(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の動作をロボット制御で（例えば、自動で又は半自動で）及び／又は手動で実行するための航空機外装の領域にアクセスするための手段を提供する。【解決手段】塗料塗布システム２００は、一対のそれぞれのフロアトラックに２３０沿って移動可能な一対のタワー２０８を含み得る。横桁３００は、一対のタワーの間を延び得る。横桁は、対向する桁端部を有し得る。ユニバーサルジョイント３１０は、横桁が垂直軸周囲及び水平軸周囲を回転することができるように、各桁端部をタワーに連結し得る。ロボットデバイス４００は、横桁に装着され得る。ロボットデバイスは、航空機外面で一又は複数の動作を実行するためのエンドエフェクタを含み得る。【選択図】図１
2015224029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機（１００）の外面（１０２）を塗装するための塗料塗布システム（２００）であって、
少なくとも一つのガントリー（２０１）であって、
概して互いに平行に配向される第１及び第２のフロアトラック（２４２、２４４）それぞれに沿って移動可能な第１及び第２のタワー（２１０、２１２）と、
前記第１及び第２のタワー（２１０、２１２）の間を延びる横桁（３００）と、
前記航空機（１００）外面（１０２）で動作を実行するように構成されるエンドエフェクタ（４１６）を有する少なくとも一つのロボットデバイス（４００）と
を含む、少なくとも一つのガントリー（２０１）と、
前記第１のフロアトラック（２３０）（２４２）の船外端部と関連し、前記第１のタワー（２１０）を第１のタワー軸（２１４）周囲で回転させるように構成されるターンテーブル（２３８）と、
前記第２のフロアトラック（２４４）の船外端部と関連し、前記横桁（３００）が前記第１のタワー軸（２１４）周囲を旋回し得るように、前記第２のタワー（２０８）（２１２）が前記第１のタワー軸（２１４）に位置する湾曲の中心を有する弧に沿って移動することを可能にする湾曲したトラックセクション（２３６）と
を備える、塗料塗布システム（２００）。
【請求項２】
前記横桁（３００）は、ユニバーサルジョイント（３１０）により前記第１及び第２のタワー（２１０、２１２）にそれぞれ連結される対向する一対の桁端部（３０４）を含み、
各ユニバーサルジョイント（３１０）は、前記横桁（３００）が、前記ユニバーサルジョイント（３１０）の垂直軸（３１２）周囲及び前記ユニバーサルジョイント（３１０）の水平軸（３１４）周囲を回転することを可能にする、請求項１に記載の塗料塗布システム（２００）。
【請求項３】
前記横桁（３００）は、前記タワー（２０８）に対して垂直に移動可能である、請求項１又は２に記載の塗料塗布システム（２００）。
【請求項４】
前記横桁（３００）の縦方向に沿って移動可能な人員プラットフォーム（５００）を更に備える、請求項１から３の何れか一項に記載の塗料塗布システム（２００）。
【請求項５】
前記横桁（３００）に沿った移動中に前記人員プラットフォーム（５００）の加速度を打ち消す方法で、前記横桁（３００）に沿った移動中に前記ロボットデバイス（４００）の加速度を制御するように構成されるコントローラ（４０６）を更に含む、請求項４に記載の塗料塗布システム（２００）。
【請求項６】
一対の前方ガントリー（２０２）と、一対の中央ガントリー（２０４）と、一対の後方ガントリー（２０６）とを含む、三対のガントリーを含み、  
前記各対のガントリー（２０２、２０４、２０６）は、それぞれのフロアトラック（２３０）に沿って互いに対向する関係で移動可能であり、航空機（１００）を前記各対のガントリー（２０２、２０４、２０６）の間に位置決めすることを可能にし、
前記中央ガントリー（２０２）の各々は、各中央ガントリー（２０２）の前記横桁（３００）がタワー軸（２１４）周囲を旋回することを可能にする方法で、ターンテーブル（２３８）上で回転可能なタワー（２０８）と、湾曲したトラックセクション（２３６）に沿って移動可能な対向するタワー（２０８）とを有する、請求項１から５の何れか一項に記載の塗料塗布システム（２００）。
【請求項７】
航空機（１００）に対する塗料塗布方法であって、
それぞれのフロアトラック（２３０）に係合する一対のタワー（２０８）の間を延びる横桁（３００）を有するガントリー（２０１）を航空機（１００）に対して位置決めすることと、
前記一対のタワー（２０８）を、前記フロアトラック（２３０）に沿って前記航空機（１００）の縦軸（１１０）に平行でない方向に同期する方法で移動させることと、
前記横桁（３００）に装着され、エンドエフェクタ（４１６）を有するロボットデバイス（４００）を操作することと、
航空機（１００）外面（１０２）で動作を実行することと
を含む、方法。
【請求項８】
前記航空機（１００）外面（１０２）で前記動作を実行するステップは、
前記横桁（３００）に装着された人員プラットフォーム（５００）を使用して、前記航空機（１００）外面（１０２）で動作を手動で実行することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記航空機（１００）外面（１０２）で前記動作を実行するステップは、
前記エンドエフェクタ（４１６）を使用して、前記航空機（１００）外面（１０２）で動作を実行することを含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記航空機（１００）外面（１０２）で前記動作を実行するステップは、前記航空機（１００）外面（１０２）を研磨、洗浄、塗装、及び検査することのうちの少なくとも一つを含む、請求項７から９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記エンドエフェクタ（４１６）を前記航空機（１００）外面（１０２）に対して位置決めするために、ロボットベース（４０２）を回転させること及び／又は前記ロボットデバイス（４００）の少なくとも一つのアームを操作することを更に含む、請求項７から１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ロボットデバイス（４００）を前記横桁（３００）の縦方向に沿って移動させること、及び
前記横桁（３００）を前記タワー（２０８）に対して垂直に移動させること
のうちの少なくとも一つを更に含む、請求項７から１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記横桁（３００）は、各々がユニバーサルジョイント（３１０）によりタワー（２０８）に連結される、対向する桁端部（３０４）を含み、
一つのタワー（２０８）が、前記フロアトラック（２３０）に沿った前記タワー（２０８）の水平移動中に、対向するタワー（２０８）から遅延すると、前記横桁（３００）が桁端部（３０４）周囲の前記ユニバーサルジョイント（３１０）の垂直軸（３１２）周囲を回転することを可能にすること、及び
一つの桁端部（３０４）が、前記タワー（２０８）に対する前記横桁（３００）の垂直移動中に、対向する桁端部（３０４）から遅延すると、前記横桁（３００）が桁端部（３０４）周囲の前記ユニバーサルジョイント（３１０）の水平軸（３１４）周囲を回転することを可能にすること
のうちの少なくとも一つを更に含む、請求項７から１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
人員プラットフォーム（５００）は、前記横桁（３００）の縦方向に沿って移動可能であり、
前記人員プラットフォーム（５００）の加速度を打ち消す方法で、前記横桁（３００）に沿った前記ロボットデバイス（４００）の加速度を制御することと、
前記ロボットデバイス（４００）の加速度を制御することにより、加速誘導された前記タワー（２０８）への横荷重を低減することと
を更に含む、請求項７から１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記一対のタワー（２０８）は、第１のフロアトラック（２４２）及び第２のフロアトラック（２４４）に沿って移動可能な第１のタワー（２１０）と第２のタワー（２１２）とを含み、
前記第１のフロアトラック（２４２）の船外端部と関連するターンテーブル（２３８）を使用して、前記第１のタワー（２１０）を第１のタワー軸（２１４）周囲で回転させることと、
前記横桁（３００）を前記航空機（１００）の翼端（１１５）に対して回転させるために、前記第２のタワー（２１２）を前記第２のフロアトラック（２４４）の船外端部から延びる湾曲したトラックセクション（２３６）に沿って移動させることであって、前記湾曲したトラックセクション（２３６）は、前記第１のタワー軸（２１４）に位置する湾曲の中心を有する、移動させることと
を更に含む、請求項７から１４の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
航空機の塗装は、規模が大きく航空機に関する形状が固有であるため、かなり難しく時間がかかるプロセスである。例えば、胴体から外に向かって延びる翼は、塗装プロセスを妨害する可能性のある形状を示す。水平尾翼上の垂直尾翼の高さは、垂直尾翼の外面にアクセスする際に問題となる可能性がある。この点で、航空機の塗装プロセスには、一又は複数の下塗剤及びペンキの塗布に先立って、例えば、表面の研磨、洗浄、及び遮蔽などの手動操作のために、人員による航空機外面へのアクセスが必要とされることがあり、その後、航空機表面の遮蔽解除及び検査が続く。
【０００２】
航空機外面への塗料の塗布はまた、正確に実行されなければならない。例えば、航空機表面へのペンキ塗布のプロセスは、性能要件及び視覚的期待を満たす許容レベルの塗り厚を保証する高水準の制御で実行されなければならない。塗装プロセスには、航空機の広大な外面積が更に課題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のように、比較的低コストかつ短時間で正確に実行することができる航空機への塗料塗布のためのシステム及び方法が技術的に必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
先述の航空機への塗料塗布に関する必要性は、ガントリーに基づく塗料塗布システムを提供する本開示により対処される。塗料塗布システムは、一対のそれぞれのフロアトラックに沿って移動可能であり得る一対のタワーを有する少なくとも一つのガントリーを含み得る。横桁は、一対のタワーの間で延び得る。横桁は、対向する桁端部を有し得る。ユニバーサルジョイントは、横桁がユニバーサルジョイントの垂直軸周囲及び水平軸周囲を回転することができるように、各桁端部をタワーに連結し得る。ロボットデバイスは、横桁に装着され得る。ロボットデバイスは、航空機外面で一又は複数の動作を実行するためのエンドエフェクタを含み得る。
【０００５】
さらなる実施形態では、航空機の外面を塗装するための塗料塗布システムが開示される。先ほど示されたように、塗料塗布システムは、少なくとも一つのガントリーを含み得る。ガントリーは、概して互いに平行に配向される第１及び第２のフロアトラックそれぞれに沿って移動可能な第１及び第２のタワーを含み得る。ガントリーはまた、第１及び第２のタワー間を延びる横桁、並びに航空機外面で一又は複数の動作を実行するように構成されるエンドエフェクタを有する少なくとも一つのロボットデバイスを含み得る。塗料塗布システムはまた、第１のフロアトラックの船外端部と関連するターンテーブルを含み得る。ターンテーブルは、第１のタワーを第１のタワー軸周囲で回転させるように構成され得る。塗料塗布システムはまた、第２のトラックの船外端部と関連する湾曲したトラックセクションを含み得る。湾曲したトラックセクションは、横桁が航空機の翼端に対して旋回し得るように、第２のタワーが、第１のタワー軸に位置する湾曲の中心を有する弧に沿って移動することを可能にし得る。
【０００６】
また、航空機に対する塗料塗布方法が開示される。方法は、少なくとも一つのガントリーを航空機に対して位置決めすることを含み得る。ガントリーは、それぞれのフロアトラックに係合する一対のタワー間を延びる横桁を含み得る。方法は、ガントリーを航空機に対する所望の位置に位置決めするために、一対のタワーを協調的にフロアトラックに沿って移動させることを含み得る。方法はまた、横桁に装着されエンドエフェクタを有するロボットデバイスを操作すること、及び航空機外面で一又は複数の動作を実行することを含み得る。一又は複数の動作は、エンドエフェクタを使用して実行され得、一又は複数の動作は、横桁に装着された人員プラットフォーム上で支持される技術者により手動で実行され得る。
【０００７】
更に、本開示は下記の条項に従う実施形態を含む。
【０００８】
条項１
塗料塗布システムであって、
一対のそれぞれのフロアトラックに沿って移動可能な一対のタワーと、
一対のタワー間を延び、対向する桁端部を有する横桁と、
各桁端部をタワーに連結し、横桁がユニバーサルジョイントの垂直軸周囲及びユニバーサルジョイントの水平軸周囲を回転可能にするユニバーサルジョイントと、
横桁に装着され、航空機外面で一又は複数の動作を実行するためのエンドエフェクタを含むロボットデバイスと
を備える、システム。
【０００９】
条項２
横桁は、タワーに対して垂直に移動可能である、条項１に記載の塗料塗布システム。
【００１０】
条項３
横桁に沿って移動可能であり、一又は複数の人員を支持するように構成される人員プラットフォームを更に含む、条項１に記載の塗料塗布システム。
【００１１】
条項４
横桁に沿った移動中に人員プラットフォームの加速度を打ち消す方法で、横桁に沿った移動中にロボットデバイスの加速度を制御するように構成されるコントローラを更に含む、条項３に記載の塗料塗布システム。
【００１２】
条項５
タワーの各々は、一対のタワーを互いに同期してフロアトラックに沿って移動させるように構成される電動式ベースを含む、条項１に記載の塗料塗布システム。
【００１３】
条項６
タワーの各々は、タワーを実質的に垂直な配向に確実に維持するようにフロアトラックに係合する、条項１に記載の塗料塗布システム。
【００１４】
条項７
フロアトラックの一つと関連し、タワーの一つがタワー軸周囲で回転することを可能にするターンテーブルと、
フロアトラックの残りの一つと関連し、横桁がタワー軸周囲で旋回されるように、タワー軸に位置する湾曲の中心を有する弧に沿ってタワーの移動を可能にする湾曲したタワーセクションと
を更に含む、条項１に記載の塗料塗布システム。
【００１５】
条項８
航空機の外面を塗装するための塗料塗布システムであって、
少なくとも一つのガントリーであって、
概して互いに平行に配向される第１及び第２のフロアトラックそれぞれに沿って移動可能な第１及び第２のタワーと、
第１及び第２のタワー間を延びる横桁と、
航空機外面で動作を実行するように構成されるエンドエフェクタを有する少なくとも一つのロボットデバイスと
を含む、少なくとも一つのガントリーと、
第１のフロアトラックの船外端部と関連し、第１のタワーを第１のタワー軸周囲で回転させるように構成されるターンテーブルと、
第２のフロアトラックの船外端部と関連し、横桁が前記第１のタワー軸周囲を旋回し得るように、第２のタワーが第１のタワー軸に位置する湾曲の中心を有する弧に沿って移動することを可能にする湾曲したトラックセクションと
を備える、塗料塗布システム。
【００１６】
条項９
横桁は、ユニバーサルジョイントにより第１及び第２のタワーにそれぞれ連結される対向する一対の桁端部を含み、
各ユニバーサルジョイントは、横桁が、ユニバーサルジョイントの垂直軸周囲及びユニバーサルジョイントの水平軸周囲を回転することを可能にする、条項８に記載の塗料塗布システム。
【００１７】
条項１０
横桁は、タワーに対して垂直に移動可能である、条項８に記載の塗料塗布システム。
【００１８】
条項１１
横桁の縦方向に沿って移動可能な人員プラットフォームを更に備える、条項８に記載の塗料塗布システム。
【００１９】
条項１２
横桁に沿った移動中に人員プラットフォームの加速度を打ち消す方法で、横桁に沿った移動中にロボットデバイスの加速度を制御するように構成されるコントローラを更に含む、条項１１に記載の塗料塗布システム。
【００２０】
条項１３
一対の前方ガントリーと、一対の中央ガントリーと、一対の後方ガントリーとを含む、三対のガントリーを含み、
各対のガントリーは、それぞれのフロアトラックに沿って互いに対向する関係で移動可能であり、航空機を各対のガントリー間に位置決めすることを可能にし、
中央ガントリーの各々は、各中央ガントリーの横桁がタワー軸周囲を旋回することを可能にする方法で、ターンテーブル上で回転可能なタワーと、湾曲したトラックセクションに沿って移動可能な対向するタワーとを有する、条項８に記載の塗料塗布システム。
【００２１】
条項１４
航空機に対する塗料塗布方法であって、
それぞれのフロアトラックに係合する一対のタワーの間を延びる横桁を有するガントリーを航空機に対して位置決めすることと、
一対のタワーを、フロアトラックに沿って同期する方法で航空機の縦軸に平行でない方向に移動させることと、
横桁に装着され、エンドエフェクタを有するロボットデバイスを操作することと、
航空機外面で動作を実行することと
を含む、方法。
【００２２】
条項１５
航空機外面で動作を実行するステップは、
横桁に装着された人員プラットフォームを使用して、航空機外面で動作を手動で実行することを含む、条項１４に記載の方法。
【００２３】
条項１６
航空機外面で動作を実行するステップは、
エンドエフェクタを使用して、航空機外面で動作を実行することを含む、条項１４に記載の方法。
【００２４】
条項１７
航空機外面で動作を実行するステップは、航空機外面を研磨、洗浄、塗装、及び検査することのうちの少なくとも一つを含む、条項１４に記載の方法。
【００２５】
条項１８
エンドエフェクタを航空機外面に対して位置決めするために、ロボットベースを回転させる及び／又はロボットデバイスの少なくとも一つのアームを操作することを更に含む、条項１４に記載の方法。
【００２６】
条項１９
ロボットデバイスを横桁の縦方向に沿って移動させることと、
横桁をタワーに対して垂直に移動させることと
のうちの少なくとも一つを更に含む、条項１４に記載の方法。
【００２７】
条項２０
横桁は、各々がユニバーサルジョイントによりタワーに連結される対向する桁端部を含み、
一つのタワーが、フロアトラックに沿ったタワーの水平移動中に、対向するタワーから遅延すると、横桁が桁端部周囲のユニバーサルジョイントの垂直軸周囲を回転することを可能にすることと、
一つの桁端部が、タワーに対する横桁の垂直移動中に、対向する桁端部から遅延すると、横桁が桁端部周囲のユニバーサルジョイントの水平軸周囲を回転することを可能にすることと
のうちの少なくとも一つを更に含む、条項１４に記載の方法。
【００２８】
条項２１
人員プラットフォームは、横桁の縦方向に沿って移動可能であり、
人員プラットフォームの加速度を打ち消す方法で、横桁に沿ったロボットデバイスの加速度を制御することと、
ロボットデバイスの加速度を制御することにより、加速誘導されたタワーへの横荷重を低減することと
を更に含む、条項１４に記載の方法。
【００２９】
条項２２
一対のタワーは、第１のフロアトラック及び第２のフロアトラックに沿って移動可能な第１のタワーと第２のタワーとを含み、
第１のフロアトラックの船外端部と関連するターンテーブルを使用して、第１のタワーを第１のタワー軸周囲で回転させることと、
横桁を航空機の翼端に対して回転させるために、第２のタワーを第２のフロアトラックの船外端部から延びる湾曲したトラックセクションに沿って移動させることであって、湾曲したトラックセクションは、第１のタワー軸に位置する湾曲の中心を有する、移動させることと
を更に含む、条項１４に記載の方法。
【００３０】
特徴、機能及び利点は、本開示の様々な実施形態において独立して達成可能であり、又は、以下の説明及び図面を参照して更なる詳細が理解可能である更に他の実施形態において組み合わされてもよい。
【００３１】
本発明の開示のこれらの特徴及び他の特徴は、図面を参照すればより明確となり、これらの図面全体を通して、類似の番号は類似の部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】航空機を塗装するために実施され得る塗料塗布システムの斜視図である。
【図２】図１の塗料塗布システムの上面図である。
【図３】図１の塗料塗布システムの側面図である。
【図４】図１の塗料塗布システムの端面図である。
【図５】一対の縦に移動可能なタワーと、タワー間を延びる垂直に移動可能な横桁とを含むガントリーの例の側面図である。
【図６】平行な一対のフロアトラックに回転係合する際の一組の車輪を有するタワーベースの実施形態の側面図である。
【図７】フロアトラックの各々のトラックフランジを捉える上下車輪を有するフロアトラックシステムの更なる実施形態の側面図である。
【図８Ａ】タワーの電動式ベースの実施形態の斜視図であって、タワーを垂直なタワー軸周囲で回転させるための回転可能なターンテーブルトラックを有するターンテーブルの実施形態を示す。
【図８Ｂ】真っすぐなトラックセクション上に位置決めされたタワーを示し、真っすぐなトラックセクションの終端部に位置するターンテーブルをさらに示す図８Ａのターンテーブルの実施形態の上面概略図である。
【図８Ｃ】垂直なタワー軸周囲での回転が示される回転可能なターンテーブルトラック上のタワーを示す図８Ａのターンテーブルの実施形態の上面概略図である。
【図９】タワーを垂直なタワー軸周囲で回転させるためのターンテーブルの更なる実施形態の斜視図である。
【図１０】ユニバーサルジョイントの水平軸周囲及びユニバーサルジョイントの垂直軸周囲で桁端部の旋回を可能にするために、横桁の桁端部をタワーに連結するユニバーサルジョイントの実施形態の斜視図である。
【図１１】図１０に示されるユニバーサルジョイントの上面図である。
【図１２】横桁の垂直移動中に、桁端部の１つの対向する桁端部に対する垂直移動を遅延させることを可能にするユニバーサルジョイントを示すガントリーの実施形態の側面図である。
【図１３】図１２のガントリーの上面図であって、フロアトラックシステムに沿ったタワーの水平移動中に、タワーの１つの対向するタワーに対する水平移動を遅延させることを可能にするユニバーサルジョイントを示す図である。
【図１４】ロボットデバイス及び横桁に沿って水平に移動可能な人員プラットフォームの実施形態の斜視図である。
【図１５】一又は複数のアーム、及び航空機外面で一又は複数の動作を実行するためのエンドエフェクタを有するロボットデバイスの実施形態の側面図である。
【図１６】人員プラットフォーム下の収容構成の中のロボットデバイスの斜視図である。
【図１７】垂直軸周囲を回転し、前方に延びるプラットフォーム延長部分を有する人員プラットフォームの実施形態の斜視図であって、プラットフォーム延長部分の反対側に折られる一対の側面延長部をさらに示す図である。
【図１８】ガントリーの一つの側面概略図であって、航空機胴体の最上部（ｃｒｏｗｎ）に対するエンドエフェクタの作業区域安全運行範囲（ｗｏｒｋ  ｚｏｎｅ  ｅｎｖｅｌｏｐｅ）を示す図である。
【図１９】ガントリーの一つの側面概略図であって、延長構成の人員プラットフォームを示し、人員プラットフォームにより航空機胴体の最上部に対して提供される手動アクセス能力を示す図である。
【図２０】航空機胴体の竜骨に対するエンドエフェクタの作業区域安全運行範囲を示す側面概略図である。
【図２１】航空機の塗装方法に含まれ得る一又は複数の工程を示すフローチャートである。
【図２２】Ｔ字型格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図２３】Ｔ字型格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図２４】Ｔ字型格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図２５】Ｔ字型格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図２６】長方形格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図２７】長方形格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図２８】長方形格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図２９】長方形格納庫に搭載された塗料塗布システムの一組のガントリー間に航空機を格納するためのプロセスの略平面図である。
【図３０】航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
【図３１】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
ここで本開示の様々な実施形態を示す目的で示される図面を参照するが、図１では、塗料塗布システム２００の実施形態の斜視図が示される。塗料塗布システム２００は、ペンキなどの塗料を航空機１００の外面１０２に塗布することに関連する動作を実行するための自動システム及び方法を表す。この点で、本明細書中で開示される塗料塗布システム２００及び方法は、研磨、洗浄、表面処理、遮蔽、下塗剤塗布、塗料塗布、遮蔽解除、検査、及び航空機１００の外面１０２で形成され得る様々な追加的動作のうちの任意の一つを含むがこれらに限定されない様々な動作のうちの任意の一又は複数の動作をロボット制御で（例えば、自動で又は半自動で）及び／又は手動で実行するための航空機外装の領域にアクセスするための手段を提供する。
【００３４】
図１から図４において、塗料塗布システム２００は、航空機１００の片側又は両側に位置する一又は複数のガントリー２０１を含み得る。ガントリー２０１の各々は、フロアトラックシステム２２８に沿って移動可能である一対の垂直なタワー２０８を含み得る。各ガントリー２０１は、タワー２０８の間を延びる横桁３００を含み得る。各ガントリー２０１の横桁３００は、少なくとも一つのロボットデバイス４００及び／又は横桁３００に沿って移動可能であり得る人員プラットフォーム５００を含み得る。ガントリー２０１のうちの一又は複数のガントリーのロボットデバイス４００及び／又は人員プラットフォーム５００は、航空機外面１０２への塗料の塗布に関連する一又は複数の動作を実行するために操作され得る。
【００３５】
先ほど説明されたように、ガントリー２０１のうちの一又は複数は、航空機を格納庫に格納する間、及び航空機を格納庫から取り出す間などに、ガントリー２０１の間での航空機の移動を促進するために、格納庫壁１５６に抗して後退し得る。塗料塗布システム２００は、一つのタワー２０８に対する湾曲したトラックセクション２３６を使用して、翼１１４に対して１つのガントリー２０１（例えば、中央ガントリー２０４）の横桁３００をスウィングすること、及び以下で述べられるように、ターンテーブル２３８を使用して、中央ガントリー２０４の対向するタワー２０８を垂直なタワー軸２１４周囲で回転させることにより、Ｔ字型格納庫１５２との使用に適合され得る。図１から図４は、Ｔ字型格納庫１５２内に搭載された塗料塗布システム２００を示すが、塗料塗布システム２００は、有利には、既存の格納庫１５０（例えば、図２５から図２９を参照）のような長方形又は正方形の建築物で、若しくは他の建築形状及び構成で実施され得る。
【００３６】
図１から図４では、航空機１００は、縦軸１１０（例えば、センターライン）を画定する胴体１０４を有し得る。航空機１００は、着陸装置１１２上で支持され得、胴体１０４の前方端部に機首１２４を、胴体１０４の後方端部に尾部１１８を含み得る。胴体１０４の上面は、最上部１０６として、胴体１０４の底面は、竜骨１０８として、説明され得る。有利には、ガントリーに基づく塗料塗布システム２００は、人員プラットフォーム５００及び／又はロボットデバイス４００を使用して、最上部１０６及び竜骨１０８へのアクセスを可能にし得る。航空機１００は、胴体１０４から外に向かって延びる一対の翼１１４を含み得る。一又は複数の推進ユニット１１６は、航空機１００、例えば、翼１１４などに装着され得る。尾部１１８は、水平尾翼１２０と、垂直尾翼１２２とを含み得る。水平尾翼１２０は、一対の水平安定板と、各水平安定板に旋回可能に連結されたエレベーター２１６とを含み得る。垂直尾翼１２２は、垂直安定板と、垂直安定板に旋回可能に連結された方向舵とを含み得る。
【００３７】
本開示は、胴体と翼から成る航空機（ｔｕｂｅ−ａｎｄ−ｗｉｎｇ  ａｉｒｃｒａｆｔ）１００への塗料の塗布に照らして説明されるが、塗料塗布システム２００は、翼胴融合航空機（ｂｌｅｎｄｅｄ  ｗｉｎｇ  ａｉｒｃｒａｆｔ）を含むがこれに限定されない多様な種類の航空機のうちの任意の一つを塗装するために実施され得る。さらにこの点において、塗料塗布システム２００は、航空機加工に限定されず、任意の種類の車両又は非車両構造、物体、システム、若しくはアセンブリ（限定されないが）を加工する（例えば、塗装する）ために使用され得る。
【００３８】
いくつかの実施形態では、塗料塗布システム２００は、航空機１００の各側面に位置決めされ得る複数のガントリー２０１を含み得る。図１から図４に示される実施形態は、一対の前方ガントリー２０２と、一対の中央ガントリー２０４と、一対の後方ガントリー２０６とを含む航空機１００の各側面の三対のガントリー２０１を含む。航空機１００の長さを延ばす単一の長いガントリーの代わりに、複数のガントリー２０１を航空機１００の各側面に提供することにより、各横桁３００の長さは短縮され得、比較的高い剛性の横桁３００を実現し得る。各ガントリー２０１に対する高い剛性の横桁３００は、もしそうでなければ、横桁がロボットデバイス４００及び／又は人員プラットフォーム５００の移動中に過度に屈曲可能でる場合に、発生し得るような、エンドエフェクタ４１６の固定された位置決め又は動的運動の好ましくない妨害を低減し得る。この点で、横桁３００の長さが短縮されると、航空機１００の外面１０２に対するエンドエフェクタ４１６の位置的精度の向上につながり得る高い剛性の横桁３００が可能となり得る。また、複数のガントリー２０１を航空機１００の各側面に沿って提供することにより、航空機１００の異なる位置での人員プラットフォーム５００及びロボットデバイス４００の同時の位置決めが可能となり得、これにより航空機外装の異なる部分が同時に処理され得る。この点で、本開示はまた、航空機外装の複数の位置を同時に処理する能力を更に向上させるために、各横桁３００に沿って操作される複数のロボットデバイス４００及び／又は複数の人員プラットフォーム５００を検討する。更に、複数のガントリー２０１を提供することにより、横桁３００は、広範な航空機サイズへの塗料塗布システム２００の適合性を最大化するようにサイズ決定及び構成され得る。
【００３９】
図１から図４では、航空機１００の各側面のガントリー２０１は、航空機１００の縦軸１１０に対する任意の所望の位置でのガントリー２０１の位置決めを可能にするために、それぞれのフロアトラック２３０に沿って互いに対して反対に移動可能であり得る。異なるガントリー２０１の直接隣接するタワー２０８のフロアトラック２３０は、エンドエフェクタ４１６の各々の横向き又は横への到達条件（ｔｈｅ  ｓｉｄｅｗａｙｓ  ｏｒ  ｌａｔｅｒａｌ  ｒｅａｃｈ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）を最小化するために、互いに相対的にかなり接近して位置決めされ得、それにより航空機外装のすべての部分が、少なくとも一つのガントリー２０１の少なくとも一つのエンドエフェクタ４１６によりアクセスされ得る。いくつかの実施形態では、中央ガントリー２０４の各々は、第１のフロアトラック２４２に関連するターンテーブル２３８で回転可能であり得る第１のタワー２１０を有し得る。中央ガントリー２０４の第２のタワー２１２は、第２のタワー２１２を正確な方向に沿って移動させるための湾曲したトラックセクション２３６又は第２のフロアトラック２４４に沿って移動可能であり得、これにより、以下で説明されるように、中央ガントリー２０４は、航空機１００の翼端１１５の上又は下で旋回し得、その後、中央ガントリー２０４は、翼１１４の上方又は下方で翼１１４を跨ぎ得、真っすぐなトラックセクション２３４に沿って、航空機１００に沿った任意の位置に移動し得る。
【００４０】
図５では、各ガントリー２０１は、一対のタワー２０８を含む。各ガントリー２０１のタワー２０８の少なくとも一つは、手動の動作を実行するための人員プラットフォーム５００へのアクセスを可能にするために、ロボットデバイス４００などの構成要素を補修するために、塗装供給品を補充するために、及び／又は航空機外面１０２の加工中に必要とされ得る他の材料を提供するために、エレベーター２１６（図１０）を含み得る。いくつかの例では、各ガントリー２０１のタワー２０８の少なくとも一つは、エレベーター２１６が機能しないという場合には、横桁３００にアクセスするために補助的手段を提供するために、はしご２１８を含み得る。
【００４１】
示される実施形態では、各タワー２０８は、タワーの横剛性を向上させるために、タワー２０８の各角に４つの垂直なポストを含み、垂直なポストに相互に連結される水平及び斜めの部材を強化する軽量トラス構造として構築され得る。しかしながら、タワー２０８のうちの一又は複数は、水平及び／又は斜めの部材により相互に連結される３つの垂直なポストで構築されてもよく、若しくはタワー２０８のうちの一又は複数は、５つ以上の垂直なポストで構築されてもよい。また、タワー２０８のうちの一又は複数が、任意の適する断面形状の中が空洞の垂直な管などの一体構造（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）として形成され得ることが検討される。
【００４２】
図６では、各タワー２０８は、それぞれ一対の平行なフロアトラック２３０に沿って移動可能であり得る。各ガントリー２０１の各タワー２０８は、タワー２０８をフロアトラックシステム２２８に沿ってガントリー２０１の対向するタワー２０８と同期して移動させるように構成された電動式ベース２２８を含み得る。この点で、各タワー２０８は、フロアトラックシステム２２８に沿った移動の独立した手段を有し得る。タワー２０８の各々の電動式ベース２２６は、安定し独立した支持を各タワー２０８に提供する、ある一定の距離をとり得る一組の車輪２２０を含み得る。例えば、各タワー２０８は、概してタワー２０８の４つの角の下方に位置する４つ一組の車輪２２０により支持され得る。タワー２０８の重心２２４が、タワー２０８に垂直な安定性を提供し、タワー２０８がフロアトラック２３０に沿って駆動されるときのがたつき（ｂａｃｋｌａｓｈ）を最小化するための手段として、車輪接触点２２２の間に位置決めされるように、各タワー２０８は構成され得る。
【００４３】
各タワー２０８は、タワー２０８をフロアトラック２３０に沿って推進させるための少なくとも一つの被駆動車輪２２０を含み得る。いくつかの例では、フロアトラックシステム２２８は、タワー２０８が同期して移動し得るように、各ガントリー２０１のタワー２０８の各々の相対位置に関するフィードバックを提供するために、複数の戦略的に配置されたレール位置センサー（図示されず）又は位置スイッチ（図示されず）を含み得る。フロアトラック２３０の各々は、各フロアトラック２３０の上面が概してフロア１５４の表面と同一平面となるように、格納庫のフロア１５４内にはめ込まれ得る桁を備え得る。図６は、各々がＩ字型の桁構成を有するフロアトラック２３０を示す。しかしながら、各フロアトラック２３０は、様々な代替的断面形状のうちの任意の一つで提供され得る。更に、各フロアトラック２３０は、フロア１５４内にはめ込まれることに限定されない。例えば、トラックのうちの一又は複数は、フロア１５４表面の上部に突出し得る（図示されず）。
【００４４】
図７では、タワー２０８をフロアトラックシステム２２８に連結するための代替的実施形態が示される。図７では、タワー２０８の車輪２２０は、横桁３００及び／又は横桁３００に沿ったロボットデバイス４００の移動の開始及び停止のために課せられ得る横荷重に関わらず、タワー２０８を実質的に一定の垂直な配向に確実に維持するように、フロアトラック２３０に係合し得る。示される実施形態では、タワー２０８取付システムは、過度な横荷重の場合にタワー２０８の転倒を防止し得る配置で上部トラックフランジ２３２を捉える上部及び下部案内車輪２２０を含み得る。例えば、地震又はタワー２０８の物体との衝突の場合に、フランジ２３２を上部車輪２２０と下部車輪２２０との間で捉えることにより、タワー２０８の転倒が防止され得る。タワー２０８の垂直安定性はまた、人員プラットフォーム５００が完全に格納されているかどうか、並びに／若しくは図１９に示されるように、ロボットデバイス４００及び／又は人員プラットフォーム５００が横桁３００から外に向かって完全に延びているかどうかに関わらず、タワー２０８の重心２２４が車輪接触点２２２の間に位置するように各ガントリーを構成することにより、提供され得る。
【００４５】
図８Ａは、タワー２０８を垂直なタワー軸２１４周囲で回転させるためのターンテーブル２３８の実施形態を示す。塗料塗布システム２００のいくつかの実施形態では、一又は複数のガントリー２０１は、ターンテーブル２３８と湾曲したトラックセクション２３６とを有するフロアトラックシステム２２８上で支持され得る。例えば、図２は、中央ガントリー２０４の一つのタワー２０８を正確に移動させるための湾曲したトラックセクション２３６と、横桁３００を航空機１００の翼端１１５の上又は下で回転させるための手段を提供するために、中央ガントリー２０４の対向するタワー２０８を旋回させるためのターンテーブル２３８とを有するフロアトラックシステム２２８に沿って移動可能であり得る中央ガントリー２０４を示す。ターンテーブル２３８は、フロアトラック２３０に統合され得る（図８Ａから図８Ｃ）、又はターンテーブル２３８は、図９に示されるように、タワー２０８のベースに統合され得る。図８Ａでは、フロア１５４に統合されたターンテーブル２３８が示される。ターンテーブル２３８は、真っすぐなトラックセクション２３４と同一の間隔を有する一対のターンテーブルトラック２４０を含み得る。塗料塗布システム２００のいくつかの例では、中央ガントリー２０４の最前列の真っすぐなトラックセクション２３４の対向する終端部の各々は、ターンテーブル２３８を含み得る。しかしながら、一又は複数のターンテーブル２３８がフロアトラックシステム２２８に沿った任意の位置に配置され得ることも検討される。
【００４６】
図８Ｂは、真っすぐなトラックセクション２３４上に位置決めされたタワー２０８（２点鎖線で示される）を示すフロアに装着されたターンテーブル２３８の上面概略図である。真っすぐなトラックセクション２３４の終端部に位置するターンテーブル２３８が示される。ターンテーブルトラック２４０は、タワー２８０が真っすぐなトラックセクション２３４上に位置決めされると、回転して、概して真っすぐなトラックセクション２３４と位置合わせされ得る。ターンテーブルトラック２４０は、タワー車輪２２０が真っすぐなトラックセクション２３４とターンテーブルトラック２４０との間を滑らかに移動し得るために、ターンテーブルトラック２４０の端部と真っすぐなトラックセクション２３４の端部との間の間隙（図示されず）を最小化するようにサイズ決定及び構成され得る。
【００４７】
図８Ｃは、回転可能なターンテーブルトラック２４０上に位置決めされたタワー２０８を示すフロアに装着されたターンテーブル２３８の上面概略図である。２点鎖線で示されるタワー２０８は、垂直なタワー軸２１４がターンテーブル２３８の回転の中心（図示されず）と一致するように、ターンテーブル２３８上に位置決めされ得る。タワー軸２１４周囲でのタワー２０８及び横桁３００の対応する旋回を伴う、タワー軸２１４周囲で旋回するターンテーブル２３８が示される。いくつかの例では、ターンテーブル２３８は、タワー車輪２２０がいつターンテーブルトラック２４０に完全に係合するかを示す一又は複数の位置スイッチ（図示されず）を含み得る。位置スイッチが転倒すると、トラックに沿ったタワー２０８の更なる移動を停止させる手段として、タワー２０８の電動式ベース２２６の作動が停止され得る。以下でより詳しく説明されるように、湾曲したトラックセクション２３６に沿った対向するタワー２０８の移動により（図２４を参照）、タワー軸２１４周囲でターンテーブル２３８及びタワー２０８に回転が生じ得る。湾曲したトラックセクション２３６はまた、電動式ベース２２６が湾曲したトラックセクション２３６に到達すると、タワー２０８の縦移動を停止させるための一又は複数の位置スイッチを含み得る。
【００４８】
図９は、タワー２０８を垂直なタワー軸２１４周囲で回転させるためのターンテーブル２３８の代替的実施形態を示す。ターンテーブル２３８は、タワー２０８を車輪２２０に回転可能に連結し得る。いくつかの例では、ターンテーブル２３８は、タワー２０８がフロアトラック２３０に沿った特定の位置にある場合を除いて、ターンテーブル２３８の回転を防止するために、ロック又は固定されるように構成され得る。例えば、ターンテーブル２３８は、真っすぐなトラックセクション２３４の実質的に大部分に沿ったタワー２０８の回転を防止するためにロックされ得、タワー２０８が真っすぐなトラックセクション２３４の終端部に到達すると、タワー２０８を回転を可能にするためにロックを解除し得る。中央ガントリー２０４のフロアトラックシステム２２８について、湾曲したトラックセクション２３６は、真っすぐなトラックセクション２３４に接し得る。湾曲したトラックセクション２３６により、中央ガントリー２０４の対向するタワー２０８のタワー軸２１４に位置する湾曲の中心を有する弧に沿ったタワー２０８の移動が可能になり得る。有利には、ターンテーブル２３８及び湾曲したトラックセクション２３６により、横桁３００は、航空機１００の翼端１１５の上又は下で回転可能となり、その結果、以下で説明され、図２２から図２５に示されるような方法で、塗料塗布システム２００のガントリー２０１の間への航空機１００の格納を促進する。
【００４９】
図１０は、横桁３００の桁端部３０４のうちの一つをタワー２０８に連結するユニバーサルジョイント３１０（例えば、直交するロータリージョイント）の実施形態を示す。先述のように、各ガントリー２０１は、一対のタワー２０８の間を延びる横桁３００を含む。各横桁３００は、概して水平に配向され得、タワー２０８に対して垂直に移動可能であり得る。例えば、各横桁３００は、各横桁３００を、フロア１５４レベルからタワー２０８の上面まで、又はその間の任意の高さまで、垂直に移動させることができる垂直位置決めシステム３０８を含み得る。各横桁３００は、概して固定された長さであり得、対向する桁端部及び横桁軸３０２を有し得る。
【００５０】
図１１では、桁端部３０４の一方又は両方が、ユニバーサルジョイント３１０を使用して、タワー２０８に連結され得る。各ユニバーサルジョイント３１０は、ユニバーサルジョイント３１０の水平軸３１４周囲で（図１０）及びユニバーサルジョイント３１０の垂直軸周囲で（図１０）、横桁３００を旋回可能にし得る。例えば、一つの実施形態では、ユニバーサルジョイント３１０は、クレビス取付具３１６が周囲を回転し得る垂直軸３１２及び水平軸３１４を有する一対のクレビス取付具３１６を含み得る。各桁端部３０４は、状況に合わせて横桁３００を上げ下げするための各タワー２０８の一又は複数の垂直な桁案内レール３０６に順に連結され得る、ユニバーサルジョイント３１０に連結され得る。例えば、桁端部３０４は、タワー２０８に対する横桁３００の垂直移動を促進するために、例えば、電動式ラックアンドピニオンシステム（図示されず）などの垂直位置決めシステム３０８により、タワー２０８に連結され得る。代替的には、電動式ケーブルウィンチシステム（図示されず）が、横桁３００に垂直な移動能力を提供するために一つ又は両方のタワー２０８に統合されてもよい。
【００５１】
図１２は、横桁の垂直移動中に、桁端部３０４の１つの対向する桁端部３０４に対する垂直移動を遅延させることを可能にする、対向する桁端部３０４のユニバーサルジョイント３１０を示すガントリー２０１の側面図である。ユニバーサルジョイント３１０は、水平面において回転の自由を提供し、互いに対する桁端部３０４の運動における遅延の結果として、曲げ荷重をタワー２０８又は横桁３００に誘導することなく、横桁３００の垂直な位置決めが一つのタワー２０８又は他のタワー２０８で遅延する（２点鎖線で示される）ことを可能にする。また、ユニバーサルジョイント３１０は、タワー２０８が移動するフロアトラック２３０の偏りを可能にし、タワー２０８がそれぞれのフロアトラック２３０に沿って移動する間、どちらか一方のタワー２０８の遅延（２点鎖線で示される）を可能にする。各桁端部３０４を垂直軸３１２及び水平軸３１４周囲を回転可能にすることにより、ユニバーサルジョイント３１０は、有利には、そうでなければ、桁端部３０４がタワー２０８に対して回転しない又は強固に連結される場合に、横桁３００及び／又はタワー２０８の曲げ応力のために生じ得るガントリー２０１の構造的一体性損失を回避する。いくつかの実施形態では、一又は複数のセンサー（図示されず）は、ユニバーサルジョイント３１０の移動を監視し、ユニバーサルジョイント３１０が、ユニバーサルジョイント３１０の最大移動（例えば、回転）能力に近づいているときを検出するために、ユニバーサルジョイント３１０の各々に統合され得る。ユニバーサルジョイント３１０の最大移動が検出されると、横桁３００及び／又はタワー２０８の運動は、タワー２０８及び横桁３００の過度の応力を回避し、これによりガントリー２０１の構造的一体性を保護する手段として、横桁３００の垂直位置決めシステム３０８を解除する（例えば、停止する）こと、及び／又は各タワー２０８の電動式ベース２２６を解除することなどにより、停止され得る。
【００５２】
有利には、ユニバーサルジョイント３１０は、横桁軸３０２周囲での横桁３００の回転を防止する。更に、ユニバーサルジョイント３１０は、有利には、既定のガントリー２０１の一対のタワー２０８間のフロアトラック２３０の位置合わせ及び／又は間隔の欠陥を調整する。ユニバーサルジョイント３１０はまた、有利には、横桁３００の垂直位置決めシステム３０８の欠陥、及び各タワー２０８の電動式ベース２２６の欠陥も調整する。また更に、ユニバーサルジョイント３１０は、横桁３００の縦方向に沿ったロボットデバイス４００の位置精度を同時に維持しつつ、横桁３００のタワー２０８に対するわずかな移動を可能にし、これにより、航空機外装の領域におけるペンキなどの塗料の塗布中に所望されるように、エンドエフェクタ４１６が航空機外装の所望の位置に対して位置決めされ得る精度が保護され得る。
【００５３】
図１４は、横桁３００に装着されたロボットデバイス４００及び人員プラットフォーム５００の実施形態を示す。ロボットデバイス４００及び／又は人員プラットフォーム５００は、横桁３００の縦方向に沿って移動可能であり得る。ロボットデバイス４００は、航空機外面１０２で一又は複数の動作を実行するためのエンドエフェクタ４１６を含み得る。例えば、先述のように、エンドエフェクタ４１６は、物体表面の研磨、洗浄、塗装、及び検査、並びに他の動作を含むがこれらに限定されない動作を実行するように構成され得る。いくつかの例では、エンドエフェクタ４１６は、エンドエフェクタ４１６に取り外し可能に装着され得るエンドエフェクタツール（図示されず）の交換を可能にし得る。各エンドエフェクタツールは、航空機１００の一又は複数の外面１０２で異なる種類の動作を実行し得る。例えば、エンドエフェクタ４１６に取り付けられ得るツールの種類は、ペンキなどの塗装剤を航空機表面に放出するように構成されるスプレージェット（図示されず）であり得る。エンドエフェクタ４１６に取り付けられ得る別の種類のツールは、表面がペンキなどの塗料で塗装された後に、航空機表面を検査するための検査カメラであり得る。ロボットデバイス４００のロボットベース４０２及び／又は人員プラットフォーム５００は、航空機外装での一種類の動作の完了時などに、自動で（例えば、ロボットコントローラ４０６にあらかじめプログラムされるなどして）交換され得る複数の異なるツール（図示されず）を有するツールホルダ（図示されず）を含み得、そうでなければ、エンドエフェクタ４１６のツール交換は、技術者により指揮され得る。いくつかの例では、エンドエフェクタ４１６のツール交換は、人員プラットフォーム５００にいる技術者により、手動で実行され得る。
【００５４】
図１３及び図１４は、航空機外面１０２に対するエンドエフェクタ４１６の連結式位置決めのためのロボットベース４０２から延びる少なくとも一つの移動可能なアームを含み得るロボットデバイス４００の実施形態を示す。示される例では、ロボットデバイス４００は、ロボットベース４０２と、第１のアーム４１２と、第２のアーム４１４と、エンドエフェクタ４１６とを含み得る。ロボットベース４０２は、第１の軸４２０周囲での横桁３００に対するロボットベース４０２の回転を可能にし得る。第１のアーム４１２は、第１のアーム４１２をロボットベース４０２に連結するジョイントにより画定される第２の軸４２２周囲で回転可能であり得る。第２のアーム４１４は、第２のアーム４１４を第１のアーム４１２に連結するジョイントにより画定される第３の軸４２４周囲で回転可能であり得る。また、第２のアーム４１４は、第２のアーム４１４の長さに沿って延びる第４の軸４２６周囲で旋回可能であり得る。第２のアーム４１４の長さは、第５の軸４２８の移動を画定するために延び縮み可能であり得る。
【００５５】
エンドエフェクタ４１６は、エンドエフェクタ４１６を第２のアーム４１４に連結するジョイントにより画定される第６の軸４３０周囲で回転可能であり得る。ロボットベース４０２は、ロボットベース４０２を横桁３００の長さに沿って推進させ、ロボットデバイス４００の第７の軸４３２の移動を画定するためのロボット駆動システム４０４を含み得る。以下で説明されるように、いくつかの実施形態では、ロボットデバイス４００は、人員プラットフォーム５００と一体となって移動され得る。しかしながら、ロボットデバイス４００は、人員プラットフォーム５００の移動とは無関係に、横桁３００に沿った任意の位置に移動されてもよい。ロボットデバイス４００は、以下でより詳しく説明されるように、エンドエフェクタ４１６が一又は複数の作業区域安全運行範囲４１８（例えば、図１８から図２０を参照）内を移動して、航空機外装の様々な異なる位置のうちの任意の一つに到達できるように、任意の数の軸周囲での又は軸に沿った移動のための任意の数のアーム及びジョイントを含み得る。
【００５６】
図１４から図１７では、ロボットベース４０２は、人員プラットフォーム５００のプラットフォームベース５０２に連結又は結合され得る。プラットフォームベース５０２は、ロボットデバイス４００及び人員プラットフォーム５００が、概して横桁３００に沿って一体となって移動し得るように、プラットフォーム駆動システム５０４により駆動され得る。プラットフォームベース５０２は、プラットフォーム案内レール５０８により案内及び／又は装着され得る。プラットフォーム案内レール５０８は、横桁３００の側面に配置され得る。例えば、人員プラットフォーム５００は、任意の方法で横桁３００に移動可能に連結され得るが、プラットフォーム案内レール５０８は、横桁３００の上面及び側面に配置され得る。ロボットベース４０２の中心は、ガントリー２０１を横桁軸３０２に鉛直な方向に沿って見た場合、概してプラットフォームベース５０２の中心に位置合わせされ得る。しかしながら、ロボットベース４０２は、プラットフォームベース５０２の位置に対して任意の位置に配置され得る。図示されない実施形態において、ロボットベース４０２は、プラットフォームベース５０２とは無関係に横桁３００に取り付けられ得、人員プラットフォーム５００と無関係に移動可能であり得る。
【００５７】
図１４は、人員プラットフォーム５００の実施形態を示す。人員プラットフォーム５００は、航空機１００の外面１０２の遮蔽、ステンシリング（ｓｔｅｎｃｉｌｉｎｇ）、遮蔽解除、及び検査、エンドエフェクタ４１６のツール交換、又は様々な他の動作のうちの任意の一つを含むがこれらに限定されない様々な動作のうちの任意の一つを実行する間、人員を支持するために使用され得る。先述のように、人員プラットフォーム５００は、タワー２０８に取り付けられたエレベーター２１６及び／又ははしご２１８によりアクセス可能であり得る。人員プラットフォーム５００は、一又は複数の人員を支持するように構成されるプラットフォームフロア５１０を含み得る。プラットフォームフロア５１０は、人員プラットフォーム５００の旋回を可能にするために、プラットフォーム旋回軸５０６周囲を回転可能であり得るプラットフォームベース５０２に装着され得る（例えば、図１５を参照）。人員プラットフォーム５００の旋回能力により、人員プラットフォーム５００の前縁は、加工される外面１０２と位置合わせされ得る。例えば、人員プラットフォーム５００は、プラットフォームフロア５１０の前縁を、例えば、航空機１００の機首１２４又は尾部１１８などの航空機の表面と位置合わせするために、プラットフォーム旋回軸５０６周囲で旋回され得る。
【００５８】
人員プラットフォーム５００は、プラットフォームフロア５１０のサイズを増大させ、これにより航空機１００の到達困難な外面へのアクセスを提供するために、必要に応じて配備され得る一又は複数の分割されたフロアセクション（図示されず）を任意で含み得る。人員プラットフォーム５００はまた、人員の安全のためのフェンス手すり５１６を含み得、人員安全ハーネス取付用の人員プラットフォーム５００上を延びる安全ハーネスバー５２０を更に含み得る。人員プラットフォーム５００は、ペンキポット５１８（図１４）、ペンキ混合備品（図示されず）、ロボットコントローラ４０６、エンドエフェクタ４１６ツール（図示されず）、他の供給品及び備品に装着位置を提供し得る。ロボットコントローラ４０６、ペンキ供給品、及び備品をフロア１５４の代わりに人員プラットフォーム５００に直接配置することにより、フロア１５４から人員プラットフォーム５００まで延びる比較的長い電源コード及びペンキ供給ラインの使用が避けられ得る。
【００５９】
人員プラットフォーム５００は、プラットフォームフロア案内（図示されず）に沿って移動可能であり得るプラットフォーム延長部分５１２を含み得、これによりプラットフォームの長さを延長することができ、したがって、竜骨１０８の外面１０２又は胴体１０４の最上部１０６などの航空機の到達困難な領域へのアクセス向上を提供する。図１４は、ロボットデバイス４００の使用中に、所望され得る格納位置にあるプラットフォーム延長部分５１２を示す。人員プラットフォーム５００は、ロボットデバイス４００の移動に対する潜在的な妨害を取り除くために、折り畳まれた位置（図１４）に移動され得る側面延長部分５１４を更に含み得る。側面延長部分５１４はまた、プラットフォーム延長部分５１２が格納され、これにより人員プラットフォーム５００の一つの側面がタワー２０８の側面に直接隣接して位置決めできるように、折り畳まれてもよい。図１６及び図１７は、人員プラットフォーム５００のＴ字型形状を形成する、延長位置にあるプラットフォーム延長部分５１２と、折り畳まれていない位置にある側面延長部分５１４とを示す。図１６に示されるように、ロボットデバイス４００が、人員プラットフォーム５００下方に収容され得るのに対して、プラットフォーム延長部分５１２及び側面延長部分５１４は、畳み込まれる。いくつかの例では、ロボットデバイス４００は、プラットフォーム延長部分５１２が延長位置にある場合、及び／又は側面延長部分５１４が折りたたまれていない位置にある場合に、人員プラットフォーム５００下方に収容され得る。しかしながら、ロボットデバイス４００は、プラットフォーム延長部分５１２が延び、及び／又は側面延長部分５１４が折りたたまれない場合に、操作されてもよい。
【００６０】
先述のように、塗料塗装システム２００は、ロボットデバイス４００及び人員プラットフォーム５００の動作を制御するためのコントローラ４０６を含み得る。例えば、コントローラ４０６は、横桁３００の縦方向に沿ったロボットデバイス４００及び／又は人員プラットフォーム５００の移動を制御し得る。ロボットデバイス４００が、横桁３００に沿った人員プラットフォーム５００の移動と無関係に、横桁３００に沿って移動され得る場合などのいくつかの例において、コントローラ４０６は、横桁３００の縦方向に沿ったロボットデバイス４００及び／又は人員プラットフォーム５００の速度及び／又は加速度を制御するように構成され得る。この点で、コントローラ４０６は、有利には、人員プラットフォーム５００及び／又はロボットデバイス４００の移動停止及び開始により生成され得るタワー２０８への横荷重の大きさを制限するための手段として、二つの主要な移動部分（例えば、人員プラットフォーム５００及びロボットデバイス４００）の速度及び加速度を制御し得る。例えば、ロボットデバイス４００の速度及び／又は加速度は、タワー２０８への加速誘導された横荷重を低減する手段として、人員プラットフォーム５００の加速度を打ち消す方法で制御され得る。加速誘導された横荷重は、慣性荷重として説明され得る。コントローラ４０６は、横桁３００に沿った人員プラットフォーム５００の線加速度に対する、ロボットデバイス４００の正の加速度（例えば、増加する線速度）及び負の加速度（例えば、減少する線速度）を制御し得る。
【００６１】
コントローラ４０６は、加工されている外面に対するエンドエフェクタ４１６先端位置の破損を低減又は防止し、これにより外面に対するエンドエフェクタ４１６先端の位置精度について強化された制御を提供する手段として、横桁３００に沿ったロボットデバイス４００及び／又は人員プラットフォーム５００の移動停止及び開始中に加速のタイミング及び大きさを制御し得る。例えば、エンドエフェクタ４１６により実行されるある動作（例えば、塗料の噴霧）には、外面１０２に対するエンドエフェクタ４１６の位置及び移動に関して比較的正確な制御が要求され得る。横桁３００に沿った移動中に人員プラットフォーム５００及びロボットデバイス４００の相対加速度を制御することにより、エンドエフェクタ４１６先端の位置の誤差は、最小化され得る。いくつかの例では、コントローラ４０６は、エンドエフェクタ４１６の位置の誤差を外面１０２上の位置に対して±０．０５０インチ以下の範囲に維持する方法で、エンドエフェクタ４１６先端の位置及び／又は移動の加速誘導された揺れ又は破損を低減するために有効であり得る。
【００６２】
先述のように、いくつかの実施形態では、ロボットベース４０２は、ロボットデバイス４００及び人員プラットフォーム５００が、概して横桁３００の縦方向に沿って一体となって移動し得るように、プラットフォームベース５０２に連結され得る。ロボットベース４０２は、ガントリー２０１を横桁軸３０２に鉛直な方向に沿って見た場合、概してプラットフォームベース５０２に対して中心にあり得る。そのような配置において、エンドエフェクタ４１６は、ロボットデバイス４００が横桁３００の左桁端部３０４に位置する場合、ロボットデバイス４００が横桁３００の右桁端部３０４に位置する場合のエンドエフェクタ４１６の右方向の到達範囲と同量の左方向の到達範囲を有し得る。しかしながら、人員プラットフォーム５００の側面延長部分５１４が折られ（図１７を参照）、プラットフォーム延長部分５１２が格納される（図１４を参照）と、人員プラットフォーム５００は、タワー２０８との衝突を回避するために各タワー２０８から遠く離れたところで停止しなければならない。タワー２０８への人員プラットフォーム５００の接近を制限することは、エンドエフェクタ４１６の横の到達範囲を低減し得る。フロアトラックシステム２２８は、作業区域安全運行範囲を隣接するガントリー２０１のロボットデバイス４００に提供するために、直接隣接するガントリー２０１のタワー２０８を互いに相対的に接近して位置決めする方法で配置され得るが、側面延長部分５１４の折られた構成の結果としての、タワー２０８から遠く離れたところでの人員プラットフォーム５００の位置決めにより、隣接するガントリー２０１のロボットデバイス４００の作業区域安全運行範囲４１８の間に間隙を生じ得る。
【００６３】
有利には、塗料塗布システム２００は、ロボットデバイス４００のプラットフォームベース５０２に対して移動する能力を提供することにより、隣接するガントリー２０１の重複しない作業範囲の潜在的な制約に対処し得る。例えば、ロボットベース４０２は、プラットフォームベース５０２に装着され得る一対のロボットベース案内レール４１０（図１４）により、プラットフォームベース５０２に連結され得る。ロボットベース案内レール４１０は、横桁３００の方向に沿ったプラットフォームベース５０２に対するロボットベース４０２の移動を可能にし得る。例えば、人員プラットフォーム５００が、タワー２０８に隣接して固定及び位置決めされると、コントローラ４０６は、ロボットベース４０２を、タワー２０８の船外側に向かってロボットベース案内レール４１０に沿って独立して移動させるように構成され得る。この点で、ロボットベース４０２の人員プラットフォーム５００に対する相対的な移動は、ロボットデバイス４００の移動の第８の軸（図示されず）を表し得る。いくつかの例では、ロボットベース案内レール４１０は、ロボットベース４０２がタワー２０８の船外側を越えて進むことを可能にする長さを有し得る。ロボットベース４０２を別個のロボットベース案内レール４１０に装着することにより、ロボットデバイス４００の作業区域安全運行範囲４１８は、桁端部３０４に対して横方向に延長され得、これにより隣接するガントリー２０１のロボットデバイス４００の作業区域安全運行範囲４１８を重複させることを可能にし得る。
【００６４】
図１８は、エンドエフェクタ４１６の作業区域安全運行範囲４１８の例を示し、航空機胴体１０４の最上部１０６に対するエンドエフェクタ４１６の運動範囲を概略的に図示する。胴体１０４の最上部１０６にアクセスするために、横桁３００は、胴体１０４の最も高い位置よりも高いレベルで垂直に位置決めされ得る。図２５から図２９に示され、以下で説明されるように、ガントリー２０１のタワー２０８は、ガントリー２０１を航空機胴体１０４に極近接して位置決めするために、フロアトラックシステム２２８に沿って移動され得る。人員プラットフォーム５００は、図１４に示されるように構成され得、その場合、プラットフォーム延長部分５１２は格納され得、側面延長部５１４は畳み込まれ得る。いくつかの実施形態では、人員プラットフォーム５００は、横桁軸３０２に対して横方向に沿って移動可能であり得、ロボットデバイス４００のアームの運動範囲から少なくとも部分的に人員プラットフォーム５００の前縁を移動させ、ロボットデバイス４００の移動の妨害を回避する。
【００６５】
図１９は、人員プラットフォーム５００を使用して、胴体１０４の最上部１０６への手動アクセスを提供するためのガントリー２０１の構成を示す。ロボットデバイス４００は、図１６に示される方法で人員プラットフォーム５００の下部に収容され得る。横桁３００は、航空機１００に対して所望の高さで垂直に位置決めされ得る。人員プラットフォーム５００は、図１７に示されるように、プラットフォーム延長部分５１２を外に向かって延ばし、側面延長部分５１４を折り畳まないことにより構成され得る。いくつかの実施形態では、人員プラットフォーム５００は、横桁軸３０２に対する横方向に沿って移動可能であり得る（例えば、図１８から図２０を参照）。ガントリー２０１は、航空機胴体１０４に極接近するまで移動可能であり得る。航空機胴体１０４の異なる位置へのアクセスは、フロアトラック２３０に沿ったガントリー２０１の位置の調節、横桁３００の垂直位置の調節、横桁３００の長さに沿った人員プラットフォーム５００の位置の調節、並びに／若しくはプラットローム延長部分５１２及び／又は側面延長部分５１４の配備及び格納のような人員プラットフォーム５００の構成により、提供され得る。
【００６６】
図２０は、航空機胴体１０４の外面１０２にアクセスするためのエンドエフェクタ４１６の作業区域安全運行範囲４１８の例を示す。航空機１００の竜骨１０８にアクセスするための手順は、最上部１０６にアクセスするための前述の手順に類似し得る。この点で、横桁３００は、胴体１０４の中間レベルより低い高さで垂直に位置決めされ得る。人員プラットフォーム５００並びに／若しくは完全に又は部分的に格納されたプラットフォーム延長部分５１２及び畳み込まれた側面延長部分５１４を有する図１４に類似した人員プラットフォーム５００が、構成され得る。タワー２０８は、航空機胴体１０４から所望の距離を置いてガントリー２０１を位置決めし、航空機外面１０２に対するエンドエフェクタ４１６の作業区域安全運行範囲を最適化するために、フロアトラックシステム２２８に沿って位置決めされ得る。
【００６７】
ロボットデバイス４００を所望の高さで位置決めした状態で、ロボットデバイス４００は、横桁３００に対する固定位置で維持され得、エンドエフェクタ４１６は、エンドエフェクタ４１６の半径方向へのストローク又は移動を用いて、航空機の外面１０２で動作を実行し得る。代替的には、エンドエフェクタ４１６は、ロボットデバイス４００のアームを概して固定して保持すること、及び横桁３００の縦方向に沿ってロボットデバイス４００を移動させることにより、縦方向へのストロークを実行し得る。更なる実施形態では、エンドエフェクタ４１６は、半径方向のストローク、縦のストローク、又はエンドエフェクタ４１６の様々多他のストロークのうちの任意の一つの組み合わせを実行し得る。
【００６８】
図２１では、例えば、塗装を受けるために航空機１００の一又は複数の外面１０２を準備するために、又は塗料を外面１０２に塗布するために実施され得る塗料塗布方法６００に含まれ得る一又は複数の動作を有するフローチャートが示される。有利には、方法は、例えば、胴体１０４の翼上部領域を含む最上部１０６、竜骨１０８、垂直尾翼１２２、航空機１００の機首のコックピット１２６の外装、及び他の領域など、到達困難な領域へのアクセスを含む、航空機１００の外面１０２への自動アクセスのための低コストの方法を表し得る。
【００６９】
方法６００のステップ６０２は、対応する組のフロアトラック２３０に係合する一対のタワー２０８の間を延びる横桁３００を有する少なくとも一つのガントリー２０１近傍に航空機１００を位置決めすることを含み得る。図２２から図２５は、Ｔ字型格納庫１５２に搭載された塗料塗布システム２００の一組のガントリー２０１の間に航空機１００を格納するためのプロセスを概略的に示す。図示されるように、塗料塗布システム２００は、前方ガントリー２０２と、中央ガントリー２０４と、後方ガントリー２０６とを含む、Ｔ字型の格納庫１５２の各側面に３組のガントリー２０１を含む。しかしながら、塗料塗布システム２００は、航空機１００の片側又は両面に位置し得る任意の数のガントリー２０１を含んでもよい。図２２では、Ｔ字型格納庫１５２は、Ｔ字型格納庫１５２の前方端部では比較的狭い幅又は縮小された幅を有し得る。
【００７０】
Ｔ字型格納庫１５２の前方端部における縮小された幅は、支持施設、オフィス、機器収納領域、又はＴ字型格納庫１５２の前方端部における他の領域を収容し得る。Ｔ字型格納庫１５２はまた、Ｔ字型格納庫１５２の狭い前方領域がＴ字型格納庫１５２の後方端部の幅広い領域に移行する先細りセクションを含み得る。前方ガントリー２０２、中央ガントリー２０４、及び後方ガントリー２０６の各々は、フロアスタックシステム２２８のそれぞれのフロアトラックに沿って移動可能であり得る。中央ガントリー２０４は各々、真っすぐなトラックセクション２３４に沿って移動可能であり得る。中央ガントリー２０４の最前列のタワー２０８に対する真っすぐなトラックセクション２３４は、真っすぐなトラックセクション２３４の船外端部において湾曲したトラックセクション２３６を含み得る。中央ガントリー２０４の最後列のタワー２０８は、後方タワー２０８をタワー軸２１４（図６）周囲で旋回させるためのターンテーブル２３８（例えば、図８Ａから図８Ｃ及び図９を参照）上で回転可能であり得る。一つの例では、ターンテーブル２３８は、図８Ａから図８Ｃに示されるように、格納庫フロア１５４に統合され得る。中央ガントリー２０４の両方のタワー２０８がフロアトラックシステム２２８の最遠の船外位置にあると、最前列のタワー２０８は、ターンテーブルトラック２４０に位置決めされ得、対向するタワー２０８は、図２２に示されるように、真っすぐなトラックセクション２３４に接し得る湾曲したトラックセクション２３６に位置決めされ得る。横桁３００は、航空機１００の翼後退角に概して平行に配向され得る。
【００７１】
図２２は、航空機１００のＴ字型格納庫１５２への前方運動を示す。図２２から図２５では、ガントリー２０１の各々は、最初に格納庫壁１５６近傍に位置決めされ得る。航空機１００は、航空機１００の各側面の翼端１１５が、図２３に示されるように、中央ガントリー２０４の各々の湾曲したトラックセクション２３６に向かって位置決めされるまで、前方にＴ字型格納庫１５２まで移動され得る。図２４は、翼端１１５の上及び下での中央ガントリー２０４の回転を示す。先ほど示されたように、中央ガントリー２０４の最前列のタワー２０８は、例えば、ターンテーブル２３８デバイス（図８Ａから図８Ｃ）などの上で、そのタワー軸２１４（図６）周囲を回転し得る。中央ガントリー２０４の最後列のタワー２０８は、対向するタワー２０８のタワー軸２１４において湾曲の中心を有し得る湾曲したトラックセクション２３６に沿って回転可能であり得る。各中央ガントリー２０４の最後列のタワー２０８がいったん翼端１１５を通り過ぎて回転すると、航空機１００が後方に移動し得るのに対し、ガントリー２０１は、図２５に示されるように、タワー２０８に、翼１１４の前縁及び後縁から安全な距離、並びに推進ユニット１１６から安全な距離が維持される方法で、縦方向に航空機１００に向かって同時に移動され得る。
【００７２】
いくつかの例では、塗料塗布システム２００は、航空機１００の前輪のような着陸装置１１２（図３）の一つに連結され得る小さなタグなどの航空機位置決めデバイス（図示されず）を含み得る。航空機位置決めデバイスは、翼端１１５上の中央ガントリー２０４の回転と自動的に一体化して、かつ真っすぐなトラックセクション２３４に沿ったガントリー２０１の船内及び船外移動と一体化して、航空機１００を前方及び後方に移動させるように構成され得る。この点で、このような航空機位置決めデバイスは、塗料塗布システム２００のガントリー２０１の間から航空機１００を格納及び取り出すプロセス中に、タワー２０８の電動式ベース２２６と一体化して、前方及び後方に航空機１００を位置決めし得る。
【００７３】
図２６から図２５は、長方形格納庫１５０に搭載された塗料塗布システム２００の一組のガントリー２０１の間に航空機１００を格納するためのプロセスの概略図である。図２６は、図２７に示されるように、翼端１１５が中央ガントリー２０４の各々の真っすぐなトラックセクション２３４の前方に位置決めされるまでの、航空機１００の長方形格納庫１５０への前方運動を示す。図２８は、中央ガントリー２０４の各々の船内運動中の航空機１００の後方運動を示す。先ほど示されたように、航空機１００は、中央ガントリー２０４の運動と一体化して航空機１００を前方及び後方に自動で移動させるために、前輪及び／又は主要着陸装置１１２（図３）に連結され得る航空機位置決めデバイスを含み得る。
【００７４】
方法６００のステップ６０４は、フロアトラック２３０に沿って航空機１００の縦軸１１０に平行でない（例えば、鉛直な）方向に同期する方法で、各ガントリー２０１の一対のタワー２０８を移動させることを含み得る。この点で、図２５及び図２９は、航空機胴体１０４への船内方向に沿ったフロアトラック２３０に沿ったガントリー２０１の各々の移動を示す。タワー２０８を移動させるプロセスは、図１４に示されるように、フロアトラック２３０に沿ったタワー２０８の水平移動中に、１つのタワー２０８が対向するタワー２０８から遅延すると、ガントリー２０１の横桁３００が各桁端部３０４周囲のユニバーサルジョイント３１０（図１０及び図１１）の垂直軸３１２周囲を回転することを可能にすることを含み得る。また、方法は、図２に示されるように、一つの桁端部３０４がタワー２０８に対する横桁３００の垂直移動中に、対向する桁端部３０４から遅延すると、ガントリー２０１の横桁３００が各桁端部３０４周囲のユニバーサルジョイント３１０の水平軸３１４周囲を回転することを可能にすることを含み得る。有利には、ユニバーサルジョイント３１０は、そうでなければ、桁端部３０４とタワー２０８との間の結合が剛性結合である場合に、タワー２０８及び／又は横桁３００に課せられ得る応力を最小化する。
【００７５】
方法は、横桁３００を航空機１００から所望の距離を置いて位置決めするために、横桁３００をタワー２０８に対して垂直に移動させること、及び／又はガントリー２０１をフロアトラックシステム２２８に沿って移動させることを更に含み得る。航空機外面からの横桁３００の距離は、実行されるべき動作の種類次第で決定され得る。例えば、一又は複数の技術者により実行されるべき手動の動作は、横桁３００を、加工されるべき航空機表面に相対的にかなり接近して位置決めすることを要求し得る。反対に、ロボットデバイス４００により実行されるべき動作は、エンドエフェクタ４１６の安全運行範囲４１８を最適化するために、航空機表面からかなりの距離を置いて横桁３００の位置決めを要求し得る。
【００７６】
方法６００のステップ６０６は、一又は複数のガントリー２０１の横桁３００に装着された一又は複数のロボットデバイス４００を操作することを含み得る。例えば、方法は、エンドエフェクタ４１６の作業区域安全運行範囲４１８を航空機１００の外面に対して最適化する所望の位置でエンドエフェクタ４１６を位置決めするために、ロボットデバイス４００を横桁３００の縦方向に沿って移動させることを含み得る。先述のように、ロボットデバイス４００のコントローラ４０６及び人員プラットフォーム５００は、ロボットデバイス４００に対する人員プラットフォーム５００の加速のタイミング及び大きさを制御するように構成され得る。この点で、方法は、人員プラットフォーム５００の加速度を打ち消し、これによりタワー２０８への加速誘導された横荷重を低減する方法で、横桁３００に沿ったロボットデバイス４００の加速度を制御することを含み得る。
【００７７】
方法６００のステップ６０８は、一又は複数の動作を航空機外面１０２で実行することを含み得る。例えば、動作は、ロボットデバイス４００のエンドエフェクタ４１６を使用して実行され得る。この点で、方法は、エンドエフェクタ４１６を航空機外面１０２に対して位置決めするために、ロボットベース４０２を回転させること及び／又はロボットデバイス４００の少なくとも一つのアームを操作することを含み得る。先述のように、ロボットデバイス４００のロボットベース４０２は、横桁３００の固定位置で維持され得、ロボットデバイス４００のアーム及びエンドエフェクタ４１６は、一又は複数の動作を航空機表面で実行するために連結式方法で移動され得る。例えば、ロボットベース４０２は、横桁３００で固定され得、アーム４１２、４１４及びエンドエフェクタ４１６は、エンドエフェクタ４１６が半径方向のストロークを航空機１００の外面１０２で実行できるように移動され得る。代替的には、ロボットデバイス４００のアーム４１２、４１４は、ロボットベース４０２が、航空機１００の外面１０２の長さに沿って、エンドエフェクタ４１６により縦のストロークを実行するために横桁３００に沿って縦に移動される間、概して固定されて保持され得る。理解されるように、移動の組み合わせは、所望の動作を一又は複数の航空機外面１０２で実行するためにエンドエフェクタ４１６を移動又は位置決めするように実施され得る。航空機外面１０２で実行され得る動作は、研磨、洗浄、塗装、硬化、遮蔽解除、塗装面の検査、及び広範な他の動作のうちの任意の一つを含むがこれらに限定されない。
【００７８】
方法６００はまた、横桁３００に装着された人員プラットフォーム５００を使用して、航空機外面１０２で一又は複数の動作を手動で実行することを含み得る。例えば、先述の研磨、洗浄、遮蔽、塗装、遮蔽解除、及び検査のうちの任意の一つの動作、又は任意の他の動作は、一又は複数の人員プラットフォーム５００で支持される一又は複数の技術者により手動で実行され得る。先ほど示されたように、ガントリー２０１のうちの一又は複数は、人員プラットフォーム５００を加工されるべき航空機表面１０２に相対的にかなり接近して位置決めするために、横桁３００の長さに沿って移動可能であり得る一又は複数の人員プラットフォーム５００を含み得る。いくつかの例では、人員プラットフォーム５００は、人員プラットフォーム５００の前縁が加工されている外面１０２と位置合わせされ、これにより、一又は複数の動作を手動で実行するために、技術者による外面１０２へのアクセスを向上することができるように、プラットフォーム旋回軸５０６（図１７）周囲を旋回し得る。方法はまた、人員プラットフォーム５００の領域を調節し、及び／又は人員プラットフォーム５００の長さを延長し、これにより航空機１００の外面１０２への技術者のアクセスを向上させるために、一又は複数の側面延長部分（図１７）を配備すること、及び／又はプラットフォーム延長部分（図１７）を移動させることを含み得る。
【００７９】
図３０及び３１を参照すると、本開示の実施形態が、図３０に示す航空機の製造及び保守方法７００、及び図３１に示す航空機７０２に照らして説明され得る。製造前の段階では、例示的な方法７００は、航空機７０２の仕様及び設計７０４と、材料の調達７０６とを含み得る。製造段階では、航空機７０２の構成要素及びサブアセンブリの製造７０８、並びにシステム統合７１０が行われる。その後、航空機７０２は、認可及び納品７１２を経て、運航７１４に供される。顧客により運航される間に、航空機７０２は定期的な整備及び保守７１６（改造、再構成、改修なども含み得る）が予定される。
【００８０】
方法７００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実行又は実施され得る。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み得、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み得、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り得る。
【００８１】
図３１に示されるように、例示的方法７００によって製造された航空機７０２は、複数のシステム７２０及び内装７２２を有する胴体７１８を含み得る。高レベルのシステム７２０の例には、推進システム７２４、電気システム７２６、油圧システム７２８、及び環境システム７３０のうちの一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムも含まれ得る。航空宇宙産業の例を示しているが、開示されている実施形態の原理は、自動車産業のような他の産業にも適用され得る。
【００８２】
本明細書に具現化されたシステム及び方法は、製造及び保守方法７００の一又は複数の任意の段階で採用され得る。例えば、製造プロセス７０８に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機７０２の運航中に、構成要素又はサブアセンブリが製造されるのと類似の方法で作製又は製造され得る。また、一又は複数の装置の実施形態、システムの実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせは、例えば、航空機７０２の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機７０２のコストを削減することにより、製造段階７０８及び７１０において利用され得る。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数を、航空機７０２の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守７１６に利用することができる。
【００８３】
本開示の更なる修正及び改良が、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に説明され図示されている、部品の特定の組み合わせは、本開示のある種の実施形態のみを表すことを意図し、本開示の趣旨及び範囲に含まれる代替的な実施形態又は装置を限定することを意図していない。
【符号の説明】
【００８４】
１００  航空機
１０２  外面
１０４  胴体
１０６  最上部
１０８  竜骨
１１０  縦軸
１１２  着陸装置
１１４  翼
１１５  翼端
１１６  推進ユニット
１１８  尾部
１２０  水平尾翼
１２２  垂直尾翼
１２４  機首
１２６  コックピット
２００  塗料塗布システム
２０１、２０２、２０４、２０６  ガントリー
２１０、２１２  タワー
２１４  タワー軸
２１６  エレベーター
２１８  はしご
２２０  車輪
２２２  車輪接触点
２２４  重心
２２６  電動式ベース
２２８  フロアトラックシステム
２３０  フロアトラック
２３２  フランジ
２３４、２３６  トラックセクション
２３８、２４０  ターンテーブル
２４２、２４４  フロアトラック
３００  横桁
３０４  桁端部
３１０  ユニバーサルジョイント
３１２  垂直軸
３１４  水平軸
３１６  クレビス取付具
４００  ロボットデバイス
４０２  ロボットベース
４０４  ロボット駆動システム
４０６  コントローラ
４１０  ロボットベース案内レール
４１２、４１４  アーム
４１６  エンドエフェクタ
４１８  作業区域安全運行範囲
４２０  第１の軸
４２２  第２の軸
４２４  第３の軸
４２６  第４の軸
４２８  第５の軸
４３０  第６の軸
４３２  第７の軸
５００  人員プラットフォーム
５０２  プラットフォームベース
５０４  プラットフォーム駆動システム
５０６  プラットフォーム旋回軸
５０８  プラットフォーム案内レール
５１０  プラットフォームフロア
５１２  プラットフォーム延長部分
５１４  側面延長部分
５１６  手すり
５１８  ペンキポット
５２０  安全ハーネスバー
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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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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【外国語明細書】
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