(57)【要約】  加工対象物上で操作を実施するための方法及び装置である。フレームシステムの第１フレームは、第１フレームに真空を印加することによって、加工対象物上に保持可能である。フレームシステムの第２フレームは、第２フレームに圧力を印加することによって、加工対象物から離脱可能である。第２フレームは加工対象物上の設定位置に移動可能である。第２フレームは、第２フレームに真空を印加することによって加工対象物に取り付け可能である。操作は加工対象物上で実施可能である。【選択図】図１
2013535366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フレーム及び第２フレームを有するフレームシステムであって、任意の数の操作を実施するように構成されているエンドエフェクタを保持するように構成されており、前記第１フレームは加工対象物に装着されるように構成され、且つ前記第２フレームは加工対象物に装着されるように構成されているフレームシステムと、
前記フレームシステムの移動中に真空及び圧力を印加することによって、前記第１フレーム及び前記第２フレームの前記加工対象物への装着を制御するように構成されている制御装置と
を含む装置。
【請求項２】
前記第１フレーム及び前記第２フレームは前記加工対象物上で互いに相対的に移動するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１フレームと関連付けられている第１フレームの任意の数の吸引カップであって、前記加工対象物に装着するように構成されている第１フレームの任意の数の吸引カップと、
前記第２フレームと関連付けられている第２フレームの任意の数の吸引カップであって、前記加工対象物に装着するように構成されている第２フレームの任意の数の吸引カップとをさらに含み、
前記制御装置が前記フレームシステムの移動中に前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップによる真空及び圧力の印加を制御するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１フレームに関連付けられている電磁石ユニットをさらに含み、前記電磁石ユニットが前記第１フレームを前記加工対象物上に保持することができるように、加工対象物に関連付けられている磁性材料に付着するように前記電磁石ユニットが構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第１フレームの任意の数の吸引カップ及び第２フレームの任意の数の吸引カップに結合されている真空・圧力ユニットをさらに含み、前記真空・圧力ユニットが前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空及び圧力のうちの少なくとも１つを印加するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記フレームシステムがさらに、
前記第１フレームと前記第２フレームが互いに相対的に動くように構成されている移動システムを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記フレームシステムが、
第１フレームの任意の数の吸引カップを前記第１フレームに結合する第１フレームの任意の数の脚と、
第２フレームの任意の数の吸引カップを前記第２フレームに結合する第２フレームの任意の数の脚とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記制御装置は、第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加して前記第１フレームの任意の数の吸引カップの各々に真空を引き起こし、且つ第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加して前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップを加圧するように構成されており、前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップに存在する真空が前記第１フレームを前記加工対象物に保持している間に前記第１フレームに対して前記第２フレームを移動し、前記第２フレームが移動した後に前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加して前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各々に真空を引き起こし、前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空が印加された後に前記第１フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加して前記第１フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップを加圧し、前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップに存在する真空が前記第２フレームを前記加工対象物に保持している間に前記第２フレームに対して前記第１フレームを移動する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記エンドエフェクタをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
加工対象物上で操作を実施する方法であって、
前記第１フレームに真空を印加することによってフレームシステムの第１フレームを前記加工対象物上に保持するステップと、
前記第２フレームに圧力を印加することによって前記フレームシステムの第２フレームを前記加工対象物から引き離すステップと、
前記加工対象物上の設定位置に前記第２フレームを移動するステップと、
前記第２フレームに真空を印加することによって前記第２フレームを前記加工対象物に装着するステップと、
前記加工対象物上で操作を実施するステップと
を含む方法。
【請求項１１】
前記フレームシステムがクローラー組立システムの一部であって、前記クローラー組立システムが、前記フレームシステムと関連付けられていて操作を実施するように構成されているエンドエフェクタ、前記第１フレームの任意の数の吸引カップが前記加工対象物に装着されるように構成されている前記第１フレームと関連付けられている第１フレームの任意の数の吸引カップ、前記第２フレームの任意の数の吸引カップが前記加工対象物に装着されるように構成されている前記第２フレームと関連付けられている第２フレームの任意の数の吸引カップ、及び前記フレームシステムの移動中に前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップによる真空及び圧力の印加を制御するように構成されている制御装置を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
任意の数の脚が前記第１フレームの任意の数の吸引カップを前記第１フレームに結合し、さらに、
前記任意の数の脚の第１部分に結合された前記第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分及び前記任意の数の脚の第２部分に結合された前記第１フレームの任意の数の吸引カップの第２部分に真空を印加するステップと、
前記第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップと、
前記フレームシステムが前記加工対象物の表面上で回転するように任意の数の脚の第１部分を第１方向に動かし、且つ任意の数の脚の第２部分を第２方向へ動かすステップと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フレームシステムが前記加工対象物の表面上で回転するように、前記任意の数の脚の第１部分を前記第１方向に動かし、且つ前記任意の数の脚の第２部分を前記第２方向へ動かすステップは、
前記任意の数の脚の第１部分の第１脚を前記第１軸の周りの前記第１方向に回転するステップと、
前記任意の数の脚の第２部分の第２脚を前記第１軸の周りの前記第２方向に回転するステップとを含み、前記第１軸の周りの前記第１脚と前記第２脚の回転は、前記加工対象物の表面にほぼ垂直な第２軸の周りに前記フレームシステムの回転を引き起こす、請求項１２に記載の方向。
【請求項１４】
前記第１フレームに真空を印加することによって前記フレームシステムの前記第１フレームを前記加工対象物上に保持するステップは、
前記フレームシステムの前記第１フレームを前記加工対象物上に保持するため、前記第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップを含み、前記第２フレームに圧力を印加することによって前記フレームシステムの前記第２フレームを前記加工対象物から引き離すステップは、
前記フレームシステムの前記第２フレームを前記加工対象物から引き離すため、前記第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップを含み、前記第２フレームに真空を印加することによって前記第２フレームを前記加工対象物に装着するステップは、
前記第２フレームを前記加工対象物に装着するため前記第２フレームの移動後に前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップを含み、さらに、
前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加した後に前記第１フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップと、
前記第２フレームの任意の数の吸引カップが前記第２フレームを前記加工対象物上に保持する間に前記第２フレームに対して前記第１フレームを移動するステップとを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記設定位置が第１の設定位置であって、さらに、
前記エンドエフェクタが任意の数の操作を実施している間に、前記クローラー組立システムが第２の設定位置に向かって移動するステップを含む、請求項１１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、具体的には部品を相互に装着するための方法及び装置に関する。さらに具体的には、本発明は締結システムを使用して部品を相互に装着するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の製造では、構造物を形成するため種々の部品が相互に結合されることがある。航空機の翼及び胴体などの航空機構造物は、部品を相互に装着することによって製造することができる。例えば、限定しないが、リブの上にパネルを配置して胴体を形成することができる。パネルはまた、スパー及びリブの上に装着して、航空機の翼を形成することができる。
【０００３】
これらのパネル及び他の部品を相互に装着する作業は、オペレータ又はコンピュータ制御の機械によって実施することができる。オペレータの場合には、パネル及びリブなどの加工対象物上に、２名のオペレータが互いに向かい合うように配置される。オペレータは部品を結合するため、締結装置を導入することができる。その後、いずれか１名のオペレータがドリルを操作して穿孔することができる。リベット又はその他の種類の締め具を孔に装着することができる。
【０００４】
この種のプロセスは多くの時間と費用を要することがある。大型のコンピュータ制御の機械を使用して、穿孔、締め具の取り付けを行って部品を相互に結合することもできる。
【０００５】
しかしながら、場合によっては、構造物の形状及び／又は締め具の設定位置によりこれらの機械を使用できないことがある。このような場合には、穿孔及び締め具の取り付け操作をいまだにオペレータが実施することがある。その結果、構造物の設計によっては、締め具の取り付けの時間と費用は所望よりも多くなることがある。
【０００６】
したがって、一又は複数の上述の問題点並びに起こりうるその他の問題点を考慮に入れた方法及び装置を有することは有利であろう。
【発明の概要】
【０００７】
１つの有利な実施形態では、装置は、フレームシステムと制御装置を備える。フレームシステムは、任意の数の操作を実施するように構成されたエンドエフェクタを保持するように構成しうるフレームシステム内に、第１フレーム及び第２フレームを有することができる。第１フレーム及び第２フレームは加工対象物に装着するように構成することができる。制御装置は、フレームシステムの移動時に真空及び圧力を印加することによって、加工対象物への第１フレーム及び第２フレームの装着を制御するように構成することができる。
【０００８】
別の有利な実施形態では、クローラー組立システムは、フレームシステム、第１フレームの任意の数の吸引カップ、第２フレームの任意の数の吸引カップ、制御装置、電磁石ユニット、真空・圧力ユニット、及びエンドエフェクタを含むことができる。フレームシステムは、加工対象物上で任意の数の操作を実施するように構成されているエンドエフェクタを保持するように構成されることがある。フレームシステムは、第１フレーム、第２フレーム、第１フレームの任意の数の脚、第２フレームの任意の数の脚、及び移動システムを含んでいてもよい。第１フレーム及び第２フレームは加工対象物上で互いに相対的に移動するように構成することができる。第１フレームの任意の数の脚の第１部分の第１脚は、第１軸の周りの第１方向に回転するように構成することができる。第１フレームの任意の数の脚の第２部分の第２脚は、第１軸の周りの第２方向に回転するように構成することができる。第１軸の周りの第１方向への第１脚の回転及び第２方向への第２脚の回転は、加工対象物の表面に対してほぼ垂直な第２軸の周りでのフレームシステムの回転を引き起こすことができる。移動システムは、第１フレーム及び第２フレームが互いに相対的に移動するように構成することができる。移動システムは、エンドエフェクタが加工対象物上で任意の数の操作を実施している間に、加工対象物の表面に適合するように第１フレームの任意の数の脚及び第２フレームの任意の数の脚を動かすように構成することができる。第１フレームの任意の数の吸引カップは、第１フレームの任意の数の脚によって第１フレームに結合可能である。第１フレームの任意の数の吸引カップは加工対象物に装着されるように構成することができる。第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分は第１フレームの任意の数の脚の第１部分と結合可能であり、且つ第１フレームの任意の数の吸引カップの第２部分は第１フレームの任意の数の脚の第２部分と結合可能である。第２フレームの任意の数の吸引カップは、第２フレームの任意の数の脚によって第２フレームに結合可能である。第２フレームの任意の数の吸引カップは加工対象物に装着されるように構成することができる。制御装置は、フレームシステムの移動中に、第１フレームの任意の数の吸引カップ及び第２フレームの任意の数の吸引カップによる真空と圧力の印加を制御するように構成することができる。第１フレームの任意の数の脚の第１部分の第１方向への移動及び第１フレームの任意の数の脚の第２部分の第２方向への移動は、第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分及び第２フレームの任意の数の吸引カップの第２部分に真空が印加され、第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力が印加される間に、加工対象物表面上でのフレームシステムの回転を引き起こすことができる。電磁石ユニットは第１フレームに関連付けることができる。電磁石ユニットは、電磁石ユニットが第１フレームを加工対象物上に保持することができるように、加工対象物に関連付けられている磁性材料を引き付けるように構成することができる。チャネルは電磁石ユニットを通って延伸することができ、エンドエフェクタの端部を支え、エンドエフェクタの端部が加工対象物の表面に到達できるように構成することができる。真空・圧力ユニットは、第１フレームの任意の数の吸引カップ及び第２フレームの任意の数の吸引カップと結合可能である。真空・圧力ユニットは、真空及び圧力のうちの少なくとも１つを第１フレームの任意の数の吸引カップ及び第２フレームの任意の数の吸引カップに印加するように構成することができる。エンドエフェクタは、ドリルユニット、締結システム、封止ユニット、及び映像システムのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【０００９】
さらに別の有利な実施形態では、加工対象物上で操作を実施するための方法が提供可能である。フレームシステムの第１フレームは、第１フレームに真空を印加することによって、加工対象物上に保持可能である。フレームシステムの第２フレームは、第２フレームに圧力を印加することによって、加工対象物から離脱可能である。第２フレームは加工対象物上の設定位置に移動可能である。第２フレームは、第２フレームに真空を印加することによって加工対象物に装着可能である。操作は加工対象物上で実施可能である。
【００１０】
さらに別の有利な実施形態では、加工対象物上で操作を実施するための方法が提供可能である。クローラー組立システムは第１の設定位置から第２の設定位置に移動することができる。クローラー組立システムはフレームシステム、第１フレームの任意の数の吸引カップ、第２フレームの任意の数の吸引カップ、及び制御装置を含んでいてもよい。フレームシステムは、任意の数の操作を実施するように構成されたエンドエフェクタを保持するように構成しうるフレームシステム内に、第１フレーム及び第２フレームを有することができる。第１フレームの任意の数の吸引カップは、任意の数の脚によって第１フレームに関連付けることができる。第１フレームの任意の数の吸引カップは、加工対象物に装着されるように構成することができる。第２フレームの任意の数の吸引カップは、第２フレームと関連付けることができる。第２フレームの任意の数の吸引カップは、加工対象物に装着されるように構成することができる。制御装置は、フレームシステムの移動中に、第１フレームの任意の数の吸引カップ及び第２フレームの任意の数の吸引カップによる真空及び圧力の印加を制御するように構成することができる。第１の設定位置から第２の設定位置までのクローラー組立システムの移動は、第１フレームの任意の数の吸引カップへ真空を印加し、且つ第２フレームの任意の数の吸引カップへ圧力を印加するステップ、第１フレームの任意の数の吸引カップが第１フレームを加工対象物に保持する間に第１フレームに対して第２フレームを移動するステップ、第２フレームの移動後に第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップ、第２フレームの任意の数の吸引カップに真空が印加された後に第１フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップ、第２フレームの任意の数の吸引カップが第２フレームを加工対象物に保持する間に第２フレームに対して第１フレームを移動するステップ、及び第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップと第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップを反復するステップ、第１フレームの任意の数の吸引カップが第１フレームを加工対象物に保持する間に第１フレームに対して第２フレームを移動するステップ、第２フレームの移動後に第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップ、第２フレームの任意の数の吸引カップに真空が印加された後に第１フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップ、及び第２の設定位置に到達するまで第２フレームの任意の数の吸引カップが第２フレームを加工対象物に保持する間に第２フレームに対して第１フレームを移動するステップを含むことができる。任意の数の脚の第１部分に結合された第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分、及び任意の数の脚の第２部分に結合された第１フレームの任意の数の吸引カップの第２部分に、真空を印加することができる。圧力は第２フレームの任意の数の吸引カップに印加することもできる。任意の数の脚の第１部分の第１脚は、第１軸の周りの第１方向に回転することができる。第１フレームの任意の数の脚の第２部分の第２脚は、第１軸の周りの第２方向に回転することができる。第１脚及び第２脚の回転は、加工対象物の表面に対してほぼ垂直な第２軸の周りでのフレームシステムの回転を引き起こすことができる。加工対象物上の設定位置で任意の数の操作を実施することができる。
【００１１】
１．第１フレーム及び第２フレームを有するフレームシステムであって、任意の数の操作を実施するように構成されているエンドエフェクタを保持するように構成されており、前記第１フレームは加工対象物に装着されるように構成され、且つ前記第２フレームは前記加工対象物に装着されるように構成されているフレームシステムと、
前記フレームシステムの移動中に真空及び圧力を印加することによって、前記第１フレーム及び前記第２フレームの前記加工対象物への装着を制御するように構成されている制御装置と
を含む装置。
【００１２】
２．前記第１フレーム及び前記第２フレームが前記加工対象物上で互いに相対的に移動するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【００１３】
３．前記第１フレームと関連付けられている第１フレームの任意の数の吸引カップであって、前記加工対象物に装着するように構成されている第１フレームの任意の数の吸引カップと、
前記第２フレームと関連付けられている第２フレームの任意の数の吸引カップであって、前記加工対象物に装着するように構成されている第２フレームの任意の数の吸引カップとをさらに含み、
前記制御装置が前記フレームシステムの移動中に前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップによる真空及び圧力の印加を制御するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【００１４】
４．前記任意の数の脚が第１フレームの任意の吸引カップを第１フレームに結合し、前記任意の数の脚の第１部分の第１方向への運動及び前記任意の数の脚の第２部分の第２方向への運動が、任意の数の脚の第１部分に結合された第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分、及び任意の数の脚の第２部分に結合された第１フレームの任意の数の吸引カップの第２部分に真空が印加され、第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力が印加されている間に、前記加工対象物の表面上でフレームシステムの回転を引き起こす、請求項３に記載の装置。
【００１５】
５．前記第１フレームに関連付けられている電磁石ユニットをさらに含み、前記電磁石ユニットが前記第１フレームを前記加工対象物上に保持することができるように、加工対象物に関連付けられている磁性材料を引き付けるように構成されている、請求項１に記載の装置。
【００１６】
６．前記チャネルが前記電磁石ユニットを通って延伸し、エンドエフェクタを支えるように構成されており、前記エンドエフェクタが前記加工対象物の表面に到達することを可能にする、請求項５に記載の装置。
【００１７】
７．前記チャネルは前記エンドエフェクタの端部を支え、前記エンドエフェクタの端部が前記加工対象物の表面に到達できるように構成されている、請求項６に記載の装置。
【００１８】
８．任意の数の脚の第１部分の第１脚であって、第１軸の周りを第１方向へ回転するように構成されている第１脚と、
任意の数の脚の第２部分の第２脚であって、第１軸の周りを第２方向へ回転するように構成されている第２脚とをさらに含み、第１軸の周りでの第１脚の第１方向への回転及び第２脚の第２方向への回転が、前記加工対象物の表面にほぼ垂直な第２軸の周りでの前記フレームシステムの回転を引き起こす、請求項４に記載の装置。
【００１９】
９．第１フレームの任意の数の吸引カップ及び第２フレームの任意の数の吸引カップに結合されている真空・圧力ユニットをさらに含み、前記真空・圧力ユニットが前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空及び圧力のうちの少なくとも１つを印加するように構成される、請求項１に記載の装置。
【００２０】
１０．前記フレームシステムが、
前記第１フレーム及び前記第２フレームが互いに相対的に移動するように構成される移動システムをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【００２１】
１１．前記フレームシステムが、
第１フレームの任意の数の吸引カップを前記第１フレームに結合する第１フレームの任意の数の脚と、
第２フレームの任意の数の吸引カップを前記第２フレームに結合する第２フレームの任意の数の脚とを含む、請求項１に記載の装置。
【００２２】
１２．移動システムは、前記エンドエフェクタが前期加工対象物上で前記任意の数の操作を実施している間に、前記加工対象物の表面に適合するように前記第１フレームの任意の数の脚及び前記第２フレームの任意の数の脚を動かすように構成される、請求項１１の装置。
【００２３】
１３．前記制御装置は、第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加して前記第１フレームの任意の数の吸引カップの各々に真空を引き起こし、且つ第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加して前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップを加圧するように構成されており、前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップに存在する真空が前記第１フレームを前記加工対象物に保持している間に前記第１フレームに対して前記第２フレームを移動し、前記第２フレームが移動した後に前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加して前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各々に真空を引き起こし、前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空が印加された後に前記第１フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加して前記第１フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップを加圧し、前記第２フレームの任意の数の吸引カップの各吸引カップに存在する真空が前記第２フレームを前記加工対象物に保持している間に前記第２フレームに対して前記第１フレームを移動する、請求項１に記載の装置。
【００２４】
１４．前記第１フレームに関連付けられている電磁石ユニットであって、前記第２フレームの移動中に前記電磁石ユニットが前記第１フレームを前記加工対象物上に保持することができるように、前記加工対象物に関連付けられている磁性材料を引き付けるように構成されている電磁石ユニットをさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【００２５】
１５．前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップによる圧力の印加が持ち上げる力をもたらす、請求項１３に記載の装置。
【００２６】
１６．前記エンドエフェクタをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【００２７】
１７．前記 エンドエフェクタは、ドリルユニット、締結システム、封止ユニット、及び映像システムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の装置。
【００２８】
１８．加工対象物上で任意の数の操作を実施するように構成されるエンドエフェクタを保持するように構成されるフレームシステムであって、
第１フレームと
第１フレーム及び第２フレームが前記加工対象物上で互いに相対的に移動するように構成されている第２フレームと
第１フレームの任意の数の脚であり、前記第１フレームの任意の数の脚の第１部分の第１脚が第１軸の周りの第１方向に回転するように構成されており、前記第１フレームの任意の脚の第２部分の第２脚が第１軸の周りの第２方向に回転するように構成されており、且つ第１軸の周りの第１方向への第１脚の回転及び第２方向への第２脚の回転が加工対象物の表面に対してほぼ垂直な第２軸の周りでのフレームシステムの回転を引き起こす第１フレームの任意の数の脚と
第２フレームの任意の数の脚と
前記第１フレームと前記第２フレームを互いに相対的に動かし、且つエンドエフェクタが前記加工対象物上で任意の数の操作を実施している間に第１フレームの任意の数の脚及び第２フレームの任意の数の脚を前記加工対象物の表面に適合するように動かすように構成される移動システムと
を含むフレームシステムと、
前記第１フレームの任意の数の脚によって前記第１フレームに結合されている第１フレームの任意の数の吸引カップであって、前記加工対象物に装着するように構成され、前記第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分が前記第１フレームの任意の数の脚の第１部分に結合されており、且つ前記第１フレームの任意の数の吸引カップの第２部分が前記第１フレームの任意の数の脚の第２部分に結合されている、第１フレームの任意の数の吸引カップと、
前記第２フレームの任意の数の脚によって前記第２フレームに結合されている第２フレームの任意の数の吸引カップであって、前記加工対象物に装着するように構成される第２フレームの任意の数の吸引カップと、
第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分及び第２フレームの任意の数の吸引カップの第２部分に真空が印加され、第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力が印加されている間に、前記第１フレームの任意の数の脚の第１部分の第１方向への移動及び前記第１フレームの任意の数の脚の第２部分の第２方向への移動が、前記加工対象物の表面上でのフレームシステムの回転を引き起こす、前記フレームシステムの移動中に、前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップによる真空と圧力の印加を制御するように構成される制御システムと、
前記第１フレームと関連付けられている電磁石ユニットであって、前記電磁石ユニットが前記第１フレームを前記加工対象物上に保持できるように、前記加工対象物に関連付けられている磁性材料を引き付けるように構成されており、さらに、チャネルが前記電磁石ユニットを通って延伸し、エンドエフェクタの端部を支え、エンドエフェクタの端部が加工対象物の表面に到達可能となるように構成されている電磁石ユニットと、
前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップに結合された真空・圧力ユニットであって、前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空と圧力のうちの少なくとも１つを印加するように構成された真空・圧力ユニットと、
エンドエフェクタであって、ドリルユニット、締結システム、封止ユニット、及び映像システムのうちの少なくとも１つを含むエンドエフェクタと
を含むクローラー組立システム。
【００２９】
１９．前記制御装置が前記第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加し、前記第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するように構成されており、前記第２フレームの任意の数の吸引カップが前記第１フレームを前記加工対象物に保持している間に前記第１フレームに対して前記第２フレームを移動し、前記第２フレームの移動後に前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加し、前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空が印加された後に前記第１フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加し、さらに、前記第２フレームの任意の数の吸引カップが前記第２フレームを前記加工対象物に保持している間に前記第２フレームに対して前記第１フレームを移動する、請求項１６に記載のクローラー組立システム。
【００３０】
２６．加工対象物上で操作を実施するための方法であって、
クローラー組立システムを第１の設定位置から第２の設定位置に移動するステップを含み、前記クローラー組立システムは、任意の数の操作を実施するように構成されているエンドエフェクタを保持するように構成されているフレームシステム内に第１フレーム及び第２フレームを有するフレームシステムと、前記第１フレームの任意の数の吸引カップが前記加工対象物に装着されるように構成されている任意の数の脚によって前記第１フレームに関連付けられている第１フレームの任意の数の吸引カップと、前記第２フレームの任意の数の吸引カップが前記加工対象物に装着されるように構成されている第２フレームに関連付けられている第２フレームの任意の数の吸引カップと、前記フレームシステムの移動中に前記第１フレームの任意の数の吸引カップ及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップによって真空と圧力の印加を制御するように構成されている制御装置とを含み、前記クローラー組立システムを第１の設定位置から第２の設定位置に移動するステップは、
前記第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加し、前記第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップと、
前記第１フレームの任意の数の吸引カップが前記第１フレームを前記加工対象物に保持する間に前記第１フレームに対して前記第２フレームを移動するステップと、
前記第２フレームの移動後に前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップと、
前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空が印加された後に前記第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップと、
前記第２フレームの任意の数の吸引カップが前記第２フレームを前記加工対象物に保持している間に前記第２フレームに対して前記第１フレームを移動するステップと、
前記第１フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加し且つ前記第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップ、前記第１フレームの任意の数の吸引カップが前記第１フレームを前記加工対象物に保持する間に前記第１フレームに対して前記第２フレームを移動するステップ、前記第２フレームの移動後に前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空を印加するステップ、前記第２フレームの任意の数の吸引カップに真空が印加された後に前記第１フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップ、及び前記第２フレームの任意の数の吸引カップが前記第２フレームを前記加工対象物に保持する間に前記第２フレームに対して前記第１フレームを移動するステップを、前記第２の設定位置に到達するまで反復するステップと、
任意の数の脚の第１部分に結合された前記第１フレームの任意の数の吸引カップの第１部分及び任意の数の脚の第２部分に結合された前記第１フレームの任意の数の吸引カップの第２部分に真空を印加するステップと、
前記第２フレームの任意の数の吸引カップに圧力を印加するステップと、
任意の数の脚の第１部分の第１脚を第１軸の周りの第１方向に回転するステップと、
任意の数の脚の第２部分の第２脚を第１軸の周りの第２方向に回転するステップであって、前記第１脚及び前記第２脚の回転は前記加工対象物上の前記表面に対してほぼ垂直な第２軸の周りでフレームシステムの回転を引き起こすステップと、
前記加工対象物上の設定位置で前記任意の数の操作を実施するステップと
を含む、加工対象物上で操作を実施するための方法。
【００３１】
特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態で独立に実現することが可能であるか、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解されうる、さらに別の実施形態で組み合わせることが可能である。
【００３２】
新規の機能と考えられる有利な実施形態の特徴は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、有利な実施形態に加えて、好適な使用形態、さらなる目的、及びその利点は、以下に示す本発明の有利な実施形態の詳細な説明を参照し、添付の図面と併せて読むときに最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】有利な実施形態による航空機の製造及び保守の方法を示したものである。
【図２】有利な実施形態で実装されうる航空機を示したものである。
【図３】有利な実施形態による製造環境を示したものである。
【図４】有利な実施形態による製造環境を示したものである。
【図５】有利な実施形態によるクローラー組立システムを示したものである。
【図６】有利な実施形態によるクローラー組立構造の底面図を示したものである。
【図７】有利な実施形態によるクローラー組立システムの正面図を示したものである。
【図８】有利な実施形態によるクローラー組立システムの一部の側断面図を示したものである。
【図９】有利な実施形態によるクローラー組立システムの一部の側断面図を示したものである。
【図１０】有利な実施形態によるクローラー組立システムを示したものである。
【図１１】有利な実施形態による加工対象物上に配置されたクローラー組立システムの背面図を示したものである。
【図１２】有利な実施形態による加工対象物上のクローラー組立システムを示したものである。
【図１３】有利な実施形態による加工対象物上のクローラー組立システムを示したものである。
【図１４】有利な実施形態による加工対象物上のクローラー組立システムを示したものである。
【図１５】有利な実施形態による加工対象物上のクローラー組立システムを示したものである。
【図１６】有利な実施形態によるクローラー組立システムを示したものである。
【図１７】有利な実施形態による加工対象物上で操作を実施するためのプロセスのフロー図を示したものである。
【図１８】有利な実施形態によるクローラー組立システムを移動するためのプロセスのフロー図を示している。
【図１９】有利な実施形態によるクローラー組立システムの脚を調整するためのプロセスのフロー図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
より具体的に図を参照するに、本発明の実施形態は、図１に示す航空機の製造及び保守方法１００、及び図２に示す航空機２００に照らし説明することができる。まず図１に注目すると、有利な実施形態により図解された航空機の製造及び保守の方法が示されている。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法１００は、図２の航空機２００の仕様及び設計１０２、並びに材料の調達１０４を含むことがある。
【００３５】
製造段階では、図２の航空機２００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１０６と、システムインテグレーション１０８とが行われる。その後、図２の航空機２００は認可及び納品１１０を経て運航１１２に供される。顧客により運航１１２される間に、図２の航空機２００は、定期的な整備及び保守１１４（改造、再構成、改修、及びその他の整備又は保守を含みうる）を受ける。
【００３６】
航空機の製造及び保守方法１００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレータによって実施又は実行されることがある。これらの実施例では、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ーは、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むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、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。
【００３７】
次に図２を参照すると、有利な実施形態で実装されうる航空機の図解が示されている。この実施例では、航空機２００は、図１の航空機の製造及び保守方法１００によって製造されたものであり、複数のシステム２０４及び内装２０６を有する機体２０２を含むことがある。システム２０４の実施例には、推進システム２０８、電気システム２１０、油圧システム２１２、及び環境システム２１４のうちの一又は複数が含まれることがある。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、自動車産業などの他の産業に種々の有利な実施形態を適用することができる。
【００３８】
本明細書で具現化した装置及び方法は、図１の航空機の製造及び保守方法１００の少なくとも１つの段階で使用可能である。本明細書において、列挙されたアイテムと共に使用する「〜のうちの少なくとも１つの」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数からなる様々な組み合わせが使用可能であり、且つ列挙された各アイテムが１つだけあればよいことを意味する。例えば、「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、例えば、限定しないが、「アイテムＡ」、又は「アイテムＡとアイテムＢ」を含む。この例は、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」も含む。 
【００３９】
１つの例示的な実施例では、図１のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１０６において製造されるコンポーネント又はサブアセンブリは、図１で航空機２００の運航中１１２に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様の方法で作製又は製造される。さらに別の実施例では、任意の数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、図１のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１０６並びにシステムインテグレーション１０８などの製造段階で利用可能である。アイテムを参照する際に使用している「任意の数の」は、一又は複数のアイテムを意味する。例えば、「任意の数の装置の実施形態」は、一又は複数の装置の実施形態となることがある。任意の数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、図１で航空機２００が運行中１１２及び／又は整備及び保守１１４の段階で利用可能である。任意の数の種々の有利な実施形態の利用により、航空機２００の組立てを実質的に効率化すること、及び／又はコストを削減することができる。
【００４０】
種々の有利な実施形態は、任意の数の検討事項を認識し、且つ考慮している。例えば、限定しないが、種々の有利な実施形態は、小型のロボット式機械を使用して、大型のロボット式機械では到達しえない構造物の上又は内部の設定位置に到達しうることを認識し、且つ考慮している。種々の有利な実施形態は、大型のロボット式機械は使用することができず、小型のロボット式機械は使用しうる設定位置を認識し、且つ考慮している。
【００４１】
例えば、限定しないが、幾つかのロボット式機械は組立られる構造物の上を移動することができる。これらのロボット式機械は、移動用のレールシステムを使用してもよい。レールシステムは構造物に装着することができる。
【００４２】
１つの例示的な実施例では、限定しないが、胴体用のフレームに外板パネルが固定されると、レールシステムは構造物上に装着可能となる。ロボット式機械は、次にレールに沿って移動し、外板パネルをリブに締結する操作を実施することができる。これらのロボット式機械は、穿孔及び締め具の挿入を行って、外板パネルを構造物のリブに装着することができる。
【００４３】
種々の有利な実施形態は、レールシステムを有するロボット式機械の使用は煩雑で所望以上の時間を必要とすることを認識している。レールはある設定位置から別の設定位置への再配置が必要となることがある。この再配置には、ロボット式機械の取り外し、レールの取り外し、新しい設定位置でのレールの再実装、及びレール上へのロボット式機械の再取り付けが必要となることがある。
【００４４】
種々の有利な実施形態はまた、場合によっては、ロボット式機械が吸引カップ付きの脚を有していてもよいことを認識し、且つ考慮している。これらの吸引カップはパネルとの係合及びパネルからの離脱を行い、種々の設定位置に移動して操作を実施することができる。吸引カップの係合及び離脱と同調する脚の運動は、機械を移動するように起こすことができる。
【００４５】
種々の有利な実施形態は、これらの現在使用されている機械が第１フレーム及び第２フレームを有しうることを認識し、且つ考慮している。フレームは互に相対的に移動することができる。２つのフレームの脚は、真空が印加されたとき、構造物の表面に装着される吸引カップを有していてもよい。
【００４６】
ロボット式機械が別の設定位置に移動できる状態になると、１つのフレームの脚にある吸引カップは離脱可能となる。これらの脚は構造物の表面から引き上げることができる。次に、第１フレームは第２フレームに対して移動することができる。その後、脚を延ばして表面に戻すことができる。吸引カップに真空を印加して、吸引カップを表面に再係合することができる。その後、第２フレームの吸引カップ又は脚は、構造物の表面から離脱可能となる。これらの脚は格納されてもよい。第２フレームは第１フレームに対して移動することができる。その後、脚は再度延伸され、吸引カップは表面に係合可能となる。
【００４７】
しかしながら、種々の有利な実施形態は、互いに平行に移動するこれらの種類のフレームにより、システムは所望以上に複雑で、重く、動作が緩慢になりうることを認識し、且つ考慮している。さらに、種々の有利な実施形態はまた、これらの種類のシステムを使用することにより、付加的な安全機構が必要になりうることを認識している。これらの安全機構は、吸引カップによって生成される真空が、構造物への装着を維持するために必要な真空量を提供できない場合に備えて、ロボット式機械を固定するための付加的なストラップ又はラインを含むことがある。
【００４８】
種々の有利な実施形態は、これらの種類のシステムが設定及び操作のため所望よりも多くの時間を要することがありうることを認識し、且つ考慮している。
【００４９】
したがって、種々の有利な実施形態は、構造物上での操作を実施するための方法及び装置を提供する。１つの有利な実施形態では、装置はフレームシステム、第１フレームの任意の数の吸引カップ、第２フレームの任意の数の吸引カップ、及び制御装置を含んでいてもよい。フレームシステムは、任意の数の操作を実施するように構成されたエンドエフェクタを保持するように構成しうるフレームシステム内に、第１フレーム及び第２フレームを有することができる。第１フレーム及び第２フレームは加工対象物に装着されるように構成することができる。制御装置は、フレームシステムの移動時に真空及び圧力を印加することによって、加工対象物への第１フレーム及び第２フレームの装着を制御するように構成することができる。
【００５０】
次に図３を参照すると、有利な実施形態により図解された製造環境が示されている。この例示的な実施例では、製造環境３００は、航空機３０２の構造物を製造するために使用されうる環境の一例であってもよい。航空機３０２は、図２の航空機２００の一実装態様の一例とすることができる。航空機３０２は胴体３０４及び機首３０６を有することができる。
【００５１】
この図解されている実施例では、クローラー組立システム３０８は、航空機３０２の構造物を製造するために使用することができる。クローラー組立システム３０８は、この例示的な実施例ではロボット式機械の一例となりうる。クローラー組立システム３０８は、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１０６、システムインテグレーション１０８、製造及び保守１１４、及び／又は図１の航空機の製造及び保守方法１００における他の好適なフェーズのうちの少なくとも１つで使用可能である。
【００５２】
この実施例に図解されているように、クローラー組立システム３０８は胴体３０４の表面３１０上に配置可能である。１つの例示的な実施例では、クローラー組立システム３０８は、胴体３０４の表面３１０上に締め具を実装するように使用可能である。加えて、クローラー組立システム３０８は、航空機３０２用の構造物を製造するための任意の数の他の操作を実施するように使用可能である。
【００５３】
次に図４を参照すると、有利な実施形態により図解された製造環境が示されている。製造環境４００は、図２の航空機２００の構造物を製造するために使用されうる環境の一例である。さらに、図３の製造環境３００は、図４の製造環境４００に対する実装の一例となりうる。
【００５４】
これらの例示的な実施例では、製造環境４００は、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１０６、システムインテグレーション１０８、製造及び保守１１４、及び図１の航空機の製造及び保守方法１００における他の好適なフェーズのうちの少なくとも１つで使用可能である。
【００５５】
これらの例示的な実施例では、クローラー組立システム４０２は、加工対象物４０６の上で任意の数の操作４０４を実施することができる。これらの例示的な実施例では、加工対象物４０６は、図２の航空機２００用の構造物又は構造物の一部であってもよい。言うまでもなく、加工対象物４０６は、図２の航空機２００以外の他の種類のオブジェクト用のものであってもよい。例えば、限定しないが、加工対象物４０６は、自動車、トラック、建物、宇宙船、ミサイル、船舶、潜水艦、ダム、橋、及び／又は幾つかの他の好適な種類のオブジェクト用のものであってもよい。
【００５６】
この例示的な実施例では、クローラー組立システム４０２は、フレームシステム４０８、制御装置４１０、電磁石ユニット４１２、真空・圧力ユニット４１４、エンドエフェクタ４１６、センサーシステム４１８、及び他の好適なコンポーネントを含みうる。電磁石ユニット４１２が存在する場合、クローラー組立システム４０２は、電磁石クローラー組立システムと呼ばれることがある。
【００５７】
フレームシステム４０８は、第１フレーム４２０、第２フレーム４２２、移動システム４２４、第１フレームの任意の数の脚４２６、第２フレームの任意の数の脚４２８、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０、第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２、及び／又は他の好適なコンポーネントを含みうる。フレームシステム４０８はエンドエフェクタ４１６を保持するように構成することができる。
【００５８】
これらの例示的な実施例では、第１フレーム４２０及び第２フレーム４２２は互いに相対的に移動することができる。移動システム４２４は、第１フレーム４２０と第２フレーム４２２を互いに相対的に移動させることができる。これらの実施例では、移動システム４２４は任意の数のモーター４３４を含みうる。
【００５９】
第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０は、第１フレーム４２０と関連付けることが可能で、加工対象物４０６に装着するように構成することができる。第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２は、第２フレーム４２２と関連付けることが可能である。第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２は、加工対象物４０６に装着するように構成することができる。
【００６０】
これらの例示的な実施例では、第１コンポーネントは、第２コンポーネントに対して、固定、結合、締結、及び／又は他の何らかの好適な方法で接続されていることにより、第２コンポーネントに関連付けられているとみなされる。第１コンポーネントは、第３コンポーネントを使用することによって、第２コンポーネントに接続されてもよい。第１コンポーネントは、第２コンポーネントの一部及び／又は延長として形成されることにより、第２コンポーネントと関連付けられるとみなすことができる。
【００６１】
これらの実施例では、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０は、第１フレームの任意の数の脚４２６を使用して第１フレーム４２０と関連付けることができる。第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２は、第２フレームの任意の数の脚４２８を使用して第２フレーム４２２と関連付けることができる。
【００６２】
これらの例示的な実施例では、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２の装着は、取り外し可能な装着であってもよい。この装着は、真空・圧力ユニット４１４によって印加される真空４３６によって引き起こすことができる。これらの実施例では真空４３６は、第１フレームの任意の数の脚４２６を介して第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０に、及び第２フレームの任意の数の脚４２８を介して第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に印加可能である。真空４３６によって、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２を加工対象物４０６に装着することができる。
【００６３】
これらの例示的な実施例では、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２の少なくとも一部を介して、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０の部分４３８及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２の部分４３９を加工対象物４０６の表面４４０に装着するように、真空４３６を印加することができる。これらの実施例では、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２は、任意の数の種々の形状及び／又はサイズを有していてもよい。
【００６４】
これらの例示的な実施例では、第１フレームの任意の数の脚４２６及び第２フレームの任意の数の脚４２８は、加工対象物４０６の表面４４０に対して移動可能であってもよい。第１フレームの任意の数の脚４２６及び第２フレームの任意の数の脚４２８は、表面４４０に適合するように移動可能であってもよい。例えば、限定しないが、表面４４０は一又は複数の異なる軸の周りに湾曲していることがある。第１フレームの任意の数の脚４２６及び／又は第２フレームの任意の数の脚４２８は、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２が表面４４０に接触できるように、表面４４０に対して移動可能である。
【００６５】
このように、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２を加工対象物４０６の表面４４０に装着するため、真空４３６が印加可能である。第１フレームの任意の数の脚４２６及び／又は第２フレームの任意の数の脚４２８の位置決め又は移動は、移動システム４２４を使用して実施可能である。
【００６６】
これらの例示的な実施例では、クローラー組立システム４０２の移動は任意の数の異なる方法で実現可能である。１つの例示的な実施例では、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸収カップ４３２は、任意の数の操作４０４の実施中に、加工対象物４０６の表面４４０に装着可能であってもよい。
【００６７】
これらの例示的な実施例では、エンドエフェクタ４１６は制御装置４１０の制御下で、任意の数の操作４０４を実施することができる。エンドエフェクタ４１６は、ドリルユニット４４１、締結システム４４３、封止ユニット４４５、映像システム４４７、及び／又は他の好適なデバイスのうちの少なくとも１つを含むことができる。エンドエフェクタ４１６は、任意の数の操作４０４を実施するため、加工対象物４０６の上でクローラー組立システム４０２によって種々の方向へ移動させることができるデバイスであってもよい。
【００６８】
これらの図解されている実施例では、任意の数の操作４０４は加工対象物４０６の領域４４２内の設定位置４４４で実施することができる。領域４４２は、フレームシステム４０８を動かすことなく、エンドエフェクタ４１６がクローラー組立システム４０２によって移動可能となる領域であってもよい。任意の数の操作４０４が実施された後、クローラー組立システム４０２は設定位置４４８に移動することができる。
【００６９】
これらの例示的な実施例では、エンドエフェクタ４１６は電磁石ユニット４１２を使用して安定化することができる。電磁石ユニット４１２は第１フレーム４２０と関連付けることができる。電磁石ユニット４１２は、任意の数の操作４０４の実施中に、加工対象物４０６へのクローラー組立システム４０２の装着を改善するため、加工対象物４０６上の磁性材料４４６を使用してもよい。これにより、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２への真空４３６の印加に加えて、装着を行うことができる。
【００７０】
設定位置４４４から設定位置４４８へ移動する際には、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０には真空４３６が印加され、第２フレームの任意の数の吸引カップには圧力４５０が印加される。圧力４５０は、第２フレーム４２２を加工対象物４０６の表面４４０から引き離す力４５２を与えることができる。
【００７１】
これらの例示的な実施例では、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２は、真空４３６及び／又は圧力４５０を印加するように構成することもできる。種々の形状の吸引カップを使用して、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２を実装することができる。使用される吸引カップの実施例は、例えば、限定しないが、Ｐｉａｂ  ＵＳＡ  Ｉｎｃ.から入手可能な吸引カップを含む。
【００７２】
第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に圧力４５０を印加し、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０に真空４３６を印加する間に、移動システム４２４によって第２フレーム４２２を第１フレーム４２０に対して移動することができる。第２フレーム４２２の移動が完了した後、第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に真空４３６を印加することができる。
【００７３】
加えて、第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に真空４３６が印加される間に、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０に圧力４５０を印加することができる。次に、第１フレーム４２０は、第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に真空４３６を印加し、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０に圧力４５０を印加する間に、移動システム４２２に対して移動することができる。この一連のステップを実施して、加工対象物４０６を設定位置４４４から設定位置４４８まで移動することができる。
【００７４】
加えて、幾つかの有利な実施形態では、第１フレーム４２０と第２フレーム４２２は互いに相対的に移動することにより、エンドエフェクタ４１６が任意の操作４０４を実施する間に、フレームシステム４０８を設定位置４４４から設定位置４４８まで移動することができる。このように、クローラー組立システム４０２を移動する際の、任意の数の操作４０４の実施の中断は、低減及び／又は回避することができる。
【００７５】
さらに、電磁石ユニット４１２は、第１フレーム４２０に対して第２フレーム４２２が移動する間に、第１フレーム４２０を加工対象物４０６に保持する力４５４を提供することができる。加えて、電磁石ユニット４１２は、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０及び第２フレームの任意の数の吸引カップがフレームシステム４０８を加工対象物４０６上に保持できない場合に、加工対象物４０６の上にクローラー組立システム４０２を保持するための付加的な機構を提供することができる。 
【００７６】
これらの例示的な実施例では、制御装置４１０はコンピュータ、プロセッサユニット、特定用途向け集積回路、又はクローラー組立システム４０２の操作を制御する他の好適なデバイスを含むことがある。制御装置４１０は、フレームシステム４０８の移動中に、真空４３６及び圧力４５０を印加することにより、第１フレーム４２０と第２フレーム４２２の加工対象物４０６への装着を制御するように構成することができる。制御装置４１０は、加工対象物４０６の上での設定位置及び／又は実施される操作を、プログラムコード４５６の形式で保存することができる。プログラムコード４５６は、加工対象物４０６上での任意の数の操作４０４の実施に使用される。
【００７７】
これらの例示的な実施例では、センサーシステム４１８は加工対象物４０６上でクローラー組立システム４０２の設定位置を特定するために使用することができる。さらに、センサーシステム４１８は、加工対象物４０６に対するエンドエフェクタ４１６の位置を定めるために使用することができる。センサーシステム４１８はまた、任意の数の操作４０４に対する検査の実施に使用することができる。これらの例示的な実施例では、センサーシステム４１８は、例えば、限定しないが、赤外線センサー、カメラ、超音波センサー、及び／又は他の好適な形式のセンサーを含みうる。
【００７８】
製造環境４００の提示は、種々の有利な実施形態を実装可能な方式に対する物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。図示されたコンポーネントに加えて及び／又は代えて、他のコンポーネントを使用することができる。一部の有利な実施形態では幾つかのコンポーネントは不要である。また、ブロックは、幾つかの機能的なコンポーネントを示すために提示されている。種々の有利な実施形態において実装されるとき、これらのブロックの一又は複数は異なるブロックに合成及び／又は分割することができる。
【００７９】
例えば、幾つかの有利な実施形態では、加工対象物４０６の上で操作を実施するため、クローラー組立システム４０２に追加されるクローラー組立システムがあってもよい。さらに別の有利な実施形態では、クローラー組立システム４０２は、エンドエフェクタ４１６に追加される任意の数の付加的なエンドエフェクタを含むことができる。また、電磁石ユニット４１２に追加される付加的な電磁石ユニットがあってもよい。
【００８０】
これらの例示的な実施例では、第１フレームの任意の数の脚４２６の第１脚４５８及び第２脚４６２は、軸４６０の周りに回転するように構成されてもよい。第１脚４５８及び／又は第２脚４６２の軸４６０の周りの回転は、軸４６０の周りでの電磁石ユニット４１２の回転を引き起こすことができる。このように、電磁石ユニット４１２の位置決めは、加工対象物４０６の種々の形式の表面に対して実施することができる。
【００８１】
次に図５を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムが示されている。これらの例示的な実施例では、クローラー組立システム５００は、図３のクローラー組立システム３０８及び／又は図４のクローラー組立システム４０２に対する実装の一例となることがある。
【００８２】
クローラー組立システム５００は、フレームシステム５０２、電磁石ユニット５０４、真空・圧力ユニット５０６、エンドエフェクタ５０８、センサーシステム５１０、及び制御装置５１２を含みうる。この例示的な実施例では、フレームシステム５０２は、第１フレーム５１４、第２フレーム５１６、移動システム５１８、第１フレームの任意の数の脚５２０、第２フレームの任意の数の脚５２２、第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４、第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６を含みうる。
【００８３】
この図解されている実施例では、第２フレーム５１６は部分５１１及び部分５１３を含むことがある。部分５１１及び部分５１３は互いに装着されてフレーム５１６を形成することができる。さらに、第１フレーム５１４は第２フレーム５１６の部分５１３と関連付けることができる。
【００８４】
第１フレーム５１４及び第２フレーム５１６は、移動システム５１８を使用して互いに相対的に移動することができる。移動システム５１８はこの例示的な実施例で、モーター５２８を含むことができる。加えて、移動システム５１８はモーター５５２、５５３、５５４、５５５、５５６、５５７、５５８、５５９、５６０、及び５６１を含むことができる。移動システム５１８は、第２フレームの任意の数の脚５２２の少なくとも第１部分に対して、第１フレームの任意の数の脚５２０を移動するように使用するこことができる。
【００８５】
この図解されている実施例では、第１フレームの任意の数の脚５２０及び第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４は、第１フレーム５１４に関連付けることができる。第１フレームの任意の数の脚５２０は、脚５３０及び脚５３１を含むことができる。第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４は、脚５３０及び脚５３１にそれぞれ結合される吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３を含むことができる。第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４は、図４の加工対象物４０６など、加工対象物の表面（図示せず）に結合するように構成することができる。
【００８６】
第２フレームの任意の数の脚５２２及び第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６は、第１フレーム５１６に関連付けることができる。第２フレームの任意の数の脚５２２は、脚５３４、５３５、５３６、５３７、５３８、５３９、５４０、及び５４１を含むことができる。第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６は、脚５３４、５３５、５３６、５３７、５３８、５３９、及び５４１にそれぞれ結合される吸引カップ５４２、５４３、５４４、５４５、５４６、５４７、及び５４８、並びに脚５４０に結合される別の吸引カップ（図示せず）を含むことができる。第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６はまた、加工対象物の表面に装着されるように構成可能である。
【００８７】
これらの例示的な実施例では、第１フレームの任意の数の脚５２０及び第２フレームの任意の数の脚５２２は、移動可能であってもよい。第１フレームの任意の数の脚５２０及び／又は第２フレームの任意の数の脚５２２の移動は、移動システム５１８を使用して実施可能である。
【００８８】
例えば、限定しないが、モーター５５２及びモーター５５３は、それぞれ脚５３０及び脚５３１を矢印５４９の方向と垂直に動かすことができる。さらに、モーター５５４、５５５、５５６、５５７、５５８、５５９、５６０、及び５６１はそれぞれ脚５３４、５３５、５３６、５３７、５３８、５３９、５４０、及び５４１と関連付けることができる。これらのモーターの各々は、対応する脚を垂直に矢印５４９の方向に動かすように構成することができる。第１フレームの任意の数の脚５２０及び／又は第２フレームの任意の数の脚５２２の中の脚は、移動システム５１８によって別の位置に移動することができる。
【００８９】
第１フレームの任意の数の脚５２０及び第２フレームの任意の数の脚５２２のこの種の移動により、第１フレームの任意の数の脚５２０及び第２フレームの任意の数の脚５２２は、表面が曲面である場合、加工対象物の表面にほぼ適合することができる。例えば、第１フレームの任意の数の脚５２０及び／又は第２フレームの任意の数の脚５２２の中の脚は、第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６がすべて加工対象物の曲面に接触するように、移動可能である。
【００９０】
第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の加工対象物への装着は、真空・圧力ユニット５０６を使用して実施可能である。真空・圧力ユニット５０６は、真空・圧力ユニット５０６を第１フレームの任意の数の脚５２０及び第２フレームの任意の数の脚５２２に結合するラインを含むことがある。
【００９１】
例えば、限定しないが、真空・圧力ユニット５０６は、脚５３４、５３５、５３６、５３７、５３８、５３９、５４０、及び５４１にそれぞれ結合するライン５６２、５６３、５６４、５６５、５６６、５６７、５６８、及び５６９を含むことができる。さらに、真空・圧力ユニット５０６は、脚５３０及び脚５３１にそれぞれ結合するライン５７０及びライン５７１を含むことがある。真空・圧力ユニット５０６は、これらのラインを経由してこれらの脚に真空及び／又は圧力を印加することができる。
【００９２】
真空・圧力ユニット５０６は、少なくとも第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の部分が加工対象物の表面に装着可能となるように真空を生成することができる。具体的には、真空・圧力ユニット５０６は、少なくとも第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の部分が加工対象物の表面に装着可能となるように、少なくとも第２フレームの任意の数の脚５２２及び／又は第１フレームの任意の数の脚５２０の部分を介して、真空を生成することができる。すなわち、真空・圧力ユニット５０６は、少なくとも第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の部分の中の空気を評価して、加工対象物の表面への装着を可能にする真空を生成することができる。
【００９３】
この例示的な実施例では、真空・圧力ユニット５０６及び移動システム５１８を使用することにより、第１フレーム５１４は第２フレーム５１６に対して、矢印５４９の方向及び矢印５２５の方向に、移動することができる。例えば、限定しないが、真空・圧力ユニット５０６は第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４に真空を印加することができる。真空により第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４を加工対象物の表面に装着することができる。
【００９４】
真空・圧力ユニット５０６は、第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６に圧力を印加することもできる。すなわち、真空・圧力ユニット５０６は、第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６に真空を印加する代わりに、第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６を加圧してもよい。この加圧は、第２フレームの任意の吸引カップ５２６を加工対象物の表面から離脱させる力を与えることができる。さらに、第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の加圧は、この例示的な実施例では、空気の緩衝によっても提供することができる。このように、第２フレーム５１６は、真空・圧力ユニット５０６によって印加される圧力によって加工対象物の表面から離脱させることができる。
【００９５】
加工対象物の表面から第２フレーム５１６が離脱されると、モーター５２８を操作して、第１フレーム５１４に対して第２フレーム５１６を移動することができる。第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４によって第１フレーム５１４が加工対象物の表面に装着されている間に、第２フレーム５１６を矢印５２５の方向に移動することができる。
【００９６】
第２フレーム５１６が所望の設定位置の間で移動されると、真空・圧力ユニット５０６は第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６を加工対象物表面に装着するため、第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６に真空を印加することができる。これらの例示的な実施例では、第１フレーム５１４又は第２フレーム５１６のいずれかを先に動かすことによって、加工対象物の表面上でクローラー組立システム５００を移動することができる。
【００９７】
これらの図解されている実施例では、第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の各吸引カップは、曲面に各吸引カップが付着するように可撓性を有していてもよい。さらに、この可撓性により、第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の少なくとも一部は、第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の別の一部が装着される表面に対して傾斜して付着することができる。１つの例示的な実施例では、第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の一部分は、表面の一部に第１の角度で装着可能であり、且つ第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の別の部分は表面の別の一部に第２の角度で装着可能である。
【００９８】
加えて、クローラー組立システム５００はまた、第１フレーム５１４に関連付けられたモーター５５０及びモーター５５１を有していてもよい。モーター５５０及びモーター５５１は電気モーター、空気圧モーター、空気シリンダー、及び／又は幾つかの他の好適な種類のモーターであってもよい。モーター５５０及びモーター５５１は、脚５３０及び脚５３１のうちの少なくとも１つの回転に使用することができる。例えば、限定しないが、脚５３０は軸５９０の周りで第１方向に回転可能で、脚５３１は軸５９０の周りで第２方向に回転可能であってもよい。脚５３０及び脚５３１の回転は、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３に真空が印加されている間に、軸５９２の周りにフレームシステム５０２の回転を引き起こすことができる。軸５９２の周りのフレームシステム５０２の回転は、クローラー組立システム５００を加工対象物の表面上で回転させることができる。
【００９９】
加えて、モーター５５０及びモーター５５１は、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３が加工対象物の曲面に接触するように、脚５３０及び脚５３１の回転に使用することができる。
【０１００】
この例示的な実施例では、電磁石ユニット５０４は加工対象物にクローラー組立システム５００の付加的な装着をもたらすことができる。例えば、限定しないが、電磁石ユニット５０４は、第１フレームの任意の数の吸引カップ５２４又は第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６のいずれかの吸引カップが所望どおりに加工対象物に装着されない場合に、加工対象物にクローラー組立システム５００の付加的な装着をもたらすことができる。
【０１０１】
加えて、エンドエフェクタ５０８は加工対象物の上で任意の数の操作を実施するように使用可能である。この例示的な実施例では、エンドエフェクタ５０８はドリルユニット５８０及び締結システム５８１を含みうる。ドリルユニット５８０は穿孔操作を実施するために使用可能であり、締結システム５８１は締結操作を実施するために使用可能である。これらの操作は、第１フレーム５１４が加工対象物に装着されている間に実施することができる。第２フレーム５１６は加工対象物に装着すること、又はエンドエフェクタ５０８によって操作が実施されている間に、所望の設定位置に向けて移動させることができる。
【０１０２】
この例示的な実施例では、センサーシステム５１０を使用して、操作が実施されている加工対象物の表面に関する情報を生成することができる。例えば、限定しないが、センサーシステム５１０はこの図解されている実施例ではカメラ５８２を含みうる。カメラ５８２を使用して、操作が実施されることになっている設定位置を特定するために、画像情報を生成することができる。さらに、画像情報は操作を実施するためのドリルユニット５８０及び／又は締結システム５８１の位置決めに使用することができる。
【０１０３】
この例示的な実施例で図解されているように、制御装置５１２は第１フレーム５１４に関連付けることができる。制御装置５１２は、この図解されている実施例では、コンピュータシステム５８４の形態をとることができる。コンピュータシステム５８４は、クローラー組立システム５００を制御するように使用することができる。例えば、限定しないが、コンピュータシステム５８４は、移動システム５１８によるクローラー組立システム５００の移動、エンドエフェクタ５０８の位置決め、エンドエフェクタ５０８によって実施される操作の種類、及び／又は他の好適な操作を制御するように使用することができる。
【０１０４】
これらの例示的な実施例では、制御装置５１２は手動及び／又は自動で操作しうる。例えば、場合によっては、制御装置５１２はクローラー組立システム５００を制御するためのプログラムコードを実行することができる。他の実施例では、制御装置５１２は人間オペレータによって操作することができる。
【０１０５】
次に図６を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立構造の底面図が示されている。この例示的な実施例では、図５のクローラー組立システム５００の第２フレームの任意の数の吸引カップ５２６の吸引カップ６００を見ることができる。吸引カップ６００は図５の第２フレームの任意の数の脚５２２の脚５４０に関連付けられていてもよい。
【０１０６】
次に図７を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムの正面図が示されている。この例示的な実施例では、クローラー組立システム５００は第１フレーム５１４の正面から見ることができる。図解されているように、クローラー組立システム５００は加工対象物７００の上に配置することができる。具体的には、吸引カップ５４６、５４７、６００、及び５４８は加工対象物７００の表面７０２に装着されているように見ることができる。
【０１０７】
次に図８を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムの一部の側断面図が示されている。この実施例で図解されているように、クローラー組立システム５００はモーター５００を使用して、軸５９２にほぼ垂直な軸５９０の周りに脚５３０を回転することができる。脚５３０は、脚５３０の中心線８０２が矢印８００の方向に軸５９２から約±５度離れた位置で回転可能なように、軸５９０の周りに回転することができる。
【０１０８】
次に図９を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムの一部の側断面図が示されている。この例示的な実施例では、脚５３０の中心線８０２は位置９００まで回転されている。図解されているように、位置９００は軸５９２から約＋５度離れることができる。脚５３０の回転は、この例示的な実施例では、モーター５５０の操作によって引き起こすことができる。
【０１０９】
加えて、図５の脚５３１は、この例示的な実施例では、脚５３０の回転とは反対の方向に軸５９２から離れる位置まで回転することができる。これら２本の軸の反対方向での回転は、フレームシステム５０２の軸５９２の周りの回転を引き起こすことができる。このようにクローラー組立システム５００は、脚５３０及び脚５３１をそれぞれ回転する図５のモーター５５０及びモーター５５１を使用することにより、回転することができる。
【０１１０】
次に図１０を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムが示されている。この例示的な実施例では、クローラー組立システム５００は、図５のクローラー組立システム５００の構成と比較して、異なる構成を有していてもよい。
【０１１１】
この実施例で図解されているように、第２フレーム５１６の部分５１１は移動させることができる。クローラー組立システム５００用に第２フレーム５１６の部分５１３のみが存在していてもよい。部分５１１を取り除くことにより、クローラー組立システム５００のサイズ及び／又は重量を低減することができる。このサイズ及び／又は重量の低減により、クローラー組立システム５００に対して部分５１１が存在する場合と比較して、クローラー組立システム５００をより多くの設定位置まで移動し、より多くの位置に配置することが可能になる。
【０１１２】
次に図１１を参照すると、有利な実施形態により図解された加工対象物上に配置されたクローラー組立システムの背面図が示されている。この例示的な実施例では、クローラー組立システム５００の背面図は、図１０のライン１１-１１に沿って示されている。図解されているように、制御装置５１２の側から見たクローラー組立システム５００が表示されている。
【０１１３】
この例示的な実施例では、クローラー組立システム５００は加工対象物１１００の上に配置することができる。加工対象物１１００はこの例示的な実施例では曲面１１０２を有することがある。吸引カップ５４６、５４７、６００、及び５４８が曲面１１０２に接触するように、脚５３８、５３９、５４０、及び５４１を移動することができる。
【０１１４】
この例示的な実施例では、第１フレーム５１４が軸１１０４に沿って移動できるように、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３は曲面１１０２に接触していなくてもよい。例えば、限定しないが、真空・圧力ユニット５０６は吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３に圧力を印加することができる。すなわち、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３に印加される真空は、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３を加圧することにより取り除くことができる。
【０１１５】
これらの吸引カップでのこの加圧は、曲面１１０２から吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３を離脱させるのに必要な力を提供することができる。具体的には、この力は、例えば、限定しないが、吸引カップ５３２の下の空気の緩衝１１０６及び吸引カップ５３３の下の空気の緩衝１１０８によって提供されることがある。吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３が曲面１１０２から離脱されると、第１フレーム５１４は軸１１０４に沿って所望の方向へ移動することができる。
【０１１６】
さらに、図９の脚５３０及び図７の脚５３１は、第１フレーム５１４の移動中に吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３が曲面１１０２に接触しないように動かすことができる。幾つかの例示的な実施例では、第１フレーム５１４が軸１１０４に沿って移動するにつれて、空気の緩衝１１０６及び空気の緩衝１１０８が、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３をそれぞれ曲面１１０２から引き離すのに十分な力を提供することができるため、脚５３０及び脚５３１を動かす必要はない。
【０１１７】
次に図１２〜１５を参照すると、有利な一実施形態により図解された加工対象物上のクローラー組立システムが示されている。これらの例示的な実施例では、図１２〜１５のクローラー組立システム５００は図１０に示されている構成を有している。
【０１１８】
次に図１２に注目すると、クローラー組立システム５００は加工対象物１２００の上に配置することができる。吸引カップ５３２、５３３、５４６、５４７、６００、及び５４８は加工対象物１２００の表面１２０２に装着することができる。吸引カップ５３２、５３３、５４６、５４７、６００、及び５４８は真空・圧力ユニット５０６によって提供される真空を用いて表面１２０２に装着することができる。
【０１１９】
この実施例で図解されているように、電磁石ユニット５０４は加工対象物１２００の下に配置されている磁性材料１２０４に付着して、吸引カップ５３２、５３３、５４６、５４７、６００、及び５４８によってもたらされる装着に加えて、クローラー組立システム５００の加工対象物１２００への付加的な装着をもたらすことができる。
【０１２０】
この例示的な実施例では、第１フレーム５１４は加工対象物１２００上の位置１２０６にあってもよい。第１フレーム５１４は、締結ユニット５８１を加工対象物１２００上の位置１２０８に配置できるように位置１２０６にあってもよい。エンドエフェクタ５０８用の締結ユニット５８１は、加工対象物１２００上の設定位置１２０８で締結操作を実施するように使用されることがある。
【０１２１】
図１３では、締結操作が完了すると、制御装置５１２は加工対象物１２００の表面１２０２から電磁石ユニット５０４による装着を開放することができる。さらに、真空・圧力ユニット５０６は、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３を表面１２０２から離脱させるため、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３に圧力を印加することができる。
【０１２２】
次に図１４を参照すると、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３が表面１２０２に接触していないことにより、第１フレーム５１４は図１２及び１３の位置１２０４から位置１４０２まで矢印１４００の方向に移動させることができる。第２フレーム５１６は、第１フレーム５１４が移動している間は移動することはできない。
【０１２３】
図１５では、制御装置５１２は、電磁石ユニット５０４が表面１２０２に付着するように、電磁石ユニット５０４を制御することができる。さらに、真空・圧力ユニット５０６は、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３が表面１２０２に付着するよう、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３に真空を印加することができる。第１フレーム５１４が位置１４０２にあり、吸引カップ５３２及び吸引カップ５３３が表面１２０２に付着していることにより、締結システム５８１を使用して、加工対象物１２００の設定位置１５００で締結操作を実施することができる。
【０１２４】
次に図１６を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムが示されている。この例示的な実施例では、クローラー組立システム１６００は、図４のクローラー組立システム４０２及び／又は図３のクローラー組立システム３０８の実装の一例となることがある。
【０１２５】
この実施例で図解されているように、クローラー組立システム１６００は、フレームシステム１６０２、電磁石ユニット１６０４、真空・圧力ユニット１６０６、エンドエフェクタ１６０８、及びセンサーシステム１６１０を含みうる。フレームシステム１６０２は、第１フレーム１６１２、第２フレーム１６１４、移動システム１６１６、第１フレームの任意の数の脚１６１８、第２フレームの任意の数の脚１６２０、第１フレームの任意の数の吸引カップ１６２２、第２フレームの任意の数の吸引カップ１６２４を含みうる。
【０１２６】
この例示的な実施例では、第１フレーム１６１２は第２フレーム１６１４の内部１６１５に配置することができる。クローラー組立システム１６００のこの構成は、図５及び図９のクローラー組立システム５００の構成と異なることがある。
【０１２７】
第１フレームの任意の数の吸引カップ１６１８は、第１フレーム１６１２と関連付けることが可能で、脚１６４０及び脚１６４１を含むことができる。第２フレームの任意の数の脚１６２０は第２フレーム１６１４と関連付けることが可能で、脚１６２６、１６２７、１６２８、１６２９、１６３０、１６３１、１６３２、１６３３、１６３４、１６３５、１６３６、１６３７、１６３８、及び１６３９を含むことができる。
【０１２８】
第１フレームの任意の数の吸引カップ１６２２は、脚１６４１に装着された吸引カップ１６４３及び脚１６４０に装着された別の吸引カップ（図示せず）を含むことができる。第２フレームの任意の数の吸引カップ１６２４は、脚１６２６、１６２７、１６２８、１６２９、１６３０、１６３１、１６３２、１６３３、１６３４、１６３５、１６３６、１６３７、１６３８、及び１６３９にそれぞれ装着された吸引カップ１６４４、１６４５、１６４６、１６４７、１６４８、１６４９、１６５０、１６５１、１６５２、１６５３、１６５４、１６５５、１６５６、及び１６５７を含むことができる。
【０１２９】
これらの例示的な実施例では、移動システム１６１６は第２フレーム１６１４に対して第１フレーム１６１２を動かすように構成することができる。移動システム１６１６は、第１フレーム１６１２及び／又は第２フレーム１６１４を軸１６１７に沿って動かすように構成することができる。
【０１３０】
さらに、移動システム１６１６は、第１フレームの任意の数の吸引カップ１６２２及び／又は第２フレームの任意の数の吸引カップ１６２４がすべて加工対象物の面（表示せず）に接触するように、第１フレームの任意の数の脚１６１８及び／又は第２フレームの任意の数の脚１６２０を垂直に動かすように構成することができる。
【０１３１】
移動システム１６１６は、脚１６２６、１６２７、１６２８、１６２９、１６３０、１６３１、１６３２、１６３３、１６３４、１６３５、１６３６、１６３７、１６３８、及び１６３９にそれぞれ関連付けられたモーター１６５８、１６５９、１６６０、１６６１、１６６２、１６６３、１６６４、１６６５、１６６６、１６６７、１６６８、１６６９、１６７０、及び１６７１を含むことができる。さらに、移動システム１６１６は脚１６４０に関連付けられたモーター１６７２、脚１６４１に関連付けられたモーター１６７３、及び／又はこの図には示されていない他の好適なモーターを含むことができる。
【０１３２】
この例示的な実施例では、モーター１６７６及びモーター１６７７は第１フレーム１６１２に関連付けられていてもよい。第１の任意の数の吸引カップ１６２２が加工対象物の表面に適合できるように、加工対象物の表面に対して、モーター１６７６は脚１６４０を傾けること、及び／又はモーター１６７７は脚１６４１を傾けることができる。
【０１３３】
電磁石ユニット１６０４は、クローラー組立システム１６００の加工対象物への付加的な装着をもたらすことができる。加えて、エンドエフェクタ１６０８は締結システム１６７８及びドリルユニット１６８０を含むことができる。締結システム１６７８及びドリルユニット１６８０は第１フレーム１６１２と関連付けることができる。締結システム１６７８は加工対象物の上で締結操作を実施するように使用可能である。ドリルユニット１６８０は加工対象物の上で穿孔操作を実施するように使用可能である。
【０１３４】
センサーシステム１６１０は、操作を実施する加工対象物上の設定位置を特定するように使用可能である。さらに、センサーシステム１６１０は、操作を実施するため及び／又は実施される操作を検査するため、エンドエフェクタ１６０８を配置するように使用可能である。
【０１３５】
次に図１７を参照すると、有利な実施形態により図解された加工対象物上で操作を実施するプロセスのフロー図が示されている。図１７に示されたプロセスは、図４のクローラー組立システム４０２を使用して実装可能である。
【０１３６】
このプロセスは、クローラー組立システム４０２を移動するための設定位置を選択することによって開始される（操作１７００）。クローラー組立システム４０２は、第１フレーム４２０、第２フレーム４２２、第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０、第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２、及び制御装置４１０を有するフレームシステム４０８を含むことができる。フレームシステム４０８はエンドエフェクタ４１６を保持するように構成可能である。エンドエフェクタ４１６は任意の数の操作４０４を実施するように構成可能である。
【０１３７】
このプロセスは次に、クローラー組立システム４０２を選択した設定位置に移動することができる（操作１７０２）。次に、プロセスは、加工対象物４０６上の選択された設定位置で任意の数の操作４０４を実施することができる（操作１７０４）。
【０１３８】
その後、プロセスは処理予定になっている別の設定位置が存在しないかを判断することができる（操作１７０６）。別の設定位置が処理予定になっている場合には、プロセスは操作１７００に戻る。処理予定になっていない場合には、プロセスは終了する。
【０１３９】
次に図１８を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムのためのプロセスのフロー図が示されている図１８に示されたプロセスは、図４のクローラー組立システム４０２を使用して実装可能である。プロセスは、図１７の操作１７０２のためのより詳細なプロセスであってもよい。
【０１４０】
このプロセスは第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０に圧力４５０を印加することにより開始される（操作１８００）。圧力４５０は、加工対象物４０６の表面４４０から第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０を離脱させる力４５２を提供することができる。この例示的な実施例では、第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２が加工対象物４０６の表面４４０に装着されるように、真空４３６を第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に印加することができる。
【０１４１】
プロセスは加工対象物４０６から電磁石ユニット４１２を開放することができる（操作１８０２）。次に、プロセスは第１フレーム４２０を選択した設定位置まで移動することができる（操作１８０４）。第２フレーム４２２は、第１フレーム４２０が選択された設定位置まで移動している間は動くことはできない。
【０１４２】
その後、プロセスは第１フレームの任意の数の吸引カップ４３０に真空４３６を印加することができる（操作１８０６）。次に、プロセスは、電磁石ユニット４１２が加工対象物４０６に付着するように電磁石ユニット４１２を使用することができる（操作１８０８）。
【０１４３】
プロセスは第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に圧力を印加して、第２フレームの任意の数の吸引カップ４３２に印加されている真空４３６を取り除くことができる（操作１８１０）。次に、プロセスは第２フレーム４２２を移動することができる（操作１８１２）。その後、プロセスは、選択された設定位置までのクローラー組立システム４０２の移動が完了したかどうかを判断することができる（操作１８１４）。選択された設定位置までのクローラー組立システム４０２の移動が完了していない場合には、上述のようにプロセスは操作１８００に戻ることができる。移動が完了した場合には、プロセスは終了する。
【０１４４】
次に図１９を参照すると、有利な実施形態により図解されたクローラー組立システムの脚を調整するためのプロセスのフロー図が示されている図１９に示されたプロセスは、図４のクローラー組立システム４０２を使用して実装可能である。
【０１４５】
プロセスは加工対象物４０６の表面４４０の輪郭を特定することによって開始される（操作１９００）。例えば、限定しないが、操作１９００で、輪郭は曲線、鋸歯状線、直線、及び／又は他の種類の輪郭を有するものとして特定されることがある。さらに、輪郭は少なくとも２方向に湾曲している複合的な輪郭として特定されることがある。
【０１４６】
その後、プロセスは第１フレームの任意の数の脚４２６及び／又は第２フレームの任意の数の脚４２８の中から任意の数の脚を選択することができる（操作１９０２）。プロセスは次に選択された任意の数の脚を調整することができ（操作１９０４）、その後プロセスは終了する。
【０１４７】
操作１９０４では、選択された任意の数の脚は、表面４４０の輪郭に対する調整のため、選択された任意の数の脚の少なくとも一部を垂直に動かすことによって、調整可能である。さらに、選択された任意の数の脚は、表面４４０に対して、第２フレームの任意の数の脚４２８の選択された任意の数の脚の少なくとも一部を傾けることによって、調整可能である。選択された任意の数の脚の一部を傾けることによって、電磁石ユニット４１２が表面４４０に付着するように、電磁石ユニット４１２を傾けることができる。
【０１４８】
種々の図解されている実施形態のフロー図及びブロック図は構造、機能性、並びに種々の有利な実施形態による装置及び方法の幾つかの可能な実装の操作を示している。これに関して、フロー図又はブロック図の各ブロックは、工程又はステップの１つのモジュール、セグメント、機能及び／又は部分を表わすことができる。
【０１４９】
幾つかの代替的な実装では、ブロックに記載された機能又は機能群は、図の中に記載の順序を逸脱して現れることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックがほぼ同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆順に実行されることもありうる。また、フロー図又はブロック図に描かれているブロックに加えて他のブロックが追加されることもありうる。
【０１５０】
例えば、幾つかの有利な実施形態では、操作１７０６は操作１７０４が実施されている間に実施されうる。すなわち、クローラー組立システム４０２を別の設定位置に移動するかどうかに関する決定は、操作１７０４が実施されている間に行われることがある。さらに、処理に関して別の設定位置が存在する場合には、操作１７００及び１７０２は操作１７０４が実施されている間に実施することもできる。
【０１５１】
このように、種々の有利な実施形態は、加工対象物上での操作を実施するための方法及び装置を提供する。１つの有利な実施形態では、装置はフレームシステム、第１フレームの任意の数の吸引カップ、第２フレームの任意の数の吸引カップ、及び制御装置を含んでいてもよい。フレームシステムは、エンドエフェクタを保持するように構成しうるフレームシステム内に、第１フレーム及び第２フレームを有することができる。エンドエフェクタは任意の数の操作を実施するように構成可能である。第１フレームの任意の数の吸引カップは第１フレームと関連付けることが可能で、第１フレームの任意の数の吸引カップはそこで加工対象物に装着されるように構成することができる。
【０１５２】
第２フレームの任意の数の吸引カップは第１フレームと関連付けることが可能で、第２フレームの任意の数の吸引カップはそこで加工対象物に装着されるように構成することができる。制御装置は、第１フレームと第２フレームが加工対象物上で互いに相対的に移動する間に、第１フレームの任意の数の吸引カップ及び第２フレームの任意の数の吸引カップによる真空及び圧力の印加を制御するように構成することができる。
【０１５３】
種々の有利な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提供されているものであり、網羅的な説明であること、又は開示された形態に実施形態を限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、種々の有利な実施形態は、他の有利な実施形態に照らして別の利点を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。
【図１】
2013535366.tif 000003
【図２】
2013535366.tif 000004
【図３】
2013535366.tif 000005
【図４】
2013535366.tif 000006
【図５】
2013535366.tif 000007
【図６】
2013535366.tif 000008
【図７】
2013535366.tif 000009
【図８】
2013535366.tif 000010
【図９】
2013535366.tif 000011
【図１０】
2013535366.tif 000012
【図１１】
2013535366.tif 000013
【図１２】
2013535366.tif 000014
【図１３】
2013535366.tif 000015
【図１４】
2013535366.tif 000016
【図１５】
2013535366.tif 000017
【図１６】
2013535366.tif 000018
【図１７】
2013535366.tif 000019
【図１８】
2013535366.tif 000020
【図１９】
2013535366.tif 000021
【国際調査報告】
2013535366.tif 000022
2013535366.tif 000023
2013535366.tif 000024