(57)【要約】      （修正有）【課題】ワークピースを製造設備から取り外すためのシステム及び方法の提供。【解決手段】製造設備５００からワークピース４００を分離するためのフレイアセンブリ１０２は、水平ビームアセンブリ１０８と、一対の垂直ビームアセンブリ１５０とを有する。該水平ビームアセンブリは、水平駆動モータ１３６を有する水平ビーム１１０を含む。該各垂直ビームアセンブリは、該水平駆動モータに動作可能に係合された垂直ビーム１５２を含み、垂直駆動モータ１７０に動作可能に係合されたワークピース取り付けアセンブリ２００を有する。該ワークピース取り付けアセンブリは、該ワークピースに取り付け可能な取り付け機構２０２を有する。該水平駆動モータ及び該垂直駆動モータは、該垂直ビーム（複数）を水平駆動軸１３４に沿って互いに離れるように動かす一方で、取り付け機構２０２が該ワークピース側部を該製造設備から引き離すようにさせる。【選択図】図１
2019206173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピース（４００）を製造設備（５００）から分離するためのフレイシステム（１００）であって、
少なくとも１つのフレイアセンブリ（１０２）を備え、前記少なくとも１つのフレイアセンブリ（１０２）が、
水平ビーム（１１０）、並びに
前記水平ビーム（１１０）に装着され且つ水平駆動モータ（１３６）及び、水平駆動軸（１３４）を規定する水平ビームトラックシステム（１２８）を有する水平駆動機構（１２６）、
を含む水平ビームアセンブリ（１０８）と、
互いに離間して前記水平ビームアセンブリ（１０８）に装着された一対の垂直ビームアセンブリ（１５０）であって、各垂直ビームアセンブリ（１５０）が、
前記水平ビームトラックシステム（１２８）に連結された垂直ビーム最上部（１５４）を有し、且つ前記水平駆動軸（１３４）に沿って前記垂直ビームアセンブリ（１５０）を駆動するための前記水平駆動モータ（１３６）に動作可能に連結された、垂直ビーム（１５２）、
前記垂直ビーム（１５２）に装着され、且つ垂直駆動モータ（１７０）及び垂直駆動軸（１６８）を規定する垂直ビームトラックシステム（１６６）を有する垂直駆動機構（１６２）、及び、
ワークピース取り付けアセンブリ（２００）であって、前記垂直ビームトラックシステム（１６６）に連結され、且つ前記垂直駆動軸（１６８）に沿って前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）を駆動するための前記垂直駆動モータ（１７０）に動作可能に連結された、ワークピース取り付けアセンブリ（２００）、を備え、
前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）が、前記製造設備（５００）上で支持されている前記ワークピース（４００）の両側のワークピース側部（４０６）のうちの１つに取り外し可能に取り付けられるように構成された取り付け機構（２０２）を備える、
一対の垂直ビームアセンブリ（１５０）と、
前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）であって、前記垂直ビーム（１５２）を前記垂直駆動軸（１３４）に沿って互いから離れるように動かす一方で、同時に各ワークピース取り付けアセンブリ（２００）を対応する垂直駆動軸（１６８）に沿って動かし、それによって前記取り付け機構（２０２）が前記ワークピース側部（４０６）を前記製造設備（５００）から引き離すようにするために協調した態様で動作するように構成された水平駆動モータ（１３６）及び垂直駆動モータ（１７０）と、
を備える、フレイシステム（１００）。
【請求項２】
前記水平ビームアセンブリ（１０８）の前記水平駆動機構（１２６）、及び前記垂直ビームアセンブリ（１５０）のそれぞれの、前記垂直駆動機構（１６２）が、前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）によってそれぞれ回転可能に駆動されるネジ軸（１４０）を含み、
各垂直ビーム（１５２）の前記垂直ビーム最上部（１５４）が、前記ネジ軸（１４０）の回転を、前記水平駆動軸（１３４）に沿った前記垂直ビーム（１５２）の直線運動に変換するために前記水平駆動機構（１２６）の前記ネジ軸（１４０）に係合しているナット（１４２）に連結された駆動フィッティング（１６０）を有し、
各垂直ビームアセンブリ（１５０）の前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）が、前記ネジ軸（１４０）の回転を、前記垂直駆動軸（１６８）に沿った前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）の直線運動に変換するために前記垂直駆動機構（１６２）の前記ネジ軸（１４０）に係合している前記ナット（１４２）に連結された前記駆動フィッティング（１６０）を有する、
請求項１に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項３】
前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）が、各ワークピース取り付けアセンブリ（２００）の前記取り付け機構（２０２）を、ワークピース内表面（４０８）と、前記ワークピース（４００）の長手方向軸（４０２）に一致する垂直面との交差部で概して中央配置されている、偏向円弧（６００）に沿って、外向きに動かすために、協調した態様で動作可能である、
請求項１または２に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項４】
前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）が、前記取り付け機構（２０２）を前記垂直駆動機構（１６２）に連結している取り付けアセンブリのピボットジョイント（２１２）を含み、
前記取り付けアセンブリのピボットジョイント（２１２）が、前記取り付け機構（２０２）の動きを、前記取り付け機構（２０２）のロール軸（２１４）及びヨー軸（２１６）を中心とした旋回に限定する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項５】
前記取り付け機構（２０２）が、
前記ワークピース側部（４０６）において前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）をワークピース外表面（４１４）に真空取り付けするため、真空源に流体連結された真空カップのアレイを有する、少なくとも１つの真空プレート（２０８）
を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項６】
前記一対の垂直ビームアセンブリ（１５０）の間に中央配置された中央支持体（１１４）であって、前記水平ビーム（１１０）から外向きに延び且つワークピース頂部（４１６）においてワークピース外表面（４１４）と局所的に接するように構成された少なくとも１つの支持パッド（１２０）を有する中央支持体（１１４）
をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項７】
前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）の各１つに連結され、前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）それぞれの角運動を測定して、それを表すエンコーダ信号を生成するように構成された回転エンコーダ（１４４）と、
各回転エンコーダ（１４４）から前記エンコーダ信号を受信し、前記取り付け機構（２０２）の動きを決定し、前記取り付け機構（２０２）の初期ポジション（６０８）から前記取り付け機構（２０２）の最終ポジション（６１０）までの、前記ワークピース側部（４０６）のそれぞれの、外向きの偏向の時間履歴を生成するように構成されたプロセッサ（７００）と、
をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのフレイアセンブリ（１０２）が、互いに離間して並行に配列された複数のフレイアセンブリ（１０２）を備え、
前記フレイアセンブリ（１０２）の前記水平駆動機構（１２６）及び前記垂直駆動機構（１６２）が、各フレイアセンブリ（１０２）における前記ワークピース側部（４０６）の外向きの偏向をほぼ同時に開始するために同期した態様で操作される、
請求項１から７のいずれか一項に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項９】
プロセッサ（７００）と、
前記プロセッサ（７００）と通信可能に連結され、且つ１つ以上のワークピースの構成のデータベース（７０４）及び、前記フレイシステム（１００）の前記取り付け機構（２０２）の動作プロファイルを規定する対応のプログラムファイルを保存するように構成されたメモリ（７０２）とをさらに含み、
前記プロセッサ（７００）が、前記取り付け機構（２０２）を前記動作プロファイルに従って動かすために前記水平駆動機構（１２６）及び垂直駆動機構（１６２）を制御する前記プログラムファイルのうちの１つを実行するように構成されている、
請求項１から８のいずれか一項に記載のフレイシステム（１００）。
【請求項１０】
ワークピース（４００）を製造設備（５００）から分離する方法であって、
フレイシステム（１００）の少なくとも１つのフレイアセンブリ（１０２）の水平ビームアセンブリ（１０８）の中央支持体（１１４）を、前記製造設備（５００）上で支持されている内表面の寸法形状（４１０）を有する前記ワークピース（４００）のワークピース頂部（４１６）と接触させて配置することと、
一対のワークピース取り付けアセンブリ（２００）の対応する対の取り付け機構（２０２）を、前記ワークピース（４００）の両側のワークピース側部（４０６）にそれぞれ取り外し可能に取り付けることであって、各ワークピース取り付けアセンブリ（２００）が、垂直ビームトラックシステム（１６６）と動作可能に連結されており、且つ垂直ビームアセンブリ（１５０）の垂直駆動機構（１６２）の垂直駆動モータ（１７０）と動作可能に係合しており、各垂直ビームアセンブリ（１５０）が、水平ビームトラックシステム（１２８）に連結されており、且つ前記水平ビームアセンブリ（１０８）の水平駆動機構（１２６）の水平駆動モータ（１３６）と動作可能に係合している、取り付け機構（２０２）を取り外し可能に取り付けることと、
前記垂直ビームアセンブリ（１５０）を、水平駆動軸（１３４）に沿って互いから離して動かす一方で、同時に各ワークピース取り付けアセンブリ（２００）を対応する垂直駆動軸（１６８）に沿って動かし、それによって、前記一対の取り付け機構（２０２）が前記ワークピース側部（４０６）を外向きに偏向させて前記製造設備（５００）から引き離すように、前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）を協調した態様で動作させることと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）を協調した態様で動作させるステップが、
前記水平駆動モータ（１３６）を用いて前記水平ビームアセンブリ（１０８）のネジ軸（１４０）を回転させることと、前記ネジ軸（１４０）に係合し、一対の前記垂直ビームアセンブリ（１５０）にそれぞれ連結された一対のナット（１４２）を用いて、前記水平ビームアセンブリ（１０８）の前記ネジ軸（１４０）の回転を、前記水平駆動軸（１３４）に沿った、前記一対の前記垂直ビームアセンブリ（１５０）の直線の動きに変換することと、
前記垂直駆動モータ（１７０）を用いて前記一対の垂直ビームアセンブリ（１５０）の一対のネジ軸（１４０）を回転させることと、前記垂直ビームアセンブリ（１５０）の前記ネジ軸（１４０）に係合し、前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）のうちの１つにそれぞれ連結された前記ナット（１４２）を用いて、各垂直ビームアセンブリ（１５０）の前記ネジ軸（１４０）の回転を、対応する垂直駆動軸（１６８）に沿った、前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）のうちの１つの、直線の動きに変換することと、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記水平駆動モータ（１３６）及び前記垂直駆動モータ（１７０）を協調した態様で操作するステップが、
各ワークピース取り付けアセンブリ（２００）の前記取り付け機構（２０２）を、ワークピース内表面（４０８）と、前記ワークピース（４００）の長手方向軸（４０２）に一致する垂直面との交差部で概して中央配置されている、偏向円弧（６００）に沿って、同時に外向きに動かすために、協調した態様で操作することを含む、
請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
各ワークピース取り付けアセンブリ（２００）が、前記取り付け機構（２０２）を前記対応する垂直駆動機構（１６２）に連結している取り付けアセンブリのピボットジョイント（２１２）を含み、
各ワークピース取り付けアセンブリ（２００）の取り付けアセンブリのピボットジョイント（２１２）を用いて、前記取り付け機構（２０２）の動きを、前記取り付け機構（２０２）のロール軸（２１４）及びヨー軸（２１６）を中心とした旋回に限定する、
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
一対の取り付け機構（２０２）をそれぞれワークピース（４００）の両側のワークピース側部（４０６）に取り外し可能に取り付けるステップが、少なくとも１つの真空プレート（２０８）を、真空圧を用いて前記両側のワークピース側部（４０６）のそれぞれに取り付けることを含む、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記中央支持体（１１４）を前記ワークピース頂部（４１６）と接触させて配置するステップが、
前記ワークピース取り付けアセンブリ（２００）が前記両側のワークピース側部（４０６）にそれぞれ取り付けられているときに前記ワークピース頂部（４１６）においてワークピース外表面（４１４）と局所的に接するように、支持パッド（１２０）を配向することを含む、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して製造に関し、具体的には、製造設備からワークピースを取り外すためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機胴体のバレル部の製造は、複数の未硬化または予備硬化済みの複合材ストリンガを、回転可能なレイアップマンドレルの表面に沿って、軸方向に延びる複数の対応する溝内に設置することを含み得る。次に、レイアップマンドレルが回転されてストリンガ上に外板が形成される際に、レイアップマンドレル及びストリンガの上に、複合材料の複数の層がレイアップされてよい。レイアップの完了後、外板とストリンガとを一緒に共硬化または共接合して硬化済み複合材バレル部を形成するために、複合材料に熱と圧力を印加すべく、レイアップマンドレルはオートクレーブ内に移動され得る。一対の比較的剛性がある半円筒形の外板パネルを形成するため、バレル部は、レイアップマンドレル両側のそれぞれの軸方向に沿って切断され得る。
【０００３】
ストリンガが溝内で係合していることによって、各外板パネルのレイアップマンドレルからの離昇が防止される。したがって、外板パネルを取り外すためには、複数のマンドレル部分から形成されていてよいマンドレル本体の分解が必要となり得る。しかし、レイアップマンドレルの分解は、時間のかかる作業であり得る。加えて、レイアップマンドレルを複数のマンドレル部分として形成することは、レイアップマンドレルの費用と複雑性を増大させ得る。
【０００４】
理解され得るように、当該技術分野において、ワークピース（例えば外板パネル）を製造設備（例えばレイアップマンドレル）から取り外すためのシステム及び方法であって、製造設備を分解する必要性を回避する、システム及び方法の必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
ワークピースを製造設備から取り外すことに関連した上記の必要性は、少なくとも１つのフレイ（ｆｌａｙ）アセンブリを有するフレイシステムを提供する、本開示によって具体的に対処されている。フレイアセンブリは、水平ビームアセンブリと、一対の垂直ビームアセンブリであって、互いに離間して水平ビームアセンブリに装着された、一対の垂直ビームアセンブリとを含む。水平ビームアセンブリは、中央支持体を有する水平ビームを含む。加えて、水平ビームアセンブリは、水平ビームに装着された少なくとも１つの水平駆動機構であって、水平駆動モータ及び、水平駆動軸を規定する水平ビームトラックシステムを有する、少なくとも１つの水平駆動機構を含む。垂直ビームアセンブリの各１つは、垂直ビームであって、水平ビームトラックシステムに連結され、水平駆動軸に沿って垂直ビームアセンブリを駆動するために水平駆動モータに動作可能に係合している、垂直ビームを含む。垂直ビームアセンブリの各１つはまた、垂直ビームに装着された垂直駆動機構であって、垂直駆動モータ及び、垂直駆動軸を規定する垂直ビームトラックシステムを有する、垂直駆動機構も含む。垂直ビームアセンブリの各１つは、加えて、ワークピース取り付けアセンブリであって、垂直ビームトラックシステムに連結され、垂直駆動軸に沿ってワークピース取り付けアセンブリを駆動するために垂直駆動モータに動作可能に係合している、ワークピース取り付けアセンブリを含む。各ワークピース取り付けアセンブリは、製造設備上で支持されているワークピースの両側のワークピース側部のうちの１つに取り外し可能に取り付けられるように構成された、取り付け機構を含む。水平駆動モータ及び垂直駆動モータは、垂直ビーム（複数）を水平駆動軸に沿って互いに離れるように動かす一方、同時に、各ワークピース取り付けアセンブリを対応する垂直駆動軸に沿って動かして、中央支持体がワークピース頂部（ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ  ｃｒｏｗｎ）を製造設備と接触したまま維持する一方で、取り付け機構がワークピース側部を製造設備から引き離すようにするために、協調した態様で動作するように構成されている。
【０００６】
製造設備からワークピースを分離する方法もまた、開示される。この方法は、フレイシステムの少なくとも１つのフレイアセンブリの水平ビームアセンブリの中央支持体を、製造設備上で支持されている内表面の寸法形状を有するワークピースのワークピース頂部と接触させるようにして配置することを含む。加えて、この方法は、一対のワークピース取り付けアセンブリの対応する一対の取り付け機構を、それぞれ、ワークピースの両側のワークピース側部に取り外し可能に取り付けることを含む。各ワークピース取り付けアセンブリは、垂直ビームトラックシステムに可動式に連結されており、動くことができるように、垂直ビームアセンブリの垂直駆動モータに動作可能に係合している。各垂直ビームアセンブリは、水平ビームアセンブリの水平ビームトラックシステムに可動式に連結されており、水平ビームアセンブリの水平駆動モータに動作可能に係合している。この方法は、水平駆動モータ及び垂直駆動モータを、垂直ビーム（複数）を水平駆動軸に沿って互いに離れるように動かす一方、同時に、各ワークピース取り付けアセンブリを対応する垂直駆動軸に沿って動かして、水平ビームアセンブリの中央支持体がワークピース頂部を製造設備と接触したまま維持する一方で、一対のワークピース取り付けアセンブリがワークピース側部を製造設備から引き離すように外向きに偏向させるために、協調した態様で動作させることを含む。
【０００７】
上記の特徴、機能、及び利点は、本開示の様々な実施形態において単独で達成可能であるか、または、以下の説明および下記の図面を参照してさらなる詳細が理解され得るさらに他の実施形態において、組み合わされてよい。
【０００８】
本開示の、これらの特徴及びその他の特徴は、図面を参照することでより明白になるだろう。図面中では、全体を通して類似の番号は類似の部分を指している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】製造設備上で支持されているワークピースを取り外すためのフレイ（ｆｌａｙ）システムのブロック図である。
【図２】レイアップマンドレルであって、その上に外板がレイアップされ硬化され得る、レイアップマンドレルとして構成された製造設備の一例の斜視図である。
【図３】レイアップマンドレル上で支持されている外板が示されている、図２のレイアップマンドレルの斜視図である。
【図４】図４は、レイアップマンドレルのレイアップ面に形成された溝内に受容されている外板パネルの複数のストリンガが示されている、レイアップマンドレルの端面図である。
【図５】外板パネルの外板内表面から内向きに突出しているストリンガが示されている、外板パネルの斜視図である。
【図６】内向きに突出したストリンガが示されている、図５の外板の端面図である。
【図７】レイアップマンドレルから外板パネルを取り外すためにレイアップマンドレル上に配置された複数のフレイアセンブリを有する、フレイシステムの一実施例の斜視図である。
【図８】レイアップマンドレルの上でフレイシステムを支持するためのフロアスタンドを有する、図７のフレイシステムの正面図である。
【図９】レイアップマンドレルの上にフレイシステムを懸架するための長手方向ビームを有する、フレイシステムの一例の正面図である。
【図１０】バックボーンフレームによって相互接続された複数のフレイアセンブリであって、各フレイアセンブリが、水平ビームアセンブリと、一対の垂直ビームアセンブリを有している、複数のフレイアセンブリの一実施例の斜視図である。
【図１１】水平ビームアセンブリの一部と、垂直ビームアセンブリのうちの１つの、正面図である。
【図１２】図１１の線１２に沿った断面図であり、水平ビームアセンブリの水平ビームトラックシステムにスライド可能に連結された垂直ビームアセンブリが示されている。
【図１３】図１２のフレイアセンブリの一部の分解斜視図であり、垂直ビームアセンブリを水平トラックシステムに沿って駆動するための水平駆動モータを有する、水平ビームアセンブリの水平駆動機構が示されている。
【図１４】垂直ビームトラックシステムに沿ってワークピース取り付けアセンブリを駆動するための垂直ビーム駆動モータを有する、垂直ビームアセンブリの一実施例の斜視図である。
【図１５】図１４の垂直ビームアセンブリの部分分解斜視図であり、垂直ビームトラックシステム及び、垂直ビームトラックシステムに沿ってワークピース取り付けアセンブリを駆動するために垂直駆動モータに連結された垂直駆動シャフトの一実施例が示されている。
【図１６】図１４の線１６に沿った断面図であり、垂直ビームトラックシステムにスライド可能に連結されたワークピース取り付けアセンブリが示されている。
【図１７】垂直ビームアセンブリの下部の斜視図であり、ワークピースのワークピース側部に取り外し可能に連結されるように構成された取り付け機構を含む、ワークピース取り付けアセンブリが示されている。
【図１８】垂直ビームアセンブリの部分分解斜視図であり、ワークピース取り付けアセンブリを垂直ビームトラックシステムにスライド可能に連結するための、複数のリニアベアリングが示されている。
【図１９】製造設備の上方で支持されているフレイシステムの一実施例の正面図であり、製造設備上で支持されているワークピースの両側のワークピース側部に連結される準備のための取り付け前ポジションにある、取り付け機構が示されている。
【図２０】図１９のフレイシステムの正面図であり、両側のワークピース側部にそれぞれ連結された垂直ビームアセンブリの取り付け機構が示されている。
【図２１】図２０の垂直ビームアセンブリの一部の拡大図であり、ワークピース側部への真空式取り付け用の一対の真空プレートとして構成された、取り付け機構が示されている。
【図２２】図２０の水平ビームアセンブリの一部の拡大図であり、ワークピース外表面と接触して置かれている水平ビームの中央支持体が示されている。
【図２３】図２０のフレイアセンブリの正面図であり、取り付け機構によって外向きに偏向されているワークピース側部が示されている。
【図２４】図２３のフレイアセンブリの一部の拡大図であり、ワークピース頂部が回転の中心に対して中央配置されている偏向円弧（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ａｒｃ）に沿った取り付け機構の動きが示されている。
【図２５】ワークピースを製造設備から取り外した後の、図２０のフレイアセンブリの正面図である。
【図２６】プロセッサ、並びにワークピースの構成のデータベース及びそれぞれ取り付け機構の動きを規定する対応のプログラムファイルを保存するためのメモリを有する、フレイシステムの斜視図である。
【図２７】図２６のフレイシステムの上面図であり、ワークピースの長手方向軸に沿ったワークピースの曲率半径の変動に適合するように配置された、垂直ビームアセンブリが示されている。
【図２８】図２７の線２８に沿って切り取られた、フレイシステムの端面図である。
【図２９】図２７の線２９に沿って切り取られた、フレイシステムの端面図である。
【図３０】フレイシステムを用いてワークピースを製造設備から取り外す方法の諸工程を含む、フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、本開示の好適な且つ様々な実施例を例示する目的で示されている各図面を参照すると、図１は、製造設備５００からワークピース４００を取り外すためのフレイシステム１００のブロック図を示す。本開示では、フレイシステム１００は、レイアップマンドレル５０４（例えば図２−図４）から複合材外板パネル４５０（例えば図３−図６）を取り外すという文脈で説明される。しかし、本開示のフレイシステム１００は、様々に異なるタイプのワークピースのうちの任意の１つを、様々に異なるタイプの製造設備のうちの任意の１つから取り外すために実装されていてよく、複合材外板パネル４５０をレイアップマンドレル５０４から取り外すことに限定されない。
【００１１】
図１では、フレイシステム１００は、少なくとも１つのフレイアセンブリ１０２を含み得る。例えば、図１０に示すように、フレイシステム１００は、互いに対して離間して平行に配列され、バックボーンフレーム１０４によって相互接続された、複数のフレイアセンブリ１０２を含む。フレイアセンブリ１０２の各１つは、水平ビームアセンブリ１０８と、一対の垂直ビームアセンブリ１５０を含む。一対の垂直ビームアセンブリ１５０は、図１０に示すように、互いに離間して水平ビームアセンブリ１０８に装着されている。各水平ビームアセンブリ１０８は、中央支持体１１４（例えば図２２）を有する水平ビーム１１０を含む。加えて、各水平ビームアセンブリ１０８は、水平ビーム１１０に装着された少なくとも１つの水平駆動機構１２６（例えば図１３）を含む。水平駆動機構１２６は、水平駆動モータ１３６、及び水平ビームトラックシステム１２８を有する。水平トラックシステム１２８は、水平駆動軸１３４（例えば図１１）であって、それに沿って、水平駆動モータ１３６が垂直ビームアセンブリ１５０を駆動する、水平駆動軸１３４を規定する。
【００１２】
引き続き図１を参照すると、垂直ビームアセンブリ１５０の各１つは、垂直ビーム最上部１５４（例えば図１１）及び垂直ビーム最下部１５８（例えば図１１）を有する、垂直ビーム１５２を含む。各垂直ビーム１５２の垂直ビーム最上部１５４は、水平ビームトラックシステム１２８（例えば図１１〜図１３）に連結されている。加えて、各垂直ビーム１５２の垂直ビーム最上部１５４は、水平駆動軸１３４に沿って垂直ビームアセンブリ１５０を駆動するための、水平駆動モータ１３６に動作可能に係合されている（例えば図１３）。各垂直ビームアセンブリ１５０は、垂直ビーム１５２に装着された垂直駆動機構１６２をさらに含む。垂直ビーム１５２の駆動機構は、垂直駆動モータ１７０と、垂直駆動軸１６８を規定する垂直ビームトラックシステム１６６とを有する（例えば、図１４−図１５）。各垂直ビームアセンブリ１５０は、ワークピース取り付けアセンブリ２００であって、垂直ビームトラックシステム１６６に連結され（例えば図１５−図１６、及び図１８）、垂直駆動軸１６８に沿ってワークピース取り付けアセンブリ２００を駆動するための垂直駆動モータ１７０と動作可能に係合している（例えば図１８）、ワークピース取り付けアセンブリ２００を、さらに含む。
【００１３】
図１では、各ワークピース取り付けアセンブリ２００は、製造設備５００上で支持されているワークピース４００の両側のワークピース側部４０６のうちの１つに取り外し可能に取り付けられるように構成された、取り付け機構２０２（例えば図１７−図１８）を含む。ワークピース４００は、製造設備５００の設備外表面５０２（例えば図３−図４）と係合し得る、内表面の寸法形状４１０（例えば図５−図６）を有し得る。内表面の寸法形状４１０は、製造設備５００の設備外表面５０２内に形成されていてよい１つ以上の窪み５０８（例えば図３−図４）に受容され得る、１つ以上の突起部４１２（例えば図５−図６）を含み得る。代わりに、またはさらに、図示されていないある実施形態では、ワークピースは、製造設備の設備外表面から外側に突起していてよい１つ以上の突起（図示せず）を受容するように構成されていてよい１つ以上の窪み（図示せず）を含んでいてよい、内表面の寸法形状を有し得る。ワークピース４００及び／または製造設備５００が突起４１２及び／または窪み５０８を有しているかどうかに関わらず、突起４１２の窪み５０８との係合によって、ワークピース４００の製造設備５００からの取り外しが阻害され得る。図示されていないさらなる実施例では、ワークピース４００及び／または製造設備５００には、突起４１２及び／または窪み５０８が全く存在していなくてよい。しかし、ワークピース４００の寸法形状、及び／または製造設備５００の寸法形状によって、製造設備５００からのワークピース４００の取り外しが阻害されてよい。例えば、ワークピース４００は、ワークピース４００が上に載って支持されている凸型の形状の製造設備からの、ワークピース４００の取り外しを阻害し得る、凹形の形状を有し得る。
【００１４】
引き続き図１を参照すると、フレイシステム１００に含まれていてよい１つ以上のフレイアセンブリ１０２のそれぞれについて、水平ビームアセンブリの１つ以上の水平駆動モータ１３６と、垂直ビームアセンブリ１５０のそれぞれの垂直駆動モータ１７０は、図２２−図２５で図示され、以下でさらに詳しく記載されているように、垂直ビーム（複数）１５２を（水平駆動モータ１３６を用いて）水平駆動軸１３４に沿って互いに離れるように動かす一方、同時に、ワークピース取り付けアセンブリ２００を（垂直駆動モータ１７０を用いて）対応する垂直駆動軸１６８に沿って動かして、水平ビーム１１０の中央支持体１１４がワークピース頂部４１６を製造設備５００と接触した状態で維持する一方でワークピース４００の両側にある取り付け機構２０２がワークピース側部４０６を製造設備５００から引き離すようにするために、協調した態様で動作するように構成されている。水平駆動モータ１３６と垂直駆動モータ１７０との協調した動作によって、ワークピース取り付けアセンブリ２００がワークピース側部４０６を互いに離して広げ、ワークピース４００は、非偏向状態６１２（例えば図２０−図２１）から偏向状態６１４（例えば図２３−図２４）へと移行する。一方で、中央支持体１１４は、ワークピース頂部４１６を製造設備５００と接触した状態（例えば図２２）で維持する。この点に関して、中央部は、ワークピース側部４０６が外向きに偏向している間の、ワークピース頂部４１６の製造設備５００からの離昇を防止している。加えて、中央支持体１１４は、回転の中心６０４（図２２−図２３）であって、そこを中心にしてワークピース側部４０６が外向きに偏向している、回転の中心６０４を規定する。
【００１５】
ワークピース取り付けアセンブリ２００の動きによって、少なくとも、製造設備５００の両側のそれぞれの、ワークピース側部４０６と設備外表面５０２との間に間隙が存在するように（例えば図２３−図２４に誇張して示されているように）なるまで、ワークピース側部４０６が外向きに偏向してよい。この点について、ワークピース側部４０６は、図２５に示され、以下でより詳細に説明されるように、ワークピース４００が、製造設備５００から離れて分離及び／または並進移動するのを可能にする量で、外向きに偏向され得る。ある実施例では、ワークピース４００の製造設備５００からの取り外しは、水平駆動機構１２６と垂直駆動機構１６２が稼働しておらず、垂直ビームアセンブリ１５０とワークピース取り付け機構２００が静止している間に、実施されてよい。ワークピース４００が製造設備５００から取り外された後、水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２は、ワークピース側部４０６が初期ポジション６０８に帰ってワークピース４００が非屈曲状態６１２（例えば図２０−図２１）に戻るように、垂直ビームアセンブリ１５０及びワークピース取り付けアセンブリ２００の方向を逆転する態様で操作されてよい。この非屈曲状態においては、ワークピース４００は、支持設備（図示せず）にロードされてよく、フレイシステム１００の取り付け機構２０２は、ワークピース４００から解放され得る。
【００１６】
図２−図６を参照すると、硬化済みの複合材外板パネル４５０として構成されたワークピース４００を支持するためのレイアップマンドレル５０４として構成された、製造設備５００の一実施例が示されている。本開示のフレイシステム１００は、レイアップマンドレル５０４から複合材外板４５０を取り外すという文脈で説明される。図２は、外板パネル４５０がその上にレイアップされて硬化され得る、レイアップマンドレル５０４の一実施例を示す。レイアップマンドレル５０４は、モノリシック（即ち、一体物）であり且つ一対の端部リング５１４によって支持されている、マンドレル本体５０６を有していてよい。端部リング５１４の各１つは、設備ベース５１６によって支持されていてよい。設備ベース５１６は、マンドレル本体５０６を回転可能に支持するため、マンドレル５０６の各端部にリングクレードル５１８を含んでいてよい。レイアップマンドレル５０４は、複合材外板パネル４５０のレイアップ中にマンドレル本体５０６を回転させるための、１つ以上の回転子モータ５２０を含んでいてよい。マンドレル本体５０６は、レイアップマンドレル５０４の長さ方向に沿って配向された複数の窪み５０８または溝５１０を含んでいてよい。溝５１０の各１つは、未硬化または予備硬化済みの複合材ストリンガを受容するように構成されていてよく、これらの複合材ストリンガは、ストリンガ４５４の溝５１０内への設置に先立って、ストリンガレイアップ用ツール（図示せず）上に、個別にレイアップされてよい。ストリンガ４５４は、台形の断面形状（例えば図２１ー図２２）を有するとして示されているが、正方形、長方形、三角形、半円、または様々な他の断面形状のうちの任意の１つである断面形状を有していてよい。
【００１７】
ストリンガ４５４がレイアップマンドレル５０４の溝５１０内に設置された後、外板要素４５２を形成するため、ストリンガ４５４及びマンドレル外表面５１２の上に、複合材料の１つ以上のプライがレイアップされてよい。例えば、レイアップマンドレル５０４は、未硬化の複合材バレル部（図示せず）を形成するために、ストリンガ４５４及びマンドレル外表面５１２の上に単方向複合材テープ（図示せず）を付けている間、（例えば回転子モータ５２０を介して）回転されてよい。レイアップマンドレル５０４は、次に、高温及び／または高圧下で外板要素４５２及びストリンガ４５４の共硬化または共接合を行って、概して円筒形の形状を有する硬化済みの複合材バレル部を形成するため、オートクレーブ（図示せず）内に移動されてよい。レイアップマンドレル５０４をオートクレーブから取り出した後、硬化済みの複合材バレル部は、それぞれ概して半円筒形の形状を有する一対の外板パネル４５０を形成するため、レイアップマンドレル５０４の直径方向に反対側の両辺のそれぞれの長さ方向に沿って、切断されてよい。
【００１８】
図３はレイアップマンドレル５０４の斜視図であり、レイアップマンドレル５０４上で支持されている、半円筒形の形状を有する外板パネル４５０のうちの１つが示されている。図４は、レイアップマンドレル５０４の端面図であり、マンドレル本体５０６の溝５１０内にぴったり入れられた（ｎｅｓｔｅｄ）外板パネル４５０のストリンガ４５４が示されている。図５−図６は、レイアップマンドレル５０４から分離された外板パネル４５０を示しており、外板パネル４５０の外板内表面から内向きに突出している、ストリンガ４５４が示されている。複数の外板パネル４５０が組み立てられて、航空機（図示せず）の胴体が形成されてよい。硬化された外板パネル４５０は、比較的剛性であってよく、面外方向への偏向に対して耐性があってよい。下記のとおり、フレイシステム１００は、有利には、外板パネル４５０の両側のワークピース側部４０６を、所定の偏向経路に沿って所定の偏向速度で、制御された態様によって、上向きに偏向させる態様で、操作されてよい。加えて、下記のとおり、フレイシステム１００には、有利には、ワークピース側部４０６の外向きの偏向の時間履歴を記録する機能が設けられている。この機能は、ワークピース４００の偏向が所定の技術限界内で実施されたと判定するのを容易にするものであり、それによって、時間がかかる外板パネル４５０の検査が回避される。この検査は、偏向特性（例えば偏向の大きさ、偏向の速度、及び／または偏向の動作経路）が未知であったとしたら必要とされたであろう。
【００１９】
図３−図６の例では、外板パネル４５０は、ワークピースの垂直方向中心線４０４を中心にして概して対称である。この垂直方向中心線４０４は、外板パネル４５０の両側のワークピース側部４０６を、等しい分量で外向きに偏向させる態様で、フレイシステム１００の動作を規定し得る。しかし、本開示のフレイシステム１００は、ワークピースの垂直方向中心線４０４を中心にして非対称であるワークピース（図示せず）上にも実装され得る。この点に関して、フレイシステム１００は、ワークピース４００の一方の側のワークピース側部４０６を、ワークピース４００の他方の側のワークピース側部４０６とは異なる偏向の大きさ、速度、及び／または動作経路で、外向きに偏向させる態様で操作されてよい。
【００２０】
図７は、レイアップマンドレル５０４から外板パネル４５０を取り外すために、レイアップマンドレル５０４上に配置されているフレイシステム１００の一実施例を示す。フレイシステム１００は、互いに離間して配列された複数のフレイアセンブリ１０２（例えば図１０）を含む。フレイシステム１００は、レイアップマンドレル５０４上で複数のフレイアセンブリ１０２を支持するためのフロアスタンド３０２として構成された、支持システム３００を有するとして示されている。フロアスタンド３０２は、水平支持ビーム３１０と垂直支持ポスト３０６の枠組みによって構成されている。フロアスタンド３０２は、垂直支持ポスト３０６を水平方向に支持するための、複数の角度付き支持脚３０８及び筋交い（ｄｉａｇｏｎａｌ  ｂｒａｃｅ）３１２をさらに含み得る。垂直支持ポスト３０６は、水平支持ビーム３１０によって相互接続されている。複数のフレイアセンブリ１０２は、バックボーンフレーム１０４によって、水平支持ビーム３１０に取り付けられていてよい。
【００２１】
図８は、図７のフレイシステム１００の正面図であり、レイアップマンドレル５０４の上でフレイシステム１００を支持するためのフロアスタンド３０２が示されている。製造設備５００上で支持されている外板パネル４５０に連結されたフレイアセンブリ１０２のうちの１つも、また示されている。上記のように、フレイアセンブリ１０２の各１つは、水平ビームアセンブリ１０８、及び水平ビームアセンブリ１０８に対して離間して装着された一対の垂直ビームアセンブリ１５０を含む。以下でより詳細に記載されるように、垂直ビームアセンブリ１５０の各１つは、外板パネル４５０のワークピース側部４０６を外向きに屈曲させる手段として、一対の垂直ビーム１５２にそれぞれ沿ったワークピース取り付けアセンブリ２００の動きと協調して、水平ビーム１１０に沿って可動である。
【００２２】
図９は、長手方向ビーム３１４として構成された支持システム３００によって支持されているフレイシステム１００の一実施例の正面図である。長手方向ビーム３１４は、ホイストケーブル３１６からフレイシステム１００を懸架するように構成されている。ホイストケーブル３１６は、生産設備の頭上のビーム（図示せず）から、下向きに延びていてよい。代わりに、長手方向ビーム３１４が、移動クレーン（図示せず）から下向きに延びているホイストケーブル３１６から懸架されていてもよい。長手方向ビーム３１４は、フレイシステム１００の長さに沿って延びていてよく、バックボーンフレーム１０４によって、個々のフレイアセンブリ１０２に相互接続されていてよい。
【００２３】
図１０は、バックボーンフレーム１０４によって相互接続された複数のフレイアセンブリ１０２を有するフレイシステム１００の一例を示す。バックボーンフレーム１０４は、好適にはフレイシステム１００の動作中の捻じれ及び／または変形に対する耐性を有する剛構造を形成するため、長手方向に延びる１つ以上のビームと、水平方向に延びる１つ以上のビームとを有していてよい。フレイシステム１００内に含まれるフレイアセンブリ１０２の数は、フレイシステム１００を実装し得る対象であるワークピース４００の最大の大きさに基づいていてよい。この点に関して、フレイシステム１００は、任意の数のフレイアセンブリ１０２が製造設備５００からのワークピース４００の取り外しに積極的に関与し得る一方、１つ以上のフレイアセンブリ１０２が非稼働であるようにして、操作されてよい。フレイアセンブリ１０２は、好適には、隣接する一対のフレイアセンブリ１０２間に位置するワークピースの部分の過度の偏向を防止する距離で、互いに対して離間配置されている。図１０では、フレイシステム１００内の各フレイアセンブリ１０２は、フレイシステム１００の製造と組み立てが簡便化され、操作の複雑さが低減され得るように、同じに構成されているとして示されている。しかし、示されていない実施形態では、フレイシステム１００は、フレイシステム１００中の他のフレイアセンブリ１０２とは異なるように構成された、１つ以上のフレイアセンブリ１０２を有し得る。
【００２４】
ここで図１１−図１３を参照すると、図１１は、水平ビームアセンブリ１０８の一部と、水平ビームアセンブリ１０８に連結された垂直ビームアセンブリ１５０のうちの１つの正面図である。本開示の各図面には、垂直ビーム１５２が水平ビーム１１０と概して直角である（例えば図８−図１１）として示されているが、垂直ビーム１５２は、水平ビーム１１０に対して非直角の角度で配向されていてもよい。本開示では、「垂直」及び「水平」の用語が、図面中に示されている例示のフレイシステム１００におけるフレイシステム１００の構成要素の互いに対する配向に関して説明しているものであり、水平及び垂直と命名された構成要素がそれぞれ非水平及び非垂直の配向におけるフレイシステム１００の使用を制限しているものではないことも、また留意されるべきである。例えば、フレイシステム１００は、ワークピース４００を製造設備５００から取り外している最中に、ワークピース４００の長手方向軸４０２を中心にして９０度回転されてよく、その結果、ワークピース側部４０６が外向きに偏向している間を含むワークピース４００の取り外し処理中に、水平ビーム１１０が垂直に配向され、垂直ビーム１５２が水平に配向され得ると考えられる。
【００２５】
上記のように、水平ビーム１１０は、図２０及び図２２に示すワークピース頂部４１６に接触して置かれるように構成された、中央支持体１１４を有する。以下でより詳細に記載されるように、中央支持体１１４は、水平ビーム１１０の下側に連結されていてよく、両側の水平ビームの端部１１２の間で中央配置されていてよい。この点に関して、中央支持体１１４は、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６上に中央配置されていてよい。中央支持体１１４は、水平ビーム１１０の下側に取り付けられている（例えば固定されている、溶接されている、接合されている）別々の構成要素であるとして示されているが、ある実施例では、水平ビーム１１０の下側または下表面上の分離したエリア（図示せず）といった、水平ビーム１１０の一体的な部分であってよい。中央支持体１１４が水平ビーム１１０と一体であるこうした実施例では、水平駆動モータ１３６及び水平駆動シャフト１３８を含む水平駆動機構１２６は、中央支持体１１４のワークピース頂部４１６との接触中にワークピース４００と干渉するのを避けるため、水平ビーム１１０の内側（図示せず）または水平ビーム１１０の側部に位置していてよい。
【００２６】
図１３に示すとおり、水平ビームアセンブリ１０８は、垂直ビームアセンブリ１５０を水平駆動軸１３４に沿って動かすように構成された、少なくとも１つの水平駆動機構１２６を含む。本開示のフレイシステム１００では、各水平ビームアセンブリ１０８は、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６の両側にそれぞれ位置する、一対の水平駆動機構１２６を含む。水平ビームアセンブリ１０８は、少なくとも１つの水平ビームトラックシステム１２８をさらに含む。示されている実施例では、水平ビーム１１０の、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６の両側のそれぞれに、水平ビームトラックシステム１２８が装着されていてよい。水平ビームトラックシステム１２８の各１つは、水平ビーム１１０に装着された少なくとも一式のガイドトラック１３０を含み得る。例えば、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６の両側のそれぞれで、水平ビーム１１０に、一対のガイドトラック１３０が装着されていてよい。図１２に示すとおり、ガイドトラック１３０は、水平ビーム１１０の下側に固定して連結されていてよく、図１１及び図１３に示すとおり、水平ビーム１１０の長さ方向に沿って延びていてよい。水平ビームトラックシステム１２８は、水平ビームの両端部１１２間で水平ビーム１１０の長さ方向に沿って延びる、水平駆動軸１３４を規定している。
【００２７】
図１１−図１３に示すとおり、垂直ビーム１５２の各１つは、垂直ビーム最上部１５４と、垂直ビーム最下部１５８とを有する。各垂直ビーム最上部１５４は、垂直ビーム最上部１５４にある１つ以上の対の最上部ブラケット１５６によって、水平ビームトラックシステム１２８に連結されている。例えば、各最上部ブラケット１５６は、水平ビームトラックシステム１２８のガイドトラック１３０のうちの１つにスライド可能に連結されるように構成されたリニアベアリング１３２を含んでいてよい。垂直ビームアセンブリ１５０は、１つ以上の水平駆動モータ１３６によって、水平駆動軸１３４に沿って駆動される。各水平駆動モータ１３６は、水平駆動モータ１３６によって回転可能に駆動される、水平駆動シャフト１３８を含み得る。水平駆動シャフト１３８は、親ネジまたはボールネジといった、ネジ軸１４０として構成されていてよい。垂直ビーム１５２の各１つの、垂直ビーム最上部１５４は、水平駆動軸１３４に沿って垂直ビーム１５２のアセンブリを駆動するための、水平駆動シャフト１３８に動作可能に係合されていてよい。例えば、各垂直ビーム最上部１５４は、ネジ軸１４０と螺合可能に係合しているナット１４２（例えば図１３）に連結された駆動用接続金具（ｄｒｉｖｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）１６０（例えば図１３）を有し得る。
【００２８】
水平駆動モータ１３６は、水平駆動軸１３４に沿って直線的に垂直ビームアセンブリ１５０を駆動するためにネジ軸１４０を回転させる、サーボモータとして設けられていてよい。一実施例では、水平駆動モータ１３６は、遊星ギアボックスといったギアボックス（図示せず）を介してネジ軸１４０に連結された、ブラシレス直流（ＤＣ）サーボモータとして設けられていてよい。加えて、ネジ軸１４０の角運動を測定するため、１２ビットロータリーエンコーダといったロータリーエンコーダ１４４が、水平駆動モータ１３６に動作可能に連結されていてよい。ある実施例では、各水平ビームアセンブリ１０８は、両方の垂直ビームアセンブリ１５０が動作可能に係合している単一のネジ軸１４０を回転させるように構成された、単一の水平駆動モータ１３６を含んでいてよい。こうした配設では、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６の一方の側にあるネジ軸１４０の部分は、ナット１４２が螺合可能に係合している左ネジ（図示せず）を有していてよく、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６の他方の側にあるネジ軸１４０の部分は、ナット１４２が螺合可能に係合している右ネジ（図示せず）を有していてよく、その結果、単一の水平駆動モータ１３６によるネジ軸１４０の回転中に、垂直ビームアセンブリ（複数）１５０が、反対方向に動き得る。他の実施例では、各水平ビームアセンブリ１０８は、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６の両側にそれぞれ位置しており、且つ、それぞれが水平駆動モータ１３６にそれぞれ連結されたネジ軸１４０を独立して回転するように構成された、一対の水平駆動モータ１３６を含んでいてよい。こうした配設では、垂直駆動モータ１７０は、各垂直ビームアセンブリ１５０が、水平駆動軸１３４に沿って均等に反対方向に動くように、同期した態様で操作されてよい。
【００２９】
図１４−図１８を参照すると、垂直ビームアセンブリ１５０の例が示されている。上記のように、各垂直ビームアセンブリ１５０は、垂直ビーム１５２に装着された垂直駆動機構１６２を含む。垂直駆動機構１６２は、垂直駆動軸１６８を規定する垂直ビームトラックシステム１６６を含む。垂直駆動機構１６２の各１つの垂直ビームトラックシステム１６６は、垂直ビーム１５２に固定して連結され、垂直ビーム１５２の長さ方向に沿って延びている、一対のガイドトラック１３０を含んでいてよい。垂直ビームトラックシステム１６６は、垂直駆動軸１６８を規定しており、垂直駆動軸１６８は、垂直ビーム１５２の長さ方向に平行に配向されている。ワークピース取り付けアセンブリ２００は、垂直ビームトラックシステム１６６に連結されている。例えば、図１５−図１６に示すとおり、ワークピース取り付けアセンブリ２００は、リニアベアリング１３２を介して一対のガイドトラック１３０に連結されていてよい、取り付け用ブロック２１０を含み得る。
【００３０】
図１４−図１８では、各垂直駆動機構１６２は、垂直駆動モータ１７０を含む。垂直駆動モータ１７０は、垂直駆動モータ１７０によって回転可能に駆動される垂直駆動シャフト１７２に連結されている。垂直駆動機構１６２は、上記の水平駆動機構１２６と同様に構成されていてよい。例えば、垂直駆動シャフト１７２は、ネジ軸１４０であって、ネジ軸１４０に係合しているナット１４２を有するネジ軸１４０であり得る。垂直駆動モータ１７０は、ブラシレスＤＣサーボモータといった電気モータとして設けられていてよい。各垂直アセンブリは、垂直駆動軸１６８に沿ってワークピース取り付けアセンブリ２００を駆動するために垂直駆動シャフト１７２に動作可能に連結された、ワークピース取り付けアセンブリ２００を含む。例えば、取り付けブロック２１０は、垂直駆動機構１６２のネジ軸１４０に螺合可能に係合されたナット１４２に固定して連結された、駆動用接続金具１６０を含んでいてよい。垂直駆動モータ１７０がネジ軸１４０を回転させることによって、それに対応した、ワークピース取り付けアセンブリ２００の垂直駆動軸１６８に沿った直線的な動きが生じる。垂直駆動機構１６２は、リニアベアリング１３２、ガイドトラック１３０、ネジ軸１４０、ナット１４２、及び駆動用接続金具１６０を埃、土、及び他の汚染物質から保護するために取り付けブロック２１０の上側及び下側に位置している、一対の直線的に拡張可能なベロウズ１６４を含み得る。
【００３１】
水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２は、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０の回転運動を、それぞれ垂直ビームアセンブリ１５０及びワークピース取り付けアセンブリ２００の直線運動に変換するためにネジ軸１４０に螺合可能に係合されたナット１４２を有するとして、それぞれ記載されているが、水平駆動機構１２６及び／または垂直駆動機構１６２は、代わりに、ラックアンドピニオン駆動システム（図示せず）、ベルトドライブシステム（図示せず）、または、水平駆動軸１３４及び垂直駆動軸１６８に沿ってそれぞれ垂直ビームアセンブリ１５０及びワークピース取り付けアセンブリ２００を駆動することが可能な、様々な他の駆動システムのうちの任意の１つとして構成されていてもよい。この点に関して、水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２は、図示され説明されている実施形態に限定されない。
【００３２】
図１４−図１８では、ワークピース取り付けアセンブリ２００は、ワークピース４００の下にある製造設備５００上で支持されているワークピース４００の両側のワークピース側部４０６（例えば図２０）のうちの１つに取り外し可能に取り付けられるように構成された、取り付け機構２０２を含む。上記のように、ワークピース４００は、製造設備５００の設備外表面５０２上で支持されていてよい内表面寸法形状４１０を有する、ワークピース内表面４０８を有し得る。上記のように、ワークピース４００の内表面寸法形状４１０によって、ワークピース４００の製造設備５００からの取り外しが防止され得る。例えば、上記のように、外板パネル４５０のストリンガ４５４（例えば突起４１２）は、レイアップマンドレル５０４の溝５１０（例えばくぼみ５０８）内にぴったり入れられていてよく、外板パネル４５０のレイアップマンドレル５０４からの取り外しを防止していてよい。
【００３３】
引き続き図１４−図１８を参照すると、取り付け機構２０２は、それぞれが１つ以上の真空カップ（図示せず）を有する、１つ以上の真空プレート２０８を含んでいてよい。例えば、各真空プレート２０８は、真空源（図示せず）に流体連結された真空カップのアレイ（図示せず）を含んでいてよい。真空源は、フレイシステム１００に装着されていてよい真空ポンプを備えていてよい。真空プレート２０８が、ワークピース側部４０６のワークピース外表面４１４に対して配置されているときには、真空源を作動させることによって、真空プレート２０８のワークピース外表面４１４への真空取り付けが生じ得る。ある実施例では、各真空プレート２０８の真空カップのアレイは、１つ以上の真空カップで真空圧が失われた際の冗長性のために、各真空プレート２０８の１つ以上のセットの真空カップが独立して真空源に流体連結されている、マルチチャンバ型であってよい。各真空プレート２０８は、長さ対幅のアスペクト比が１よりも大きくてよい。真空プレート２０８の長さが、ワークピース４００の長さ方向（例えば軸方向）に概して平行になるように配向されていてよい。しかし、真空プレート２０８は、長さ対幅のアスペクト比が１以下であってもよい。
【００３４】
図１７ー図１８を参照すると、示されている実施例では、各垂直ビームアセンブリ１５０のワークピース取り付けアセンブリ２００は、取り付け機構２０２を垂直駆動機構１６２に旋回可能に連結している、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２を含み得る。取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２は、取り付け機構２０２の動きを、ロール軸２１４（及び、オプションでヨー軸２１６）を中心とした旋回に限定するように構成された、擬球面のジョイントとして設けられていてよい。ロール軸２１４は、垂直駆動軸１６８に対して直角、且つ水平駆動軸１３４に対して直角に配向されていてよい。ヨー軸２１６は、垂直駆動軸１６８に対してほぼ平行に配向されていてよい。ワークピース側部４０６が外向きに偏向している間の、取り付け機構２０２のワークピース側部４０６への取り付けを容易にするため、及び／または、垂直駆動機構１６２に対する取り付け機構２０２の自由な動きを可能にするため、取り付け機構２０２は、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２のロール軸２１４及び／またはヨー軸２１６を中心にして旋回し得る。取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２を、ロール軸２１４及びヨー軸２１６を中心にして旋回運動するように構成することによって、取り付け機構２０２のワークピース側部４０６との係合中、取り付け機構２０２がワークピース外表面４１４と局所的に接するようにして、取り付け機構２０２が自己配向することが可能になる。加えて、取り付け機構２０２がロール軸２１４及びヨー軸２１６を中心にして自由に旋回することによって、ワークピース取り付けアセンブリ２００内の、及び／またはワークピース４００内の、トルク荷重が低減するかまたは防止される。ワークピース取り付けアセンブリ２００内及び／またはワークピース４００内のトルク荷重は、例えばワークピース側部４０６が外向きに偏向している間に取り付け機構２０２のロール軸及びヨー軸２１６を中心とした旋回が阻止されていたとしたら、生成されていたであろう。
【００３５】
取り付け機構２０２のワークピース側部４０６への係合をさらに容易にするために、少なくとも取り付け機構２０２のワークピース側部４０６への当初の係合中には、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２は、取り付け機構２０２のピッチ軸（図示せず）を中心にして旋回するのを阻止するように構成されていてよい。示されていないが、ピッチ軸は、ロール軸２１４とヨー軸２１６の両方に対して直角に配向されていてよい。取り付け機構２０２のピッチ軸を中心とした旋回を阻止することによって、取り付け機構２０２は、ワークピース４００の長さ方向の位置を合わせた状態で維持され得る。例えば、取り付け機構２０２が真空プレート２０８として構成されている実施例では、真空プレート２０８がピッチ軸を中心にして旋回するのを阻止することによって、ワークピース４００（例えば半円筒形の外板パネル４５０）の長手方向軸４０２に対して平行でない曲がった配向による、真空プレート２０８のワークピース外表面４１４への接触が防止される。この曲がった配向による接触は、真空プレート２０８の１つ以上の真空カップが外板パネル４５０のワークピース外表面４１４に対して真空機密シールを形成するのを阻止し得るものである。
【００３６】
フレイシステム１００は、いくつかのフレイアセンブリ１０２の取り付け機構２０２がロール軸２１４を中心とした旋回に限定されており、他のフレイアセンブリ１０２の同じフレイシステム１００ではロール軸２１４とヨー軸２１６の両方を中心にした旋回が可能であるというように、構成されていてよい。例えば図２７では、図２７の左側に位置していて、外板４５０の定円筒形断面部分と干渉している３つのフレイアセンブリ１０２は、取り付け機構２０２（例えば真空プレート２０８）が外板パネル４５０の円筒形状に対して自己位置合わせするのを可能にするため、ロール軸２１４を中心とした取り付けアセンブリの旋回のみを必要とし得る。しかし、図２７の右側に位置していて、外板４５０の可変断面／複合曲率部分と干渉している３つのフレイアセンブリ１０２は、取り付け機構２０２が外板パネル４５０の複合曲率との接線方向に対して自己位置合わせするのを可能にするため、ロール軸２１４とヨー軸２１６を中心とした旋回をどちらも必要とし得る。
【００３７】
図１７−図１８に示す実施例を参照すると、各取り付け機構２０２は、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２によって、垂直駆動機構１６２に旋回可能に連結されたピボットブラケット２０４の一対のピボットアーム２０６にそれぞれ連結された、一対の真空プレート２０８を含み得る。真空プレート２０８の各１つは、真空プレート２０８の動きを旋回アーム２０６のロール軸２１４を中心とした旋回運動に限定する態様で、旋回アーム２０６の自由端に装着されていてよい。理解され得るように、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２及び／または、各ピボットアーム２０６の自由端にあるピボットジョイントは、真空プレート２０８の真空カップの、ワークピース外表面４１４との係合を容易にし得る。
【００３８】
取り付け機構２０２が真空プレート２０８に限定されず、ワークピース取り付けアセンブリ２００をワークピース側部４０６に連結することが可能な様々な他のタイプの取り付け機構２０２のうちの任意のものを含んでいてよいことは、留意すべきである。例えば、図示されていないが、取り付け機構２０２は、ワークピース側部４０６に機械的に連結するための、機械式取り付けデバイス（図示せず）として構成されていてよい。一実施形態では、取り付け機構２０２は、ワークピース４００にあらかじめ設置されたネジ付き容器（例えば、雌ネジ付きのインサート、ナットプレートなど）に（例えば、手動でまたは遠隔制御されたネジ駆動機構によって）螺合可能に係合するように構成された、１つ以上のネジ付きファスナを含んでいてよい。
【００３９】
図１９を参照すると、外板パネル４５０として構成されたワークピース４００を支持するレイアップマンドレル５０４として構成された、製造設備５００の上方に配置されたフレイシステム１００の一実施例が示されている。示されている実施例では、製造設備５００は、フレイシステム１００との係合のためのポジションへと、垂直に上げられているとして示されている。代わりに、または加えて、製造設備５００との係合のために、フレイシステム１００が下げられていてもよい。フレイシステム１００のワークピース４００への係合に先立って、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、取り付け機構２０２をそれぞれワークピース側部４０６に連結する準備として、取り付け機構２０２の各１つを、取り付け前ポジション６０６に位置決めするように、配向されてよい。この点に関して、水平駆動モータ１３６は、各取り付け機構２０２と、ワークピース側部４０６のうちの対応する１つとの間に間隔が設けられる距離で、垂直ビームアセンブリ１５０を互いに離して、水平方向に離間配置する態様で操作されてよい。加えて、垂直駆動モータ１７０は、中央支持体１１４がワークピース頂部４１６と接触しているときに取り付け機構２０２がワークピース側部４０６に連結される垂直位置に、ワークピース取り付けアセンブリ２００の各１つを垂直に配置する態様で、操作されてよい。
【００４０】
図２０を参照すると、製造設備５００上で非偏向状態６１２で支持されているワークピース４００と係合している、フレイシステム１００が示されている。図２０でフレイシステム１００をワークピース４００と係合させるのに先立って、一対の取り付け機構２０２（例えば真空プレート２０８）を取り付け前ポジション６０６（図１９）から初期ポジション６０８（図２０）へと移動させるため、水平駆動モータ１３６は、垂直ビームアセンブリ１５０を互いに向かって動かすように稼働されてよい。初期ポジションでは、取り付け機構２０２は、ワークピース側部４０６と係合しているか、接触している。取り付け機構２０２が真空プレート２０８として構成されているフレイシステム１００の実施例では、真空源（図示せず）は、ワークピース側部４０６において真空プレート２０８の真空カップ（図示せず）のワークピース外表面４１４に対する真空封止を生じさせるようにして、稼働されていてよい。
【００４１】
図２１は、垂直ビームアセンブリ１５０の一部の拡大図であり、ワークピース側部４０６のうちの１つに取り付けられた一対の真空プレート２０８として構成された、取り付け機構２０２のうちの１つが示されている。上記のとおり、真空プレート２０８がワークピース外表面４１４と嵌合している間、真空プレート２０８は、各旋回アーム２０６の自由端における少なくともロール軸２１４を中心とした各真空プレート２０８の旋回機能によってそれぞれ自己配向を行って、ワークピース外表面４１４と位置合わせされてよい。加えて、真空プレート２０８の自己配向によるワークピース外表面４１４との位置合わせは、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２のロール軸２１４（及びオプションでヨー軸２１６）を中心にした取り付け機構２０２の旋回を可能にする、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２によって、容易にされてよい。
【００４２】
図２２は、水平ビームアセンブリ１０８の一部の拡大図であり、ワークピース外表面４１４と接触している水平ビーム１１０の中央支持体１１４が示されている。中央支持体１１４は、一対の垂直ビームアセンブリ１５０間に中央配置されていてよく、以下でより詳細に記載されるように、ワークピース側部４０６が外向きに偏向している間の取り付け機構２０２の動きの中心である、回転の中心６０４の役割を果たしている。上記のとおり、中央支持体１１４は、一対の垂直ビームアセンブリ１５０間の中点に位置していてよい、フレイアセンブリの垂直方向中心線１０６に位置し得る。中央支持体１１４は、水平ビーム１１０から外向きに延び、且つワークピース頂部４１６においてワークピース外表面４１４と局所的に接するように構成された、少なくとも１つの支持パッド１２０を有していてよい。示されている実施例では、中央支持体１１４は、ワークピース取り付けアセンブリ２００がそれぞれ両側のワークピース側部４０６に取り付けられているときに、それぞれ、ワークピース頂部４１６においてワークピース外表面４１４と局所的に接するように構成されていてよい、一対の支持パッド１２０を含んでいる。一実施例では、支持パッド１２０の各１つは、支持パッド１２０が動かされてワークピース頂部４１６に接触する際に、ピボットパッドが自己配向してワークピース外表面４１４に対して接するのを可能にするために、パッドの旋回軸１２４を中心にして旋回可能であってよい。支持パッド１２０は、両側のワークピース側部４０６が外向きに偏向している間、ワークピース内表面４０８を、ワークピース頂部４１６において設備外表面５０２と接触したまま維持し得る。図示されていない実施形態では、支持パッド１２０は、支持パッド１２０がワークピース頂部４１６に解放可能に取り付けられて、図２５に示され以下でより詳細に記載されるように、例えば製造設備５００がワークピース４００から分離する及び／または並進移動する間などに、両側のワークピース側部４０６の真空プレート２０８がワークピース４００の質量を支持するのを補助するのを可能にするため、１つ以上の真空カップを含んでいてよい。
【００４３】
ある実施例では、中央支持体１１４は、水平ビーム１１０に装着された中央支持ブロック１１６を含んでいてよい。オプションで、水平駆動シャフト１３８は、中央支持ブロック１１６を貫通して延びていてよい。中央支持ブロック１１６は、中央支持ブロック１１６から垂直に下方に延びる、一対の中央支持シャフト１１８を含んでいてよい。一対の支持パッド１２０は、隣り合わせに配列され、それぞれ、一対の中央支持シャフト１１８の自由端に装着されていてよい。中央支持シャフト１１８は、ワークピース４００のワークピース外表面４１４と接触するように配置することを可能にするために、支持パッド１２０の垂直ポジションの調整を可能にするため、垂直方向に調整可能であってよい。この場合、ワークピース頂部４１６から水平ビーム１１０までの距離は、ワークピース４００の長手方向軸４０２に沿って変化する。例えば、図２６−図２７に示す外板パネル４５０は、外板パネル４５０の長手方向軸４０２（例えば軸方向中心線）に沿って直径にテーパがついている、半円筒形の形状を有している。外板パネル４５０の直径にテーパがついている結果、フレイシステム１００の一端（図２０）におけるフレイアセンブリ１０２のワークピース頂部４１６とフレイアセンブリ１０２の水平ビーム１１０との間の距離は、フレイシステム１００の反対端（図２９）におけるフレイアセンブリ１０２のワークピース頂部４１６とフレイアセンブリ１０２の水平ビーム１１０との距離に対して、変化している。中央支持シャフト１１８を調整することによって、支持パッド１２０の垂直ポジションは、各フレイアセンブリ１０２の支持パッド１２０がワークピース頂部４１６と接触するようにして、調整され得る。
【００４４】
引き続き図２２を参照すると、各支持パッド１２０は、ワークピース頂部４１６の付近で（例えばワークピースの垂直方向中心線４０４において）ワークピース外表面４１４と接するように構成された、パッド面１２２を有していてよい。上記のとおり、支持パッド１２０の各１つは、中央支持シャフト１１８の端部に（パッドの旋回軸１２４を介して）旋回可能に連結されていてよい。その結果、製造設備５００が垂直に移動してフレイシステム１００と係合する（例えば図１９）際、支持パッド１２０のワークピース外表面４１４との当初の係合中に、パッド面１２２が、ワークピース頂部４１６においてワークピースの外表面４１４と局所的に接するまで、自己配向することが可能になってよい。上記のとおり、中央支持体１１４の支持パッド１２０の各１つは、ワークピース側部４０６が外向きに偏向する間、ワークピース頂部４１６において、ワークピース内表面４０８を設備外表面５０２と接触させて維持する。そうでなければ、ワークピース側部４０６が外向きに偏向する間、ワークピース４００から垂直に離昇する傾向を有する可能性がある。
【００４５】
図２３−図２４を参照すると、フレイアセンブリ１０２の正面図が示されており、垂直ビームアセンブリ１５０とワークピース取り付けアセンブリ２００との協調した動きの結果、取り付け機構２０２によって外向きに偏向した後の、ワークピース側部４０６が示されている。上記のとおり、フレイシステム１００の各フレイアセンブリ１０２の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、取り付け機構２０２がワークピース側部４０６を製造設備５００から引き離す態様で、各ワークピース取り付けアセンブリ２００を垂直駆動軸１６８に沿って（例えば水平ビームに向けて上方に）動かす間に、各フレイアセンブリ１０２の垂直ビーム１５２を水平駆動軸１３４に沿って互いから離して同時に動かすために、協調した態様で動作可能である。取り付けアセンブリの動きによって、水平ビーム１１０の中央支持体１１４がワークピース頂部４１６を製造設備５００と接触したまま維持する一方、ワークピース側部４０６が互いに離して広げられる。中央支持体１１４は、ワークピース側部４０６が偏向する際の回転の中心の役割を果たす。
【００４６】
ある実施例では、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、ワークピース側部４０６を、弓形の動作経路といった特定の動作経路に沿って外向きに偏向させるため、協調した態様で操作されてよい。ワークピース側部４０６が外向きに偏向する際に沿う動作経路は、各ワークピース取り付けアセンブリ２００の特定の点または特徴に関連して規定されてよい。例えば、各フレイアセンブリ１０２の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、ワークピース取り付けアセンブリ２００の各１つの、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２を、回転の中心６０４の役割を果たす中央支持体１１４に対して概して中央配置されている一定半径の偏向円弧６００に沿って、同時に外向きに動かす態様で操作されてよい。回転の中心６０４は、ワークピース内表面４０８と、ワークピース４００（例えば外板パネル４５０）の長手方向軸４０２（例えば軸方向中心線）と一致する垂直面（図示せず）との交差部付近に位置していてよい。製造設備５００の両側にある一対の垂直ビームアセンブリの取り付け機構２０２は、初期ポジション６０８（図２０−図２１の、非偏向状態６１２にあるワークピース４００）から、図２３−図２４に示すようにワークピース４００が偏向状態６１４にある最終ポジション６１０まで、同じ円弧長６１６（図２３−図２４）に沿って動かされ得る。取り付け機構２０２の各１つを中央支持体１１４に対して中央配置された偏向円弧６００に沿って動かすことによって、ワークピース４００内の曲げ応力は、ワークピース側部４０６を非弓形の動作経路に沿って動かした結果として生じ得る曲げ応力と比べて、最小化され得る。
【００４７】
水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０に通信可能に連結されたプロセッサ７００によって実行される、数値制御（ＮＣ）プログラムにしたがって操作され得る。水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、ワークピース側部４０６（複数）を等しい量で、及び等しい偏向速度で設備外表面５０２から離して同時に外向きに偏向させるように、プロセッサ７００によって制御され得る。ワークピース側部４０６は、少なくとも、製造設備５００の両側でワークピース内表面４０８と設備外表面５０２との間に間隙（図２３−図２４に誇張して示す）が存在するようになり、ワークピース４００を製造設備５００から取り外すことが可能になるまで、同時に外向きに偏向させられ得る。ワークピース４００を取り外した後、製造設備５００をフレイシステム１００から遠ざけて（例えば下げて）もよく、及び／または、図２５に示すように、フレイシステム１００を製造設備５００から遠ざけて（例えば上げて）もよい。上記のとおり、製造設備５００がフレイシステム１００から取り外された後、水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２は、垂直ビームアセンブリ１５０及びワークピース取り付けアセンブリ２００の方向を逆転させて、取り付け機構２０２を最終ポジション６１０（図２３−図２５の、偏向状態６１４にあるワークピース４００）から初期ポジション６０８（図２１−図２１の非偏向状態６１２にあるワークピース４００）へと動かす態様で、操作されてよい。フレイシステム１００は、ワークピース４００を、支持設備（図示せず）上にロードしてよく、その後、取り付け機構２０２は、ワークピース側部４０６から解放されてよい。それによって、フレイシステム１００を運び去ることが可能になる。
【００４８】
図２６を参照すると、外板パネル４５０として構成されたワークピース４００を支持しているフレイシステム１００の斜視図が示されている。フレイシステム１００は、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を制御するように構成された、上記のプロセッサ７００を含み得る。フレイシステム１００は、プロセッサ７００と通信可能に連結され、且つワークピースの構成のデータベース７０４及び対応するプログラムファイルを保存するように構成された、メモリ７０２をさらに含み得る。ワークピースの各構成に関しては、対応するプログラムファイルが、フレイシステム１００内の取り付け機構２０２の動作プロファイルを規定する。各プログラムファイルは、フレイシステム１００の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０に、ワークピース４００の製造設備５００からの取り外しに関わる全てのフレイアセンブリ１０２の取り付け機構２０２のポジションと動きを制御するように命令するための、プロセッサ７００によって実行可能な数値制御プログラムとして構成されていてよい。各動作プロファイルは、取り付け機構２０２の取り付け前ポジション６０６（例えば図１９）、ワークピース４００が非偏向状態６１２にあり、且つ製造設備５００上で支持されている取り付け機構２０２の初期ポジション６０８（例えば図２０−図２２）、及び、ワークピース４０６が外向きに偏向した後、ワークピース４００が偏向状態６１４にある取り付け機構２０２の最終ポジション６１０（例えば図２３−図２４）といった、取り外し処理の種々の段階の最中の、取り付け機構２０２のポジションを規定する。
【００４９】
加えて、各動作プロファイルは、取り付け機構２０２が初期ポジション６０８から最終ポジション６１０へと動いている間の、取り付け機構２０２の方向経路を規定する。上記のとおり、動作経路は、中央支持体１１４に対してほぼ中央配置された、偏向円弧６００として規定され得る。取り付け機構２０２のポジションは、各取り付け機構２０２の、フレイアセンブリの垂直中央線１０６からの水平距離、及び各取り付け機構２０２の、水平ビーム１１０からの垂直距離によって、規定されてよい。プログラムファイルは、プロセッサ７００が、垂直ビームアセンブリ１５０を水平ビーム１１０に対して動かし、且つワークピース取り付けアセンブリ２００を垂直ビームアセンブリ１５０に対して動かして、取り付け機構２０２の所定のポジション及び動作を実現するために、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を制御する態様を規定する。加えて、各プログラムファイルは、動作経路（例えば偏向円弧６００）に沿った、各取り付け機構２０２の所望の動作速度を実現するため、水平ビームアセンブリ１０８に沿った垂直ビームアセンブリ１５０の動作速度と、垂直ビームアセンブリ１５０に沿った各ワークピース取り付けアセンブリ２００の動作速度とを規定し得る。プロセッサ７００は、複数のフレイアセンブリ１０２を同期した態様で制御し得る。例えば、プロセッサ７００は、各フレイアセンブリ１０２におけるワークピース側部４０６の外向きの偏向を、初期ポジション６０８でほぼ同時に（例えば、互いに何秒かの範囲内で）開始し、取り付け機構２０２をほぼ同じ速度で（例えば、互いに約１０％以内の差で）動かし、取り付け機構２０２を最終ポジション６１０でほぼ同時に（例えば、互いに何秒かの範囲内で）停止させるという取り付け機構２０２の動きを開始するように、フレイシステム１００の全てのフレイアセンブリ１０２の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０に命令し得る。
【００５０】
図２６−図２９を参照すると、テーパ付きの外板パネル４５０といった、一定でない断面形状を有するワークピース４００については、各フレイアセンブリ１０２に関してプログラムファイルによって規定された偏向円弧６００の半径は、長手方向軸４０２に沿ったフレイアセンブリ１０２の軸方向位置における、ワークピース４００の局所的な曲率半径６０２に比例していてよい。図２６−図２７に示す外板パネル４５０の実施例では、取り付け機構２０２の偏向円弧６００の半径は、比較的大きな曲率半径６０２を有する外板パネル４５０の端部において比較的大きくてよく（例えば図２８）、比較的小さな曲率半径６０２を有する外板パネル４５０の端部において比較的小さくてよい（例えば図２９）。加えて、プログラムファイルは、各フレイアセンブリ１０２の支持パッド１２０がワークピース頂部４１６と接触するのを確保するため、フレイアセンブリ１０２のうちの１つ以上の、中央支持体１１４の支持パッド１２０を合わせる対象である、垂直ポジションを規定してよい。上記のとおり、また図２２に示すとおり、支持パッド１２０のうちの１つ以上は、中央支持体１１４内に含まれていてよい小型アクチュエータ（図示せず）などを介して調整可能に延長可能であり得る、中央支持シャフト１１８上で支持されていてよい。加えて、プログラムファイルは、真空プレート２０８を真空に引いて、ワークピース側部４０６でワークピース外表面４１４に取り付けるために、プロセッサ７００が真空源（例えば真空ポンプ、図示せず）に対して命令する時点を規定し得る。
【００５１】
上記のように、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、それぞれ、周期的または連続的に、水平駆動モータ１３６と垂直駆動モータ１７０の対応する角運動を測定するように構成された、回転エンコーダ１４４を有していてよい。回転エンコーダ１４４は、それぞれ、周期的または連続的に、角運動を表すエンコーダ信号を生成し得る。プロセッサ７００は、周期的または連続的に、各ロータリーエンコーダ１４４からエンコーダ信号を受信するように構成されていてよい。プロセッサ７００は、水平駆動モータ１３６と垂直駆動モータ１７０とを協調及び同期させるため、各ロータリーエンコーダ１４４によって生成されたエンコーダ信号を比較し得る。例えば、プロセッサ７００は、エンコーダ信号と、ネジ軸１４０のネジピッチ、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０のギアボックスのギア減速、並びに他の特性といった水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２の特性とに基づいて、フレイシステム１００のほぼ全ての取り付け機構２０２の動きをモニタし得る。プロセッサ７００は、エンコーダ信号に基づいて、水平駆動モータ１３６及び／または垂直駆動モータ１７０を、フレイシステム１００のほぼ全ての取り付け機構２０２のポジションを、互いに約１０％以内の差、より好ましくは互いに約１％以内の差に維持するようにして、調節し得る。このように、製造設備５００の両側のワークピース側部４０６は、同期した態様及び／または協調した態様で、外向きに偏向してよい。
【００５２】
加えて、プロセッサ７００は、エンコーダ信号に基づいて、フレイアセンブリ１０２のうちの各１つにおけるワークピース側部４０６の外向きの偏向の、時間履歴を生成し得る。時間履歴は、メモリ７０２内に保存されてよく、ワークピース４００が非偏向状態６１２にある、取り付け機構２０２の初期ポジション６０８（図２０−図２３）から始まって、ワークピース４００が偏向状態６１４にあり、且つ、ワークピース４００と製造設備５００とが干渉することなしに、ワークピース４００を製造設備５００から取り外すことを可能にする量で、ワークピース４００が製造設備５００から外向きに偏向している、各取り付け機構２０２の最終ポジション（図２３−図２４）までの、ワークピース側部４０６の動きを規定してよい。時間履歴は、両側のワークピース側部４０６が外向きに偏向している最中の、初期ポジション６０８と最終ポジション６１０との間の、各取り付け機構２０２の動作経路及び動作速度を規定し得る。時間履歴によって、ワークピース４００のワークピース側部４０６の外向きの偏向が、所定の技術限界内で実施されたかどうかの判定が、容易になってよい。例えば、時間履歴は、外向きの偏向中の、ワークピース側部４０６の各１つの偏向の大きさ、偏向速度、及び／または動作経路が、所定の技術限界内で実施されたかどうかに関する決定を容易にし得る。偏向の大きさ、即ち偏向の距離もしくは量は、取り付け機構２０２の、初期ポジション６０８（例えば図２０−図２１）から最終ポジション６１０（例えば図２３−図２４）までの移動距離に基づいていてよい。偏向速度は、初期ポジション６０８と最終ポジション６１０との間の経過時間の長さに基づいていてよい。動作経路は、中央支持体１１４を回転の中心６０４とした、偏向円弧６００の半径によって規定され得る。ワークピース４００の偏向が、技術限界の範囲内で実施されたのを確認することによって、ワークピース４００の時間がかかる検査（例えば超音波検査）は、回避されてよい。
【００５３】
図３０は、フレイシステム１００を用いて製造設備５００からワークピース４００を取り外す方法８００の諸工程を含む、フローチャートである。方法は、初めに、支持システム３００を用いてワークピース４００の上方でフレイシステム１００を支持することを含み得る。例えば、図７−図８に示すとおり、方法は、フレイシステム１００に連結されたフロアスタンド３０２を用いて、フレイシステム１００をフロア表面３０４上で支持することを含み得る。代わりに、方法は、図９に示すとおり、フレイシステム１００をホイストケーブル３１６に連結している長手方向ビーム３１４を使用して、フレイシステム１００をホイストケーブル３１６から懸架することを含んでいてもよい。加えて、方法は、ワークピース側部４０６と製造設備５００との間に間隙が設けられる距離で垂直ビーム１５２のアセンブリが離間配置されている取り付け前ポジション６０６（図１９）に、取り付け機構２０２の各１つを配置するようにして、フレイアセンブリ１０２の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を操作することを含み得る。加えて、取り付け機構２０２は、中央支持体１１４がワークピース頂部４１６と接触しているときに取り付け機構２０２がワークピース側部４０６に連結される位置に相当する垂直位置に、垂直方向の配置がなされていてよい。加えて、方法は、取り付け機構２０２のワークピース側部４０６への当初の係合を容易にするようにして、フレイシステム１００を製造設備５００に対して配置することを含み得る。例えば、図１９に示すように、製造設備５００は、垂直ビームアセンブリ１５０間に配置されるまで、垂直に上げられてよい。一実施形態では、製造設備５００は、製造設備５００の中に含まれていてよい１つ以上のリフト機構（図示せず）を用いて、上げられてよい。代わりに、またはさらに、フレイシステム１００は、複数の垂直ビームアセンブリ１５０が、製造設備５００の両側に対して離間して配置されるようにして、製造設備の周囲のポジションに下げられてもよい。
【００５４】
方法８００のステップ８０２は、フレイシステム１００のフレイアセンブリ１０２の水平ビームアセンブリ１０８の中央支持体１１４を、図２０に示すとおり、製造設備５００上で支持されているワークピース４００のワークピース頂部４１６と接触するようにして配置することを含む。この点に関して、中央支持体１１４は、フレイシステム１００を製造設備５００に対して配置する処理の一部として、ワークピース頂部４１６と接触するように動かされてよい。図２２を参照すると、ワークピース頂部４１６と接触するようにして中央支持体１１４を配置するステップ８０２は、中央支持体１１４の支持パッド１２０を、ワークピース頂部４１６においてワークピース外表面４１４に局所的に接するまで配向することを含み得る。上記のように、中央支持体１１４は、一対の垂直ビームアセンブリ１５０間で中央配置されていてよく、支持パッド１２０は、ワークピース頂部４１６において支持パッド１２０がワークピース外表面４１４に局所的に接するように、（図２２のようにパッド旋回軸１２４を介して）構成されているか、または配向可能であってよい。長手方向軸４０２に沿って変化する断面を有するワークピース４００（例えば、図２６の外板パネル４５０）を取り外すように構成されているフレイシステム１００の例では、中央支持体１１４をワークピース頂部４１６と接触するように配置するステップ８０２は、中央支持シャフト１１８（図２２）を用いて、１つ以上の支持パッド１２０の垂直ポジションを調整することを含み得る。上記のとおり、こうした中央支持シャフト１１８は、中央支持ブロック１１６から垂直に延長可能であってよく、フレイシステム１００の全ての支持パッド１２０がワークピース頂部４１６においてワークピース外表面４１４と接触しておかれ得るようにして、支持パッド１２０の垂直位置の垂直方向の調整を可能にしていてよい。各支持パッド１２０の垂直ポジションが調整可能であることによって、ワークピース頂部４１６から水平ビーム１１０までの距離がワークピース４００の長手方向軸４０２に沿って変化するワークピース４００（例えば図２８−図２９）に適合し得る。
【００５５】
方法８００のステップ８０４は、図２０−図２１に示すとおり、フレイアセンブリ１０２の一対の取り付け機構２０２を、ワークピース４００の両側のワークピース側部４０６にそれぞれ取り外し可能に取り付けることを含む。上記のように、各ワークピース取り付けアセンブリ２００は、垂直ビームアセンブリ１５０の垂直ビームトラックシステム１６６に、可動式に連結される。加えて、各ワークピース取り付けアセンブリ２００は、垂直ビームアセンブリ１５０の垂直駆動モータ１７０に動作可能に係合している。上記のとおり、各垂直ビームアセンブリ１５０は、水平ビームアセンブリ１０８の水平ビームトラックシステム１２８に可動式に連結されている垂直ビーム最上部１５４を伴う垂直ビーム１５２を有する。加えて、垂直ビームアセンブリ１５０を水平駆動軸１３４に沿って動かすため、各垂直ビームアセンブリ１５０は、水平ビームアセンブリ１０８の水平駆動モータ１３６に動作可能に係合している。
【００５６】
ある実施例では、一対の取り付け機構２０２をそれぞれ両側のワークピース側部４０６に取り外し可能に取り付けるステップ８０４は、少なくとも１つの真空プレート２０８（例えば図１４−図１８）を、真空圧を用いて両側のワークピース側部４０６のそれぞれに取り付けることを含み得る。上記のとおり、各真空プレート２０８は、真空プレート２０８をワークピース側部４０６でワークピース外表面４１４に真空取り付けするために真空源（図示せず）に流体連結された、真空カップのアレイ（図示せず）を有し得る。少なくとも１つの真空プレート２０８をワークピース側部４０６に取り付けるステップは、図２１に示すとおり、一対の真空プレート２０８をワークピース側部４０６の各１つに取り付けることを含み得る。取り付け機構２０２のワークピース側部４０６への取り付けは、図１４−図１８に関して上記されたとおり、垂直ビームアセンブリ１５０に対する取り付け機構２０２の旋回を可能にすることによって、容易にされてよい。例えば、方法は、真空プレート２０８の動作を、図１８に示すロール軸２１４を中心とした旋回の動きに限定し得る。上記のとおり、各ワークピース取り付けアセンブリ２００は、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２によって垂直駆動機構１６２に連結された、ピボットブラケット２０４を含み得る。真空プレート２０８は、ピボットブラケット２０４の一対のピボットアーム２０６の各１つの、自由端に装着されていてよい。
【００５７】
ピボットブラケット２０４を有するワークピース取り付けアセンブリ２００に関しては、図１７−図１８に示すとおり、方法は、ピボットブラケット２０４の動きを、取り付け機構２０２のロール軸２１４及びヨー軸２１６を中心とした旋回運動に限定することを含み得る。取り付け機構２０２（真空プレート２０８）及び／またはピボットブラケット２０４のロール軸２１４及びヨー軸２１６を中心にした旋回を可能にすることによって、取り付け機構２０２のワークピース側部４０６への係合中に、取り付け機構２０２がワークピース外表面４１４に接する配向へと旋回することが可能になり得る。取り付け機構２０２が真空プレート２０８として構成されている実施形態では、真空プレート２０８及び／またはピボットブラケット２０４がロール軸２１４及びヨー軸２１６を中心にした旋回を可能にする機能によって、真空プレート２０８が、ワークピース外表面４１４に対して真空機密を形成することが可能になり得る。取り付け機構２０２及び／またはピボットブラケット２０４がピッチ軸を中心にして旋回するのを阻止することによって、取り付け機構２０２のワークピース側部４０６への係合中に、取り付け機構２０２（例えば真空プレート２０８）が曲がった方向に配向されることが回避され得る。曲がった方向に配向されると、真空プレート２０８に真空圧を印加している間の、ワークピース側部４０６のワークピース外表面４１４に対する真空プレート２０８の封止が妨げられるであろう。
【００５８】
中央支持体１１４がワークピース頂部４１６と接触しており、且つ各フレイアセンブリ１０２の取り付け機構２０２がワークピース側部４０６に連結されているので、方法８００のステップ８０６は、水平ビームアセンブリ１０８の中央支持体１１４がワークピース頂部４１６を製造設備５００と接触させて維持したまま、各ワークピース取り付けアセンブリ２００を、対応する垂直駆動軸１６８に沿って、一対の取り付け機構２０２がワークピース側部４０６の製造設備５００から離れる外向きの屈曲を生じさせる態様で、同時に動かす一方で、水平駆動軸１３４に沿って互いに離れるようにして垂直ビームアセンブリ１５０を動かすための、協調した態様で、フレイアセンブリ１０２の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を操作することを含む。各図面に示されている例示的なフレイシステム１００では、少なくとも１つの水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を協調した態様で操作するステップ８０６は、それぞれ、水平駆動モータ１３６を用いて水平ビームアセンブリ１０８のネジ軸１４０（例えば図１３）を回転させることと、ネジ軸１４０に係合し、一対の垂直ビームアセンブリ１５０にそれぞれ連結された一対のナット１４２を用いて、水平ビームアセンブリ１０８のネジ軸１４０の回転を、水平駆動軸１３４に沿った、各フレイアセンブリ１０２の一対の垂直ビームアセンブリ１５０（例えば図１３）の直線の動きに変換することと、一対の垂直駆動モータ１７０（例えば図１４−図１５）を用いて一対の垂直ビームアセンブリ１５０のそれぞれのネジ軸１４０（例えば図１５）を回転させることと、垂直ビームアセンブリ１５０のネジ軸１４０に係合し、ワークピース取り付けアセンブリ２００のうちの１つにそれぞれ連結されたナット１４２（例えば図１８）を用いて、各垂直ビームアセンブリ１５０のネジ軸１４０の回転を、対応する垂直駆動軸１６８に沿った、ワークピース取り付けアセンブリ２００（例えば図１４−図１８）のうちの１つの直線の動きに変換することと、を含み得る。上記のとおり、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、回転可能にネジ軸１４０と連結されたギアボックスをそれぞれ有する、サーボモータとして構成されていてよい。水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、上記のプログラムファイルを実行するプロセッサ７００の命令を受けて、操作されてよい。
【００５９】
水平駆動モータ１３６と垂直駆動モータ１７０を協調した態様で動作させるステップ８０６は、水平駆動モータ１３６と垂直駆動モータ１７０を協調した態様で動作させて、ワークピース側部４０６が外向きに偏向している間の、各ワークピース取り付けアセンブリ２００の取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２の、偏向円弧６００に沿った動きを生じさせることを含み得る。上記のとおり、フレイアセンブリ１０２の両側の偏向円弧６００は、中央支持体１１４に位置している回転の中心６０４に対して、概して中央配置されていてよい。具体的には、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２のロール軸２１４を偏向円弧６００に沿って動かす態様で操作されてよい。上記のように、回転の中心６０４は、ワークピース内表面４０８と、ワークピース４００の長手方向軸４０２（例えば軸方向中心線）と一致する垂直面（図示せず）との交差部に位置していてよい。各取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２が沿って動く偏向円弧６００は、回転の中心６０４に対して中央配置された、一定半径の円弧であってよい。取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２のロール軸２１４の動作経路によって、ワークピース取り付けアセンブリ２００の動作経路を規定する代わりに、ワークピース取り付けアセンブリ２００の動作経路が、ワークピース取り付けアセンブリ２００の様々な他の寸法形状の特徴のうちの任意の１つによって規定されてよく、取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２のロール軸２１４に限定されないことは、留意すべきである。
【００６０】
上記のとおり、及び各図面に示されているとおり、フレイシステム１００は、図７、図１０、図２６、及び図２７に示す、互いに対して離間して平行に配列された、複数のフレイアセンブリ１０２を含み得る。水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を協調した態様で動作させるステップ８０６は、ワークピース側部４０６が非偏向状態６１２（例えば図２０−図２１）にあるときに、各フレイアセンブリ１０２におけるワークピース側部４０６の外向きの偏向がほぼ同時に（例えば、互いに数秒以内の差で）開始するように、プロセッサ７００を用いて、全てのフレイアセンブリ１０２の水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２を同期させて制御することを含み得る。加えて、フレイアセンブリ１０２の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０は、同期した態様で動作して、ワークピース側部４０６に、ほぼ同じ（例えば互いの１０％以内の差の）偏向速度で偏向を生じさせ、ほぼ同時に（例えば、互いに何秒以内の差で）外向きの偏向を停止するための、コントローラであってよい。フレイシステム１００のフレイアセンブリ１０２の水平駆動モータ１３６と垂直駆動モータ１７０の動作を同期させることによって、ワークピース側部４０６は、ワークピース４００内に過度の内部応力が生成されるのを回避する態様で、外向きに偏向し得る。ワークピース４００内の過度の応力は、フレイシステム１００内の１つ以上のフレイアセンブリ１０２におけるワークピース側部４０６が他のフレイアセンブリ１０２におけるワークピース側部４０６の外向きの偏向と異なる時点で開始及び／または停止された場合に、生じ得るものである。
【００６１】
図２６を参照すると、方法８００は、プロセッサ７００と通信可能に連結されたメモリ７０２内に、１つ以上のワークピース４００の構成のデータベースと、データベース７０４内の各ワークピース４００の構成に関して、フレイシステム１００内の全ての取り付け機構２０２の動作プロファイルを規定する対応のプログラムとを、保存することを含み得る。方法は、フレイシステム１００の水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０の制御において、ワークピース４００を製造設備５００から取り外す処理で用いるためにプロセッサ７００が使用する動作プロファイルのうちの１つを、メモリ７０２から取り出すことを含み得る。この点について、各プログラムファイルは、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を制御して、取り付け機構２０２のワークピース４００への取り付けに必要な取り付け機構２０２のポジションを実現するために、プロセッサ７００によって実行されてよい。ある実施例では、プロセッサ７００によって実行されるプログラムファイルは、中央支持体１１４のうちの１つ以上の、垂直ポジションを調整し得る。この垂直ポジションは、上記のとおり、オプションで中央支持ブロック１１６（例えば図２２）から延長可能であり得る、中央支持シャフト１１８を介して調整されてよい。その結果、フレイアセンブリ１０２のうちの各１つの、中央支持体１１４のワークピース４１６への接触が確保される。この接触は、長手方向軸４０２に沿って変化し得る断面の形状及びサイズを有するワークピース４００（例えば図２６）にとっては必要であり得る。加えて、プロセッサ７００が水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を制御するのに用いるプログラムファイルは、図２３に示すとおり、取り付け機構２０２の初期ポジション６０８から最終ポジション６１０までの、取り付け機構２０２の動作経路（例えば偏向円弧６００）を規定し得る。
【００６２】
ある実施例では、方法は、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０のそれぞれに連結された回転エンコーダ１４４を用いて、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０の角運動を測定することと、各回転エンコーダ１４４において、角運動を表すエンコーダ信号を生成することを含み得る。上記のとおり、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０の各１つ用の回転エンコーダ１４４は、連続的にまたは周期的に、プロセッサ７００が受信するエンコーダ信号を生成するように構成されていてよい。方法は、ワークピース側部４０６の動きを規定する代わりとして、各回転エンコーダ１４４からのエンコーダ信号を受信するプロセッサ７００を用いて、取り付け機構２０２それぞれの動きを決定することをさらに含み得る。例えば、上記のとおり、取り付け機構２０２の動きは、各ワークピース４００取り付けアセンブリの取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２のロール軸２１４（例えば、図１７−図１８）の動きによって説明され得るが、取り付け機構２０２の動きを規定するのに、ワークピース取り付けアセンブリ２００の様々な他の形状寸法の特徴のうちの任意の１つが用いられてよい。方法は、取り付け機構２０２の動きに基づいて、ワークピース４００が非偏向状態６１２にある、各取り付け機構２０２の初期ポジション６０８（例えば図２０ー図２１）から、ワークピース４００が偏向状態６１４にある各取り付け機構２０２の最終ポジション６１０（例えば図２３ー図２４）までの、ワークピース側部４０６のそれぞれの、外向きの偏向の時間履歴を生成することを、さらに含んでいてよい。
【００６３】
上記のとおり、ワークピース側部４０６は、好ましくは、ワークピース４００と製造設備５００との間に干渉が生じることなしに、ワークピース４００の製造設備５００からの取り外しを可能にする量で、外向きに偏向される。方法は、例えば、フロアスタンドを用いてフレイシステム１００とワークピース４００とを支持している間（例えば図９）、またはホイストケーブル３１６からフレイシステム１００を懸架している間（例えば図１０）に、製造設備５００を下方に移動することによって、図２５に示すように、ワークピース４００を製造設備５００から取り外すことを、さらに含み得る。方法は、ワークピース４００を製造設備５００から取り外した後、取り付け機構２０２の各１つを最終ポジション６１０（図２４）から元の初期ポジション６０８（図２１）に動かすことと、ワークピース４００が表面（図示せず）または支持設備（図示せず）上で支持されているときに、取り付け機構２０２をワークピース側部４０６から解放することと、によって、ワークピース４００を偏向状態６１４から元の非偏向状態６１２へと動かすことを、さらに含み得る。
【００６４】
本開示は、以下の、例示的で非網羅的な、列挙された実施例をさらに含む。これらは、特許請求されていてもされていなくてもよい。
【００６５】
１．ワークピース４００を製造設備５００から分離するためのフレイシステム１００であって、
少なくとも１つのフレイアセンブリ１０２を備え、少なくとも１つのフレイアセンブリ１０２が、
水平ビーム１１０、並びに
水平ビーム１１０に装着され、且つ水平駆動モータ１３６及び、水平駆動軸１３４を規定する水平ビームトラックシステム１２８を有する水平駆動機構１２６、
を含む水平ビームアセンブリ１０８と、
互いに離間して水平ビームアセンブリ１０８に装着された一対の垂直ビームアセンブリ１５０であって、各垂直ビームアセンブリ１５０が、
水平ビームトラックシステム１２８に連結された垂直ビーム最上部１５４を有し、且つ水平駆動軸１３４に沿って垂直ビームアセンブリ１５０を駆動するための水平駆動モータ１３６に動作可能に連結された、垂直ビーム１５２、
垂直ビーム１５２に装着され、且つ垂直駆動モータ１７０及び垂直駆動軸１６８を規定する垂直ビームトラックシステム１６６を有する垂直駆動機構１６２、及び、
垂直ビームトラックシステム１６６に連結され、且つ垂直駆動軸１６８に沿ってワークピース取り付けアセンブリ２００を駆動するための垂直駆動モータ１７０に動作可能に連結された、ワークピース取り付けアセンブリ２００、を備え、
ワークピース取り付けアセンブリ２００が、製造設備５００上で支持されているワークピース４００の両側のワークピース側部４０６のうちの１つに取り外し可能に取り付けられるように構成された取り付け機構２０２を備える、
一対の垂直ビームアセンブリ１５０と、
水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０であって、垂直ビーム１５２を垂直駆動軸に沿って互いから離れるように動かす一方で、同時に各ワークピース取り付けアセンブリ２００を対応する駆動軸１６８に沿って動かし、それによって取り付け機構２００がワークピース側部４０６を製造設備５００から引き離すようにするために協調した態様で動作するように構成された水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０と、
を備える、フレイシステム１００。
【００６６】
２．水平ビームアセンブリ１０８の水平駆動機構１２６、及び垂直ビームアセンブリ１５０のそれぞれの、垂直駆動機構１６２が、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０によってそれぞれ回転可能に駆動されるネジ軸１４０を含み、
各垂直ビーム１５２の垂直ビーム最上部１５４が、ネジ軸１４０の回転を、水平駆動軸１３４に沿った垂直ビーム１５２の直線運動に変換するために水平駆動機構１２６のネジ軸１４０に係合しているナット１４２に連結された駆動フィッティング１６０を有し、
各垂直ビームアセンブリ１５０のワークピース取り付けアセンブリ２００が、ネジ軸１４０の回転を、垂直駆動軸１６８に沿ったワークピース取り付けアセンブリ２００の直線運動に変換するために垂直駆動機構１６２のネジ軸１４０に係合しているナット１４２に連結された駆動フィッティング１６０を有する、
実施例１に記載のフレイシステム１００。
【００６７】
３．水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０が、各ワークピース取り付けアセンブリ２００の取り付け機構２０２を、ワークピース内表面４０８と、ワークピース４００の長手方向軸に一致する垂直面との交差部で概して中央配置されている、偏向円弧６００に沿って、外向きに動かすために、協調した態様で動作可能である、
実施例１または２に記載のフレイシステム１００。
【００６８】
４．ワークピース取り付けアセンブリ２００が、
取り付け機構２０２を垂直駆動機構１６２に連結している取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２を含み、
取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２が、取り付け機構２０２の動きを、取り付け機構２０２のロール軸２１４及びヨー軸２１６を中心とした旋回に限定する、
実施例１から３のいずれか一項に記載のフレイシステム１００。
【００６９】
５．取り付け機構２０２が、
ワークピース側部４０６においてワークピース取り付けアセンブリ２００をワークピース外表面４１４に真空取り付けするため、真空源に流体連結された真空カップのアレイを有する、少なくとも１つの真空プレート２０８
を備える、実施例１から４のいずれか一項に記載のフレイシステム１００。
【００７０】
６．一対の垂直ビームアセンブリ１５０の間に中央配置された中央支持体１１４であって、水平ビーム１１０から外向きに延び且つワークピース頂部４１６においてワークピース外表面４１４と局所的に接するように構成された少なくとも１つの支持パッド１２０を有する中央支持体１１４
をさらに含む、実施例１から５のいずれか一項に記載のフレイシステム１００。
【００７１】
７．水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０の各１つに連結され、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０それぞれの角運動を測定して、それを表すエンコーダシグナルを生成するように構成された回転エンコーダ１４４と、
各回転エンコーダ１４４からエンコーダ信号を受信し、取り付け機構２０２の動きを決定し、取り付け機構２０２の初期ポジション６０８から取り付け機構２０２の最終ポジション６１０までの、ワークピース側部４０６のそれぞれの、外向きの偏向の時間履歴を生成するように構成されたプロセッサ７００と、
をさらに含む、実施例１から６のいずれか一項に記載のフレイシステム１００。
【００７２】
８．少なくとも１つのフレイアセンブリ１０２が、互いに離間して並行に配列された複数のフレイアセンブリ１０２を備え、
フレイアセンブリ１０２の水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２が、各フレイアセンブリ１０２におけるワークピース側部４０６の外向きの偏向をほぼ同時に開始するために同期した態様で操作される、
実施例１から７のいずれか一項に記載のフレイシステム１００。
【００７３】
９．プロセッサ７００と、
プロセッサ７００と通信可能に連結され、且つ１つ以上のワークピースの構成のデータベース７０４及び、フレイシステム１００の取り付け機構２０２の動作プロファイルを規定する対応のプログラムファイルを保存するように構成されたメモリ７０２とをさらに含み、
プロセッサ７００が、取り付け機構２０２を動作プロファイルに従って動かすために水平駆動機構１２６及び垂直駆動機構１６２を制御するプログラムファイルのうちの１つを実行するように構成されている、
実施例１から８のいずれか一項に記載のフレイシステム１００。  
【００７４】
１０．ワークピース４００を製造設備５００から分離するためのフレイシステム１００であって、
複数のフレイアセンブリ１０２を備え、複数のフレイアセンブリ１０２のそれぞれが、
中央支持体１１４を有する水平ビーム１１０、並びに
水平ビーム１１０に装着され、且つそれぞれが水平駆動モータ１３６、及び水平駆動軸１３４を規定する水平ビームトラックシステム１２８を有する一対の水平駆動機構１２６、
を含む水平ビームアセンブリ１０８と、
互いに離間して水平ビームアセンブリ１０８に装着された一対の垂直ビームアセンブリ１５０であって、各垂直ビームアセンブリ１５０が、
水平ビームトラックシステム１２８に連結された垂直ビーム最上部１５４を有し、且つ水平駆動軸１３４に沿って、垂直ビームアセンブリ１５０を駆動するための水平駆動機構１２６のうちの１つの水平駆動モータ１３６に動作可能に連結された、垂直ビーム１５２、
垂直ビーム１５２に装着され、且つ垂直駆動モータ１７０及び垂直駆動軸１６８を規定する垂直ビームトラックシステム１６６を有する垂直駆動機構１６２、及び、
垂直ビームトラックシステム１６６に連結され、且つ垂直駆動軸１６８に沿ってワークピース取り付けアセンブリ２００を駆動するための垂直駆動モータ１７０に動作可能に連結された、ワークピース取り付けアセンブリ２００、を備え、
ワークピース取り付けアセンブリ２００が、製造設備５００上で支持されているワークピース４００の両側のワークピース側部４０６のうちの１つに取り外し可能に取り付けられるように構成された取り付け機構２０２を備える、
一対の垂直ビームアセンブリ１５０と、
水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０であって、垂直ビーム１５２を垂直駆動軸に沿って互いから離れるように動かす一方で、同時に各ワークピース取り付けアセンブリ２００を対応する駆動軸１６８に沿って動かす一方で、中央支持体１１４がワークピース頂部４１６を製造設備５００と接触させて維持し、それによって取り付け機構２００がワークピース側部４０６を製造設備５００から引き離すようにするために協調した態様で動作するように構成された水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０と、
を備える、フレイシステム１００。
【００７５】
１１．ワークピース４００を製造設備５００から分離する方法であって、
フレイシステム１００の少なくとも１つのフレイアセンブリ１０２の水平ビームアセンブリ１０８の中央支持体１１４を、製造設備５００上で支持されている内表面の寸法形状４１０を有するワークピース４００のワークピース頂部４１６と接触させて配置することと、
一対のワークピース取り付けアセンブリ２００の対応する対の取り付け機構２０２を、ワークピース４００の両側のワークピース側部４０６にそれぞれ取り外し可能に取り付けることであって、各ワークピース取り付けアセンブリ２００が、垂直ビームトラックシステム１６６と動作可能に連結されており、且つ垂直ビームアセンブリ１５０の垂直駆動機構１６２の垂直駆動モータ１７０と動作可能に係合しており、各垂直ビームアセンブリ１５０が、水平ビームトラックシステム１２８に連結されており、且つ水平ビームアセンブリ１０８の水平駆動機構１２６の水平駆動モータ１３６と動作可能に係合している、取り付け機構２０２を取り外し可能に取り付けることと、
垂直ビームアセンブリ１５０を、水平駆動軸１３４に沿って互いから離して動かす一方で、同時に各ワークピース取り付けアセンブリ２００を対応する垂直駆動軸１６８に沿って動かし、それによって、一対の取り付け機構２０２がワークピース側部４０６を外向きに偏向させて製造設備５００から引き離すように、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を協調した態様で動作させることと、
を含む方法。
【００７６】
１２．水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を協調した態様で動作させるステップが、
水平駆動モータ１３６を用いて水平ビームアセンブリ１０８のネジ軸１４０を回転させることと、ネジ軸１４０に係合し、一対の垂直ビームアセンブリ１５０にそれぞれ連結された一対のナット１４２を用いて、水平ビームアセンブリ１０８のネジ軸１４０の回転を、水平駆動軸１３４に沿った、一対の垂直ビームアセンブリ１５０の直線の動きに変換することと、
一対の垂直駆動モータ１７０を用いて一対の垂直ビームアセンブリ１５０のそれぞれのネジ軸１４０を回転させることと、垂直ビームアセンブリ１５０のネジ軸１４０に係合し、ワークピース取り付けアセンブリ２００のうちの１つにそれぞれ連結されたナット１４２を用いて、各垂直ビームアセンブリ１５０のネジ軸１４０の回転を、対応する垂直駆動軸１６８に沿った、ワークピース取り付けアセンブリ２００のうちの１つの直線の動きに変換することと、
を含む、実施例１１に記載の方法。
【００７７】
１３．水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を協調した態様で操作するステップが、
各ワークピース取り付けアセンブリ２００の取り付け機構２０２を、ワークピース内表面４０８と、ワークピース４００の長手方向軸に一致する垂直面との交差部で概して中央配置されている、偏向円弧６００に沿って、同時に外向きに動かすために、協調した態様で操作することを含む、
実施例１１または１２に記載の方法。
【００７８】
１４．各ワークピース取り付けアセンブリ２００が、
取り付け機構２０２を対応する垂直駆動機構１６２に連結している取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２を含み、
各ワークピース取り付けアセンブリ２００の取り付けアセンブリのピボットジョイント２１２を用いて、取り付け機構２０２の動きを、取り付け機構２０２のロール軸２１４及びヨー軸２１６を中心とした旋回に限定することをさらに含む、
実施例１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【００７９】
１５．一対の取り付け機構２０２をそれぞれワークピース４００の両側のワークピース側部４０６に取り外し可能に取り付けるステップが、少なくとも１つの真空プレート２０８を、真空圧を用いて両側のワークピース側部４０６のそれぞれに取り付けることを含む、実施例１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【００８０】
１６．中央支持体１１４をワークピース頂部４１６と接触させて配置するステップが、
ワークピース取り付けアセンブリ２００が両側のワークピース側部４０６にそれぞれ取り付けられているときに、ワークピース頂部４１６においてワークピース外表面４１４と局所的に接するように、支持パッド１２０を配向することを含む、実施例１１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【００８１】
１７．連結された回転エンコーダ１４４を用いて水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０の角運動を測定し、各回転エンコーダ１４４においてこれらを表すエンコーダ信号を生成することと、
各回転エンコーダ１４４からのエンコーダ信号を受信するプロセッサ７００を用いて、取り付け機構２０２のうちのそれぞれの動きを決定することと、
取り付け機構２０２の動きに基づいて、各取り付け機構２０２の初期ポジション６０８から各取り付け機構２０２の最終ポジション６１０までの、ワークピース側部４０６のそれぞれの外向きの偏向の時間履歴を生成することと、
をさらに含む、実施例１１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【００８２】
１８．フレイシステム１００が、互いに離間して平行に配列された複数のフレイアセンブリ１０２を含み、水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を協調した態様で動作させるステップが、
各フレイアセンブリ１０２のワークピース側部４０６の外向きの偏向がほぼ同時に開始されるように、プロセッサ７００を用いて、全てのフレイアセンブリ１０２の水平駆動機構１２６と垂直駆動機構１６２を同期した態様で制御すること
を含む、実施例１１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【００８３】
１９．プロセッサ７００と通信可能に連結されたメモリ７０２内に、１つ以上のワークピースの構成のデータベース７０４及び、データベース７０４内の各ワークピースの構成に関するフレイシステム１００内の取り付け機構２０２の全ての動作プロファイルを保存することと、
ワークピース４００を製造設備５００から取り外すために水平駆動モータ１３６及び垂直駆動モータ１７０を制御する際にプロセッサ７００によって使用されるためのメモリ７０２から、動作プロファイルのうちの１つ取り出すことと、
をさらに含む、実施例１１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【００８４】
２０．ワークピース４００が外板パネル４５０であり、製造設備５００がレイアップマンドレル５０４である、
実施例１１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【００８５】
前記の説明及び関連図面で提示された教示内容の利点を理解している、本開示に関連する技術分野の当業者には、本開示の多数の変形例及びその他の例が想起されよう。    本書に記載の構成は、例示のためのものであり、限定的であることも、網羅的であることも意図されていない。本書では特定の用語が用いられているが、それらは、一般的かつ説明的な意味にのみ使用されており、限定を目的とするものではない。
【図１】
2019206173.tif 000003
【図２】
2019206173.tif 000004
【図３】
2019206173.tif 000005
【図４】
2019206173.tif 000006
【図５】
2019206173.tif 000007
【図６】
2019206173.tif 000008
【図７】
2019206173.tif 000009
【図８】
2019206173.tif 000010
【図９】
2019206173.tif 000011
【図１０】
2019206173.tif 000012
【図１１】
2019206173.tif 000013
【図１２】
2019206173.tif 000014
【図１３】
2019206173.tif 000015
【図１４】
2019206173.tif 000016
【図１５】
2019206173.tif 000017
【図１６】
2019206173.tif 000018
【図１７】
2019206173.tif 000019
【図１８】
2019206173.tif 000020
【図１９】
2019206173.tif 000021
【図２０】
2019206173.tif 000022
【図２１】
2019206173.tif 000023
【図２２】
2019206173.tif 000024
【図２３】
2019206173.tif 000025
【図２４】
2019206173.tif 000026
【図２５】
2019206173.tif 000027
【図２６】
2019206173.tif 000028
【図２７】
2019206173.tif 000029
【図２８】
2019206173.tif 000030
【図２９】
2019206173.tif 000031
【図３０】
2019206173.tif 000032
【外国語明細書】
2019206173000001.pdf
2019206173000002.pdf
2019206173000003.pdf
2019206173000004.pdf