(57)【要約】  装置を運ぶクローラ（２０）は、回転軌道（４４）および構造支持部（７０）を含む。構造支持部（７０）は装置（１６）を支持する。リフティングマグネット（７２）は回転軌道（４４）および構造支持部（７０）に結合される。リフティングマグネット（７２）は、互いに向かい合い、構造支持部（７０）を持ち上げ、また回転軌道（４４）の並進運動を助けるように構成される。
2008521683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの回転軌道と、
構造支持部を支持する装置と、
前記少なくとも１つの回転軌道および前記構造支持部に結合される複数のリフティングマグネットであって、前記リフティングマグネットは、互いに向かい合い、前記構造支持部を持ち上げ、また前記少なくとも１つの軌道の並進運動を助けるように構成される複数のリフティングマグネットと、
を備える、装置を運ぶクローラ。
【請求項２】
前記回転軌道が、
前記構造支持部の第１の端部の周囲で回転する第１の回転軌道と、
前記構造支持部の第２の端部の周囲で回転する第２の回転軌道と、
を備える、請求項１に記載のクローラ。
【請求項３】
磁界を発生させる複数の安定性マグネットと、
前記構造支持部に対して前記少なくとも１つの回転軌道を安定させるために前記磁界内の変化を防止する、複数の超電導デバイスと、
をさらに備える、請求項１に記載のクローラ。
【請求項４】
前記複数の安定性マグネットが、
前記少なくとも１つの回転軌道上の外側にある第１の１組の安定性マグネットと、
前記少なくとも１つの回転軌道上の内側にある第２の１組の安定性マグネットと、
備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項５】
前記複数のリフティングマグネットの少なくとも一部分が、前記第１の１組の安定性マグネットと前記第２の１組の安定性マグネットとの間にある、請求項４に記載のクローラ。
【請求項６】
前記複数の超電導デバイスが、
第１の１組の超電導デバイスと、
第２の１組の超電導デバイスと、
を備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項７】
前記複数のリフティングマグネットの少なくとも一部分が、前記第１の１組の超電導デバイスと前記第２の１組の超電導デバイスとの間にある、請求項６に記載のクローラ。
【請求項８】
前記複数の超電導デバイスが、超電導結晶および超電導マグネットのうちの少なくとも１つを備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項９】
前記構造支持部に結合され、かつ前記複数の超電導デバイスを冷却する冷却機構をさらに備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項１０】
前記冷却機構が、前記少なくとも１つの回転軌道に結合される少なくとも１つのクライオスタットを備え、かつ前記超電導デバイスの少なくとも一部分を包み込む、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１１】
前記冷却機構に結合され、かつ前記超電導デバイスの温度を調整する制御装置をさらに備える、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１２】
前記冷却機構が、冷却液リザーバおよび低温ヘッドのうちの少なくとも１つを備える、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１３】
前記冷却機構が、約６０ケルビンと８０ケルビンの間の温度にまで前記複数の超電導デバイスを冷却する、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１４】
前記複数のリフティングマグネットが、
前記少なくとも１つの回転軌道に結合される第１の１組のリフティングマグネットと、
前記構造支持部に結合される第２の１組のリフティングマグネットと、
を備える、請求項１に記載のクローラ。
【請求項１５】
前記第１の１組のリフティングマグネットおよび前記第２の１組のリフティングマグネットが同じ極性を有する、請求項１４に記載のクローラ。
【請求項１６】
前記構造支持部が、航空機の胴体を支持するように構成される、請求項１に記載のクローラ。
【請求項１７】
前記構造支持部に結合され、かつ前記少なくとも１つの回転軌道を並進させる複数の駆動モータをさらに備える、請求項１に記載のクローラ。
【請求項１８】
前記複数の駆動モータが、前記少なくとも１つの回転軌道の並進方向を示す駆動磁界を発生させる少なくとも１つの誘導モータを備える、請求項１７に記載のクローラ。
【請求項１９】
少なくとも１つのセンサをさらに備え、前記少なくとも１つの駆動モータは、前記少なくとも１つのセンサから生成されるデータに応答して前記少なくとも１つの回転軌道を並進させる、請求項１７に記載のクローラ。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのモータおよび前記少なくとも１つのセンサに結合され、かつ前記データに応答して前記少なくとも１つの回転軌道の速度と前記構造支持部の配置とを調整する制御装置をさらに備える、請求項１９に記載のクローラ。
【請求項２１】
複数の生産ラインクローラであって、前記複数の生産ラインクローラがそれぞれ、
少なくとも１つの回転軌道と、
生産ライン内の少なくとも１つの車両構成要素を支持する構造支持部と、
前記少なくとも１つの回転軌道および前記構造支持部に結合される複数のリフティングマグネットであって、前記複数のリフティングマグネットは互いに向かい合い、かつ前記構造支持部を持ち上げるように構成される複数のリフティングマグネットと、
を備える複数の生産ラインクローラと、
前記複数の生産ラインクローラの間にまたがるクレードルであって、前記クレードルが生産ライン内の少なくとも１つの車両構成要素を支持するクレードルと、
を備える、生産ラインクレードルシステム。
【請求項２２】
前記構造支持部が前記クレードルに結合され、かつ支持する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記クレードルが、前記複数の生産ラインクローラの上面の下で懸垂する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記クレードルが、前記少なくとも１つの回転軌道の上面の下で懸垂する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記クレードルが、前記構造支持部の上面の下で懸垂する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記クレードルが、前記少なくとも１つの回転軌道の上で懸垂する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの回転軌道が、
第１の生産ラインクローラ上の第１の回転軌道と、
第２の生産ラインクローラ上の第２の回転軌道と、
を備える、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記クレードルが、前記第１の回転軌道と前記第２の回転軌道との間で懸垂する、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記クレードルが、第１の生産ラインクローラの第１の構造支持部と第２の生産ラインクローラの第２の構造支持部との間で懸垂する、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
複数のタスク実行ステーションと、
生産ラインに沿って移動する一連の生産ラインクローラであって、一連の生産ラインクローラのそれぞれが、
少なくとも１つの回転軌道と、
生産ラインの少なくとも１つの車両構成要素を支持する構造支持部と、
前記少なくとも１つの回転軌道および前記構造支持部に結合される複数のリフティングマグネットであって、前記複数のリフティングマグネットは互いに向かい合い、かつ前記構造支持部を持ち上げるように構成される、複数のリフティングマグネットと、
を備える一連の生産ラインクローラと、
を備える、生産ライン。
【請求項３１】
前記一連の生産ラインクローラが、
前記構造支持部に結合される複数の駆動モータと、
前記複数の駆動モータに結合され、かつ生産ラインの場所を変える少なくとも１つの車上制御装置と、
を備える、請求項３０に記載の生産ライン。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの車上制御装置と連通して移動信号を生成する遠隔制御装置をさらに備え、前記少なくとも１つの車上制御装置は前記移動信号に応答して生産ラインの場所を変える請求項３１に記載の生産ライン。
【請求項３３】
生産ライン内の複数の車両構成要素を複数のクローラ上で支持することと、
複数の車両構成要素を持ち上げるために、前記複数のクローラ上の複数のリフティングマグネットを向かい合わせることと、
前記複数のクローラの軌道を回転させることと、
生産ラインに沿って前記複数のクローラを並進させるために、前記複数のリフティングマグネットによって受ける磁界を調整することと、
を備える、生産ラインを作動する方法。
【請求項３４】
複数の磁気安定性磁界を発生させることと、
前記軌道を有する前記複数のクローラの構造支持部を安定させるために、前記複数の磁気安定性磁界の変化を防ぐことと、
をさらに備える、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記複数の磁気安定性磁界の変化を防ぐことが、前記複数のクローラの複数の超電導デバイス内に電流を発生させることを備える、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
回転軌道速度を示す速度信号を生成することと、
前記速度信号に応答して前記磁界を調整することと、
をさらに備える、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記複数のクローラの位置を示す位置信号を生成することと、
前記位置信号に応答して前記磁界を調整することと、
をさらに備える、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
複数のクローラ上の生産ラインに沿って複数の車両構成要素を複数のステーションに並進させることであって、
前記複数のクローラ上の複数のリフティングマグネットを向かい合わせて、前記複数の車両構成要素を持ち上げることと、
前記複数のクローラの軌道を回転させることと、
生産ラインに沿って前記複数のクローラを並進させるために前記複数のリフティングマグネットによって受ける磁界を調整することと、
を備える、並進させることと、
前記複数のステーションのそれぞれで少なくとも１つの製造タスクを実行して航空機を製造することと、
を備える、航空機を製造する方法。
【請求項３９】
複数の磁気安定性磁界を発生させることと、
前記複数のクローラの構造支持部を前記軌道とともに安定させるために、前記複数の磁気安定性磁界の変化を受動的に阻止することと、
をさらに備える、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記複数の磁気安定性磁界の変化を受動的に阻止することが、前記複数のクローラの複数の超電導デバイス内に電流を発生させることを備える、請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、航空車両の製造システムに関する。より詳細には、本発明は、移動式生産ラインの位置を調整し、その生産ライン上の車両構成要素に簡単に接近するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
従来、航空機は、単一の固定された位置で製造されてきた。航空機の製造や「ビルドアップ」の間、構成要素およびシステムは、航空機の胴体が配置される指定された位置に導かれる。航空機の製造効率を上げ、単一の位置でシステムおよび構成要素が密集するのを最小限に抑え、また、常時設備内にある在庫量を最小限に抑えるという要望のため、航空機には移動式生産ラインを用いることにより現在製造されているものもある。
【０００３】
移動式生産ラインによって、胴体が、構成要素およびシステムが設置されるステーションからステーションに移行することができる。各ステーションで、指定された１組のタスクが実行される。それぞれの構成要素およびシステムが、適切なステーションの近くに供給され、位置決めされ、そこで構成要素およびシステムが、胴体上に設置されることとなる。したがって、各ステーションは最小限の関連する在庫を有する。また、各ステーションは、このステーションの指定されたタスクを実行するのに、最小限の装置と人とを有する。したがって、あらゆる単一の位置での密集がより少なくなり、また効率が改善される。
【０００４】
移動式生産ラインの位置を、ある位置から別の位置に、短い期間で変える性能に対する要望がある。移動式生産ラインによって上述の利点が与えられるが、移動式生産ラインは可動性および自由度において制限される。一般に、移動式生産ラインは、プラント設備の床面に固定されるレールシステムから構成される。航空機の胴体など種々の航空機の構成要素や組立部品を運ぶ多数のキャリヤは、チェーンを介してステーションからステーションまで引っ張られる。レールシステムは据え付けであるため、レールシステムを解体し、運び、再建するのに相当な量の時間と費用なしでは、レールシステムを異なる位置に移動することができない。また、キャリヤは特定の順序でロックされていて、容易に変更したり再配置したりすることはできない。
【０００５】
さらに、製造を容易にするために、製造中の航空機、またはその構成要素を生産設備の床面の近くに配置する要求もある。たとえば、胴体を低く配置することによって、はしご、または他の昇降装置やエスカレータ式装置を使用せずに、人が胴体上を直接歩くことが可能となる。現在のレールシステムは、このような位置決めを提供しない。
【０００６】
したがって、移動式生産ラインを再配置することが可能であり、また、その航空機を製造して組立てる間に、垂直位置に接近しやすいように、航空機のシステムと構成要素を低くすることが可能である、改良された移動式生産ラインシステムが必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要約
本発明は、回転軌道および構造支持部を含む、装置を運ぶクローラを提供する。構造支持部は装置を支持する。リフティングマグネットは、回転軌道と構造支持部とに結合される。リフティングマグネットは、互いに向かい合い、構造支持部を持ち上げ、また回転軌
道の並進運動を助けるように構成される。
【０００８】
本発明の実施形態は、いくつかの利点を提供する。このような利点の１つは、生産ライン内の車両構成要素を支持し、同様に場所を変えることの可能な生産ラインクローラを提供することである。クローラを利用することによって、製造設備内で生産ラインが移動したり位置を変えたりすることが可能であることに加えて、生産ラインに沿って車両の構成要素が並進運動できるようになる。
【０００９】
本発明の一実施形態によって提供される別の利点は、生産ラインクレードルシステムの提供である。生産ラインクレードルシステムでは、航空機の構成要素は、製造タスクを効率的に行うために航空機の構成要素に簡単に接近できる垂直方向の高さで、生産ラインに沿って並進することができる。
【００１０】
さらに、本発明はまた、生産ライン内のステーションからステーションまで、車両の構成要素を昇降して運ぶための、簡潔でコンパクトな受動システムを提供する。
【００１１】
本発明はそれ自体、さらなる目的および効果と共に、添付の図面と一緒に以下の詳細な説明を参照することで、最もよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
詳細な説明
以下の図のそれぞれにおいて、同じ参照番号は同じ構成要素を示すために使用される。本発明は、移動式生産ラインの位置を調整し、その生産ライン上の車両構成要素に簡単に接近するためのシステムに関して説明されているが、本発明は、生産ラインの用途、車両、車両の構成要素、装置、または位置の間にある機械の移送、または、従来技術で知られている他の用途およびシステムなど種々の用途およびシステムに適合されることができる。本発明は、航空および非航空のシステムおよび構成要素に適用されることができる。
【００１３】
本発明は、人工衛星、軍需品、光学機器、化学的、生物学的薬剤を含む装置、汎用の洗浄装置、および種々の他の装置を移動するのに利用されることができる。軍需品は、化学的、生物学的、核または非核であってもよい。たとえば、本発明は、実験室での試験で使用される望遠鏡アセンブリを運んだり保持したりするのに使用されてもよい。本発明は、精密な組立行程の間に固定される重い装置を移動し保持するために使用されてもよい。本発明はまた、実験室、工場および洗浄室に装置を移動するのに使用されてもよい。本発明は、装置を遠隔位置へ運ぶのに使用されてもよい。
【００１４】
以下の記載において、種々の作動パラメータおよび構成要素が、構成された一実施形態として記載されている。これらの特定のパラメータおよび構成要素は例として含まれるものであり、制限することを意味するものではない。
【００１５】
次に図１を参照する。本発明の一実施形態による製造設備１２内の生産ライン１０の斜視図が示されている。生産ライン１０は、示されるような航空機の胴体など、装置または車両構成要素１６を種々の製造ステーション１８に運ぶ多数の生産ラインクレードルシステム１４を移行したり移動させたりする。「装置」という用語は、単一の構成要素または多数の構成要素を指してもよい。車両構成要素１６は、生産ライン１０に沿ってステーションからステーションに運ばれる。各ステーション１８で、前もって割り当てた１組の製造タスクが実行される。クレードルシステム１４は、多数の装置または生産ラインクローラ２０を含み、これらは生産ライン１０に沿って移動することが可能である。クローラ２０を使用することによって、生産ライン１０が異なる位置に場所を移動することもまた可能となる。生産ライン１０は、従来の生産ライン軌道システムの生産ラインのように、設
備１２の床面２２にしっかりと固定されることはない。
【００１６】
生産ライン１０において、車両構成要素または胴体１６は、クレードルシステム１４によって運ばれている。各胴体１６は２つのクレードルシステムによって支持される。第１のクレードルシステム２４は胴体１６の前部２６を支持し、また第２のクレードルシステム２８は胴体１６の後部３０を支持する。２つのクレードルシステムが利用され、また単一の装置内に示されているが、いかなる数のクレードルシステムも種々の装置で利用されることができる。クローラは、図示されるように生産ライン内で装置を運ぶために使用されることができたり、種々の他の用途において装置を運ぶために使用されたりすることができる。この用途のうちのいくつかは前述されている。クローラは種々な用途に適応するように多様な寸法であってもよい。
【００１７】
クローラ２０は組立てられ、生産ライン１０に沿って種々のステーションと関連付けられてもよい。各クローラ２０は、ステーションに関連する工具および装置を有することができる。この工具および装置はそのステーションの所定のタスクを行うのに必要なものである。クローラ２０は可動性のため、クローラ２０は異なる順序で配置されることができ、また異なるステーションに割り当てられることができる。さらに、特定のクローラにメンテナンスを行うべきときには、同様のクローラに最小限の生産ライン休止時間で容易に置き換えられることができる。
【００１８】
次に図２を参照する。本発明の一実施形態による生産ラインのクレードルシステム１４の斜視図が示されている。クレードルシステム１４は、１組の生産ラインクローラ２０と、クローラ２０の間にまたがるクレードル４０とを含む。クレードル４０は、１つ以上の車両構成要素およびシステムを支持する。クレードル４０はストラドル支持部材４２を介してクローラ２０に結合される。クレードル４０は、図示するように、クローラ２０の軌道４４の上に横の構成で懸垂してもよく、または、クローラ２０間に前／後の構成で懸垂してもよい（図示せず）。クレードル４０は、第１のクローラ５０の第１の支持部材４８に結合される第１の部材４６を含む。クレードル４０はまた、第２のクローラ５６の第２の支持部材５４に結合される第２の部材５２を含む。「Ｕ字形の」要素５８は部材４６と５２との間で結合される。クレードル４０によって胴体を適切に支持するために、Ｕ字形の要素５８は航空機の胴体の外部の形状と同様の形状を有する。
【００１９】
支持部材４２はクレードル４０を支持する単一の軸の形であるように示されているが、これらは多数の軸または支持部材の形であってもよく、またいかなる数の取付け点を有していてもよい。支持部材４２はまた、従来技術で知られている種々の装置にあってもよい。
【００２０】
Ｕ字形の要素５８の下部６０は、クローラ２０の回転軌道４４の上面６２および６４の下ならびに上部のプラットホーム６６の下でそれぞれ懸垂する。Ｕ字形の要素５８をこのように低く懸垂する向きによって、クレードル４０上にある車両構成要素に簡単に接近することができる。
【００２１】
次に図３および図４を参照する。本発明の一実施形態による生産ラインクローラ２０の斜視図および横断面図が示されている。クローラ２０は、１対の回転軌道４４と、ストロングバックまたは構造支持部７０と、その間で結合され、構造支持部７０を持ち上げる多数のリフティングマグネット７２とを含む。構造支持部７０は、リフティングマグネット７２を介して、回転軌道２０の間および中で本質的に浮上する。
【００２２】
構造支持部７０は、スペーサ７８を介して結合される上部のプラットホーム６６および下部のプラットホーム７６を含む。第１の１対のマグネット取付け板８０は、上部表面６
４に結合される。第２の１対のマグネット取付け板８２は、下部のプラットホーム７６の下部表面８４に連結される。垂直支持部材４２は上部のプラットホーム６６に結合され、図２に示すように１つ以上の車両構成要素またはクレードルに結合されてもよい。
【００２３】
各回転軌道４４は、連続性のある形式で互いに連結される一連の踏面９０を含む。各踏面９０は、構造支持部７０の端部にわたり、また構造支持部７０の周囲を並進する。第１の回転軌道９２は構造支持部７０の第１の端部９４の周囲を並進し、また第２の回転軌道９６は、構造支持部７０の第２の端部９８の周囲を並進する。各回転軌道４４は、凸凹の表面から移動する間に移動表面を保護し、いくらかエネルギーを吸収するために、ゴムまたは同様の材料で覆われてもよい。
【００２４】
リフティングマグネット７２は、回転軌道４４に結合する第１の１組のリフティングマグネット１００と、構造支持部７０に結合される第２の１組のリフティングマグネット１０２とを含む。第１のリフティングマグネット１００は第２のリフティングマグネット１０２に向き、また第２のリフティングマグネット１０２と同じ極性を有する。第２のリフティングマグネット１０２は、取付板８０および８２上にそれぞれ取付けられる上部のリフティングマグネット１０１および下部のリフティングマグネット１０３を含む。上部のリフティングマグネット１０１は、軌道４４と構造支持部７０の間の分離を保つために使用される。上部のリフティングマグネット１０１またはその一部は、それらが軌道の安定性を与える程度までリフティングマグネット１００を引きつけてもよい。下部のリフティングマグネット１０３は、構造支持部７０を持ち上げるために使用される。リフティングマグネット７２間の向かい合う強度は、第１のリフティングマグネット１００と下部のリフティングマグネット１０３の間の浮上しているリフティングギャップ１０４の大きさ、および第１のマグネット１００と上部のリフティングマグネット１０１の間の上部の分離ギャップ１０５に相関する。また、一般に、よりわずかなギャップ１０４によって、持ち上げられることのできる重量が増大する。同じ極性の向かい合うマグネットが寄せられるにつれ、その間のギャップがより小さくなり、反力がより大きくなる。このことによって、増大した重量を持ち上げることが可能となる。
【００２５】
クローラ２０はまた、多数の安定性マグネット１１０および超電導デバイス１１２を含む。安定性マグネット１１０は、第１の１組の安定性マグネット１１４と第２の１組の安定性マグネット１１６とを含む。第１の安定性マグネット１１４は、回転軌道４４の外側の端部１１８に結合される。第２の安定性マグネット１１６は、回転軌道４４の内側の端部１２０に結合される。第１のリフティングマグネット１００は、第１の安定性マグネット１１４と第２の安定性マグネット１１６の間にある。超電導デバイス１１２は、下部のマグネット取付け板８２上のクライオスタット１２２内にある。第２のリフティングマグネット１０２は、外側クライオスタット１２４および内側クライオスタット１２６の間にある。
【００２６】
作動中、安定性マグネット１１０は、磁気安定性磁界を発生させる。超電導デバイス１１２は、磁気安定性磁界に反応してそこに電流を発生させ、この電流は超電導デバイス１１２によってうけるような安定性磁界の変化を防ぐ。これを行うと、超電導デバイス１１２は構造支持部７０に対する回転軌道４４の位置を保つ。安定性マグネット１１０はいくぶんか持ち上げるが、主として構造支持部７０の安定性のため利用される。リフティングマグネット７２が大部分の持ち上げを提供する。
【００２７】
クローラ２０は、超電導デバイス１１２を冷却するための冷却回路１３０を含む。超電導デバイス１１２は、高温超電導デバイスまたは低温超電導デバイスであってもよい。超電導デバイス１１２は、超電導結晶または超電導マグネットの形であってもよい。超電導デバイス１１２が冷たく保持されるほど、回転軌道４４とプラットホーム７０の間のあら
ゆる移動を防止するのに超電導デバイス１１２はより強力でより効果的になる。
【００２８】
冷却回路１３０は、クライオスタット１２２など冷却装置を含み、また、アイテム１３２によって指定されるような種々の低温装置または低温ヘッドを含んでもよい。クライオスタット１２２は、液体窒素または液体ヘリウム冷却浴の形であってもよい。高温超電導デバイスが利用されるとき、冷却浴は約６０から８０ケルビン（Ｋ）の間の温度に保たれることのできる液体窒素を含む。本発明の一実施形態において、液体窒素浴の温度は、約７７ケルビンに保たれる。記述された温度は、例示の目的のためのものである。もちろん、液体窒素浴は、知られているかまたは所望の他の温度に保たれてもよい。
【００２９】
クライオスタットおよび超電導デバイスが下部のマグネット取付け板８２に結合されるように示されているが、クライオスタットおよび超電導デバイスは、上部のマグネット取付け板８０に結合されてもよく、またさらに安定させるために使用されてもよい。
【００３０】
さらに、横の弧状のプレート１３２は、図４に示すようにプラットホーム６６および７６に結合されてもよく、また、さらに安定させるためにその上に取付けられるクライオスタットおよび超電導デバイスをさらに含んでもよい。同様に、さらなるリフティングマグネットは、回転軌道４４のたるみを防止するために、弧状のプレート１３２に結合され、また第１のリフティングマグネット１００に向けられもよい。
【００３１】
上述のリフティングマグネット７２および安定性マグネット１１０は、永久磁石の形であってもよく、外部の電源を用いずに自然に磁界を発生させる。本発明の一実施形態において、リフティングマグネット７２は、ネオジム鉄ボロン（ＮｄＦｅＢ）から形成される。超電導デバイス１１２はまた電力を供給されないが、磁界に対する超電導デバイス１１２のリアクタンスは、それらが保たれる温度によって決まる。一般に、超電導デバイス１１２は、運転温度が低下すると、増加した抵抗を磁界の変化に与える。
【００３２】
次に図５をさらに参照する。本発明の一実施形態による遠隔クローラ制御装置１５０のブロック概略図が示されている。遠隔制御装置１５０は、多数のクローラ制御システム１５２と、離れて設置された中央制御室１５４とを含む。クローラ制御システム１５２は、駆動モータ１５６、各種センサ１５８、および車上制御装置１６０を含んでもよい。駆動モータ１５６は、回転軌道４４を並進させるために利用される。センサ１５８は、クローラ２０などクローラ制御システム１５２と関連したクローラやその構成要素の状態を検出するために使用される。車上制御装置１６０は、駆動モータ１５６とセンサ１５８に結合され、センサ１５８から受信したデータに応答してクローラおよび／またはその構成要素の速度、位置および温度を調整する。中央制御室１５４は遠隔制御装置１６２を含み、この遠隔制御装置１６２はクローラトランシーバ１６４および中央制御室トランシーバ１６６を介して車上制御装置１６０と連通する。中央制御室１５４は所望のようにクローラの位置を調整したり変更したりする。
【００３３】
たとえば、駆動モータ１５６は誘導モータの形であってもよい。駆動モータ１５６は上部のプラットホーム６６に結合されてもよく、駆動磁界を発生させ、この駆動磁界は第１のリフティングマグネット１００によって発生する磁界と反応する。駆動磁界は、極性および大きさが変化して、回転軌道４４の方向および速度を変える。駆動モータ１５６は、リフティングマグネット１００によって発生する磁界を引きつけるかまたは向き合う駆動磁界を発生させることができ、これによって回転軌道４４が適切な方向に運動する。クローラ２０の実際のリフティング部分に接触面が全くないので、換言すれば、構造支持部７０は回転軌道４４内で浮上しているので、回転軌道４４を駆動するエネルギーはほとんど必要とされない。したがって、駆動モータ１５６の大きさは小型である。
【００３４】
センサ１５８は、スピードセンサ１７０、位置検出器１７２、温度センサ１７４、ならびにクローラの状態を検出するための従来技術において周知である他のセンサを含んでもよい。クローラ２０は、回転軌道４４のそれぞれと関連するスピードセンサを有してもよい。本発明の例示的な一実施形態において、車上制御装置１６０は、スピードセンサ１７０から生成されるデータに応答して、関連するクローラの速度を生産ラインに沿って調整する。車上制御装置１６０は、位置検出器１７２によって生成されるデータに応答して、たとえば生産ラインの移動の間にクローラの位置を調整する。車上制御装置１６０は、温度センサ１７４から受信したデータに応答して、クライオスタット１２２など冷却装置の温度を調整する。
【００３５】
車上制御装置１６０および遠隔制御装置１６６は、中央処理装置、メモリ（ＲＡＭおよび／またはＲＯＭ）および関連する入出力バスを有するコンピュータなどを基礎とするマイクロプロセッサであってもよい。車上制御装置１６０は、中央の車両主制御装置の一部分であってもよく、多数の制御装置に分割されてもよく、または図示するように単一の独立型の制御装置であってもよい。遠隔制御装置１６６は移動信号を生成し、この信号は関連する生産ラインを移動させるために車上制御装置１６０に送信される。
【００３６】
電源装置１７６はまた、クローラ制御システム１５２内および構造支持部７０の上にある。電源装置１７６は、駆動モータ１５６と車上制御装置１６０とに電力を供給する。電源装置１７６は、従来技術で知られている種々のタイプおよび形式であってもよい。
【００３７】
図６および図７の以下の方法は、主として図１の生産ライン１０、図１から図３のクローラ２０、および図５のクローラ制御システム１５２のクローラ２０に関して説明されているが、この方法は容易に変更されることができ、また本発明の他の実施形態に適用されることができる。
【００３８】
次に図６を参照する。本発明の一実施形態による生産ラインを作動する方法を説明する論理フロー図が示されている。
【００３９】
ステップ１８０において、航空機の胴体および他の航空機の構成要素や組立部品など車両構成要素１６が、生産ライン１０においてクローラ２０上で支持される。ステップ１８２において、第１のリフティングマグネット１００は第２のリフティングマグネット１０２に向かい合い構造支持部７０を持ち上げ、その結果、航空機の構成要素を持ち上げる。
【００４０】
ステップ１８４において、車上制御装置１６０は駆動磁界を発生させるために駆動モータ１５６を利用し、駆動磁界は第１のリフティングマグネット１００によって発生するリフティングマグネット磁界と相互に作用し、また、回転軌道４４を所定の方向に並進させる。回転軌道４４の運動によって、クローラ２０が生産ライン１０に沿って移動することができる。ステップ１８６において、車上制御装置１６０は、クローラ２０の速度および移動方向を調整するために、第１のリフティングマグネット１００によってうける駆動磁界を調整することができる。
【００４１】
ステップ１８８において、安定性マグネット１２２は磁気安定性磁界を発生させる。ステップ１９０において、超電導デバイス１１２は、構造支持部７０に対して回転軌道４４を安定させるために、磁気安定性磁界のあらゆる変化を受動的に阻止（ｏｐｐｏｓｅ）する。磁気安定性磁界に反応して、電流が超電導デバイス１１２内で発生し、このことによって安定性磁界が変化する抵抗が発生する。このことによって、回転軌道４４が構造支持部７０に対して横方向および縦方向に移動することを防止する。
【００４２】
ステップ１９２Ａにおいて、スピードセンサ１７０は回転軌道の速度を示す速度信号を
生成する。ステップ１９２Ｂにおいて、車上制御装置１６０は駆動磁界の大きさを変化させることによって回転軌道４４の速度を調整する。車上制御装置１６０は、速度信号に応答して駆動磁界の極性を変化させることによって、回転軌道４４の移動方向を調整する。
【００４３】
ステップ１９４Ａにおいて、位置検出器１７２はクローラ２０の位置を示す配置信号または位置信号を生成する。ステップ１９４Ｂにおいて、車上制御装置１６０は位置信号に応答してクローラ２０の位置を調整する。車上制御装置は、移動方向を変更するために、そのクローラの１つ以上の回転軌道の速度または移動方向を調整することができる。
【００４４】
ステップ１９６Ａにおいて、温度検出器１７４は、超電導デバイス１１２の温度を示す温度信号を生成する。ステップ１９６Ｂにおいて、車上制御装置１６０は、従来技術で知られている技術を使用して、温度信号に応答してクライオスタット１２２の温度を調整する。ステップ１８０から１９６Ｂは連続的に実行されてもよい。
【００４５】
次に図７を参照する。本発明の一実施形態による航空機を製造する方法を説明する論理フロー図が示されている。
【００４６】
ステップ２００において、車両の構成要素１６は、多数の生産ラインクレードルシステム１４を使用して、生産ライン１０に沿ってステーション１８に並進されたり運ばれたりする。ステップ２００Ａにおいて、第１のリフティングマグネット１００は、クレードルシステム１４の各クローラ２０の第２のリフティングマグネット１０２に向かい合い、構造支持部７０を持ち上げ、その結果、航空機の構成要素１６を持ち上げる。
【００４７】
ステップ２００Ｂにおいて、クローラ２０の車上制御装置１６０は、駆動磁界を生成するために駆動モータ１５６を利用する。この駆動磁界は第１のリフティングマグネット１００によって発生するリフティングマグネット磁界と相互に作用し、クローラ２０の回転軌道４４を所定の方向に並進させる。回転軌道４４の運動によって、クレードルシステム１４が各ステーション１８に移動することができる。ステップ２００Ｃにおいて、クローラ２０の安定性マグネット１２２は磁気安定性磁界を発生させる。ステップ２００Ｄにおいて、上述の通り、超電導デバイス１１２は、構造支持部７０に対して回転軌道４４を安定させるために、磁気安定性磁界のあらゆる変化を受動的に阻止する。
【００４８】
ステップ２００の間、クローラ２０の速度、配置および移動方向を調整したり、クローラ２０上のあらゆる冷却装置または超電導デバイスの温度を調整したりするために、ステップ１６２Ａから１６６Ｂが実行されてもよい。
【００４９】
ステップ２０２において、１つ以上の製造タスクが各ステーション１８で実行される。製造タスクは、構成要素または組立部品の胴体への取付け、構成要素またはシステムの調整、取付け、結合、検査、および／または測定、胴体またはあらゆる構成要素やその上にあるシステムの塗装または被覆、または従来技術で知られている他の製造タスクを含んでもよい。ステップ２００から２０２は連続的に実行される。
【００５０】
ステップ２０４において、遠隔制御装置１６２は、異なる位置に生産ライン１０を移動するために、生産ラインの再配置信号または移動信号を生成してもよい。ステップ２０６において、車上制御装置１６０は、移動信号に応答して、生産ライン１０を異なる位置へ移動させるためにクローラ２０の移動方向を調整する。車上制御装置１６０は、生産ライン１０が移動する間、クローラ２０の適切な速度と移動方向とを確認するために、センサ１５８を監視する。
【００５１】
図６および図７の方法における上述のステップは、例示的な実施例であることを意味す
るものであり、このステップは、同時に、連続的に、または用途によって異なる順序で実行されてもよい。
【００５２】
本発明は、生産ラインに沿って車両構成要素を運ぶための生産ラインクローラおよびクレードルシステムを提供する。このクローラおよびクレードルシステムによって、生産ラインを移動させることができ、また、生産ラインに沿って種々のステーションで車両の構成要素に簡単に接近することができる。本発明のクローラによってまた、クローラを交換することができ、このことによってステーションタスクを再編成することができる。特定のクローラは、生産ラインに沿って特定のステーションに設定され割り当てられてもよい。このクローラは可動性であるので、異なる順序で配置されてもよい。したがって、本発明は、生産ラインの可動性および自由度を提供する。
【００５３】
本発明を１つ以上の実施形態と関連して説明してきたが、説明してきた特定の機構および技術は単に本発明の原理を示すだけのものであり、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の精神と範囲から逸脱することなく、説明してきた方法および装置に数多くの変形がなされてもよいことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態による生産ラインの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による生産ラインのクレードルシステムの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による生産ラインクローラの斜視図である。
【図４】図３の生産ラインクローラの横断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるクローラ制御システムのブロック概略図である。
【図６】本発明の一実施形態による生産ラインを作動する方法を説明する論理フロー図である。
【図７】本発明の一実施形態による航空機を製造する方法を説明する論理フロー図である。
【図１】
2008521683.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月24日(2007.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの回転軌道と、
構造支持部を支持する装置と、
前記少なくとも１つの回転軌道および前記構造支持部に結合される複数のリフティングマグネットであって、前記リフティングマグネットは、互いに向かい合い、前記構造支持部を持ち上げ、また前記少なくとも１つの軌道の並進運動を助けるように構成される複数のリフティングマグネットと、
を備える、装置を運ぶクローラ。
【請求項２】
前記回転軌道が、
前記構造支持部の第１の端部の周囲で回転する第１の回転軌道と、
前記構造支持部の第２の端部の周囲で回転する第２の回転軌道と、
を備える、請求項１に記載のクローラ。
【請求項３】
磁界を発生させる複数の安定性マグネットと、
前記構造支持部に対して前記少なくとも１つの回転軌道を安定させるために前記磁界内の変化を防止する、複数の超電導デバイスと、
をさらに備える、請求項１に記載のクローラ。
【請求項４】
前記複数の安定性マグネットが、
前記少なくとも１つの回転軌道上の外側にある第１の１組の安定性マグネットと、
前記少なくとも１つの回転軌道上の内側にある第２の１組の安定性マグネットと、
備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項５】
前記複数のリフティングマグネットの少なくとも一部分が、前記第１の１組の安定性マグネットと前記第２の１組の安定性マグネットとの間にある、請求項４に記載のクローラ。
【請求項６】
前記複数の超電導デバイスが、
第１の１組の超電導デバイスと、
第２の１組の超電導デバイスと、
を備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項７】
前記複数のリフティングマグネットの少なくとも一部分が、前記第１の１組の超電導デバイスと前記第２の１組の超電導デバイスとの間にある、請求項６に記載のクローラ。
【請求項８】
前記複数の超電導デバイスが、超電導結晶および超電導マグネットのうちの少なくとも１つを備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項９】
前記構造支持部に結合され、かつ前記複数の超電導デバイスを冷却する冷却機構をさらに備える、請求項３に記載のクローラ。
【請求項１０】
前記冷却機構が、前記少なくとも１つの回転軌道に結合される少なくとも１つのクライオスタットを備え、かつ前記超電導デバイスの少なくとも一部分を包み込む、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１１】
前記冷却機構に結合され、かつ前記超電導デバイスの温度を調整する制御装置をさらに備える、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１２】
前記冷却機構が、冷却液リザーバおよび低温ヘッドのうちの少なくとも１つを備える、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１３】
前記冷却機構が、約６０ケルビンと８０ケルビンの間の温度にまで前記複数の超電導デバイスを冷却する、請求項９に記載のクローラ。
【請求項１４】
前記構造支持部に結合され、かつ前記少なくとも１つの回転軌道を並進させる複数の駆動モータをさらに備える、請求項１に記載のクローラ。
【請求項１５】
前記複数の駆動モータが、前記少なくとも１つの回転軌道の並進方向を示す駆動磁界を発生させる少なくとも１つの誘導モータを備える、請求項１４に記載のクローラ。
【請求項１６】
少なくとも１つのセンサをさらに備え、前記少なくとも１つの駆動モータは、前記少なくとも１つのセンサから生成されるデータに応答して前記少なくとも１つの回転軌道を並進させる、請求項１４に記載のクローラ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのモータおよび前記少なくとも１つのセンサに結合され、かつ前記データに応答して前記少なくとも１つの回転軌道の速度と前記構造支持部の配置とを調整する制御装置をさらに備える、請求項１６に記載のクローラ。
【請求項１８】
請求項１に記載の複数の装置を運ぶクローラと、
前記複数の生産ラインクローラの間にまたがるクレードルであって、前記クレードルが生産ライン内の少なくとも１つの車両構成要素を支持するクレードルと、
を備える、生産ラインクレードルシステム。
【請求項１９】
前記構造支持部が前記クレードルに結合され、かつ支持する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記クレードルが、前記複数の装置を運ぶクローラの上面の下で懸垂する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記クレードルが、前記少なくとも１つの回転軌道の上面の下で懸垂する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記クレードルが、前記構造支持部の上面の下で懸垂する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記クレードルが、前記少なくとも１つの回転軌道の上で懸垂する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの回転軌道が、
第１の装置を運ぶクローラ上の第１の回転軌道と、
第２の装置を運ぶクローラ上の第２の回転軌道と、
を備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
前記クレードルが、前記第１の回転軌道と前記第２の回転軌道との間で懸垂する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記クレードルが、第１の装置を運ぶクローラの第１の構造支持部と第２の装置を運ぶクローラの第２の構造支持部との間で懸垂する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
生産ライン内の複数の車両構成要素を複数のクローラ上で支持することと、
複数の車両構成要素を持ち上げるために、前記複数のクローラ上の複数のリフティングマグネットを向かい合わせることと、
前記複数のクローラの軌道を回転させることと、
生産ラインに沿って前記複数のクローラを並進させるために、前記複数のリフティングマグネットによって受ける磁界を調整することと、
を備える、生産ラインを作動する方法。
【請求項２８】
複数の磁気安定性磁界を発生させることと、
前記軌道を有する前記複数のクローラの構造支持部を安定させるために、前記複数の磁気安定性磁界の変化を防ぐことと、
をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記複数の磁気安定性磁界の変化を防ぐことが、前記複数のクローラの複数の超電導デバイス内に電流を発生させることを備える、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
回転軌道速度を示す速度信号を生成することと、
前記速度信号に応答して前記磁界を調整することと、
をさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数のクローラの位置を示す位置信号を生成することと、
前記位置信号に応答して前記磁界を調整することと、
をさらに備える、請求項３３に記載の方法。
【国際調査報告】
2008521683.tif 000010
2008521683.tif 000011