[发明专利]使用现场增材制造的运输结构的机器人装配

说明书

公开了用于运输结构的组件或其部分的灵活的现场增材制造的技术。用于运输结构的自动化装配系统可以包括多个自动化构造器以装配运输结构。在一个方面，装配系统可跨越从粉末生产到回收的完整垂直集成生产过程。至少一些自动化构造器能够在控制系统的引导下以自动化方式在站之间移动。第一自动化构造器可以包括3‑D打印机以打印组件的至少一部分，并在运输结构的装配期间将组件传送到自动化构造器中的第二个以进行安装。自动化构造器也可以适用于利用传感器执行各种不同的任务以使能机器学习。

技术领域

本公开总体涉及制造，并且更具体地涉及用于使用3-D打印来制造车辆、飞机、船只和其他运输结构的灵活和自动化装配技术。

背景技术

传统的制造设施可能涉及显著不灵活的工厂基础设施来大量生产产品。例如，工厂可以使用在装配线上操作的固定机器人装配系统来实现大量高效生产。不灵活的工厂基础设施通常会限制制造系统仅制造诸如车辆、摩托车、船只和飞机等的少数运输结构型号，并且即使如此，运输结构的每个型号对于工具而言可能是昂贵的。如果工厂永久或长期配置为生产一个或多个表现不佳的型号，则工厂可能因为工厂和加工摊销成本而面临财务困难，并且在亏损的情况下操作。更具体地说，由于工厂不灵活，需要在将工厂资源从生产表现不佳的产品转变为生产新产品或更多商业上成功的现有产品以及其他限制之前进行加工摊销，所以工厂在这些情况下可能未被充分利用。

此外，在增材制造(additive manufacturing,AM)技术对于用于运输结构的组件或其部分的三维(3-D)打印可能是期望的情况下，这样的制造厂通常要么将AM功能外包，要么它们在内部(in-house)的情况下AM是在远离运输结构的装配线的专用位置处进行的。因此，这些制造厂几乎没有灵活性来修改其AM能力以适应环境的变化。

发明内容

用于运输结构的组件的3-D打印的系统和方法的几个方面将在下文中更全面地描述。

用于运输结构的自动化装配系统的一个方面包括多个自动化构造器以装配所述运输结构，其中所述自动化构造器中的第一个包括三维(3-D)打印机以打印组件的至少一部分并且在运输结构的装配期间将部件传送到自动化构造器中的第二个以进行安装。

用于通过多个自动化构造器自动化装配运输结构的方法的一个方面，其中自动化构造器的第一个包括三维(3-D)打印机，包括：通过3-D打印机打印运输结构的组件的至少一部分；将运输结构自动地从自动化构造器的第一个传送到自动化构造器的第二个；并且在运输结构的装配期间由自动化构造器的第二个自动安装组件。

应该理解，从以下详细描述，用于运输结构的组件的3-D打印的系统和方法的其它方面对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中借由图示仅示出和描述了几个实施例。如本领域技术人员将认识到的，用于制造如本文描述的运输结构的设施和方法能够具有其他的和不同的实施例，并且其几个细节能够在各个其他方面进行修改，所有这些都不脱离本发明。因此，附图和详细描述本质上被认为是说明性的而不是限制性的。

附图说明

现在将在详细描述中借由示例而非借由限制而在附图中呈现运输结构的灵活和模块化机器人制造的各个方面，其中：

图1A示出了包括多个机器人装配站和多个自动化构造器的车辆制造设施。

图1B示意性地示出了车辆制造设施的控制系统。

图2示出了车辆部件生产系统的示意图。

图3示出了车辆部件生产系统的可替选线性配置。

图4示出了附加装配配置的示例。

图5示出了增材制造装配系统的示意图。

图6示出了装配系统控制系统的示意图。

图7示出了机器人自动化系统的示例。

图8示出了结构化子配件的示例。