DE68901950T2

DE68901950T2 - System zum ausfuehren von arbeiten auf grossmassigen gegenstaenden, z.b. zum anstreichen eines flugzeuges.

Info

Publication number: DE68901950T2
Application number: DE8989401196T
Authority: DE
Inventors: Henri Valentin Jean Resi Jonca; Claude Sarramea
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1988-05-02
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2009-04-28
Also published as: FR2630675B1; DE68901950D1; EP0341134A1; FR2630675A1; EP0341134B1; ES2034674T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Ausführen von Arbeiten auf großmäßigen Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Luftfahrzeugen.
In der Luftfahrtindustrie bereiten die üblichen Oberflächenbearbeitungs- und Wartungsarbeiten an Luftfahrzeugen wie zum Beispiel das Lackieren, Schleifen oder Waschen wegen der häufig großen Abmessungen der Luftfahrzeuge besondere Probleme, insbesondere, wenn es sich um Großraumflugzeuge handelt.
Derartige Arbeiten können natürlich von Hand ausgeführt werden. Hierzu wird das Flugzeug in einen Hangar gefahren, und das Personal arbeitet von Plattformen aus, welche mit Gondeln verbunden sind, die an Laufkränen aufgehängt sind, welche oberhalb des Flugzeuges verfahren werden.
Zwar sind derartige Arbeiten im Hinblick auf das Arbeitsergebnis annehmbar, keineswegs jedoch im Hinblick auf die Bedingungen, unter denen sie ausgeführt werden. Denn sie nehmen viel Zeit in Anspruch und/oder erfordern zahlreiche Arbeitskräfte, was zu langen Stillstandszeiten der Flugzeuge und enormen Kosten führt. Ferner muß das Personal bei manchen Arbeiten wie zum Beispiel beim Lackieren in einer feindlichen Umgebung arbeiten, die zum Beispiel wegen des Vorkommens von Lack-Schwebstoffteilchen in der umgebenden Luft ihrer Gesundheit schadet.
Aus allen diesen Gründen wurde erwogen, derartige Arbeiten zu automatisieren. Hierzu werden Gelenkarme, deren freies Ende das Arbeitsorgan trägt, mit dem aus Laufkränen und Gondeln bestehenden klassischen Komplex verbunden, wobei die Verfahrbewegungen der genannten Laufkräne, Gondeln und Gelenkarme durch geeignete Steuerungsmittel gesteuert werden. Wenn es sich zum Beispiel um Wascharbeiten handelt, bereitet die Automatisierung keine besonderen Probleme, zumindest nicht im Hinblick auf die Genauigkeit der genannten Verfahrbewegungen, da Positionsunterschiede gegebenenfalls durch die Waschbürsten aufgefangen werden können. Dies gilt jedoch nicht für andere Arbeiten wie zum Beispiel das Lackieren. Denn selbstverständlich erfordert das Lackieren eines Flugzeuges eine hohe Genauigkeit in der Größenordnung von Millimetern. Doch können zum Beispiel Laufkräne wegen ihrer großen Abmessungen (mehrere Dekameter bis etwa einhundert Meter bei Großraumflugzeugen) mittels der genannten Steuerungsmittel lediglich mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von Zentimetern verfahren werden (eine Genauigkeit, die ansonsten für Arbeiten wie das Waschen ausreicht). Ein ähnliches Problem bereitet das Verfahren der Gondeln gegenüber dem Laufkran, an welchem sie aufgehängt sind.
Bekannt ist aus dem Dokument DE-A-3 246 828 für die Ausführung von Arbeiten an großmäßigen Gegenständen bereits ein System mit
- einem Gerät, welches in einer ersten Richtung X, X' und in einer zweiten, zu der genannten ersten Richtung X, X' orthogonalen Richtung Y, Y' beweglich ist, welches genannte Gerät mindestens einen Gelenkarm trägt, dessen freies Ende mit mindestens einem Organ ausgerüstet ist, mit welchem von einer Position aus, welche im Verhältnis zu dem zu bearbeitenden Gegenstand definiert ist, eine vorbestimmte Arbeit verrichtet werden kann,
- Antriebsmitteln zum Verfahren des genannten Gerätes in eine Sollposition und
- Steuerungsmitteln, welche geeignet sind, vor Verrichtung der genannten vorbestimmten Arbeit
- das durch die genannten Antriebsmittel bewirkte Verfahren des genannten Gerätes in die genannte Sollposition zu steuern,
- von Sensormitteln, welche zwecks Messung der Abweichung der Istposition des genannten Gerätes von der genannten Sollposition des genannten Gerätes angebracht sind, Informationen zu empfangen,
- die genannten Informationen zu verarbeiten und entsprechend den genannten Informationen das Verfahren des genannten Gelenkarmes oder der genannten Gelenkarme zu steuern, um das genannte Arbeitsorgan in die genannte Bezugsposition zu bringen.
Ein derartiges bekanntes System kann die Positionsabweichungen, welche aufgrund der mangelhaften Genauigkeit seiner groben Mechanik entstehen, nicht korrigieren und auch nicht die praktische Unmöglichkeit berücksichtigen, einen Gegenstand, insbesondere ein Luftfahrzeug in einer Lackierhalle mit der erforderlichen Genauigkeit zu positionieren.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die oben genannten Nachteile zu vermeiden, und betrifft ein System der vorgenannten Art, welches darauf eingerichtet ist, automatisch und mit großer Genauigkeit Arbeiten an großmäßigen Gegenständen und insbesondere Lackierarbeiten an Großraumflugzeugen vorzunehmen. Das System gemäß der Erfindung gestattet gleichzeitig, die mangelhafte Genauigkeit der groben Mechanik des eigentlichen Systems und die wegen der großen Abmessungen des Gegenstandes ebenfalls mangelhafte Genauigkeit der Positionierung des zu bearbeitenden Gegenstandes gegenüber dem System zu überwinden.
Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung das System der vorgenannten Art dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gerät erste, in einer ersten Richtung (X, X') bewegliche Mittel und zweite, in einer zweiten Richtung (Y, Y') bewegliche Mittel umfaßt, welche genannten zweiten beweglichen Mittel von den genannten ersten Mitteln getragen werden und den genannten Gelenkarm oder die genannten Gelenkarme tragen, und daß die genannten Steuerungsmittel geeignet sind, das Verfahren des genannten Gelenkarmes oder der genannten Gelenkarme zu steuern, um das genannte Arbeitsorgan in Abhängigkeit von der Information über die Abweichung zwischen der Istposistion und der vorbestimmten Sollposition des zu bearbeitenden Gegenstandes in die genannte Bezugsposition zu bringen, wobei die genannte Abweichung durch Sensormittel bestimmt wird, welche an dem freien Ende des genannten Gelenkarmes oder der genannten Gelenkarme angebracht und dazu bestimmt sind, mit Punkten des zu bearbeitenden Gegenstandes, welche dessen Position kennzeichnen, in Berührung zu treten.
Auf diese Weise wird die mangelhafte Genauigkeit der "groben Mechanik" (der ersten und der zweiten beweglichen Mittel) überwunden, da nur noch die Genauigkeit in Bezug auf die Gelenkarme zu berücksichtigen ist, welche jedenfalls "flexibler" sind und deren Aktionsbereiche deutlich weniger ausgedehnt als die der "groben Mechanik" sind, wodurch es möglich wird, die erforderliche Genauigkeit in der Größenordnung von Millimetern zu erreichen.
Es ist von Vorteil, wenn sich die genannten ersten und zweiten beweglichen Mittel in mehrere Sollpositionen verfahren lassen, welche längs des jeweiligen Verfahrweges der genannten ersten und zweiten Mittel verteilt sind.
Insbesondere können die genannten Sollpositionen längs der genannten Wege in gleichen Abständen verteilt sein.
Vorzugsweise bestehen die genannten Steuerungsmittel aus einem Rechner, welcher mehrere Steuerungseinheiten leiten kann, wobei jedem Komplex aus ersten und zweiten beweglichen Mitteln sowie jedem der genannten Gelenkarme eine Steuerungseinheit zugeordnet ist.
Vorteilhafterweise umfaßt jede der genannten Steuerungseinheiten Mittel für den Dialog mit dem genannten Rechner, welche mit den eigentlichen Steuerungsmitteln der verschiedenen, den genannten ersten und zweiten beweglichen Mitteln sowie den genannten Gelenkarmen zugeordneten Antriebsmittel verbunden sind.
Vorzugsweise bestehen die genannten ersten beweglichen Mittel aus mindestens einem Laufkran und die genannten zweiten beweglichen Mittel aus mindestens einer Gondel.
Insbesondere trägt jeder Laufkran zwei Gondeln, welche auf der einen beziehungsweise auf der anderen Seite des in Arbeitsposition zu bearbeitenden Gegenstandes angeordnet sind und jeweils mindestens einen Gelenkarm tragen.
Vorzugsweise kann jeder der genannten Gelenkarme sich in der genannten ersten Richtung X, X' und in der genannten zweiten Richtung Y, Y' sowie in einer dritten Richtung Z, Z' bewegen, welche zu der genannten ersten Richtung X, X' und der genannten zweiten Richtung Y, Y' orthogonal ist.
Die Figuren im Anhang machen deutlich, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesen Figuren bezeichnen gleiche Positionsnummern gleiche Teile.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des Systems gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Gondel und einen Gelenkarm gemäß der Erfindung.
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer Gondel und eines Gelenkarmes gemäß der Erfindung.
Fig. 4 ist eine schematische Teilansicht ähnlich derjenigen in Fig. 1.
Fig. 5 veranschaulicht die verschiedenen Aktionsbereiche, welche für das Arbeitsorgan möglich sind.
Fig. 6 veranschaulicht die Abweichung zwischen der Sollposition und der Istposition einer Gondel.
Fig. 7 zeigt die Abweichung zwischen der Sollposition und der Istposition des zu lackierenden Flugzeuges.
Fig. 8 ist ein Übersichtsdiagramm der Steuerungsmittel gemäß der Erfindung.
Fig. 9 ist ein Schema der Steuerungseinheiten.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel für das System gemäß der Erfindung beschrieben, welches insbesondere für das Lackieren eines Großraumflugzeuges eingerichtet ist.
In dem betrachteten Beispiel besteht die Lackierhalle aus einem (nicht dargestellten) Gebäude mit großen Abmessungen, welche den Abmessungen des zu lackierenden Flugzeuges entsprechen (zum Beispiel von etwa einhundert Metern Länge und etwa derselben Spannweite), welches Gebäude mit zwei parallelen Kranlaufbahnen 1, 2 ausgestattet ist, welche sich in einer ersten Richtung X, X' erstrecken und auf denen zwei Laufkräne 3, 4 fahren können, welche sich in einer zweiten Richtung Y, Y' erstrecken, die zu der genannten ersten Richtung X, X' orthogonal ist (Fig. 1). Jeder der Laufkräne 3, 4 trägt zwei Gondeln 5, 6; 7, 8, welche unter dem zugehörigen Laufkran in der genannten zweiten Richtung Y, Y' verfahren werden können. Die Gondeln 5, 6; 7, 8 des jeweiligen Laufkranes 3, 4 sind in Arbeitsposition auf der einen Seite beziehungsweise auf der anderen Seite des Flugzeuges 9 angeordnet. Insbesondere ist ein Laufkran 3 für Arbeiten vor den Flügeln des Flugzeuges und eine anderer Laufkran 4 für Arbeiten zwischen den Flügeln und dem Leitwerk vorgesehen.
Jede Gondel ist mit einem Gelenkarm 10 (oder gegebenenfalls mit mehreren Gelenkarmen) ausgerüstet, dessen freies Ende mit einem Arbeitsorgan 11 versehen ist, wobei es sich im vorliegenden Falle um eine Lackierpistole handelt, wie aus den Fig. 2 und 3 deutlicher hervorgeht.
Die Bewegungen der Laufkräne 3, 4 auf den Kranlaufbahnen 1, 2 beziehungsweise die Bewegungen der Gondeln 5, 6; 7, 8 an den Laufkränen 3, 4 werden mittels der jeweiligen Antriebsmittel 13, 14 und 15 erzielt, welche in den Fig. 1, 2 und 3 symbolisch dargestellt sind.
Je nach Erfordernis können die Gelenkarme 10 unterschiedlichen Aufbau aufweisen; zwei Beispiele hierfür zeigen die Fig. 2 und 31
Der in Fig. 2 dargestellte Gelenkarm 10 besteht aus den miteinander durch Gelenke verbundenen Armabschnitten 10a, 10b und 10c. Insbesondere kann sich der Armabschnitt 10a um die Achse Z, Z' drehen, welche zu den genannten Richtungen X, X' und Y, Y' orthogonal ist, und ist drehbar mit dem Armabschnitt 10b verbunden, welcher seinerseits drehbar mit dem Armabschnitt 10c verbunden ist. Dieser letztgenannte Armabschnitt besitzt Teleskop-Form und trägt an seinem freien Ende eine Gabel 10d für die Aufnahme des Arbeitsorganes 11, welche genannte Gabel drehbar mit dem genannten Armabschnitt 10c verbunden ist.
In Fig. 3 ist die Anpassung eines Gelenkarmes 10 an eine gegenwärtig für das Lackieren von Hand benutzte Anordnung dargestellt. Der Gelenkarm 10 ist an einer (bis heute von Lackierern benutzten) Plattform 16 angebracht, welche mit der Gondel über ein Teleskoprohr 17 verbunden ist.
Die Bewegungen der soeben beschriebenen Laufkräne, Gondeln und Gelenkarme werden von einem Rechner 20 aus gesteuert, welcher mehrere einzelne Steuerungseinheiten 21-26 (Fig. 8) leiten kann.
Einerseits ist eine Steuerungseinheit 21, 22 jedem Komplex zugeordnet, welcher aus einem Laufkran und seinen beiden Gondeln besteht, und andererseits ist eine Steuerungseinheit 23, 24; 25, 26 jedem der entsprechenden Gelenkarme zugeordnet. Wie ersichtlich, stellt das Diagramm in Fig. 8 einen Sonderfall dar, in welchem zwei Laufkräne jeweils zwei Gondeln tragen, von denen jede einen Gelenkarm trägt (Figur l).
Insbesondere sind gemäß der Erfindung die Steuerungsmittel, welche aus dem Rechner 20 und den ihm zugeordneten genannten Steuerungseinheiten 21-26 bestehen, geeignet, - das durch die genannten Antriebsmittel 13, 14; 15 bewirkte Verfahren der Laufkräne 3, 4 und der Gondeln 5, 6; 7, 8 in eine Sollposition zu steuern,
- von (nachfolgend beschriebenen) Sensormitteln, welche zwecks Messung der Abweichung der Istposition der Laufkräne und der Gondeln von der genannten Sollposition an den Laufkränen und den Gondeln angebracht sind, Informationen zu empfangen,
- die genannten Informationen zu verarbeiten und entsprechend den genannten Informationen das Verfahren der Gelenkarme 10 zu steuern, um das Arbeitsorgan 11 in eine Bezugsposition zu bringen, von welcher aus das genannte Arbeitsorgan 11 eine vorbestimmte Arbeit verrichten kann.
Insbesondere läßt sich jeder Laufkran (zum Beispiel der mit der Positionsnummer 3 bezeichnete) in mehrere der in Fig. 4 dargestellten Bezugspositionen 30a, 30b, 30c verfahren, welche längs der Kranlaufbahnen 1, 2 in regelmäßigen Abständen verteilt sind. Auch kann jede Gondel (zum Beispiel die mit der Positionsnummer 5 bezeichnete) in mehrere Bezugspositionen 31a, 31b, 31c verfahren werden, welche übrigens längs des zugehörigen Laufkranes 3 in gleichmäßigen Abständen verteilt sind.
Die Laufkräne und die Gondeln können jeweils relativ ungenau innerhalb eines zulässigen Bereichs positioniert werden (solche Bereiche sind in Fig. 4 schraffiert dargestellt), in welchem die Istposition jedes Laufkranes und jeder Gondel zum Beispiel mit Hilfe optischer Kodierer, die in Fig. 4 durch die mit den Positionsnummern 32, 33 bezeichneten Striche symbolisiert sind, genau gemessen wird. Der entsprechende Meßwert kann in Form einer Abweichung δx, δy (die in der Figur natürlich übertrieben groß dargestellt ist) gegenüber der Mittenposition des jeweiligen zulässigen Bereiches, das heißt gegenüber der Sollposition 30a, 30b, 30c; 31a, 31b, 31c, angegeben werden.
Somit gestatten derartige Messungen, welche in Form von Abweichungen gegenüber Sollpositionen angegeben werden, letztlich die Istposition jeder Gondel (zum Beispiel der Gondel 5) gegenüber einem ortsfesten, mit der Lackierhalle verbundenen Bezugssystem zu bestimmen. Diese Informationen ermöglichen, die Bewegung des Gelenkarmes 10 zu steuern, um das Arbeitsorgan 11 in eine Bezugsposition zu bringen, in welcher, wie in Fig. 6 dargestellt, die Vollinien den Istpositionen und die Strichlinien den Sollpositionen entsprechen.
Die Positionen, welche von jedem Laufkran-Gondel-Komplex eingenommen werden können, sind nicht kontinuierlich, sondern diskret verteilt. Jede Gondel kann also die Scheitel 34 eines Raumgitters einnehmen (Fig. 5). Für jede Position ist das Arbeitsvolumen 35 des Gelenkarmes um den Scheitel 34 herum zentriert. Die Arbeitsvolumina 35 haben einen nichtleeren Durchschnitt, so daß der gesamte Raum erfaßt wird. Auf diese Weise wird das Flugzeug in Scheiben 36 "zerlegt", welche jeweils von einer bestimmten Position des Laufkranes aus lackiert werden.
Ferner sind die Steuerungsmittel (der Rechner 20 und die Steuerungseinheiten 23-26) geeignet, die Bewegung der Gelenkarme 10 so zu steuern, daß das Arbeitsorgan 11 in die genannte Bezugsposition in Abhängigkeit von (in Fig. 8 mit der Positionsnummer 40 bezeichneten) Informationen gebracht werden kann, welche sich auf die Abweichung zwischen der Istposition und einer vorbestimmten Sollposition des zu lackierenden Flugzeuges 9 beziehen.
Denn praktisch ist es unmöglich, das Flugzeug in der Lackierhalle mit der erforderlichen Genauigkeit aufzustellen. Um dieses Problem zu lösen, wird das Flugzeug innerhalb eines zulässigen Bereiches aufgestellt, wonach Messungen vorgenommen werden, um die Abweichung zwischen seiner Istposition und einer vorbestimmten Sollposition zu ermitteln.
Die genannte Abweichung kann zum Beispiel mit Hilfe von Meßmitteln 41 bestimmt werden, welche an dem freien Ende eines Gelenkarmes 10 angebracht und dazu bestimmt sind, mit Punkten des Flugzeuges, welche für dessen Position kennzeichnend sind, in Berührung zu treten. Diese Meßmittel 41, welche in Fig. 1 symbolisch dargestellt sind, können von im wesentlichen konischer Form sein, so daß sie an die genannten Punkte, insbesondere die Enden A, A' des Flugzeuges 9 angelegt werden können.
Die genannten Meßmittel werden von einem Bediener im Handbetrieb in Position gebracht. Sobald sie sich an der gewünschten Stelle befinden, validiert der Bediener die Position, welche fortan von dem Rechner berücksichtigt wird. Da das Flugzeug als eine seine Enden verbindende Gerade betrachtet wird, ist es klar, daß die der Position des Flugzeuges entsprechende Gerade A, A' die Transformierte der theoretischen Geraden AT,A'T ist, welche durch eine Translation T und eine Rotation R entsteht (Fig. 7).
Da die auszuführenden Arbeiten in Bezug auf das Flugzeug und nicht in Bezug auf die Halle definiert sind, müssen die Sollwerte für die Gelenkarme nach Maßgabe der Abweichung zwischen der Istposition und der Sollposition des Flugzeuges korrigiert werden. Hierfür lassen sich die nachstehenden Gleichungen anwenden, welche die Transformation angeben, die auf jeden theoretischen Punkt Pt anzuwenden ist, um in einem mit der Halle verbundenen Bezugssystem die Koordinaten eines Punktes P zu erhalten, welcher der Istposition des Flugzeuges entspricht.
Unter der Voraussetzung, daß die theoretische Position AT,A'T parallel zur Achse X, X' ist, und mit der Notation T = {Tx/Ty} für die Translation und R für die Rotation erhält man:
xp = xA+(xPt+Tx-xA).cos R-(yPt+Ty-yA).sin R
yp = yA+(xPt+Tx-xA).sin R+(yPt+Ty-yA).cos R
Die Lage des Punktes A ist aus Fig. 7 ersichtlich.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird nachstehend als Beispiel ein besonderer Aufbau einer Steuerungseinheit wie etwa der einem Gelenkarm 10 zugeordneten Steuerungseinheit 23 beschrieben.
Die Steuerungseinheit 23 umfaßt eine gewisse Anzahl von Mikroprozessorkarten. So ermöglicht eine "Masterkarte" 100 den Dialog mit dem Rechner 20. Diese "Masterkarte" 100 kommuniziert über einen die Karten verbindenden Bus mit verschiedenen "Achsenkarten" 101, welche jeweils einem Motor 103 zugeordnet sind, wobei die Bewegung eines Armabschnittes 10a, 10b, 10c . . . über eine "Schnittstellenkarte" gesteuert wird. Ferner umfaßt die Steuerungseinheit 23 eine Initialisierungsschaltung 104.
Allgemein sendet der Rechner 20 an die Steuerungseinheit 23 Anweisungen. Diese werden von der "Masterkarte" 100 empfangen, welche sie analysiert, um sie den als Empfängern vorgesehenen "Achsenkarten" 101 zu übersenden, welche sie ihrerseits den entsprechenden Motoren 103 zuleiten.
Nachstehend ist die Arbeitsweise des Systems gemäß der Erfindung beschrieben.
Wie bereits bemerkt, lassen sich die Laufkräne und die Gondeln nicht mit der Genauigkeit verfahren, welche für die auszuführenden Arbeiten wie zum Beispiel das Lackieren eines Großraumflugzeuges erforderlich ist. Hingegen läßt sich ihre Position mit hinreichender Genauigkeit messen.
Das System gemäß der Erfindung arbeitet im wesentlichen wie nachstehend beschrieben.
Der Rechner 20 enthält in seinem Speicher Informationen über die verschiedenen Sollpositionen für die Laufkräne 3, 4 und die Gondeln, 5, 6; 7, 8. Diese Informationen werden zu den Steuerungseinheiten 21, 22 gesendet, welche je einem der aus einem Laufkran und zwei Gondeln bestehenden Komplexe entsprechen. Diese Steuerungseinheiten 21, 22 steuern das Verfahren der Laufkräne und der Gondeln mit der durch die "grobe Mechanik" begrenzten Genauigkeit. Somit besteht zwischen der Istposition der Laufkräne und der Gondeln und der Sollposition eine Abweichung, welche die erforderliche Genauigkeit übersteigt. Auf Anforderung des Rechners lösen die Steuerungseinheiten 21, 22 Operationen zum Messen dieser Abweichung aus, welche einer Translation gegenüber der Istposition entspricht (Fig. 6). Der Rechner 20 kann, indem er diese Abweichung berücksichtigt, die für die Steuerungseinheiten 23-26 der Gelenkarme 10 bestimmten Anweisungssätze modifizieren, um das jeweilige Arbeitsorgan 11 in die vorbestimmte Bezugsposition oder Ausgangsposition für die auszuführende Arbeit zu bringen.
Aus praktischen Gründen ist es von Vorteil, für die Laufkräne und die Gondeln einen Haltebereich zu definieren, welcher den Arbeitsvolumina 35 (Fig. 5) für die Arme 10 entspricht. Bei der Ausführung der Arbeitsoperation hängen die Bewegungen der Arbeitsorgane somit einzig von den Ortsveränderungen der entsprechenden Gelenkarme ab. Die Ortsveränderungen der Laufkräne und der Gondeln können hinsichtlich der eigentlichen auszuführenden Arbeitsoperation als "Totzeiten" betrachtet werden und dienen lediglich dazu, das Arbeitsvolumen zu wechseln.
Ferner muß, wie weiter oben angemerkt, die mangelhafte Genauigkeit der Positionierung des Flugzeuges berücksichtigt werden.
Insgesamt sollte zunächst das Flugzeug in der Lackierhalle möglichst nahe bei seiner Sollposition aufgestellt werden. Dann werden im Handbetrieb Gelenkarme 10 verstellt, um Meßmittel 41 an die Enden des Flugzeuges zu führen. Nach Validierung der Position wird diese von dem Rechner 20 gelesen. Aufgrund eines Satzes J1 theoretischer Anweisungen erstellt der Rechner 20 einen Satz J2 von Anweisungen, wobei er die Positionsabweichung des Flugzeuges berücksichtigt.
Ferner ist der Rechner 20 in der Lage, Anweisungen an die Steuerungseinheiten 21, 22 der Laufkräne und der Gondeln zu senden, um diese in bestimmte Arbeitsvolumina 35 hinein zu verfahren. Die Istposition der Laufkräne und der Gondeln wird auf Anforderung des Rechners durch Steuerungseinheiten 21, 22 gemessen. Das Meßergebnis wird von dem Rechner 20 benutzt, um ausgehend von dem vorigen Anweisungssatz J2 einen Anweisungssatz J3 zu erstellen, welcher die Positionsabweichung der Laufkräne und der Gondeln berücksichtigt. Dieser Anweisungssatz J3 wird zu den Steuerungseinheiten 23-26 der Gelenkarme 10 gesendet, um das Arbeitsorgan 11 in dessen Bezugsposition zu bringen, von welcher aus es sodann die ihm übertragene Arbeit ausführen kann.
Das System gemäß der Erfindung gestattet somit, indem es die Steuerung der Ortsveränderungen der "groben Mechanik" (Laufkran und Gondeln) und diejenige der Gelenkarme "entkoppelt", die erforderlichen Positionierungsgenauigkeiten zu erreichen, welche für Arbeiten wie das Lackieren eines Großraumflugzeuges in der Größenordnung von Millimetern liegen.

Claims

1. System zum Ausführen von Arbeiten auf großmäßigen Gegenständen mit:

- einem Gerät (3, 4, 5, 6, 7, 8), welches in einer ersten Richtung X, X' und in einer zweiten, zu der genannten ersten Richtung X, X' orthogonalen Richtung Y, Y' beweglich ist, welches genannte Gerät mindestens einen Gelenkarm (10) trägt, dessen freies Ende mit mindestens einem Organ (11) ausgerüstet ist, mit welchem von einer Bezugsposition aus, welche im Verhältnis zu dem zu bearbeitenden Gegenstand definiert ist, eine vorbestimmte Arbeit verrichtet werden kann,

- Antriebsmitteln (13, 14, 15) zum Verfahren des genannten Gerätes in eine Sollposition und

- Steuerungsmitteln (20, 21-26), welche geeignet sind, vor Verrichtung der genannten vorbestimmten Arbeit

- das durch die genannten Antriebsmittel (13, 14, 15) bewirkte verfahren des genannten Gerätes in die genannte Sollposition zu steuern,

- von sensormitteln (32, 33), welche zwecks Messung der Abweichung der Istposition des genannten Gerätes von der genannten Sollposition des genannten Gerätes auf dem genannten Gerät angebracht sind, Informationen zu empfangen,

- die genannten Informationen zu verarbeiten und entsprechend den genannten Informationen das Verfahren des Gelenkarmes oder der Gelenkarme (10) zu steuern, um das genannte Arbeitsorgan (21) in die genannte Bezugsposition zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gerät erste, in der ersten Richtung X, X' bewegliche Mittel (3, 4) und zweite, in der zweiten Richtung Y, Y' bewegliche Mittel (5, 6, 7, 8) umfaßt, welche genannten zweiten beweglichen Mittel von den genannten ersten beweglichen Mitteln getragen werden und den genannten Gelenkarm oder die genannten Gelenkarme (10) tragen, und daß die genannten Steuerungsmittel (20, 21-26) geeignet sind, das verfahren des genannten Gelenkarmes oder der genannten Gelenkarme (10) zu steuern, um entsprechend den Informationen über die Abweichung zwischen der Istposition und einer vorbestimmten Sollposition des zu bearbeitenden Gegenstandes (9) das genannte Arbeiteorgan (11) in die genannte Bezugsposition zu bringen, wobei die genannte Abweichung mit Hilfe von Meßmitteln (41) ermittelt wird, welche am freien Ende des Gelenkarmes oder der Gelenkarme (20) angebracht und dazu bestimmt sind, mit den Punkten (A, A') des Gegenstandes (9) in Berührung zu treten, weiche für dessen Position kennzeichnend sind.

2. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten (3, 4) und zweiten (5, 6; 7, 8) beweglichen Mittel geeignet sind, sich in mehrere längs der jeweiligen Verfahrwege der genannten ersten (3, 4) und zweiten (5, 6, 7, 8) beweglichen Mittel verteilte Sollpositionen (30a, 30b, 30c; 31a, 32b, 31c) verfahren zu lassen.

3. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Sollpositionen (30a, 30b, 30c; 31a, 31b, 31c) längs der genannten Wege gleichmäßig verteilt sind.

4. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Antriebsmittel aus einem zur Führung mehrerer Steuerungseinheiten - (21-26) geeigneten Rechner (20) bestehen, wobei jeder der Baugruppen der ersten (3, 4) und der zweiten (5, 6, 7, 8) beweglichen Mittel sowie jedem der genannten Gelenkarme (10) eine Steuerungseinheit (21, 22) zugeordnet ist.

5. System gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der genannten Steuerungseinheiten (21-26) Mittel (100) zum Informationsaustausch mit dem genannten Rechner umfaßt, welche mit eigentlichen Steuerungsmitteln (101, 102) zur Steuerung der verschiedenen Antriebsmittel (13, 14; 15; 103) verbunden sind, weiche den genannten ersten (3, 4) und zweiten (5, 6; 7, 8) beweglichen Mitteln sowie zu den genannten Gelenkarmen (10) zugeordnet sind.

6. System gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten beweglichen Mittel aus mindestens einem Laufkran (3, 4) und die genannten zweiten beweglichen Mittel aus mindestens einer Gondel (5, 6; 7, 8) bestehen.

7. System gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufkran (3, 4) zwei Gondeln (5, 6; 7, 8) trägt, welche beiderseits des zu bearbeitenden Gegenstandes (9) in Arbeitsposition angeordnet sind und jeweils mindestens einen Gelenkarm (10) tragen.

8. System gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Gelenkarme (10) geeignet ist, in der genannten ersten Richtung (X, X') und der genannten zweiten Richtung (Y, Y') sowie in einer dritten, zu der genannten ersten (X, X') und zweiten (Y, Y') Richtung orthogonalen Richtung (Z, Z') verfahren zu werden.