[发明专利]用于选择性切割蜂窝芯的侧壁的自动化设备及方法

说明书

技术领域

本公开的领域总体上涉及蜂窝结构，更具体地，涉及蜂窝结构的侧壁的自动化切割的设备和方法。

背景技术

也被称为蜂窝芯的蜂窝结构通常包括被成形为所需形式的多个六边形单元。蜂窝结构典型地由诸如金属、纸张和/或复合材料的薄平坦基体材料制成。将平坦基体材料切割成窄的细长带，该细长带被折叠或弯曲成半六边形的峰和谷的成轮廓带。例如，可按规则间隔开的间隔划分材料的细长带。为了形成正六边形形状的单元，划线与带的端部基本上平行地对准并且将材料沿着划线在一个方向上以60°折叠两次，然后以连续交替的顺序在相反方向上折叠两次。然后，通过粘合剂、点焊、铜焊或其它已知的连接方法将所得的折叠带连接在一起，以形成具有一系列六边形形状的单元的结构，从而形成平坦的蜂窝芯结构。

至少一些已知的航空器组件实施了用于使发动机噪声衰减的发动机舱的隔音板中的蜂窝结构。用于航空器组件的已知隔音板的尺寸通常非常大。制造单个大隔音板通常需要将多个蜂窝结构连接在一起。例如，为了形成增大尺寸的隔音板，常常通过将单独的蜂窝结构切割成所需形状和轮廓并且将单独的蜂窝结构连接于其各个侧壁襟翼而将多个蜂窝结构拼接在一起。通常，必须精确切割蜂窝结构，使得侧壁襟翼具有预定长度。然而，精确切割蜂窝结构是耗时且费力的任务。此外，由蜂窝结构制造过程导致的蜂窝结构中的变形形式使得难以确保以预定长度形成侧壁襟翼。

发明内容

在一个方面，提供了一种选择性切割蜂窝芯的侧壁的自动化设备。该设备包括：末端执行器；切割工具，其连接到所述末端执行器，其中，所述末端执行器被构造成基于所述蜂窝芯的示意性几何形状而将所述切割工具定位在初始切割位置。所述自动化设备还包括适应性视觉系统，该适应性视觉系统被构造成引导所述末端执行器以基于所述适应性视觉系统获取的所述蜂窝芯的实际几何形状来修改所述初始切割位置。

在另一个方面，提供了一种用于选择性切割蜂窝芯的侧壁的自动化设备的末端执行器。所述末端执行器包括：切割工具，其连接到所述末端执行器，其中，所述末端执行器被构造成基于所述蜂窝芯的示意性几何形状而将所述切割工具定位在初始切割位置。所述末端执行器还包括适应性视觉系统，该适应性视觉系统被构造成引导所述末端执行器以基于所述适应性视觉系统获取的所述蜂窝芯的实际几何形状来修改所述初始切割位置。

在又一个方面，提供了一种选择性切割蜂窝芯的侧壁的方法。所述侧壁通过使用包括切割工具和适应性视觉系统的自动化设备而被选择性切割，所述方法包括：基于所述蜂窝芯的示意性几何形状而将所述切割工具定位在初始切割位置，利用所述适应性视觉系统获取所述蜂窝芯的实际几何形状，以及基于所述适应性视觉系统获取的蜂窝芯的实际几何形状来修改所述切割工具的初始切割位置。

附图说明

图1是示例性航空器制造和维修方法的流程图。

图2是示例性航空器的框图。

图3是示例性自动化设备的立体图。

图4是可用于图3中示出的自动化设备的示例性切割工具的放大立体图。

图5是蜂窝芯的示意性图示。

图6是沿着图5中的区域6截取的示出蜂窝芯的示意性图示。

图7是图6中示出的蜂窝芯在被选择性切割之后的示意性图示。

具体实施方式

本文中描述的实现方式涉及用于选择性切割蜂窝芯的侧壁的自动化设备。在示例性实现方式中，自动化设备包括切割工具和适应性视觉系统，该适应性视觉系统有助于修改切割工具相对于蜂窝芯的预定的工具路径。具体地，切割工具的预定的工具路径被编程，以确定沿着蜂窝芯的示意性几何形状的多个初始化切割位置。选择预定的工具路径以形成具有所需几何形状的蜂窝芯。因为制造蜂窝芯可能是不精确的过程，所以蜂窝芯的示意性几何形状和实际几何形状之间的芯单元偏移将降低沿着预定的工具路径切割的蜂窝芯基本上匹配所需几何形状的可能性。如此，适应性视觉系统有助于修改初始切割位置，以更准确地切割蜂窝芯的侧壁。