[发明专利]使用反向加工使部件共形

说明书

发明背景

本公开一般地涉及制造共形部件(conforming component)，和具体地涉及通过使用机器人/机械反向加工(reverse engineer)第一部件并且然后使用相同机器人/机械修改第二部件使其与第一部件共形，从而使第一和第二部件共形的方法和设备。

飞行器的主要结构部件的连接，例如，机翼至机身的连接，是飞行器最后装配所需全部时间的重要部分。飞行器最后装配的总的周期时间可以是例如且不限于三天，并且连接主要结构部件所需时间的减少是

通常通过彼此相邻放置部件和然后使用多级钻孔过程穿过部件钻孔，连接飞行器的主要结构部件。多级钻孔保证较高的孔质量和部件中最小的毛刺。

在多级钻孔过程中钻每一个孔可能需要大约15分钟，并且可能需要钻数百个孔以便于将机翼连接至飞行器机身。因此，整个的飞行器装配过程可能相当缓慢。同样地，在多级钻孔过程中存在产生超出公差之外的孔的相当大的可能性，这可导致进一步的延迟。

已提议许多解决方案以加速钻孔操作以便减少飞行器部件的连接周期时间。提议的解决方案包括在要连接的两个部件中钻尺寸不足的孔，和然后当连接部件时扩孔至全尺寸。该提议的解决方案避免多级钻孔过程并且可以减少装配时间。但是，提议的解决方案仍需要大量的钻孔工作并且超出公差之外的孔的可能性仍然存在。

在另一提议的解决方案中，钻要连接的部件至例行尺寸，即，不使用任何反向加工绘制尺寸。但是，在该提议的解决方案中公差要求严格得多。具体地，每一个部件的公差要求被最大化，因为每一个部件是在没有关于其它部件的所钻孔位置的最新信息下钻孔的。当考虑可能影响部件的最终配合的所有方面时，该公差要求可能成为难以实现的。

另一提议的解决方案是反向加工第一部件并且然后机械加工第二部件以共形于第一部件。通过计量学进行反向加工，并且可能引入除机械误差之外的第二套误差。

因此，具有克服在使部件共形中的上述问题的方法和设备是有利的。

发明简述

在一个有利的实施方式中，使部件共形的方法可以包括使用共形工具(conforming tool)测量第一部件，和基于测量记录第一部件的位置数据。使用位置数据可以产生共形工具的路径，并且基于产生的路径通过移动相同共形工具可以修改第二部件。

在另一有利的实施方式中，使部件共形的方法可以包括使用共形工具测量第一部件的第一特征，和基于测量记录第一特征的位置数据。使用位置数据可以提供共形工具的路径，并且基于提供的路径通过移动相同共形工具在第二部件上可以形成与第一部件上的第一特征共形的第二特征。

在仍另一有利的实施方式中，使部件共形的设备可以包括测量第一部件的共形工具，和基于测量提供共形工具的路径以修改第二部件的控制器。设备还可以包括用于沿提供的路径移动相同共形工具以修改第二部件的驱动器。

在仍另一有利的实施方式中，计算机程序产品可以包括存储用于使部件共形的计算机可用程序代码的计算机可记录介质。计算机程序产品也可以包括使用共形工具测量第一部件的计算机可用程序代码，和基于测量记录第一部件的位置数据的计算机可用程序代码。计算机程序产品也可以包括使用测量的位置数据提供共形工具的路径的计算机可用程序代码，和基于提供的路径通过移动相同共形工具修改第二部件的计算机可用程序代码。

在仍另一有利的实施方式中，使飞行器部件上的孔共形的方法可以包括用连接至机器人臂的测量构件测量第一飞行器部件的第一孔，并且基于测量记录第一孔的位置数据。可以根据记录的位置数据提供第一孔的图，可以使用图修改CAD文件，基于CAD文件可以为机器人产生数字控制的路径，并且可以下载数字控制的路径至机器人。可以从机器人臂移去测量构件以使同样连接至机器人臂的钻暴露，和基于下载的数字控制的路径，通过移动同样连接至机器人臂的钻，可以在与第一飞行器部件上的第一孔共形的第二飞行器部件上钻第二孔。

13.用于使部件共形的方法，包括：

使用共形工具测量第一部件的第一特征；

基于所述测量记录所述第一特征的位置数据；

使用所述位置数据提供所述共形工具的路径；和

基于所提供的路径，通过移动相同共形工具在第二部件上形成与所述第一部件上的所述第一特征共形的第二特征。

14.根据权利要求13所述的方法，其中使用共形工具测量第一部件的第一特征包括：

使用所述共形工具的力量控制运动测量所述第一部件的所述第一特征。

15.根据权利要求13所述的方法，其中使用所述位置数据提供所述共形工具的路径包括：