组装框架的方法及用于制造具有框架的飞行器外壳的方法技术

本发明专利技术涉及组装框架的方法及用于制造具有框架的飞行器外壳的方法。本发明专利技术属于飞行器零件制造领域，特别地，它涉及一种用于在飞行器外壳中组装框架的方法。该方法包括：(a)使用自带人工视觉的第一机器人识别蒙皮上的参考标记；(b)基于至少一个参考标记为每个框架的定位确立局部参考；(c)使用第一机器人抓取框架；(d)基于框架的至少一个参考特征确立第一机器人和框架之间的相对位置；(e)使用第一机器人将框架定位在飞行器外壳的内侧；(f)穿透框架和蒙皮钻出孔；以及(g)通过紧固件将框架附接到蒙皮。步骤(e)和步骤(f)由第二机器人执行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
组装框架的方法及用于制造具有框架的飞行器外壳的方法


[0001]本专利技术属于飞行器零件制造领域，特别地，它涉及一种用于在飞行器外壳中组装框架的方法。本专利技术还提供了一种制造具有框架的飞行器外壳的方法。

技术介绍

[0002]用于在飞行器外壳中定位框架的已知工艺是基于能够将框架放置在空间中的特定位置的精确工具以及用于操纵和承载飞行器外壳通过不同工站的工具。将如下文所示，所提及的两种不同工具的关系是若干公差贡献者的集合。
[0003]用于在飞行器外壳中定位框架的已知工艺如下。蒙皮与所需的桁条一起共固化。在固化过程期间，在蒙皮上进行标记。以这些标记作为参考，钻孔模板被定位为将在蒙皮上的线和模板上的线在视觉上对齐以便手动地钻出工具孔，或者自动钻孔机读取这些标记并钻出工具孔。钻出的工具孔随后用于承载和定位飞行器外壳。
[0004]将带有钻出的工具孔的飞行器外壳引入外壳定位工具或第一夹具中，以在框架组装期间保持其几何形状。上一步骤中的执行的工具孔用于使用工具销将飞行器外壳固定到第一夹具。第一夹具也将用于将飞行器外壳定位在装配站内。
[0005]在装配站中，四个定位器将第一夹具抬起，以到达飞行器外壳的正确位置。每个定位器被配置为沿纵向方向可扩展和可压缩，并且包括支撑锥体。第一夹具配备有四个球，这四个球装入四个支撑锥体中。通过每个定位器的扩展/压缩，固持飞行器外壳的夹具被放置在适当的位置。
[0006]在飞行器外壳进入装配站之前，将飞行器框架装载到安装在该站中的框架定位工具或第二夹具中。此第二夹具以定位器的四个支撑锥体为参考进行调整。
[0007]一旦飞行器外壳就位，第二夹具将框架靠近蒙皮，然后手动地从内到外对框架进行回钻。框架用临时紧固件固定。
[0008]作为最后步骤，飞行器外壳被移动到另一个工站，在那里框架被钻到它们的最终直径。
[0009]根据已知的工艺，飞行器外壳和框架二者的精确定位和固定需要专用工具。因此，框架的定位或框架本身的任何设计变更都需要昂贵的工具调适和若干装配站的修改，这阻碍了设计变更的实施。
[0010]此外，框架定位的已知工艺需要人工干预，这减慢了该工艺并使其依赖于操作者的技能。
[0011]此外，框架定位的已知工艺的结果是，以下公差叠加：
[0012]‑
工具孔的自动钻孔：0.3mm
[0013]‑
工具销+工具销孔几何尺寸：0.2mm
[0014]‑
定位器：0.2mm
[0015]‑
第一夹具在工站中的对中：0.2mm
[0016]‑
框架定位工具(第二夹具)：0.4mm
[0017]‑
外壳和框架：0.4mm
[0018]因此，已知工艺可能产生至多
±
1.7mm的公差。
[0019]因此，业界需要更高效的工艺来将框架定位在飞行器外壳中，同时减小公差并增强实施设计变更的灵活性。

技术实现思路

[0020]本专利技术通过一种用于在飞行器外壳中组装框架的方法提供了针对上述问题的解决方案。
[0021]在第一专利技术方面，本专利技术提供了一种用于在飞行器外壳中组装框架的方法，其中，飞行器外壳包括蒙皮和与蒙皮一起共固化的多个桁条，并且其中，蒙皮具有多个参考标记，该方法包括以下步骤：
[0022](a)使用自带人工视觉的第一机器人识别蒙皮上的参考标记；
[0023](b)基于至少一个参考标记为每个框架的定位确立局部参考；
[0024](c)使用第一机器人抓取框架；
[0025](d)基于框架的至少一个参考特征确立第一机器人和框架之间的相对位置；
[0026](e)使用第一机器人将框架定位在飞行器外壳的内侧；
[0027](f)穿透框架和蒙皮钻出孔；以及
[0028](g)通过紧固件将框架附接到蒙皮；
[0029]其中，步骤(f)和步骤(g)由第二机器人执行。
[0030]本专利技术提供了一种用于在包括蒙皮和多个桁条的飞行器外壳中组装框架的方法。本方法使用存在于蒙皮中的参考标记作为定位框架的视觉参考。特别地，参考标记存在于蒙皮的内侧。蒙皮的内侧将被理解为蒙皮的定位有桁条的一侧，并且它也是蒙皮的旨在用于放置框架的一侧。
[0031]根据本专利技术的方法，步骤(a)包括使用自带人工视觉的第一机器人识别蒙皮上存在的参考标记。基于至少一个识别的参考标记，为每个框架的定位确立局部参考。此步骤(b)涉及限定第一机器人相对于飞行器外壳的位置，以用于定位每个框架。根据本方法，可以组装一个或若干个框架。优选地，组装多个框架。不同的局部参考可以用于定位每个框架。此外，单个局部参考可以用于定位多于一个框架。
[0032]根据步骤(c)，使用第一机器人抓取待组装的框架。一旦框架被抓取，基于框架的至少一个参考特征确立第一机器人与框架之间的相对位置。框架的参考特征应理解为框架的可被第一机器人视觉上检测的任何特征，比如标记、框架的轮廓、或孔。参考特征可以是作为视觉指示提供而被第一机器人识别的专用特征，或者可以是存在于框架中用于附加目的的可区分特征，比如用于安装布线或其他元件的孔或槽。可以使用单个参考特征或参考特征的组合。
[0033]一旦确立了第一机器人与框架之间的相对位置，第一机器人将框架定位在飞行器外壳的内侧。飞行器外壳的内侧应理解为旨在用于放置框架的一侧。飞行器外壳的外侧是与内侧相反的一侧。
[0034]当框架被第一机器人固持就位时，穿透框架和蒙皮钻出孔。所述孔用于通过比如螺栓等紧固件将框架附接到蒙皮。根据本专利技术，钻出孔的步骤和使用所述孔将框架附接到
蒙皮的步骤由第二机器人执行，从而避免了手动操作。
[0035]与用于框架定位的已知工艺相比，本专利技术的方法减小了公差，因为避免了若干步骤，比如钻出孔以用于将飞行器外壳固定到工具、将框架和飞行器外壳在相应工具中定位、或将两个工具相对定位。相反，框架的定位由第一机器人分别基于蒙皮和框架上存在的参考标记和参考特征来执行。本专利技术的方法仅具有第一机器人定位框架的公差，其将在
±
0.4mm左右，远小于已知工艺中存在的1.7mm的公差。结果是，实现了更精确的定位，提高了飞行器外壳的质量，增加了工艺的可重复性。
[0036]本专利技术的方法提供的另一个优点是不再需要以非常刚性和准确的方式固持飞行器外壳的工具，因为飞行器外壳仅被固定以避免在安装和钻孔期间移动。由于对所需工具的要求不那么严格，这可以缩短任何新产品的上市时间。此外，框架更改不需要昂贵的工具调适，这增加了工业设置的灵活性以应对任何设计更改。
[0037]此外，本专利技术的方法允许整个工艺的自动化。由于框架定位不依赖于人工干预，因此可以与自动钻孔任务并行。
[0038]在实施例中，步骤(f)和步骤(g)由从飞行器外壳的外侧作业的第二机器人执行，而第一机器人将框架固持就位在飞行器外壳的内侧。因此，这些孔是从飞行器外壳的外侧向内侧钻出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组装框架(4)的方法，其中，所述方法用于在飞行器外壳(1)中组装所述框架(4)，所述飞行器外壳(1)包括蒙皮(2)和与所述蒙皮(2)一起共固化的多个桁条(3)，其中，所述蒙皮(2)具有多个参考标记(5)，所述方法包括以下步骤：(a)使用自带人工视觉的第一机器人(6)识别所述蒙皮(2)上的参考标记(5)；(b)基于至少一个参考标记(5)为每个框架(4)的定位确立局部参考；(c)使用所述第一机器人(6)抓取框架(4)；(d)基于所述框架(4)的至少一个参考特征确立所述第一机器人(6)和所述框架(4)之间的相对位置；(e)使用所述第一机器人(6)将所述框架(4)定位在所述飞行器外壳(1)的内侧；(f)穿透所述框架(4)和所述蒙皮(2)钻出孔；以及(g)通过紧固件将所述框架(4)附接到所述蒙皮(2)；其中，步骤(e)和步骤(f)由第二机器人执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(f)和步骤(g)由从所述飞行器外壳(1)的外侧作业的第二机器人(7)执行，而所述第一机器人(6)将所述框架(4)固持就位在所述飞行器外壳(1)的内侧。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述框架的至少一个参考特征是标记、所述框架的轮廓、孔或它们的组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤(g)包括安装临时紧固件的第一子步骤和安装最终紧固件的第二子步骤。5.根据前一项权利要求所述的方法，其中，步骤(f)包括将孔钻至第一直径以安装临时紧固件的第一子步骤和将孔钻至第二直径以安装最终紧固件的第二子步骤，所述第二直径不同于所述第一直径。6.根据前述权利要求中任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞萨尔，
申请(专利权)人：空中客车西班牙运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：