JP2016190316A - 自動化された動的製造システムおよび関連する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動化された動的製造システム122は、装置、ロボット204、部品供給部208といった複数の構成要素の相互に対する位置合わせを提供する。位置合わせは最初に、装置、ロボット204および部品供給部208を追跡するグローバル計測装置202を用いて大まかに実行することができ、装置、ロボット204、および部品供給部208の各々は、それぞれの無人搬送車194上に位置決めし、相互に対して可動できる。次いで、ロボット204に結合されたエンドエフェクタ212を位置決めするローカル計測装置214を用いて、位置合わせができ、これによりエンドエフェクタ212は、部品供給部208からの個々の部品216の搬送、部品216の装置への移動、および部品216の装置への結合を伴うピック・アンド・プレース・プロセスといった装置上での製造作業を実行する。
【選択図】図8
Description
A1.装置上で作業を実行するためのシステムであって、
装置と、
装置から離れて位置する部品供給部と、
部品のうちの1つまたは複数を用いて装置上で作業を実行するエンドエフェクタを有するロボットであって、装置に対してエンドエフェクタを位置決めするローカル計測装置を含むロボットと、
装置、ロボット、および部品供給部の位置を追跡するグローバル計測装置と
を含む、システム。
A2.装置は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して移動させる第1の無人搬送車上に位置決めされている、項目A1のシステム。
A2.1.第1の無人搬送車は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して少なくとも2方向に並進させる、項目A2のシステム。
A2.2.第1の無人搬送車は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して少なくとも3つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目A2またはA2.1のシステム。
A2.3.第1の無人搬送車は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して回転させる、項目A2〜A2.2のいずれか一項のシステム。
A3.グローバル計測装置は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの1つまたは複数に対して移動させる第2の無人搬送車上に位置決めされている、項目A1〜A2.3のいずれか一項のシステム。
A3.1.第2の無人搬送車は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの1つまたは複数に対して少なくとも2方向に並進させる、項目A3のシステム。
A3.2.第2の無人搬送車は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの1つまたは複数に対して少なくとも3つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目A3またはA3.1のシステム。
A3.3.第2の無人搬送車は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの1つまたは複数に対して回転させる、項目A3〜A3.2のいずれか一項のシステム。
A4.ロボットは、ロボットを、装置、部品供給部、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して移動させる第3の無人搬送車上に位置決めされている、項目A1〜A3.3のいずれか一項のシステム。
A4.1.第3の無人搬送車は、ロボットを、部品供給部、装置、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して少なくとも2方向に並進させる、項目A4のシステム。
A4.2.第3の無人搬送車は、ロボットを、装置、部品供給部、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して少なくとも3つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目A4またはA4.1のシステム。
A4.3.第3の無人搬送車は、ロボットを、部品供給部、装置、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して回転させる、項目A4〜A4.2のいずれか一項のシステム。
A5.部品供給部は、部品供給部を、装置、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して移動させる第4の無人搬送車上に位置決めされている、項目A1〜A4.3のいずれか一項のシステム。
A5.1.第4の無人搬送車は、部品供給部を、グローバル計測装置、ロボット、および装置のうちの1つまたは複数に対して少なくとも2方向に並進させる、項目A5のシステム。
A5.2.第4の無人搬送車は、部品供給部を、装置、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数に対して少なくとも3つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目A5またはA5.1のシステム。
A5.3.第4の無人搬送車は、部品供給部を、グローバル計測装置、ロボット、および装置のうちの1つまたは複数に対して回転させる、項目A5〜A5.2のいずれか一項のシステム。
A6.グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部を追跡するビジョンシステムを含む、項目A1〜A5.3のいずれか一項のシステム。
A7.グローバル計測装置は、装置、ロボット、および/または部品供給部の位置の追跡から得られる情報を、装置を移動させるための第1の命令、ロボットを移動させるための第2の命令、および/または部品供給部を移動させるための第3の命令に変換するプロセッサを含む、項目A1〜A6のいずれか一項のシステム。
A8.グローバル計測装置は、装置、ロボット、部品供給部、装置がその上に位置決めされている第1の無人搬送車、グローバル計測装置がその上に位置決めされている第2の無人搬送車、ロボットがその上に位置決めされている第3の無人搬送車、および/または部品供給部がその上に位置決めされている第4の無人搬送車と通信する通信装置を含む、項目A1〜A7のシステム。
A9.通信装置は、第1の無人搬送車に装置を移動させるための第1の命令を伝え、第3の無人搬送車にロボットを移動させるための第2の命令を伝え、かつ/または第4の無人搬送車に部品供給部を移動させるための第3の命令を伝える、項目A7およびA8のシステム。
A10.通信装置は、装置、ロボット、および/または部品供給部の位置に関するフィードバックを受け取る、項目A8またはA9のシステム。
A11.装置は、航空機の構成要素、システム、サブシステム、部品、および/または構造を含む、項目A1〜A10のいずれか一項のシステム。
A11.1.装置は、翼または胴体のうちの1つまたは複数を含む、項目A11のシステム。
A12.装置は航空機を含む、項目A1〜A11.1のいずれか一項のシステム。
A13.装置は旅客機を含む、項目A1〜A12のいずれか一項のシステム。
A14.ロボットは、グローバル計測装置から命令を受け取り、ロボットの位置に関するグローバル計測装置へのフィードバックを提供するローカル通信装置を含む、項目A1〜A13のいずれか一項のシステム。
A15.ロボットは、エンドエフェクタに結合されたツールを含み、ツールは装置上および/または部品供給部の部品のうちの1つの上で作業を実行し、任意選択で、ツールはエンドエフェクタから選択的に取り外し可能である、項目A1〜A14のいずれか一項のシステム。
A15.1.ローカル計測装置はツールに結合されている、項目A15のシステム。
A16.ローカル計測装置はグローバル計測装置を補足する、項目A1〜A15.1のいずれか一項のシステム。
A17.ローカル計測装置は、0.1インチ(2.5mm)の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目A1〜A16のいずれか一項のシステム。
A18.ローカル計測装置は、0.01インチ(0.25mm)の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目A1〜A17のいずれか一項のシステム。
A19.ローカル計測装置は、0.001インチ(0.025mm)の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目A1〜A18のいずれか一項のシステム。
A20.ローカル計測装置は、エンドエフェクタに対して近位にあり、任意選択で、エンドエフェクタに結合されている、項目A1〜A19のいずれか一項のシステム。
A21.ローカル計測装置は、エンドエフェクタの位置決め精度を高めるためにグローバル計測装置を補足する、項目A1〜A20のいずれか一項のシステム。
A21.1.ローカル計測装置は、グローバル計測装置よりも高い分解能で位置決めを実行する、項目A1〜A21のいずれか一項のシステム。
A21.2.ローカル計測装置は、グローバル計測装置の少なくとも10倍の分解能で位置決めを実行する、項目A21.1のシステム。
A22.ローカル計測装置は、カメラ、ビジョンシステムおよび、レーザー装置のうちの1つまたは複数を含む、項目A1〜A21.2のいずれか一項のシステム。
A23.ロボットのエンドエフェクタは、部品のうちの少なくとも1つを部品供給部から装置へ移動させる、項目A1〜A22のいずれか一項のシステム。
A24.ロボットのエンドエフェクタは、部品供給部からの部品のうちの少なくとも1つを装置上へ結合する、項目A1〜A23のいずれか一項のシステム。
A25.ロボットのエンドエフェクタは、装置上での部品供給部からの部品のうちの1つまたは複数の取り付け、組み立てプロセス、システム統合、試験、機械加工、堆積プロセス、塗装、封止、加工、品質保証検査、妥当性確認、および検証のうちの1つまたは複数を実行する、項目A1〜A24のいずれか一項のシステム。
A26.グローバル計測装置は、ロボット、装置、および部品供給部の位置を追跡するのに、静止基準目標設定、アクティブLED基準目標設定、および光データのうちの1つまたは複数を使用する、項目A1〜A25のいずれか一項のシステム。
A27.ロボットは、複数の各部品を、一度に1つずつ、部品供給部から装置へ繰り返し移動させる、項目A1〜A26のいずれか一項のシステム。
A28.第3の無人搬送車は、部品供給部から次のそれぞれの部品を移動する間にロボットを移動させる、項目A27のシステム。
A29.ロボットのローカル計測装置は、部品供給部から次のそれぞれの部品を移動する間にエンドエフェクタの位置を調整する、項目A27またはA28のシステム。
A30.ロボットは、装置上および/または部品供給部の部品上で複数の異なる作業を実行する、項目A1〜A29のいずれか一項のシステム。
A31.ロボットのエンドエフェクタは、複数の異なるツールのいずれかに結合され、複数の異なるツールの各々は異なるそれぞれの作業を実行する、項目A1〜A30のいずれか一項のシステム。
B1.製造プロセスを実行するためのシステムであって、
部品と、
部品を移動させ、かつ/またはロボットに結合されたエンドエフェクタを用いて部品上で作業を実行するロボットであって、エンドエフェクタを追跡し、位置決めするローカル計測装置を含むロボットと、
少なくとも第1のステーションおよび第2のステーションを含み、各々が部品上で異なる作業を実行する複数のステーションと、
部品、ロボット、および複数のステーションの各々の位置を追跡するグローバル計測装置であって、ロボットは、製造プロセスを完了するために、部品を複数のステーションの各々へ順次に移動させる、グローバル計測装置と
を含む、システム。
B2.複数のステーションの各々は、部品上で異なる作業を実行するそれぞれの作業ロボットを含む、項目B1のシステム。
B3.部品、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの1つまたは複数が、それぞれの無人搬送車上に位置決めされており、各無人搬送車は、部品、ロボット、またはグローバル計測装置を、部品、ロボット、およびグローバル計測装置のその他のものに対してそれぞれ移動させる、項目B1またはB2のシステム。
B4.グローバル計測装置は、ロボット、部品、および複数のステーションの位置に関する情報を提供するビジョンシステム、ビジョンシステムからの情報を処理するプロセッサ、ならびにロボットへデータを送り、かつ/もしくはロボットからデータを受け取る通信装置のうちの1つまたは複数を含む、項目B1〜B3のいずれか一項のシステム。
B5.部品は、航空機のシステム、サブシステム、構成要素、および/または構造のうちの1つまたは複数を含む、項目B1〜B4のいずれか一項のシステム。
B6.ロボットは、ロボットのエンドエフェクタを追跡し、位置決めするローカル計測装置を含む、項目B1〜B5のいずれか一項のシステム。
B7.ローカル計測装置は、グローバル計測装置よりも高い分解能の位置決めを提供する、項目B6のシステム。
B8.ローカル計測装置はツールに結合されており、ツールはエンドエフェクタに結合されており、部品上で作業を実行する、項目B6またはB7のシステム。
B9.ローカル計測装置は、ビジョンシステム、カメラ、およびレーザー装置のうちの1つまたは複数を含む、項目B6〜B8のいずれか一項のシステム。
B10.ローカル計測装置は、エンドエフェクタの位置に関するロボットプロセッサへのフィードバックを提供し、ロボットプロセッサは、フィードバックに応答してエンドエフェクタの移動を実現する、項目B6〜B9のいずれか一項のシステム。
B11.ローカル計測装置は、0.1インチ(2.5mm)の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目B6〜B10のいずれか一項のシステム。
B12.ローカル計測装置は、0.01インチ(0.25mm)の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目B6〜B11のいずれか一項のシステム。
B13.ローカル計測装置は、0.001インチ(0.025mm)の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目B6〜B12のいずれか一項のシステム。
B14.ロボットは、部品および複数のステーションのうちの1つまたは複数の位置に関するグローバル計測装置からの情報を受け取るローカル通信装置を含む、項目B1〜B13のいずれか一項のシステム。
B15.ロボットのエンドエフェクタは、装置上での製造プロセスの結果として得られる最終部品の取り付け、組み立てプロセス、システム統合、試験、機械加工、堆積プロセス、塗装、封止、加工、品質保証検査、妥当性確認、および検証のうちの1つまたは複数を実行する、項目B1〜B14のいずれか一項のシステム。
B16.グローバル計測装置は、ロボット、部品、および複数のステーションの位置を追跡するのに、静止基準目標設定、アクティブLED基準目標設定、および光データのうちの1つまたは複数を使用する、項目B1〜B15のいずれか一項のシステム。
B17.ローカル計測装置は、ロボット、部品、複数のステーション、エンドエフェクタ、および/またはグローバル計測装置の位置を追跡するのに、静止基準目標設定、アクティブLED基準目標設定、および光データのうちの1つまたは複数を使用する、項目B1〜B16のいずれか一項のシステム。
C1.製造プロセスを実行するための項目A1〜A31のいずれか一項のシステムの使用。
D1.製造プロセスを実行するための項目B1〜B17のいずれか一項のシステムの使用。
E1.項目A1〜A31または項目B1〜B17のいずれか一項のシステムを用いて製造される航空機。
F1.システムを用いて製造プロセスを実行する方法であって、
システムのグローバル計測装置を、グローバル計測装置を用いて装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するように構成するステップであって、グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部の位置を追跡するよう構成され、グローバル計測装置はさらに、グローバル計測装置に対する装置、ロボット、および/または部品供給部の移動を命令し、生じさせるよう構成された、ステップと、
システムのローカル計測装置を、ローカル計測装置を用いて装置に対するロボットのエンドエフェクタのローカル位置合わせを実行するように構成するステップであって、ローカル計測装置はロボットに結合されている、ステップと、
ロボットのエンドエフェクタおよび部品供給部からの部品が作業の実行に際して使用されるように、装置上での、または装置に対する作業の実行を可能とするステップと
を含む、方法。
F2.装置上での、または装置に対する作業の実行を可能とするステップは、ロボットが作業を自律的に実行することを可能とするステップ、を含む、項目F1の方法。
F3.装置を第1の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第1の無人搬送車は、ロボット、部品供給部、および/またはグローバル計測装置に対して装置を移動させる、ステップをさらに含む、項目F1またはF2の方法。
F3.1.グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、装置がその上の位置決めされている第1の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目F3の方法。
F4.グローバル計測装置を第2の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第2の無人搬送車は、装置、部品供給部、および/またはロボットに対してグローバル計測装置を移動させる、ステップをさらに含む、項目F1〜F3.1のいずれか一項の方法。
F4.1.グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、グローバル計測装置がその上に位置決めされている第2の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目F4の方法。
F5.ロボットを第3の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第3の無人搬送車は、装置、部品供給部、および/またはグローバル計測装置に対してロボットを移動させる、ステップをさらに含む、項目F1〜F4.1のいずれか一項の方法。
F5.1.グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、ロボットがその上の位置決めされている第3の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目F5の方法。
F6.部品供給部を第4の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第4の無人搬送車は、装置、ロボット、および/またはグローバル計測装置に対して部品供給部を移動させる、ステップをさらに含む、項目F1〜F5.1のいずれか一項の方法。
F6.1.グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、部品供給部がその上の位置決めされている第4の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目F6の方法。
F7.ロボットおよび/またはロボットがその上に位置決めされている第3の無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバックを提供するように構成するステップと、グローバル計測装置を、ロボットおよび/または第3の無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップと、をさらに含む、項目F1〜F6.1のいずれか一項の方法。
F8.部品供給部および/または部品供給部がその上に位置決めされている第4の無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバックを提供するように構成するステップと、グローバル計測装置を、部品供給部および/または第4の無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップと、をさらに含む、項目F1〜F7のいずれか一項の方法。
F9.装置および/または装置がその上に位置決めされている第1の無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバックを提供するように構成するステップと、グローバル計測装置を、装置および/または第1の無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップと、をさらに含む、項目F1〜F8のいずれか一項の方法。
F10.ローカル計測装置を、ローカル位置合わせを実行するように構成するステップは、ローカル計測装置を、エンドエフェクタの並進を命令し、生じさせるように構成するステップ、を含む、項目F1〜F9のいずれか一項の方法。
F11.ローカル計測装置を、ローカル位置合わせを実行するように構成するステップは、ローカル計測装置を、エンドエフェクタの回転を命令し、生じさせるように構成するステップ、を含む、項目F1〜F10のいずれか一項の方法。
F12.グローバル計測装置を構成するステップは、作業を適切に実行するためのエンドエフェクタの位置合わせを可能とするために、グローバル計測装置、ロボット、部品供給部、および/または装置の位置を自律的に調整するようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目F1〜F11のいずれか一項の方法。
F13.グローバル計測装置を構成するステップは、装置を追跡するようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目F1〜F12のいずれか一項の方法。
F14.グローバル計測装置を構成するステップは、装置の位置を決定するために装置の複数の画像を一括してコンパイルするようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目F1〜F13のいずれか一項の方法。
F15.グローバル計測装置を構成するステップは、受け取られたデータを3D座標に変換するようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目F1〜F14のいずれか一項の方法。
F16.グローバル計測装置を、ロボットへ3D座標を送るように構成するステップ、をさらに含む、項目F15の方法。
F17.3D座標に基づいてエンドエフェクタを調整し、かつ/または再位置合わせするようにロボットを構成するステップ、をさらに含む、項目F16の方法。
F18.作業の実行を可能とするステップは、部品の移動、装置の移動、ロボットの移動、エンドエフェクタの移動、部品供給部からの各部品の取り出しおよび各部品の装置への移動、部品供給部から装置への各部品の結合、装置上での構成要素の取り付け、部品供給部からの2つ以上の各部品の組み立て、システムの統合、試験、機械加工、複合材料の堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、適正な位置決めの検証、および作業が正しく実行されたことの確認のうちの1つまたは複数の実行を可能とするステップ、を含む、項目F1〜F17のいずれか一項の方法。
F19.システムは、項目A1〜A31のいずれか一項のシステムである、項目F1〜F18のいずれか一項の方法。
F20.システムは、項目B1〜B17のいずれか一項のシステムである、項目F1〜F19のいずれか一項の方法。
G1.製造プロセスを実行する方法であって、
第1のロボットを用いて第1のステーションにおいて部品を位置決めするステップであって、第1のロボットは、グローバル計測装置と第1のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用し、グローバル計測装置は、第1のロボットから間隔を置いて配置されており、第1のロボット、部品、および第1のステーションの各位置を追跡し、第1のローカル計測装置は、第1のロボットに結合されており、第1のロボットに結合された第1のエンドエフェクタの位置を追跡し、グローバル計測装置および第1のローカル計測装置は、部品および第1のエンドエフェクタを相互に対して位置合わせする、ステップと、
第2のロボットの第2のエンドエフェクタを用いて第1のステーションにおいて部品上で第1の作業を実行するステップであって、第2のロボットは、グローバル計測装置と第2のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用し、グローバル計測装置は、第2のロボットから間隔を置いて配置されており、さらには第2のロボットの位置を追跡し、第2のローカル計測装置は、第2のロボットに結合されており、第2のロボットに結合された第2のエンドエフェクタの位置を追跡し、グローバル計測装置および第2のローカル計測装置は、部品および第2のエンドエフェクタを相互に対して位置合わせする、ステップと、
第1のロボットを用いて部品を第2のステーションへ移動させるステップと、
第3のロボットの第3のエンドエフェクタを用いて第2のステーションにおいて部品上で第2の作業を実行するステップであって、第3のロボットは、グローバル計測装置と第3のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用し、グローバル計測装置は、第3のロボットから間隔を置いて配置されており、さらには第3のロボットの位置を追跡し、第3のローカル計測装置は第3のロボットに結合されており、第3のロボットに結合された第3のエンドエフェクタの位置を追跡し、グローバル計測装置および第3のローカル計測装置は、部品および第3のエンドエフェクタを相互に対して位置合わせする、ステップと、
を含む、方法。
G1.1.第1の作業を実行するステップは、第1のステーションにおいて部品を位置決めするステップの後に実行され、部品を第2のステーションへ移動させるステップは、第1の作業を実行するステップの後に実行され、第2の作業を実行するステップは、部品を第2のステーションへ移動させるステップの後に実行される、項目G1の方法。
G1.2.第2の作業を実行するステップの後で、第2のステーションから部品を取り出すステップ、をさらに含む、項目G1またはG1.1の方法。
G1.3.部品を複数の追加のステーションにおいて位置決めするステップと、追加の各ステーションにおいて追加の各作業を実行するステップと、追加の各作業を実行するステップの後で部品を複数の追加のステーションの異なるそれぞれのステーションへ移動させるステップと、をさらに含む、項目G1〜G1.2のいずれか一項の方法。
G2.部品を第3のステーションへ移動させるステップと、第3のステーションにおいて部品上で第3の作業を実行するステップと、をさらに含む、項目G1〜G1.3のいずれか一項の方法。
G3.部品は第1の部品であり、本方法は、第1のステーションにおいて第2の部品を位置決めするステップと、第1のステーションにおいて第2の部品上で第1の作業を実行するステップと、第2の部品を第2のステーションへ移動させるステップと、第2のステーションにおいて第2の部品上で第2の作業を実行するステップと、をさらに含む、項目G1〜G2のいずれか一項の方法。
G4.第1のステーションにおいて第2の部品を位置決めするステップは、第1の部品上で第1の作業を実行するステップの後で、第1の部品を第2のステーションへ移動させるステップの後に実行される、項目G3の方法。
G5.第2のステーションから第1の部品を取り出すステップ、をさらに含み、第2の部品を第2のステーションへ移動させるステップは、第1のステーションにおいて第2の部品上で第1の作業を実行するステップの後で、第2のステーションにおいて第1の部品上で第2の作業を実行するステップの後で、第1の部品を第2のステーションから取り出すステップの後に実行される、項目G3またはG4の方法。
G6.第1のステーションにおいて部品を位置決めするステップ、第1のステーションにおいて部品上で第1の作業を実行するステップ、部品を第2のステーションへ移動させるステップ、および第2のステーションにおいて部品上で第2の作業を実行するステップのうちの1つまたは複数が、項目A1〜A31のいずれか一項のシステムを用いて実行される、項目G1〜G5のいずれか一項の方法。
G7.第1のステーションにおいて部品を位置決めするステップ、第1のステーションにおいて部品上で第1の作業を実行するステップ、部品を第2のステーションへ移動させるステップ、および第2のステーションにおいて部品上で第2の作業を実行するステップのうちの1つまたは複数が、項目B1〜B17のいずれか一項のシステムを用いて実行される、項目G1〜G6のいずれか一項の方法。
G8.第1の作業を実行するステップは、部品上での構成要素の取り付け、組み立て、システム統合、試験、機械加工、堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、検証、および位置決めの妥当性確認のうちの1つまたは複数を含む、項目G1〜G7のいずれか一項の方法。
G9.第2の作業を実行するステップは、部品上での構成要素の取り付け、組み立て、システム統合、試験、機械加工、堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、検証、および位置決めの妥当性確認のうちの1つまたは複数を含む、項目G1〜G8のいずれか一項の方法。
G10.部品は第1の部品であり、さらに本方法は、複数の部品上で本方法を繰り返すステップを含む、項目G1〜G9のいずれか一項の方法。
H1.製造プロセスを実行する方法であって、
グローバル計測装置から大まかな位置合わせ情報を受け取るステップであって、グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部の各々のそれぞれの位置を追跡する、ステップと、
装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するステップと、
ロボットに結合されたローカル計測装置からローカル位置合わせ情報を受け取るステップと、
ロボットに結合されたエンドエフェクタの精密位置合わせを実行するステップであって、エンドエフェクタは装置上で第1の作業を実行する、ステップと
を含む、方法。
H2.エンドエフェクタは第1のエンドエフェクタであり、さらに本方法は、第1のエンドエフェクタをロボットから取り外すステップと、ロボットに第2のエンドエフェクタを結合するステップと、さらに含み、第2のエンドエフェクタは装置上で第2の作業を実行し、第2の作業は第1の作業と異なる、項目H1の方法。
H3.グローバル位置合わせを実行するステップは、第1の分解能に合わせてグローバル位置合わせを実行するステップを含み、精密位置合わせを実行するステップは、第2の分解能に合わせて精密位置合わせを実行するステップを含み、第2の分解能は第1の分解能よりも高い、項目H1またはH2の方法。
H4.第2の分解能は第1の分解能の少なくとも10倍高い、項目H3の方法。
H5.装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するステップは、装置、ロボット、および/または部品供給部を、それぞれ、装置、ロボット、および部品供給部のその他のものに対して大まかに位置決めするステップ、を含む、項目H1〜H4のいずれか一項の方法。
H6.装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するステップは、それぞれの絶対位置に合わせて、装置、ロボット、および/または部品供給部を大まかに位置決めするステップ、を含む、項目H1〜H5のいずれか一項の方法。
I1.項目F1〜F20、項目G1〜G10、および/または項目H1〜H7のいずれか一項の方法を用いて製造された航空機。
101 旅客機、航空機
102 部品
104 システム
106 サブシステム
108 胴体、バレル
110 翼
112 水平安定板
114 垂直安定板
116 上外板
118 下外板
120 翼桁
122 製造システム
124 装置
126 グローバル計測装置
128 ロボット
130 部品供給部
132 第1の無人搬送車
134 搬送車情報
136 装置情報
138 グローバル・ビジョン・システム
140 プロセッサ
142 通信システム、通信装置、グローバル通信システム
144 第2の無人搬送車
146 第3の無人搬送車
148 第4の無人搬送車
150 システム構成要素
152 データ、フィードバック
154 エンドエフェクタ
156 ツール
158 部品
160 ローカル計測装置
162 カメラ
164 レーザー装置
166 ローカル・ビジョン・システム
168 ローカルプロセッサ
170 ロボット通信装置、ローカル通信装置
172 容器
174 第2の製造システム
176 第2の部品
178 移動ロボット
180 第1のステーション
182 第2のステーション
184 第3のステーション
186 完成部品
188 第1の作業ロボット
190 第2の作業ロボット
192 第3の作業ロボット
194 無人搬送車
200 製造システム
202 グローバル計測装置
204 ロボット
206 装置
208 部品供給部
210 グローバル・ビジョン・システム
212 エンドエフェクタ
214 ローカル計測装置
216 部品
218 容器
220 配置済み部品
222 X軸
224 ローカル・ビジョン・システム
226 Y軸
228 Z軸
Claims (10)
- 装置(124)上で作業を実行するためのシステム(122)であって、
前記装置(124)と、
前記装置(124)から離れて位置する複数の部品を含む部品供給部(130)と、
エンドエフェクタ(154)を有するロボット(128)であって、前記エンドエフェクタ(154)は前記複数の部品のうちの1つまたは複数を用いて前記装置(124)上で前記作業を実行するよう構成され、前記ロボット(128)は、前記エンドエフェクタ(154)が前記作業を実行するのに十分なほど前記装置(124)と位置合わせされるように、ローカル・ビジョン・システム(166)を用いて前記装置(124)に対して前記エンドエフェクタ(154)を位置決めするローカル計測装置(160)を含む、ロボット(128)と、
グローバル・ビジョン・システム(138)を用いて前記装置(124)、前記ロボット(128)、および前記部品供給部(130)の位置を追跡するよう構成されたグローバル計測装置(126)であって、前記グローバル計測装置(126)は、前記装置(124)および前記部品供給部(130)の位置に関するデータを前記ロボット(128)へ伝えるよう構成され、前記グローバル計測装置(126)は、前記ロボット(128)、前記装置(124)、および前記部品供給部(130)の実際の位置に関するフィードバック(152)を受け取るよう構成され、前記ローカル計測装置(160)は、前記エンドエフェクタ(154)の位置決めに際して前記グローバル計測装置(126)を補足するよう構成されている、前記グローバル計測装置(126)と、
を含む、システム(122)。 - 前記装置(124)がその上に位置決めされている第1の無人搬送車(132)をさらに含み、前記第1の無人搬送車(132)は、前記部品供給部(130)、前記ロボット(128)、前記グローバル計測装置(126)に対して前記装置(124)を移動させるよう構成されている、請求項1に記載のシステム(122)。
- 前記グローバル計測装置(126)は、前記グローバル計測装置(126)を、前記装置(124)、前記ロボット(128)、および前記部品供給部(130)のうちの1つまたは複数に対して移動させる第2の無人搬送車(144)上に位置決めされており、前記ロボット(128)は、前記ロボット(128)を、前記装置(124)、前記部品供給部(130)、および前記グローバル計測装置(126)のうちの1つまたは複数に対して移動させる第3の無人搬送車(146)上に位置決めされており、前記部品供給部(130)は、前記部品供給部(130)を、前記装置(124)、前記ロボット(128)、および前記グローバル計測装置(126)のうちの1つまたは複数に対して移動させる第4の無人搬送車(148)上に位置決めされている、請求項1または2に記載のシステム(122)。
- 前記グローバル計測装置(126)は、プロセッサ(140)を含み、該プロセッサは、前記装置(124)、前記ロボット(128)、および前記部品供給部(130)の位置の追跡から得られる情報を、前記装置(124)を移動させるための第1の命令、前記ロボット(128)を移動させるための第2の命令、および前記部品供給部(130)を移動させるための第3の命令に変換し、前記グローバル計測装置(126)は、前記第1の命令、前記第2の命令、および前記第3の命令を伝え、それによって、前記装置(124)、前記ロボット(128)、および前記部品供給部(130)の移動およびグローバル位置合わせを実現する通信装置(142)を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム(122)。
- 前記装置(124)は、航空機(101)の構成要素、システム(104)、サブシステム(106)、部品(102)、および構造のうちの1つまたは複数を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム(122)。
- 前記ロボット(128)の前記エンドエフェクタ(154)は、前記装置(124)上での前記部品供給部(130)からの前記複数の部品のうちの1つもしくは複数の取り付け、組み立て、システム統合、試験、機械加工、堆積プロセス、塗装、封止、加工、品質保証検査、妥当性確認、および検証のうちの1つまたは複数を実行する、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム(122)。
- 少なくとも第1のステーション(180)と第2のステーション(182)とを含む複数のステーション(180/182/184)をさらに含み、前記複数のステーションの各々が前記装置(124)上で異なる作業を実行するよう構成され、前記グローバル計測装置(126)は、加えて、前記複数のステーション(180/182/184)の各々の位置を追跡するよう構成され、前記ロボット(128)は、前記作業を実行するために、前記装置(124)を前記複数のステーション(180/182/184)の各々へ順次に移動させるよう構成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム(122)。
- 前記グローバル計測装置(126)は、前記ロボット(128)、前記部品供給部(130)、および前記装置(124)の粗位置合わせを生じさせるように構成され、前記ローカル計測装置(160)は、前記装置(124)に対する前記ロボット(128)の前記エンドエフェクタ(154)の精密位置合わせを生じさせるよう構成され、前記精密位置合わせは前記粗位置合わせよりも高い分解能を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム(122)。
- 製造プロセスを実行する方法であって、
グローバル計測装置(126)から大まかな位置合わせ情報を受け取るステップであって、前記グローバル計測装置(126)は、装置(124)、ロボット(128)、および部品供給部(130)の各々のそれぞれの位置を追跡するよう構成された、大まかな位置合わせ情報を受け取るステップと、
前記大まかな位置合わせ情報に基づいて、前記装置(124)、前記ロボット(128)、および前記部品供給部(130)のグローバル位置合わせを実行するステップと、
前記ロボット(128)に結合されたローカル計測装置(160)からローカル位置合わせ情報を受け取るステップと、
前記ローカル位置合わせ情報に基づいて、前記ロボット(128)に結合されたエンドエフェクタ(154)の精密位置合わせを実行するステップであって、前記エンドエフェクタ(154)は前記装置(124)上で第1の作業を実行する、エンドエフェクタ(154)の精密位置合わせを実行するステップと、
を含む、方法。 - グローバル位置合わせを実行する前記ステップは、第1の分解能に合わせてグローバル位置合わせを実行するステップを含み、精密位置合わせを実行する前記ステップは、第2の分解能に合わせて精密位置合わせを実行するステップを含み、前記第2の分解能は前記第1の分解能よりも高い、請求項9に記載の方法。
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