. 이러한 예시적인 예들에서, 노즐(332)은 노즐(332)을 통해 연장되는 채널(334)을 갖는 세장형 부재일 수 있다. 흡입 디바이스(330)는 충분한 전력으로 노즐(332) 내에서 채널(334) 안으로 그리고 채널(334)을 통해 공기를 흡입하는 흡입을 발생시킨다.
[0074] 엔드 이펙터(326)는 툴(336) 및 드릴링 툴(338)을 포함한다. 일부 예시적인 예들에서, 툴(336)은 드릴링 툴(338)을 둘러싸는 원통형 부재이다. 엔드 이펙터(328)는 패스너 삽입 툴(340)을 포함한다.
[0075] 패스너 설치를 수행하기 위해, 엔드 이펙터(324) 및 엔드 이펙터(326)는 어셈블리(304)의 대향 측면들에 포지셔닝된다. 이러한 엔드 이펙터들은 동일하고 반대의 힘들(예컨대, 부품(308) 및 부품(310)에 각각 제1 힘(342) 및 제2 힘(344))을 가하여 클램프업(341)을 형성하는 데 사용된다. 특히, 엔드 이펙터(324) 및 엔드 이펙터(326)는 부품(308)의 측면(311) 및 부품(310)의 측면(312)에 각각 동일하고 반대의 힘들을 가하여 클램프업(341)을 형성하도록 작동된다.
[0076] 예를 들어, 로봇 디바이스(318) 또는 엔드 이펙터(324) 중 적어도 하나는 노즐(332)을 사용하여 부품(308)의 측면(311)에 제1 힘(342)을 가하도록 작동된다. 제1 힘(342)은 제1 기계력이며, 이는 또한 일부 경우들에 클램핑 힘으로도 지칭될 수 있다. 일부 경우들에, 엔드 이펙터(324)는 노즐(332)을 측면(311) 쪽으로 이동시켜 부품(308)에 제1 힘(342)을 가하기 위한 연장 시스템을 포함한다. 또한, 로봇 디바이스(320) 또는 엔드 이펙터(326) 중 적어도 하나는 툴(336)을 사용하여 어셈블리(304)의 다른 측면에 제2 힘(344)을 가하도록 작동될 수 있다. 제2 힘(344)은 제2 기계력이며, 이는 또한 일부 경우들에 클램핑 힘으로도 지칭될 수 있다. 일부 경우들에, 엔드 이펙터(326)는 툴(336)을 측면(312) 쪽으로 이동시켜 부품(310)에 제2 힘(344)을 가하기 위한 연장 시스템을 포함한다.
[0077] 일례로, 노즐(332) 및 툴(336)은 각각 부품(308) 및 부품(310)을 향해 동시에 연장되고 가압되어, 부품(308)에 제1 힘(342)을 그리고 부품(310)에 제2 힘(344)을 가한다. 제1 힘(342)과 제2 힘(344) 사이에 원하는 힘의 정적 평형이 달성될 때까지 노즐(332) 및 툴(336)이 부품(308) 및 부품(310)에 대해 각각 가압된다. 즉, 동일하고 반대의 힘들인 제1 힘(342) 및 제2 힘(344)이 부품(308) 및 부품(310)의 클램프업(341)을 확립하기에 충분한 양들에 도달할 때까지, 노즐(332) 및 툴(336)이 부품(308) 및 부품(310)에 대해 각각 가압 또는 푸시된다.
[0078] 일단 클램프업(341)이 달성되면, 노즐(332) 및 툴(336)은 기준 좌표계에 대해 고정된 포지션들에 유지된다. 따라서 기준 좌표계에 대한 노즐(332) 및 툴(336)의 포지셔닝에 의해 생성된 힘의 정적 평형에 의해 기준 좌표계에 대해 고정된 포지션에서 클램프업(341)이 유지된다.
[0079] 일부 예시적인 예들에서, 클램프업(341)은 부품(308), 부품(310)을 포함하고, 이러한 부품들은 둘 다 이러한 부품들의 이음면들에 실란트가 도포되어 있다. 다시 말해서, 클램프업은 이러한 부품들을 함께 밀폐하는 실란트를 포함할 수 있다. 부품(308) 및 부품(310)의 이러한 타입의 클램프업(341)은 "원-업(one-up)" 조립에 사용될 수 있다.
[0080] 일부 예시적인 예들에서, 흡입(349)을 사용하여 부품(308)과 부품(310)의 클램프업(341)이 유지되면서, 부품(308)을 관통하여 홀(343)을 그리고 부품(310)을 관통하여 홀(345)을 드릴링하는 데 드릴링 툴(338)이 사용된다. 측면(312)으로부터 홀(343)과 홀(345) 모두의 드릴링이 수행되도록 드릴링 툴(338)이 측면(312)에 포지셔닝된다. 이런 식으로, 홀(343) 전에 홀(345)이 형성된다. 하나 이상의 예들에서, 드릴링 툴(338)은 흡입 디바이스 또는 드릴링 중에 생성되는 부품 부스러기들 또는 캐스트오프(castoff)들의 제거에 도움을 주는 데 사용되는 다른 어떤 타입의 정화 디바이스를 포함한다.
[0081] 드릴링 중에 이러한 부품들의 클램프업(341)을 유지하는 것은 드릴링 도중 및 이후에 홀(343)과 홀(345)이 정렬되어 패스너 홀(346)을 형성하는 것을 보장한다. 또한, 드릴링하는 동안 이러한 부품들의 클램프업(341)을 유지하는 것은 또한 부품(308)과 부품(310) 사이에 (도시되지 않은) 실란트의 클램프업을 유지하거나; 부품(308)과 부품(310) 사이의 갭들을 방지하거나; 드릴 파일링(drill filing)들, 부스러기들 또는 캐스트오프들이 부품(308)과 부품(310) 사이의 하나 이상의 갭들을 통해 떨어지거나 아니면 들어가는 것을 방지하거나; 드릴링 후에 홀(343) 및 홀(345)의 에지들을 데버링(deburr)할 필요성을 감소시키거나 제거하거나; 또는 이들의 결합에 도움이 될 수 있다.
[0082] 부품(308)의 홀(343) 및 부품(310)의 홀(345)은 동심으로 그리고 동축으로 형성된다. 패스너 홀(346)은 또한 채널 또는 관통 홀로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 관통 홀은 둘 이상의 부품들을 통과하는 홀이며, 이로써 이러한 둘 이상의 부품들을 관통하는 동축 홀들에 의해 형성된다.
[0083] 패스너 홀(346) 내에 패스너(348)를 설치하기 전에, 패스너 삽입 툴(340)을 갖는 엔드 이펙터(328)에 대해 엔드 이펙터(326)가 스위칭 아웃될 필요가 있다. 그러나 엔드 이펙터(326)의 툴(336)은 클램프업(341)을 유지하는 데 사용되고 있기 때문에, 엔드 이펙터(328)가 스위칭 아웃될 수 있기 전에 클램프업(341)을 유지하기 위한 다른 메커니즘이 요구된다. 예를 들어, 클램프업(341)을 유지하기 위한 어떤 추가 메커니즘 없이, 부품(310)으로부터 멀리 툴(336)의 이동 또는 부품(308)으로부터 멀리 노즐(332)의 이동이 클램프업(341)을 취소할 수 있다. 이에 따라, 클램프업(341)을 유지하면서 여전히 엔드 이펙터(326)가 엔드 이펙터(328)로 스위칭 아웃될 수 있게 하기 위한 메커니즘이 필요하다.
[0084] 엔드 이펙터(324)의 흡입 디바이스(330)는 측면(311)으로부터만 클램프업(341)을 유지함으로써 측면(312)의 엔드 이펙터(326)가 엔드 이펙터(328)로 스위칭 아웃될 수 있게 하는 데 사용된다. 특히, 흡입 디바이스(330)는 측면(311)으로부터 패스너 홀(346)을 통해 공기를 흡입하도록 흡입(349)을 발생시킨다. 제1 힘(342)과 제2 힘(344) 사이의 힘의 정적 평형이 유지되면서 흡입이 수행된다.
[0085] 흡입의 체적 유량은 클램프업(341)을 유지하기 위해 부품(310)을 부품(308) 쪽으로 당기기에 충분하다. 특히, 체적 유량은 부품(310)을 부품(308) 쪽으로 당기도록, 홀(345)을 한정하는 벽(347)을 파지하는 파지력을 제공하기에 충분하다. 다른 예시적인 예들에서, 벽(347)은 홀 벽으로도 또한 지칭될 수 있다. 이러한 흡입은 부품(308)과 부품(310)의 클램프업(341)을 서로에 대해 독립적으로 유지하기에 충분하다.
[0086] 흡입 디바이스(330)는 부품(310)에 홀(345)을 한정하는 벽(347)을 파지하기 위해 흡입을 사용함으로써, 부품(310)에 흡입력을 가한다. 이 흡입력은 부품(310)을 부품(308) 쪽으로 그리고 궁극적으로는 엔드 이펙터(324) 쪽으로 당긴다. 부품(308)에 대한 그리고 기준 좌표계에 관한 엔드 이펙터(324)의 노즐(332)의 포지셔닝은 흡입력에 대한 응답으로 반작용력을 생성한다. 이 반작용력은 흡입력과 동일하고 반대이다.
[0087] 흡입력과 반작용력 사이에 원하는 힘의 정적 평형에 도달할 때까지 흡입이 수행된다. 원하는 힘의 정적 평형에 도달하면, 툴(336)이 클램프업(341)으로부터 멀리 이동되더라도 흡입이 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 데 사용될 수 있다.
[0088] 이런 식으로, 흡입 디바이스(330)는 제2 힘(344)이 제거된 후(예컨대, 툴(336)이 멀리 이동되고 엔드 이펙터(326)가 다른 엔드 이펙터로 스위칭 아웃될 때)에도 부품(308) 및 부품(310)을 서로에 대해 제자리에 유지하기에 충분한 흡입(349)을 발생시킨다. 다시 말해서, 제2 힘(344)이 제거되도록 툴(336)이 부품(310)으로부터 멀리 이동되고 그와의 접촉에서 벗어날 때, 패스너 홀(346)을 통해 그리고 노즐(332)의 채널(334)로의 공기의 흡입이 부품(308) 및 부품(310)의 클램프업(341)을 유지한다.
[0089] 하나 이상의 예시적인 예들에서, 제어 시스템(315)은 엔드 이펙터(324), 엔드 이펙터(326) 및 엔드 이펙터(328)의 동작을 제어하는 데 사용된다. 제어 시스템(315)은, 위에서 논의된 원하는 힘의 정적 평형이 확립됨으로써 클램프업(341)을 유지하고, 드릴링을 위한 엔드 이펙터(326)가 패스너 설치를 위한 엔드 이펙터(328)로 스위칭 아웃될 때 부품(310)에 대한 부품(308)의 어떠한 바람직하지 않은 시프트도 방지함을 보장한다.
[0090] 구체적으로, 드릴링 툴(338)을 구비한 엔드 이펙터(326)는 패스너 삽입 툴(340)을 갖는 엔드 이펙터(328)로 스위칭 아웃될 수 있다. 흡입 디바이스(330)가 어셈블리(304)의 대향 측면(311)으로부터 패스너 홀(346)을 통해 공기를 계속 흡입하면서, 패스너 삽입 툴(340)이 패스너 홀(346) 내에 패스너(348)를 삽입하는 데 사용된다. 이런 식으로, 어셈블리 시스템(302)은 패스너(348)의 설치가 단순하고 쉽고 효율적인 방식으로 수행될 수 있게 할 수 있다.
[0091] 흡입 디바이스(330)는 노즐(332)에 의해 제공되는 반작용력과 조합하여 클램프업(341)의 측면(312)에 추가 힘을 요구하지 않고 클램프업(341)을 유지하는 충분한 흡입력을 제공한다. 다시 말하면, 클램프업(341)이 클램프업(341)의 단일 측면으로부터 독립적으로 유지됨을 흡입 디바이스(330)와 노즐(332)이 함께 보장한다.
[0092] 흡입(349)으로 클램프업(341)이 유지되는 동안 패스너(348)가 설치된다. 이러한 예시적인 예들에서, 패스너(348)가 패스너 홀(346) 내에 완전히 설치될 때까지 흡입이 계속된다. 일부 경우들에, 패스너(348)는 패스너(348)와 패스너 홀(346) 사이에 원하는 간섭 끼워맞춤(interference fit)이 형성될 때 완전히 설치된 것으로 간주된다. 다른 예들에서는, 패스너(348)가 패스너 홀(346) 내에 삽입되어 패스너(348) 위에 패스너 유지 하드웨어가 설치된 후에만 패스너(348)가 완전히 설치된 것으로 간주된다. 패스너 유지 하드웨어는 예를 들어, 칼라, 너트, 다른 어떤 타입의 하드웨어 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 패스너(348)는 하나 이상의 다른 동작들이 수행된 후에 완전히 설치된 것으로 간주될 수 있다.
[0093] 패스너(348)가 완전히 설치되면, 클램프업을 유지하기 위해 흡입(349)이 더는 필요하지 않다. 다시 말해서, 패스너(348)는 흡입이 중단된 후에 클램프업(341)을 유지하는 데 사용된다.
[0094] 도 1의 제조 환경(100)의 예시는 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방식에 대한 물리적 또는 구성적 제한들을 의미하려는 것은 아니다. 예시된 것들에 추가로 또는 그 대신 다른 컴포넌트들이 사용될 수 있다. 일부 컴포넌트들은 선택적일 수 있다. 또한, 블록들은 기능 컴포넌트들을 예시하기 위해 제시된다. 이러한 블록들 중 하나 이상의 블록은 예시적인 실시예로 구현될 때, 조합되거나, 분할되거나, 또는 조합되어 서로 다른 블록들로 분할될 수 있다.
[0095] 예를 들어, 일부 경우들에, 패스너 홀(346)의 드릴링은 부품(308)과 부품(310)이 함께 클램프업(341)을 형성하게 되기 전에 상이한 프로세스의 일부일 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(343)은 부품(308)으로 드릴링될 수 있고 홀(345)은 이러한 부품들이 클램프업되기 전에 부품(310)으로 드릴링될 수 있다.
[0096] 그 다음, 부품(308)과 부품(310)은 서로에 대해 포지셔닝될 수 있다. 이러한 예들에서, 부품(308) 및 부품(310)은 홀(343) 및 홀(345)을 동심 또는 동축 중 적어도 하나로 정렬하도록 포지셔닝된다. 홀(343)과 홀(345)은 홀(343)과 홀(345)이 함께 정렬될 때 이들이 패스너 홀(346)을 형성하도록 크기가 정해질 수 있다. 다른 예들에서, 홀(343)과 홀(345)은 확정적인 어셈블리(DA: determinate assembly) 홀들일 수 있다. 홀(343)과 홀(345)이 확정적인 어셈블리 홀들이고 동축으로 정렬될 때, 이들은 (도시되지 않은) 인덱스 홀을 형성한다. 부품(308) 및 부품(310)은 예를 들어, 인덱스 홀을 통해 설치된 임시 패스너를 사용하여 일시적으로 정합될 수 있다. 인덱스 홀은 또한 기준 홀, 가이드 홀, 툴링 홀 또는 관통 홀로 지칭될 수 있다.
[0097] 하나 이상의 예들에서, 홀(343)과 홀(345)의 동축 정렬 후, 흡입(349)이 부품(308)과 부품(310)의 클램프업(341)을 확립하고 유지하는 데 사용된다. 이 흡입은 클램프업(341)이 단면 클램프업이 되도록 측면(311)에 형성된다. 일부 경우들에, 임시 패스너가 부품(308) 및 부품(310)을 결합하는 데 사용될 때, 임시 패스너의 제거와 동시에 흡입(349)이 적용됨으로써 클램프업(341)을 확립 및 유지한다.
[0098] 도 4 - 도 15를 참조하면, 예시적인 실시예에 따라 패스너 설치 동작을 수행하기 위한 어셈블리 시스템의 예시들이 도시된다. 일부 예시적인 예들에서, 어셈블리 시스템은 패스너 설치 시스템으로 지칭될 수 있다.
[0099] 도 4는 예시적인 실시예에 따라 랩 스플라이스에 대해 포지셔닝된 단일 기능 엔드 이펙터들의 단부도의 예시이다. 랩 스플라이스(400)는 도 3의 어셈블리(304) 또는 어셈블리(304)의 패널 조인트에 대한 일 구현의 예이다. 랩 스플라이스(400) 외에도, 예시적인 실시예들은 또한 도시되지 않은 다른 타입들의 스플라이스들에도 적용 가능할 수 있다.
[0100] 랩 스플라이스(400)는 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)을 포함하며, 이들은 각각 도 3의 부품(308) 및 부품(310)에 대한 구현들의 예들일 수 있다. 다른 예들에서, 랩 스플라이스(400)는 (도시되지 않은) 제3 부품 또는 다른 어떤 수의 부품들을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)은 동체 패널들의 형태를 취한다. 도 4 - 도 15의 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)의 크기 및 스케일은 단지 예시 목적들로만 도시된다. 다른 예시적인 예들에서, 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)의 크기는 도 4 - 도 15에 도시된 것보다 더 작거나 훨씬 더 클 수 있다.
[0101] 랩 스플라이스(400)는 제1 측면(406) 및 제2 측면(408)을 갖는다. 이 예시적인 예에서, 제1 부품(402)의 표면(410)에 의해 제1 측면(406)이 형성되고 제2 부품(404)의 표면(412)에 의해 제2 측면(408)이 형성된다. 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)이 동체 어셈블리의 동체 패널들의 형태를 취할 때, 제1 부품(402)의 표면(410)은 동체 어셈블리의 내부를 향하고 있을 수 있고, 제2 부품(404)의 표면(412)은 동체 어셈블리의 외부를 향하고 있을 수 있다(프로세스가 완료되면, 패스너의 헤드가 외부 표면(412)에 설치될 것이다).
[0102] 이 예시적인 예에서, 어셈블리 시스템(413)이 어셈블리(409)에 대해 포지셔닝된다. 어셈블리 시스템(413)은 엔드 이펙터(414), 엔드 이펙터(416), 로봇 디바이스(418) 및 로봇 디바이스(419)를 포함한다.
[0103] 엔드 이펙터(414) 및 엔드 이펙터(416)는 각각 로봇 디바이스(418) 및 로봇 디바이스(419)에 결합된다. 엔드 이펙터(414) 및 엔드 이펙터(416)는 각각 도 3의 엔드 이펙터(324) 및 엔드 이펙터(326)에 대한 구현들의 예들일 수 있다. 엔드 이펙터(414)는 랩 스플라이스(400)의 제1 측면(406)에 대해 포지셔닝되고, 엔드 이펙터(416)는 랩 스플라이스(400)의 제2 측면(408)에 대해 포지셔닝된다.
[0104] 엔드 이펙터(414) 및 엔드 이펙터(416)는 단일 기능 엔드 이펙터들일 수 있다. 엔드 이펙터(414)는 적어도 노즐(420) 및 흡입 디바이스(422)를 포함하며, 이들은 각각 도 3으로부터의 노즐(332) 및 흡입 디바이스(330)의 구현들의 예들이다. 엔드 이펙터(416)는 툴(424) 및 드릴링 툴(426)을 포함한다. 툴(424)은 단지 예시 목적들로만 도 4에서 투명한 것으로 도시된다. 툴(424) 및 드릴링 툴(426)은 각각 도 3으로부터의 툴(336) 및 드릴링 툴(338)의 구현들의 예들이다.
[0105] 이 예시적인 예에서, 툴(424)은 엘리먼트(428) 및 엘리먼트(430)를 포함한다. 엘리먼트(428)는 예를 들어, 제한 없이, 드릴링 툴(426)을 둘러싸는 제1 원통형 부재의 형태를 취한다. 엘리먼트(430)는 예를 들어, 제한 없이, 제2 원통형 부재의 형태를 취하는데, 제2 원통형 부재는 제1 원통형 부재보다 더 작은 직경을 갖지만 드릴링 툴(426)의 드릴 비트(432)가 제2 원통형 부재를 통과할 수 있게 하기에 충분히 크다. 일부 예시적인 예들에서, 엘리먼트(430)는 드릴링 동안 드릴 부스러기들 또는 칩들이 모일 수 있게 하기에 충분히 크다.
[0106] 도 5는 예시적인 실시예에 따라 랩 스플라이스(400)에 대해 포지셔닝된 엔드 이펙터(414) 및 엔드 이펙터(416)의 확대된 측면도의 예시이다. 이 예시적인 예에서, 엔드 이펙터(414) 및 엔드 이펙터(416)는 랩 스플라이스(400)를 통해 기준 축(500)과 정렬되어 포지셔닝되었다. 기준 축(500)은 홀이 드릴링되고 패스너가 설치될 위치에서 랩 스플라이스(400)를 통과하는, 랩 스플라이스(400)에 실질적으로 수직인 축일 수 있다.
[0107] 도 6은 예시적인 실시예에 따라 랩 스플라이스(400)에 힘들을 가하는 엔드 이펙터(414) 및 엔드 이펙터(416)의 측면도의 예시이다. 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(414) 또는 로봇 디바이스(418) 중 적어도 하나는 노즐(420)을 랩 스플라이스(400)의 제1 측면(406)과 접촉하도록 이동시키는 데 사용되었다. 노즐(420)은 제1 측면(406)에 대해 푸시되어 제1 측면(406)에 제1 힘(600)을 가한다. 제1 힘(600)은 도 3의 제1 힘(342)의 예이다. 제1 힘(600)은 기계력이다.
[0108] 마찬가지로, 엔드 이펙터(416) 또는 로봇 디바이스(419) 중 적어도 하나는 엘리먼트(430)를 랩 스플라이스(400)의 제2 측면(408)과 접촉하도록 이동시키는 데 사용되었다. 특히, 엘리먼트(430)는 제2 측면(408)에 대해 푸시되어 제2 측면(408)에 제2 힘(602)을 가한다.
[0109] 랩 스플라이스(400)에 가해진 제1 힘(600)과 제2 힘(602) 사이에 원하는 힘의 정적 평형에 도달될 때까지 노즐(420) 및 엘리먼트(430)가 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)에 대해 각각 푸시된다. 일단 원하는 힘의 정적 평형에 도달되면, 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)의 클램프업(604)이 달성된다. 다시 말해서, 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)은 이러한 부품들 각각이 다른 부품들에 대해 특정 포지션에 유지되도록 제자리에 유지될 수 있다.
[0110] 노즐(420) 및 엘리먼트(430)가 더는 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)에 대해 각각 푸시되지 않는 동안, 이들은 클램프업(604)을 유지하도록 원하는 힘의 정적 평형이 달성되는 포지션들에 계속 고정된다. 일부 경우들에, 제1 부품(402)과 제2 부품(404) 사이에 실란트가 존재할 수 있다.
[0111] 도 7은 예시적인 실시예에 따른 드릴링 동작의 측면도의 예시이다. 일단 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)의 클램프업(604)이 확립되면, 엔드 이펙터(416)의 드릴링 툴(426)은 랩 스플라이스(400)를 관통하여 연장되는 패스너 홀(700)을 드릴링하도록 작동된다. 패스너 홀(700)은 제2 부품(404)의 제2 측면(408)으로부터 일관하여 제1 부품(402)의 제1 측면(406)까지 연장될 수 있다. 일부 경우들에, 패스너 홀(700)은 카운터싱크형(countersink)일 수 있다. 패스너 홀(700)은 도 3의 패스너 홀(346)에 대한 일 구현의 예이다.
[0112] 도 8은 예시적인 실시예에 따른 흡입 동작의 측면도의 예시이다. 패스너 홀(700)이 드릴링된 후, 드릴 비트(432)는 제2 부품(404)으로부터 멀리 이동된다. 예를 들어, 드릴 비트(432)는 엘리먼트(428) 내에서 후퇴될 수 있다.
[0113] 엔드 이펙터(414)의 흡입 디바이스(422)는 랩 스플라이스(400)의 제1 측면(406)으로부터 패스너 홀(700)을 통해 공기를 흡입하도록 작동된다. 공기는 랩 스플라이스(400)의 제2 측면(408)으로부터 랩 스플라이스(400)의 제1 측면(406)을 향해 화살표(800) 방향으로 패스너 홀(700)을 통해 흡입된다. 공기는 패스너 홀(700)을 통해 노즐(420)로 흡입된다.
[0114] 이 흡입은 제2 부품(404)에 가해지는 흡입력(802)일 수 있는 힘을 생성한다. 흡입력(802)은 제2 부품(404)을 제1 부품(402) 쪽으로 당긴다. 제1 부품(402)과 접촉하는 노즐(420)의 포지셔닝에 의한 흡입력(802)에 대한 응답으로 반작용력(804)이 생성된다. 흡입력(802)과 반작용력(804) 사이에서 원하는 힘의 정적 평형이 달성될 때까지 흡입이 수행된다. 예를 들어, 원하는 힘의 정적 평형이 달성되고 충분한 흡입력이 생성될 때까지 흡입력이 증가되어 제1 힘(600) 및 제2 힘(602)과 독립적으로 흡입을 통해 클램프업(604)이 유지될 수 있게 할 수 있다.
[0115] 이러한 예시적인 예들에서, 흡입 디바이스(422)는 패스너 설치 동작이 완료될 때까지 패스너 홀(700)을 통해 계속해서 공기를 흡입하도록 작동될 수 있다. 일부 예들에서, 엘리먼트(430) 및 노즐(420) 각각 또는 이 둘 다는 노치, 홈, 포트, 개구, 또는 공기가 출입할 수 있게 하기 위한 다른 타입의 통기구 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 이러한 통기는 흡입력이 원하는 것보다 더 크지 않음을 보장하는 것을 돕는다. 예를 들어, 엘리먼트(430)는 흡입이 진행되는 동안 엘리먼트(430)를 제2 부품(404)으로부터 멀리 이동시키는 것을 더 쉽게 하는 데 도움이 되도록 제2 부품(404)과 접촉하게 되는 엘리먼트(430)의 에지를 따라 하나 이상의 노치들을 가질 수 있다.
[0116] 도 9는 예시적인 실시예에 따른 제1 부품(402) 및 제2 부품(404)의 확대된 측단면도의 예시이다. 이 도면은 패스너 홀(700) 및 제2 부품(404) 내에 형성된 패스너 홀(700)의 부분을 한정하는 벽(900)이 보다 명확하게 보일 수 있게 한다. 벽(900)은 홀 벽으로도 또한 지칭될 수 있다.
[0117] 도시된 바와 같이, 흡입력(802)은 제2 부품(404) 내에 형성된 패스너 홀(700)의 부분을 한정하는 벽(900)을 파지함으로써 제2 부품(404)을 제1 부품(402) 쪽으로 그리고 궁극적으로는 노즐(420) 쪽으로 당기는 파지력일 수 있다. 노즐(420)은 제1 부품(402) 상에 반작용력(804)을 가한다.
[0118] 함께, 흡입력(802)과 반작용력(804)은 엘리먼트(430)가 제2 부품(404)으로부터 멀리 그리고 이와의 접촉을 벗어나도록 이동된 후에도 클램프업(604)을 독립적으로 유지하는 데 사용될 수 있다. 클램프업(604)이 제1 힘(600) 및 제2 힘(602)과 독립적으로 유지될 수 있게 함으로써, 엔드 이펙터(416)는 다른 엔드 이펙터로 스위칭 아웃될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(416) 또는 로봇 디바이스(419) 중 적어도 하나는 툴(424)의 엘리먼트(430)를 랩 스플라이스(400)로부터 멀리 이동시키도록 작동될 수 있다. 그 다음, 로봇 디바이스(419)는 다른 로봇 디바이스와 스위칭 아웃될 수 있고, 다른 이펙터가 랩 스플라이스(400)에 대해 포지셔닝될 수 있다.
[0119] 도 10은 예시적인 실시예에 따른 단면 클램프업의 확대된 측면도의 예시이다. 도시된 바와 같이, 이전 도면들에 도시된 엘리먼트(430)는 제1 부품(402)과의 접촉을 벗어나 이동되었다. 그러나 제1 힘(600) 및 제2 힘(602)이 없어도, 흡입력(802) 및 반작용력(804)이 독립적으로 클램프업을 유지할 수 있다.
[0120] 따라서 단면 클램프업이 달성된다. 랩 스플라이스(400)의 제1 측면(406)에서의 이러한 타입의 단면 클램프업은 랩 스플라이스(400)의 제2 측면(408)에서 패스너 홀(700) 주위의 공간을 확보하여 엔드 이펙터들로부터의 보다 간단하고 보다 용이한 스위칭 아웃을 가능하게 한다. 클램프업(604)을 유지하기 위해 랩 스플라이스(400)의 제2 측면(408)에는 전문화된 툴들이 필요하지 않다.
[0121] 도 11은 예시적인 실시예에 따른 도 10으로부터의 단면 클램프업의 다른 측면도의 예시이다. 도시된 바와 같이, 도 4 - 도 9로부터의 엔드 이펙터(416)는 로봇 디바이스(1102)에 결합된 엔드 이펙터(1100)로 스위칭 아웃되었다. 엔드 이펙터(1100) 및 로봇 디바이스(1102)는 어셈블리 시스템(413)의 일부이다.
[0122] 이 예시적인 예에서, 엔드 이펙터(416)를 갖는 로봇 디바이스(419)는 엔드 이펙터(1100)를 갖는 로봇 디바이스(1102)가 랩 스플라이스(400)의 제2 측면(408)에 대해 포지셔닝될 수 있게 하도록 이동된다. 다른 예시적인 예들에서, 엔드 이펙터(416)는 엔드 이펙터(1100)로 교체될 수 있고, 엔드 이펙터(1100)는 다음에 로봇 디바이스(419)에 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 패스너 홀(700)이 랩 스플라이스(400)를 관통하여 드릴링되고 단면 클램프업이 달성된 후에 엔드 이펙터들의 스위칭이 발생한다.
[0123] 이 예시적인 예에서, 엔드 이펙터(1100)는 패스너 삽입 툴(1104)을 포함한다. 엔드 이펙터(1100) 또는 로봇 디바이스(1102) 중 적어도 하나는 랩 스플라이스(400)를 관통하여 드릴링된 패스너 홀(700)에 대해 패스너 삽입 툴(1104)을 이동시키고 포지셔닝하는 데 사용될 수 있다. 패스너 삽입 툴(1104)은 패스너(1106)를 패스너 홀(700)에 삽입하는 데 사용된다. 하나 이상의 예들에서, 패스너 삽입 툴(1104)은 패스너(1106)와 패스너 홀(700) 사이에 원하는 간섭 끼워맞춤을 형성함으로써 패스너(1106)를 설치한다.
[0124] 도 12는 예시적인 실시예에 따라 랩 스플라이스(400)의 제2 측면(408)에 대해 포지셔닝된 엔드 이펙터(1100)의 사시도의 예시이다. 도시된 바와 같이, 패스너 홀(700)은 패스너들(1200)이 설치된 랩 스플라이스(400)를 관통하는 복수의 패스너 홀들 중 하나이다.
[0125] 도 13은 예시적인 실시예에 따라 (도 11에 도시된) 패스너 홀(700)에 (도 11 및 도 12에 도시된) 패스너(1106)를 삽입하기 위해 사용되는 패스너 삽입 툴(1104)의 측면도의 예시이다. 흡입 디바이스(422)가 패스너 홀(700)을 통해 공기를 계속 흡입하면서, 패스너 삽입 툴(1104)이 패스너 홀(700)에 패스너(1106)를 삽입한다.
[0126] 도 14는 예시적인 실시예에 따른 랩 스플라이스(400)에 설치된 패스너(1106)의 단면도의 예시이다. 이 특정 예시적인 예에서, 패스너(1106)는 카운터싱크형 패스너이고, 패스너 홀(700)은 카운터싱크형 홀이다.
[0127] 도 15는 예시적인 실시예에 따른 패스너 설치 동작의 완료의 예시이다. 도시된 바와 같이, 패스너(1106)는 랩 스플라이스(400)에 설치되었다. 일단 패스너(1106)가 설치되면, 이전 도면들로부터의 클램프업(604)을 유지하기 위해 흡입이 더는 필요하지 않다. 패스너(1106)는 패스너(1106)가 설치된 랩 스플라이스(400)의 부분에 대해 클램프업(604)을 독립적으로 유지할 수 있다.
[0128] 하나 이상의 예시적인 예들에서, 패스너(1106)와 패스너 홀(700) 사이에 원하는 간섭 끼워맞춤이 형성되면 패스너(1106)의 설치가 완료된다. 이러한 간섭 끼워맞춤이 형성되면, 흡입은 중단된다. 다른 예시적인 예들에서, 패스너 유지 하드웨어가 패스너(1106) 위에 설치될 때 패스너(1106)는 완전히 설치된 것으로 간주된다. 패스너(1106)의 설치를 완료하는 데 필요한 모든 동작들이 완료되어 패스너 설치가 요건들을 충족함을 보장할 때까지 흡입이 계속된다.
[0129] 패스너(1106)가 완전히 설치된 후, 엔드 이펙터(414)는 랩 스플라이스(400)로부터 멀리 이동되어 패스너가 설치될 랩 스플라이스(400) 상의 다음 위치에 대해 재포지셔닝될 수 있다. 또한, 도 11 - 도 13으로부터의 엔드 이펙터(1100)는 엔드 이펙터(416)로 스위칭 아웃될 수 있고, 엔드 이펙터(416)는 새로운 패스너가 설치될 랩 스플라이스(400) 상의 다음 위치에 대해 재포지셔닝될 수 있다.
[0130] 도 4 - 도 15의 엔드 이펙터들, 툴들, 디바이스들 및 다른 컴포넌트들의 예시들은 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방식으로의 물리적 또는 구조적 제한들을 의미하는 것으로 여겨지는 것은 아니다. 예시된 것들에 추가로 또는 그 대신 다른 컴포넌트들이 사용될 수 있다. 일부 컴포넌트들은 선택적일 수 있다. 도 4 - 도 15에 도시된 서로 다른 컴포넌트들은 도 3의 블록 형태로 도시된 컴포넌트들이 물리적 구조물들로서 어떻게 구현될 수 있는지의 예시적인 예들일 수 있다. 추가로, 도 4 - 도 15의 컴포넌트들 중 일부는 도 3의 컴포넌트들과 결합되거나, 도 3의 컴포넌트들과 함께 사용되거나, 또는 이 둘의 조합일 수 있다.
[0131] 도 16은 예시적인 실시예에 따라 패스너 설치를 수행하기 위한 방법의 흐름도이다. 도 16에 예시된 프로세스(1600)는 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4 - 도 15로부터의 어셈블리 시스템(413)을 사용하여 구현될 수 있다.
[0132] 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 형성하도록 제1 부품에 제1 기계력을 가하고 제2 부품에 제2 기계력을 가함(동작(1602))으로써 프로세스가 시작될 수 있다. 어셈블리는 서로 접촉하여 포지셔닝된 제1 부품 및 제2 부품을 포함한다. 제1 부품은 클램프업의 제1 측면을 형성하고 제2 부품은 클램프업의 제2 측면을 형성한다.
[0133] 선택적으로, 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 관통하여 클램프업의 제2 측면으로부터 패스너 홀이 드릴링된다(동작(1604)). 패스너 홀은 어셈블리의 제2 측면에서부터 제1 측면까지 연장된다. 패스너 홀은 제1 부품을 관통하여 드릴링된 제1 홀 및 제2 부품을 관통하여 드릴링된 제2 홀에 의해 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 예들에서, 제1 홀 및 제2 홀은 동축이다.
[0134] 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기고, 이로써 제2 기계력이 제거된 후에도 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지하도록, 제1 부품 및 제2 부품을 통과하는 패스너 홀을 통해 클램프업의 제1 측면으로부터 공기가 흡입된다(동작(1606)). 다시 말해서, 패스너 홀을 통한 공기의 흡입은 클램프업의 제2 측면에서 제2 기계력의 사용을 필요로 하지 않으면서 제1 부품과 제2 부품의 "클램프업"을 유지한다.
[0135] 특히, 동작(1606)에서, 클램프업의 제2 측면에서 추가 힘을 사용을 필요로 하지 않으면서 클램프업의 단지 제1 측면으로부터 클램프업을 유지하기에 충분한 체적 유량으로 흡입이 수행된다. 제2 부품에서 제2 홀의 벽을 파지하고 이로써 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기도록 패스너 홀을 통해 공기가 흡입된다.
[0136] 이러한 예들에서, 클램프업의 제1 측면으로부터 패스너 홀을 통해 제1 부품을 향한 방향으로 그리고 클램프업의 제2 측면에서 손실된 흡입 체적을 극복하면서 제2 홀의 벽의 파지를 유지하기에 충분한 체적 유량으로 공기가 흡입된다. 예를 들어, 제2 측면에서 패스너 홀의 개방 단부로 인해 일부 흡입 체적 또는 흡입력이 손실될 수 있다.
[0137] 일부 예들에서는, 구현에 따라, 동작(1604)이 완료된 후에 또는 동작(1604) 동안에 동작(1606)이 시작될 수 있다. 다시 말해서, 패스너 홀이 드릴링된 후에 또는 패스너 홀이 드릴링되고 있는 동안에만 흡입이 수행될 수 있다.
[0138] 제1 기계력 및 제2 기계력이 제거된다(동작(1608)). 동작(1608)은 예를 들어, 동작(1604)의 드릴링을 수행한 엔드 이펙터를 새로운 엔드 이펙터로 스위칭 아웃하는 것을 포함한다. 동작(1606)에서 수행된 흡입은 엔드 이펙터들의 스위칭 아웃 동안 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지하기 위해 계속된다.
[0139] 그 후, 패스너 홀을 통해 공기를 계속해서 흡입하면서 패스너 홀 내에 패스너가 설치되어 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지한다(동작(1610)). 하나 이상의 예시적인 예들에서, 동작(1610)은 패스너 홀에 패스너를 삽입하고 원하는 간섭 끼워맞춤을 형성하는 것을 포함한다. 다른 예시적인 예들에서, 동작(1610)은 패스너 홀에 패스너를 삽입하고 패스너 홀을 통해 연장되는 패스너의 세장형 부분 주위에 패스너 유지 하드웨어를 설치하는 것을 포함한다.
[0140] 동작(1610)이 수행되는 동안 동작(1606)에서 공기의 흡입을 계속 수행하는 것은 패스너의 삽입 전반에 걸쳐 제1 부품과 제2 부품의 클램프업이 유지됨을 보장한다. 홀을 통한 공기의 흡입은 전체 패스너 설치 동작이 완료될 때까지 계속될 수 있다. 예를 들어, 패스너와 패스너 홀 사이에 원하는 간섭 끼워맞춤이 형성될 때까지 클램프업을 유지하도록 흡입이 계속될 수 있다.
[0141] 도 17은 예시적인 실시예에 따라 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 17에 예시된 프로세스(1700)는 예를 들어, 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4 - 도 15로부터의 어셈블리 시스템(413)을 사용하여 수행될 수 있다.
[0142] 제1 패널과 제2 패널의 클램프업을 형성하도록 제1 패널에 제1 기계력을 가하고 제2 패널에 제2 기계력을 가함(동작(1702))으로써 프로세스(1700)가 시작될 수 있다. 제1 패널과 제2 패널은 동체 패널들이다.
[0143] 동작(1702)은 도 4의 엔드 이펙터(414)와 같은 제1 엔드 이펙터에 결합된 툴을 사용하여 제1 힘을 가함으로써 수행될 수 있다. 툴은 예를 들어, 도 4의 노즐(420)과 같은 노즐일 수 있다. 그러나 다른 예시적인 예들에서, 툴은 다른 어떤 타입의 부재, 엘리먼트 또는 구조적 컴포넌트일 수 있다. 제2 힘은 도 4의 엔드 이펙터(416)와 같은 제2 엔드 이펙터에 결합된 툴을 사용하여 가해진다.
[0144] 제2 부품에서 패스너 홀의 일부를 한정하는 벽을 파지하는 파지력을 제공함으로써 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기도록, 클램프업의 제1 측면으로부터 제1 패널 및 제2 패널을 통과하는 패스너 홀을 통해 공기가 흡입된다(동작(1704)). 동작(1704)에서, 클램프업을 유지하도록 패스너 홀을 통해 그리고 클램프업의 제1 측면에서 제1 패널에 대해 포지셔닝된 노즐을 통해 부분 진공이 얻어진다.
[0145] 일부 예시적인 예들에서, 프로세스(1700)의 일부로서 패스너 홀이 드릴링될 수 있다. 예를 들어, 동작들(1702, 1704)의 수행 사이에서 홀이 드릴링될 수 있다. 다른 예시적인 예들에서, 패스너 홀의 드릴링은 다른 프로세스의 일부이거나 프로세스(1700) 이전에 수행된다. 예를 들어, 제1 패널 및 제2 패널이 "클램프업"되기 전에 제1 홀이 제2 패널에 드릴링될 수 있고, 제2 홀이 제2 패널에 드릴링될 수 있다. 그 다음, 동작(1702) 전에 홀들이 단일 동축 패스너 홀을 형성하도록 정렬되게 제1 패널과 제2 패널이 서로에 대해 포지셔닝될 수 있다. 이후, 동작(1702)이 수행되어 프로세스(1700)를 개시할 수 있다.
[0146] 다시 동작(1704)을 참조하면, 제2 기계력을 필요로 하지 않으면서 제1 패널과 제2 패널의 클램프업을 유지하기에 충분한 흡입력(예컨대, 충분한 체적 유량)으로 공기의 흡입이 수행된다. 흡입에 의해 제공되는 파지력이 가해지고 있는 제1 기계력과 반대이고 동일할 때 흡입이 클램프업을 유지한다. 제2 패널이 제1 패널 쪽으로 당겨질 때, 제1 기계력은 제1 패널이 제2 패널에 동일한 반작용력을 가하게 함으로써 클램프업을 유지하게 한다.
[0147] 그 후, 클램프업을 유지하도록 패스너 홀을 통해 계속해서 공기를 흡입하면서 제2 기계력이 제거된다(동작(1706)). 일부 예시적인 예들에서, 프로세스(1700)가 종료된다. 다른 예시적인 예들에서, 프로세스(1700)는 패스너 설치 동안 클램프업을 유지하도록 제1 측면으로부터 패스너 홀을 통해 계속해서 공기를 흡입하면서 클램프업의 제2 측면으로부터 패스너 홀을 통해 패스너를 설치하는 것을 포함한다.
[0148] 도 18은 예시적인 실시예에 따라 클램프업을 확립하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 18에 예시된 프로세스(1800)는 예를 들어, 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4 - 도 15로부터의 어셈블리 시스템(413)을 사용하여 수행될 수 있다.
[0149] 제1 패널의 제1 홀을 제2 패널의 제2 홀과 정렬하여 관통 홀을 한정함(동작(1802))으로써 프로세스(1800)가 시작된다. 이러한 예시적인 예들에서, 동작(1802)은 제1 홀과 제2 홀을 동심 또는 동축 중 적어도 하나로 정렬하여 관통 홀을 한정하도록 수행된다. 하나의 예시적인 예로서, 제1 패널과 제2 패널은 제1 홀을 제2 홀과 동축으로 정렬하도록 서로에 대해 포지셔닝된다.
[0150] 일부 예들에서, 관통 홀은 도 3의 패스너 홀(346)과 같은 패스너 홀의 형태를 취한다. 다른 예들에서, 관통 홀은 인덱스 홀의 형태를 취한다. 예를 들어, 동작(1802)에서 정렬되는 제1 홀과 제2 홀은 확정적인 어셈블리 홀들일 수 있다. 동작(1802)에서 제1 홀과 제2 홀은 동축으로 정렬되어 인덱스 홀을 형성할 수 있다. 하나 이상의 예시적인 예들에서, 동작(1802)에서의 제1 패널 및 제2 패널은 동체 패널들, 날개 패널들, 또는 다른 어떤 타입의 패널들일 수 있다.
[0151] 또 다른 예시적인 예들에서, 동작(1802)에서 제1 패널의 제1 홀을 제2 패널의 제2 홀과 정렬하는 것은 제1 홀과 제2 홀을 동축으로 정렬하고 제1 패널과 제2 패널을 통해 관통 홀을 형성하는 방식으로 제1 패널에 제1 홀을 드릴링하고 제2 패널에 제2 홀을 드릴링하는 것을 포함한다.
[0152] 그 후, 제2 홀을 한정하는 홀 벽이 관통 홀 내에서부터 파지되어 제2 패널을 제1 패널 쪽으로 당기고 이로써 제1 패널과 제2 패널의 클램프업을 확립한다(동작(1804)). 동작(1804)에서 확립된 클램프업은 단면 클램프업이다. 동작(1804)은 예를 들어, 흡입을 사용하여 제2 홀의 벽을 파지하도록 수행될 수 있다. 흡입력이 제2 홀의 벽을 파지하기 위한 파지력을 제공하도록 관통 홀을 통해 공기가 흡입된다. 특히, 관통 홀을 통해 부분 진공이 얻어짐으로써 제2 홀의 벽을 파지하는 파지력을 제공한다. 제2 홀의 외향 단부가 개방 단부임에도 부분 진공이 생성된다.
[0153] 관통 홀에 대해 하나 이상의 동작들이 수행될 때까지 동작(1804)에서 형성된 클램프업이 유지될 수 있다. 예를 들어, 클램프업을 유지하기 위해 임시 패스너가 설치되거나 관통 홀을 확대하여 패스너 홀을 형성하도록 드릴링 동작이 수행될 때까지 클램프업이 유지될 수 있다. 일부 경우들에는, 패스너 설치 동작이 수행되어 관통 홀 내에 패스너를 설치할 때까지 클램프업이 유지되며, 홀 직경은 패스너 설치에 대한 허용 오차 내에 있다. 일부 경우들에는, 드릴링 동작과 패스너 설치 동작이 수행될 때까지 클램프업이 유지될 수 있다. 또 다른 예들에서는, 관통 홀을 통한 패스너의 삽입 및 패스너에 대한 너트 또는 칼라의 고정을 포함하는 패스너 설치 동작이 수행될 때까지 클램프업이 유지된다.
[0154] 단면 클램프업은 부분 진공이 얻어지고 있는 반대 측으로부터의 관통 홀의 위치에 대해 다양한 툴들 및 디바이스들이 여기저기 이동될 수 있게 한다. 단면 클램프업은 조립 프로세스의 효율성을 향상시킨다.
[0155] 도 19는 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 19에 예시된 프로세스(1900)는 예를 들어, 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4 - 도 15로부터의 어셈블리 시스템(413)을 사용하여 수행될 수 있다. 특히, 프로세스(1900)는 도 3의 엔드 이펙터(324) 또는 도 4 - 도 15의 엔드 이펙터(414)를 사용하여 수행될 수 있다.
[0156] 프로세스(1900)는 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기고 이로써 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지하도록, 제1 부품의 제1 홀 및 제2 부품의 제2 홀에 의해 형성된 패스너 홀을 통해 제1 부품과 제2 부품의 클램프업의 제1 측면으로부터 공기를 흡입하는 것(동작(1902))을 포함한다. 하나 이상의 예시적인 예들에서, 동작(1902)은 제2 부품에서 제2 홀을 한정하는 벽을 파지함으로써 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기도록 패스너 홀을 통해 클램프업의 제1 측면으로부터 공기를 흡입하는 것을 포함한다.
[0157] 선택적으로, 프로세스(1900)는 또한 흡입에 의해 생성된 흡입력 및 클램프업의 제1 측면에서 제1 툴의 접촉면에 의해 생성된 반작용력에 의해 힘의 정적 평형이 확립된 후 제1 기계력 및 제2 기계력을 제거하는 것(동작(1904))을 포함하며, 그 후에 프로세스가 종료된다. 제1 기계력은 클램프업의 제1 측면에서 제1 툴에 의해 가해졌을 수 있다. 제2 기계력은 흡입 동안 클램프업의 제2 측면에서 제2 툴에 의해 가해졌을 수 있다.
[0158] 흡입력 및 반작용력은 제1 기계력 및 제2 기계력 없이 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지한다. 이러한 예시적인 예들에서, 제1 기계력 및 제2 기계력은 적어도, 흡입에 의해 생성된 흡입력 및 클램프업의 제1 측면에서 제1 툴의 접촉면에 의해 생성된 반작용력에 의해 힘의 정적 평형이 확립될 때까지 가해진다.
[0159] 선택적으로, 프로세스(1900)는 패스너 홀을 통해 계속해서 공기를 흡입하면서 패스너 홀을 통해 패스너를 설치하는 것(동작(1906))을 더 포함한다. 동작(1906)에서, 흡입은 적어도, 패스너가 완전히 설치될 때까지 수행될 수 있다.
[0160] 도 20은 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 20에 예시된 프로세스(2000)는 예를 들어, 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4 - 도 15로부터의 어셈블리 시스템(413)을 사용하여 수행될 수 있다.
[0161] 제1 부품 및 제2 부품에 각각 제1 기계력 및 제2 기계력을 가하여 클램프업을 형성함(동작(2002))으로써 프로세스(2000)가 시작된다. 제1 부품은 클램프업의 제1 측면을 형성하고 제2 부품은 클램프업의 제2 측면을 형성한다. 다음으로, 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기도록, 제1 부품 및 제2 부품을 관통하여 연장되는 패스너 홀을 통해 클램프업의 제1 측면으로부터 공기가 흡입된다(동작(2004)). 제1 기계력 및 제2 기계력의 제거 후에 흡입이 독립적으로 클램프업을 유지하도록 흡입을 계속하면서 동시에 제1 기계력 및 제2 기계력이 제거되며(동작(2006)), 이후 프로세스가 종료된다.
[0162] 도 21은 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 21에 예시된 프로세스(2100)는 예를 들어, 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4 - 도 15로부터의 어셈블리 시스템(413)을 사용하여 수행될 수 있다.
[0163] 프로세스(2100)는 패널 조인트의 제1 측면에서 제1 엔드 이펙터에 의해 패널 조인트의 제1 측면과의 접촉을 통해 제1 힘을 가하는 것(동작(2102))을 포함한다. 프로세스(2100)는 패널 조인트의 제2 측면에서 제2 엔드 이펙터에 의해 패널 조인트의 제2 측면과의 접촉을 통해 제1 힘과 동일하고 반대인 제2 힘을 가하여 클램프업을 확립하는 것(동작(2104))을 포함한다. 추가로, 프로세스(2100)는 제2 엔드 이펙터가 제2 측면과의 접촉으로부터 제거된 후 패널 조인트의 제1 측면에서 제1 엔드 이펙터에 의해 클램프업을 유지하는 것(동작(2106))을 포함하며, 이후 프로세스가 종료된다.
[0164] 도 22는 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 유지하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 22에 예시된 프로세스(2200)는 예를 들어, 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4 - 도 15로부터의 어셈블리 시스템(413)을 사용하여 수행될 수 있다.
[0165] 프로세스(2200)는 패널 조인트의 제1 측면에 포지셔닝된 단일 기능 엔드 이펙터에 의해 패널 조인트의 제1 패널에 제1 힘을 가하는 것(동작(2202))을 포함한다. 프로세스(2200)는 단일 기능 엔드 이펙터에 의해 패널 조인트의 제2 패널에 제1 힘과 동일하고 반대인 제2 힘을 가함으로써 제1 패널과 제2 패널의 단면 클램프업을 제공하는 것(동작(2204))을 더 포함하며, 그 후 프로세스가 종료된다.
[0166] 일부 예시적인 예들에서는, 동작(2202) 이전에 하나 이상의 동작들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우들에는, 동작(2202) 이전에 제1 패널 및 제2 패널에 홀들이 생성된다. 이러한 홀들은 패널들을 관통하는 드릴링, 펀칭을 통해, 또는 다른 홀 제작 동작에 의해 형성될 수 있다. 이러한 홀들은 홀들이 동심 또는 동축 중 적어도 하나로 정렬되어 관통 홀(패스너 홀)을 형성하도록 패널들의 초기 클램프업이 확립된 동안 드릴링될 수 있다. 다른 예시적인 예들에서는, 확정적인 어셈블리 홀들이 패널들에 개별적으로 형성될 수 있고, 이어서 홀들을 정렬하도록 패널들이 나중에 함께 모이게 될 수 있다.
[0167] 도 23은 예시적인 실시예에 따라 단면 클램프업을 제공하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 23에 예시된 프로세스(2300)는 도 3의 엔드 이펙터(324) 또는 도 4 - 도 15에서 설명된 엔드 이펙터(414)와 같은 단일 기능 엔드 이펙터를 사용하여 수행될 수 있다.
[0168] 프로세스(2300)는 선택적으로, 동심 또는 동축 중 적어도 하나로 제1 부품의 제1 홀을 제2 부품의 제2 홀과 정렬하는 것(동작(2302))을 포함한다. 일부 예들에서, 동작(2302)은 동심 또는 동축 중 적어도 하나로 정렬되는 제1 홀 및 제2 홀을 형성하도록 제1 부품 및 제2 부품에 의해 형성된 클램프업을 통해 드릴링하는 것을 포함한다. 하나 이상의 예시적인 예들에서, 동작(2302)은 이미 제1 홀을 갖는 제1 부품을 이미 제2 홀(예컨대, 확정적인 어셈블리 홀들)을 갖는 제2 부품과 단순히 정렬함으로써 제1 홀과 제2 홀을 정렬하는 것을 포함한다.
[0169] 다음으로, 프로세스(2300)는 제2 부품에 제2 홀을 한정하는 벽을 파지함으로써 제2 부품을 제1 부품에 대해 당기도록 제1 부품의 제1 홀을 통해 도달하는 것(동작(2304))을 포함하며, 그 후 프로세스가 종료된다. 일부 예들에서, 동작(2304)은 제2 부품을 제1 부품에 대해 당기도록 제2 부품의 제2 홀의 벽에 작용하는 압력 차를 생성하는 것을 포함한다. 하나 이상의 예들에서, 동작(2304)은 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기도록, 제1 부품에 대해 포지셔닝된 흡입 디바이스에 의해 제1 홀 및 제2 홀을 통해 공기를 흡입하는 것을 포함한다.
[0170] 이런 식으로, 프로세스(2300)는 클램프업을 확립 및 유지하기 위한 방법을 제공한다. 특히, 단면 클램프업이 제공된다.
[0171] 서로 다른 예시적인 실시예들은 어셈블리들을 구축하기 위한 효율 및 생산 시간들을 개선하기 위한 방법들 및 시스템들을 갖는 것이 바람직하다는 것을 인식하고 고려한다. 예를 들어, 예시적인 실시예들은 동체 어셈블리와 같은 어셈블리를 따라 다수의 패스너 설치 동작들을 동시에 수행하기 위한 완전 자동화된 방법들 및 시스템들을 갖는 것이 바람직하다는 것을 인식한다. 또한, 예시적인 실시예들은 어셈블리의 제1 측면에서 다수의 위치들에서 단면 클램프업들을 제공하기 위해 다수의 엔드 이펙터들을 사용하는 것이 단일 기능 엔드 이펙터들이 어셈블리의 반대 측면에서 여기저기 이동될 수 있게 한다는 것을 인식한다. 어셈블리의 반대 측면 상의 단일 기능 엔드 이펙터들의 이러한 이동 및 상호 교환성은 원하는 택 및 생산 시간들을 충족시키는 방식으로 다수의 작업들이 동시에 수행될 수 있게 한다.
[0172] 또한, 복잡도가 원하는 것보다 더 많은 유지보수 및 더 느린 생산 속도들을 야기할 수 있기 때문에 엔드 이펙터 복잡도를 감소시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 일반적으로 무거운 매우 복잡한 다기능 엔드 이펙터들은 덜 복잡한 단일 기능 엔드 이펙터들에 비해 더 많은 유지보수를 필요로 할 수 있고 수리 및/또는 교체가 더 어려울 수 있다. 또한, 다기능 엔드 이펙터들은 통상적으로 매우 크고 무겁기 때문에, 이러한 타입들의 엔드 이펙터들은 이들을 여기저기 이동시키기 위해 대형 로봇들을 필요로 하며, 이는 이러한 다기능 엔드 이펙터들을 원하는 것보다 덜 민첩하게(즉, 원하는 것보다 덜 쉽게 조작할 수 있게) 만든다. 따라서 단일 기능 엔드 이펙터들은 더 짧은 정지 시간을 필요로 할 수 있으며, 이는 생산 속도들을 향상시킬 수 있다.
[0173] 특정 경우들에서, 다기능 엔드 이펙터의 서로 다른 기능들 사이의 스위칭은 원하는 것보다 더 복잡하거나 더 많은 시간이 걸릴 수 있으며, 이는 더 느린 생산 속도들을 야기할 수 있다. 그러나 예시적인 실시예들은 훨씬 더 가벼운 단일 기능 엔드 이펙터들과 결합된 로봇 디바이스들이 이러한 로봇 디바이스들에 필요한 더 작은 크기 및 스케일로 인해 단일 기능 엔드 이펙터들을 갖는 다른 로봇 디바이스들과 쉽고 빠르게 교체될 수 있음을 인식하고 고려한다. 이런 식으로, 생산 속도들이 향상될 수 있다. 단일 기능 엔드 이펙터들은 다기능 엔드 이펙터들보다 훨씬 더 가볍고 덜 거대하기 때문에, 다기능 엔드 이펙터들에 필요한 더 큰 로봇 디바이스들보다 더 민첩한 더 작은 로봇 디바이스들을 사용하여 단일 기능 엔드 이펙터들이 여기저기 이동될 수 있다.
[0174] 이제 도 24를 참조하면, 예시적인 실시예에 따라 제조 환경의 블록도가 도시된다. 도 24의 제조 환경(300)은 도 3으로부터의 제조 환경(300)과 유사하다. 고밀도 로봇 시스템(2400)은 복수의 셀들(2402)을 포함한다. 셀들(2402) 각각은 도 3에서 설명된 어셈블리 시스템(302)에 대한 하나의 구현의 일례이다.
[0175] 로봇 셀들 또는 고밀도 로봇 셀들로도 또한 지칭될 수 있는 셀들(2402)은 어셈블리(304)를 구축하는 데 사용된다. 이전에 설명된 바와 같이, 일부 예들에서, 어셈블리(304)는 동체 어셈블리(313)의 형태를 취한다. 다른 예들에서, 어셈블리(304)는 날개 어셈블리 또는 항공기(314)에 대한 다른 어떤 어셈블리의 형태를 취할 수 있다. 셀들(2402) 각각은 어셈블리(304)를 따라 위치들에서 다양한 동작들을 수행하기 위한 로봇 디바이스들을 포함한다.
[0176] 셀(2404)은 복수의 셀들(2402) 중 하나의 셀의 일례이다. 셀(2404)은 로봇 디바이스들(2406) 및 로봇 디바이스들(2408)을 포함하며, 이들은 각각 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들로도 또한 지칭될 수 있다. 로봇 디바이스들(2406) 각각은 도 3에서 설명된 로봇 디바이스(318)와 유사한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 로봇 디바이스들(2408) 각각은 도 3의 로봇 디바이스(320), 도 3의 로봇 디바이스(322) 또는 다른 타입의 로봇 디바이스와 유사한 방식으로 구현될 수 있다.
[0177] 이러한 예시적인 예들에서, 로봇 디바이스들(2406)은 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 포지셔닝되어 사용되는 한편, 로봇 디바이스들(2408)은 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 포지셔닝되어 사용된다. 어셈블리(304)가 동체 어셈블리(313)의 형태를 취할 때, 제1 측면(2409)은 동체 어셈블리(313)의 내부 내에서부터 접근 가능하지만, 제2 측면(2411)은 동체 어셈블리(313)의 외부로부터 접근 가능하다. 예를 들어, 제1 측면(2409)은 (예컨대, 내부 몰드 라인을 향하는 측면 상에서) 동체 어셈블리(313)의 내부 몰드 라인(IML: inner mold line)에 또는 그 근처에 있을 수 있는 한편, 제2 측면(2411)은 (예컨대, 외부 몰드 라인을 향하는 측면 상에서) 동체 어셈블리(313)의 외부 몰드 라인(OML: outer mold line)에 또는 그 근처에 있을 수 있다. 이에 따라, 일부 예들에서, 로봇 디바이스들(2406)은 IML 로봇 디바이스들로 지칭될 수 있고, 로봇 디바이스들(2408)은 OML 로봇 디바이스들로 지칭될 수 있다.
[0178] 이러한 예시적인 예들에서, 로봇 디바이스들(2406)은 로봇 디바이스(2410), 제2 로봇 디바이스(2412) 및 제3 로봇 디바이스(2414)를 포함하며, 이들은 각각 제1 로봇 디바이스, 제2 로봇 디바이스 및 제3 로봇 디바이스로 지칭될 수 있다. 마찬가지로, 로봇 디바이스들(2408)은 로봇 디바이스(2416), 로봇 디바이스(2418) 및 로봇 디바이스(2420)를 포함하며, 이는 각각 제1 로봇 디바이스, 제2 로봇 디바이스 및 제3 로봇 디바이스로 지칭될 수 있다.
[0179] 엔드 이펙터(2422), 엔드 이펙터(2424) 및 엔드 이펙터(2426)는 각각 로봇 디바이스(2410), 로봇 디바이스(2412) 및 로봇 디바이스(2414)에 결합된다. 엔드 이펙터(2422), 엔드 이펙터(2424) 및 엔드 이펙터(2426)는 각각 제1 엔드 이펙터, 제2 엔드 이펙터 및 제3 엔드 이펙터로도 또한 지칭될 수 있다. 이러한 엔드 이펙터들은 단일 기능 엔드 이펙터들이다. 하나 이상의 예시적인 예들에서, 엔드 이펙터들(2422, 2424, 2426) 각각은 도 3에서 설명된 엔드 이펙터(324)와 유사한 방식으로 구현된다. 예를 들어, 엔드 이펙터들(2422, 2424, 2426) 각각은 도 3으로부터의 노즐(332) 및 흡입 디바이스(330)와 각각 유사한 노즐 및 흡입 디바이스를 포함할 수 있다.
[0180] 엔드 이펙터(2428), 엔드 이펙터(2430) 및 엔드 이펙터(2432)는 각각 로봇 디바이스(2416), 로봇 디바이스(2418) 및 로봇 디바이스(2420)에 결합된다. 엔드 이펙터(2428), 엔드 이펙터(2430) 및 엔드 이펙터(2432)는 각각 제1 엔드 이펙터, 제2 엔드 이펙터 및 제3 엔드 이펙터로도 또한 지칭될 수 있다. 이러한 엔드 이펙터들은 단일 기능 엔드 이펙터들이다.
[0181] 하나 이상의 예시적인 예들에서, 엔드 이펙터(2428)는 엔드 이펙터(326)와 유사한 방식으로 구현된다. 예를 들어, 엔드 이펙터(2428)는 도 3으로부터의 툴(336) 및 드릴링 툴(338)과 각각 유사한 (도시되지 않은) 툴 및 드릴링 툴을 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(2430)는 홀들을 검사하기 위한 (도시되지 않은) 검사 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 엔드 이펙터(2432)는 도 3의 엔드 이펙터(328)와 유사한 방식으로 구현된다. 예를 들어, 엔드 이펙터(2432)는 도 3의 패스너 삽입 툴(340)과 유사한 (도시되지 않은) 패스너 삽입 툴을 포함할 수 있다.
[0182] 셀(2404)은 어셈블리(304)를 따라 복수의 위치들(2436) 각각에서 자동화된 동작(2434)을 수행하는 데 사용된다. 이러한 예시적인 예들에서, 자동화된 동작(2434)은 패스너 설치의 형태를 취한다. 이에 따라, 위치들(2436) 각각은 또한 패스너 설치 지점으로 지칭될 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 패스너 설치는 예를 들어, 제한 없이, 클램프업 작업, 드릴링 작업, 패스너 삽입 작업 및 검사 작업과 같은 복수의 작업들(동작들 또는 하위 동작들)을 포함한다. 셀(2404)은 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 이러한 다양한 작업들을 수행하는 데 사용된다.
[0183] 이러한 예시적인 예들에서, 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)는 위치들(2436) 중 임의의 주어진 위치에서, 검사 작업 전에 드릴링 작업이 수행되고 패스너 삽입 작업 전에 검사 테스트가 수행될 것을 요구한다. 구현에 따라, 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)는 드릴링 작업 전에, 드릴링 작업과 검사 작업 사이에, 검사 작업과 패스너 삽입 작업 사이에, 패스너 삽입 작업 후에, 또는 이들의 조합에 수행될 수 있는 0, 1, 2 또는 다른 어떤 수의 작업들을 포함할 수 있다.
[0184] 제어 시스템(315)은 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 어셈블리(304)의 선택된 부분을 따라 위치들(2436) 각각에서 자동화된 동작(2434)을 신속하고 정확하며 효율적으로 수행하도록 셀(2404)을 제어한다. 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)는 앞서 설명한 작업들이 위치들(2436) 중 다양한 위치들에서 동시에 수행될 것을 요구한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 동시에는 일제히 또는 일반적으로는 한꺼번에를 의미한다. 예를 들어, 한꺼번에 시작하거나, 한꺼번에 끝나거나, 또는 한꺼번에 시작하고 한꺼번에 끝나는 2개의 작업들은 동시에 수행되는 것으로 간주될 수 있다. 또한, 하나의 작업이 다른 작업의 성능과 겹치는 시간 지속기간 동안 수행될 때, 이러한 두 작업들은 동시에 수행되는 것으로 간주될 수 있다. 또 다른 예들에서, 주어진 시간 간격 내에 수행되는 2개의 작업들은 실제 작업들 자체에 대한 시간 지속기간이 겹치는지 여부에 관계없이 동시에 수행되는 것으로 간주될 수 있다.
[0185] 예를 들어, 제어 시스템(315)은 위치들(2436) 중 다른 위치에서의 검사 작업과 동시에(또는 동일한 시간 간격 내에) 위치들(2436) 중 한 위치에서 드릴링 작업을 수행하도록 셀(2404)을 제어할 수 있다. 또한, 제어 시스템(315)은 위치들(2436) 중 다른 위치에서의 검사 작업 및 위치들(2436) 중 또 다른 위치에서의 패스너 삽입 작업과 동시에(또는 동일한 시간 간격 내에) 위치들(2436) 중 한 위치에서 드릴링 작업을 수행하도록 셀(2404)을 제어할 수 있다. 검사 작업은 홀 검사 작업일 수 있다.
[0186] 따라서 제어 시스템(315)은 다수의 패스너 설치 동작들을 구성하는 전문 작업들을 순차적인 방식으로, 그러나 다수의 위치들에서 동시에 수행함으로써 다수의 패스너 설치 동작들을 동시에 수행하도록 셀(2404)을 제어한다. 또한, 제어 시스템(315)은 어셈블리(304)의 서로 다른 부분들을 따라 다수의 위치들 각각에서 자동화된 동작(2434)을 신속하고 정확하며 효율적으로 동시에 수행하도록 모든 셀들(2402)을 제어할 수 있다.
[0187] 일부 예시적인 예들에서, 셀(2404)의 로봇 디바이스들(2406)은 플랫폼(2440)에 의해 지지되는 한편, 셀(2404)의 로봇 디바이스들(2408)은 플랫폼(2442)에 의해 지지된다. 이러한 예들에서, 로봇 디바이스들(2406) 및 이들의 대응하는 엔드 이펙터들은 로봇 디바이스들(2406)의 상호 교환성을 허용하도록 크기가 정해진다. 즉, 로봇 디바이스들(2406)이 플랫폼(2440)으로부터의 어떠한 보조도 없이 플랫폼(2440) 상에서 포지션들을 스위칭할 수 있도록 플랫폼(2440)이 계속 고정되어 있으면서, 로봇 디바이스들(2406)이 플랫폼(2440) 상에서 이동 가능할 수 있다. 이러한 상호 교환성은 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)가 신속하고 정확하며 효율적으로 수행될 수 있게 한다.
[0188] 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 로봇 디바이스들은 하나의 로봇 디바이스가 다른 로봇 디바이스로 교체될 때 상호 교환 가능한 것으로 간주된다. 예를 들어, 제어 시스템(315)은 로봇 디바이스(2416)가 어셈블리(304) 상의 위치 A에서 자신의 개별화된 전문 작업을 수행했고 위치 B로 이동될 때, 로봇 디바이스(2418)가 위치 A로 이동되어 자신의 개별화된 전문 작업을 수행하도록 로봇 디바이스들(2408)을 제어할 수 있다. 마찬가지로, 로봇 디바이스(2416)가 위치 B에서 자신의 개별화된 전문 작업을 수행했고 위치 C로 이동될 때, 그리고 로봇 디바이스(2418)가 위치 A에서 자신의 개별화된 전문 작업을 수행했고 위치 B로 이동될 때, 로봇 디바이스(2420)가 위치 A로 이동되어 자신의 개별화된 전문 작업을 수행한다. 이런 식으로, 로봇 디바이스들(2408)은 자동화된 동작(2434)이 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 수행될 수 있도록 위치들(2436)에서 상호 교환 가능하다.
[0189] 이러한 예들에서, 로봇 디바이스들(2408) 및 이들의 대응하는 엔드 이펙터들은 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환성을 허용하도록 크기가 정해진다. 즉, 로봇 디바이스들(2408)이 플랫폼(2442)으로부터의 어떠한 보조도 없이 플랫폼(2442) 상에서 포지션들을 스위칭할 수 있도록 플랫폼(2442)이 계속 고정되어 있으면서, 로봇 디바이스들(2408)이 플랫폼(2442) 상에서 이동 가능할 수 있다. 이러한 상호 교환성은 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)가 신속하고 정확하며 효율적으로 수행될 수 있게 한다.
[0190] 도 25는 예시적인 실시예에 따른 도 1로부터의 제조 환경(100)의 다른 사시도의 예시이다. 복수의 어셈블리 시스템들(104)은 또한 복수의 셀들(2500)로 지칭될 수 있다. 다시 말해서, 복수의 어셈블리 시스템들(104) 각각은 도 24의 셀(2404)에 대한 하나의 구현의 예일 수 있다.
[0191] 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 어셈블리 시스템들(104)이 동체 어셈블리(102)에 대해 포지셔닝된다. 복수의 어셈블리 시스템들(104)은 어셈블리 시스템(106), 어셈블리 시스템(2502) 및 어셈블리 시스템(2504)을 포함하며, 이들 각각은 셀로 지칭될 수 있다.
[0192] 위에서 논의된 바와 같이, 어셈블리 시스템(106)은 (예컨대, 동체 어셈블리(102)의 외부 몰드 라인 측면을 따라 작업들을 수행하도록) 동체 어셈블리(102)의 외부(110)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(108) 및 (예컨대, 동체 어셈블리(102)의 내부 몰드 라인 측면을 따라 작업들을 수행하도록) 동체 어셈블리(102)의 내부(114)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(112)을 포함한다. 로봇 디바이스들(108)과 로봇 디바이스들(112)은 동체 어셈블리(102)의 구축을 위한 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위해 함께 작동한다. 로봇 디바이스들(108)은 도 24의 로봇 디바이스들(2408)의 구현들의 예들이고, 로봇 디바이스들(112)은 도 24의 로봇 디바이스들(2406)의 구현들의 예들이다.
[0193] 또한, 어셈블리 시스템(2502)은 동체 어셈블리(102)의 내부(114)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(2506) 및 동체 어셈블리(102)의 외부(110)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(2508)을 포함한다. 로봇 디바이스들(2506)과 로봇 디바이스들(2508)은 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위해 함께 작동한다. 로봇 디바이스들(2506) 및 로봇 디바이스들(2508)은 도 24에서 각각 로봇 디바이스들(2406) 및 로봇 디바이스들(2408)의 구현들의 예들이다.
[0194] 어셈블리 시스템(2504)은 동체 어셈블리(102)의 내부(114)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(2510) 및 동체 어셈블리(102)의 외부(110)에 대해 포지셔닝된 로봇 디바이스들(2512)을 포함한다. 로봇 디바이스들(2510)과 로봇 디바이스들(2512)은 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위해 함께 작동한다. 이러한 로봇 디바이스들 각각은 동체 어셈블리(102)의 내부(114) 또는 외부(110)에 특정한 서로 다른 전문 작업을 수행한다. 로봇 디바이스들(2510) 및 로봇 디바이스들(2512)은 도 24에서 각각 로봇 디바이스들(2406) 및 로봇 디바이스들(2408)의 구현들의 예들이다. 로봇 디바이스들(2510) 및 로봇 디바이스들(2512) 각각은 단일 기능 엔드 이펙터와 결합된다.
[0195] 로봇 디바이스들(112), 로봇 디바이스들(2506) 및 로봇 디바이스들(2510)은 각각 플랫폼(202), 플랫폼(2516) 및 플랫폼(2518)에 의해 지지된다. 일부 예시적인 예들에서, 이러한 플랫폼들은 이동 가능한 플랫폼들이다. 하나의 예시적인 예로서, 플랫폼(202), 플랫폼(2516) 및 플랫폼(2518) 각각은 자동 안내 차량(AGV: automated guided vehicle)과 같은 대응하는 이동 가능 디바이스와 통합되거나 아니면 그에 (직접적으로 또는 간접적으로) 결합될 수 있다.
[0196] 하나의 예시적인 예에서, 플랫폼(202)은 플랫폼(202)이 동체 어셈블리(102)의 내부를 따라 이동될 수 있게 하는 (이 도면에는 도시되지 않은) 이동 시스템을 포함하거나, 그 일부이거나, 그에 결합된다. 예를 들어, 플랫폼(202)은 동체 어셈블리(102) 내부의 바닥을 따라 이동됨으로써 로봇 디바이스들(112)을 동체 어셈블리(102)에 대해 이동시킬 수 있다.
[0197] 또한, 로봇 디바이스들(108), 로봇 디바이스들(2508) 및 로봇 디바이스들(2512)은 각각 플랫폼(200), 플랫폼(2522) 및 플랫폼(2524)에 의해 지지된다. 일부 예시적인 예들에서, 이러한 플랫폼들은 이동 가능한 플랫폼들이다. 하나의 예시적인 예로서, 플랫폼(200), 플랫폼(2522) 및 플랫폼(2524) 각각은 자동 안내 차량(AGV)과 같은 대응하는 이동 가능 디바이스와 통합되거나 아니면 그에 결합될 수 있다.
[0198] 일부 예들에서, 플랫폼(200), 플랫폼(2522) 및 플랫폼(2524)은 모바일 타워들일 수 있는 타워들과 통합되거나 그에 결합된다. 하나의 예시적인 예로서, 로봇 디바이스들(108)은 타워(2526)에 결합되는 플랫폼(200)에 의해 지지된다. 플랫폼(200)은 타워(2526)를 따라 수직 방향으로(예컨대, 타워(2526) 위와 아래로) 이동 가능하다. 또한, 타워(2526)는 플랫폼(200) 그리고 이로써 로봇 디바이스들(108)이 동체 어셈블리(102)의 길이를 따라 포지셔닝될 수 있게 하는 자동 안내 차량(2528)을 포함하거나, 그 일부이거나, 그에 결합된다.
[0199] 복수의 어셈블리 시스템들(104) 내의 로봇 디바이스들 각각은 단일 기능 엔드 이펙터에 결합되기 때문에, 다수의 로봇 디바이스들이 플랫폼 상에 지지될 수 있고 동체 어셈블리(102)에 대한 동작들을 수행하기 위해 정확하고 효율적인 방식으로 플랫폼 주위로 이동될 수 있다. 특히, 복수의 어셈블리 시스템들(104) 내의 로봇 디바이스들 각각은 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 각자의 전문 작업을 수행한다.
[0200] 도 26은 예시적인 실시예에 따라 구축된 동체 어셈블리(102)의 확대된 단부도의 예시이다. 이 확대된 단부도는 도 25의 26-26 라인들의 도면으로부터 예시된다. 로봇 디바이스들(108)과 로봇 디바이스들(112)은 동체 패널들을 함께 결합하여 동체 어셈블리(102)를 구축하는 패스너들을 설치하기 위해 함께 작동한다.
[0201] 이 예시적인 예에서, 로봇 디바이스들(108)은 드릴링, 검사 및 패스너 삽입 작업들을 수행하기 위해 단일 기능 엔드 이펙터들과 결합된다. 이러한 단일 기능 엔드 이펙터들은 예를 들어, 개별 작업들을 수행하도록 패스너 설치 지점(113)에 대해 여기저기 이동됨으로써 스위칭 아웃될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 단일 기능 엔드 이펙터는 패스너 설치 지점마다 로봇 디바이스별 단일 기능을 수행하는 데 사용되는 엔드 이펙터이다. 이런 식으로, 다수의 단일 기능 엔드 이펙터들이 미리 결정된 시퀀스로, 개별화된 전문 작업들을 수행하도록 제어 및 조정될 수 있다. 이에 따라, 다수의 이러한 전문 작업들로 구성된 자동화된 동작은 이러한 단일 기능 엔드 이펙터들이 조정된 순차적 방식으로 작동함으로써 수행될 수 있다.
[0202] 일부 경우들에, 로봇 디바이스들(108) 각각은 패스너 설치 지점(113)에 대해 특정 작업을 위한 각자의 해당 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위해 플랫폼(200) 상에서 여기저기 이동된다. 다른 경우들에, 로봇 디바이스들(108)은 플랫폼(200) 상에 정지 상태로 유지될 수 있지만, 패스너 설치 지점(113)에 대해 주어진 작업을 위한 적절한 엔드 이펙터를 포지셔닝하기 위해 이들의 엔드 이펙터들을 다음 위치에 대해 이동시키고 포지셔닝하는 데 사용될 수 있다.
[0203] 도 27은 예시적인 실시예에 따른 도 25 - 도 26으로부터의 로봇 디바이스들(112)에 결합된 엔드 이펙터들(2700)의 확대된 사시도의 예시이다. 엔드 이펙터들(2700)의 이 도면은 도 26에 도시된 화살표(27-27)와 관련하여 도시된다. 엔드 이펙터들(2700)은 엔드 이펙터(2702), 엔드 이펙터(2704) 및 엔드 이펙터(2706)를 포함한다. 엔드 이펙터(2702), 엔드 이펙터(2704) 및 엔드 이펙터(2706)는 엔드 이펙터(2422), 엔드 이펙터(2424) 및 엔드 이펙터(2426) 각각에 대한 구현들의 예들이다.
[0204] 또한, 엔드 이펙터(2702), 엔드 이펙터(2704) 및 엔드 이펙터(2706) 각각은 도 3에서 설명된 엔드 이펙터(324) 및 도 4 - 도 15에서 설명된 엔드 이펙터(414)와 유사한 방식으로 구현될 수 있다. 이 예시적인 예에서, 엔드 이펙터(2702)는 노즐(2708) 및 흡입 디바이스(2710)를 포함한다. 엔드 이펙터(2704)는 노즐(2712) 및 흡입 디바이스(2714)를 포함한다. 엔드 이펙터(2706)는 노즐(2716) 및 흡입 디바이스(2718)를 포함한다.
[0205] 엔드 이펙터(2702), 엔드 이펙터(2704) 및 엔드 이펙터(2706)는 동체 어셈블리(102)의 내부(114)로부터 단면 클램프업을 제공하는 데 사용되는데, 이는 도 25 - 도 26의 로봇 디바이스들(108)이 다수의 위치들에서 다수의 작업들을 동시에 수행하는 것을 가능하게 하여, 패스너 설치 동작들이 이러한 다수의 위치들로서 순차적 방식으로 수행되게 한다. 특히, 로봇 디바이스들(2408)은 다수의 패스너 설치 지점들에서 동시에, 그러나 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 다양한 작업들을 수행하도록 도 25 - 도 26에서 플랫폼(200) 상에서 여기저기 이동되고 상호 교환될 수 있다.
[0206] 엔드 이펙터들(2700)은 각각의 엔드 이펙터를 특정 패스너 설치 지점으로 안내하는 데 사용하기 위한 센서 시스템을 각각 포함할 수 있다. 센서 시스템은 예를 들어, 레이저 거리 센서, 이미징 디바이스, 또는 다른 어떤 타입의 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[0207] 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터들(2702, 2704, 2706)은 각각 패스너 설치 지점들(2720, 2722, 2724)에 대해 포지셔닝된다. 이 예시적인 예에서, 이러한 패스너 설치 지점들은 서로 가깝다. 엔드 이펙터들(2702, 2704, 2706)이 각각 패스너 설치 지점들(2720, 2722, 2724)에 대해 포지셔닝될 수 있게 하는 서로 매우 근접한 엔드 이펙터들(2702, 2704, 2706)의 포지셔닝은 고밀도 셋업으로 지칭될 수 있다.
[0208] 일부 예시적인 예들에서, 서로 다른 작업들이 동시에 수행되고 있는 이러한 패스너 설치 지점들은 서로 인접할 수 있다. 다른 예들에서, 서로 다른 작업들이 동시에 수행되고 있는 패스너 설치 지점들 사이에 하나 이상의 위치들이 존재할 수 있다.
[0209] 이러한 엔드 이펙터들의 크기 및 형상은 이들이 고밀도 셋업으로 포지셔닝될 수 있게 하고 플랫폼(200) 상의 로봇 디바이스들(108)의 쉽고 효율적인 상호 교환성을 가능하게 한다. 다시 말해서, 로봇 디바이스들(108)은 패스너 설치 지점들(2720, 2722, 2724) 각각에 대한 엔드 이펙터들(2702, 2704, 2706)의 포지셔닝을 스위칭 업하도록 플랫폼(200) 상에서 쉽고 빠르게 여기저기 이동될 수 있다.
[0210] 도 28은 예시적인 실시예에 따른 도 25 - 도 26으로부터의 로봇 디바이스들(108)에 결합된 엔드 이펙터들(2800)의 확대된 사시도의 예시이다. 엔드 이펙터들(2800)의 이 도면은 도 26의 화살표(28-28)와 관련하여 도시된다. 엔드 이펙터들(2800)은 엔드 이펙터(2802), 엔드 이펙터(2804) 및 엔드 이펙터(2806)를 포함한다. 엔드 이펙터들(2802, 2804, 2806)은 각각 엔드 이펙터들(2702, 2704, 2706)의 반대쪽에서 동체 어셈블리(102)의 외부(110)를 따라 포지셔닝된다. 엔드 이펙터(2802), 엔드 이펙터(2804) 및 엔드 이펙터(2806)는 엔드 이펙터(2428), 엔드 이펙터(2430) 및 엔드 이펙터(2432) 각각에 대한 구현들의 예들이다.
[0211] 엔드 이펙터(2802)는 도 3의 엔드 이펙터(326) 및 도 4 - 도 9의 엔드 이펙터(416)와 유사한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(2802)는 툴(2808) 및 드릴링 툴(2810)을 포함하며, 이들은 도 4 - 도 9의 엔드 이펙터(416)의 툴(424) 및 드릴링 툴(426)과 각각 유사하게 구현될 수 있다.
[0212] 엔드 이펙터(2804)는 검사 디바이스(2812)를 포함한다. 검사 디바이스(2812)는 예를 들어, 엔드 이펙터(2802)의 드릴링 툴(426)을 사용하여 드릴링된 홀을 검사하는 데 사용될 수 있다. 검사 디바이스(2812)는 드릴링된 홀이 패스너 설치를 위한 홀 공차들 및 요건들을 충족시킴을 보장한다. 홀 공차들 및 요건들은 홀의 품질을 정의할 수 있다. 예를 들어, 검사 디바이스(2812)는 홀 직경, 홀의 원형율(roundness), 표면에 대한 홀의 각도, 카운터싱크 깊이, 카운터싱크 크기, 카운터싱크 각도, 또는 다른 어떤 타입의 홀 특징 중 적어도 하나를 검사하는 데 사용될 수 있다.
[0213] 검사 디바이스(2812)는 다수의 서로 다른 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 검사 디바이스(2812)는 레이저 센서, 이미징 디바이스, 또는 다른 어떤 타입의 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[0214] 엔드 이펙터(2806)는 도 3에서 설명된 엔드 이펙터(328) 및 도 11 - 도 13에서 설명된 엔드 이펙터(1100)와 유사한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(2806)는 도 11 - 도 13의 패스너 삽입 툴(1104)과 유사하게 구현될 수 있는 패스너 삽입 툴(2814)을 포함한다.
[0215] 엔드 이펙터들(2800)은 각각의 엔드 이펙터를 특정 패스너 설치 지점으로 안내하는 데 사용하기 위한 센서 시스템을 각각 포함할 수 있다. 센서 시스템은 예를 들어, 레이저 거리 센서, 이미징 디바이스, 또는 다른 어떤 타입의 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[0216] 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터들(2802, 2804, 2806)은 각각 패스너 설치 지점들(2720, 2722, 2724)에 대해 포지셔닝된다. 이 예시적인 예에서, 이러한 패스너 설치 지점들은 서로 가깝지만 이격된다(예컨대, 인접하지 않음). 예를 들어, 패스너 설치 지점들(2720, 2722, 2724)은 3개의 패스너 설치 지점들에 의해 이격된다. 이러한 타입의 간격은 엔드 이펙터들(2802, 2804, 2806)이 충돌하지 않음을 보장하는 데 사용될 수 있다. 엔드 이펙터들(2802, 2804, 2806)이 각각 패스너 설치 지점들(2816, 2818, 2820)에 대해 포지셔닝되도록 서로 매우 근접한 엔드 이펙터들(2802, 2804, 2806)의 포지셔닝은 고밀도 셋업으로 지칭될 수 있다. 이러한 타입의 셋업은 다수의 서로 다른 전문 작업들이 동시에 수행될 수 있게 한다. 이러한 엔드 이펙터들의 크기 및 형상은 이들이 고밀도 셋업으로 포지셔닝될 수 있게 하고 플랫폼(200) 상의 로봇 디바이스들(108)의 쉽고 효율적인 상호 교환성을 가능하게 한다. 다시 말해서, 로봇 디바이스들(108)은 다수의 패스너 설치 지점들에 대한 엔드 이펙터들(2802, 2804, 2806)의 포지셔닝을 스위칭 업함으로써 패스너 설치 지점들에서 수행되는 기능들을 스위칭 업하도록 플랫폼(200) 상에서 쉽고 빠르게 여기저기 이동될 수 있다.
[0217] 로봇 디바이스들(112) 각각은 로봇 디바이스들(108)에 결합된 단일 기능 엔드 이펙터의 스위칭 아웃 동안 동체 어셈블리(102)의 내부 측면으로부터 동체 패널들을 함께 유지하는 데 사용되는 엔드 이펙터와 결합된다. 즉, 로봇 디바이스들(112) 각각은 단면 클램프업을 제공하는 단일 기능 엔드 이펙터를 포함한다. 예를 들어, 로봇 디바이스들(108) 중 하나의 로봇 디바이스 상의 엔드 이펙터가 자신의 지정된 작업을 수행하기 위해 사용된 후, 그 엔드 이펙터는 다른 엔드 이펙터를 위한 공간을 만들기 위해 패스너 설치 지점(113)으로부터 멀리 (예컨대, 다른 설치 지점으로) 이동될 수 있다. 로봇 디바이스들(112) 중 하나의 로봇 디바이스에 결합된 엔드 이펙터는 로봇 디바이스들(108)의 엔드 이펙터들이 동체 어셈블리(102)의 외부(110)에서 스위칭되고 있고 고밀도 로봇 구역 내에서 효율적으로 사용되고 있는 동안, 동체 어셈블리(102)의 내부 측면으로부터만 동체 패널들의 클램프업을 유지하는 데 사용된다.
[0218] 도 29는 예시적인 실시예에 따른 어셈블리를 따라 다수의 패스너 설치 지점들에서 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하는 셀과 관련된 다양한 단계들의 재현적 시퀀스도이다. 셀(2900)은 도 24의 셀(2404)에 대한 일 구현의 예이다. 셀(2900)은 조인트(2901)에 대해 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하는 데 사용된다. 특히, 셀(2900)은 도 24의 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)와 같은 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 이러한 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하는 데 사용된다.
[0219] 조인트(2901)는 또한 구현에 따라, 어셈블리, 랩 스플라이스, 동체 스플라이스, 또는 다른 어떤 타입의 스킨 스플라이스로 지칭될 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 조인트(2901)는 서로 정합된 2개의 부품들을 포함한다. 일부 예들에서, 이러한 부품들은 동체 패널들 또는 날개 패널들과 같은 패널들일 수 있다.
[0220] 셀(2900)은 제1 단계(2902), 제2 단계(2904), 제3 단계(2906), 제4 단계(2908), 제5 단계(2910) 및 제6 단계(2912)를 포함하는 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 조인트(2901)를 따라 패스너들을 설치하는 데 사용된다. 이러한 단계들의 수 및 순서는 셀(2900)을 사용하여 수행될 수 있는 미리 결정된 작업 시퀀스의 단 하나의 구현의 예이다.
[0221] 셀(2900)은 엔드 이펙터(2914), 엔드 이펙터(2916) 및 엔드 이펙터(2918)를 포함하며, 이들은 조인트(2901)의 제1 측면(2920)에서 (도시되지 않은) 로봇 디바이스들에 결합된다. 엔드 이펙터들(2914, 2916, 2918)은 도 24로부터의 엔드 이펙터들(2422, 2424, 2426)과 각각 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 셀(2900)은 조인트(2901)의 제2 측면(2921)에서 (도시되지 않은) 로봇 디바이스에 결합되는 드릴링 엔드 이펙터(2922)를 포함한다. 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 도 24로부터의 엔드 이펙터(2428)와 유사하게 구현될 수 있다.
[0222] 셀(2900)은 패스너 설치 지점들(2915, 2917, 2919)에서 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하는 데 사용된다. 이러한 패스너 설치 지점들은 도시된 바와 같이, 패스너 설치 지점들 사이에 다른 어떤 패스너 설치 지점들도 없이 인접한 패스너 설치 지점들일 수 있다. 대안으로, 하나 이상의 다른 패스너 설치 지점들이 패스너 설치 지점(2915)과 패스너 설치 지점(2917) 사이에, 패스너 설치 지점(2917)과 패스너 설치 지점(2919) 사이에, 또는 이 둘 다에 존재할 수 있다. 이러한 타입의 패스너 설치 지점들의 이격은 도 28에 도시된 것과 유사하다.
[0223] 아래에서 추가 설명되는 바와 같이, 셀(2900)의 다양한 엔드 이펙터들은 이러한 엔드 이펙터들이 결합된 로봇 디바이스들을 이동시킴으로써 이러한 서로 다른 패스너 설치 지점들에 대해 이동되고 포지셔닝된다. 또한, 일부 예시적인 예들에서, 아래에서 설명되는 엔드 이펙터들 및 로봇 디바이스들의 동작들 및 이동은 도 3 및 도 24의 제어 시스템(315)과 같은 제어 시스템에 의해 제어된다.
[0224] 제1 단계(2902)에서, 엔드 이펙터(2914), 엔드 이펙터(2916) 및 엔드 이펙터(2918)는 각각 패스너 설치 지점(2915), 패스너 설치 지점(2917) 및 패스너 설치 지점(2919)에 대해 포지셔닝된다. 또한, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2915)에서 전문 작업을 수행하는 데 사용하기 위해 패스너 설치 지점(2915)에 대해 이동 및 포지셔닝된다.
[0225] 이 예시적인 예에서는, 제1 단계(2902)에서 엔드 이펙터(2914)가 드릴링 엔드 이펙터(2922)와 정렬된다. 또한, 제1 단계(2902)에서, 엔드 이펙터(2914) 및 드릴링 엔드 이펙터(2922)가 패스너 설치 지점(2915)에서 조인트(2901)의 클램프업을 확립하는 데 그리고 패스너 설치 지점(2915)에서 홀을 드릴링하는 데 사용된다. 이러한 작업들은 앞서 설명한 다수의 방식들 중 임의의 방식으로 수행될 수 있다.
[0226] 하나의 예시적인 예에서, 엔드 이펙터(2914) 및 드릴링 엔드 이펙터(2922)가 먼저 조인트(2901)의 클램프업을 확립한다. 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 다음에, 패스너 설치 지점(2915)에서 홀을 드릴링한다. 일단 홀이 드릴링되면, 엔드 이펙터(2914)는 다음에, 위에서 설명한 다수의 방법들 중 하나를 사용하여 단면 클램프업을 확립한다. 예를 들어, 엔드 이펙터(2914)는 단면 클램프업을 확립하고 유지하기 위해 흡입을 사용할 수 있다. 다시 말해서, 일단 단면 클램프업이 확립되면, 엔드 이펙터(2914)는 드릴링 엔드 이펙터(2922)로부터의 추가 보조 없이 패스너 설치 지점(2915)에서 조인트(2901)의 이러한 클램프업을 유지할 수 있다.
[0227] 제2 단계(2904)에서, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 검사 엔드 이펙터(2924)로 교체되는 한편, 엔드 이펙터(2914)는 패스너 설치 지점(2915)에서 클램프업을 유지한다. 하나의 예시적인 예로서, 제2 단계(2904)에서, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2915)으로부터 멀리 이동되어 패스너 설치 지점(2917)에 대해 포지셔닝된다.
[0228] 앞서 설명한 바와 같이, 패스너 설치 지점(2917)은 패스너 설치 지점들 중간에 다른 어떤 패스너 설치 지점들 없이 패스너 설치 지점(2915)에 인접할 수 있다. 대안으로, 패스너 설치 지점(2917)과 패스너 설치 지점(2915)은 인접하지 않을 수 있다(즉, 이들 사이에 하나 이상의 다른 패스너 설치 지점들을 가짐). 이런 식으로, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2917)에 도달하기 위해 하나 이상의 패스너 설치 지점들을 건너뛰도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 모든 각각의 두 번째, 모든 각각의 세 번째, 모든 각각의 네 번째, 또는 모든 각각의 n번째 패스너 설치 지점에서만 홀들을 드릴링하도록 제어될 수 있다. 일부 경우들에, 패스너 설치 지점들은 조인트(2901)를 따라 서로 다른 수평 행들에 있을 수 있다.
[0229] 또한, 제2 단계(2904)에서, 검사 엔드 이펙터(2924)는 패스너 설치 지점(2915)에서 다음 전문 작업을 수행하기 위해 패스너 설치 지점(2915)에 대해 이동 및 포지셔닝된다. 검사 엔드 이펙터(2924)는 엔드 이펙터(2914)가 패스너 설치 지점(2915)에서 클램프업을 유지하는 동안, 패스너 설치 지점(2915)에서 드릴링된 홀을 검사하는 데 사용된다. 동시에, 엔드 이펙터(2916) 및 드릴링 엔드 이펙터(2922)가 패스너 설치 지점(2917)에서 클램프업을 확립한다. 또한, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2917)에서 홀을 드릴링한다. 일단 홀이 드릴링되면, 엔드 이펙터(2916)가 패스너 설치 지점(2917)에서 조인트(2901)의 단면 클램프업을 확립하고 독립적으로 유지하는 데 사용된다. 이러한 단면 클램프업은 드릴링 엔드 이펙터(2922)가 다음 단계에서 패스너 설치 지점(2917)에서의 검사 엔드 이펙터(2924)에 대해 교체될 수 있게 한다.
[0230] 제3 단계(2906)에서, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2917)으로부터 멀리 이동되어 패스너 설치 지점(2919)에 대해 포지셔닝되고; 검사 엔드 이펙터(2924)는 패스너 설치 지점(2917)에서 다음 전문 작업을 수행하기 위해 패스너 설치 지점(2917)에 대해 이동 및 포지셔닝되며; 그리고 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2915)에서 다음 전문 작업을 수행하기 위해 패스너 설치 지점(2915)에 대해 이동 및 포지셔닝된다.
[0231] 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2915)에서 패스너를 설치하는 데 사용된다. 일부 예시적인 예들에서, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너를 자체적으로 설치할 수 있다. 예를 들어, 패스너를 설치하는 것은 원하는 간섭 끼워맞춤이 형성될 때까지 패스너 설치 지점(2915)에서 드릴링된 홀 내에 패스너를 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2915)에서 드릴링된 홀에 패스너를 삽입하는 데 사용되는 한편, 엔드 이펙터(2914)는 패스너의 설치를 완료하는 데 사용된다. 엔드 이펙터(2914)는 패스너가 패스너 설치 지점(2915)에 완전히 설치될 때까지 패스너 설치 지점(2915)에서 클램프업을 유지하고, 그 후 패스너 설치 지점(2915)에서 클램프업을 유지하는 데 엔드 이펙터(2914)는 더 이상 필요하지 않다.
[0232] 패스너 설치 지점(2915)에서 패스너의 설치와 동시에, 검사 엔드 이펙터(2924)는 패스너 설치 지점(2917)에서 드릴링된 홀을 검사한다. 또한, 패스너 설치 지점(2915)에서의 패스너의 설치 및 패스너 설치 지점(2917)에서의 홀의 검사와 동시에, 엔드 이펙터(2918) 및 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2919)에서 클램프업을 확립하는 데 사용된다. 또한, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2919)에서 홀을 드릴링한다. 일단 홀이 드릴링되면, 엔드 이펙터(2918)가 패스너 설치 지점(2919)에서 조인트(2901)의 단면 클램프업을 확립하고 유지하는 데 사용된다. 이러한 단면 클램프업은 드릴링 엔드 이펙터(2922)가 다음 단계에서 패스너 설치 지점(2919)에서의 검사 엔드 이펙터(2924)에 대해 교체될 수 있게 한다.
[0233] 제4 단계(2908)에서, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 새로운 패스너 설치 지점(2928)에 대해 이동되고 포지셔닝되고; 검사 엔드 이펙터(2924)는 패스너 설치 지점(2919)에 대해 이동되고 포지셔닝되며; 그리고 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2917)에 대해 이동되고 포지셔닝된다. 또한, 엔드 이펙터(2914)가 패스너 설치 지점(2928)에 대해 이동 및 포지셔닝된다.
[0234] 제4 단계(2908)에서, 엔드 이펙터(2914) 및 드릴링 엔드 이펙터(2922)가 패스너 설치 지점(2928)에서 클램프업을 확립한다. 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 패스너 설치 지점(2928)에서 홀을 드릴링한다. 그 다음, 엔드 이펙터(2914)는 패스너 설치 지점(2928)에서 단면 클램프업을 확립하고 유지한다. 엔드 이펙터(2914) 및 드릴링 엔드 이펙터(2922)에 의해 수행되는 작업들과 동시에, 검사 엔드 이펙터(2924)는 패스너 설치 지점(2919)에 드릴링된 홀을 검사하는 한편, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2917)에 드릴링된 홀 내에 패스너를 설치한다. 일단 패스너가 패스너 설치 지점(2917)에 설치되면, 패스너 설치 지점(2917)에서 클램프업을 유지하는 데 엔드 이펙터(2918)는 더 이상 필요하지 않다.
[0235] 이 예시적인 예에서, 패스너 설치 지점(2928)은 조인트(2901)를 따라, 패스너가 설치될 최종 위치일 수 있다. 그러나 다른 예시적인 예들에서는, 패스너 설치 지점(2917)과 패스너 설치 지점(2928) 사이에 또는 패스너 설치 지점(2928) 뒤에 임의의 다른 수의 패스너 설치 지점들이 존재할 수 있다.
[0236] 제5 단계(2910)에서, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 조인트(2901)로부터 멀리 이동되고; 검사 엔드 이펙터(2924)는 패스너 설치 지점(2928)에 대해 이동되고 포지셔닝되며; 그리고 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2919)에 대해 이동되고 포지셔닝된다.
[0237] 검사 엔드 이펙터(2924)는 패스너 설치 지점(2928)에서 드릴링된 홀을 검사하는 한편, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2919)에 패스너를 동시에 설치한다. 일단 패스너가 패스너 설치 지점(2919)에 설치되면, 패스너 설치 지점(2919)에서 클램프업을 유지하는 데 엔드 이펙터(2918)는 더 이상 필요하지 않다.
[0238] 다른 예시적인 예들에서, 조인트(2901)는 패스너들이 설치될 패스너 설치 지점(2928) 뒤에 많은 다른 위치들을 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 드릴링 엔드 이펙터(2922)는 이러한 위치들 각각에서 홀들을 드릴링하는 데 사용된 후에 단지 조인트(2901)로부터 멀리 이동할 것이다.
[0239] 예를 들어, 제4 단계(2908)와 제5 단계(2910) 사이에 임의의 수의 다른 단계들이 존재할 수 있다. 드릴링 엔드 이펙터(2922), 검사 엔드 이펙터(2924) 및 패스너 삽입 엔드 이펙터(2426)는 다른 패스너 설치 지점들에서 동시 작업을을 수행하기 위해 도시된 순차적 방식으로 계속 이동할 수 있다.
[0240] 제6 단계(2912)에서, 검사 엔드 이펙터(2924)는 조인트(2901)로부터 멀리 이동되고, 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2928)에 대해 이동되고 포지셔닝된다. 패스너 삽입 엔드 이펙터(2926)는 패스너 설치 지점(2928)에서 패스너를 설치한다. 일단 패스너가 패스너 설치 지점(2928)에 설치되면, 패스너 설치 지점(2928)에서 클램프업을 유지하는 데 엔드 이펙터(2914)는 더 이상 필요하지 않다.
[0241] 이런 식으로, 패스너 설치 지점들(2915, 2916, 2918, 2928)에서의 패스너들의 설치는 셀(2900)에 의해 자동화될 수 있다. 셀(2900)은 셀(2900)의 엔드 이펙터들의 상호 교환성으로 인해 이러한 자동화된 패스너 설치 동작을 빠르고 정확하며 효율적으로 수행한다.
[0242] 도 29에 예시된 다양한 단계들을 통해 앞서 설명한 바와 같이, 셀(2900)은 패스너 설치 동작을 위한 적절한 시퀀스로 임의의 주어진 패스너 설치 지점에서 작업들이 수행되는 것을 여전히 보장하면서 동시에 여러 위치들에서 패스너 설치 동작의 서로 다른 작업들(예컨대, 드릴링, 검사, 패스너 삽입 및 설치)을 수행하는 데 사용된다. 셀(2900)은 작은 체적 공간에서 패스너 설치 동작의 서로 다른 작업들이 수행될 수 있게 하는 고밀도 로봇 셀이다.
[0243] 이러한 예시적인 예들에서, 다양한 엔드 이펙터들의 상호 교환은 선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 맞춰진다. 다시 말해서, 엔드 이펙터들의 이동 및 재포지셔닝은 선택된 택 타임 및 생산 요건들에 기초하여 제어되고 시간이 결정될 수 있다. 또한, 이러한 엔드 이펙터들이 결합된 로봇 디바이스들을 통한 이러한 엔드 이펙터들의 이동은 이동 중에 엔드 이펙터들 또는 로봇 디바이스들의 충돌들을 방지하기 위해 제어 시스템(예컨대, 도 3 및 도 24의 제어 시스템(315))에 의해 제어 및 조정될 수 있다.
[0244] 도 30은 예시적인 실시예에 따라 어셈블리에 대한 자동화된 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 30에 예시된 프로세스(3000)는 예를 들어, 도 24에서 설명된 셀(2404)과 같은 셀을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(3000)는 완전히 자동화된 프로세스이다.
[0245] 항공기에 대한 어셈블리의 제1 측면에 대해 제1 복수의 로봇 디바이스들을 포지셔닝함(동작(3002))으로써 프로세스(3000)가 시작될 수 있다. 동작(3002)에서, 제1 복수의 로봇 디바이스들은 예를 들어, 도 24의 로봇 디바이스들(2406)일 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 어셈블리는 동체 어셈블리이고 제1 영역은 동체 어셈블리의 내부 내에 위치된 제1 체적 영역이다.
[0246] 다음으로, 제2 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리의 제2 측면에 대해 포지셔닝된다(동작(3004)). 동작(3004)에서, 제2 복수의 로봇 디바이스들은 예를 들어, 도 24의 로봇 디바이스들(2408)일 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 제2 영역은 동체 어셈블리의 외부에 위치된 제2 체적 영역이다. 또한, 제2 복수의 로봇 디바이스들 각각은 대응하는 작업을 수행하는 데 사용된다.
[0247] 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리 상의 복수의 위치들 각각에서 복수의 작업들이 수행되며, 제1 복수의 로봇 디바이스들이 복수의 위치들 각각에서 독립적으로 클램프업을 유지하는 동안 제2 복수의 로봇 디바이스들은 복수의 위치들에서 동시에 작업들을 수행하고(동작(3006)), 그 후에 프로세스가 종료된다. 동작(3006)에서, 복수의 작업들은 자동화된 작업들이다. 이러한 예시적인 예들에서, 복수의 작업들은 드릴링 작업, 검사 작업(예컨대, 홀 검사 작업) 및 패스너 설치 작업을 포함한다.
[0248] 도 31은 예시적인 실시예에 따라 항공기에 대한 동체 어셈블리를 구축하기 위해 자동화된 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 31에 예시된 프로세스(3100)는 예를 들어, 도 24에서 설명된 고밀도 로봇 시스템(2400)을 사용하여 수행될 수 있다. 특히, 프로세스(3100)는 도 24의 고밀도 로봇 시스템(2400)의 복수의 셀들(2402)을 사용하여 수행된다. 프로세스(3100)는 완전히 자동화된 프로세스이다.
항공기에 대한 동체 어셈블리의 대응하는 섹션들에 대해 복수의 셀들을 포지셔닝함(동작(3102))으로써 프로세스(3100)가 시작된다. 동작(3102)에서, 복수의 셀들은 복수의 로봇 셀들이다. 복수의 셀들 각각은 동체 어셈블리의 내부에 대해 포지셔닝된 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 동체 어셈블리의 외부에 대해 포지셔닝된 제2 복수의 로봇 디바이스들을 포함한다.
[0249] 그 후, 복수의 셀들을 사용하여 동체 어셈블리의 대응하는 섹션들 각각의 복수의 위치들 각각에서 자동화된 동작이 동시에 수행되며, 각각의 셀의 로봇 디바이스들은 자동화된 동작의 서로 다른 작업들을 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 수행하도록 상호 교환 가능하며(동작(3104)), 그 후에 프로세스가 종료된다. 복수의 셀들 및 복수의 셀들의 각각의 셀 내의 로봇 디바이스들의 이러한 타입의 조정된 동작은 효율 및 개선된 전체 생산 시간들을 보장한다.
[0250] 도 32는 예시적인 실시예에 따라, 조인트를 따라 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 32에 예시된 프로세스(3200)는 예를 들어, 도 24에서 설명된 셀(2404)과 같은 셀을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(3200)는 완전히 자동화된 프로세스이다. 또한, 프로세스(3200)는 자동화된 동작(2434)과 같은 다수의 자동화된 동작들이 도 24에서 설명된 미리 결정된 작업 시퀀스(2438)에 따라 수행될 수 있는 하나의 방식의 일례이다.
[0251] 조인트의 제1 측면에서, 조인트를 따라 제1 위치에 제1 엔드 이펙터를, 조인트를 따라 제2 위치에 제2 엔드 이펙터를 그리고 조인트를 따라 제3 위치에 제3 엔드 이펙터를 포지셔닝함(동작(3202))으로써 프로세스(3200)가 시작된다. 조인트는 예를 들어, 스킨 패널들일 수 있는 제1 부품 및 제2 부품을 포함한다. 예를 들어, 조인트는 동체 또는 날개 스킨 패널들로 구성된 랩 스플라이스일 수 있다. 일례로, 조인트는 조인트의 제1 측면을 형성하는 제1 패널 및 조인트의 제2 측면을 형성하는 제2 패널을 포함한다. 제1 위치는 제1 패스너 설치 지점이다.
[0252] 이러한 예시적인 예들에서, 동작(3202)은 일반적으로 제1 엔드 이펙터의 노즐을 제1 위치와 정렬하는 것을 포함한다. 예를 들어, 노즐은 제1 위치에서 조인트를 통해 연장되는 축에 대해 정렬될 수 있다.
[0253] 하나의 예시적인 예에서, 제1 엔드 이펙터, 제2 엔드 이펙터 및 제3 엔드 이펙터는 각각 동시에 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치에 포지셔닝된다. 다른 예시적인 예들에서, 동작(3202)은 프로세스(3200) 동안 단계적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 엔드 이펙터는 동작(3204) 이전에 제1 위치에 포지셔닝될 수 있지만, 제2 엔드 이펙터는 아래에서 추가 설명되는 동작(3208) 또는 동작(3210) 동안 또는 이러한 두 동작들 사이에 제2 위치에 포지셔닝될 수 있다. 마찬가지로, 일부 경우들에, 제3 엔드 이펙터는 아래에서 추가 설명되는 동작(3218) 또는 동작(3220) 동안 또는 이러한 두 동작들 사이에 제3 위치에 포지셔닝될 수 있다.
[0254] 그 후, 드릴링 엔드 이펙터가 조인트의 제2 측면에서 제1 위치에 대해 포지셔닝된다(동작(3204)). 이러한 예시적인 예들에서, 동작(3204)은 일반적으로 드릴링 엔드 이펙터의 툴을 제1 위치와 정렬하는 것을 포함한다. 예를 들어, 툴은 제1 위치에서 조인트를 통해 연장되는 축에 대해 정렬될 수 있다.
[0255] 다음으로, 적어도 제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업을 독립적으로 유지할 때까지 제1 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터를 사용하여 제1 위치에서 클램프업 시퀀스가 수행된다(동작(3206)). 도 16의 동작들(1602-1608)은 동작(3206)에서의 클램프업 시퀀스와 같은 클램프업 시퀀스가 수행될 수 있는 하나의 방식의 일례이다. 동작들(1602-1608)은 제1 위치에 패스너를 설치하기 위해 홀(예컨대, 패스너 홀 또는 관통 홀)이 제1 위치에서 드릴링될 필요가 있을 때 동작(3206)을 구현하는 데 사용될 수 있다.
[0256] 예를 들어, 제1 엔드 이펙터가 동작(1602)에서 제1 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1606)에서 흡입을 수행하는 데 사용될 수 있다. 또한, 드릴링 엔드 이펙터가 동작(1602)에서 제2 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1604)에서 드릴링 작업을 수행하는 데 사용될 수 있다. 동작(1602)에 관해, 제1 기계력과 제2 기계력은 동일하고 반대의 기계력들이다.
[0257] 동작들(1702-1704)은 클램프업 시퀀스가 수행될 수 있는 다른 방식의 일례이다. 예를 들어, 제1 엔드 이펙터는 동작(1702)에서 제1 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1704)에서 흡입을 수행하는 데 사용될 수 있다. 드릴링 엔드 이펙터가 동작(1702)에서 제2 기계력을 가하는 데 사용될 수 있다.
[0258] 동작들(1702-1704)은 조인트의 제1 패널 및 제2 패널에 확정적인 어셈블리 홀들이 이미 존재하는 경우 동작(3206)을 구현하는 데 사용될 수 있다. 이러한 두 패널들의 홀들을 정렬하는 것은 조인트를 통해 연장되고 안에서 패스너가 설치될 수 있는 관통 홀을 형성한다.
[0259] 이러한 예시적인 예들에서, 동작(3206)의 클램프업 시퀀스의 끝에서, 제1 위치에 단면 클램프업이 제공된다. 이 단면 클램프업은 제1 엔드 이펙터에 의해 독립적으로 유지된다. 예를 들어, 단면 클램프업을 제공하는 것은 다수의 다른 방식들로 수행될 수 있다. 예를 들어, 단면 클램프업을 제공하는 것은 도 16의 1606 및 1608, 도 17의 동작들(1704, 1706), 도 18의 동작(1804), 도 19의 동작들(1902, 1904), 도 20의 동작들(2004, 2006), 도 21의 동작들(2102, 2104, 2106), 도 22의 동작들(2202, 2204), 또는 도 23의 동작(2304)과 유사한 동작들을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
[0260] 그 후, 제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 드릴링 엔드 이펙터가 조인트를 따라 제2 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3208)). 그 다음, 검사 엔드 이펙터가 제1 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3210)).
[0261] 제2 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터를 사용하여 제2 위치에서 클램프업 시퀀스가 수행된다(동작(3212)). 도 16의 동작들(1602-1608)은 동작(3212)에서의 클램프업 시퀀스와 같은 클램프업 시퀀스가 수행될 수 있는 하나의 방식의 일례이다. 예를 들어, 제2 엔드 이펙터가 동작(1602)에서 제1 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1606)에서 흡입을 수행하는 데 사용될 수 있다. 또한, 드릴링 엔드 이펙터가 동작(1602)에서 제2 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1604)에서 드릴링 작업을 수행하는 데 사용될 수 있다.
[0262] 동작들(1702-1704)은 클램프업 시퀀스가 수행될 수 있는 다른 방식의 일례이다. 예를 들어, 제2 엔드 이펙터가 동작(1702)에서 제1 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1704)에서 흡입을 수행하는 데 사용될 수 있다. 드릴링 엔드 이펙터가 동작(1702)에서 제2 기계력을 가하는 데 사용될 수 있다.
[0263] 이러한 예시적인 예들에서, 동작(3212)의 클램프업 시퀀스의 끝에서, 제1 위치에 단면 클램프업이 제공된다. 이 단면 클램프업은 제1 엔드 이펙터에 의해 독립적으로 유지된다. 앞서 설명한 바와 같이, 단면 클램프업은 다수의 다른 방식들로 제공될 수 있다.
[0264] 제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 검사 엔드 이펙터를 사용하여 제1 위치의 홀이 검사된다(동작(3214)). 이러한 예시적인 예들에서, 동작(3212) 및 동작(3214)은 동시에 수행된다.
[0265] 그 다음, 제2 엔드 이펙터가 제2 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 드릴링 엔드 이펙터가 조인트를 따라 제3 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3216)). 그 다음, 검사 엔드 이펙터가 제2 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3218)). 또한, 패스너 삽입 엔드 이펙터가 제1 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3220)).
[0266] 제3 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터를 사용하여 제3 위치에서 클램프업 시퀀스가 수행된다(동작(3222)). 도 16의 동작들(1602-1608)은 동작(3222)에서의 클램프업 시퀀스와 같은 클램프업 시퀀스가 수행될 수 있는 하나의 방식의 일례이다. 예를 들어, 제3 엔드 이펙터가 동작(1602)에서 제1 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1606)에서 흡입을 수행하는 데 사용될 수 있다. 또한, 드릴링 엔드 이펙터가 동작(1602)에서 제2 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1604)에서 드릴링 작업을 수행하는 데 사용될 수 있다.
[0267] 동작들(1702-1704)은 클램프업 시퀀스가 수행될 수 있는 다른 방식의 일례이다. 예를 들어, 제3 엔드 이펙터가 동작(1702)에서 제1 기계력을 가하는 데 뿐만 아니라 동작(1704)에서 흡입을 수행하는 데 사용될 수 있다. 드릴링 엔드 이펙터가 동작(1702)에서 제2 기계력을 가하는 데 사용될 수 있다.
[0268] 이러한 예시적인 예들에서, 동작(3222)의 클램프업 시퀀스의 끝에서, 제1 위치에 단면 클램프업이 제공된다. 이 단면 클램프업은 제1 엔드 이펙터에 의해 독립적으로 유지된다. 앞서 설명한 바와 같이, 단면 클램프업은 다수의 다른 방식들로 제공될 수 있다.
[0269] 제2 엔드 이펙터가 제2 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 검사 엔드 이펙터를 사용하여 제2 위치의 홀이 검사된다(동작(3224)). 제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 패스너 삽입 엔드 이펙터를 사용하여 제1 위치에 패스너가 설치된다(동작(3226)). 이러한 예시적인 예들에서, 동작들(3222, 3224, 3226)은 동시에 수행된다.
[0270] 그 후, 제3 엔드 이펙터가 제3 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 드릴링 엔드 이펙터가 제3 위치로부터 멀어지게 이동된다(동작(3228)). 검사 엔드 이펙터는 제3 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3230)). 패스너 삽입 엔드 이펙터가 제2 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3232)).
[0271] 제3 엔드 이펙터가 제3 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 검사 엔드 이펙터를 사용하여 제3 위치의 홀이 검사된다(동작(3234)). 제1 엔드 이펙터가 제1 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 패스너 삽입 엔드 이펙터를 사용하여 제2 위치에 패스너가 설치된다(동작(3236)). 이러한 예시적인 예들에서, 동작들(3234, 3236)은 동시에 수행된다.
[0272] 그 후, 제3 엔드 이펙터가 제3 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 검사 엔드 이펙터가 제3 위치로부터 멀어지게 이동된다(동작(3238)). 패스너 삽입 엔드 이펙터는 제3 위치에 대해 이동되고 포지셔닝된다(동작(3240)). 제3 엔드 이펙터가 제3 위치에서 클램프업을 계속 독립적으로 유지하면서, 패스너 삽입 엔드 이펙터를 사용하여 제3 위치에 패스너가 설치된다(동작(3242)).
[0273] 패스너 삽입 엔드 이펙터, 제1 엔드 이펙터, 제2 엔드 이펙터 및 제3 엔드 이펙터는 조인트로부터 멀어지게 이동되며(동작(3244)), 그 후에 프로세스가 종료된다. 이러한 엔드 이펙터들은 동작(3244)에서 멀리 이동되는 것으로 설명되지만, 이러한 엔드 이펙터들 중 하나 이상은 전체 프로세스(3200) 동안 다양한 시간들에 이동될 수 있다.
[0274] 예를 들어, 제1 엔드 이펙터는 패스너가 제1 위치에 설치된 후 제1 위치로부터 멀리 이동될 수 있다. 제2 엔드 이펙터는 패스너가 제2 위치에 설치된 후 제2 위치로부터 멀리 이동될 수 있다. 또한, 제3 패스너가 제3 위치에 설치된 후, 제3 엔드 이펙터 및 패스너 삽입 엔드 이펙터는 모두 제3 위치로부터 멀리 이동될 수 있다.
[0275] 도 33은 예시적인 실시예에 따라 항공기에 대한 동체 어셈블리를 따라 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 33에 예시된 프로세스(3300)는 예를 들어, 도 24에서 설명된 셀(2404)과 같은 셀을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(3300)는 완전히 자동화된 프로세스이다.
[0276] 로봇 셀의 제1 복수의 로봇 디바이스들을 지지하는 제1 플랫폼을 동체 어셈블리의 선택된 섹션에 대해 동체 어셈블리의 내부 내에 포지셔닝함(동작(3302))으로써 프로세스(3300)가 시작된다. 다음으로, 로봇 셀의 제2 복수의 로봇 디바이스들을 지지하는 제2 플랫폼이 동체 어셈블리의 선택된 섹션에 대해 동체 어셈블리의 외부를 따라 포지셔닝된다(동작(3304)). 동작들(3302, 3304)에서, 제1 플랫폼 및 제2 플랫폼은 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들의 조정된 동작을 제공하도록 포지셔닝된다.
[0277] 동작들(3302, 3304)은 다수의 다른 방식들로 수행될 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 제1 플랫폼 및 제2 플랫폼 각각은 자동 안내 차량과 같은 모바일 디바이스에 직접적으로 또는 간접적으로 결합된다. 모바일 디바이스는 제1 플랫폼 및 제2 플랫폼을 동체 어셈블리에 대해 이동시킬 수 있다.
[0278] 다른 예시적인 예에서, 제1 플랫폼 및 제2 플랫폼은 정지되어 있다. 이 예에서, 동체 어셈블리는 제1 플랫폼 및 제2 플랫폼에 대해 동체 어셈블리를 이동시키는 데 사용되는 하나 이상의 자동 안내 차량들을 포함할 수 있는 모바일 지지 시스템에 의해 지지될 수 있다.
[0279] 그 후, 제1 복수의 로봇 디바이스들에 결합된 제1 복수의 엔드 이펙터들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들에 결합된 제2 복수의 엔드 이펙터들을 사용하여 동체 어셈블리의 선택된 섹션 상의 선택된 패스너 설치 지점들에서 자동화된 패스너 설치 동작들이 수행되며, 제1 복수의 엔드 이펙터들은 선택된 패스너 설치 지점들에서 단면 클램프업을 제공하는 데 사용되고(동작(3306)), 그 후에 프로세스가 종료된다. 동작(3306)은 선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 제2 복수의 로봇 디바이스들 그리고 이로써 제2 복수의 엔드 이펙터들의 교환을 조정하는 것을 포함한다.
[0280] 제1 복수의 엔드 이펙터들에 의해 제공된 단면 클램프업은 제2 복수의 로봇 디바이스들 그리고 이로써 제2 복수의 엔드 이펙터들이 제2 플랫폼 여기저기로 이동되고 다양한 패스너 설치 지점들에서 스위칭 아웃될 수 있게 한다. 제2 복수의 로봇 디바이스들의 이동은 동시에 수행되는 작업들을 수행하는 데 필요한 시간에 기초하여 조정될 수 있다.
[0281] 단계 또는 상태에 대한 "택" 타임은 작업들 중 임의의 하나 이상이 단독으로 또는 동시에 수행될 시간 간격이다. "택" 타임은 예를 들어, 가장 긴 지속기간을 갖는 작업에 기초하여 선택될 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 홀을 드릴링하는 것은 약 4초가 걸리고; 홀의 검사는 약 15초가 걸리며; 홀에 패스너를 설치하는 것은 약 5초가 걸릴 수 있다. 따라서 이 단계 또는 상태에 대한 "택 타임"은 20초로 선택될 수 있다. 즉, 제2 복수의 로봇 디바이스들의 좌표 이동 및 교체는 20초마다 발생하도록 설정된다.
[0282] 프로세스(3300)는 단일 로봇 셀에 대해 설명된다. 프로세스(3300)는 동체 어셈블리의 서로 다른 섹션들에 대해 포지셔닝된 서로 다른 로봇 셀들을 사용하여 임의의 수의 추가 횟수로 반복될 수 있다. 하나의 예시적인 예로서, 프로세스(3300)의 3개의 서로 다른 인스턴스들은 3개의 서로 다른 로봇 셀들에 의해 동시에 수행될 수 있다. 이런 식으로, 동체 어셈블리를 따라 원하는 패스너 설치 지점들에서 패스너 설치 동작들을 수행하는 데 필요한 전체 시간 및 자원들이 크게 감소된다.
[0283] 로봇 셀들(즉, 고밀도 로봇 셀들)은 전체 효율을 향상시키고, 패스너 설치 프로세스를 단순화하며, 동체 어셈블리를 구축하기 위한 전체 생산 시간을 단축하는 고밀도 로봇 시스템을 형성한다. 고밀도 로봇 시스템은 패스너 설치와 관련된 다양한 작업들을 간소화하고 고효율 연속 흐름 생산 시스템을 제공한다. 연속 흐름은 동체 어셈블리에 대한 제1 플랫폼, 동체 어셈블리에 대한 제2 플랫폼, 또는 제1 플랫폼 또는 제2 플랫폼 중 적어도 하나에 대한 동체 어셈블리 중 적어도 하나의 이동에 의해 유지된다.
[0284] 도 34는 예시적인 실시예에 따라 고밀도 로봇 셀을 사용하여 자동화된 동작들을 수행하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 34에 예시된 프로세스(3400)는 예를 들어, 도 24에서 설명된 셀(2404)과 같은 셀을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(3400)는 완전히 자동화된 프로세스이다.
[0285] 프로세스(3400)는 복수의 디바이스들을 지지하는 플랫폼을 어셈블리에 대해 포지셔닝하는 것(동작(3402))을 포함한다. 동작(3402)에서, 어셈블리는 도 3의 동체 어셈블리(313)와 같은 동체 어셈블리일 수 있다. 프로세스(3400)는 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리를 따라 복수의 위치들 중 각각의 위치에서 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 것을 더 포함하며, 복수의 로봇 디바이스들은 미리 결정된 작업 시퀀스의 적어도 하나의 단계 동안, 고밀도 로봇 구역 내에서 동시에 복수의 위치들 중 적어도 2개의 서로 다른 위치들에 대해 복수의 서로 다른 작업들 중 적어도 2개의 작업들을 수행하는 데 사용된다(동작(3404)).
[0286] 도 35는 예시적인 실시예에 따라, 조인트를 따라 복수의 위치들에 패스너들을 설치하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 35에 예시된 프로세스(3500)는 예를 들어, 도 24에서 설명된 셀(2404)과 같은 셀을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(3500)는 완전히 자동화된 프로세스이다.
[0287] 프로세스(3500)는 고밀도 셋업을 형성하도록 조인트를 따라 복수의 위치들 중 선택된 위치들에 대해 복수의 단일 기능 엔드 이펙터들을 포지셔닝하는 것을 포함하며, 선택된 위치들은 인접하지 않다(동작(3502)). 복수의 위치들은 패스너들이 설치될 위치들일 수 있다. 이러한 위치들은 패스너 설치 지점들로 지칭될 수 있다. 인접하지 않은 두 위치들은 이러한 두 위치들 사이에 하나 이상의 다른 위치들이 존재할 수 있음을 의미한다. 다른 예시적인 예들에서, 2개의 인접하지 않은 위치들은 수평으로 인접하지 않은 위치들이다. 예를 들어, 2개의 인접하지 않은 위치들은 서로 다른 행들 상에 있을 수 있다. 일부 경우들에, 2개의 인접하지 않은 위치들은 수직으로 정렬되지만 서로 다른 행들 상에 있을 수 있다.
[0288] 프로세스(3500)는 고밀도 셋업에서 선택된 위치들에 대해 포지셔닝된 복수의 단일 기능 엔드 이펙터들을 사용하여 복수의 위치들 중 선택된 위치들에서 동시에 패스너 설치 동작을 위한 복수의 서로 다른 작업들을 수행하는 것(동작(3504))을 더 포함한다. 복수의 서로 다른 작업들은 예를 들어, 드릴링 작업 및 검사 작업; 검사 작업 및 패스너 삽입 작업; 또는 드릴링 작업, 검사 작업 및 패스너 삽입 작업을 제한 없이 포함할 수 있다. 일부 예시적인 예들에서, 작업은 2개의 단일 기능 엔드 이펙터들(예컨대, 드릴링 엔드 이펙터, 및 노즐 및 흡입 디바이스를 갖는 엔드 이펙터)을 사용하여 클램프업 시퀀스를 수행하는 것일 수 있다.
[0289] 도 36은 예시적인 실시예에 따라 다수의 단면 클램프업들을 제공하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 36에 예시된 프로세스(3600)는 예를 들어, 도 24에서 설명된 셀(2404)과 같은 셀을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(3600)는 완전히 자동화된 프로세스이다.
[0290] 프로세스(3600)는 조인트의 제1 측면에서 제1 로봇 디바이스를 그리고 조인트의 제2 측면에서 제2 로봇 디바이스를 사용하여 제1 패스너 설치 지점에서 양면 클램프업을 확립하는 것(동작(3602))을 포함한다. 다음으로, 제1 패스너 설치 지점에서의 양면 클램프업이 제1 로봇 디바이스를 사용하여 단면 클램프업으로 변환된다(동작(3604)). 그 후, 제1 로봇 디바이스만을 사용하여 제1 패스너 설치 지점에서 단면 클램프업을 유지하면서, 제2 로봇 디바이스가 조인트의 제2 측면을 따라 제2 패스너 설치 지점으로 이동된다(동작(3606)). 그 후, 제1 로봇 디바이스만을 사용하여 제1 패스너 설치 지점에서 단면 클램프업을 유지하면서, 제3 로봇 디바이스가 조인트의 제2 측면을 따라 제1 패스너 설치 지점으로 이동된다(동작(3608)).
[0291] 그 다음, 조인트의 제1 측면에서 제4 로봇 디바이스를 그리고 조인트의 제2 측면에서 제2 로봇 디바이스를 사용하여 제2 패스너 설치 지점에서 다른 양면 클램프업이 확립된다(동작(3610)). 제2 패스너 설치 지점에서의 양면 클램프업이 제4 로봇 디바이스를 사용하여 단면 클램프업으로 변환된다(동작(3612)).
[0292] 따라서 이런 식으로, 프로세스(3600)는 다수의 단면 클램프업들이 어떻게 순차적 방식으로 확립될 수 있는지를 예시한다. 이런 식으로 단면 클램프업들을 제공함으로써, 패스너 설치와 관련된 다양한 작업들이 또한 순차적 방식으로 자동화될 수 있다.
[0293] 도 37은 예시적인 실시예에 따라 스플라이스 상에 패스너들을 설치하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 도 37에 예시된 프로세스(3700)는 예를 들어, 셀들(2402)을 포함하는 도 24의 고밀도 로봇 시스템(2400)과 같은 고밀도 로봇 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(3700)는 완전히 자동화된 프로세스이다.
[0294] 프로세스(3700)는 스플라이스 상에서 복수의 셀들에 의해 수행될 동작들의 시퀀스를 결정하는 것(동작(3702))을 포함한다. 동작들의 시퀀스는 복수의 셀들을 사용하여 스플라이스 상에서 수행되며, 복수의 셀들 중 각각의 셀은 스플라이스의 제1 측면에서 제1 고밀도 로봇 구역에 위치된 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 스플라이스의 제2 측면에서 제2 고밀도 로봇 구역에 위치된 제2 복수의 로봇 디바이스들을 포함하며(동작(3704)), 그 후에 프로세스가 종료된다.
[0295] 동작(3702)은 다른 방식들로 수행될 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 복수의 셀들 각각에 대한 시퀀스는 하나의 셀이 구조물의 길이를 따라(예컨대, 복수의 고밀도 로봇 구역들 또는 영역들 모두에 걸쳐) 모든 각각의 n번째 위치마다 패스너 설치 동작을 수행하는 데 사용되도록 결정된다. 그 다음, 구조물의 길이를 따라 모든 각각의 m번째 위치에서 패스너 설치 동작을 수행함으로써 제1 셀에 의해 작업이 이루어지지 않은 위치들을 "채우는" 데 사용할 다른 셀이 결정될 수 있다. 구현에 따라 "m"과 "n"은 동일할 수 또는 서로 다를 수 있다.
[0296] 예를 들어, 동작(3704)은 시퀀스의 한 단계에서 스플라이스를 따라 제1 위치에서 제1 셀이 패스너 설치 동작들을 시작하고, 시퀀스의 다른 단계에서 일정 기간의 시간이 경과한 후 스플라이스를 따라 제2 위치에서 제2 셀이 패스너 설치 동작들을 시작하는 것을 포함한다. 제1 셀이 동작들의 시퀀스에서 다른 단계로 이동한 후 제2 셀이 제1 셀에 의해 스킵된 위치들을 채우기 시작하도록 제1 위치와 제2 위치는 서로 다를 수 있다.
[0297] 다른 예시적인 예들에서, 각각의 셀은 대응하는 고밀도 로봇 구역 또는 영역에 필요한 모든 패스너 설치 동작들을 수행하도록 선택된다. 이런 식으로, 각각의 셀은 스플라이스 주위의 특정 해당 고밀도 로봇 구역 또는 영역에 대해 지정된다. 하나의 예시적인 예에서, 복수의 셀들 중 제1 셀의 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들은 스플라이스를 따라 하나의 섹션에 대해 모든 패스너 설치 동작들을 수행하고, 복수의 셀들 중 제2 셀의 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들은 스플라이스를 따라 서로 다른 섹션에 대해 모든 패스너 설치 동작들을 수행한다. 스플라이스를 따라 각각의 섹션은 2개의 대응하는 고밀도 로봇 구역들과 섹션의 양쪽 중 어느 하나의 측면이 연관될 수 있다.
[0298] 프로세스(3700)를 사용하면, 패스너들이 효율에 기초하여 임의의 수의 상이한 타입들의 시퀀스에 따라 복수의 셀들을 사용하여 설치될 수 있다. 예를 들어, 동작(3702)에서의 결정은 스플라이스 주위의 단일 고밀도 로봇 영역 내에서 다수의 셀들이 동시에 동작하게 할 수 있다. 다른 경우들에, 각각의 셀은 스플라이스 주위의 주어진 고밀도 로봇 영역에서 필요한 모든 동작들을 수행하도록 지정될 수 있다. 또 다른 경우들에, 복수의 셀들이 조정된 방식으로 함께 사용되어 스플라이스의 전체 길이를 따라 필요한 상이한 동작들을 수행할 수 있다.
[0299] 이제 도 38을 참조하면, 예시적인 실시예에 따라 데이터 처리 시스템의 블록도 형태의 예시가 도시된다. 데이터 처리 시스템(3800)은 도 3의 제어 시스템(315)을 구현하는 데 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 데이터 처리 시스템(3800)은 프로세서 유닛(3804), 저장 디바이스들(3806), 통신 유닛(3808), 입력/출력 유닛(3810) 그리고 디스플레이(3812) 간의 통신들을 제공하는 통신 프레임워크(3802)를 포함한다. 어떤 경우들에는, 통신 프레임워크(3802)가 버스 시스템으로서 구현될 수 있다.
[0300] 프로세서 유닛(3804)은 소프트웨어가 다수의 동작들을 수행하기 위한 명령들을 실행하도록 구성된다. 프로세서 유닛(3804)은 구현에 따라, 다수의 프로세서들, 멀티-프로세서 코어, 및/또는 다른 어떤 타입의 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 경우들에는, 프로세서 유닛(3804)이 회로 시스템, 주문형 집적 회로(ASIC), 프로그래밍 가능 로직 디바이스, 또는 다른 어떤 적당한 타입의 하드웨어 유닛과 같은 하드웨어 유닛의 형태를 취할 수 있다.
[0301] 프로세서 유닛(3804)에 의해 실행되는 운영 시스템, 애플리케이션들 및/또는 프로그램들에 대한 명령들은 저장 디바이스들(3806)에 로케이팅될 수 있다. 저장 디바이스들(3806)은 통신 프레임워크(3802)를 통해 프로세서 유닛(3804)과 통신할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 컴퓨터 판독 가능 저장 디바이스로도 또한 지칭되는 저장 디바이스는 일시적 그리고/또는 영구적 기반으로 정보를 저장할 수 있는 하드웨어의 임의의 부분이다. 이 정보는 데이터, 프로그램 코드 및/또는 다른 정보를 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
[0302] 메모리(3814) 및 영구 저장소(3816)는 저장 디바이스들(3806)의 예들이다. 메모리(3814)는 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리 또는 어떤 타입의 휘발성 또는 비휘발성 저장 디바이스의 형태를 취할 수 있다. 영구 저장소(3816)는 임의의 수의 컴포넌트들 또는 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 영구 저장소(3816)는 하드 드라이브, 플래시 메모리, 재기록 가능한 광 디스크, 재기록 가능한 자기 테이프, 또는 상기의 어떤 결합을 포함할 수 있다. 영구 저장소(3816)에 의해 사용되는 매체는 착탈식일 수 또는 착탈식이 아닐 수 있다.
[0303] 통신 유닛(3808)은 데이터 처리 시스템(3800)이 다른 데이터 처리 시스템들 및/또는 디바이스들과 통신할 수 있게 한다. 통신 유닛(3808)은 물리적 및/또는 무선 통신 링크들을 사용하여 통신들을 제공할 수 있다.
[0304] 입력/출력 유닛(3810)은 데이터 처리 시스템(3800)에 접속된 다른 디바이스들로부터 입력이 수신되고 그러한 다른 디바이스들로 출력이 전송되게 한다. 예를 들어, 입력/출력 유닛(3810)은 키보드, 마우스, 및/또는 다른 어떤 타입의 입력 디바이스를 통해 사용자 입력이 수신되게 할 수 있다. 다른 예로서, 입력/출력 유닛(3810)은 데이터 처리 시스템(3800)에 접속된 프린터로 출력이 전송되게 할 수 있다.
[0305] 디스플레이(3812)는 사용자에게 정보를 디스플레이하도록 구성된다. 디스플레이(3812)는 예를 들어, 제한 없이, 모니터, 터치 스크린, 레이저 디스플레이, 홀로그래픽 디스플레이, 가상 디스플레이 디바이스, 및/또는 다른 어떤 타입의 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다.
[0306] 이 예시적인 예에서, 서로 다른 예시적인 실시예들의 프로세스들은 컴퓨터 구현 명령들을 사용하여 프로세서 유닛(3804)에 의해 수행될 수 있다. 이러한 명령들은 프로그램 코드, 컴퓨터 사용 가능 프로그램 코드 또는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드로 지칭될 수 있으며, 프로세서 유닛(3804) 내의 하나 이상의 프로세서들에 의해 판독 및 실행될 수 있다.
[0307] 이러한 예들에서, 프로그램 코드(3818)는 선택적으로 착탈식인 컴퓨터 판독 가능 매체(3820) 상에 함수 형태로 로케이팅되며, 프로세서 유닛(3804)에 의한 실행을 위해 데이터 처리 시스템(3800)으로 로딩되거나 전송될 수 있다. 프로그램 코드(3818)와 컴퓨터 판독 가능 매체(3820)가 함께 컴퓨터 프로그램 제품(3822)을 형성한다. 이 예시적인 예에서, 컴퓨터 판독 가능 매체(3820)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(3824) 또는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체(3826)일 수 있다.
[0308] 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(3824)는 프로그램 코드(3818)를 전파하거나 송신하는 매체라기보다는 프로그램 코드(3818)를 저장하는 데 사용되는 물리적 또는 유형의 저장 디바이스이다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(3824)는 예를 들어, 제한 없이, 데이터 처리 시스템(3800)에 접속되는 영구 저장 디바이스나 광 또는 자기 디스크일 수 있다.
[0309] 대안으로, 프로그램 코드(3818)는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체(3826)를 사용하여 데이터 처리 시스템(3800)으로 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 신호 매체(3826)는 예를 들어, 프로그램 코드(3818)를 포함하는 전파 데이터 신호일 수 있다. 이 데이터 신호는 전자기 신호, 광 신호, 및/또는 물리적 및/또는 무선 통신 링크들을 통해 송신될 수 있는 다른 어떤 타입의 신호일 수 있다.
[0310] 도 38의 데이터 처리 시스템(3800)의 예시는 예시적인 실시예들이 구현될 수 있는 방식에 대해 구성적인 제한들을 제공하려는 것은 아니다. 서로 다른 예시적인 실시예들이 데이터 처리 시스템(3800)에 대해 예시된 것들에 추가로 또는 그 대신에 컴포넌트들을 포함하는 데이터 처리 시스템으로 구현될 수 있다. 또한, 도 38에 도시된 컴포넌트들은 도시된 예시적인 예들과 다를 수 있다.
[0311] 본 개시내용의 예시적인 실시예들은 도 39에 도시된 것과 같은 항공기 제조 및 서비스 방법(3900) 그리고 도 40에 도시된 것과 같은 항공기(4000)와 관련하여 설명될 수 있다. 먼저 도 39를 참조하면, 예시적인 실시예에 따라 항공기 제조 및 서비스 방법의 예시가 도시된다. 예비 생산 동안, 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)은 도 40의 항공기(4000)의 규격 및 설계(3902) 그리고 자재 조달(3904)을 포함할 수 있다.
[0312] 생산 동안에는, 도 40의 항공기(4000)의 컴포넌트 및 하위 부품 제조(3906) 그리고 시스템 통합(3908)이 이루어진다. 이후, 도 40의 항공기(4000)는 운항(3912)되기 위해 인증 및 납품(3910)을 거칠 수 있다. 고객에 의한 운항(3912) 동안, 도 40의 항공기(4000)는 정기 유지보수 및 서비스(3914)를 위해 스케줄링되는데, 이는 수정, 재구성, 개조 및 다른 유지보수 또는 서비스를 포함할 수 있다.
[0313] 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)의 프로세스들 각각은 시스템 통합자, 제3자 및/또는 오퍼레이터에 의해 수행 또는 실행될 수 있다. 이러한 예들에서, 오퍼레이터는 고객일 수 있다. 이러한 설명을 목적으로, 시스템 통합자는 임의의 수의 항공기 제작사들 및 메이저 시스템 하도급 업체들을 제한 없이 포함할 수 있고; 제3자는 임의의 수의 판매사들, 하도급 업체들 및 공급사들을 제한 없이 포함할 수 있으며; 오퍼레이터는 항공사, 리스(leasing) 회사, 군사업체, 서비스 기관 등일 수 있다.
[0314] 이제 도 40을 참조하면, 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 항공기의 예시가 도시된다. 이 예에서, 항공기(4000)는 도 39의 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)에 의해 생산되며, 복수의 시스템들(4004) 및 내부(4006)와 함께 기체(4002)를 포함할 수 있다. 시스템들(4004)의 예들은 추진 시스템(4008), 전기 시스템(4010), 유압 시스템(4012) 및 환경 시스템(4014) 중 하나 이상을 포함한다. 임의의 수의 다른 시스템들이 포함될 수 있다. 항공 우주 산업의 예가 도시되지만, 서로 다른 예시적인 실시예들은 자동차 산업과 같은 다른 산업들에 적용될 수 있다.
[0315] 본 명세서에서 구현되는 장치들 및 방법들은 도 39의 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)의 단계들 중 적어도 하나의 단계 동안 이용될 수 있다. 특히, 도 3으로부터의 어셈블리(304) 또는 도 1로부터의 동체 어셈블리(102)는 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)의 단계들 중 임의의 하나의 단계 동안 제조될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 도 3으로부터의 어셈블리 시스템(302) 또는 도 4로부터의 어셈블리 시스템(413)은 컴포넌트 및 하위 부품 제조(3906), 시스템 통합(3908), 일상적인 유지보수 및 서비스(3914), 또는 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)의 다른 어떤 단계 중 적어도 하나 동안, 각각 도 3으로부터의 어셈블리(304) 또는 도 4로부터의 랩 스플라이스(400)의 부품들을 결합하는 데 사용될 수 있다. 또한, 어셈블리(304) 또는 랩 스플라이스(400)는 항공기(4000)의 기체(4002) 또는 내부(4006) 중 적어도 하나를 형성하는 데 사용될 수 있다.
[0316] 또 추가로, 도 24의 고밀도 로봇 시스템(2400) 또는 도 24에서 설명된 복수의 셀들(2402) 중 임의의 셀은 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)의 단계들 중 임의의 하나의 단계 동안 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 24의 고밀도 로봇 시스템(2400) 또는 도 24에서 설명된 복수의 셀들(2402) 중 임의의 셀은 컴포넌트 및 하위 부품 제조(3906), 시스템 통합(3908), 일상적인 유지보수 및 서비스(3914), 또는 항공기 제조 및 서비스 방법(3900)의 다른 어떤 단계 중 적어도 하나 동안 사용될 수 있다. 추가로, 이러한 자동화된 패스너 설치 동작들이 수행되어 항공기(4000)의 기체(4002) 또는 내부(4006) 중 적어도 하나를 구축할 수 있다.
[0317] 한 예시적인 예에서, 도 39의 컴포넌트 및 하위 부품 제조(3906)에서 생산된 컴포넌트들 또는 하위 부품들은 도 39에서 항공기(4000)가 운항중(3912)인 동안 생산된 컴포넌트들 또는 하위 부품들과 비슷한 방식으로 제작 또는 제조될 수 있다. 또 다른 예로서, 도 39의 컴포넌트 및 하위 부품 제조(3906) 그리고 시스템 통합(3908)과 같은 생산 단계들 동안 하나 이상의 장치 실시예들, 방법 실시예들, 또는 이들의 결합이 이용될 수 있다. 항공기(4000)가 도 39의 운항중(3912)인 동안, 그리고/또는 유지보수 및 서비스(3914) 동안, 하나 이상의 장치 실시예들, 방법 실시예들, 또는 이들의 결합이 이용될 수 있다. 다수의 다른 예시적인 실시예들의 사용은 항공기(4000)의 조립을 실질적으로 더 신속히 처리할 수 있고 그리고/또는 항공기(4000)의 비용을 줄일 수 있다.
[0318] 따라서 예시적인 실시예들은 자동화된 패스너 설치 동작들을 쉽고 효율적으로 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 예시적인 실시예들은 다른 단일 기능 엔드 이펙터들이 반대쪽에서 교체되고 있는 동안 부품들의 클램핑을 유지하기 위해 단면(one-sided) 클램프업 솔루션을 제공하는 단일 기능 엔드 이펙터들을 기술한다.
[0319] 뚜렷한 전문 작업들을 수행하는 단일 기능 엔드 이펙터들을 사용하는 것은 더 작고, 더 가벼우며, 덜 복잡한 엔드 이펙터들을 제공할 수 있다. 이러한 단일 기능 엔드 이펙터들의 단순성은 이러한 엔드 이펙터들의 효율, 신뢰성 및 유지보수 요구들을 개선할 수 있고 이러한 엔드 이펙터들이 결합되는 지지 로봇 디바이스들의 전체 크기를 감소시킬 수 있다.
[0320] 이러한 타입들의 단일 기능 엔드 이펙터들과 서로 다른 예시적인 실시예들에서 설명된 방법들 및 장치들을 사용하여, 자동화된 패스너 설치 동작들과 같은 다수의 자동화된 동작들이 빠르고 효율적으로 수행될 수 있다. 특히, 전체 생산 시간들이 단축될 수 있다. 설명된 예시적인 실시예들은 시간 및 비용 절감을 제공하는 한편, 수백 내지 수천의 패스너 설치 동작들을 정확하게 수행하는 데 필요한 전체 프로세스의 복잡도를 또한 크게 감소시킨다.
[0321] 하나의 예시적인 실시예에서, 패스너 설치를 수행하기 위한 방법이 제공된다. 제1 부품에 제1 기계력이 가해지고 제2 부품에 제2 기계력이 가해져 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 형성한다. 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기고, 이로써 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지하도록, 제2 부품의 제2 홀과 정렬되는 제1 부품의 제1 홀에 의해 형성된 패스너 홀을 통해 공기가 흡입된다.
[0322] 계속 또 다른 예시적인 실시예에서, 제1 패널의 제1 홀을 제2 패널의 제2 홀과 정렬하여 관통 홀을 한정하기 위한 방법이 제공된다. 제2 홀을 한정하는 벽이 관통 홀 내에서부터 파지되어 제2 패널을 제1 패널 쪽으로 당기고 이로써 제1 패널과 제2 패널의 클램프업을 확립한다.
[0323] 다른 예시적인 실시예에서, 클램프업을 유지하기 위한 방법이 제공된다. 제1 부품 및 제2 부품에 각각 제1 기계력 및 제2 기계력이 가해져 클램프업을 형성한다. 제1 부품은 클램프업의 제1 측면을 형성하고 제2 부품은 클램프업의 제2 측면을 형성한다. 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기도록, 제1 부품 및 제2 부품을 관통하여 연장되는 패스너 홀을 통해 클램프업의 제1 측면으로부터 공기가 흡입된다. 제1 기계력 및 제2 기계력의 제거 후에 흡입이 독립적으로 클램프업을 유지하도록 흡입을 계속하면서 동시에 제1 기계력 및 제2 기계력이 제거된다.
[0324] 다른 예시적인 실시예에서, 클램프업을 유지하기 위한 방법이 제공된다. 제2 부품을 제1 부품 쪽으로 당기고 이로써 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 제공하도록, 제1 부품의 제1 홀 및 제2 부품의 제2 홀에 의해 형성된 패스너 홀을 통해 제1 부품과 제2 부품의 클램프업의 제1 측면으로부터 공기가 흡입된다.
[0325] 또 다른 예시적인 실시예에서, 클램프업을 유지하기 위한 방법이 제공된다. 패널 조인트의 제1 측면에서 제1 엔드 이펙터가 패널 조인트의 제1 측면과의 접촉을 통해 제1 힘을 가한다. 패널 조인트의 제2 측면에서 제2 엔드 이펙터가 패널 조인트의 제2 측면과의 접촉을 통해 제1 힘과 동일하고 반대인 제2 힘을 가하여 클램프업을 확립한다. 제2 엔드 이펙터가 제2 측면과의 접촉으로부터 제거된 후 패널 조인트의 제1 측면에서 제1 엔드 이펙터가 클램프업을 유지한다.
[0326] 계속 또 다른 예시적인 실시예에서, 단면 클램프업을 위한 방법이 제공된다. 패널 조인트의 제1 측면에 포지셔닝된 단일 기능 엔드 이펙터가 패널 조인트의 제1 패널에 제1 힘을 가한다. 단일 기능 엔드 이펙터는 패널 조인트의 제2 패널에 제1 힘과 동일하고 반대인 제2 힘을 가함으로써 제1 패널과 제2 패널의 단면 클램프업을 제공한다.
[0327] 다른 예시적인 실시예에서, 클램프업을 제공하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제2 부품에 제2 홀을 한정하는 벽을 파지함으로써 제2 부품을 제1 부품에 대해 당기도록 제1 부품의 제1 홀을 통해 도달하는 단계를 포함한다.
[0328] 예시적인 실시예에서, 클램프업을 유지하기 위한 장치는 노즐 및 흡입 디바이스를 포함한다. 노즐은 제1 부품의 제1 홀의 홀 직경보다 더 큰 노즐 직경을 갖는다. 노즐은 제1 부품과 맞물릴 때 클램프업의 제1 측면에 제1 기계력을 가하는 데 사용된다. 흡입 디바이스는 클램프업의 제1 측면으로부터 제1 부품의 제1 홀 및 제2 부품의 제2 홀에 의해 형성된 패스너 홀을 통해 그리고 노즐을 통해 공기를 흡입하기 위한 것이다. 공기는 클램프업의 제2 측면에서 추가 힘을 요구하지 않고 제1 측면으로부터 제1 부품과 제2 부품의 클램프업을 유지하기에 충분한 체적 유량으로 흡입된다.
[0329] 다른 예시적인 실시예에서, 클램프업을 형성하기 위한 장치는 엔드 이펙터를 포함한다. 엔드 이펙터는 패널 조인트의 제1 측면에 포지셔닝되고 패널 조인트의 제1 패널에 제1 클램프업 힘을 그리고 패널 조인트의 제2 패널에 동일하고 반대인 제2 클램프업 힘을 가하여 클램프업을 제공한다.
[0330] 다른 예시적인 실시예에서, 클램프업을 형성하기 위한 장치는 패널 조인트의 제1 측면 상의 제1 클램프업 엔드 이펙터; 패널 조인트의 제2 측면 상의 제2 클램프업 엔드 이펙터; 및 제1 클램프업 엔드 이펙터에 통합된 관통 홀 클램핑 장치를 포함한다. 제1 클램프업 엔드 이펙터는 제2 클램프업 엔드 이펙터와 연통한다.
[0331] 하나의 예시적인 실시예에서, 어셈블리에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법이 제공된다. 제1 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리의 제1 측면에 대해 포지셔닝된다. 제2 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리의 제2 측면에 대해 포지셔닝되며, 제2 복수의 로봇 디바이스들 각각은 대응하는 작업을 수행하는 데 사용된다. 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리 상의 복수의 위치들 각각에서 복수의 작업들이 수행된다. 제1 복수의 로봇 디바이스들이 복수의 위치들 각각에서 독립적으로 클램프업을 유지하는 동안 제2 복수의 로봇 디바이스들은 복수의 위치들에서 동시에 작업들을 수행한다.
[0332] 다른 예시적인 실시예에서, 항공기의 동체 어셈블리를 구축하기 위한 방법이 제공된다. 복수의 셀들이 동체 어셈블리의 대응하는 섹션들에 대해 포지셔닝되며, 복수의 셀들 각각은 동체 어셈블리의 제1 측면에 대해 포지셔닝된 제1 복수의 로봇 디바이스들; 및 동체 어셈블리의 제2 측면에 대해 포지셔닝된 제2 복수의 로봇 디바이스들을 포함한다. 복수의 셀들을 사용하여 동체 어셈블리의 대응하는 섹션들 각각의 복수의 위치들 각각에서 자동화된 동작이 동시에 수행되며, 각각의 셀의 로봇 디바이스들은 자동화된 동작의 서로 다른 작업들을 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 수행하도록 상호 교환 가능하다.
[0333] 또 다른 예시적인 실시예에서, 장치는 제1 복수의 로봇 디바이스들; 제2 복수의 로봇 디바이스들; 및 제어 시스템을 포함한다. 제2 복수의 로봇 디바이스들 각각은 단일 기능 엔드 이펙터에 결합된다. 제어 시스템은 제1 복수의 로봇 디바이스들이 어셈블리 상의 복수의 위치들 각각에서 독립적으로 클램프업을 유지하는 동안 복수의 위치들에서 동시에 작업들을 수행하도록 제2 복수의 로봇 디바이스들을 제어한다.
[0334] 다른 예시적인 실시예에서, 고밀도 로봇 시스템은 제1 복수의 로봇 디바이스들; 제2 복수의 로봇 디바이스들; 제1 플랫폼; 및 제2 플랫폼을 포함한다. 제1 복수의 로봇 디바이스들 각각은 단면 클램프업을 제공할 수 있다. 제2 복수의 로봇 디바이스들은 드릴링 엔드 이펙터에 결합된 제1 로봇 디바이스; 검사 엔드 이펙터에 결합된 제2 로봇 디바이스; 및 패스너 삽입 엔드 이펙터에 결합된 제3 로봇 디바이스를 포함한다. 제1 플랫폼은 제1 복수의 로봇 디바이스들을 지지하며, 제1 플랫폼은 동체 어셈블리의 내부에 맞고 그 안에서 이동하도록 크기가 정해진다. 제2 플랫폼은 제2 복수의 로봇 디바이스들을 지지하며, 제2 플랫폼은 동체 어셈블리의 외부에 따른 포지셔닝 및 이동을 위해 크기가 정해진다.
[0335] 다른 예시적인 실시예에서, 항공기에 대한 동체 어셈블리를 따라 자동화된 패스너 설치 동작들을 수행하기 위한 방법이 제공된다. 로봇 셀의 제1 복수의 로봇 디바이스들을 지지하는 제1 플랫폼이 동체 어셈블리의 선택된 섹션에 대해 동체 어셈블리의 내부 내에 포지셔닝된다. 로봇 셀의 제2 복수의 로봇 디바이스들을 지지하는 제2 플랫폼이 동체 어셈블리의 선택된 섹션에 대해 동체 어셈블리의 외부를 따라 포지셔닝된다. 제1 복수의 로봇 디바이스들에 결합된 제1 복수의 엔드 이펙터들 및 제2 복수의 로봇 디바이스들에 결합된 제2 복수의 엔드 이펙터들을 사용하여 동체 어셈블리의 선택된 섹션 상의 선택된 패스너 설치 지점들에서 자동화된 패스너 설치 동작들이 수행되며, 제1 복수의 엔드 이펙터들은 선택된 패스너 설치 지점들에서 단면 클램프업을 제공하는 데 사용된다.
[0336] 다른 예시적인 실시예에서, 고밀도 로봇 셀을 사용하여 자동화된 동작들을 수행하기 위한 방법이 제공된다. 미리 결정된 작업 시퀀스에 따라 복수의 로봇 디바이스들을 사용하여 어셈블리를 따라 복수의 위치들 중 각각의 위치에서 복수의 서로 다른 작업들이 수행된다. 복수의 로봇 디바이스들은 미리 결정된 작업 시퀀스의 적어도 하나의 단계 동안, 고밀도 로봇 구역 내에서 동시에 복수의 위치들 중 적어도 2개의 서로 다른 위치들에 대해 복수의 서로 다른 작업들 중 적어도 2개의 작업들을 수행하는 데 사용된다.
[0337] 다른 예시적인 실시예에서, 조인트를 따라 복수의 위치들에 패스너들을 설치하기 위한 방법이 제공된다. 고밀도 셋업에서 선택된 위치들에 대해 포지셔닝된 복수의 단일 기능 엔드 이펙터들을 사용하여 복수의 위치들 중 선택된 위치들에서 동시에 패스너 설치 동작을 위한 복수의 서로 다른 작업들이 수행된다.
[0338] 다른 예시적인 실시예에서, 다수의 단면 클램프업들을 제공하기 위한 방법이 제공된다. 조인트의 제1 측면에서 제1 로봇 디바이스를 그리고 조인트의 제2 측면에서 제2 로봇 디바이스를 사용하여 제1 패스너 설치 지점에서 양면 클램프업이 확립된다. 제1 패스너 설치 지점에서의 양면 클램프업이 제1 로봇 디바이스를 사용하여 단면 클램프업으로 변환된다. 제1 패스너 설치 지점에서 단면 클램프업을 유지하면서, 제2 로봇 디바이스가 조인트의 제2 측면을 따라 제2 패스너 설치 지점으로 이동된다. 제1 패스너 설치 지점에서 단면 클램프업을 유지하면서, 제3 로봇 디바이스가 조인트의 제2 측면을 따라 제1 패스너 설치 지점으로 이동된다.
[0339] 다른 예시적인 실시예에서, 스플라이스 상에 패스너들을 설치하기 위한 방법이 제공된다. 스플라이스 상에서 복수의 셀들에 의해 수행될 동작들의 시퀀스가 결정된다. 동작들의 시퀀스는 복수의 셀들을 사용하여 스플라이스 상에서 수행되며, 복수의 셀들 중 각각의 셀은 스플라이스의 제1 측면에서 제1 고밀도 로봇 구역에 위치된 제1 복수의 로봇 디바이스들 및 스플라이스의 제2 측면에서 제2 고밀도 로봇 구역에 위치된 제2 복수의 로봇 디바이스들을 포함한다.
[0340] 도시된 서로 다른 실시예들의 흐름도들 및 블록도들은 예시적인 실시예의 장치들 및 방법들의 일부 가능한 구현들의 아키텍처, 기능 및 동작을 예시한다. 이와 관련하여, 흐름도들 또는 블록도들 내의 각각의 블록은 모듈, 세그먼트, 기능, 및/또는 동작이나 단계의 일부를 나타낼 수 있다.
[0341] 예시적인 실시예의 일부 대안적인 구현들에서는, 블록들에서 언급된 기능 또는 기능들이 도면들에서 언급된 순서와 다르게 발생할 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우들에는, 연속하여 도시된 2개의 블록들이 실질적으로 동시에 실행될 수 있고, 또는 블록들이 수반되는 기능에 따라 간혹 역순으로 수행될 수 있다. 또한, 흐름도 또는 블록도에서 예시된 블록들 외에도 다른 블록들이 추가될 수 있다.
[0342] 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 항목들의 리스트에 사용되는 경우에 "~ 중 적어도 하나"라는 문구는, 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 서로 다른 결합들이 사용될 수 있으며 리스트 내의 항목들 중 단 하나만이 필요할 수 있음을 의미한다. 항목은 특정 객체, 물건, 단계, 동작, 프로세스 또는 카테고리일 수 있다. 즉, "~ 중 적어도 하나"는 리스트로부터 항목들의 임의의 조합 또는 임의의 수의 항목들이 사용될 수 있지만, 리스트 내의 항목들 전부가 요구되는 것은 아닐 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 제한 없이, "항목 A, 항목 B 또는 항목 C 중 적어도 하나" 또는 "항목 A, 항목 B 및 항목 C 중 적어도 하나"는 항목 A; 항목 A와 항목 B; 항목 B; 항목 A와 항목 B와 항목 C; 항목 B와 항목 C; 또는 항목 A와 항목 C를 의미할 수 있다. 어떤 경우들에는, "항목 A, 항목 B 또는 항목 C 중 적어도 하나" 또는 "항목 A, 항목 B 및 항목 C 중 적어도 하나"는 2개의 항목 A와 1개의 항목 B와 10개의 항목 C; 4개의 항목 B와 7개의 항목 C; 또는 다른 어떤 적당한 결합을 의미할 수 있다(그러나 이에 제한되지 않음).
[0343] 서로 다른 예시적인 실시예들의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제시되었으며, 개시된 형태로 실시예들을 총망라하거나 이에 한정되도록 의도되는 것은 아니다. 많은 수정들 및 변형들이 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 추가로, 서로 다른 예시적인 실시예들은 다른 바람직한 실시예들과 비교할 때 다른 특징들을 제공할 수 있다. 선택된 실시예 또는 실시예들은 실시예들의 원리들, 실제 적용을 가장 잘 설명하기 위해, 그리고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 다른 자들이 고려되는 특정 용도에 맞는 다양한 수정들을 갖는 다양한 실시예들에 대한 개시내용을 이해할 수 있게 하기 위해 선택되고 설명된다.

Claims (15)

  1. 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 대해 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포지셔닝하는 단계(3002);
    상기 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포지셔닝하는 단계(3004) ― 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 대응하는 작업을 수행하는 데 사용됨 ―; 및
    상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 및 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 사용하여 상기 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 각각에서 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)를 포함하며,
    상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 상기 복수의 위치들(2436) 각각에서 독립적으로 클램프업(clamp-up)(341)을 유지하는 동안 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)은 상기 복수의 위치들(2436)에서 동시에 작업들을 수행하고,
    상기 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는,
    상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)이 상기 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에서 교환되고 있는 동안 상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 사용하여 상기 어셈블리(304)의 제1 패널(308, 402) 및 제2 패널(310, 404)의 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 단면 클램프업(341)을 독립적으로 제공하는 단계는,
    상기 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)으로부터 상기 제1 패널(308, 402) 및 상기 제2 패널(310, 404)을 관통하여 연장되는 패스너 홀(700)의 일부를 상기 제2 패널(310, 404)에서 한정하는 벽(900)을 파지(grip)하는 파지력(802)을 제공함으로써 상기 제2 패널(310, 404)을 상기 제1 패널(308, 402) 쪽으로 당기도록, 상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 하나에 결합된 엔드 이펙터(414, 2422, 2424, 2426)에 의해 상기 패스너 홀(700)을 통해 공기를 흡입하는 단계를 포함하는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 포지셔닝하는 단계(3002)는,
    단면 클램프업(341)을 제공할 수 있는 엔드 이펙터(2422, 2424, 2426)를 갖는 3개의 로봇 디바이스들(2410, 2412, 2414)을 상기 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함하는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 포지셔닝하는 단계(3004)는,
    3개의 로봇 디바이스들(2416, 2418, 2420)을 상기 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함하며,
    상기 3개의 로봇 디바이스들(2416, 2418, 2420) 각각은 다른 2개의 로봇 디바이스들과 비교하여 다른 전문 작업을 수행하도록 단일 기능 엔드 이펙터(2428, 2430, 2432)에 결합되는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 3개의 로봇 디바이스들을 포지셔닝하는 단계는,
    드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 갖는 제1 로봇 디바이스(2416), 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 갖는 제2 로봇 디바이스(2418) 및 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 갖는 제3 로봇 디바이스(2420)를 상기 어셈블리(304)의 제2 측면(2411)에 대해 포지셔닝하는 단계를 포함하는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는,
    제1 엔드 이펙터 및 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 상기 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제1 위치에서 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3206)를 포함하며,
    상기 제1 엔드 이펙터는 상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되고, 상기 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)는 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3206)는,
    상기 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 상기 어셈블리(304) 상의 제1 위치에서 상기 어셈블리(304)를 관통하여 제1 홀을 드릴링하는 단계; 및
    상기 제1 위치에서 상기 클램프업(341)을 유지하도록 상기 제1 홀을 통해 공기를 흡입하는 단계를 포함하며,
    상기 흡입하는 단계는 적어도 제1 패스너가 상기 제1 홀 내에 설치될 때까지 계속되는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  7. 제5 항 또는 제6 항에 있어서,
    상기 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는,
    상기 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제2 위치에 대해 상기 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3208); 및
    상기 제1 엔드 이펙터가 상기 제1 위치에서 상기 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 상기 제1 위치에서 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3210)를 더 포함하며,
    상기 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)는 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는,
    상기 제1 엔드 이펙터가 상기 제1 위치에서 상기 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 상기 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 사용하여 상기 제1 위치에서 제1 홀을 검사하는 단계(3214); 및
    상기 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에서 상기 제2 위치에 대해 포지셔닝된 제2 엔드 이펙터 및 상기 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 상기 제2 위치에서 상기 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3212)를 더 포함하며,
    상기 클램프업(341) 시퀀스와 상기 제1 홀의 검사는 동시에 수행되고; 그리고
    상기 제2 엔드 이펙터는 상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  9. 제7 항 또는 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는,
    상기 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 중 제3 위치에 대해 상기 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3216);
    상기 제2 엔드 이펙터가 상기 제1 위치에서 상기 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 상기 제2 위치에서 상기 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3218) ― 상기 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)는 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합됨 ―; 및
    상기 제1 엔드 이펙터가 상기 제1 위치에서 상기 클램프업(341)을 계속해서 독립적으로 유지하는 동안, 상기 제1 위치에서 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 이동시키고 포지셔닝하는 단계(3220)를 더 포함하며,
    상기 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)는 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는,
    상기 제1 엔드 이펙터가 상기 제1 위치에서 상기 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 상기 패스너 삽입 엔드 이펙터(2432, 2806)를 사용하여 상기 제1 홀 내에 패스너를 설치하는 단계(3226);
    상기 제2 엔드 이펙터가 상기 제2 위치에서 상기 클램프업(341)을 독립적으로 유지하는 동안, 상기 검사 엔드 이펙터(2430, 2804)를 사용하여 상기 제2 위치에서 제2 홀을 검사하는 단계(3224); 및
    상기 어셈블리(304)의 제1 측면(2409)에서 상기 제3 위치에 대해 포지셔닝된 제3 엔드 이펙터 및 상기 드릴링 엔드 이펙터(2428, 2802)를 사용하여 상기 제3 위치에서 상기 클램프업(341) 시퀀스를 수행하는 단계(3222)를 더 포함하며,
    상기 제3 엔드 이펙터는 상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 중 대응하는 로봇 디바이스에 결합되고; 그리고
    상기 제1 위치에서의 상기 패스너의 설치, 상기 제2 위치에서의 상기 제2 홀의 검사, 및 상기 제3 위치에서의 상기 클램프업(341) 시퀀스는 동시에 수행되는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    선택된 택 타임(takt time) 및 생산 요건들을 충족시키도록 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 조정하는 단계를 더 포함하는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)의 내부 몰드 라인을 향하는 측면에서 작업들을 수행할 수 있도록 포지셔닝되는 플랫폼(2440) 상에 상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)을 지지하는 단계를 더 포함하는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 항공기(314)의 동체 어셈블리(313)의 외부 몰드 라인을 향하는 측면에서 작업들을 수행할 수 있도록 포지셔닝되는 플랫폼(2442) 상에 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 지지하는 단계를 더 포함하는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 복수의 작업들을 수행하는 단계(3006)는,
    상기 플랫폼(2442)이 정지 상태를 유지하는 동안 상기 플랫폼(2442) 상에서 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 로봇 디바이스들을 이동시킴으로써 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 교환하는 단계를 포함하는,
    어셈블리(304)에 대한 자동화된 작업들을 수행하기 위한 방법.
  15. 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406);
    제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) ― 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408) 각각은 단일 기능 엔드 이펙터에 결합됨 ―; 및
    상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406)이 어셈블리(304) 상의 복수의 위치들(2436) 각각에서 독립적으로 클램프업(341)을 유지하는 동안 상기 복수의 위치들(2436)에서 동시에 작업들을 수행하도록 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)을 제어하기 위한 제어 시스템(315)을 포함하며,
    상기 제어 시스템(315)은 선택된 택 타임 및 생산 요건들을 충족시키도록 상기 제2 복수의 로봇 디바이스들(2408)의 상호 교환을 제어하고, 그리고/또는
    상기 제1 복수의 로봇 디바이스들(2406) 각각은,
    상기 어셈블리(304) 내에서 드릴링될 홀들에 대해 선택된 홀 직경을 기초로 크기가 정해진 노즐(332); 및
    단면 클램프업(341)을 제공하는 데 사용하기 위한 흡입 디바이스(330)를 포함하는,
    장치.
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