(57)【要約】      （修正有）【課題】アセンブリに対して自動化されたタスクを実行するための高密度ロボットシステムを提供する。【解決手段】高密度ロボットセル２４０４を使用して、自動化された作業を実行するための方法及び装置。装置は、第１の複数のロボットデバイス２４０６、第２の複数のロボットデバイス２４０８、及び制御システムを備えている。第２の複数のロボットデバイス２４０８のそれぞれは、単機能エンドエフェクタ２４２８，２４３０，２４３２に連結されている。第１の複数のロボットデバイス２４０６が、複数の位置のそれぞれにおいてクランプアップを独立して維持している間、制御システムは、第２の複数のロボットデバイス２４０８を制御して、アセンブリ３０４の複数の位置においてタスク群を同時に実行する。【選択図】図２４
2020124797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の片面クランプアップ（３４１）を設けるための方法であって、
ジョイント（２９０１）の第１の側面（２９２０）における第１のロボットデバイス（２９１４）、及び前記ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２のロボットデバイス（２９２２）を使用して、第１のファスナ取り付け点（２９１５）において両面クランプアップを確立すること（３６０２）と、
前記第１のロボットデバイス（２９１４）を使用して、前記第１のファスナ取り付け点（２９１５）における前記両面クランプアップを片面クランプアップ（３４１）に変換すること（３６０４）と、
前記第１のファスナ取り付け点（２９１５）において前記片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、前記ジョイント（２９０１）の前記第２の側面（２９２１）に沿って前記第２のロボットデバイス（２９２２）を第２のファスナ取り付け点（２９１７）に移動させること（３６０６）と、
前記第１のファスナ取り付け点（２９１５）において前記片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、前記ジョイント（２９０１）の前記第２の側面（２９２１）に沿って第３のロボットデバイス（２９２４）を前記第１のファスナ取り付け点（２９１５）に移動させること（３６０８）と
を含む方法。
【請求項２】
前記ジョイント（２９０１）の前記第１の側面（２９２０）における第４のロボットデバイス（２９１６）、及び前記ジョイント（２９０１）の前記第２の側面（２９２１）における前記第２のロボットデバイス（２９２２）を使用して、前記第２のファスナ取り付け点（２９１７）において前記両面クランプアップを確立すること（３６１０）と、
前記第４のロボットデバイス（２９１６）を使用して、前記第２のファスナ取り付け点（２９１７）における前記両面クランプアップを前記片面クランプアップ（３４１）に変換すること（３６１２）と
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のファスナ取り付け点（２９１７）において前記片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、前記第２のロボットデバイス（２９１６）を前記第２のファスナ取り付け点（２９１７）から離すように移動させることと、
前記第２のファスナ取り付け点（２９１７）において前記片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、前記第３のロボットデバイス（２９２４）を、前記ジョイント（２９０１）の前記第２の側面（２９２１）に沿って、前記第２のファスナ取り付け点（２９１７）へと移動させることと
をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法を実行するための高密度ロボットシステム（２４００）であって、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）であって、当該第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のそれぞれが、片面クランプアップ（３４１）を設けることが可能である、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）、及び
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）であって、
穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）に連結された第１のロボットデバイス（２４１６）と、
検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）に連結された第２のロボットデバイス（２４１８）と、
ファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）に連結された第３のロボットデバイス（２４２０）と、
前記第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持する第１のプラットフォーム（２４４０）であって、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の内側面（１１４）内で適合し且つ移動するように寸法形成されている、第１のプラットフォーム（２４４０）と、
前記第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持する第２のプラットフォーム（２４４２）であって、前記胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に沿った位置付け及び移動のために寸法形成されている、第２のプラットフォーム（２４４２）と
を含む第２の複数のロボットデバイス（２４０８）
を備えている高密度ロボットシステム（２４００）。
【請求項５】
前記第２のプラットフォーム（２４４２）が、前記胴体アセンブリ（１０２、３１３）の前記外側面（１１０）に対して移動することを可能にするように、前記第２のプラットフォーム（２４４２）が、無人搬送車（２５２８）に連結されている、請求項４に記載の高密度ロボットシステム（２４００）。
【請求項６】
前記胴体アセンブリ（１０２、３１３）の複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいて、自動化された作業（２４３４）を同時に実行するように、前記第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び前記第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を制御し、且つ所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、前記自動化された作業（２４３４）の種々のタスク群を実行するように、前記第２の複数のロボットデバイス（２４０８）の交換を制御するための制御システム（３１５）
をさらに備えている、請求項４又は５に記載の高密度ロボットシステム（２４００）。
【請求項７】
航空機（３１４）用の胴体アセンブリ（１０２、３１３）に沿って、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するための方法であって、
胴体アセンブリ（１０２、３１３）の選択されたセクションに対して、前記胴体アセンブリ（１０２、３１３）の内側面（１１４）内でロボットセル（２４０４）の第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持する第１のプラットフォーム（２４４０）を位置付けすること（３３０２）と、
前記胴体アセンブリ（１０２、３１３）の前記選択されたセクションに対して、前記胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に沿って、前記ロボットセル（２４０４）の第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持する第２のプラットフォーム（２４４２）を位置付けすること（３３０４）と、
前記第１の複数のロボットデバイス（２４０６）に連結された第１の複数のエンドエフェクタ、及び前記第２の複数のロボットデバイス（２４０８）に連結された第２の複数のエンドエフェクタを使用して、前記胴体アセンブリ（１０２、３１３）の前記選択されたセクション上の選択されたファスナ取り付け点において、自動化されたファスナ取り付け作業を実行すること（３３０６）であって、前記第１の複数のエンドエフェクタが、前記選択されたファスナ取り付け点において片面クランプアップ（３４１）を設けるために使用される、自動化されたファスナ取り付け作業を実行すること（３３０６）と
を含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法を実行するための、請求項４から６のいずれか一項に記載の高密度ロボットシステム（２４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、部品の組み立てに関し、より具体的には、多数の単機能エンドエフェクタを含む高密度ロボットセルを使用して、複数の作業を実行するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物を組み立てる間に特定の作業を自動化することにより、組み立ての正確さが向上し、組み立ての効率が改善し、全体的な組み立てが減少する。例えば、２つの部品の接合に関わるタスクを自動化することができる。こうしたタスクには、２つの部品を共にクランプすること、２つの部品を貫通するように穿孔すること、穿孔した孔を検査すること、及び穿孔した孔を通してファスナを挿入することが含まれ得る。
【０００３】
現在、多機能エンドエフェクタを備えたロボットを使用して、一部のファスナ取り付け作業が自動化されている。多機能エンドエフェクタとは、クランプ、穿孔、検査、及びファスナ挿入を含む、ファスナの取り付けに関わる様々なタスクを実行するために協働する複数の可動部分を備えた機械であり得る。これらのタスクのうちの１つ以上には、部品を通してファスナを取り付けるため、部品群を所定位置に保持する（例えば、クランプアップ（ｃｌａｍｐ  ｕｐ）する）ことが必要な場合がある。部品のクランプアップを維持するために現在利用可能な一部のシステムは、特定の種類の組み立て作業を実行するためには、所望するよりも複雑であり、効率が悪い場合がある。
【０００４】
さらに、現在利用可能な一部のロボットシステム及びエンドエフェクタは、サイズ、スケール、及び複雑さがより大きく、したがって、所望よりも多くの容量空間とメンテナンスを必要とする。したがって、狭い容量空間の中で所望するよりも低い密度で、ロボットデバイスが互いに近接するよう配置されることがあり、同時に行うことができる作業の数が限られてしまう場合がある。さらに、定期保守又は多機能エンドエフェクタの修理に必要とされるダウンタイムは、望んでいるよりも長い場合があり、これにより、望むよりも生産率が下がってしまう恐れがある。場合によっては、使用可能なロボットデバイスの密度の低さにより、所望するよりもタクトタイムが増大し、生産効率が低下する結果となり得る。
【発明の概要】
【０００５】
１つの例示的な実施形態では、アセンブリに対して自動化されたタスクを実行するための方法が提供される。第１の複数のロボットデバイスは、アセンブリの第１の側面に対して位置付けされる。第２の複数のロボットデバイスは、アセンブリの第２の側面に対して位置付けされ、第２の複数のロボットデバイスのそれぞれは、対応するタスクを実行するために使用される。複数のタスクが、第１の複数のロボットデバイス及び第２の複数のロボットデバイスを使用して、アセンブリの複数の位置のそれぞれにおいて実行される。第１の複数のロボットデバイスが、複数の位置のそれぞれにおいてクランプアップを独立して維持している間、第２の複数のロボットデバイスは、複数の位置においてタスク群を同時に実行する。  
【０００６】
別の例示的な実施形態では、航空機の胴体アセンブリを構築するための方法が提供される。複数のセルが、胴体アセンブリの対応するセクションに対して位置付けされており、複数のセルのそれぞれが、胴体アセンブリの第１の側面に対して位置付けされた第１の複数のロボットデバイス、及び胴体アセンブリの第２の側面に対して位置付けされた第２の複数のロボットデバイスを備えている。自動化された作業は、複数のセルを使用して、胴体アセンブリの対応するセクションのそれぞれにおける複数の位置のそれぞれにおいて同時に実行される。各セルのロボットデバイスは、所定のタスクシーケンスに従って、自動化された作業の種々のタスク群を実行するように交換可能である。
【０００７】
さらに別の例示的な実施形態では、装置は、第１の複数のロボットデバイス、第２の複数のロボットデバイス、及び制御システムを備えている。第２の複数のロボットデバイスのそれぞれは、単機能エンドエフェクタに連結されている。第１の複数のロボットデバイスが、複数の位置のそれぞれにおいてクランプアップを独立して維持している間、制御システムは、第２の複数のロボットデバイスを制御して、アセンブリの複数の位置においてタスク群を同時に実行する。
【０００８】
これらの特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態で単独で実現することが可能であり、又は、さらに別の実施形態において組み合わせてもよい。これらの実施形態のさらなる詳細は、以下の説明及び図面を参照して確認することができる。
【０００９】
本開示は、さらに以下の段落を含む。
【００１０】
段落１
アセンブリ（３０４）に対して自動化されたタスクを実行するための方法であって、
アセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）に対して第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を位置付けすること（３００２）と、
アセンブリ（３０４）の第２の側面（２４１１）に対して第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を位置付けすること（３００４）であって、当該第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のそれぞれが、対応するタスクを実行するように使用される、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を位置付けすること（３００４）と、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を使用して、アセンブリ（３０４）の複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいて複数のタスク群を実行すること（３００６）と
を含み、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）が、複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいてクランプアップ（ｃｌａｍｐ−ｕｐ、固定状態）（３４１）を独立して維持している間、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、複数の位置（２４３６）においてタスク群を同時に実行する、方法。
【００１１】
段落２
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を位置付けすること（３００２）が、
片面クランプアップ（３４１）を設けることが可能なエンドエフェクタ（２４２２、２４２４、２４２６）を有するアセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）に対して３つのロボットデバイス（２４１０、２４１２、２４１４）を位置付けすることを含む、段落１に記載の方法。
【００１２】
段落３
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を位置付けすること（３００４）が、
アセンブリ（３０４）の第２の側面（２４１１）に対して３つのロボットデバイス（２４１６、２４１８、２４２０）を位置付けすることを含み、３つのロボットデバイス（２４１６、２４１８、２４２０）のそれぞれが、他の２つのロボットデバイスに比べて異なる特殊なタスクを実行するための単機能エンドエフェクタ（２４２８、２４３０、２４３２）に連結されている、段落１に記載の方法。
【００１３】
段落４
３つのロボットデバイスを位置付けすることが、
アセンブリ（３０４）の第２の側面（２４１１）に対して、穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を有する第１のロボットデバイス（２４１６）、検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を有する第２のロボットデバイス（２４１８）、及びファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）を有する第３のロボットデバイス（２４２０）を位置付けすることを含む、段落３に記載の方法。
【００１４】
段落５
複数のタスクを実行すること（３００６）が、
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、アセンブリ（３０４）の第２の側面（２４１１）で交換されている間、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を使用して、アセンブリ（３０４）の第１のパネル（３０８、４０２）及び第２のパネル（３１０、４０４）の片面クランプアップ（３４１）を独立して設けることを含む、段落１に記載の方法。
【００１５】
段落６
片面クランプアップ（３４１）を独立して設けることが、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のうちの１つに連結されたエンドエフェクタ（４１４、２４２２、２４２４、２４２６）によって、アセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）から第１のパネル（３０８、４０２）及び第２のパネル（３１０、４０４）を通って延在するファスナ孔（７００）を通して空気を吸引して、第２のパネル（３１０、４０４）におけるファスナ孔（７００）の一部を画定する壁（９００）を把持する把持力（８０２）をもたらし、それにより、第２のパネル（３１０、４０４）を第１のパネル（３０８、４０２）に向けて引っ張ることを含む、段落５に記載の方法。
【００１６】
段落７
複数のタスクを実行すること（３００６）は、
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいて所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って複数のタスクを実行している間、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を使用して、アセンブリ（３０４）の第１のパネル（３０８、４０２）及び第２のパネル（３１０、４０４）の片面クランプアップ（３４１）を独立して設けることを含む、段落１に記載の方法。
【００１７】
段落８
複数のタスクを実行すること（３００６）が、
第１のエンドエフェクタ及び穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を使用して、アセンブリ（３０４）の複数の位置（２４３６）のうちの第１の位置においてクランプアップ（３４１）シーケンスを実行すること（３２０６）を含み、第１のエンドエフェクタが、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のうちの対応するロボットデバイスに連結され、穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）が、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のうちの対応するロボットデバイスに連結されている、段落１に記載の方法。
【００１８】
段落９
クランプアップ（３４１）シーケンスを実行すること（３２０６）が、
穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を使用して、アセンブリ（３０４）の第１の位置において、アセンブリ（３０４）を通るように第１の孔を穿孔することと、
第１の位置においてクランプアップ（３４１）を維持するため、第１の孔を通して空気を吸引することであって、吸引が、少なくとも、第１のファスナが第１の孔内に取り付けられるまで続く、空気を吸引することと
を含む、段落８に記載の方法。
【００１９】
段落１０
複数のタスクを実行すること（３００６）が、
アセンブリ（３０４）の複数の位置（２４３６）のうちの第２の位置に対して、穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を移動させ且つ位置付けすること（３２０８）と、
第１のエンドエフェクタが、第１の位置においてクランプアップ（３４１）を独立して維持し続けている間、第１の位置において検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を移動させ且つ位置付けすることであって、検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）が、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のうちの対応するロボットデバイスに連結されている、検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を移動させ且つ位置付けすること（３２１０）と
を含む、段落８に記載の方法。
【００２０】
段落１１
複数のタスクを実行すること（３００６）が、
第１のエンドエフェクタが、第１の位置においてクランプアップ（３４１）を独立して維持している間、検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を使用して、第１の位置における第１の孔を検査すること（３２１４）と、
穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）、及びアセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）における第２の位置に対して位置付けされた第２のエンドエフェクタを使用して、第２の位置においてクランプアップ（３４１）シーケンスを実行すること（３２１２）と
をさらに含み、
クランプアップ（３４１）シーケンス、及び第１の孔の検査が、同時に行われ、
第２のエンドエフェクタが、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のうちの対応するロボットデバイスに連結されている、段落１０に記載の方法。
【００２１】
段落１２
複数のタスクを実行すること（３００６）が、
アセンブリ（３０４）の複数の位置（２４３６）のうちの第３の位置に対して、穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を移動させ且つ位置付けすること（３２１６）と、
第２のエンドエフェクタが、第１の位置においてクランプアップ（３４１）を独立して維持し続けている間、第２の位置において検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を移動させ且つ位置付けすること（３２１８）であって、検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）が、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のうちの対応するロボットデバイスに連結されている、検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を移動させ且つ位置付けすること（３２１８）と
第１のエンドエフェクタが、第１の位置においてクランプアップ（３４１）を独立して維持し続けている間、第１の位置においてファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）を移動させ且つ位置付けすること（３２２０）であって、ファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）が、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のうちの対応するロボットデバイスに連結されている、ファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）を移動させ且つ位置付けすること（３２２０）と
をさらに含む、段落１１に記載の方法。
【００２２】
段落１３
複数のタスクを実行すること（３００６）が、
第１のエンドエフェクタが、第１の位置においてクランプアップ（３４１）を独立して維持している間、ファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）を使用して、ファスナを第１の孔内に取り付けること（３２２６）と、
第２のエンドエフェクタが、第２の位置においてクランプアップ（３４１）を独立して維持している間、検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を使用して、第２の位置において第２の孔を検査すること（３２２４）と、
穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）、及びアセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）における第３の位置に対して位置付けされた第３のエンドエフェクタを使用して、第３の位置においてクランプアップ（３４１）シーケンスを実行すること（３２２２）と
をさらに含み、
第３のエンドエフェクタが、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のうちの対応するロボットデバイスに連結され、
第１の位置におけるファスナの取り付け、第２の位置における第２の孔の検査、及び第３の位置におけるクランプアップ（３４１）シーケンスが、同時に実行される、段落１２に記載の方法。
【００２３】
段落１４
選択されたタクトタイム及び生産要件を満たすために、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）の交換を調整することをさらに含む、段落１に記載の方法。
【００２４】
段落１５
プラットフォーム（２４４０）上で第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持することであって、プラットフォーム（２４４０）は、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）が、航空機（３１４）の胴体アセンブリ（３１３）の内側モールド線に面する側面でタスク群を実行することを可能にするように位置付けされている、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持することをさらに含む、段落１に記載の方法。
【００２５】
段落１６
プラットフォーム（２４４２）上で第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持することであって、プラットフォーム（２４４２）は、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）が、航空機（３１４）の胴体アセンブリ（３１３）の外側モールド線に面する側面でタスク群を実行することを可能にするように位置付けされている、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持することをさらに含む、段落１に記載の方法。
【００２６】
段落１７
複数のタスクを実行すること（３００６）は、
プラットフォーム（２４４２）が静止状態を保っている間、プラットフォーム（２４４２）上の第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のロボットデバイスを移動させることによって、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を交換することを含む、段落１６に記載の方法。
【００２７】
段落１８
航空機（３１４）の胴体アセンブリ（３１３）を構築するための方法であって、
胴体アセンブリ（３１３）の対応するセクションに対して複数のセル（２４０２）を位置付けすること（３１０２）であって、複数のセル（２４０２）のそれぞれが、
胴体アセンブリ（３１３）の第１の側面（２４０９）に対して位置付けされた第１の複数のロボットデバイス（２４０６）、及び
胴体アセンブリ（３１３）の第２の側面（２４１１）に対して位置付けされた第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を備えている、複数のセル（２４０２）を位置付けすること（３１０２）と、
複数のセル（２４０２）を使用して、胴体アセンブリ（３１３）の対応するセクションのそれぞれにおける複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいて、自動化された作業（２４３４）を同時に実行すること（３１０４）と
を含み、各セルのロボットデバイス（２４０６、２４０８）は、所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、自動化された作業（２４３４）の種々のタスク群を実行するために交換可能である、方法。
【００２８】
段落１９
複数のセル（２４０２）を位置付けすること（３１０２）が、
胴体アセンブリ（３１３）の内側面内の胴体アセンブリ（３１３）の第１の側面（２４０９）においてプラットフォーム（２４４２）を位置付けすること（３３０４）と、
プラットフォーム（２４４２）上で第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持すること（３３０４）と、
アセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）に対して、プラットフォーム（２４４２）上で第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を位置付けすること（３３０４）と
を含む、段落１８に記載の方法。
【００２９】
段落２０
複数のセル（２４０２）を位置付けすること（３１０２）が、
胴体アセンブリ（３１３）の第２の側面（２４１１）に対して無人搬送車（２５２８）を位置付けすることと、
無人搬送車（２５２８）に連結されたプラットフォーム（２４４０）上で第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持すること（３３０２）と、
胴体アセンブリ（３１３）の第２の側面（２４１１）に対して、プラットフォーム（２４４０）上で第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を位置付けすること（３３０２）と
を含む、段落１８に記載の方法。
【００３０】
段落２１
選択されたタクトタイム及び生産要件を満たすために、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）の交換を調整することをさらに含む、段落１８に記載の方法。
【００３１】
段落２２
装置であって、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）、
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）であって、当該第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のそれぞれが、単機能エンドエフェクタに連結されている、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）、及び
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）が、複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいてクランプアップ（３４１）を独立して維持している間、アセンブリ（３０４）の複数の位置（２４３６）においてタスク群を同時に実行するために、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を制御するための制御システム（３１５）
を備えている装置。
【００３２】
段落２３
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、
穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）に連結された第１のロボットデバイス（２４１６）、
検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）に連結された第２のロボットデバイス（２４１８）、及び
ファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）に連結された第３のロボットデバイス（２４２０）
を備えている、段落２２に記載の装置。
【００３３】
段落２４
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持するためのプラットフォーム（２４４０）をさらに備えている、段落２２に記載の装置。
【００３４】
段落２５
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のロボットデバイスの交換に十分な空間をなおも確保しながらも、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）がプラットフォーム（２４４２）上に適合するように、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のそれぞれが寸法形成される、段落２４に記載の装置。
【００３５】
段落２６
制御システム（３１５）が、選択されたタクトタイム及び生産要件を満たすために、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）の交換を制御する、段落２５に記載の装置。
【００３６】
段落２７
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のそれぞれが、
アセンブリ（３０４）内に穿孔されるべき孔に対して選択された孔径に基づいて寸法形成されたノズル（３３２）、及び
片面クランプアップ（３４１）を設けるように使用するための吸引デバイス（３３０）
を備えている、段落２２に記載の装置。
【００３７】
段落２８
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のそれぞれ及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）のそれぞれが、無人搬送車（２５２８）に連結されたプラットフォーム（２４４０、２４４２）上に適合するように寸法形成されている、段落２２に記載の装置。
【００３８】
段落２９
アセンブリ（３０４）が、航空機（３１４）の胴体アセンブリ（３１３）である、段落２２に記載の装置。
【００３９】
段落３０
段落２２に記載の装置を使用して、航空機（３１４）のアセンブリ（３０４）を構築するための方法。
【００４０】
段落３１
高密度ロボットシステム（２４００）であって、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）であって、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のそれぞれが、片面クランプアップ（３４１）を設けることが可能である、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）、及び
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）であって、
穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）に連結された第１のロボットデバイス（２４１６）と、
検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）に連結された第２のロボットデバイス（２４１８）と、
ファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）に連結された第３のロボットデバイス（２４２０）と、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持する第１のプラットフォーム（２４４０）であって、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の内側面（１１４）内で適合し且つ移動するように寸法形成されている、第１のプラットフォーム（２４４０）と、
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持する第２のプラットフォーム（２４４２）であって、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に沿った位置付け及び移動のために寸法形成されている、第２のプラットフォーム（２４４２）と
を含む第２の複数のロボットデバイス（２４０８）
を備えている高密度ロボットシステム（２４００）。
【００４１】
段落３２
第２のプラットフォーム（２４４２）が、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に対して移動することを可能にするように、第２のプラットフォーム（２４４２）が、無人搬送車（２５２８）に連結されている、段落３１に記載の高密度ロボットシステム（２４００）。
【００４２】
段落３３
胴体アセンブリ（１０２、３１３）の複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいて、自動化された作業（２４３４）を同時に実行するように、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を制御し、且つ所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、自動化された作業（２４３４）の種々のタスク群を実行するように、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）の交換を制御するための制御システム（３１５）
をさらに備えている、段落３１に記載の高密度ロボットシステム（２４００）。
【００４３】
段落３４
段落３１に記載のシステムを使用して、航空機（３１４）の胴体アセンブリ（１０２、３１３）を構築するための方法。
【００４４】
段落３５
航空機（３１４）用の胴体アセンブリ（１０２、３１３）に沿って、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するための方法であって、
胴体アセンブリ（１０２、３１３）の選択されたセクションに対して、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の内側面（１１４）内でロボットセル（２４０４）の第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持する第１のプラットフォーム（２４４０）を位置付けすること（３３０２）と、
胴体アセンブリ（１０２、３１３）の選択されたセクションに対して、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に沿って、ロボットセル（２４０４）の第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持する第２のプラットフォーム（２４４２）を位置付けすること（３３０４）と、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）に連結された第１の複数のエンドエフェクタ、及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）に連結された第２の複数のエンドエフェクタを使用して、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の選択されたセクション上の選択されたファスナ取り付け点において、自動化されたファスナ取り付け作業を実行すること（３３０６）であって、第１の複数のエンドエフェクタが、選択されたファスナ取り付け点において片面クランプアップ（３４１）を設けるために使用される、自動化されたファスナ取り付け作業を実行すること（３３０６）と
を含む方法。
【００４５】
段落３６
高密度ロボットセル（２４０４）を使用して、自動化された作業を実行するための方法であって、
複数のロボットデバイスを使用する所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、アセンブリ（３０４）に沿った複数の位置（２４３６）の各位置において複数の異なるタスク群を実行すること（３４０４）を含み、複数のロボットデバイスが、所定のタスクシーケンス（２４３８）のうちの少なくとも１つの段階の間、高密度ロボットゾーン内で、複数の位置（２４３６）のうちの少なくとも２つの異なる位置に対して、複数の異なるタスク群のうちの少なくとも２つを同時に実行するために使用される、方法。
【００４６】
段落３７
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
第１のロボットデバイス（２４１６）に連結された穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を使用して、第１の位置において穿孔タスクを実行し、それと同時に、第２のロボットデバイスに連結された検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を使用して、複数の位置（２４３６）のうちの第２の位置において検査タスクを実行することを含み、穿孔タスク及び検査タスクを実行している間、第１のロボットデバイス（２４１６）及び第２のロボットデバイスが、高密度設定で位置付けされる、段落３６に記載の方法。
【００４７】
段落３８
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
第１のロボットデバイス（２４１６）に連結された穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を使用して、第１の位置において穿孔タスクを実行し、それと同時に、第２のロボットデバイスに連結されたファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）を使用して、複数の位置（２４３６）のうちの第２の位置においてファスナ挿入タスクを実行することを含み、穿孔タスク及びファスナ挿入タスクを実行している間、第１のロボットデバイス（２４１６）及び第２のロボットデバイスが、高密度設定で位置付けされる、段落３６に記載の方法。
【００４８】
段落３９
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
アセンブリ（３０４）の第２の側面（２４１１）において複数のタスクが実行されている間、アセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）から複数の片面クランプアップ（３４１）を同時に設けることを含む、段落３６に記載の方法。
【００４９】
段落４０
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
複数のロボットデバイスを使用して、所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、アセンブリ（３０４）に沿った３つの異なる位置において３つの異なるタスクを実行することを含み、複数のロボットデバイスは、所定のタスクシーケンス（２４３８）のうちの少なくとも２つの段階の間、３つの異なる位置において３つの異なるタスクのうちの異なるタスクを同時に実行するように使用される、段落３６に記載の方法。
【００５０】
段落４１
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
複数のロボットデバイスを使用して、所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、アセンブリ（３０４）に沿った２つの異なる位置のそれぞれにおいて２つの異なるタスクを実行することを含み、複数のロボットデバイスは、所定のタスクシーケンス（２４３８）のうちの少なくとも２つの段階の間、２つの異なる位置において２つの異なるタスクのうちの異なるタスクを同時に実行するように使用される、段落３６に記載の方法。
【００５１】
段落４２
ジョイント（２９０１）に沿って複数の位置（２４３６）においてファスナを取り付ける方法であって、
高密度設定における選択された位置群に対して位置付けされた複数の単機能エンドエフェクタを使用して、複数の位置（２４３６）のうちの選択された位置群において、ファスナ取り付け作業のための複数の異なるタスクを同時に実行すること（３５０４）を含む、方法。  
【００５２】
段落４３
前記選択された位置群が互いに隣接していない、段落４２に記載の方法。
【００５３】
段落４４
複数の異なるタスクが、孔（７００）を穿孔するための穿孔タスク、孔（７００）を検査するための検査タスク、及び孔（７００）内にファスナを取り付けるためのファスナ挿入タスクを含む、段落４２に記載の方法。
【００５４】
段落４５
複数の異なるタスクを実行すること（３５０４）が、
複数の位置（２４３６）のうちのｎ番目の位置ごとにおいて複数の異なるタスクを実行することを含み、ｎ番目の位置ごとは、３番目の位置ごと、４番目の位置ごと、及び５番目の位置ごとのうちの１つから選択される、段落４２に記載の方法。
【００５５】
段落４６
選択された位置群が、複数の位置（２４３６）のうちの少なくとも２つの位置によって、水平に離間されている、段落４２に記載の方法。
【００５６】
段落４７
前記選択された位置群が垂直に離間されている、段落４２に記載の方法。
【００５７】
段落４８
複数の異なるタスクを実行すること（３５０４）が、
選択された位置群の第１の選択位置においてクランプアップシーケンスを実行することと、
ジョイント（２９０１）の第１の側面（２９２０）における選択された位置群の第２の選択位置において片面クランプアップ（３４１）を設けることと、
クランプアップシーケンスと同時に、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２の選択位置において検査タスクを実行することと
を含む、段落４２に記載の方法。
【００５８】
段落４９
複数の異なるタスクを実行すること（３５０４）が、
選択された位置群の第１の選択位置において検査タスクを実行することと、
ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における選択された位置群の第２の選択位置において片面クランプアップ（３４１）を維持することと、
検査シーケンスと同時に、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２の選択位置においてファスナ挿入タスクを実行することと
を含む、段落４２に記載の方法。
【００５９】
段落５０
複数の片面クランプアップ（３４１）を設けるための方法であって、
ジョイント（２９０１）の第１の側面（２９２０）における第１のロボットデバイス（２９１４）、及びジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２のロボットデバイス（２９２２）を使用して、第１のファスナ取り付け点（２９１５）において両面クランプアップを確立すること（３６０２）と、
第１のロボットデバイス（２９１４）を使用して、第１のファスナ取り付け点（２９１５）における両面クランプアップを片面クランプアップ（３４１）に変換すること（３６０４）と、
第１のファスナ取り付け点（２９１５）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）に沿って第２のロボットデバイス（２９２２）を第２のファスナ取り付け点（２９１７）に移動させること（３６０６）と、  
第１のファスナ取り付け点（２９１５）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）に沿って第３のロボットデバイス（２９２４）を第１のファスナ取り付け点（２９１５）に移動させること（３６０８）と
を含む方法。
【００６０】
段落５１
ジョイント（２９０１）の第１の側面（２９２０）における第４のロボットデバイス（２９１６）、及びジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２のロボットデバイス（２９２２）を使用して、第２のファスナ取り付け点（２９１７）において両面クランプアップを確立すること（３６１０）と、
第４のロボットデバイス（２９１６）を使用して、第２のファスナ取り付け点（２９１７）における両面クランプアップを片面クランプアップ（３４１）に変換すること（３６１２）と
をさらに含む、段落５０に記載の方法。
【００６１】
段落５２
第２のファスナ取り付け点（２９１７）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、第２のロボットデバイス（２９１６）を第２のファスナ取り付け点（２９１７）から離すように移動させることと、
第２のファスナ取り付け点（２９１７）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、第３のロボットデバイス（２９２４）を、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）に沿って、第２のファスナ取り付け点（２９１７）へと移動させることと
をさらに含む、段落５１に記載の方法。
【００６２】
段落５３
スプライス（４００、２９０１）上でファスナを取り付ける方法であって、
スプライス（４００、２９０１）上で複数のセル（２４０２）によって実行されるべき作業のシーケンスを決定すること（３７０２）と、
複数のセル（２４０２）を使用して、スプライス（４００、２９０１）上の作業のシーケンスを実行すること（３７０４）であって、複数のセル（２４０２）の各セルが、スプライス（４００、２９０１）の第１の側面（４０６、２９２０）における第１の高密度ロボットゾーン内に配置された第１の複数のロボットデバイス（２４０６）、及びスプライス（４００、２９０１）の第２の側面（４０８、２９２１）における第２の高密度ロボットゾーン内に配置された第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を含む、作業のシーケンスを実行すること（３７０４）と
を含む方法。
【００６３】
段落５４
複数のセル（２４０２）のうちの第１のセルが、スプライス（４００、２９０１）の長さに沿って、ｎ番目の位置ごとにファスナ取り付け作業を実行し、複数のセル（２４０２）のうちの第２のセルが、スプライス（４００、２９０１）の長さに沿って、ｍ番目の位置ごとにファスナ取り付け作業を実行する、段落５３に記載の方法。
【００６４】
段落５５
第１のセルが、スプライス（４００、２９０１）に沿って、第１の位置においてファスナ取り付け作業の実行を開始し、第２のセルが、一定時間が経った後に、スプライスに沿って、第２の位置においてファスナ取り付け作業の実行を開始する、段落５４に記載の方法。
【００６５】
段落５６
複数のセル（２４０２）における第１のセルの第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、スプライス（４００、２９０１）に沿って、あるセクションに対してすべてのファスナ取り付け作業を実行し、複数のセル（２４０２）における第２のセルの第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、スプライス（４００、２９０１）に沿って、異なるセクションに対してすべてのファスナ取り付け作業を実行する、段落５３に記載の方法。
【００６６】
本開示は、さらに以下の条項を含む。
【００６７】
条項１
高密度ロボットシステム（２４００）であって、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）であって、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）のそれぞれが、片面クランプアップ（３４１）を設けることが可能である、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）、及び
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）であって、
穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）に連結された第１のロボットデバイス（２４１６）と、
検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）に連結された第２のロボットデバイス（２４１８）と、
ファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）に連結された第３のロボットデバイス（２４２０）と、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持する第１のプラットフォーム（２４４０）であって、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の内側面（１１４）内で適合し且つ移動するように寸法形成されている、第１のプラットフォーム（２４４０）と、
第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持する第２のプラットフォーム（２４４２）であって、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に沿った位置付け及び移動のために寸法形成されている、第２のプラットフォーム（２４４２）と
を含む第２の複数のロボットデバイス（２４０８）
を備えている高密度ロボットシステム（２４００）。
【００６８】
条項２
第２のプラットフォーム（２４４２）が、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に対して移動することを可能にするように、第２のプラットフォーム（２４４２）が、無人搬送車（２５２８）に連結されている、条項１に記載の高密度ロボットシステム（２４００）。
【００６９】
条項３
胴体アセンブリ（１０２、３１３）の複数の位置（２４３６）のそれぞれにおいて、自動化された作業（２４３４）を同時に実行するように、第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を制御し、且つ所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、自動化された作業（２４３４）の種々のタスク群を実行するように、第２の複数のロボットデバイス（２４０８）の交換を制御するための制御システム（３１５）
をさらに備えている、条項１又は２に記載の高密度ロボットシステム（２４００）。
【００７０】
条項４
航空機（３１４）用の胴体アセンブリ（１０２、３１３）に沿って、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するための方法であって、
胴体アセンブリ（１０２、３１３）の選択されたセクションに対して、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の内側面（１１４）内でロボットセル（２４０４）の第１の複数のロボットデバイス（２４０６）を支持する第１のプラットフォーム（２４４０）を位置付けすること（３３０２）と、
胴体アセンブリ（１０２、３１３）の選択されたセクションに対して、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の外側面（１１０）に沿って、ロボットセル（２４０４）の第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を支持する第２のプラットフォーム（２４４２）を位置付けすること（３３０４）と、
第１の複数のロボットデバイス（２４０６）に連結された第１の複数のエンドエフェクタ、及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）に連結された第２の複数のエンドエフェクタを使用して、胴体アセンブリ（１０２、３１３）の選択されたセクション上の選択されたファスナ取り付け点において、自動化されたファスナ取り付け作業を実行すること（３３０６）であって、第１の複数のエンドエフェクタが、選択されたファスナ取り付け点において片面クランプアップ（３４１）を設けるために使用される、自動化されたファスナ取り付け作業を実行すること（３３０６）と
を含む方法。
【００７１】
条項５
高密度ロボットセル（２４０４）を使用して、自動化された作業を実行するための方法であって、
複数のロボットデバイスを使用する所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、アセンブリ（３０４）に沿った複数の位置（２４３６）の各位置において複数の異なるタスク群を実行すること（３４０４）を含み、複数のロボットデバイスが、所定のタスクシーケンス（２４３８）のうちの少なくとも１つの段階の間、高密度ロボットゾーン内で、複数の位置（２４３６）のうちの少なくとも２つの異なる位置に対して、複数の異なるタスク群のうちの少なくとも２つを同時に実行するために使用される、方法。
【００７２】
条項６
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
第１のロボットデバイス（２４１６）に連結された穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を使用して、第１の位置において穿孔タスクを実行し、それと同時に、第２のロボットデバイスに連結された検査エンドエフェクタ（２４３０、２８０４）を使用して、複数の位置（２４３６）のうちの第２の位置において検査タスクを実行することを含み、穿孔タスク及び検査タスクを実行している間、第１のロボットデバイス（２４１６）及び第２のロボットデバイスが、高密度設定で位置付けされる、条項５に記載の方法。
【００７３】
条項７
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
第１のロボットデバイス（２４１６）に連結された穿孔エンドエフェクタ（２４２８、２８０２）を使用して、第１の位置において穿孔タスクを実行し、それと同時に、第２のロボットデバイスに連結されたファスナ挿入エンドエフェクタ（２４３２、２８０６）を使用して、複数の位置（２４３６）のうちの第２の位置においてファスナ挿入タスクを実行することを含み、穿孔タスク及びファスナ挿入タスクを実行している間、第１のロボットデバイス（２４１６）及び第２のロボットデバイスが、高密度設定で位置付けされる、条項５又は６に記載の方法。
【００７４】
条項８
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
アセンブリ（３０４）の第２の側面（２４１１）において複数のタスクが実行されている間、アセンブリ（３０４）の第１の側面（２４０９）から複数の片面クランプアップ（３４１）を同時に設けることを含む、条項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【００７５】
条項９
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
複数のロボットデバイスを使用して、所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、アセンブリ（３０４）に沿った３つの異なる位置において３つの異なるタスクを実行することを含み、複数のロボットデバイスは、所定のタスクシーケンス（２４３８）のうちの少なくとも２つの段階の間、３つの異なる位置において３つの異なるタスクのうちの異なるタスクを同時に実行するように使用される、条項５から８のいずれか一項に記載の方法。
【００７６】
条項１０
複数のタスクを実行すること（３４０４）が、
複数のロボットデバイスを使用して、所定のタスクシーケンス（２４３８）に従って、アセンブリ（３０４）に沿った２つの異なる位置のそれぞれにおいて２つの異なるタスクを実行することを含み、複数のロボットデバイスは、所定のタスクシーケンス（２４３８）のうちの少なくとも２つの段階の間、２つの異なる位置において２つの異なるタスクのうちの異なるタスクを同時に実行するように使用される、条項５から９のいずれか一項に記載の方法。
【００７７】
条項１１
ジョイント（２９０１）に沿って複数の位置（２４３６）においてファスナを取り付ける方法であって、
高密度設定における選択された位置群に対して位置付けされた複数の単機能エンドエフェクタを使用して、複数の位置（２４３６）のうちの選択された位置群において、ファスナ取り付け作業のための複数の異なるタスクを同時に実行すること（３５０４）を含む、方法。  
【００７８】
条項１２
前記選択された位置群が互いに隣接していない、条項１１に記載の方法。
【００７９】
条項１３
複数の異なるタスクが、孔（７００）を穿孔するための穿孔タスク、孔（７００）を検査するための検査タスク、及び孔（７００）内にファスナを取り付けるためのファスナ挿入タスクを含む、条項１１又は１２に記載の方法。
【００８０】
条項１４
複数の異なるタスクを実行すること（３５０４）が、
複数の位置（２４３６）のうちのｎ番目の位置ごとにおいて複数の異なるタスクを実行することを含み、ｎ番目の位置ごとは、３番目の位置ごと、４番目の位置ごと、及び５番目の位置ごとのうちの１つから選択される、段落１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【００８１】
条項１５
選択された位置群が、複数の位置（２４３６）のうちの少なくとも２つの位置によって、水平に離間されているか、又は、選択された位置群が、垂直に離間されている、条項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【００８２】
条項１６
複数の異なるタスクを実行すること（３５０４）が、
選択された位置群の第１の選択位置においてクランプアップシーケンスを実行することと、
ジョイント（２９０１）の第１の側面（２９２０）における選択された位置群の第２の選択位置において片面クランプアップ（３４１）を設けることと、
クランプアップシーケンスと同時に、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２の選択位置において検査タスクを実行することと
を含む、条項１１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【００８３】
条項１７
複数の異なるタスクを実行すること（３５０４）が、
選択された位置群の第１の選択位置において検査タスクを実行することと、
ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における選択された位置群の第２の選択位置において片面クランプアップ（３４１）を維持することと、
検査シーケンスと同時に、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２の選択位置においてファスナ挿入タスクを実行することと
を含む、条項１１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【００８４】
条項１８
複数の片面クランプアップ（３４１）を設けるための方法であって、
ジョイント（２９０１）の第１の側面（２９２０）における第１のロボットデバイス（２９１４）、及びジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２のロボットデバイス（２９２２）を使用して、第１のファスナ取り付け点（２９１５）において両面クランプアップを確立すること（３６０２）と、
第１のロボットデバイス（２９１４）を使用して、第１のファスナ取り付け点（２９１５）における両面クランプアップを片面クランプアップ（３４１）に変換すること（３６０４）と、
第１のファスナ取り付け点（２９１５）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）に沿って第２のロボットデバイス（２９２２）を第２のファスナ取り付け点（２９１７）に移動させること（３６０６）と、  
第１のファスナ取り付け点（２９１５）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）に沿って第３のロボットデバイス（２９２４）を第１のファスナ取り付け点（２９１５）に移動させること（３６０８）と
を含む方法。
【００８５】
条項１９
ジョイント（２９０１）の第１の側面（２９２０）における第４のロボットデバイス（２９１６）、及びジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）における第２のロボットデバイス（２９２２）を使用して、第２のファスナ取り付け点（２９１７）において両面クランプアップを確立すること（３６１０）と、
第４のロボットデバイス（２９１６）を使用して、第２のファスナ取り付け点（２９１７）における両面クランプアップを片面クランプアップ（３４１）に変換すること（３６１２）と
をさらに含む、条項１８に記載の方法。
【００８６】
条項２０
第２のファスナ取り付け点（２９１７）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、第２のロボットデバイス（２９１６）を第２のファスナ取り付け点（２９１７）から離すように移動させることと、
第２のファスナ取り付け点（２９１７）において片面クランプアップ（３４１）を維持しながら、第３のロボットデバイス（２９２４）を、ジョイント（２９０１）の第２の側面（２９２１）に沿って、第２のファスナ取り付け点（２９１７）へと移動させることと
をさらに含む、段落１８又は１９に記載の方法。
【００８７】
条項２１
スプライス（４００、２９０１）上でファスナを取り付ける方法であって、
スプライス（４００、２９０１）上で複数のセル（２４０２）によって実行されるべき作業のシーケンスを決定すること（３７０２）と、
複数のセル（２４０２）を使用して、スプライス（４００、２９０１）上の作業のシーケンスを実行すること（３７０４）であって、複数のセル（２４０２）の各セルが、スプライス（４００、２９０１）の第１の側面（４０６、２９２０）における第１の高密度ロボットゾーン内に配置された第１の複数のロボットデバイス（２４０６）、及びスプライス（４００、２９０１）の第２の側面（４０８、２９２１）における第２の高密度ロボットゾーン内に配置された第２の複数のロボットデバイス（２４０８）を含む、作業のシーケンスを実行すること（３７０４）と
を含む方法。
【００８８】
条項２２
複数のセル（２４０２）のうちの第１のセルが、スプライス（４００、２９０１）の長さに沿って、ｎ番目の位置ごとにファスナ取り付け作業を実行し、複数のセル（２４０２）のうちの第２のセルが、スプライス（４００、２９０１）の長さに沿って、ｍ番目の位置ごとにファスナ取り付け作業を実行する、条項２１に記載の方法。
【００８９】
条項２３
第１のセルが、スプライス（４００、２９０１）に沿って、第１の位置においてファスナ取り付け作業の実行を開始し、第２のセルが、一定時間が経った後に、スプライスに沿って、第２の位置においてファスナ取り付け作業の実行を開始する、条項２２に記載の方法。
【００９０】
条項２４
複数のセル（２４０２）における第１のセルの第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、スプライス（４００、２９０１）に沿って、あるセクションに対してすべてのファスナ取り付け作業を実行し、複数のセル（２４０２）における第２のセルの第１の複数のロボットデバイス（２４０６）及び第２の複数のロボットデバイス（２４０８）が、スプライス（４００、２９０１）に沿って、異なるセクションに対してすべてのファスナ取り付け作業を実行する、条項２１に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
例示的な実施形態の特性と考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、そのさらなる目的と特徴とは、添付図面を共に、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、最もよく理解されるであろう。
【００９２】
【図１】例示的な実施形態に係る、製造環境１００の斜視図である。
【図２】例示的な実施形態に従って構築されている、図１の胴体アセンブリの端部図である。
【図３】例示的な実施形態に係る、製造環境のブロック図である。
【図４】例示的な実施形態に係る、アセンブリに対して位置付けされた単機能エンドエフェクタを有するロボットデバイスの側面図である。
【図５】例示的な実施形態に係る、図４のラップスプライスに対して位置付けされた、図４のエンドエフェクタの拡大側面図である。
【図６】例示的な実施形態に係る、図４のラップスプライスに対して力を加える、図４のエンドエフェクタの側面図である。
【図７】例示的な実施形態に係る、穿孔作業の側面図である。
【図８】例示的な実施形態に係る、吸引作業の側面図である。
【図９】例示的な実施形態に係る、図８の一部の拡大側断面図である。
【図１０】例示的な実施形態に係る、片面クランプアップの拡大側面図である。
【図１１】例示的な実施形態に係る、図１０の片面クランプアップの別の側面図である。
【図１２】例示的な実施形態に係る、図１１のラップスプライスの第２の側面に対して位置付けされたエンドエフェクタの斜視図である。
【図１３】例示的な実施形態に係る、ファスナ（図１１及び図１２に示す）をファスナ孔（図１１に示す）内に挿入するのに使用されるファスナ挿入ツールの側面図である。
【図１４】例示的な実施形態に係る、ラップスライス内の取り付けられたファスナの断面図である。
【図１５】例示的な実施形態に係る、ファスナ取り付け作業の完了を示す。
【図１６】例示的な実施形態に係る、ファスナの取り付けを実行するための方法のフロー図である。
【図１７】例示的な実施形態に係る、クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。
【図１８】例示的な実施形態に係る、クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。
【図１９】例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。
【図２０】例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。
【図２１】例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。
【図２２】例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。
【図２３】例示的な実施形態に係る、クランプアップを設けるためのプロセスのフロー図である。
【図２４】例示的な実施形態に係る、製造環境のブロック図である。
【図２５】例示的な実施形態に係る、図１の製造環境の別の斜視図である。
【図２６】例示的な実施形態に従って構築されている胴体アセンブリの拡大端部図である。
【図２７】例示的な実施形態に係る、図２５及び図２６のロボットデバイスに連結されたエンドエフェクタの拡大斜視図である。
【図２８】例示的な実施形態に係る、図２５及び図２６のロボットデバイスに連結されたエンドエフェクタの拡大斜視図である。
【図２９】例示的な実施形態に係る、アセンブリに沿った複数のファスナ取り付け点において、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するセルに関する様々な段階の代表的なシーケンス図である。
【図３０】例示的な実施形態に係る、アセンブリのための自動化された作業を実行するためのプロセスのフロー図である。
【図３１】例示的な実施形態に係る、航空機用の胴体アセンブリを構築する自動化された作業を実行するためのプロセスのフロー図である。
【図３２】例示的な実施形態に係る、ジョイントに沿って自動化されたファスナ取り付け作業を実行するためのプロセスのフロー図である。
【図３３】例示的な実施形態に係る、航空機用の胴体アセンブリに沿った、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するためのプロセスのフロー図である。
【図３４】例示的な実施形態に係る、高密度ロボットセルを使用して、自動化された作業を実行するためのプロセスのフロー図である。
【図３５】例示的な実施形態に係る、ジョイントに沿って複数の位置においてファスナを取り付けるためのプロセスのフロー図である。
【図３６】例示的な実施形態に係る、複数の片面クランプアップを設けるためのプロセスのフロー図である。
【図３７】例示的な実施形態に係る、スプライス上にファスナを取り付けるためのプロセスのフロー図である。
【図３８】例示的な実施形態に係る、データ処理システムのブロック図である。
【図３９】例示的な実施形態に係る、航空機の製造及び保守の方法を示す。
【図４０】例示的な実施形態に係る、航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００９３】
以下に説明される例示的な実施形態は、部品を共に接合する効率及び簡便性を改善するための方法及び装置を提供する。例えば、以下に記載される方法及び装置は、効率及び簡便性を改善し、部品を共に接合するためにファスナを取り付ける煩雑さを軽減し得る。例示的な実施形態では、単機能エンドエフェクタにより、ファスナ取り付け作業の様々なタスク（例えば、穿孔、検査、ファスナ挿入）の分離が可能になることが認識され、考慮される。異なるタスクに異なる単機能エンドエフェクタを使用することで、エンドエフェクタは、多機能エンドエフェクタより小型、軽量、及び簡素になり得る。
【００９４】
単機能エンドエフェクタの単純さにより、ファスナ取り付け作業を自動化するためにエンドエフェクタを使用する全体的な効率性及び信頼性を改善するのに役立ち得る。さらに、単機能エンドエフェクタの単純さにより、必要なメンテナンスの量、支持ロボット及び関連する構造体の全体的なサイズ、又はその両方が軽くなり得る。
【００９５】
具体的には、例示的な実施形態では、様々なタスクを実行するために単機能エンドエフェクタを切り替えているとき、ファスナが取り付けられたアセンブリの部品を共に保持（例えば、共に固定）することが必要であることが認識され、考慮されている。例示的な実施形態は、アセンブリの片側からこれらの部品を共に保持し、アセンブリの他方の側で単機能エンドエフェクタの切り替えを可能にする方法及び装置を提供する。
【００９６】
１つの例示的な実施形態では、ファスナの取り付けを自動化するための方法が提供される。第１の機械力が第１の部品に加えられ、第２の機械力が第２の部品に加えられ、第１の部品及び第２の部品のクランプアップが形成される。第２の部品における第２の孔と整列する第１の部品における第１の孔によって形成されたファスナ孔を通して、空気が吸引され、第２の部品は、第１の部品に向けて引っ張られ、それにより、第２の機械力が取り除かれた後でも、第１の部品と第２の部品とのクランプアップが維持される。
【００９７】
別の例示的な実施形態では、第１のパネル内の第１の孔を第２のパネル内の第２の孔と整列させて、貫通孔を画定する方法が提供される。第２の孔を画定する壁が貫通孔内から把持されて、第２のパネルが第１のパネルに向けて引っ張られ、それにより、第１のパネル及び第２のパネルのクランプアップが確立される。
【００９８】
さらに別の例示的な実施形態では、単機能エンドエフェクタを使用して、クランプアップを維持する方法が提供される。単機能エンドエフェクタは、パネルジョイントの片側に位置付けされ、パネルジョイントの第１のパネルに第１の力を加え、且つパネルジョイントの第２のパネルに第２の力を加え、クランプアップを維持する。第１の力は、例えば、吸引力であり得るが、第２の力は、例えば、吸引力に反応して加えられた反力であり得る。このようにして、片面クランプアップが達成される。
【００９９】
したがって、例示的な実施形態は、第１のパネルと第２のパネルの両方のクランプアップを確立し、クランプアップを維持する方法を提供する。これらの方法及びシステムには、第２のパネルを第１のパネルに向けて引っ張るために、第１のパネル内の孔から第２のパネル内の孔を画定する壁を把持することが関わる。第１の孔及び第２の孔は、第１のパネルと第２のパネルを通って延在する貫通孔を形成する。
【０１００】
この把持は、例えば、ファスナ孔（例えば、貫通孔）を通して、部分真空を引くことによって、第２のパネルから第１のパネルに向かう方向に実行することができる。この把持力は、第１のパネルと接続するように位置付けされた単機能エンドエフェクタによって生成された対抗力（例えば、反力）と組み合わされる。このようにして、片面クランプアップが達成される。第１のパネルの側面からクランプアップが形成され、ツール及び装置の運動が可能となり、第２のパネルの側面で任意の数の作業を行う空間が設けられる。
【０１０１】
場合によっては、１つ以上のパネルが、第１のパネルと第２のパネルとの間に存在し得る。ファスナ孔は、第１のパネル、第２のパネル、及び第１のパネルと第２のパネルとの間の任意の数のパネルを通って延在する。他の場合では、シーラントが、第１のパネル及び第２のパネルの一方又は両方の接合面に施される。
【０１０２】
これより図面を参照する。図１は、例示的な実施形態に係る、製造環境１００の斜視図である。製造環境１００の中では、胴体アセンブリ１０２が構築されている。この例示的な実施例では、複数のアセンブリシステム１０４が、胴体アセンブリ１０２に対して位置付けされている。
【０１０３】
アセンブリシステム１０６は、複数のアセンブリシステム１０４のうちの一例である。アセンブリシステム１０６は、胴体アセンブリ１０２の外側面１１０に対して位置付けされたロボットデバイス１０８、及び胴体アセンブリ１０２の内側面１１４に対して位置付けされたロボットデバイス１１２を含む。ロボットデバイス１０８及びロボットデバイス１１２は、協働して、胴体アセンブリ１０２を構築するためにファスナ取り付け作業を実行する。
【０１０４】
図２は、例示的な実施形態に従って構築されている胴体アセンブリ１０２の端部図である。図示されているように、ロボットデバイス１０８は、プラットフォーム２００によって支持され、ロボットデバイス１１２は、プラットフォーム２０２によって支持されている。ロボットデバイス１０８及びロボットデバイス１１２は、協働して、胴体アセンブリ１０２を構築するために胴体パネルを共に接合するファスナを取り付ける。
【０１０５】
この例示的な実施例では、ロボットデバイス１０８は、穿孔、検査、及びファスナ挿入タスクを実行するためのエンドエフェクタに連結されている。これらのエンドエフェクタは、単機能エンドエフェクタであり、個々のタスクを実行するために、例えば、ファスナ取り付け点１１３の周りで動き回ることにより、切り替わり得る。単機能エンドエフェクタは、１つのファスナ取り付け点につき、且つ、１つのロボットデバイスにつき、単一の機能を実行するために使用されるエンドエフェクタである。場合によっては、ロボットデバイス１０８は、エンドエフェクタを特定のタスクのためにファスナ取り付け点１１３に対して位置付けするため、プラットフォーム２００上で動き回る。他の場合では、ロボットデバイス１０８は、適切なエンドエフェクタを所与のタスクのためにファスナ取り付け点１１３に対して位置付けするため、プラットフォーム２００上で静止状態を保ちながらも、エンドエフェクタを動き回すために使用することができる。
【０１０６】
ロボットデバイス１０８に連結された単機能エンドエフェクタの切り替えの間、各ロボットデバイス１１２は、胴体アセンブリ１０２の内側面側から胴体パネルを共に保持するために使用されるエンドエフェクタに連結されている。例えば、ロボットデバイス１０８のうちの１つにあるエンドエフェクタが、その指定タスクを実行するために使用された後、そのエンドエフェクタは、異なるエンドエフェクタのために空間を設けるため、ファスナ取り付け点１１３から引き離され得る。胴体アセンブリ１０２の外側面側でエンドエフェクタが切り替えられている間、ロボットデバイス１１２のうちの１つに連結されたエンドエフェクタは、胴体アセンブリ１０２の内側面側のみから胴体パネルのクランプアップを維持するために使用される。
【０１０７】
図３は、例示的な実施形態に係る、製造環境３００のブロック図である。図１の製造環境１００は、製造環境３００の一実装形態の一例である。製造環境３００の中で、アセンブリシステム３０２は、アセンブリ３０４を構築するために使用される。
【０１０８】
アセンブリ３０４は、部品３０８及び部品３１０を含む。部品３０８及び部品３１０は、アセンブリ３０４内でジョイント（図示せず）を形成するために接合される。ジョイントの第１の側面を形成する、部品３０８の側面３１１は、部品３１０の反対側を向く。ジョイントの第２の側面を形成する、部品３１０の側面３１２は、反対側の部品３０８に面する。
【０１０９】
これらの例示的な実施形態では、アセンブリ３０４は、２つの部品のみを有するように記載されているが、他の場合では、アセンブリ３０４は、２つより多くの部品を含んでもよい。１つの例示的な実施例では、アセンブリ３０４は、航空機３１４の胴体アセンブリ３１３の形態をとる。一実施例では、部品３０８及び部品３１０は、胴体パネルの形態をとる。他の実施例では、部品３０８及び部品３１０は、翼パネルなどの他の種類の航空機部品の形態をとる。部品３０８及び部品３１０がパネルの形態をとるとき、共にパネルジョイントを形成する。
【０１１０】
図１のアセンブリシステム１０６は、アセンブリシステム３０２の一実装形態の例である。アセンブリシステム３０２は、制御システム３１５、及び複数のロボットデバイス３１６を含む。制御システム３１５は、ロボットデバイス３１６の作業を制御する。制御システム３１５は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせを使用して実装される。
【０１１１】
ソフトウェアを使用する場合、制御システム３１５によって実行される作業は、例えば、処理ユニットで実行されるように構成されたプログラムコードを使用して実施することができるが、これに限定されない。ファームウェアを使用する場合、制御システム３１５によって実行される作業は、処理ユニットで実行されるように永続メモリに保存されたプログラムコード及びデータを使用して実施することができるが、これに限定されない。
【０１１２】
ハードウェアを採用する場合、ハードウェアは、制御システム３１５によって実施される作業を実行するように動作する１つ以上の回路を含み得る。実装形態に応じて、ハードウェアは、回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、又は、任意の数の作業を実行するよう構成された、他の何らかの適切な種類のハードウェアデバイスの形態をとり得る。プログラマブル論理デバイスは、特定の作業を実行するように構成され得る。このデバイスは、これらの作業を実行するよう恒久的に構成されるか、又は、再構成可能であってよい。プログラマブル論理デバイスは、例えば、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイ論理装置、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又は、他の何らかの種類のプログラマブルハードウェアデバイスの形態をとり得るが、これらに限定されない。
【０１１３】
これらの例示的な実施例では、制御システム３１５は、コンピュータシステムを使用して実装され得る。コンピュータシステムは、互いに通信する単一のコンピュータ又は複数のコンピュータを含み得る。
【０１１４】
複数のロボットデバイス３１６は、ロボットデバイス３１８、ロボットデバイス３２０、及びロボットデバイス３２２を含むが、これらに限定されない。ロボットデバイス３１８、ロボットデバイス３２０、及びロボットデバイス３２２は、それぞれ、エンドエフェクタ３２４、エンドエフェクタ３２６、及びエンドエフェクタ３２８に連結される。これらのエンドエフェクタは、それぞれ、単機能エンドエフェクタと見なされ得る。幾つかの例示的な実施例では、エンドエフェクタ３２４、エンドエフェクタ３２６、及びエンドエフェクタ３２８は、それぞれ、ロボットデバイス３１８、ロボットデバイス３２０、及びロボットデバイス３２２の一部であると見なされる。他の例示的な実施例では、エンドエフェクタ３２４、エンドエフェクタ３２６、及びエンドエフェクタ３２８は、ロボットデバイス３１８、ロボットデバイス３２０、及びロボットデバイス３２２から分離されていると見なされるが、これらに取り付け可能であり、これらから取り外し可能である。
【０１１５】
１つの例示的な実施形態では、エンドエフェクタ３２４は、吸引デバイス３３０及びツールを含む。ツールは、吸引デバイス３３０に連結されたノズル３３２であり得る。ノズル３３２は、吸引デバイス３３０に直接的又は間接的に連結される。これらの例示的な実施例では、ノズル３３２は、ノズル３３２を通って延在するチャネル３３４を有する細長い部材であり得る。吸引デバイス３３０は、十分な出力でノズル３３２内のチャネル３３４に空気を吸い込んで通すような吸引を発生させる。
【０１１６】
エンドエフェクタ３２６は、ツール３３６及び穿孔ツール３３８を含む。幾つかの例示的な実施例では、ツール３３６は、穿孔ツール３３８を囲む円筒部材である。エンドエフェクタ３２８は、ファスナ挿入ツール３４０を含む。
【０１１７】
ファスナの取り付けを実行するために、エンドエフェクタ３２４とエンドエフェクタ３２６は、アセンブリ３０４の両側に位置付けされる。これらのエンドエフェクタは、均等且つ互いに対抗する力を（例えば、第１の力３４２及び第２の力３４４をそれぞれ部品３０８及び部品３１０に）加えるために使用され、クランプアップ３４１を形成する。具体的には、エンドエフェクタ３２４及びエンドエフェクタ３２６は、均等且つ互いに対抗する力を部品３０８の側面３１１及び部品３１０の側面３１２のそれぞれに加えるように作動し、クランプアップ３４１を形成する。
【０１１８】
例えば、ロボットデバイス３１８又はエンドエフェクタ３２４のうちの少なくとも１つは、ノズル３３２を使用して、第１の力３４２を部品３０８の側面３１１に加えるように動作する。第１の力３４２は、第１の機械力である。第１の機械力は、場合よっては、固定力（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）とも呼ばれる。場合によっては、エンドエフェクタ３２４は、ノズル３３２を側面３１１に向けて移動させて、第１の力３４２を部品３０８に加えるための延長システムを含む。さらに、ロボットデバイス３２０又はエンドエフェクタ３２６のうちの少なくとも１つは、ツール３３６を使用して、第２の力３４４をアセンブリ３０４の他の側に加えるように動作し得る。第２の力３４４は、第２の機械力である。第２の機械力は、場合よっては、固定力（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）とも呼ばれる。場合によっては、エンドエフェクタ３２６は、ツール３３６を側面３１２に向けて移動させて、第２の力３４４を部品３１０に加えるための延長システムを含む。
【０１１９】
一実施例では、ノズル３３２及びツール３３６は、それぞれ同時に、部品３０８及び部品３１０へと延びて、部品３０８及び部品３１０に対して押圧され、それにより、第１の力３４２が部品３０８に加えられ、第２の力３４４が部品３１０に加えられる。第１の力３４２と第２の力３４４との間で所望の力の静的平衡が達成されるまで、ノズル３３２及びツール３３６は、それぞれ、部品３０８及び部品３１０に対して押圧される。言い換えると、均等且つ互いに対抗する力である第１の力３４２及び第２の力３４４が、部品３０８及び部品３１０のクランプアップ３４１を確立するのに十分な量に達するまで、ノズル３３２及びツール３３６は、それぞれ、部品３０８及び部品３１０に対して押圧されるか、又は押し出される。
【０１２０】
一旦クランプアップ３４１が達成されると、ノズル３３２及びツール３３６は、基準座標系に対する固定位置に保持される。したがって、ノズル３３２及びツール３３６を基準座標系に対して位置付けすることで生成された力の静的平衡によって、クランプアップ３４１は、基準座標系に対する固定位置で維持される。
【０１２１】
幾つかの例示的な実施例では、クランプアップ３４１は、部品３０８及び部品３１０を含み、両方とも、その接合面にシーラントが施される。言い換えると、クランプアップは、これらの部品を共に密封するシーラントを含み得る。部品３０８及び部品３１０のこの種のクランプアップ３４１は、「ワンアップ（ｏｎｅ−ｕｐ）アセンブリ」に対して使用され得る。
【０１２２】
幾つかの例示的な実施例では、吸引３４９を用いて、これらの部品のクランプアップ３４１が維持されている間、穿孔ツール３３８は、部品３０８を通して孔３４３を穿孔し、部品３１０を通して孔３４５を穿孔する。孔３４３及び孔３４５の両方の穿孔が、側面３１２から行われるように、穿孔ツール３３８は、側面３１２に位置付けされる。この態様では、孔３４３の前に孔３４５が形成される。１つ以上の実施例では、穿孔ツール３３８は、穿孔中に発生する部品の削りくずや不要部分（ｃａｓｔｏｆｆ）の除去を助けるよう使用される吸引デバイス又は他の何らかの種類の洗浄デバイスを含む。
【０１２３】
穿孔中にこれらの部品のクランプアップ３４１を維持することにより、穿孔中と穿孔後に孔３４３と孔３４５が確実に整列して、ファスナ孔３４６が形成される。さらに、穿孔中にこれらの部品のクランプアップ３４１を維持することにより、部品３０８と部品３１０との間でシーラント（図示せず）のクランプアップを維持すること、部品３０８と部品３１０との間の間隙を防止すること、穿孔のヤスリくず、削りくず、又は不要部分が部品３０８と部品３１０との間の１つ以上の間隙から落ちたり、間隙に入ることを防止すること、穿孔の後に孔３４３及び孔３４５の端部のバリを除去する必要性を減少させるか若しくはなくすこと、又はこれらの組み合わせが促進され得る。
【０１２４】
部品３０８の孔３４３及び部品３１０の孔３４５は、同心円状に且つ同軸上に形成される。ファスナ孔３４６は、はチャネル又は貫通孔とも呼ばれてよい。ここで使用されているように、貫通孔は、２つ以上の部品を貫通する孔であり、これらの２つ以上の部品を通る同軸上の孔群によって形成される。
【０１２５】
ファスナ孔３４６内にファスナ３４８を取り付ける前、ファスナ挿入ツール３４０を有するエンドエフェクタ３２８のために、エンドエフェクタ３２６を切り替える必要がある。クランプアップ３４１を維持するためにエンドエフェクタ３２６のツール３３６を使用するので、エンドエフェクタ３２８を切り替える前に、クランプアップ３４１を維持するために異なる機構が必要とされる。例えば、クランプアップ３４１を維持する何らかの追加の機構がない状態で、部品３１０から離れるツール３３６の運動と、部品３０８から離れるノズル３３２の運動とが、クランプアップ３４１を解消し得る。したがって、エンドエフェクタ３２６をエンドエフェクタ３２８と切り替えることをなおも可能にしながらもクランプアップ３４１を維持する機構が必要である。
【０１２６】
エンドエフェクタ３２４の吸引デバイス３３０は、側面３１１からのみクランプアップ３４１を維持するのに使用され、それにより、側面３１２におけるエンドエフェクタ３２６をエンドエフェクタ３２８と切り替えることが可能になる。具体的には、吸引デバイス３３０は、吸引３４９を発生させ、側面３１１からファスナ孔３４６通して空気を吸引する。第１の力３４２と第２の力３４４との間の力の静的平衡が維持されている間、吸引が実行される。
【０１２７】
部品３１０を部品３０８に向けて引っ張り、クランプアップ３４１を維持するために、吸引の体積流量は十分である。具体的には、部品３１０を部品３０８に向けて引っ張るように孔３４５を画定する壁３４７を把持する把持力をもたらすための体積流量は十分である。他の例示的な実施例では、壁３４７も孔壁と呼ばれ得る。この吸引は、部品３０８及び部品３１０の互いに対するクランプアップ３４１を独立して維持するのに十分である。
【０１２８】
部品３１０の孔３４５を画定する壁３４７を把持するために吸引を使用することにより、吸引デバイス３３０は、吸引力を部品３１０に加える。この吸引力により、部品３１０が、部品３０８に向けて引っ張られ、究極的には、エンドエフェクタ３２４に向けて引っ張られる。エンドエフェクタ３２４のノズル３３２を部品３０８に対して、且つ基準座標系に対して位置付けすることにより、吸引力に反応する反力が発生する。この反力は、吸引力と均等であり、吸引力に対抗する。
【０１２９】
吸引力と反力との間で所望の力の静的平衡が達成されるまで、吸引が実行される。一旦所望の力の静的平衡が達成されると、ツール３３６がクランプアップ３４１から離れるように移動するときでも、クランプアップ３４１を独立して維持するために吸引を用いることができる。
【０１３０】
このようにして、第２の力３４４が取り除かれた後（例えば、ツール３３６が離なれるように移動して、エンドエフェクタ３２６が、別のエンドエフェクタのために切り替わるとき）でも、吸引デバイス３３０は、部品３０８と部品３１０とを互いに対して所定位置に維持するために十分な吸引３４９を発生させる。言い換えると、第２の力３４４を取り除くように、ツール３３６が離れて部品３１０と接触しなくなると、ファスナ孔３４６を通ってノズル３３２のチャネル３３４内に入る空気の吸引は、部品３０８と部品３１０とのクランプアップ３４１を維持する。
【０１３１】
１つ以上の例示的な実施例では、制御システム３１５は、エンドエフェクタ３２４、エンドエフェクタ３２６、及びエンドエフェクタ３２８の作業を制御するように使用される。制御システム３１５は、上述の所望の力の静的平衡が確立され、それにより、穿孔用のエンドエフェクタ３２６がファスナ取り付け用のエンドエフェクタ３２８と切り替わっているときに、クランプアップ３４１を維持し、部品３１０に対する部品３０８の任意の望ましくない移動を防止することを確実なものとする。
【０１３２】
特に、穿孔ツール３３８を有するエンドエフェクタ３２６は、ファスナ挿入ツール３４０を有するエンドエフェクタ３２８と切り替わり得る。吸引デバイス３３０が、アセンブリ３０４の反対側の側面３１１からファスナ孔３４６を通して空気を吸引し続ける間、ファスナ３４８をファスナ孔３４６内に挿入するために、ファスナ挿入ツール３４０が使用される。この態様で、アセンブリシステム３０２は、単純で簡単な、且つ効率良い態様で、ファスナ３４８の取り付けを可能にし得る。
【０１３３】
吸引デバイス３３０は、クランプアップ３４１を維持するノズル３３２によって与えられる反力との組み合わせにより、クランプアップ３４１の側面３１２で追加の力を必要とせずに、十分な吸引力をもたらす。言い換えると、吸引デバイス３３０及びノズル３３２は、共に、クランプアップ３４１が、クランプアップ３４１の片面から独立して確実に維持されるようにする。
【０１３４】
吸引３４９によりクランプアップ３４１が維持されている間、ファスナ３４８が取り付けられる。これらの例示的な実施例では、ファスナ３４８が完全にファスナ孔３４６内に取り付けられるまで、吸引が継続する。場合によっては、ファスナ３４８とファスナ孔３４６との間に望ましい締り嵌め（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｉｔ）が形成されたときに、ファスナ３４８は完全に取り付けられたとみなされる。他の実施例では、ファスナ３４８がファスナ孔３４６内に挿入され、ファスナ保持ハードウェアがファスナ３４８の上に取り付けられた後にのみ、ファスナ３４８は、完全に取り付けられたと見なされる。ファスナ保持ハードウェアは、例えば、カラー、ナット、何らか他の種類のハードウェア、又はこれらの組み合わせを含み得る。他の実施例では、ファスナ３４８は、１つ以上の他の作業が実行された後、完全に取り付けられたと見なされ得る。
【０１３５】
一旦ファスナ３４８が完全に取り付けられると、クランプアップを維持するために、吸引３４９はもはや必要とされない。言い換えると、吸引が停止した後、ファスナ３４８は、クランプアップ３４１を維持するために使用される。
【０１３６】
図１の製造環境１００の図は、例示的な実施形態が実装され得る態様に対して、物理的又は構造的な制限を課すことを意図するものではない。図示した構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素を使用してもよい。幾つかの構成要素は、任意選択であり得る。さらに、ブロックは、機能的な構成要素を示すために提示される。例示的な実施形態を実装する場合、１つ以上のこれらのブロックを組み合わせたり、分割したり、又は１つ以上のこれらのブロックを別のブロックに組み合わせ且つ分割することができる。
【０１３７】
例えば、場合によっては、ファスナ孔３４６の穿孔は、部品３０８と部品３１０が共に合わせて、クランプアップ３４１を形成する前の、異なるプロセスの一部であり得る。例えば、これらの部品が固定される前に、第１の孔３４３は、部品３０８内に穿孔され、孔３４５は、部品３１０内に穿孔され得る。
【０１３８】
部品３０８及び部品３１０は、次いで、互いに対して位置付けされ得る。これらの実施例では、孔３４３と孔３４５とを同心円状又は同軸上の少なくとも１つに整列するように、部品３０８及び部品３１０は位置付けされる。孔３４３及び孔３４５が共に整列するとき、ファスナ孔３４６を形成するように、孔３４３及び孔３４５は寸法形成され得る。他の実施例では、孔３４３及び孔３４５は、確定的なアセンブリ孔（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  （ＤＡ）  ｈｏｌｅｓ）であってもよい。孔３４３及び孔３４５が、確定的なアセンブリ孔であり、同軸上に整列するとき、インデックス孔（図示せず）を形成する。部品３０８及び部品３１０は、例えば、インデックス孔を通るように取り付けられる一時ファスナを使用して、一時的に接合され得る。さらに、インデックス孔は、基準孔、誘導孔、ツーリング孔（ｔｏｏｌｉｎｇ  ｈｏｌｅ）、又は貫通孔と呼ばれてもよい。
【０１３９】
１つ以上の実施例では、孔３４３と孔３４５が同軸上で整列した後、部品３０８と部品３１０のクランプアップ３４１を確立且つ維持するために、吸引３４９が用いられる。クランプアップ３４１が片面クランプアップであるように、この吸引は側面３１１で形成される。場合によっては、部品３０８と部品３１０を接合するために一時ファスナが使用される場合、一時ファスナの取り外しと同時に吸引３４９が行われることにより、クランプアップ３４１が確立且つ維持される。
【０１４０】
図４から図１５を参照すると、例示的な実施形態に従って、ファスナ取り付け作業を実行するためのアセンブリシステムが示されている。幾つかの例示的な実施例では、アセンブリシステムは、ファスナ取り付けシステムと呼ばれてもよい。
【０１４１】
図４は、例示的な実施形態に係る、ラップスプライスに対して位置付けされた単機能エンドエフェクタの側面図を示している。ラップスプライス４００は、図３のアセンブリ３０４又はアセンブリ３０４内のパネルジョイントの一実装例である。ラップスプライス４００に加えて、例示的な実施形態は、図示していない他の種類のスプライスにも適用可能であり得る。
【０１４２】
ラップスプライス４００は、第１の部品４０２及び第２の部品４０４を含む。第１の部品４０２及び第２の部品４０４は、それぞれ、図３の部品３０８及び部品３１０の実装例であり得る。他の実施例では、ラップスプライス４００は、第３の部品（図示せず）、又は何らか他の数の部品を含み得る。一実施例では、第１の部品４０２及び第２の部品４０４は、胴体パネルの形態をとる。図４から図１５の第１の部品４０２及び第２の部品４０４のサイズ及びスケールは、例示のみを目的として示されている。他の例示的な実施例では、第１の部品４０２及び第２の部品４０４のサイズは、図４から図１５に示されているものより小さいか、又は遙かに大きい場合がある。
【０１４３】
ラップスプライス４００は、第１の側面４０６及び第２の側面４０８を有する。この例示的な実施例では、第１の側面４０６は、第１の部品４０２の表面４１０によって形成され、第２の側面４０８は、第２の部品４０４の表面４１２によって形成される。第１の部品４０２及び第２の部品４０４が胴体アセンブリの胴体パネルの形態をとる場合、第１の部品４０２の表面４１０は、胴体アセンブリの内側面に面し、第２の部品４０４の表面４１２は、胴体アセンブリの外側面に面し得る（プロセスが完了すると、ファスナのヘッドは、外側表面４１２に取り付けられる）。
【０１４４】
この例示的な実施例では、アセンブリシステム４１３は、アセンブリ４０９に対して位置付けされる。アセンブリシステム４１３は、エンドエフェクタ４１４、エンドエフェクタ４１６、ロボットデバイス４１８、及びロボットデバイス４１９を含む。
【０１４５】
エンドエフェクタ４１４及びエンドエフェクタ４１６は、それぞれ、ロボットデバイス４１８及びロボットデバイス４１９に連結されている。エンドエフェクタ４１４及びエンドエフェクタ４１６は、それぞれ、図３のエンドエフェクタ３２４及びエンドエフェクタ３２６の実装例である。エンドエフェクタ４１４は、ラップスプライス４００第１の側面４０６に対して位置付けされ、エンドエフェクタ４１６は、ラップスプライス４００の第２の側面４０８に対して位置付けされる。
【０１４６】
エンドエフェクタ４１４及びエンドエフェクタ４１６は、単機能エンドエフェクタであり得る。エンドエフェクタ４１４は、少なくともノズル４２０及び吸引デバイス４２２を含み、これらは、それぞれ、図３のノズル３３２及び吸引デバイス３３０の実装例である。エンドエフェクタ４１６は、ツール４２４及び穿孔ツール４２６を含む。例示のみを目的として、ツール４２４は、図４では透明として示される。ツール４２４及び穿孔ツール４２６は、それぞれ、図３のツール３３６及び穿孔ツール３３８の実装例である。
【０１４７】
この例示的な実施例では、ツール４２４は、素子４２８及び素子４３０を含む。素子４２８は、例えば、穿孔ツール４２６を囲む第１の円筒部材の形態をとるが、これに限定されない。素子４３０は、例えば、第２の円筒部材の形態をとり得るが、これに限定されない。第２の円筒部材は、第１の円筒部材より直径が小さいが、穿孔ツール４２６のドリルビット４３２が第２の円筒部材を通過することを可能にするほど十分に大きい。幾つかの例示的な実施例では、素子４３０は、穿孔中に穿孔の削りくずやチップの収集を可能にするほど十分に大きい。
【０１４８】
図５は、例示的な実施形態に係る、ラップスプライス４００に対して位置付けされたエンドエフェクタ４１４及びエンドエフェクタ４１６の拡大側面図を示している。この例示的な実施例では、エンドエフェクタ４１４及びエンドエフェクタ４１６は、ラップスプライス４００を貫通する基準軸５００と整列するように位置付けされている。基準軸５００は、孔が穿孔され且つファスナが取り付けられる位置でラップスプライス４００を通過する、ラップスプライス４００に対して実質的に直角な軸であり得る。
【０１４９】
図６は、例示的な実施形態に係る、ラップスプライス４００に対して力を加えるエンドエフェクタ４１４及びエンドエフェクタ４１６の側面図を示している。図示されているように、エンドエフェクタ４１４又はロボットデバイス４１８のうちの少なくとも１つが、ノズル４２０を動かして、ラップスプライス４００の第１の側面４０６と接触させるように使用された。ノズル４２０は、第１の側面４０６に対して押圧され、第１の力６００を第１の側面４０６に加える。第１の力６００は、図３の第１の力３４２の一実施例である。第１の力６００は、機械力である。
【０１５０】
同様に、エンドエフェクタ４１６又はロボットデバイス４１９のうちの少なくとも１つが、素子４３０を動かして、ラップスプライス４００の第２の側面４０８と接触させるように使用された。具体的には、素子４３０は、第２の側面４０８に対して押圧され、第２の力６０２を第２の側面４０８に加える。
【０１５１】
ラップスプライス４００に加えられた第１の力６００と第２の力６０２との間で所望の力の静的平衡が達成されるまで、ノズル４２０及び素子４３０は、それぞれ、第１の部品４０２及び第２の部品４０４に対して押圧される。一旦所望の力の静的平衡に達すると、第１の部品４０２及び第２の部品４０４のクランプアップ６０４が達成される。言い換えると、第１の部品４０２及び第２の部品４０４は、所定位置に保持され、それにより、これらの部品は、それぞれ互いに対して特定の位置に保持され得る。
【０１５２】
ノズル４２０及び素子４３０が、それぞれ、第１の部品４０２及び第２の部品４０４に対してもはや押圧されなくなると、ノズル４２０及び素子４３０は、所望の力の静的平衡が達成される位置で固定を保ち、クランプアップ６０４を維持する。場合によっては、第１の部品４０２と第２の部品４０４との間にシーラントが存在し得る。
【０１５３】
図７は、例示的な実施形態に係る、穿孔作業の側面図である。一旦、第１の部品４０２及び第２の部品４０４のクランプアップ６０４が確立されると、エンドエフェクタ４１６の穿孔ツール４２６は、ラップスプライス４００を通って延在するファスナ孔７００を穿孔するように作動する。ファスナ孔７００は、第２の部品４０４の第２の側面４０８から、第１の部品４０２の第１の側面４０６まで最後まで貫くように延在し得る。場合によっては、ファスナ孔７００は、さら穴（ｃｏｕｎｔｅｒｓｕｎｋ）であってもよい。ファスナ７００は、図３のファスナ孔３４６の一実装例である。
【０１５４】
図８は、例示的な実施形態に係る、吸引作業の側面図である。ファスナ孔７００を穿孔した後、ドリルビット４３２は、第２の部品４０４から離される。例えば、ドリルビット４３２は、素子４２８内に格納され得る。
【０１５５】
エンドエフェクタ４１４の吸引デバイス４２２は、ラップスプライス４００の第１の側面４０６から、ファスナ孔７００を通して空気を吸引するように作動する。空気は、ファスナ孔７００を通して、ラップスプライス４００の第２の側面４０８から、ラップスプライス４００の第１の側面４０６に向けて、矢印８００の方向に吸引される。空気は、ファスナ孔７００を通して吸引され、ノズル４２０内に入る。
【０１５６】
この吸引により、力が発生する。この力は、第２の部品４０４に加えられる吸引力８０２であり得る。吸引力８０２は、第２の部品４０４を第１の部品４０２に向けて引っ張る。ノズル４２０を第１の部品４０２と接触するように位置付けすることにより、吸引力８０２に反応して反力８０４が発生する。吸引力８０２と反力８０４との間に所望の力の静的平衡が達成されるまで吸引が実行される。例えば、所望の力の静的平衡が達成され、十分な吸引出力が発生するまで吸引出力を増加することができ、それにより、第１の力６００第２の力６０２とは別に、吸引を介してクランプアップ６０４を維持することが可能になる。
【０１５７】
これらの例示的な実施例では、吸引デバイス４２２は、ファスナ取り付け作業が完了するまで、ファスナ孔７００を通して継続的に空気を吸引するよう作動することができる。幾つかの実施例では、素子４３０及びノズル４２０のそれぞれ、又はその両方が、ノッチ、溝、ポート、開口、又は空気の出入りを可能にする他の何らかの種類の通気穴のうちの少なくとも１つを有し得る。この通気は、吸引出力が望むより確実に大きくならないことを助ける。例えば、素子４３０は、その端部に沿って１つ以上のノッチを有し得る。このノッチは、第２の部品４０４と接触し、吸引が行われている間、素子４３０を第２の部品４０４から引き離なすことを簡単にする。
【０１５８】
図９は、例示的な実施形態に係る、第１の部品４０２及び第２の部品４０４の拡大側断面図である。この図面により、ファスナ孔７００、及び第２の部品４０４内に形成されたファスナ孔７００の一部を画定する壁９００をより明瞭に確認することが可能になる。壁９００は、孔壁とも呼ばれてよい。
【０１５９】
図示されているように、吸引力８０２は、第２の部品４０４内に形成されたファスナ孔７００の一部を画定する壁９００を把持する把持力であり、第２の部品４０４を、第１の部品４０２に向けて、最終的には、ノズル４２０に向けて引っ張る。ノズル４２０は、反力８０４を第１の部品４０２に加える。
【０１６０】
素子４３０が、引き離され、第２の部品４０４との接触を失った後でも、吸引力８０２と反力８０４は、共に、クランプアップ６０４を独立して維持するのに使用され得る。クランプアップ６０４を第１の力６００及び第２の力６０２から独立して維持することを可能にすることにより、エンドエフェクタ４１６を異なるエンドエフェクタと切り替えることができる。例えば、エンドエフェクタ４１６又はロボットデバイス４１９のうちの少なくとも１つは、ツール４２４の素子４３０を動かして、ラップスプライス４００から離すように作動し得る。次いで、ロボットデバイス４１９は、異なるロボットデバイスと切り替わり、異なるエンドエフェクタがラップスプライス４００に対して位置付けされ得る。
【０１６１】
図１０は、例示的な実施形態に係る、片面クランプアップの拡大側面図である。図示されているように、先の図面で示された素子４３０は、第１の部品４０２との接触から外された。しかし、第１の力６００及び第２の力６０２がなくても、吸引力８０２と反力８０４が独立してクランプアップを維持することが可能である。
【０１６２】
このようにして、片面クランプアップが達成される。ラップスプライス４００の第１の側面４０６におけるこの種の片面クランプアップにより、ラップスプライス４００の第２の側面４０８におけるファスナ孔７００の周りの空間が開放され、エンドエフェクタをより単純且つ簡単に切り替えることが可能になる。クランプアップ６０４を維持するために、ラップスプライス４００の第２の側面４０８において特殊なツールは必要とされない。
【０１６３】
図１１は、例示的な実施形態に係る、図１０の片面クランプアップの別の側面図である。図示されているように、図４から図９のエンドエフェクタ４１６は、エンドエフェクタ１１００と切り替えられている。エンドエフェクタ１１００は、ロボットデバイス１１０２に連結されている。エンドエフェクタ１１００及びロボットデバイス１１０２は、アセンブリシステム４１３の一部である。
【０１６４】
この例示的な実施例では、エンドエフェクタ１１００を有する
ロボットデバイス１１０２を、ラップスプライス４００の第２の側面４０８に対して位置付けすることを可能にするために、エンドエフェクタ４１６を有するロボットデバイス４１９が移動させられる。他の例示的な実施例では、エンドエフェクタ４１６がエンドエフェクタ１１００と交換されて、エンドエフェクタ１１００がロボットデバイス４１９に連結される。図示されているように、ラップスプライス４００を通してファスナ孔７００を穿孔して、片面クランプアップが達成された後に、エンドエフェクタの切り替えが起きる。
【０１６５】
この例示的な実施例では、エンドエフェクタ１１００は、ファスナ挿入ツール１１０４を含む。エンドエフェクタ１１００又はロボットデバイス１１０２のうちの少なくとも１つが、ラップスプライス４００を通して穿孔されたファスナ孔７００に対してファスナ挿入ツール１１０４を移動させ且つ位置付けするのに使用され得る。ファスナ挿入ツール１１０４は、ファスナ１１０６をファスナ孔７００内に挿入するのに使用される。１つ以上の実施例では、ファスナ挿入ツール１１０４は、ファスナ１１０６とファスナ孔７００との間に所望の締り嵌めを形成することにより、ファスナ１１０６を取り付ける。
【０１６６】
図１２は、例示的な実施形態に係る、ラップスプライス４００の第２の側面４０８に対して位置付けされたエンドエフェクタ１１００の斜視図である。図示されているように、ファスナ孔７００は、ファスナ１２００が取り付けられた、ラップスプライス４００を貫通する複数のファスナ孔のうちの１つである。
【０１６７】
図１３は、例示的な実施形態に係る、ファスナ１１０６（図１１及び図１２に示す）をファスナ孔７００（図１１に示す）内に挿入するのに使用されるファスナ挿入ツール１１０４の側面図である。吸引デバイス４２２が、ファスナ孔７００を通して空気を吸引し続ける間、ファスナ挿入ツール１１０４は、ファスナ１１０６をファスナ孔７００内に挿入する。
【０１６８】
図１４は、例示的な実施形態に係る、ラップスライス４００内の取り付けられたファスナ１１０６の断面図である。この特定の例示的な実施例では、ファスナ１１０６は、さら穴ファスナ（ｃｏｕｎｔｅｒｓｕｎｋ  ｆａｓｔｅｎｅｒ）であり、ファスナ孔７００は、さら穴である。
【０１６９】
図１５は、例示的な実施形態に係る、ファスナ取り付け作業の完了を示す。図示されているように、ファスナ１１０６は、ラップスプライス４００内に取り付けられている。一旦ファスナ１１０６が取り付けられると、以前の図面にあるクランプアップ５０４を維持するのに、吸引はもはや必要とされない。ファスナ１１０６は、ファスナ１１０６が取り付けられているラップスプライス４００の一部に対して、クランプアップ６０４を独立して維持することが可能である。
【０１７０】
１つ以上の例示的な実施例では、ファスナ１１０６とファスナ孔７００との間で一旦所望の締り嵌めが形成されると、ファスナ１１０６の取り付けが完了する。一旦この締り嵌めが形成されると、吸引は中断する。他の例示的な実施例では、ファスナ保持ハードウェアがファスナ１１０６の上に取り付けられたときに、ファスナ１１０６は完全に取り付けられたと見なされる。ファスナの取り付けが要件を確実に満たすように、吸引は、ファスナ１１０６の取り付け完了に必要なすべての作業が完了するまで継続する。
【０１７１】
ファスナ１１０６が完全に取り付けられた後、エンドエフェクタ４１４は、ラップスプライス４００から引き離され、ファスナが取り付けられるラップスプライス４００上の次の位置に対して再度位置付けされ得る。さらに、図１１から図１３のエンドエフェクタ１１００は、エンドエフェクタ４１６と切り替えられてもよく、エンドエフェクタ４１６は、新しいファスナが取り付けられるラップスプライス４００上の次の位置に対して再度位置付けされ得る。
【０１７２】
図４から図１５のエンドエフェクタ、ツール、デバイス、及び他の構成要素の図解は、例示的な実施例が実装され得る態様に対して、物理的又は構造的制限を示唆することを意図していない。図示した構成要素に加えて又は代えて、他の構成要素を使用してもよい。幾つかの構成要素は、任意選択であり得る。図４から図１５に示す種々の構成要素は、図３のブロック形態で示す構成要素をどのように物理的構造物として実装し得るかを示す例示的な実施例であり得る。さらに、図４から図１５の構成要素の一部は、図３の構成要素と組み合わせたり、図３の構成要素と共に使用したりすることができ、又は、これら２つの場合を組み合わせることが可能である。
【０１７３】
図１６は、例示的な実施形態に係る、ファスナの取り付けを実行するための方法のフロー図である。図１６に示すプロセス１６００は、図３のアセンブリシステム３０２、又は図４から図１５のアセンブリシステム４１３を使用して実装され得る。
【０１７４】
当該プロセスは、第１の機械力を第１の部品に加え、第２の機械力を第２の部品に加え、第１の部品及び第２の部品のクランプアップを形成すること（作業１６０２）により、開始し得る。アセンブリは、互いに接触するように位置付けされた第１の部品及び第２の部品を含む。第１の部品は、クランプアップの第１の側面を形成し、第２の部品は、クランプアップの第２の側面を形成する。
【０１７５】
任意選択的に、ファスナ孔は、クランプアップの第２の側面から、第１の部品及び第２の側面のクランプアップを通して穿孔される（作業１６０４）。ファスナ孔は、アセンブリの第２の側面から第１の側面へと延在する。ファスナ孔は、第１の部品を通して穿孔された第１の孔、及び第２の部品を通して穿孔された第２の孔によって形成され得る。これらの例示的な実施例では、第１の孔及び第２の孔は、同軸上にある。
【０１７６】
空気は、クランプアップの第１の側面から、第１の部品及び第２の部品を通過するファスナ孔を通して吸引され、第２の部品を第１の部品に向けて引っ張り、それにより、第２の機械力が取り除かれた後でも、第１の部品と第２の部品とのクランプアップを維持する（作業１６０６）。言い換えると、ファスナ孔を通して空気を吸引することにより、クランプアップの第２の側面において第２の機械力を使用する必要がない状態で、第１の部品と第２の部品との「クランプアップ」が維持される。
【０１７７】
具体的には、作業１６０６では、クランプアップの第２の側面において追加の力を使用することを必要とせずに、クランプアップの第１の側面のみからクランプアップを維持するのに十分な体積流量で吸引が実行される。ファスナ孔を通して空気が吸引され、第２の部品における第２の孔の壁が把持されることにより、第２の部品が第１の部品に向けて引っ張られる。
【０１７８】
これらの実施例では、空気は、第１の部品に向かう方向で、且つ、クランプアップの第２の側面で失われた吸引の体積を克服しながらも、第２の孔の壁の把持を維持するのに十分な体積流量で、クランプアップの第１の側面から、ファスナ孔を通して吸引される。例えば、第２の側面におけるファスナ孔の開放端により、吸引又は吸引力の幾らかの体積が失われる場合がある。
【０１７９】
幾つかの実施例では、実装形態に応じて、作業１６０４が完了した後、又は、作業１６０４の間、作業１６０６が開始し得る。言い換えると、吸引は、ファスナ孔が穿孔された後、又はファスナ孔が穿孔されている間にのみ実行され得る。
【０１８０】
第１の機械力及び第２の機械力が取り除かれる（作業１６０８）。作業１６０８は、例えば、作業１６０４の穿孔を実行したエンドエフェクタを新しいエンドエフェクタと切り替えることを含む。エンドエフェクタの切り替えの間、作業１６０６で実行された吸引は、第１の部品と第２の部品のクランプアップを維持するために継続される。
【０１８１】
その後、ファスナ孔を通して空気を吸引し続け、第１の部品と第２の部品のクランプアップを維持しながら、ファスナがファスナ孔内に取り付けられる（作業１６１０）。１つ以上の例示的な実施例では、作業１６１０は、ファスナをファスナ孔内に挿入し、所望の締り嵌めを形成することを含む。他の例示的な実施例では、作業１６１０は、ファスナをファスナ孔内に挿入し、ファスナ保持ハードウェアを、ファスナ孔を通って延在するファスナの細長い部分の周りに取り付けることを含む。
【０１８２】
作業１６１０が実行されている間に、作業１６０６の空気の吸入を実行し続けることにより、ファスナの挿入工程全体にわたって、第１の部品と第２の部品のクランプアップの維持が確実に行われる。孔を通して空気を吸入することは、ファスナ取り付け作業全体が完了するまで継続し得る。例えば、ファスナとファスナ孔との間で所望の締り嵌めが形成されるまで、クランプアップを維持するために吸引が継続し得る。
【０１８３】
図１７は、例示的な実施形態に係る、クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。図１７に示すプロセス１７００は、図３のアセンブリシステム３０２、又は図４から図１５のアセンブリシステム４１３を使用して実装され得る。
【０１８４】
プロセス１７００は、第１の機械力を第１のパネルに加え、第２の機械力を第２のパネルに加え、第１のパネル及び第２のパネルのクランプアップを形成すること（作業１７０２）により、開始し得る。第１のパネル及び第２のパネルは、胴体パネルである。
【０１８５】
作業１７０２は、図４のエンドエフェクタ４１４などの第１のエンドエフェクタに連結されたツールを使用して、第１の力を加えることにより実行される。ツールは、例えば、図４のノズル４２０などのノズルであり得る。しかしながら、他の例示的な実施例では、ツールは、何らか他の種類の部材、素子、又は構造的構成要素であってもよい。図４のエンドエフェクタ４１６などの第２のエンドエフェクタに連結されたツールを使用して、第２の力が加えられる。
【０１８６】
空気が、クランプアップの第１の側面から、第１のパネル及び第２のパネルを通過するファスナ孔を通して吸引され、第２の部品におけるファスナ孔の一部を画定する壁を把持する把持力がもたらされることより、第２の部品が第１の部品に向けて引っ張られる（作業１７０４）。作業１７０４では、クランプアップを維持するために、ファスナ孔を通して、且つクランプアップの第１の側面における第１のパネルに対して位置付けされたノズルを通して、部分真空が引かれる。
【０１８７】
幾つかの例示的な実施例では、プロセス１７００の一部として、ファスナ孔が穿孔され得る。例えば、作業１７０２と作業１７０４との間に孔が穿孔され得る。他の例示的な実施例では、ファスナ孔の穿孔は、異なるプロセスの一部であるか、又はプロセス１７００の前に実行される。例えば、これらのパネルが「クランプアップ」になる前に、第１の孔は、第１のパネル内に穿孔され、第２の孔は、第２のパネル内に穿孔され得る。次いで、作業１７０２の前に、第１のパネルと第２のパネルを互いに対して位置付けし、孔を整列させて、単一の同軸ファスナ孔を形成することができる。その後、プロセス１７００を開始するために作業１７０２が実行され得る。
【０１８８】
再び作業１７０４を参照すると、第２の機械力を必要とせずに、第１のパネル及び第２のパネルのクランプアップを維持するために、空気の吸引は、十分な吸引出力（例えば、十分な体積流量）を用いて実行される。吸引によってもたらされる把持力が、印加されている第１の機械力に対抗し、且つ第１の機械力と等しいとき、吸引はクランプアップを維持する。第２のパネルが第１のパネルに向けて引っ張られるにつれて、第１の機械力は、第１のパネルに、第２のパネルに対する等しい反力を生じさせ、それにより、クランプアップが維持される。
【０１８９】
その後、ファスナを通して空気を吸引して、クランプアップを維持し続ける間、第２の機械力が取り除かれる（作業１７０６）。幾つかの例示的な実施例では、プロセス１７００が終了する。他の例示的な実施例では、プロセス１７００は、ファスナ取り付けの間、クランプアップを維持するために、第１の側面から、ファスナ孔を通して空気を吸引し続ける間、クランプアップの第２の側面からファスナをファスナ孔を通して取り付けることを含む。
【０１９０】
図１８は、例示的な実施形態に係る、クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。図１８に示すプロセス１８００は、例えば、図３のアセンブリシステム３０２、又は図４から図１５のアセンブリシステム４１３を使用して実行され得る。
【０１９１】
プロセス１８００は、第１のパネル内の第１の孔を第２のパネル内の第２の孔と整列させて、貫通孔を画定することにより、開始する（作業１８０２）。これらの例示的な実施例では、作業１８０２は、第１の孔と第２の孔とを同心円状又は同軸上の少なくとも１つに整列させて、貫通孔を画定するために実行される。一実施例として、第１のパネル及び第２のパネルは、互いに対して位置付けされ、第１の孔と第２の孔とを同軸上に整列させる。
【０１９２】
幾つかの実施例では、貫通孔は、図３のファスナ孔３４６などのファスナ孔の形態をとる。他の実施例では、貫通孔は、インデックス孔の形態をとる。例えば、作業１８０２で整列した第１の孔及び第２の孔は、アセンブリ孔を決定し得る。第１及び第２の孔は、作業１８０２で同軸上に整列させられ、インデックス孔を形成し得る。１つ以上の例示的な実施例では、作業１８０２における第１のパネル及び第２のパネルは、胴体パネル、翼パネル、又は何らか他の種類のパネルであり得る。
【０１９３】
さらに他の例示的な実施例では、作業１８０２において、第１のパネル内の第１の孔を第２のパネル内の第２の孔と整列させることは、これらの２つの孔を同軸上に整列し、第１のパネル及び第２のパネルを通して貫通孔を形成するように、第１の孔を第１のパネル内に穿孔し、第２の孔を第２のパネル内に穿孔することを含む。
【０１９４】
その後、第２の孔を画定する孔壁が貫通孔内から把持されて、第２のパネルが第１のパネルに向けて引っ張られ、それにより、第１のパネル及び第２のパネルのクランプアップが確立される（作業１８０４）。作業１８０４で確立されたクランプアップは、片面クランプアップである。作業１８０４は、例えば、吸引を使用して実行され、第２の孔の壁が把持され得る。空気は、貫通孔を通して吸引され、それにより、吸引力が第２の孔の壁を把持する把持力をもたらす。具体的には、貫通孔を通して部分真空が引かれ、それにより、第２の孔の壁を把持する把持力がもたらされる。第２の孔の外向きの端部が開放端であるにも関わらず、部分真空は発生する。
【０１９５】
貫通孔に対して１つ以上の作業が実行されるまで、作業１８０４で形成されたクランプアップが維持され得る。例えば、クランプアップを維持するために一時ファスナが取り付けられるまで、又は貫通孔を拡大してファスナ孔を形成するために穿孔作業が行われるまで、クランプアップは維持され得る。場合によっては、クランプアップは、ファスナを貫通孔内に取り付けるためにファスナ取り付け作業を実行するまで維持される。この場合、孔直径は、ファスナ取り付けの許容誤差内にある。場合によっては、クランプアップは、穿孔作業及びファスナ取り付け作業が実行されるまで維持され得る。さらの他の実施例では、クランプアップは、ファスナ取り付け作業を実行し終わるまで維持される。ファスナ取り付け作業には、ファスナを貫通孔を通して挿入することや、ファスナにナット又はカラーを固定することが含まれる。
【０１９６】
片面クランプアップにより、様々なツール及び装置を、反対側から、貫通孔の位置に対して動き回すことが可能になる。この反対側から、部分真空が引かれる。片面クランプアップは、アセンブリ工程の効率を改善する。
【０１９７】
図１９は、例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。図１９に示すプロセス１９００は、例えば、図３のアセンブリシステム３０２、又は図４から図１５のアセンブリシステム４１３を使用して実行され得る。具体的には、プロセス１９００は、図３のエンドエフェクタ３２４又は図４から図１５のエンドエフェクタ４１４を使用して実行され得る。
【０１９８】
プロセス１９００は、第１の部品及び第２の部品のクランプアップの第１の側面から、第１の部品における第１の孔及び第２の部品における第２の孔によって形成されたファスナ孔を通して、空気を吸引し、第２の部品を第１の部品に向けて引っ張り、それにより、第１の部品及び第２の部品のクランプアップを維持することを含む（作業１９０２）。１つ以上の例示的な実施例では、作業１９０２は、クランプアップの第１の側面から、ファスナ孔を通して空気を吸引し、第２の部品における第２の孔を画定する壁を把持し、それにより、第２の部品を第１の部品に向けて引っ張ることを含む。
【０１９９】
任意選択的に、プロセス１９００は、吸引によって生成された吸引力、及びクランプアップの第１の側面における第１のツールの接触面によって生成された反力により、力の静的平衡が確立された後、第１の機械力及び第２の機械力を取り除くこと（作業１９０４）をさらに含む。その後、プロセスが終了する。第１の機械力は、クランプアップの第１の側面において第１のツールによって加えられ得る。第２の機械力は、吸引の間、クランプアップの第２の側面において第２のツールによって加えられ得る。
【０２００】
吸引力及び反力は、第１の機械力及び第２の機械力がない状態で、第１の部品及び第２の部品のクランプアップを維持する。これらの例示的な実施例では、少なくとも、吸引によって生成された吸引力、及びクランプアップの第１の側面における第１のツールの接触面によって生成された反力によって、力の静的平衡が確立されるまで、第１の機械力及び第２の機械力が加えられる。
【０２０１】
任意選択的に、プロセス１９００は、ファスナ孔を通して空気を吸引し続ける間、ファスナ孔を通してファスナを取り付けることをさらに含む（作業１９０６）。作業１９０６では、少なくともファスナが完全に取り付けられまで、吸引が実行され得る。
【０２０２】
図２０は、例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。図２０に示すプロセス２０００は、例えば、図３のアセンブリシステム３０２、又は図４から図１５のアセンブリシステム４１３を使用して実行され得る。
【０２０３】
プロセス２０００は、第１の機械力及び第２の機械力をそれぞれ第１の部品及び第２の部品に加え、クランプアップを形成すること（作業２００２）により開始する。第１の部品は、クランプアップの第１の側面を形成し、第２の部品は、クランプアップの第２の側面を形成する。次に、クランプアップの第１の側面から、第１の部品と第２の部品を通って延在するファスナ孔を通して空気が吸引され、第２の部品が第１の部品に向けて引っ張られる（作業２００４）。第１の機械力及び第２の機械力が取り除かれた後、吸引でクランプアップを独立して維持するように、吸引を続けている間、第１の機械力及び第２の機械力が同時に取り除かれる（作業２００６）。その後、プロセスは終了する。
【０２０４】
図２１は、例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。図２１に示すプロセス２１００は、例えば、図３のアセンブリシステム３０２、又は図４から図１５のアセンブリシステム４１３を使用して実行され得る。
【０２０５】
プロセス２１００は、パネルジョイントの第１の側面における第１のエンドエフェクタによって、パネルジョイントの第１の側面との接触を介して、第１の力を加えることを含む（作業２１０２）。プロセス２１００は、パネルジョイントの第２の側面における第２のエンドエフェクタによって、パネルジョイントの第２の側面との接触を介して、第１の力と等しく且つ第１の力に対抗する第２の力を加え、クランプアップを確立することを含む（作業２１０４）。さらに、プロセス２１００は、第２のエンドエフェクタが第２の側面との接触から外された後、パネルジョイントの第１の側面における第１のエンドエフェクタによってクランプアップを維持すること（作業２１０６）をさらに含む。その後、プロセスは終了する。
【０２０６】
図２２は、例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを維持するためのプロセスのフロー図である。図２２に示すプロセス２２００は、例えば、図３のアセンブリシステム３０２、又は図４から図１５のアセンブリシステム４１３を使用して実行され得る。
【０２０７】
プロセス２２００は、パネルジョイントの第１の側面に位置付けされた単機能エンドエフェクタによって、パネルジョイントの第１のパネルに第１の力を加えることを含む（作業２２０２）。プロセス２２００は、単機能エンドエフェクタによって、第１の力と等しく且つ第１の力に対抗する第２の力をパネルジョイントの第２のパネルに加えて、それにより、第１のパネル及び第２のパネルの片面クランプアップを設けることを含む（作業２２０４）。その後、プロセスが終了する。
【０２０８】
幾つかの例示的な実施例では、作業２２０２に先立って、１つ以上の作業が実行され得る。例えば、場合によっては、作業２２０２の前に、第１のパネル及び第２のパネルにおいて孔が生成される。これらの孔は、穿孔、パネルを貫通するパンチング、又は他の何らかの孔作成工程によって形成され得る。２つの孔が同心円状又は同軸上の少なくとも１つに整列し、貫通孔（ファスナ孔）が形成されるように、パネルの初期クランプアップが確立されている間、これらの孔が穿孔され得る。他の例示的な実施例では、確定的なアセンブリ孔が、パネル内に個別に形成され、次いで、２つのパネルが共に合わされて、孔が整列し得る。
【０２０９】
図２３は、例示的な実施形態に係る、片面クランプアップを設けるためのプロセスのフロー図である。図２３に示すプロセス２３００は、図３のエンドエフェクタ３２４又は図４から図１５に記載されたエンドエフェクタ４１４などの単機能エンドエフェクタを使用して、実行され得る。
【０２１０】
プロセス２３００は、任意選択的に、同心円状又は同軸上の少なくとも１つに第１の部品における第１の孔を第２の部品における第２の孔と整列させることを含む（作業２３０２）。幾つかの実施例では、作業２３０２は、第１の部品及び第２の部品によって形成されたクランプアップを通して穿孔し、同心円状又は同軸上の少なくとも１つに整列した第１の孔及び第２の孔を形成することを含む。１つ以上の例示的な実施例では、作業２３０２は、第１の孔を既に有する第１の部品を第２の孔（例えば、確定的なアセンブリ孔）を既に有する第２の部品と単純に整列させ、それにより、第１の孔と第２の孔とを整列させることを含む。
【０２１１】
次に、プロセス２３００は、第１の部品における第１の孔を通って、第２の部品における第２の孔を画定する壁を把持し、それにより、第２の部品を第１の部品に対して引っ張ることを含む（作業２３０４）。その後、プロセスが終了する。幾つかの実施例では、作業２３０４は、第２の部品における第２の孔の壁に作用する圧力差を発生させて、第２の部品を第１の部品に対して引っ張ることを含む。１つ以上の実施例では、作業２３０４は、第１の部品に対して位置付けされた吸引デバイスによって、第１の孔及び第２の孔を通して、空気を吸引し、第２の部品を第１の部品に向けて引っ張ることを含む。
【０２１２】
この態様では、プロセス２３００は、クランプアップを確立且つ維持するための方法を提供する。具体的には、片面クランプアップが設けられる。
【０２１３】
種々の例示的な実施形態では、アセンブリを構築するために、効率及び製造時間を改善する方法及びシステムを有することが望ましいと認識され、考えられている。例えば、例示的な実施形態では、胴体アセンブリなどのアセンブリに沿って、複数のファスナ取り付け作業を同時に行うために、完全に自動化された方法及びシステムを有することが望ましいと認識されている。さらに、例示的な実施形態では、複数のエンドエフェクタを使用して、アセンブリの第１の側面の複数の位置において片面クランプアップを設けることにより、単機能エンドエフェクタがアセンブリの反対側で動き回ることが可能になると認識されている。アセンブリの反対側におけるこの運動、及び単機能エンドエフェクタの交換可能性により、所望のタクトタイム及び生産時間を満たすように、複数のタスクを同時に行うことが可能になる。
【０２１４】
さらに、エンドエフェクタが複雑であると、望んでいるよりもメンテナンスが増え、生産速度が遅くなり得るので、その複雑さを低減させることが望ましい。例えば、通常、重量が重く、非常に複雑な多機能エンドエフェクタは、さほど複雑ではない単機能エンドエフェクタに比べて、より多くのメンテナンスを必要とし、修理及び／又は交換がより困難であり得る。さらに、多機能エンドエフェクタは、典型的に、非常に大きく、重量が重いので、これらの種類のエンドエフェクタを動かすためには、大きなロボットが必要である。これにより、多機能エンドエフェクタは、望んでいるほど敏捷さが伴わない（すなわち、望むよりも操作性の簡便性が低い）。したがって、単機能エンドエフェクタは、必要とされるダウンタイムがより短い場合があり、これにより、生産速度が改善され得る。
【０２１５】
特定の事象では、多機能エンドエフェクタの種々の機能間の切り替えは、望んでいるより複雑になったり、又は望んでいるより時間がかかる場合があり、生産速度が遅くなる恐れがある。しかしながら、例示的な実施形態では、より軽量な単機能エンドエフェクタが連結されたロボットデバイスは、このロボットデバイスが必要なサイズ及びスケールがより小さいために、単機能エンドエフェクタを有する他のロボットデバイスと簡単且つ迅速に交換することができることが認識され、考慮されている。このようにして、生産速度を改善することができる。単機能エンドエフェクタは、多機能エンドエフェクタより遙かに軽量であり、さほど重くないので、単機能エンドエフェクタは、多機能エンドエフェクタに必要とされるより大きなロボットデバイスより敏捷な、より小さなロボットデバイスを使用して動かすことができる。
【０２１６】
ここで図２４を参照すると、製造環境のブロック図が例示的な実施形態に従って示されている。図２４の製造環境３００は、図３の製造環境３００に類似する。高密度ロボットシステム２４００は、複数のセル２４０２を含む。各セル２４０２は、図３のアセンブリシステム３０２の一実装例である。
【０２１７】
ロボットセル又は高密度ロボットセルとも呼ばれ得るセル２４０２は、アセンブリ３０４を構築するために使用される。上述のように、幾つかの実施例では、アセンブリ３０４は、胴体アセンブリ３１３の形態をとる。他の実施例では、アセンブリ３０４は、翼アセンブリ又は何らか他の航空機３１４用のアセンブリの形態をとり得る。各セル２４０２は、アセンブリ３０４に沿った位置群で様々な作業を実行するためのロボットデバイスを含む。
【０２１８】
セル２４０４は、複数のセル２４０２のうちの１つの実施例である。セル２４０４は、ロボットデバイス２４０６及びロボットデバイス２４０８を含む。これらは、それぞれ、第１の複数のロボットデバイス及び第２の複数のロボットデバイスと呼ばれてもよい。各ロボットデバイス２４０６は、図３に記載されたロボットデバイス３１８と似たような態様で実装され得る。さらに、各ロボットデバイス２４０８は、図３のロボットデバイス３２０、図３のロボットデバイス３２２、又は異なる種類のロボットデバイスと似たような態様で実装され得る。
【０２１９】
これらの例示的な実施例では、ロボットデバイス２４０８が、アセンブリ３０４の第２の側面２４１１に位置付けされ、そこで使用される間、ロボットデバイス２４０６は、アセンブリ３０４の第１の側面２４０９に位置付けされ、そこで使用される。アセンブリ３０４が胴体アセンブリ３１３の形態をとるとき、第１の側面２４０９は、胴体アセンブリ３１３の内側面からアクセス可能であり、第２の側面２４１１は、胴体アセンブリ３１３の外側面からアクセス可能である。例えば、第１の側面２４０９は、（例えば、胴体アセンブリ３１３の内側モールド線（ＩＭＬ）に面する側面で）内側モールド線にあるか、又はその近傍にあってもよく、第２の側面２４１１は、（例えば、胴体アセンブリ３１３の外側モールド線（ＯＭＬ）に面する側面で）外側モールド線にあるか、又はその近傍にあってもよい。したがって、幾つかの実施例では、ロボットデバイス２４０６は、ＩＭＬロボットデバイスと呼ばれてもよく、ロボットデバイス２４０８は、ＯＭＬロボットデバイスと呼ばれてもよい。
【０２２０】
これらの例示的な実施例では、ロボットデバイス２４０６は、ロボットデバイス２４１０、第２のロボットデバイス２４１２、及び第３のロボットデバイス２４１４を含む。これらは、それぞれ、第１のロボットデバイス、第２のロボットデバイス、及び第３のロボットデバイスと呼ばれ得る。同様に、ロボットデバイス２４０８は、ロボットデバイス２４１６、ロボットデバイス２４１８、及びロボットデバイス２４２０を含む。これらは、それぞれ、第１のロボットデバイス、第２のロボットデバイス、及び第３のロボットデバイスと呼ばれ得る。
【０２２１】
エンドエフェクタ２４２２、エンドエフェクタ２４２４、及びエンドエフェクタ２４２６は、それぞれ、ロボットデバイス２４１０、ロボットデバイス２４１２、及びロボットデバイス２４１４に連結される。エンドエフェクタ２４２２、エンドエフェクタ２４２４、及びエンドエフェクタ２４２６は、それぞれ、第１のエンドエフェクタ、第２のエンドエフェクタ、及び第３のエンドエフェクタとも呼ばれ得る。これらのエンドエフェクタは、単機能エンドエフェクタである。１つ以上の例示的な実施例では、エンドエフェクタ２４２２、２４２４、及び２４２６は、図３に記載されたエンドエフェクタ３２４と似たような態様で実装される。例えば、エンドエフェクタ２４２２、２４２４、及び２４２６は、それぞれ、図３のノズル３３２及び吸引デバイス３３０と類似するノズル及び吸引デバイスを含み得る。
【０２２２】
エンドエフェクタ２４２８、エンドエフェクタ２４３０、及びエンドエフェクタ２４３２は、それぞれ、ロボットデバイス２４１６、ロボットデバイス２４１８、及びロボットデバイス２４２０に連結される。エンドエフェクタ２４２８、エンドエフェクタ２４３０、及びエンドエフェクタ２４３２は、それぞれ、第１のエンドエフェクタ、第２のエンドエフェクタ、及び第３のエンドエフェクタとも呼ばれ得る。これらのエンドエフェクタは、単機能エンドエフェクタである。
【０２２３】
１つ以上の例示的な実施例では、エンドエフェクタ２４２８は、エンドエフェクタ３２６と似たような態様で実装される。例えば、エンドエフェクタ２４２８は、図３のツール３３６及び穿孔ツール３３８のそれぞれに類似するツール及び穿孔ツール（図示せず）を含み得る。エンドエフェクタ２４３０は、孔を検査するための検査装置（図示せず）を含み得る。これらの実施例では、エンドエフェクタ２４３２は、図３のエンドエフェクタ３２８と似たような態様で実装される。例えば、エンドエフェクタ２４３２は、図３のファスナ挿入ツール３４０に類似するファスナ挿入ツール（図示せず）を含み得る。
【０２２４】
セル２４０４は、アセンブリ３０４に沿って、複数の位置群２４３６のそれぞれにおいて、自動化された作業２４３４を実行するように使用される。例示的な実施例では、自動化された作業２４３４は、ファスナ取り付けの形態をとる。したがって、各位置２４３６は、ファスナ取り付け点とも呼ばれ得る。１つの例示的な実施例では、ファスナ取り付けは、例えば、限定しないが、固定タスク、穿孔タスク、ファスナ挿入タスク、及び検査タスクなどの複数のタスク（作業又は二次作業）を含む。セル２４０４は、所定のタスクシーケンス２４３８に従ってこれらの様々なタスクを実行するように使用される。
【０２２５】
これらの例示的な実施例では、所定のタスクシーケンス２４３８では、位置群２４３６のうちの任意の所与の位置で、穿孔タスクが、検査タスクの前に実行され、且つ検査試験が、ファスナ挿入タスクの前に実行されることを必要とする。実装形態に応じて、所定のタスクシーケンス２４３８は、穿孔タスクの前に、穿孔タスクと検査タスクとの間に、検査タスクとファスナ挿入タスクとの間に、ファスナ挿入タスクの後に、又はこれらを組み合わせた時に実行され得る、０個、１個、２個、又は他の何らかの数のタスクを含み得る。
【０２２６】
制御システム３１５は、セル２４０４を制御して、所定のタスクシーケンス２４３８に従って、アセンブリ３０４の選択された部分に沿って各位置２４３６において、迅速に、正確に、且つ効率良く自動化された作業２４３４を実行する。所定のタスクシーケンス２４３８は、上述のタスク群が、位置群２４３６の様々な位置で同時に実行されることを必要とする。本明細書で使用されている「同時に（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔｌｙ））は、一斉に（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ）、又は概して同じ時に（ａｔ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ  ｔｉｍｅ）を意味する。例えば、同じ時に開始する２つのタスク、同じ時に終了する２つのタスク、又はその両方が該当する２つのタスクは、同時に行われていると見なされ得る。さらに、あるタスクが、別のタスクの実行と重複する期間にわたって行われるとき、これらの２つのタスクは、同時に行われていると見なされ得る。さらに他の実施例では、実際のタスク群の期間が重複するかどうかに関わらす、所与の時間間隔内で行われる２つのタスクは、同時に行われると見なされ得る。
【０２２７】
例えば、制御システム３１５は、セル２４０４を制御して、位置群２４３６のうちのある位置で検査タスクを実行するのと同時に（又は同じ時間間隔内で）位置群２４３６のうちの別の位置で穿孔タスクを実行し得る。さらに、制御システム３１５は、セル２４０４を制御して、位置群２４３６のうちのある位置で検査タスクを実行し、位置群２４３６のうちの別の位置でファスナ挿入タスクを実行するのと同時に（又は同じ時間間隔内で）位置群２４３６のうちのさらに別の位置で穿孔タスクを実行し得る。検査タスクは、孔検査タスクであってもよい。
【０２２８】
したがって、制御システム３１５は、セル２４０４を制御して、ファスナ取り付け作業群を構成する特殊なタスク群を、順次に、しかし、同時に複数の位置で実行することにより、これらの複数のファスナ取り付け作業群を同時に実行する。さらに、制御システム３１５は、すべてのセル２４０２を制御して、アセンブリ３０４の種々の部分に沿って、複数の各位置において、迅速に、正確に、且つ効率良く自動化された作業２４３４を同時に実行する。
【０２２９】
幾つかの例示的な実施例では、セル２４０４のロボットデバイス２４０６は、プラットフォーム２４４０によって支持されているが、セル２４０４のロボットデバイス２４０８は、プラットフォーム２４４２によって支持されている。これらの実施例では、ロボットデバイス２４０６と、その対応するエンドエフェクタとは、ロボットデバイス２４０６の交換可能性を可能にするように寸法形成される。言い換えると、ロボットデバイス２４０６が、プラットフォーム２４４０からいかなる支援もない状態で、プラットフォーム２４４０上で位置を切り替えることができるように、ロボットデバイス２４０６は、プラットフォーム２４４０が静止している間、プラットフォーム２４４０上で移動可能であり得る。この交換可能性により、所定のタスクシーケンス２４３８を迅速に、正確に、且つ効率良く実行することが可能になる。
【０２３０】
本明細書に登場するロボットデバイスは、あるロボットデバイスが別のロボットデバイスとスワップアウトされる場合、交換可能であるとみなされる。例えば、ロボットデバイス２４１６が、アセンブリ３０４の位置Ａで固有の特殊なタスクを実行し、位置Ｂに移動したとき、ロボットデバイス２４１８が、位置Ａに移動して固有の特殊なタスクを実行するように、制御システム３１５は、ロボットデバイス２４０８を制御し得る。同様に、ロボットデバイス２４１６が、位置Ｂで固有の特殊なタスクを実行して、位置Ｃに移動し、且つ、ロボットデバイス２４１８が、位置Ａで固有の特殊なタスクを実行して、位置Ｂに移動したとき、ロボットデバイス２４２０は、位置Ａに移動して、固有の特殊なタスクを実行する。この態様では、所定のタスクシーケンス２４３８に従って自動化された作業２４３４を実行することができるように、ロボットデバイス２４０８は、位置群２４３６において交換可能である。
【０２３１】
これらの実施例では、ロボットデバイス２４０８と、その対応するエンドエフェクタとは、ロボットデバイス２４０８の交換可能性を可能にするように寸法形成される。言い換えると、ロボットデバイス２４０８が、プラットフォーム２４４２からいかなる支援もない状態で、プラットフォーム２４４２上で位置を切り替えることができるように、ロボットデバイス２４０８は、プラットフォーム２４４２が静止している間、プラットフォーム２４４２上で移動可能であり得る。この交換可能性により、所定のタスクシーケンス２４３８を迅速に、正確に、且つ効率良く実行することが可能になる。
【０２３２】
図２５は、例示的な実施形態に係る、図１の製造環境１００の別の斜視図である。複数のアセンブリシステム１０４は、複数のセル２５００と呼ばれてもよい。言い換えると、複数のアセンブリシステム１０４のそれぞれは、図２４のセル２４０４の一実装例であり得る。
【０２３３】
上述のように、複数のアセンブリシステム１０４は、胴体アセンブリ１０２に対して位置付けされている。複数のアセンブリシステム１０４は、アセンブリシステム１０６、アセンブリシステム２５０２、及びアセンブリシステム２５０４を含み、それぞれセルと呼ばれ得る。
【０２３４】
上述のように、アセンブリシステム１０６は、（例えば、胴体アセンブリ１０２の外側モールド線側に沿ってタスク群を実行するための）胴体アセンブリ１０２の外側面１１０に対して位置付けされたロボットデバイス１０８、及び（胴体アセンブリ１０２の内側モールド線側に沿ってタスク群を実行するための）胴体アセンブリ１０２の内側面１１４に対して位置付けされたロボットデバイス１１２を含む。ロボットデバイス１０８及びロボットデバイス１１２は、協働して、胴体アセンブリ１０２を構築するために、自動化されたファスナ取り付け作業を実行する。ロボットデバイス１０８は、図２４のロボットデバイス２４０８の一実装例であり、ロボットデバイス１１２は、図２４のロボットデバイス２４０６の一実装例である。
【０２３５】
さらに、ロボットデバイス２５０２は、胴体アセンブリ１０２の内側面１１４に対して位置付けされたロボットデバイス２５０６、及び胴体アセンブリ１０２の外側面１１０に対して位置付けされたロボットデバイス２５０８を含む。ロボットデバイス２５０６及びロボットデバイス２５０８は、協働して、自動化されたファスナ取り付け作業を実行する。ロボットデバイス２５０６及びロボットデバイス２５０８は、それぞれ、図２４のロボットデバイス２４０６及びロボットデバイス２４０８の実装例である。
【０２３６】
アセンブリシステム２５０４は、胴体アセンブリ１０２の内側面１１４に対して位置付けされたロボットデバイス２５１０、及び胴体アセンブリ１０２の外側面１１０に対して位置付けされたロボットデバイス２５１２を含む。ロボットデバイス２５１０及びロボットデバイス２５１２は、協働して、自動化されたファスナ取り付け作業を実行する。これらのロボットデバイスは、それぞれ、胴体アセンブリ１０２の内側面１１４又は外側面１１０に固有である、異なる特殊なタスクを実行する。ロボットデバイス２５１０及びロボットデバイス２５１２は、それぞれ、図２４のロボットデバイス２４０６及びロボットデバイス２４０８の実装例である。ロボットデバイス２５１０及びロボットデバイス２５１２は、それぞれ、単機能エンドエフェクタに連結されている。
【０２３７】
ロボットデバイス１１２、ロボットデバイス２５０６、及びロボットデバイス２５１０は、それぞれ、プラットフォーム２０２、プラットフォーム２５１６、及びプラットフォーム２５１８によって支持されている。幾つかの例示的な実施例では、これらのプラットフォームは、移動可能なプラットフォームである。一実施例として、プラットフォーム２０２、プラットフォーム２５１６、及びプラットフォーム２５１８は、それぞれ、無人搬送車（ＡＧＶ）などの対応する移動可能装置に一体化されるか、又はさもなければそれに（直接的又は間接的に）連結され得る。
【０２３８】
１つの例示的な実施例では、プラットフォーム２０２は、プラットフォーム２０２を胴体アセンブリ１０２の内側面に沿って動かすことを可能にする移動システム（この図面では示さない）を含むか、その一部であるか、又はそれに連結されている。例えば、プラットフォーム２０２を胴体アセンブリ１０２の内部の床に沿って移動させ、それにより、ロボットデバイス１１２を胴体アセンブリ１０２に対して移動させることができる。
【０２３９】
さらに、ロボットデバイス１０８、ロボットデバイス２５０８、及びロボットデバイス２５１２は、それぞれ、プラットフォーム２００、プラットフォーム２５２２、及びプラットフォーム２５２４によって支持されている。幾つかの例示的な実施例では、これらのプラットフォームは、移動可能なプラットフォームである。一実施例として、プラットフォーム２００、プラットフォーム２５２２、及びプラットフォーム２５２４は、それぞれ、無人搬送車（ＡＧＶ）などの対応する移動可能装置と一体化されるか、又はさもなければそれに連結され得る。
【０２４０】
幾つかの実施例では、プラットフォーム２００、プラットフォーム２５２２、及びプラットフォーム２５２４は、タワーと一体化されるか、又はタワーに連結される。このタワーは、移動式タワーであってもよい。一実施例として、ロボットデバイス１０８は、タワー２５２６に連結されたプラットフォーム２００によって支持されている。プラットフォーム２００は、タワー２５２６に沿って垂直方向に（例えば、タワー２５２６を上り下りするように）移動可能である。さらに、タワー２５２６は、無人搬送車２５２８を含むか、その一部であるか、又はそれに連結され、これにより、プラットフォーム２００、ひいてはロボットデバイス１０８を胴体アセンブリ１０２の長さに沿って位置付けすることが可能になる。
【０２４１】
複数のアセンブリシステム１０４における各ロボットデバイスは、単機能エンドエフェクタに連結されているので、複数のロボットデバイスは、胴体アセンブリ１０２に対して作業を実行するために、プラットフォーム上で支持されて、正確に且つ効率良くプラットフォームで動き回ることができる。具体的には、複数のアセンブリシステム１０４における各ロボットデバイスは、所定のタスクシーケンスに従って、固有のタスクを実行する。
【０２４２】
図２６は、例示的な実施形態に従って構築されている胴体アセンブリ１０２の拡大端部図である。この拡大端部図は、図２５の線２６−２６から見た図である。ロボットデバイス１０８及びロボットデバイス１１２は、協働して、胴体アセンブリ１０２を構築するために胴体パネルを共に接合するファスナを取り付ける。
【０２４３】
この例示的な実施例では、ロボットデバイス１０８は、穿孔、検査、及びファスナ挿入タスクを実行するための単機能エンドエフェクタに連結されている。これらの単機能エンドエフェクタは、個々のタスクを実行するために、例えば、ファスナ取り付け点１１３の周りで動き回ることにより、切り替わり得る。上述のように、単機能エンドエフェクタは、１つのファスナ取り付け点につき、且つ、１つのロボットデバイスにつき、単一の機能を実行するために使用されるエンドエフェクタである。この態様では、複数の単機能エンドエフェクタは、所定のシーケンスで、固有の特殊なタスク群を実行するように制御且つ調整され得る。したがって、このような複数の特殊なタスク群から構成された自動化された作業は、協働しつつ連続的に作動するこれらの単機能エンドエフェクタによって実行され得る。
【０２４４】
場合によっては、各ロボットデバイス１０８は、対応するエンドエフェクタを特定のタスクのためにファスナ取り付け点１１３に対して位置付けするため、プラットフォーム２００上で動き回る。他の場合では、ロボットデバイス１０８は、プラットフォーム２００上で静止状態に留まることができるが、ロボットデバイス１０８は、適切なエンドエフェクタを所与のタスクのためにファスナ取り付け点１１３に対して位置付けするために、そのエンドエフェクタを次の位置に移動させて位置付けするように使用され得る。
【０２４５】
図２７は、例示的な実施形態に係る、図２５及び図２６のロボットデバイス１１２に連結されたエンドエフェクタ２７００の拡大斜視図である。このエンドエフェクタ２７００の図は、図２６の線２７−２７に沿って示される。エンドエフェクタ２７００は、エンドエフェクタ２７０２、エンドエフェクタ２７０４、及びエンドエフェクタ２７０６を含む。エンドエフェクタ２７０２、エンドエフェクタ２７０４、及びエンドエフェクタ２７０６は、それぞれ、エンドエフェクタ２４２２、エンドエフェクタ２４２４、及びエンドエフェクタ２４２６の一実装例である。
【０２４６】
さらに、エンドエフェクタ２７０２、エンドエフェクタ２７０４、及びエンドエフェクタ２７０６は、それぞれ、図３に記載されたエンドエフェクタ３２４、及び図４から図１５に記載されたエンドエフェクタ４１４と似たような態様で実装され得る。この例示的な実施例では、エンドエフェクタ２７０２は、ノズル２７０８及び吸引デバイス２７１０を含む。エンドエフェクタ２７０４は、ノズル２７１２及び吸引デバイス２７１４を含む。エンドエフェクタ２７０６は、ノズル２７１６及び吸引デバイス２７１８を含む。
【０２４７】
エンドエフェクタ２７０２、エンドエフェクタ２７０４、及びエンドエフェクタ２７０６は、胴体アセンブリ１０２の内側面１１４から片面クランプアップをもたらすように使用される。これにより、図２５及び図２６のロボットデバイス１０８は、複数の位置で同時に複数のタスク群の実行を促進することが可能になり、ファスナ取り付け作業は、連続的にこれらの複数の位置群で実行される。具体的には、ロボットデバイス２４０８は、図２５及び図２６のプラットフォーム２００の周りで動かされ、複数のファスナ取り付け点において、しかし、所定のタスクシーケンスに従って、様々なタスクを実行するように交換され得る。
【０２４８】
エンドエフェクタ２７００は、それぞれ、各エンドエフェクタを特定のファスナ取り付け点に誘導するように使用されるセンサシステムを含み得る。センサシステムは、例えば、レーザー距離センサ、イメージング装置、又は何らか他の種類のセンサのうちの少なくとも１つを含み得る。
【０２４９】
図示されているように、エンドエフェクタ２７０２、２７０４、及び２７０６は、それぞれ、ファスナ取り付け点２７２０、２７２２、及び２７２４に対して位置付けされる。この例示的な実施例では、これらのファスナ取り付け点は、互いに近接している。エンドエフェクタ２７０２、２７０４、及び２７０６をファスナ取り付け点２７２０、２７２２、及び２７２４に対して位置付けすることを可能にする、このように近接したエンドエフェクタ２７０２、２７０４、及び２７０６の位置付けは、高密度設定と呼ばれ得る。
【０２５０】
幾つかの例示的な実施例では、種々のタスク群が同時に行われるこれらのファスナ取り付け点は、互いに隣接し得る。他の実施例では、種々のタスク群が同時に行われるファスナ取り付け点間には、１つ以上の位置が存在し得る。
【０２５１】
これらのエンドエフェクタのサイズ及び形状によって、高密度設定でエンドエフェクタを位置付けすることが可能になり、プラットフォーム２００上でのロボットデバイス１０８の簡単且つ効率良い交換が可能になる。言い換えると、ファスナ取り付け点２７２０、２７２２、及び２７２４に対して、エンドエフェクタ２７０２、２７０４、及び２７０６の位置付けをそれぞれ切り替えるために、ロボットデバイス１０８は、プラットフォーム２００上で簡単且つ迅速に動き回ることが可能である。
【０２５２】
図２８は、例示的な実施形態に係る、図２５及び図２６のロボットデバイス１０８に連結されたエンドエフェクタ２８００の拡大斜視図である。このエンドエフェクタ２８００の図は、図２６の線２８−２８に沿って示される。エンドエフェクタ２８００は、エンドエフェクタ２８０２、エンドエフェクタ２８０４、及びエンドエフェクタ２８０６を含む。エンドエフェクタ２８０２、２８０４、及び２８０６は、エンドエフェクタ２７０２、２７０４、及び２７０６のそれぞれの反対側で、胴体アセンブリ１０２の外側面１１０に沿って位置付けされる。エンドエフェクタ２８０２、エンドエフェクタ２８０４、及びエンドエフェクタ２８０６は、それぞれ、エンドエフェクタ２４２８、エンドエフェクタ２４３０、及びエンドエフェクタ２４３２の一実装例である。
【０２５３】
エンドエフェクタ２８０２は、図３のエンドエフェクタ３２６、及び図４から図９のエンドエフェクタ４１６と似たような態様で実装され得る。例えば、エンドエフェクタ２８０２は、図４から図９のエンドエフェクタ４１６のツール４２４及び穿孔ツール４２６とそれぞれ似たように実装され得るツール２８０８及び穿孔ツール２８１０を含む。
【０２５４】
エンドエフェクタ２８０４は、検査装置２８１２を含む。検査装置２８１２は、例えば、エンドエフェクタ２８０２の穿孔ツール４２６を使用して穿孔された孔を検査するように使用され得る。検査装置２８１２は、穿孔された孔が、ファスナ取り付けのための孔の許容誤差や要件を満たすことを確実なものとする。孔の許容誤差や要件は、孔の品質を規定し得る。例えば、検査装置２８１２は、孔直径、孔の真円度、表面に対する孔の角度、カウンターシンク深さ（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉｎｋ  ｄｅｐｔｈ）、カウンターシンクサイズ（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉｎｋ  ｓｉｚｅ）、カウンターシンク角度（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉｎｋ  ａｎｇｌｅ）、又は何らか他の種類の孔特徴のうちの少なくとも１つを検査するように使用されてもよい。
【０２５５】
検査装置２８１２は、数々の異なる形態をとってもよい。例えば、検査装置２８１２は、レ−ザーセンサ、イメージング装置、又は他の何らかの種類のセンサのうちの少なくとも１つを含み得るが、これらに限定されない。
【０２５６】
エンドエフェクタ２８０６は、図３に記載されたエンドエフェクタ３２８、及び図１１から図１３に記載されたエンドエフェクタ１１００と似たような態様で実装され得る。例えば、エンドエフェクタ２８０６は、図１１から図１３のファスナ挿入ツール１１０４と似たような態様で実装され得るファスナ挿入ツール２８１４を含み得る。
【０２５７】
エンドエフェクタ２８００は、それぞれ、各エンドエフェクタを特定のファスナ取り付け点に誘導するように使用されるセンサシステムを含み得る。センサシステムは、例えば、レーザー距離センサ、イメージング装置、又は何らか他の種類のセンサのうちの少なくとも１つを含み得る。
【０２５８】
図示されているように、エンドエフェクタ２８０２、２８０４、及び２８０６は、それぞれ、ファスナ取り付け点２７２０、２７２２、及び２７２４に対して位置付けされる。この例示的な実施例では、これらのファスナ取り付け点は、互いに近接しているが、離間されている（例えば、非隣接である）。例えば、ファスナ取り付け点２７２０、２７２２、及び２７２４は、３つのファスナ取り付け点によって離間されている。エンドエフェクタ２８０２、２８０４、及び２８０６が確実に衝突しないように、この種の離間が用いられる。エンドエフェクタ２８０２、２８０４、及び２８０６をファスナ取り付け点２８１６、２８１８、及び２８２０に対して位置付けすることを可能にする、このように近接したエンドエフェクタ２８０２、２８０４、及び２８０６の位置付けは、高密度設定と呼ばれ得る。この種の設定により、複数の異なる特殊なタスク群を同時に実行することが可能になる。これらのエンドエフェクタのサイズ及び形状によって、高密度設定でエンドエフェクタを位置付けすることが可能になり、プラットフォーム２００上でのロボットデバイス１０８の簡単且つ効率良い交換が可能になる。言い換えると、複数のファスナ取り付け点に対して、エンドエフェクタ２８０２、２８０４、及び２８０６の位置付けをそれぞれ切り替えることにより、ファスナ取り付け点で行われている機能を切り替えるために、ロボットデバイス１０８は、プラットフォーム２００上で簡単且つ迅速に動き回ることが可能である。
【０２５９】
ロボットデバイス１０８に連結された単機能エンドエフェクタの切り替えの間、各ロボットデバイス１１２は、胴体アセンブリ１０２の内側面側から胴体パネルを共に保持するために使用されるエンドエフェクタに連結されている。言い換えると、各ロボットデバイス１１２は、片面クランプアップをもたらす単機能エンドエフェクタを含む。例えば、ロボットデバイス１０８のうちの１つにあるエンドエフェクタが、その指定タスクを実行するために使用された後、そのエンドエフェクタは、異なるエンドエフェクタのために空間を設けるため、ファスナ取り付け点１１３から（例えば、別の取り付け点へと）引き離され得る。ロボットデバイス１０８のエンドエフェクタが、胴体アセンブリ１０２の外側面側１１０の高密度ロボット区域内で切り替えられ、効率良く使用されている間、ロボットデバイス１１２のうちの１つに連結されたエンドエフェクタは、胴体アセンブリ１０２の内側面側のみから胴体パネルのクランプアップを維持するために使用される。
【０２６０】
図２９は、例示的な実施形態に係る、アセンブリに沿った複数のファスナ取り付け点において、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するセルに関する様々な段階の代表的なシーケンス図である。セル２９００は、図２４のセル２４０４の一実装例である。セル２９００は、ジョイント２９０１に対して自動化されたファスナ取り付け作業を実行するように使用される。具体的には、セル２９００は、図２４の所定のタスクシーケンス２４３８などの所定のタスクシーケンスに従って、これらの自動化されたファスナ取り付け作業を実行するように使用される。
【０２６１】
ジョイント２９０１は、その実装形態に応じて、アセンブリ、ラップスプライス、胴体スプライス、又は何らか他の種類の外板スプライスと呼ばれてもよい。１つの例示的な実施例では、ジョイント２９０１は、共に接合された２つの部品を含む。幾つかの実施例では、これらの部品は、胴体パネル又は翼パネルなどのパネルであってもよい。
【０２６２】
セル２９００は、所定のタスクシーケンスに従って、ジョイント２９０１に沿ってファスナを取り付けるように使用される。所定のタスクシーケンスには、第１の段階２９０２、第２の段階２９０４、第３の段階２９０６、第４の段階２９０８、第５の段階２９１０、及び第６の段階２９１２が含まれる。これらの段階の数及び順序は、セル２９００を使用して実行され得る所定のタスクシーケンスの一実装形態のみの例である。
【０２６３】
セル２９００は、エンドエフェクタ２９１４、エンドエフェクタ２９１６、及びエンドエフェクタ２９１８を含み、これらは、ジョイント２９０１の第１の側面２９２０においてロボットデバイス（図示せず）に連結される。エンドエフェクタ２９１４、２９１６、及び２９１８は、それぞれ、図２４のエンドエフェクタ２４２２、２４２４、及び２４２６と似たような態様で実装され得る。さらに、セル２９００は、ジョイント２９０１の第２の側面２９２１におけるロボットデバイス（図示せず）に連結された穿孔エンドエフェクタ２９２２を含む。穿孔エンドエフェクタ２９２２は、図２４のエンドエフェクタ２４２８と似たような態様で実装され得る。
【０２６４】
セル２９００は、ファスナ取り付け点２９１５、２９１７、及び２９１９において、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するように使用される。これらのファスナ取り付け点は、図示されているように、それらの間に任意の他のファスナ取り付け点がない状態で互いに隣接するファスナ取り付け点であり得る。代替的に、１つ以上の他のファスナ取り付け点が、ファスナ取り付け点２９１５とファスナ取り付け点２９１７との間、ファスナ取り付け点２９１７とファスナ取り付け点２９１９との間、又はその両方に存在し得る。この種のファスナ取り付け点の離間は、図２８に示されているものと類似する。
【０２６５】
以下でさらに説明されているように、セル２９００の様々なエンドエフェクタは、これらのエンドエフェクタが連結されたロボットデバイスを移動させることによって、種々のファスナ取り付け点に対して移動させられ、位置付けされる。さらに、幾つかの例示的な実施例では、以下で説明されるエンドエフェクタ及びロボットデバイスの作業及び動きは、図３及び図２４の制御システム３１５などの制御システムによって制御される。
【０２６６】
第１の段階２９０２では、エンドエフェクタ２９１４、エンドエフェクタ２９１６、及びエンドエフェクタ２９１８は、それぞれ、ファスナ取り付け点２９１５、ファスナ取り付け点２９１７、及びファスナ取り付け点２９１９に対して位置付けされる。さらに、穿孔エンドエフェクタ２９２２が、ファスナ取り付け点２９１５において特殊タスクの実行に使用するために、ファスナ取り付け点２９１５に対して移動させられ、位置付けされる。
【０２６７】
この例示的な実施例では、第１の段階２９０２では、エンドエフェクタ２９１４は、穿孔エンドエフェクタ２９２２と整列させられる。さらに、第１の段階２９０２では、エンドエフェクタ２９１４及び穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１５でジョイント２９０１のクランプアップを確立して、ファスナ取り付け点２９１５に孔を穿孔するように使用される。これらのタスクは、上述の数々の方法のいずれかで実行され得る。
【０２６８】
１つの例示的な実施例では、エンドエフェクタ２９１４及び穿孔エンドエフェクタ２９２２は、まずジョイント２９０１のクランプアップを確立する。次いで、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１５において孔を穿孔する。一旦孔が穿孔されると、エンドエフェクタ２９１４は、次に、上述の数々の方法のいずれかを使用して、片面クランプアップを確立する。例えば、エンドエフェクタ２９１４は、片面クランプアップを確立且つ維持するために、吸引を使用し得る。言い換えると、一旦片面クランプアップが確立されると、エンドエフェクタ２９１４は、穿孔エンドエフェクタ２９２２からさらなる支援を得ることなく、ファスナ取り付け点２９１５においてジョイント２９０１のクランプアップを維持することが可能になる。
【０２６９】
第２の段階２９０４では、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、検査エンドエフェクタ２９２４と切り替えられるが、エンドエフェクタ２９１４は、ファスナ取り付け点２９１５においてクランプアップを維持する。一実施例として、第２の段階２９０４では、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１５から引き離され、ファスナ取り付け点２９１７に対して位置付けされる。
【０２７０】
上述のように、ファスナ取り付け点２９１７は、ファスナ取り付け点２９１５との間に任意の他のファスナ取り付け点がない状態で、ファスナ取り付け点２９１５に隣接し得る。代替的に、ファスナ取り付け点２９１７とファスナ取り付け点２９１５は、非隣接（すなわち、それらの間に１つ以上の他のファスナ取り付け点を有する）であってもよい。この態様では、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１７に達するために、１つ以上のファスナ取り付け点を飛ばすように構成され得る。例えば、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、２番目ごとの、３番目ごとの、４番目ごとの、又はｎ番目ごとのファスナ取り付け点でのみ孔を穿孔するように制御され得る。場合によっては、ファスナ取り付け点は、ジョイント２９０１に沿って、異なる横の列にあってもよい。
【０２７１】
さらに、第２の段階２９０４では、検査エンドエフェクタ２９２４が、ファスナ取り付け点２９１５において次の特殊タスクを実行するために、ファスナ取り付け点２９１５に対して移動させられ、位置付けされる。エンドエフェクタ２９１４がファスナ取り付け点２９１５でクランプアップを維持している間、検査エンドエフェクタ２９２４は、ファスナ取り付け点２９１５において穿孔された孔を検査するために使用される。エンドエフェクタ２９１６と穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１７でクランプアップを同時に確立する。さらに、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１７において孔を穿孔する。一旦孔が穿孔されると、エンドエフェクタ２９１６は、ファスナ取り付け点２９１７でジョイント２９０１の片面クランプアップを確立し、独立して維持するように使用される。この片面クランプアップにより、次の段階で、穿孔エンドエフェクタ２９２２をファスナ取り付け点２９１７において検査エンドエフェクタ２９２４と切り替えることが可能になる。
【０２７２】
第３の段階２９０６では、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１７から引き離され、ファスナ取り付け点２９１９に対して位置付けされる。検査エンドエフェクタ２９２４は、ファスナ取り付け点２９１７で次の特殊タスクを実行するために、移動させられ、ファスナ取り付け点２９１７に対して位置付けされる。そして、ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、ファスナ取り付け点２９１５で次の特殊タスクを実行するために、移動させられ、ファスナ取り付け点２９１５に対して位置付けされる。
【０２７３】
ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、ファスナ取り付け点２９１５でファスナを取り付けるように使用される。幾つかの例示的な実施例では、ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、それ自体に対してファスナを取り付けることが可能である。例えば、ファスナを取り付けることは、所望の締り嵌めが形成されるまで、ファスナ取り付け点２９１５において穿孔された孔の中にファスナを挿入することを含み得る。他の実施例では、エンドエフェクタ２９１４が、ファスナの取り付けを完了するように使用されている間、ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、ファスナ取り付け点２９１５において穿孔された孔の中にファスナを挿入するように使用される。ファスナがファスナ取り付け点２９１５において完全に取り付けられるまで、エンドエフェクタ２９１４は、ファスナ取り付け点２９１５でクランプアップを維持する。その後、ファスナ取り付け点２９１５でクランプアップを維持するためにエンドエフェクタ２９１４はもはや必要とされない。
【０２７４】
ファスナ取り付け点２９１５においてファスナを取り付けるのと同時に、検査エンドエフェクタ２９２４は、ファスナ取り付け点２９１７において穿孔された孔を検査する。さらに、ファスナ取り付け点２９１５においてファスナを取り付け、ファスナ取り付け点２９１７において孔を検査するのと同時に、エンドエフェクタ２９１８及び穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１９でクランプアップを確立するように使用される。さらに、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９１９において孔を穿孔する。一旦孔が穿孔されると、エンドエフェクタ２９１８は、ファスナ取り付け点２９１９でジョイント２９０１の片面クランプアップを確立し、維持するように使用される。この片面クランプアップにより、次の段階で、穿孔エンドエフェクタ２９２２をファスナ取り付け点２９１９において検査エンドエフェクタ２９２４と切り替えることが可能になる。
【０２７５】
第４の段階２９０８では、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、移動させられ、新しいファスナ取り付け点２９２８に対して位置付けされる。検査エンドエフェクタ２９２４は、移動させられ、ファスナ取り付け点２９１９に対して位置付けされる。ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、移動させられ、ファスナ取り付け点２９１７に対して位置付けされる。さらに、エンドエフェクタ２９１４は、移動させられ、ファスナ取り付け点２９２８に対して位置付けされる。
【０２７６】
第４の段階２９０８では、エンドエフェクタ２９１４と穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９２８でクランプアップを確立する。穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ファスナ取り付け点２９２８において孔を穿孔する。次いで、エンドエフェクタ２９１４は、ファスナ取り付け点２９２８で片面クランプアップを確立し、維持する。エンドエフェクタ２９１４及び穿孔エンドエフェクタ２９２２によってタスク群が実行されているのと同時に、ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６が、ファスナ取り付け点２９１７において穿孔された孔の中にファスナを取り付けている間、検査エンドエフェクタ２９２４は、ファスナ取り付け点２９１９において穿孔された孔を検査する。一旦、ファスナがファスナ取り付け点２９１７において取り付けられると、ファスナ取り付け点２９１７でクランプアップを維持するためにエンドエフェクタ２９１８はもはや必要とされない。
【０２７７】
この例示的な実施例では、ファスナ取り付け点２９２８は、ジョイント２９０１に沿って、ファスナを取り付けるべき最後の位置であり得る。しかしながら、他の例示的な実施例では、ファスナ取り付け点２９１７とファスナ取り付け点２９２８との間に、又はファスナ取り付け点２９２８の後に、任意の他の数のファスナ取り付け点が存在してもよい。
【０２７８】
第５の段階２９１０では、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、ジョイント２９０１から引き離される。検査エンドエフェクタ２９２４は、移動させられ、ファスナ取り付け点２９２８に対して位置付けされる。ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、移動させられ、ファスナ取り付け点２９１９に対して位置付けされる。
【０２７９】
ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６がファスナ取り付け点２９１９においてファスナを取り付けている間、検査エンドエフェクタ２９２４は、ファスナ取り付け点２９２８において穿孔された孔を同時に検査する。一旦、ファスナがファスナ取り付け点２９１９において取り付けられると、ファスナ取り付け点２９１９でクランプアップを維持するためにエンドエフェクタ２９１８はもはや必要とされない。
【０２８０】
他の例示的な実施例では、ジョイント２９０１は、ファスナが取り付けられるべきファスナ取り付け点２９２８の後ろに多くの他の位置群を含んでもよい。これらの実施例では、穿孔エンドエフェクタ２９２２は、これらの各位置において孔を穿孔するように使用された後になってようやくジョイント２９０１から引き離される。
【０２８１】
例えば、任意の数の他の段階が、第４の段階２９０８と第５の段階２９１０との間にあってもよい。穿孔エンドエフェクタ２９２２、検査エンドエフェクタ２９２４、及びファスナ挿入エンドエフェクタ２４２６は、継続的に、示された連続的な態様で移動し、他のファスナ取り付け点群で同時発生的タスク群を実行することができる。
【０２８２】
第６の段階２９１２では、検査エンドエフェクタ２９２４は、ジョイント２９０１から引き離され、ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、移動させられ、ファスナ取り付け点２９２８に対して位置付けされる。ファスナ挿入エンドエフェクタ２９２６は、ファスナ取り付け点２９２８でファスナを取り付ける。一旦、ファスナがファスナ取り付け点２９２８において取り付けられると、ファスナ取り付け点２９２８でクランプアップを維持するためにエンドエフェクタ２９１４はもはや必要とされない。
【０２８３】
この態様では、ファスナ取り付け点２９１５、２９１６、２９１８、及び２９２８におけるファスナの取り付けは、セル２９００によって自動化され得る。セル２９００のエンドエフェクタの交換可能性の故に、セル２９００は、これらの自動化されたファスナ取り付け作業を、迅速に、正確に、且つ効率良く実行する。
【０２８４】
上述のように、図２９に示す様々な段階を通して、セル２９００は、ファスナ取り付け作業の適切なシーケンスで任意の所与のファスナ取り付け点でタスク群を確実に行なうようにしながら、複数の位置においてファスナ取り付け作業の種々のタスク群（例えば、穿孔、検査、ファスナの挿入及び取り付け）を同時行うように使用される。セル２９００は、ファスナ取り付け作業の種々のタスク群を狭い容量空間で実行することを可能にする高密度ロボットセルである。
【０２８５】
これらの例示的な実施例では、様々なエンドエフェクタの交換は、選択されたタクトタイム及び生産要件を満たすように調整される。言い換えると、エンドエフェクタの移動及び最位置付けは、制御されて、選択されたタクトタイム及び生産要件に基づいて時間設定され得る。さらに、エンドエフェクタが連結されたロボットデバイスを介したエンドエフェクタの運動は、制御システム（例えば、図３及び図２４の制御システム３１５）によって制御且つ調整することができ、それにより、運動中にエンドエフェクタ又はロボットデバイスの衝突を防止する。
【０２８６】
図３０は、例示的な実施形態に係る、アセンブリのための自動化された作業を実行するためのプロセスのフロー図である。図３０に示されたプロセス３０００は、例えば、図２４に記載されたセル２４０４などのセルを使用して実行され得る。プロセス３０００は、完全に自動化されたプロセスである。
【０２８７】
プロセス３０００は、航空機用のアセンブリの第１の側面に対して第１の複数のロボットデバイスを位置付けすることにより開始し得る（作業３００２）。作業３００２では、第１の複数のロボットデバイスは、例えば、図２４のロボットデバイス２４０６であり得る。１つの例示的な実施例では、アセンブリは、胴体アセンブリであり、第１の領域は、胴体アセンブリの内側面内に位置する第１の容量領域である。
【０２８８】
次に、第２の複数のロボットデバイスが、アセンブリの第２の側面に対して位置付けされる（作業３００４）。作業３００４では、第２の複数のロボットデバイスは、例えば、図２４のロボットデバイス２４０８であり得る。１つの例示的な実施例では、第２の領域は、胴体アセンブリの外側面に位置する第２の容量領域である。さらに、第２の複数のロボットデバイスは、それぞれ、対応するタスクを実行するように使用される。
【０２８９】
第１の複数のロボットデバイス及び第２の複数のロボットデバイスを使用して、複数のタスクが、アセンブリの複数の各位置において行われ、第１の複数のロボットデバイスが、複数の各位置でクランプアップを独立して維持している間、第２の複数のロボットデバイスは、同時に、複数の位置でタスク群を実行する（作業３００６）。その後、プロセスは終了する。作業３００６では、複数のタスクは、自動化されたタスクである。これらの例示的な実施例では、複数のタスクは、穿孔タスク、検査タスク（例えば、孔検査タスク）、及びファスナ取り付けタスクを含む。
【０２９０】
図３１は、例示的な実施形態に係る、航空機用の胴体アセンブリを構築する自動化された作業を実行するためのプロセスのフロー図である。図３１に示されたプロセス３１００は、例えば、図２４に記載された高密度ロボットシステム２４００を使用して実行され得る。具体的には、プロセス３１００は、図２４の高密度ロボットシステム２４００の複数のセル２４０２を使用して実行される。プロセス３１００は、完全に自動化されたプロセスである。
プロセス３１００は、航空機用の胴体アセンブリの対応セクションに対して複数のセルを位置付けすることにより開始する（作業３１０２）。作業３１０２では、複数のセルは、複数のロボットセルである。複数のセルのそれぞれは、胴体アセンブリの内側面に対して位置付けされた第１の複数のロボットデバイス、及び胴体アセンブリの外側面に対して位置付けされた第２の複数のロボットデバイスを含む。
【０２９１】
その後、自動化された作業は、複数のセルを使用して、胴体アセンブリの対応するセクションのそれぞれにおける複数の位置のそれぞれにおいて同時に実行される。各セルのロボットデバイスは、所定のタスクシーケンスに従って、自動化された作業の種々のタスク群を実行するように交換可能である（作業３１０４）。その後、プロセスは終了する。複数のセルと、複数のセルの各セルの中のロボットデバイスとのこのような協調的な作業は、確実に効率と、全体的な生産時間の改善をもたらす。
【０２９２】
図３２は、例示的な実施形態に係る、ジョイントに沿って自動化されたファスナ取り付け作業を実行するためのプロセスのフロー図である。図３２に示されたプロセス３２００は、例えば、図２４に記載されたセル２４０４などのセルを使用して実行され得る。プロセス３２００は、完全に自動化されたプロセスである。さらに、プロセス３２００は、図２４に記載された所定のタスクシーケンス２４３８に従って、自動化された作業２４３４などの複数の自動化された作業が実行され得る一方法の例である。
【０２９３】
プロセス３２００は、ジョイントの第１の側面において、ジョイントに沿った第１の位置に第１のエンドエフェクタを位置付け、ジョイントに沿った第２の位置に第２のエンドエフェクタを位置付け、ジョイントに沿った第３の位置に第３のエンドエフェクタを位置付けることによって、開始する（作業３２０２）。ジョイントは、第１の部品及び第２の部品を含む。これらは、例えば、外板パネルであり得る。例えば、ジョイントは、胴体外板パネル又は翼外板パネルから構成されたラップスプライスであってもよい。一実施例では、ジョイントは、ジョイントの第１の側面を形成する第１のパネル、及びジョイントの第２の側面を形成する第２のパネルを含む。第１の位置は、第１のファスナ取り付け点である。
【０２９４】
これらの例示的な実施例では、作業３２０２は、第１のエンドエフェクタのノズルを第１の位置と概して整列させることを含む。例えば、ノズルは、第１の位置でジョイントを通って延在する軸に対して整列し得る。
【０２９５】
１つの例示的な実施例では、第１のエンドエフェクタ、第２のエンドエフェクタ、及び第３のエンドエフェクタは、それぞれ、第１の位置、第２の位置、及び第３の位置において同時に位置付けされる。他の例示的な実施例では、作業３２０２は、プロセス３２００の間の諸段階で実行され得る。例えば、第１のエンドエフェクタは、作業３２０４の前に第１の位置に位置付けされ得るが、第２のエンドエフェクタは、後述の作業３２０８の間若しくは作業３２１０の間、又はこれらの２つの作業の間に、第２の位置に位置付けされ得る。同様に、場合によっては、第３のエンドエフェクタは、後述の作業３２１８の間若しくは作業３２２０の間、又はこれらの２つの作業の間に、第３の位置に位置付けされ得る。
【０２９６】
その後、穿孔エンドエフェクタが、ジョイントの第２の側面における第１の位置に対して位置付けされる（作業３２０４）。これらの例示的な実施例では、作業３２０４は、穿孔エンドエフェクタのツールを第１の位置と概して整列させることを含む。例えば、ツールは、第１の位置でジョイントを通って延在する軸に対して整列し得る。
【０２９７】
次に、少なくとも第１のエンドエフェクタが第１の位置でクランプアップを独立して維持するまで、第１のエンドエフェクタ及び穿孔エンドエフェクタを使用して、クランプアップシーケンスが第１の位置で実行される（作業３２０６）。図１６の作業１６０２から１６０８は、作業３２０６のクランプアップシーケンスなどのクランプアップシーケンスが実行され得る一態様例である。ファスナを第１の位置において取り付けるために、孔（例えば、ファスナ孔又は貫通孔）を第１の位置で穿孔する必要がある場合、作業１６０２から１６０８を作業３２０６の実施に使用することができる。
【０２９８】
例えば、第１のエンドエフェクタは、作業１６０２で第１の機械力を加え、作業１６０６で吸引を実行するために使用され得る。さらに、穿孔エンドエフェクタは、作業１６０２で第２の機械力を加え、作業１６０４で穿孔タスクを実行するために使用され得る。作業１６０２に関しては、第１の機械力と第２の機械力とは、等しく且つ互いに対抗する機械力である。
【０２９９】
作業１７０２から１７０４は、クランプアップシーケンスが実行され得る別の方法の例である。例えば、第１のエンドエフェクタは、作業１７０２で第１の機械力を加え、作業１７０４で吸引を実行するために使用され得る。穿孔エンドエフェクタは、作業１７０２で第２の機械力を加えるために使用され得る。
【０３００】
確定的なアセンブリ孔が、ジョイントの第１のパネル及び第２のパネルにおいて既に存在する場合、作業１７０２から１７０４は、作業３２０６の実施に使用され得る。孔をこれらの２つのパネルと整列することにより、ジョイントを通って延在し、ファスナを取り付けることができる貫通孔が形成される。
【０３０１】
これらの例示的な実施例では、作業３２０６のクランプアップシーケンスの終了時には、第１の位置に片面クランプアップが設けられる。この片面クランプアップは、第１のエンドエフェクタによって独立して維持される。片面クランプアップの設置は、様々な方法で行うことができる。例えば、片面クランプアップを設けることは、図１６の１６０６及び１６０８、図１７の１７０４及び１７０６、図１８の作業１８０４、図１９の作業１９０２及び１９０４、図２０の作業２００４及び２００６、図２１の作業２１０２、２１０４、及び２１０６、図２２の作業２２０２及び２２０４、又は図２３の作業２３０４に類似する作業を実行することを含み得る。
【０３０２】
その後、第１のエンドエフェクタが、第１の位置においてクランプアップを独立して維持し続けている状態で、穿孔エンドエフェクタは、移動させられて、ジョイントに沿った第２の位置に対して位置付けされる（作業３２０８）。次いで、検査エンドエフェクタは、移動させられて、第１の位置に対して位置付けされる（作業３２１０）。
【０３０３】
第２のエンドエフェクタ及び穿孔エンドエフェクタを使用して、クランプアップシーケンスが第２の位置で実行される（作業３２１２）。図１６の作業１６０２から１６０８は、作業３２１２のクランプアップシーケンスなどのクランプアップシーケンスが実行され得る一態様例である。例えば、第２のエンドエフェクタは、作業１６０２で第１の機械力を加え、作業１６０６で吸引を実行するために使用され得る。さらに、穿孔エンドエフェクタは、作業１６０２で第２の機械力を加え、作業１６０４で穿孔タスクを実行するために使用され得る。
【０３０４】
作業１７０２から１７０４は、クランプアップシーケンスが実行され得る別の方法の例である。例えば、第２のエンドエフェクタは、作業１７０２で第１の機械力を加え、作業１７０４で吸引を実行するために使用され得る。穿孔エンドエフェクタは、作業１７０２で第２の機械力を加えるために使用され得る。
【０３０５】
これらの例示的な実施例では、作業３２１２のクランプアップシーケンスの終了時には、第１の位置に片面クランプアップが設けられる。この片面クランプアップは、第１のエンドエフェクタによって独立して維持される。上述のように、片面クランプアップは、様々な方法で設けることができる。
【０３０６】
第１の位置における孔は、検査エンドエフェクタを使用して検査されるが、第１のエンドエフェクタは、第１の位置でクランプアップを独立して維持し続ける（作業３２１４）。これらの例示的な実施例では、作業３２１２と作業３２１４は同時に実行される。
【０３０７】
第２のエンドエフェクタが、第２の位置においてクランプアップを独立して維持し続けている状態で、穿孔エンドエフェクタは、移動させられて、ジョイントに沿った第３の位置に対して位置付けされる（作業３２１６）。次いで、検査エンドエフェクタは、移動させられて、第２の位置に対して位置付けされる（作業３２１８）。さらに、ファスナ挿入エンドエフェクタは、移動させられて、第１の位置に対して位置付けされる（作業３２２０）。
【０３０８】
第３のエンドエフェクタ及び穿孔エンドエフェクタを使用して、クランプアップシーケンスが第３の位置で実行される（作業３２２２）。図１６の作業１６０２から１６０８は、作業３２２２のクランプアップシーケンスなどのクランプアップシーケンスが実行され得る一態様例である。例えば、第３のエンドエフェクタは、作業１６０２で第１の機械力を加え、作業１６０６で吸引を実行するために使用され得る。さらに、穿孔エンドエフェクタは、作業１６０２で第２の機械力を加え、作業１６０４で穿孔タスクを実行するために使用され得る。
【０３０９】
作業１７０２から１７０４は、クランプアップシーケンスが実行され得る別の方法の例である。例えば、第３のエンドエフェクタは、作業１７０２で第１の機械力を加え、作業１７０４で吸引を実行するために使用され得る。穿孔エンドエフェクタは、作業１７０２で第２の機械力を加えるために使用され得る。
【０３１０】
これらの例示的な実施例では、作業３２２２のクランプアップシーケンスの終了時には、第１の位置に片面クランプアップが設けられる。この片面クランプアップは、第１のエンドエフェクタによって独立して維持される。上述のように、片面クランプアップは、様々な方法で設けることができる。
【０３１１】
第２のエンドエフェクタが、第２の位置でクランプアップを独立して維持し続けている間、第２の位置における孔は、検査エンドエフェクタを使用して検査される（作業３２２４）。第１のエンドエフェクタが、第１の位置でクランプアップを独立して維持し続けている間、ファスナ挿入エンドエフェクタを使用して、ファスナが第１の位置において取り付けられる（作業３２２６）。これらの例示的な実施例では、作業３２２２、３２２４、及び３２２６は、同時に実行される。
【０３１２】
その後、第３のエンドエフェクタが、第３の位置においてクランプアップを独立して維持し続けている状態で、穿孔エンドエフェクタは、第３の位置から離すように移動させられる（作業３２２８）。検査エンドエフェクタは、移動させられて、第３の位置に対して位置付けされる（作業３２３０）。ファスナ挿入エンドエフェクタは、移動させられて、第２の位置に対して位置付けされる（作業３２３２）。
【０３１３】
第３のエンドエフェクタが、第３の位置でクランプアップを独立して維持し続けている間、第３の位置における孔は、検査エンドエフェクタを使用して検査される（作業３２３４）。第１のエンドエフェクタが、第１の位置でクランプアップを独立して維持し続けている間、ファスナ挿入エンドエフェクタを使用して、ファスナが第２の位置において取り付けられる（作業３２３６）。これらの例示的な実施例では、作業３２３４及び３２３６は、同時に実行される。
【０３１４】
その後、第３のエンドエフェクタが、第３の位置においてクランプアップを独立して維持し続けている状態で、検査エンドエフェクタは、第３の位置から離すように移動させられる（作業３２３８）。ファスナ挿入エンドエフェクタは、移動させられて、第３の位置に対して位置付けされる（作業３２４０）。第３のエンドエフェクタが、第３の位置でクランプアップを独立して維持し続けている間、ファスナ挿入エンドエフェクタを使用して、ファスナが第３の位置において取り付けられる（作業３２４２）。
【０３１５】
ファスナ挿入エンドエフェクタ、第１のエンドエフェクタ、第２のエンドエフェクタ、及び第３のエンドエフェクタが、ジョイントから引き離される（作業３２４４）。その後、プロセスは終了する。これらのエンドエフェクタは、作業３２４４で引き離されると説明されているが、これらのエンドエフェクタの１つ以上は、プロセス３２００全体の間、様々な時点で移動させられる場合がある。
【０３１６】
例えば、ファスナが第１の位置において取り付けられた後、第１のエンドエフェクタは、第１の位置から引き離され得る。ファスナが第２の位置において取り付けられた後、第２のエンドエフェクタは、第２の位置から引き離され得る。さらに、第３のファスナが第３の位置において取り付けられた後、第３のエンドエフェクタ及びファスナ挿入エンドエフェクタは、両方とも、第３の位置から引き離され得る。
【０３１７】
図３３は、例示的な実施形態に係る、航空機用の胴体アセンブリに沿った、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するためのプロセスのフロー図である。図３３に示されたプロセス３３００は、例えば、図２４に記載されたセル２４０４などのセルを使用して実行され得る。プロセス３３００は、完全に自動化されたプロセスである。
【０３１８】
プロセス３３００は、胴体アセンブリの内側面でロボットセルの第１の複数のロボットデバイスを支持する第１のプラットフォームを胴体アセンブリの選択されたセクションに対して位置付けすることによって開始する（作業３３０２）。次に、ロボットセルの第２の複数のロボットデバイスを支持する第２のプラットフォームが、胴体アセンブリの外側面に沿って、胴体アセンブリの選択されたセクションに対して位置付けされる（作業３３０４）。作業３３０２及び３３０４では、第１の複数のロボットデバイス及び第２の複数のロボットデバイスの協調的な作業をもたらすように、第１及び第２のプラットフォームは位置付けされる。
【０３１９】
作業３３０２及び３３０４は、様々な方法で実施され得る。１つの例示的な実施例では、第１のプラットフォーム及び第２のプラットフォームは、それぞれ、無人搬送車などの移動式装置に直接的に又は間接的に連結されている。移動式装置は、第１のプラットフォーム及び第２のプラットフォームを胴体アセンブリに対して移動させることが可能である。
【０３２０】
別の例示的な実施例では、第１のプラットフォーム及び第２のプラットフォームは、静止している。本実施例では、胴体アセンブリは、移動式支持システムによって支持され得る。移動式支持システムは、胴体アセンブリを第１及び第２のプラットフォームに対して移動させるように使用される１つ以上の無人搬送車を含み得る。
【０３２１】
その後、第１の複数のエンドエフェクタが、選択されたファスナ取り付け点で片面クランプアップを設けるように使用されている状態で、第１の複数のロボットデバイスに連結された第１の複数のエンドエフェクタ、及び第２の複数のロボットデバイスに連結された第２の複数のエンドエフェクタを使用して、自動化されたファスナ取り付け作業は、胴体アセンブリの選択されたセクション上の選択されたファスナ取り付け点で実行される（作業３３０６）。その後、プロセスは終了する。作業３３０８は、選択されたタクトタイム及び生産要件を満たすために、第２の複数のロボットデバイス、ひいては第２の複数のエンドエフェクタの交換を調整することを含む。
【０３２２】
第１の複数のエンドエフェクタによって設けられた片面クランプアップにより、第２の複数のロボットデバイス、ひいては第２の複数のエンドエフェクタを第２のプラットフォームの周りで動かし、様々なファスナ取り付け点で切り替えることが可能になる。第２の複数のロボットデバイスの動きは、同時に実行されているタスク群に必要とされる時間に基づいて、調整され得る。
【０３２３】
段階又はフェーズの「タクト」タイムとは、タスク群のうちの任意の１つ以上が単独で又は同時に実行される時間間隔である。「タクト」タイムは、例えば、最も長い期間を有するタスクに基づいて選択され得る。１つの例示的な実施例では、孔の穿孔は、約４秒かかり、孔の検査は、約１５秒かかり、孔内へのファスナの取り付けは、約５秒かかる場合がある。したがって、この段階又はフェーズの「タクトタイム」は、２０秒として選択されてもよい。言い換えると、第２の複数のロボットデバイスの協調的運動及び交換は、２０秒ごとに起きるように設定される。
【０３２４】
プロセス３３００は、単一のロボットセルについて説明されているが、プロセス３３００は、胴体アセンブリの種々のセクションに対して位置付けされた種々のロボットセルを使用して、任意の数の追加の回数にわたって反復されてもよい。一実施例として、プロセス３３００の３つの異なる事象が、３つの異なるロボットセルによって同時に行われ得る。この態様により、胴体アセンブリに沿った所望のファスナ取り付け点においてファスナ取り付け作業を実行するのに必要な時間及びリソース全体を大幅に減らすことができる。
【０３２５】
ロボットセル（すなわち、高密度ロボットセル）は、全体的な効率を改善し、ファスナ取り付け処理を簡略化し、且つ胴体アセンブリの構築のための全体的な生産時間を低減する高密度ロボットシステムを形成する。高密度ロボットシステムは、ファスナ取り付けに関わる様々なタスク群を能率化し、高効率な連続流動生産システムを実現する。この連続的な流れは、胴体アセンブリに対する第１のプラットフォーム、胴体アセンブリに対する第２のプラットフォーム、又は第１のプラットフォーム若しくは第２のプラットフォームのうちの少なくとも一つに対する胴体アセンブリのうちの少なくとも一つの運動によって維持される。
【０３２６】
図３４は、例示的な実施形態に係る、高密度ロボットセルを使用して、自動化された作業を実行するためのプロセスのフロー図である。図３４に示されたプロセス３４００は、例えば、図２４に記載されたセル２４０４などのセルを使用して実行され得る。プロセス３４００は、完全に自動化されたプロセスである。
【０３２７】
プロセス３４００は、複数の装置を支持するプラットフォームをアセンブリに対して位置付けすることを含む（作業３４０２）。プロセス３４０２では、アセンブリは、図３の胴体アセンブリ３１３などの胴体アセンブリであり得る。プロセス３４００は、複数のロボットデバイスを使用する所定のタスクシーケンスに従って、アセンブリに沿った複数の位置の各位置において複数の異なるタスク群を実行することをさらに含み、複数のロボットデバイスは、所定のタスクシーケンスのうちの少なくとも１つの段階の間、高密度ロボットゾーン内で、複数の位置のうちの少なくとも２つの異なる位置に対して、複数の異なるタスク群のうちの少なくとも２つを同時に実行するために使用される（作業３４０４）。
【０３２８】
図３５は、例示的な実施形態に係る、ジョイントに沿って複数の位置においてファスナを取り付けるためのプロセスのフロー図である。図３５に示されたプロセス３５００は、例えば、図２４に記載されたセル２４０４などのセルを使用して実行され得る。プロセス３５００は、完全に自動化されたプロセスである。
【０３２９】
プロセス３５００は、複数の単機能エンドエフェクタを、ジョイントに沿って、複数の位置のうちの選択された位置群に対して位置付けし、高密度設定を形成することを含む。選択された位置群は、非隣接状態である（作業３５０２）。複数の位置とは、ファスナが取り付けられるべき位置群であり得る。このような位置は、ファスナ取り付け点と呼ばれ得る。非隣接状態の２つの位置とは、これらの２つの位置の間に１つ以上の他の位置が存在し得ることを意味する。他の例示的な実施例では、２つの非隣接状態の位置は、水平方向で隣接しない位置群である。例えば、２つの非隣接状態の位置群は、それぞれ異なる列にあり得る。場合によっては、２つの非隣接状態の位置群は、垂直に整列しているが、それぞれ異なる列にあってもよい。
【０３３０】
プロセス３５００は、高密度設定における選択された位置群に対して位置付けされた複数の単機能エンドエフェクタを使用して、複数の位置のうちの選択された位置群において、ファスナ取り付け作業のための複数の異なるタスクを同時に実行することをさらに含む（作業３５０４）。複数の異なるタスクには、例えば、穿孔タスクと検査タスク、検査タスクとファスナ挿入タスク、又は穿孔タスク、検査タスク、及びファスナ挿入タスクが含まれ得るが、これらに限定されない。幾つかの例示的な実施例では、タスクは、２つの単機能エンドエフェクタ（例えば、穿孔エンドエフェクタ、及びノズルと吸引デバイスを備えたエンドエフェクタ）を使用して、クランプアップシーケンスを実行することであり得る。
【０３３１】
図３６は、例示的な実施形態に係る、複数の片面クランプアップを設けるためのプロセスのフロー図である。図３６に示されたプロセス３６００は、例えば、図２４に記載されたセル２４０４などのセルを使用して実行され得る。プロセス３６００は、完全に自動化されたプロセスである。
【０３３２】
プロセス３６００は、ジョイントの第１の側面における第１のロボットデバイス、及びジョイントの第２の側面における第２のロボットデバイスを使用して、第１のファスナ取り付け点で両面クランプアップを確立することを含む（作業３６０２）。次に、第１のファスナ取り付け点における両面クランプアップは、第１のロボットデバイスを使用して、片面クランプアップに変換される（作業３６０４）。第１のロボットデバイスのみを使用して、第１のファスナ取り付け点で片面クランプアップを維持しながら、第２のロボットデバイスは、次いで、ジョイントの第２の側面に沿って、第２のファスナ取り付け点へと移動させられる（作業３６０６）。その後、第１のロボットデバイスのみを使用して、第１のファスナ取り付け点で片面クランプアップを維持しながら、第３のロボットデバイスは、ジョイントの第２の側面に沿って、第１のファスナ取り付け点へと移動させられる（作業３６０８）。
【０３３３】
ジョイントの第１の側面における第４のロボットデバイス、及びジョイントの第２の側面における第２のロボットデバイスを使用して、第２のファスナ取り付け点で別の両面クランプアップが次いで確立される（作業３６１０）。第２のファスナ取り付け点における両面クランプアップは、第４のロボットデバイスを使用して、片面クランプアップに変換される（作業３６１２）。
【０３３４】
したがって、このようにして、プロセス３６００は、どのようにして複数の片面クランプアップを連続的に確立し得るかを示す。このように片面クランプアップを設けることにより、ファスナ取り付けに関わる様々なタスクも連続的に自動化することができる。
【０３３５】
図３７は、例示的な実施形態に係る、複数の片面クランプアップを設けるためのプロセスのフロー図である。図３６に示されたプロセス３７００は、例えば、セル２４０２を備えた、図２４の高密度ロボットシステム２４００などの高密度ロボットシステムを使用して実行され得る。プロセス３７００は、完全に自動化されたプロセスである。
【０３３６】
プロセス３７００は、スプライス上の複数のセルによって実行されるべき作業のシーケンスを決定することを含む（作業３７０２）。作業のシーケンスは、複数のセルを使用して、スプライス上で実行される。複数のセルのうちの各セルは、スプライスの第１の側面における第１の高密度ロボットゾーン内に位置する第１の複数のロボットデバイス、及びスプライスの第２の側面における第２の高密度ロボットゾーン内に位置する第２の複数のロボットデバイスを含む（作業３７０４）。その後、プロセスは終了する。
【０３３７】
作業３７０２は、種々の方法で実行され得る。１つの例示的な実施例では、構造物の長さに沿って（例えば、複数の高密度ロボットゾーン又は領域の全面にわたって）、ｎ番目ごとの位置でファスナ取り付け作業が実行されるために１つのセルが使用されるように、複数のセルのうちの各セルのシーケンスが決定される。構造物の長さに沿って、ｍ番目の位置ごとにファスナ取り付け作業を実行して、第１のセルで作業されなかった位置を「埋める」ために、別のセルが次いで決定され得る。実装形態によると、「ｍ」及び「ｎ」は、同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
【０３３８】
例えば、作業３７０７は、シーケンスの一段階で、スプライスに沿って第１の位置でファスナ取り付け作業を開始する第１のセル、及びシーケンスの別の段階で一定期間が過ぎた後、スプライスに沿って第２の位置でファスナ取り付け作業を開始する第２のセルを含む。第１のセルが作業のシーケンスの別の段階に移動した後、第１のセルが飛ばした位置を第２のセルが埋め始めように、第１の位置及び第２の位置は異なり得る。
【０３３９】
他の例示的な実施例では、各セルは、対応する高密度ロボットゾーン又は領域に必要とされるすべてのファスナ取り付け作業を実行するために選択される。このようにして、各セルは、スプライス周辺の特定の対応する高密度ロボットゾーンに対して指定される。１つの例示的な実施例では、複数のセルにおける第１のセルの第１の複数のロボットデバイス及び第２の複数のロボットデバイスは、スプライスに沿って、あるセクションに対してすべてのファスナ取り付け作業を実行し、複数のセルにおける第２のセルの第１の複数のロボットデバイス及び第２の複数のロボットデバイスは、スプライスに沿って、異なるセクションに対してすべてのファスナ取り付け作業を実行する。スプライスに沿った各セクションは、２つの対応する高密度ロボットゾーン、セクションの両側のうちの１つに関連付けられ得る。
【０３４０】
プロセス３７００を使用して、効率に基づく任意の数の異なる種類のシーケンスに従って、複数のセルを使用して、ファスナが取り付けられ得る。例えば、作業３７０２の決定により、複数のセルが、結果的に、スプライス周辺の単一の高密度ロボット領域内で同時に動作し得る。他の場合では、スプライス周辺の所与の高密度ロボット領域で必要とされるすべての作業を実行するように、各セルを指定することができる。さらに他の場合では、複数のセルは、協調的な態様で共に使用され、スプライスの長さ全体に沿って必要とされる種々の作業を実行する。
【０３４１】
ここで図３８を参照すると、例示的な一実施形態に従って、ブロック図の形態のデータ処理システムが示されている。データ処理システム３８００は、図３のコンピュータシステム３１５を実施するように使用され得る。図示されるように、データ処理システム３８００は、通信フレームワーク３８０２を含む。通信フレームワーク３８０２は、プロセッサユニット３８０４と、記憶デバイス３８０６と、通信ユニット３８０８と、入出力ユニット３８１０と、ディスプレイ３８１２との間の通信を実現する。場合によっては、通信フレームワーク３８０２は、バスシステムとして実装されてもよい。
【０３４２】
プロセッサユニット３８０４は、数々の動作を行うために、ソフトウェアのための指令を実行するよう構成されている。プロセッサユニット３８０４は、実装形態に応じて、数々のプロセッサ、マルチプロセッサコア、及び／又は何らかの他の種類のプロセッサを含み得る。場合によっては、プロセッサユニット３８０４は、回路システム、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイスといったハードウェアユニット、又は他の適切な種類のハードウェアユニットの形態をとり得る。
【０３４３】
プロセッサユニット３８０４によって実行されるオペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムに関する指令は、記憶デバイス３８０６内に位置し得る。記憶デバイス３８０６は、通信フレームワーク３８０２を通して、プロセッサユニット３８０４と通信し得る。本明細書では、コンピュータ可読記憶デバイスとも呼ばれる記憶デバイスは、一時的及び／又は恒久的に情報を記憶可能な任意のハードウェアである。この情報には、データ、プログラムコード、及び／又はその他の情報が含まれ得るが、これらに限定されない。
【０３４４】
メモリ３８１４及び固定記憶装置３８１６は、記憶デバイス３８０６の例である。メモリ３８１４は、例えば、ランダムアクセスメモリ、又は何らかの種類の揮発性若しくは不揮発性の記憶デバイスの形態をとり得る。固定記憶装置３８１６は、任意の数の構成要素又は装置を含み得る。例えば、固定記憶装置３８１６は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書き換え可能な光ディスク、書き換え可能な磁気テープ、又はこれらの何らかの組み合わせを含み得る。固定記憶装置３８１６によって使用される媒体は、取り外し可能である場合があり、又はそうではない場合がある。
【０３４５】
通信ユニット３８０８は、データ処理システム３８００が、他のデータ処理システム及び／又は装置と通信することを可能にする。通信ユニット３８０８は、物理的な及び／又は無線の通信リンクを使用して、通信を実現することができる。
【０３４６】
入出力ユニット３８１０は、データ処理システム３８００に接続された他の装置から入力を受信し、当該装置に出力を送信することを可能にする。例えば、入出力ユニット３８１０は、キーボード、マウス、及び／又は他の何らかの種類の入力デバイスを通して、ユーザ入力を受信することを可能にし得る。別の例としては、入出力ユニット３８１０は、データ処理システム３８００に接続されたプリンタに出力を送信することを可能にし得る。
【０３４７】
ディスプレイ３８１２は、ユーザに対して情報を表示するよう構成される。ディスプレイ３８１２は、例えば、モニタ、タッチスクリーン、レーザディスプレイ、ホログラフィックディスプレイ、仮想表示デバイス、及び／又は他の何らかの種類のディスプレイデバイスを含み得るが、これらに限定されない。
【０３４８】
この例示的な実施例では、種々の例示的な実施形態のプロセスは、コンピュータに実装された指令を使用して、プロセッサユニット３８０４によって実行され得る。これらの指令は、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと呼ばれてもよく、プロセッサユニット３８０４内の１つ以上のプロセッサによって読み取られ、実行され得る。
【０３４９】
これらの実施例では、プログラムコード３８２４は、選択的に取り外し可能なコンピュータ可読媒体３８２０上に機能的形態で配置されており、プロセッサユニット３８０４によって実行するために、データ処理システム３８００にローディングされるか、又は伝送され得る。プログラムコード３８２４とコンピュータ可読媒体３８２０は、共に、コンピュータプログラム製品３８２２を形成する。この実施例では、コンピュータ可読媒体３８２０は、コンピュータ可読記憶媒体３８２６又はコンピュータ可読信号媒体３８２８であってもよい。
【０３５０】
コンピュータ可読記憶媒体３８２６は、プログラムコード３８２４を伝播又は伝送する媒体というよりはむしろ、プログラムコード３８２４を記憶するために使用される、物理的な又は有形の記憶デバイスである。コンピュータ可読記憶媒体３８２６は、例えば、データ処理システム３８００に接続される光ディスク若しくは磁気ディスク、又は固定記憶デバイスであり得るが、これに限定されない。
【０３５１】
代替的に、プログラムコード３８２４は、コンピュータ可読信号媒体３８２８を用いて、データ処理システム３８００に転送され得る。コンピュータ可読信号媒体３８２８は、例えば、プログラムコード３８２４を含む伝播データ信号であってもよい。このデータ信号は、電磁信号、光信号、及び／又は他の何らかの種類の信号であり得る。これらの信号は、物理的な及び／又は無線の通信リンクを介して伝送可能である。
【０３５２】
図３８のデータ処理システム３８００の図は、例示的な実施形態が実装され得る態様に対して構造的な限定することを意図していない。種々の例示的な実施形態は、データ処理システム３８００に関連して示されている構成要素の追加的な又は代替的な構成要素を含むデータ処理システムに実装され得る。さらに、図３８に示す構成要素は、示されている実施例とは異なることがある。
【０３５３】
本開示の例示的な実施形態は、図３９に示される航空機の製造及び保守方法３９００、及び図４０に示される航空機４０００に関連して説明され得る。まず図３９を参照すると、航空機の製造及び保守の方法が、例示的な実施形態に従って示されている。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法３９００は、図４０の航空機４０００の仕様及び設計３９０２、並びに材料調達３９０４を含み得る。
【０３５４】
製造段階では、図４０の航空機４０００の構成要素及びサブアセンブリの製造３９０６、並びにシステムインテグレーション３９０８が行われる。その後、図４０の航空機４０００は、認可及び納品３９１０を経て運航３９１２に供される。顧客による運航３９１２の間、図４０の航空機４０００は、定期的な整備及び保守３９１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備又は保守を含み得る）が予定される。
【０３５５】
航空機の製造及び保守方法３９００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータによって実行又は実施され得る。これらの例では、オペレータは、顧客であってもよい。本明細書の目的のために、システムインテグレータは、限定しないが、任意の数の航空機製造者及び主要システムの下請業者を含んでもよく、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含んでもよく、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってもよい。
【０３５６】
これより図４０を参照すると、例示的な実施形態が実装され得る航空機の図が示されている。この実施例では、航空機４０００は、図３９の航空機の製造及び保守方法３９００によって製造され、複数のシステム４００４及び内装４００６を有する機体４００２を含み得る。システム４００４の例には、推進システム４００８、電気システム４０１０、油圧システム４０１２、及び環境システム４０１４のうちの１つ以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。ここでは航空宇宙産業の例が示されたが、様々な例示的な実施形態を自動車産業などの他の産業にも当てはめてもよい。
【０３５７】
本明細書で具現化される装置及び方法は、図３９の航空機の製造及び保守方法３９００の諸段階のうちの少なくとも１つの段階で利用され得る。具体的には、図３のアセンブリ３０４又は図１の胴体アセンブリ１０２は、航空機の製造及び保守方法３９００の諸段階のうちの任意の１つの段階で製造され得る。例えば、図３のアセンブリシステム３０２及び図４のアセンブリシステム４１３は、それぞれ、構成要素及びサブアセンブリの製造３９０６、システムインテグレーション３９０８、定期的な整備及び保守３９１４、又は航空機の製造及び保守方法３９００の何らか他の段階のうちの少なくとも１つの段階で、図３のアセンブリ３０４又は図４のラップスプライス４００の部品を接合するように使用され得るが、これに限定されない。さらに、アセンブリ３０４又はラップスプライス４００は、航空機  ４０００の機体４００２又は内装４００６のうちの少なくとも１つを形成するように使用され得る。
【０３５８】
またさらに、図２４の高密度ロボットシステム２４００、又は図２４に記載された複数のセル２４０２のうちの任意の１つは、航空機の製造及び保守方法３９００の諸段階のうちの任意の１つの段階で、自動化されたファスナ取り付け作業を行うように使用され得る。例えば、図２４の高密度ロボットシステム２４００、又は図２４に記載された複数のセル２４０２のうちの任意の１つは、構成要素及びサブアセンブリの製造３９０６、システムインテグレーション３９０８、定期的な整備及び保守３９１４、又は航空機の製造及び保守方法３９００の何らか他の段階のうちの少なくとも１つの段階で使用され得る。さらに、これらの自動化されたファスナ取り付け作業は、航空機４０００の機体４００２又は内装４００６のうちの少なくとも１つを構築するように実行され得る。
【０３５９】
１つの例示的な実施例では、図３９の構成要素及びサブアセンブリの製造３９０６で製造される構成要素又はサブアセンブリは、図３９の航空機４０００の運航３９１２中に製造される構成要素又はサブアセンブリと類似の態様で製作又は製造され得る。さらに別の実施例では、１つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、図３９の構成要素及びサブアセンブリの製造３９０６、並びにシステムインテグレーション３９０８などの製造段階で利用することができる。１つ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、図３９の航空機４０００の運航３９１２の間、並びに／又は保守及び整備３９１４の間に利用されてもよい。数々の異なる例示的な実施形態を利用することにより、航空機４０００の組み立てを実施的に効率化し、且つ／又は航空機４０００のコストを削減し得る。
【０３６０】
したがって、例示的な実施形態は、自動化されたファスナ取り付け作業を簡単に且つ効率良く実行するための方法及び装置を提供する。例示的な実施形態は、部品の固定を維持しながら、反対側で他の単機能エンドエフェクタの切り替えを行う片面（一面）クランプアップソリューションを提供する単機能エンドエフェクタを説明している。
【０３６１】
特徴的で特殊なタスクを実行する単機能エンドエフェクタを使用することにより、より小型で軽量な、さほど複雑ではないエンドエフェクタが実現し得る。これらの単機能エンドエフェクタの単純さにより、これらのエンドエフェクタの効率性、信頼性、及びメンテナンス要求を改善することができ、これらのエンドエフェクタが連結された補助的ロボットデバイスの全体的なサイズを縮小することができる。
【０３６２】
様々な例示的な実施形態に記載されたこれらの種類の単機能エンドエフェクタ、並びに方法及び装置を用いて、自動化されたファスナ取り付け作業などの複数の自動化された作業が、迅速且つ効率良く実行され得る。具体的には、全体的な生産時間が減少し得る。記載された例示的な実施形態は、時間とコストの節約をもたらすが、さらに数百から数千のファスナ取り付け作業を正確に実行するために必要とされる全体的なプロセスの複雑性を大幅に低減する。
【０３６３】
１つの例示的な実施形態では、ファスナ取り付けを実行するための方法が提供される。第１の機械力が第１の部品に加えられ、第２の機械力が第２の部品に加えられ、第１の部品及び第２の部品のクランプアップが形成される。第２の部品における第２の孔と整列する第１の部品における第１の孔によって形成されたファスナ孔を通して、空気が吸引され、第２の部品は、第１の部品に向けて引っ張られ、それにより、第１の部品と第２の部品とのクランプアップが維持される。
【０３６４】
さらに別の例示的な実施形態では、第１のパネル内の第１の孔を第２のパネル内の第２の孔と整列させて、貫通孔を画定する方法が提供される。第２の孔を画定する壁が貫通孔内から把持されて、第２のパネルが第１のパネルに向けて引っ張られ、それにより、第１のパネル及び第２のパネルのクランプアップが確立される。
【０３６５】
別の例示的な実施形態では、クランプアップを維持するための方法が提供される。第１の機械力及び第２の機械力は、それぞれ、第１の部品及び第２の部品に加えられ、クランプアップが形成される。第１の部品は、クランプアップの第１の側面を形成し、第２の部品は、クランプアップの第２の側面を形成する。クランプアップの第１の側面から、第１の部品と第２の部品を通って延在するファスナ孔を通して空気が吸引され、第２の部品が第１の部品に向けて引っ張られる。第１の機械力及び第２の機械力が取り除かれた後、吸引でクランプアップを独立して維持するように、吸引を続けている間、第１の機械力及び第２の機械力が同時に取り除かれる。
【０３６６】
別の例示的な実施形態では、クランプアップを維持するための方法が提供される。第１の部品及び第２の部品のクランプアップの第１の側面から、第１の部品における第１の孔及び第２の部品における第２の孔によって形成されたファスナ孔を通して、空気を吸引し、第２の部品を第１の部品に向けて引っ張り、それにより、第１の部品及び第２の部品のクランプアップを設ける。
【０３６７】
さらに別の例示的な実施形態では、クランプアップを維持するための方法が提供される。パネルジョイントの第１の側面における第１のエンドエフェクタは、パネルジョイントの第１の側面との接触を介して、第１の力を加える。パネルジョイントの第２の側面における第２のエンドエフェクタは、パネルジョイントの第２の側面との接触を介して、第１の力と等しく且つ第１の力に対抗する第２の力を加え、クランプアップを確立する。第２のエンドエフェクタが第２の側面との接触から外された後、パネルジョイントの第１の側面における第１のエンドエフェクタによってクランプアップを維持する。
【０３６８】
さらに別の例示的な実施形態では、片面クランプアップのための方法が提供される。パネルジョイントの第１の側面に位置付けされた単機能エンドエフェクタは、パネルジョイントの第１のパネルに第１の力を加える。単機能エンドエフェクタは、第１の力と等しく且つ第１の力に対抗する第２の力をパネルジョイントの第２のパネルに加えて、それにより、第１のパネル及び第２のパネルの片面クランプアップを設ける。
【０３６９】
別の例示的な実施形態では、クランプアップを設けるための方法が提供される。当該方法は、第１の部品における第１の孔を通って、第２の部品における第２の孔を画定する壁を把持し、それにより、第２の部品を第１の部品に対して引っ張ることを含む。
【０３７０】
例示的な実施形態では、クランプアップを維持するための装置は、ノズル及び吸引デバイスを備えている。ノズルは、第１の部品における第１の孔の孔直径より大きいノズル直径を有する。ノズルは、第１の部品と触れたときに、第１の機械力をクランプアップの第１の側面に加えるように使用される。吸引デバイスは、クランプアップの第１の側面から、第１の部品における第１の孔及び第２の部品における第２の孔によって形成されたファスナ孔を通して、及びノズルを通して、空気を吸引するためのものである。空気は、クランプアップの第２の側面において追加の力を必要とせずに、第１の側面から第１の部品及び第２の部品のクランプアップを維持するのに十分な体積流量で吸引される。
【０３７１】
別の例示的な実施形態では、クランプアップを形成するための装置は、エンドエフェクタを備えている。エンドエフェクタは、パネルジョイントの第１の側面に位置付けされ、パネルジョイントの第１のパネルに第１の固定力を加え、且つパネルジョイントの第２のパネルに対抗する第２の固定力を加え、クランプアップを設ける。
【０３７２】
別の例示的な実施形態では、クランプアップを形成するための装置は、パネルジョイントの第１の側面にある第１のクランプアップエンドエフェクタ、パネルジョイント第２の側面にある第２のクランプアップエンドエフェクタ、及び第１のクランプアップエンドエフェクタに組み込まれた貫通孔固定装置を備えている。第１のクランプアップエンドエフェクタは、第２のクランプアップエンドエフェクタと通信している。
【０３７３】
１つの例示的な実施形態では、アセンブリに対して自動化されたタスクを実行するための方法が提供される。第１の複数のロボットデバイスは、アセンブリの第１の側面に対して位置付けされる。第２の複数のロボットデバイスは、アセンブリの第２の側面に対して位置付けされ、第２の複数のロボットデバイスのそれぞれは、対応するタスクを実行するために使用される。複数のタスクが、第１の複数のロボットデバイス及び第２の複数のロボットデバイスを使用して、アセンブリの複数の位置のそれぞれにおいて実行される。第１の複数のロボットデバイスが、複数の位置のそれぞれにおいてクランプアップを独立して維持している間、第２の複数のロボットデバイスは、複数の位置においてタスク群を同時に実行する。  
【０３７４】
別の例示的な実施形態では、航空機の胴体アセンブリを構築するための方法が提供される。複数のセルが、胴体アセンブリの対応するセクションに対して位置付けされており、複数のセルのそれぞれが、胴体アセンブリの第１の側面に対して位置付けされた第１の複数のロボットデバイス、及び胴体アセンブリの第２の側面に対して位置付けされた第２の複数のロボットデバイスを備えている。自動化された作業は、複数のセルを使用して、胴体アセンブリの対応するセクションのそれぞれにおける複数の位置のそれぞれにおいて同時に実行される。各セルのロボットデバイスは、所定のタスクシーケンスに従って、自動化された作業の種々のタスク群を実行するように交換可能である。
【０３７５】
さらに別の例示的な実施形態では、装置は、第１の複数のロボットデバイス、第２の複数のロボットデバイス、及び制御システムを備えている。第２の複数のロボットデバイスのそれぞれは、単機能エンドエフェクタに連結されている。第１の複数のロボットデバイスが、複数の位置のそれぞれにおいてクランプアップを独立して維持している間、制御システムは、第２の複数のロボットデバイスを制御して、アセンブリの複数の位置においてタスク群を同時に実行する。
【０３７６】
さらに別の例示的な実施形態では、高密度ロボットシステムは、第１の複数のロボットデバイス、第２の複数のロボットデバイス、第１のプラットフォーム、及び第２のプラットフォームを備えている。第１の複数のロボットデバイスは、それぞれ、片面クランプアップを設けることが可能である。第２の複数のロボットデバイスは、穿孔エンドエフェクタに連結された第１のロボットデバイス、検査エンドエフェクタに連結された第２のロボットデバイス、及びファスナ挿入エンドエフェクタに連結された第３のロボットデバイスを備えている。第１のプラットフォームは、第１の複数のロボットデバイスを支持しており、第１のプラットフォームは、胴体アセンブリの内側面内に適合し、その中で移動するように寸法形成されている。第２のプラットフォームは、第２の複数のロボットデバイスを支持しており、第２のプラットフォームは、胴体アセンブリの外側面に沿って位置付けされ、移動するように寸法形成されている。
【０３７７】
別の例示的な実施形態では、航空機の胴体アセンブリに沿って、自動化されたファスナ取り付け作業を実行するための方法が提供される。ロボットセルの第１の複数のロボットデバイスを支持する第１のプラットフォームが、胴体アセンブリの内側面内で、胴体アセンブリの選択されたセクションに対して位置付けされる。ロボットセルの第２の複数のロボットデバイスを支持する第２のプラットフォームが、胴体アセンブリの外側面に沿って、胴体アセンブリの選択されたセクションに対して位置付けされる。第１の複数のエンドエフェクタが、選択されたファスナ取り付け点で片面クランプアップを設けるように使用されている状態で、第１の複数のロボットデバイスに連結された第１の複数のエンドエフェクタ、及び第２の複数のロボットデバイスに連結された第２の複数のエンドエフェクタを使用して、自動化されたファスナ取り付け作業が、胴体アセンブリの選択されたセクション上の選択されたファスナ取り付け点で実行される。
【０３７８】
別の例示的な実施形態では、高密度ロボットセルを使用して、自動化された作業を実行するための方法が提供される。複数のロボットデバイスを使用する所定のタスクシーケンスに従って、アセンブリに沿った複数の位置の各位置において複数の異なるタスク群が実行される。複数のロボットデバイスは、所定のタスクシーケンスのうちの少なくとも１つの段階の間、高密度ロボットゾーン内で、複数の位置のうちの少なくとも２つの異なる位置に対して、複数の異なるタスク群のうちの少なくとも２つを同時に実行するために使用される。
【０３７９】
別の例示的な実施形態では、ジョイントに沿って複数の位置においてファスナを取り付けるための方法が提供される。ファスナ取り付け作業のための複数の異なるタスクが、高密度設定における選択された位置群に対して位置付けされた複数の単機能エンドエフェクタを使用して、複数の位置のうちの選択された位置群において同時に実行される。
【０３８０】
別の例示的な実施形態では、複数の片面クランプアップを設けるための方法が提供される。ジョイントの第１の側面における第１のロボットデバイス、及びジョイントの第２の側面における第２のロボットデバイスを使用して、第１のファスナ取り付け点で両面クランプアップが確立される。第１のファスナ取り付け点における両面クランプアップは、第１のロボットデバイスを使用して、片面クランプアップに変換される。第１のファスナ取り付け点で片面クランプアップを維持しながら、第２のロボットデバイスは、ジョイントの第２の側面に沿って、第２のファスナ取り付け点へと移動させられる。第１のファスナ取り付け点で片面クランプアップを維持しながら、第３のロボットデバイスは、ジョイントの第２の側面に沿って、第１のファスナ取り付け点へと移動させられる。
【０３８１】
別の例示的な実施形態では、スプライスにファスナを取り付けるための方法が提供される。スプライス上の複数のセルによって実行されるべき作業のシーケンスが決定される。作業のシーケンスは、複数のセルを使用して、スプライス上で実行される。複数のセルのうちの各セルは、スプライスの第１の側面における第１の高密度ロボットゾーン内に位置する第１の複数のロボットデバイス、及びスプライスの第２の側面における第２の高密度ロボットゾーン内に位置する第２の複数のロボットデバイスを含む。
【０３８２】
図示した種々の実施形態におけるフロー図及びブロック図は、例示的な実施形態の装置及び方法の幾つか可能な実装形態の構造、機能、及び作業を示す。これを踏まえて、フロー図又はブロック図の各ブロックは、作業又はステップのモジュール、セグメント、機能、及び／又は部分を表し得る。
【０３８３】
例示的な実施形態の幾つかの代替的な実装形態では、ブロックに記載された機能又は機能群は、図面に記載の順序から外れて生じることがある。例えば、場合によっては、連続して示される２つのブロックは、実質的に同時に実行されてもよく、又は時として、ブロック群は、関連する機能性に応じて、逆順に実行されてもよい。さらに、フロー図又はブロック図に示すブロックに加えて、他のブロックを追加してもよい。
【０３８４】
本明細書では、「〜のうちの少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ）」という表現は、列挙されたアイテムに対して使用された場合、列挙されたアイテムのうちの１つ以上の種々の組み合わせを使用することができ、列挙されたアイテムのうち１つだけが必要とされ得ることを意味している。アイテムとは、特定の対象物、物品、ステップ、作業、プロセス、又はカテゴリであり得る。言い換えると、「〜のうちの少なくとも１つ」とは、任意の組み合わせのアイテム又は幾つかのアイテムを列挙された中から使用し得ることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要とされない場合がある。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、又はアイテムＣのうちの少なくとも１つ」又は「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、「アイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＡとアイテムＣ］を意味し得るが、これに限定されない。場合によっては、「アイテムＡ、アイテムＢ、又はアイテムＣのうちの少なくとも１つ」又は「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又はその他の何らかな適切な組み合わせを意味し得るが、これに限定されない。
【０３８５】
種々の例示的な実施形態についての説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であることも、実施形態を開示されている形態に限定することも、意図するものではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、異なる例示的な実施形態は、他の望ましい実施形態に比べて、異なる特徴を提供し得る。選択された１つ以上の実施形態は、実施形態の原理や実際の用途の最善な説明を提供するために、且つ、他の当業者が、想定される特定の用途に適する様々な修正例を伴う様々な実施形態の開示内容を理解することを可能にするために、選択且つ説明されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【外国語明細書】
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