BRPI0616200A2

BRPI0616200A2 - montagem de componentes de aviço

Info

Publication number: BRPI0616200A2
Application number: BRPI0616200-2A
Authority: BR
Inventors: Christopher John Glazebrook
Original assignee: Airbus Uk Ltd
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2011-06-14
Also published as: RU2008115314A; DE602006018751D1; CA2622207A1; WO2007034197A1; CA2622207C; EP1926661B1; US8479394B2; GB0519364D0; CN101272956B; EP1926661A1; EP2216248A1; JP5370643B2; EP2216248B1; RU2485024C2; ATE490919T1; JP2009508755A; CN101272956A; US20080256788A1

Abstract

MONTAGEM DE COMPONENTES DE AVIçO. A presente invenção refere-se a um método de montagem de partes para formar um componente de avião, no qual uma primeira superfície de uma primeira parte (por exemplo, uma camada externa da asa (12) é para ser posicionada na montagem adjacente a uma segunda superfície de uma segunda parte (por exemplo, uma base de nervura (8)). O método compreende as etapas de tirar medidas da primeira parte (12), tirar medidas da segunda parte (8) com um laser (15A) e calcular o tamanho e a forma do espaço que serão gerados quando a primeira e a segunda partes são montadas. Um calço (20) de espessura variada dependendo dos resultados da etapa de cálculo é fabricado, por exemplo, pela estereolitograf ia, e a primeira e a segunda partes são montadas com o calço (20) posicionado entre a primeira e a segunda partes, a espessura variada do calço (20) compensando uma espaçamento variado da primeira e da segunda superfícies.

Description

PI061620U-Z

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MONTAGEMDE COMPONENTES DE AVIÃO".

Antecedentes da Invenção

A presente invenção refere-se a um método de montagem departes para formar um componente de avião e mais particularmente a ummétodo que envolve o uso de calços. A invenção também refere-se a umcomponente de avião montado por um tal método e a uma montagem decalços.

A montagem dos componentes do avião, e especialmente com-ponentes maiores, apresenta vários desafios. Em particular, a montagempode ter que ser executada em tolerâncias muito estreitas, mas também emvelocidade razoável e tão economicamente quanto possível. Um exemploonde tais problemas surgem é na montagem de uma camada externa da asaem base de nervura para formar uma caixa de asa de um avião. Em um pro-cesso convencional, a camada externa da asa é fabricada em uma formadesejada e é a seguir colocada na posição contra os subcomponentes (ner-vura e longarinas, por exemplo) da estrutura subjacente da caixa da asa naqual a camada externa da asa deve ser presa. Essa estrutura subjacentetem bases de nervura que se projetam para fora nas quais partes respecti-vas da superfície interna da camada externa da asa precisam repousar demodo que prendedores possam ser inseridos através da camada externa daasa e das bases da nervura para prendê-las juntas. O perfil externo da ca-mada externa da asa é importante em termos do desempenho aerodinâmicodo avião e uma conexão forte entre a camada externa da asa e as bases danervura é também importante em termos da resistência estrutural da caixada asa.

Algumas tolerâncias têm que ser permitidas durante a fabricaçãoe conseqüentemente quando a camada externa da asa é colocada em umestado não estressado em posição contra as bases da nervura, é comumen-te verificado que, embora algumas bases da nervura fiquem em contato coma camada externa da asa, outras ficam separadas dela. Para eliminar os es-paçamentos, existem duas abordagens que são adotadas. Uma primeiraabordagem é simplesmente deformar a camada externa da asa pela quanti-dade pequena necessária para trazer as outras bases da nervura para con-tato com a camada externa da asa. Uma abordagem desse tipo, entretanto,resulta em uma distorção do perfil externo da camada externa da asa, o quepode afetar adversamente o desempenho aerodinâmico da asa, e na intro-dução de estresses internos adicionais na caixa da asa, o que pode adver-samente afetar a resistência estrutural da asa. Para evitar tais problemas,uma segunda abordagem envolvendo alterar as dimensões da estrutura sub-jacente ou da camada externa da asa pode ser adotada. Existem várias ma-neiras nas quais isso pode ser feito, incluindo condicionar as bases da ner-vura, adicionar material na camada externa da asa ou aplicar um calço delíquido nas bases da nervura, mas todos tais métodos têm sérias desvanta-gens e um método preferido é, portanto, fazer uso de calços sólidos na ma-neira descrita abaixo.

No método usando calços sólidos, a camada externa da asa e aestrutura subjacente da caixa da asa são colocadas em posição próximasuma da outra e os vãos entre as bases da nervura e a superfície interna dacamada externa da asa são medidos. Calços são então feitos para encheros vãos, a forma e o tamanho de cada calço sendo escolhidos de acordocom a forma e o tamanho do vão a ser preenchido. Nessa segunda aborda-gem, a montagem final da camada externa da asa e da estrutura subjacenteda caixa da asa tem que ser adiada até depois que os calços foram fabrica-dos e nesse estágio posterior, a camada externa da asa e a estrutura subja-cente têm que novamente ser colocadas em posição próximas uma da outra.Um processo desse tipo é caro tanto porque ele requer que a camada exter-na da asa e a estrutura subjacente da caixa da asa sejam colocadas em po-sição em relação uma a outra em duas ocasiões separadas quanto porqueefe introduz um retardo no processo de fabricação. Tipicamente cada umada camada externa da asa e da estrutura subjacente são montadas em ga-baritos caros e elas permanecem nesses gabaritos por todas as etapas des-critas acima. Cuidado também tem que ser tomado para garantir que umcalço que tenha sido fabricado em um tamanho e forma particulares que sir-va para um vão particular seja usado para encher esse vão e não inadverti-damente usado para encher um vão diferente. Também os calços precisamser manipulados cuidadosamente do momento da sua fabricação, que podeser em uma localização distante, até o momento do seu uso.

É um objetivo da invenção prover um método de montagem departes para formar um componente de avião que envolve o uso de calços eque supera ou ameniza pelo menos alguns dos problemas descritos acima.Sumário da Invenção

De acordo com a invenção, é provido um método de montagemde partes para formar um componente de avião, no qual uma primeira super-fície de uma primeira parte é para ser posicionada na montagem adjacente auma segunda superfície de uma segunda parte, o método compreendendoas etapas de:

tirar medidas da primeira parte enquanto ela está distante dasegunda parte,

tirar medidas da segunda parte enquanto ela está distante daprimeira parte,

calcular a partir das medidas o tamanho e a forma do espaçoque será gerado entre a primeira e a segunda superfícies quando a primeirae a segunda partes são montadas,

prover um calço de uma espessura selecionada dependente dosresultados da etapa de cálculo e

montar a primeira e a segunda partes com o calço posicionadoentre a primeira e a segunda partes.

Pela adoção do método descrito acima, torna-se possível predi-zer os tamanhos dos vãos que serão criados entre a primeira e a segundasuperfícies, antes que essas superfícies sejam colocadas em posição próxi-mas uma da outra. Dessa maneira, a predição pode ser feita tiú logo as par-tes tenham sido fabricadas e as superfícies precisam somente ser colocadasem posição próximas uma da outra depois da fabricação do calço, em cujoestágio a montagem das partes pode ser efetuada. Assim, não existe neces-sidade que as partes sejam colocadas na posição duas vezes, como no casodo método de calçamento sólido descrito acima; de preferência, a primeira ea segunda partes podem ser montadas juntas somente uma vez em todo oprocesso de montagem.

As medidas da primeira parte são preferivelmente tiradas en-quanto ela está montada em um gabarito. A primeira parte preferivelmentepermanece montada no gabarito até que a primeira e a segunda partes sãomontadas. Então não pode existir chance de mudança do tamanho ou formada parte entre o momento da sua medida e montagem. Está dentro do esco-po da invenção fazer uma medida de uma porção da primeira parte da qual amedida de uma outra parte pode ser deduzida, por exemplo, assumindo nocaso de uma camada externa da asa, uma certa espessura da camada ex-terna; similarmente é possível, por exemplo, em um caso onde uma camadaexterna da asa é formada em um molde, tirar medidas na camada externada asa enquanto ela está no molde e a seguir fazer uma margem para umamudança prevista na forma da camada externa da asa com a sua liberaçãodo molde. É preferido, entretanto, que as medidas tiradas da primeira partecompreendam medidas da primeira superfície para prover uma indicaçãodireta da forma e posição da primeira superfície.

Medidas podem ser tiradas usando qualquer uma de uma varie-dade de técnicas. Por exemplo, as medidas podem ser tiradas por uma uni-dade de metrologia manual; em um tal caso, a unidade manual pode calculara posição e a orientação da unidade em relação a uma unidade de base fixa.Uma outra possibilidade é que as medidas sejam tiradas por uma unidadede metrologia montada em um suporte; nesse caso a posição da unidade demetrologia pode ser conhecida completa ou parcialmente; a unidade de me-trologia pode ser movida no suporte quando as medidas são tiradas. Porexemplo, a unidade pode ser montada em um suporte que fixa a orientaçãoda unidade e sua posição nas duaf; direções ortogonais, mas permite o mo-vimento da unidade na terceira direção ortogonal restante enquanto tirandomedidas da primeira parte, esse movimento da unidade sendo medido.

A tirada de medidas da primeira parte preferivelmente compre-ende medir posições em relação a um ponto de referência no gabarito noqual a primeira parte está montada. Nesse caso, quando o gabarito é colo-cado em uma posição conhecida, a localização da primeira parte é conheci-da. O ponto de referência no gabarito é preferivelmente uma parte engatáveladequada para engate com uma parte correspondente em um outro gabari-to. A parte engatável é preferivelmente uma bola ou uma parte de uma bolae a parte correspondente é preferivelmente um encaixe ou vice-versa. Assuperfícies de engate da bola e encaixe são preferivelmente esféricas emparte.

Os aspectos descritos acima com referência à primeira partepodem também ser aplicados na segunda parte. Por exemplo, as medidasda segunda parte são preferivelmente tiradas enquanto ela está montada emum gabarito. Se o gabarito no qual a primeira parte está montada tem umaparte engatável compreendendo uma bola, então o gabarito no qual a se-gunda parte é montada preferivelmente tem uma parte engatável compreen-dendo um encaixe.

Embora esteja dentro do escopo da invenção prover uma cole-ção de calços de dimensões variadas, de modo que a etapa de prover umcalço compreenda selecionar um calço da coleção, é preferido que o calçoseja fabricado nas dimensões requeridas em resposta à etapa de cálculo.

De preferência, o calço é de espessura variada. Embora sejapossível que o calço seja provido com uma face plana e somente a face o-posta do perfil variado para variar a espessura do calço, é geralmente prefe-rido que as espessuras variadas do calço resultem de um perfil variado decada uma das faces opostas do calço.

Os calços podem ser fabricados por uma ampla variedade deprocessos e feitos de vários materiais. Por exemplo, um calço pode ser feitopela usinagem do material de um bloco que é inicialmente de uma formacubóide geralmente fina. Entretanto, é preferido que quando o calço é for-mado primeiro, ele seja feito substancialmente na sua espessura desejada.Mais particularmente, o calço é preferivelmente formado por um processo defabricação de aditivo. Em tais processos um produto é construído substanci-almente na sua forma final pela adição do material em uma multiplicidade deetapas em posições escolhidas de acordo com a forma desejada do produto.Tais processos de fabricação são conhecidos por si. Em um processo ade-quado, o calço é formado pela solidificação de um material fotossensível pe-la irradiação do material; um tal processo pode ser usado para fabricar um5 calço feito de um material plástico. Em um outro processo adequado, o calçoé formado pela sinterização de um pó fusível, um tal processo pode ser usa-do para formar um calço feito de metal.

De preferência, o calço é marcado para indicar sua posiçãoquando a primeira e a segunda partes são montadas. A etiqueta pode seraplicada no calço depois da fabricação e pode ser, por exemplo, uma etique-ta adesiva, mas é também possível criar a etiqueta como uma parte integraldo calço durante a sua fabricação. A etiqueta pode incluir um código de bar-ras contendo um pouco ou toda a informação requerida.

Na descrição acima, é feito referência a uma superfície de cadauma das primeira e segunda partes, mas deve ser entendido que em muitasaplicações da invenção, uma multiplicidade de superfícies (uma multiplicida-de sendo mais do que três e freqüentemente mais do que cinco) é posicio-nada na montagem adjacente uma a outra quando a primeira e a segundapartes são montadas e um calço respectivo é fabricado e posicionado entrecada uma das superfícies adjacentes. Um bom exemplo de um tal caso éonde uma multiplicidade de bases de nervura deve ser presa em uma cama-da externa da asa.

Para uma montagem única de uma primeira parte em uma se-gunda parte, um número substancial de calços pode ser requerido. Vantajo-samente, os calços são fabricados em uma ou mais montagens de calço,cada montagem de calço compreendendo uma armação e uma multiplicida-de de calços conectados de modo separável na armação. Isso facilita a ma-nipulação correta dos calços e pode reduzir a probabilidade de perda tfo oudano nos calços. De preferência, a armação e a multiplicidade de calços co-nectados de modo separável na armação são formadas em uma peça, comporções quebradiças conectando os calços na armação. Uma tal montagemde calços pode ser facilmente feita por um processo de fabricação de aditivocomo descrito acima. Os calços geralmente serão de forma geral laminar esão preferivelmente conectados na armação substancialmente paralelos en-tre si. Eles podem ser empilhados em fileiras dentro da armação. Cada fileirapode compreender somente um calço ou mais do que um calço. Preferivel-mente os calços em fileiras adjacentes são separados um do outro, isso re-duz o risco de danos em um calço através do contato acidental com um ou-tro. De preferência, a montagem é geralmente na forma de um cubóide cujoslados são definidos por partes da armação, os calços estando contidos den-tro do cubóide e circundados em todos os lados pela armação. Cada calçona pilha preferivelmente tem seu próprio perfil provendo uma variação reque-rida na espessura. Desde que cada calço é dimensionado para encher umvão particular, os perfis de espessura dos calços na montagem geralmentediferirão um do outro. Em alguns casos, dois ou mais calços na mesma mon-tagem podem ter o mesmo perfil de espessura, mas em outros casos, todosos calços em uma montagem terão perfis diferentes de espessura.

A etapa de montagem da primeira e segunda partes preferivel-mente também compreende aplicar uma camada de vedador entre o calço ea primeira parte e/ou entre o calço e a segunda parte. A etapa pode adicio-nal ou alternativamente também compreender dispor um elemento de veda-ção, por exemplo, um anel em O entre o calço e a primeira parte e/ou entre ocalço e a segunda parte.

Embora esteja dentro do escopo da invenção montar a primeirae a segunda partes com o calço, sem qualquer fixação adicional, geralmenteserá desejável ter tal fixação adicional. Dessa maneira, a etapa de monta-gem da primeira e segunda partes preferivelmente também compreendepassar um ou mais prendedores através do calço e a primeira ou segundapartes para dessa maneira prender a primeira e a segunda partes uma naoutra com o calço entre elas. A fim de permitir cf passagem do um ou maisprendedores, a primeira parte, a segunda parte e/ou o calço podem ser for-mados no estágio de fabricação inicial ou subseqüentemente, por exemplo,pela perfuração, com furos alinhados através deles.

A fim de facilitar mais o processo de montagem, o método podetambém incluir uma etapa de pré-montagem de temporariamente prender ocalço em uma das primeira e segunda partes. Um clipe pode ser usado paraessa finalidade. O clipe pode ser fabricado como um componente separadoou uma formação servindo a uma finalidade similar pode ser formada comouma parte integral do calço e pode compreender uma beira em uma ou maisbordas do calço. A beira pode ser de uns poucos milímetros de profundida-de.

Os materiais das primeira e segunda partes podem ser de umaampla variedade de tipos. Comumente eles são de metal, mas eles podemtambém ser de outros materiais incluindo materiais compósitos. Na realida-de, a invenção pode ser de vantagem especial onde a primeira e/ou a se-gunda parte são formadas de um material compósito porque um tal materialé relativamente rígido fazendo qualquer deformação do material da sua for-ma natural especialmente indesejável. Ao mesmo tempo, a fabricação departes de materiais compósitos em tolerâncias muito restritas pode ser muitocara ou até mesmo impossível.

A invenção pode ser aplicada em vários componentes de avião,incluindo fuselagens, mas ela é de vantagem particular no projeto da asa.Por exemplo, a primeira parte pode ser uma base da nervura (ou uma nervu-ra tendo uma multiplicidade de bases de nervura), o componente do aviãopode ser uma caixa de asa e a segunda parte pode ser uma camada externada asa.

Em um outro aspecto, a presente invenção provê um método demontagem de partes para formar um componente de avião, no qual umaprimeira superfície de uma primeira parte é para ser posicionada na monta-gem adjacente a uma segunda superfície de uma segunda parte, o métodocompreendendo as etapas de montar a primeira e a segunda partes com umcalço posicionado entre »?& partes, o calço tendo uma espessura determina-da dependendo de uma medida anterior da primeira parte e uma medidaanterior da segunda parte, onde a primeira e a segunda partes são coloca-das juntas somente uma vez em toda a montagem do componente do avião.

Em um aspecto adicional, a presente invenção provê um métodode montagem de partes para formar um componente de avião, no qual umaprimeira superfície de uma primeira parte é para ser posicionada na monta-gem adjacente a uma segunda superfície de uma segunda parte, o métodocompreendendo as etapas de montar a primeira e a segunda partes com umcalço posicionado entre as partes, o calço tendo uma espessura determina-da dependendo de uma medida anterior da primeira parte enquanto distanteda segunda parte e uma medida anterior da segunda parte enquanto distan-te da primeira parte.

A presente invenção também provê um componente de aviãoque foi montado por um método como definido acima e um avião incluindoum tal componente. A invenção é de aplicação particular em componentesmaiores e/ou em avião maior. O avião é preferivelmente de um tamanho e-quivalente a um avião projetado para transportar mais de 75 passageiros emais preferivelmente mais do que 150 passageiros.

O uso de uma montagem de calços como descrita acima é es-pecialmente vantajoso na montagem de partes por um método como defini-do acima, mas é também de valor em outras aplicações. Dessa maneira, emuma segunda forma da invenção, é provida uma montagem de calços com-preendendo uma armação e uma multiplicidade de calços conectados demodo separável na armação. A montagem pode adotar qualquer uma dasformas descritas acima.

Descrição dos Desenhos

Por meio de exemplo, um método de montagem de uma camadaexterna de asa sobre bases de nervura será agora descrito com referênciaaos desenhos acompanhantes, dos quais:

a figura 1 é uma vista esquemática ilustrando certas etapas exe-cutadas no método,

a figura 2 é uma vista de extremidade esquemática ilustrandoum aspecto particular do método,

a figura 3 é uma vista em perspectiva de um calço repousandoem uma base de nervura e

a figura 4 é uma vista em perspectiva de uma montagem de cal-ços.

Descrição Detalhada

O método de montagem que será agora descrito forma parte deum método de fabricação de uma caixa de asa. Em visão geral, o método defabricação compreende as etapas seguintes:

a) fabricar as Iongarinas para a caixa da asa,

b) montar as Iongarinas em um primeiro gabarito,

c) fabricar as nervuras para a caixa da asa,

d) montar as nervuras no primeiro gabarito,

e) fabricar as camadas externas da asa para a caixa dá asa,

f) montar as camadas externas da asa no segundo e terceirogabaritos,

g) tirar medidas das posições das bases da nervura de cadanervura e armazenar os resultados,

h) tirar medidas da superfície de cada camada externa da asaque é para ser montada próximo das bases da nervura e armazenar os re-sultados,

i) a partir das medidas em (g) e (h), calcular perfis apropriadospara os calços,

j) fabricar calços de perfis desejados,

k) aplicar vedador nas bases da nervura e colocar os calços nasbases da nervura,

I) aplicar vedador nos calços,

m) juntar as camadas externas da asa e as nervuras e

n) prender prendedores através das camadas externas da asa edas nervuras.

As etapas acima serão agora descritas em mais detalhes comreferência particular a essas etapas que não são executadas em métodosconvencionais de fabricação de caixas de asa.

Etapas (a) a (d)

A fabricação das longarinas, das nervuras e da camada externada asa é executada na maneira normal. Como é prática padrão, as Iongari-nas de uma asa são montadas no primeiro gabarito e as nervuras, depois defabricadas, são encaixadas no primeiro gabarito nas suas posições requeri-das. A figura 1 mostra esquematicamente um primeiro gabarito tendo as par-tes 1 e 2, as Iongarinas 3 e 4 montadas no gabarito e uma nervura 5 monta-da no gabarito e se estendendo entre as Iongarinas 3 e 4. Será entendidoque a nervura 5 é uma de muitas nervuras dispostas em planos geralmenteparalelos ao longo da caixa da asa. A nervura 5 mostrada na figura 1 tem umpar de aberturas 6 através de uma porção central 7 da nervura e transportaas bases 8 em cada um dos seus lados opostos. Cada uma das bases 8 temuma porção de conexão 9 conectada na porção central 7 da nervura e umaporção de base 10 com uma face que se projeta para fora 11 próxima daqual uma porção de uma face de confrontação de uma camada externa daasa é para ser colocada.Etapas (e) e (f)

A fabricação das camadas externas da asa é também executadana maneira normal. Uma camada externa da asa é requerida para cada umdos lados opostos da caixa da asa, os lados sendo as faces superior e infe-rior da asa do avião final. Na figura 1, uma primeira camada externa da asa12 é mostrada em um lado da nervura 5 e uma segunda camada externa daasa 13 é mostrada no lado oposto. A camada externa da asa 12 tem umaface interna 121 que é formada para corresponder com as localizações dasfaces 11 das bases da nervura no lado direito da nervura 5 (como visto nafigura 1) e as localizações das outras bases similares (não mostradas) nasoutras nervuras. Similarmente, a camada externa da asa 13 tem uma faceinterna 131 que é formada para corresponder com as localizações das bases11 no lado esquerdo da nervura 5 (como visto na figura 1) e as localizaçõesdas outras bases similares (não mostradas) nas outras nervuras. Emborareferência seja feita imediatamente acima à íormação das superfícies dacamada externa da asa 121 e 131 para corresponder com as localizações dasbases da nervura, deve ser entendido que as superfícies da camada externada asa 121 e 131 podem ser escolhidas primeiro e a seguir as localizaçõesdas bases 11 selecionadas para corresponder com as formas dessas super-fícies.

Depois que as camadas externas da asa 12 e 13 foram fabrica-das, elas são colocadas em gabaritos respectivos, citados aqui como segun-do e terceiro gabaritos. Na figura 2, a camada externa da asa 13 pode servista montada em um gabarito 14.Etapas (g) e (h)

A próxima etapa no método representa um primeiro afastamentodo método de montagem conhecido que já foi citado. No método de monta-gem conhecido, cada camada externa da asa seria colocada em posiçãopróximo das suas bases de nervura e os vãos formados entre os calços e asbases da nervura medidos, de modo que calços de um tamanho e forma a-propriados poderiam ser providos. No método de acordo com a invenção edescrito aqui, as camadas externas da asa e as bases da nervura permane-cem distantes uma da outra enquanto medidas delas são tiradas. Na figura1, as etapas de medição são indicadas esquematicamente pela presença deferramentas portáteis de digitalização a iaser, cada uma tendo um agarre demão 16. Será observado que a ferramenta 15A é mostrada digitalizando asbases da nervura em um lado da caixa de asa e que a ferramenta 15B émostrada digitalizando a camada externa da asa 13. Embora para conveni-ência da ilustração a camada externa da asa 13 seja mostrada relativamenteperto das bases da nervura 8, deve ser entendido que na prática elas podemestar em localizações muito distantes uma da outra. Na realidade, é atémesmo possível que a medida da camada externa da asa seja executadaem um país diferente desse das bases da nervura.

Ferramentas de medição adequadas para fazer as medições jásão conhecidas por si e não são descritas em detalhes aqui. Um exemplo deuma ferramenta de medição adequada é um scanner portátil de alta veloci-dade Leica T-Scan veiiêido por Leica Geosystems AG. Com uma tal ferra-menta, é possível obter em formato digital uma medida muito precisa dosperfis das superfícies da camada externa da asa 121 e 131 e das faces proje-tadas para fora 11 das bases da nervura 8. Em cada caso, as medidas in-cluem a digitalização de um aspecto de referência nos gabaritos: como mos-trado na figura 2, o primeiro gabarito no qual as bases da nervura são mon-tadas tem um encaixe hemisférico 18 que é capaz de receber como um ajus-te exato uma bola esférica 19 no gabarito transportando a camada externada asa 13. Embora somente uma bola 19 e encaixe 18 sejam visíveis na fi-gura 2, será entendido que um número de tais aspectos de referência debola e encaixe é desejavelmente provido. Quando em um estágio posterioros gabaritos são montados juntos, o engate das bolas 19 nos encaixes 18garante a justaposição correta das camadas externas da asa nas bases danervura.

Etapa (i)

Tendo uma vez obtido os dados de metrologia das medidas, tor-na-se uma tarefa direta de processamento de computador calcular, usandosoftware de metrologia apropriado, as dimensões apropriadas para cada cal-ço a ser colocado em uma base da nervura. Os calços 20 são mostrados nafigura 1 em um lado somente da caixa de asa, mas naturalmente calços si-milares são também providos no outro lado. Cada calço 20 tem faces opos-tas 20A e 20B, que são individualmente perfiladas. A face 20A é perfiladapara corresponder com o perfil medido da face da nervura 11 da sua basede nervura respectiva e a face 20B é perfilada para corresponder com o per-fil medido da superfície interna 121 da camada externa da asa 12. A espes-sura de cada calço é calculada a fim de preencher o vão calculado entre abase da nervura respectiva e a camada externa da asa, com uma margemadequada feita para camadas de vedador (vide etapas (k) e (I) abaixo). Emum exemplo particular da invenção, uma espessura média típica de um calçoé de uns poucos mm.Etapa (i)

Depois que as dimensões de cada calço foram calculadas, oscalços são fabricados. A fabricação dos calços pode ficar em uma localiza-ção distante do local das camadas externas da asa 12, 13 ou das nervuras 5e os dados necessários gerados provenientes da etapa (i) podem ser envia-dos eletronicamente. No exemplo particular da invenção descrita, os calçossão fabricados por um método de fabricação de aditivo compreendendo es-tereolitografia na qual uma camada da resina fotossensível líquida é subme-tida à irradiação por um laser em regiões selecionadas da camada, a luz dolaser faz a resina curar, mas somente nessas regiões expostas à luz. Umacamada adicional de resina líquida é então adicionada e o processo repetidocom um novo conjunto de regiões expostas à luz do laser e, portanto, cura-das. Dessa maneira, uma forma tridimensional pode ser construída.

A figura 3 mostra um calço 20 que pode ser fabricado pelo pro-cesso recentemente descrito. No desenho, o calço 20 é mostrado repousan-do em uma base da nervura 8 tendo uma face que se projeta para fora 11.Na figura 3, o calço 20 é mostrado somente parcialmente sobre a face 11simplesmente com o intuito de clareza da ilustração. Na prática, o calço 20terá um esboço correspondendo com esse da face 11 e os esboços serãoalinhados. Como pode ser observado na figura 3, o perfil das faces de con-frontação do calço 20 e da base da nervura 8 são de uma correspondênciaprecisa. Também, o calço 20 é formado com quatro recessos rasos circula-res 201, a finalidade dos quais é descrita mais tarde.

Embora seja possível que os calços sejam fabricados individu-almente, é mais produtivo fabricá-los em grupos. A figura 4 mostra a formada montagem dos calços 20 que pode ser fabricada. Os calços 20 são mos-trados contidos dentro de uma armação 21 que é de forma geralmente cu-bóide e geralmente compreende quatro elementos eretos 22, quatro elemen-tos horizontais 23 e quatro elementos cruzados 24. Os calços 20 são dispos-tos em fileiras para formar uma pilha, com cada calço 20 no exemplo ilustra-do conectado nos elementos 23,24 por hastes de ligação 25 e formandouma fileira da pilha. Como mostrado na figura 4, os calços 20 são dessa ma-neira conectados na armação 21, um ao lado do outro, com um espaço entrecada calço. Toda a montagem mostrada na figura 4 é fabricada em uma pe-ça pelo método de fabricação de aditivo descrito acima, embora seja possí-vel que a montagem seja feita em outras orientações, é preferido fazê-lacom os elementos 23 horizontais e os elementos 22 verticais de modo queos calços 20 ficam em planos verticais. Durante o processo de fabricação, asporções das hastes de ligação 25 que se unem sobre os calços 20 são fabri-cadas mais estreitas do que as outras partes das hastes 25, de modo queelas podem ser rompidas de maneira relativamente fácil para permitir queum calço seja removido da montagem.

Em uma alternativa à montagem mostrada na figura 4, um parde calços fica contido em cada camada da pilha. Será entendido que muitasoutras disposições de calços na montagem podem ser adotadas se desejado.

Como será agora entendido, embora os calços todos tenhamexatamente os mesmos esboços ou muito similares, os perfis das faces o-postas dos calços serão diferentes com os perfis em cada calço sendo de- terminado de acordo com a forma e o tamanho do vão que foi calculado queexistirá entre uma base de nervura respectiva e a camada externa da asa.Cada calço é, portanto, marcado para indicar a base de nervura particular naqual ele deve ser colocado e a orientação do calço na base é também mos-trada pela etiquetagem. Nesse exemplo particular, a etiquetagem compreen-de uma etiqueta separável presa em cada calço.

O gabarito montando as Iongarinas 3, 4 e as nervuras 5 e os ga-baritos montando as camadas externas da asa 12, 13 são então colocadosem uma localização comum, junto com os calços 20, de modo que as cama-das externas da asa podem ser montadas nas nervuras. Uma camada devedador é aplicada primeiro na face externa 11 de cada base da nervura 8 eo calço apropriado 20 então colocado sobre a base da nervura 8. Como jádescrito com referência à figura 3, onde um calço 20 é mostrado parcialmen-te sobre uma face 11 de uma base da nervura, o esboço do calço 20 é di-mensionado e formado para corresponder com o esboço da base da nervura8 e a face 20A do calço 20 que confronta a face externa 11 da base da ner-vura 8 é perfilada para corresponder exatamente com o perfil da face 11.

Uma camada de vedador é então aplicada na face externa 20Bde cada um dos caiços 20 em um lado da t^ixa da asa e o gabarito montan-do a camada externa da asa a ser montada nesse lado da caixa da asa é pela primeira (e única) vez colocado em posição adjacente ao gabarito quemonta a caixa da asa. As bolas esféricas 19 são engatadas nos encaixeshemisféricos 18 e, com esse posicionamento preciso da camada externa daasa em relação às bases da nervura, a camada externa da asa faz contatocom as camadas do vedador nas faces externas 20B dos calços 20. Quatroprendedores são então passados através de cada um dos calços 20 comcada prendedor passando através de um furo perfurado centralmente em umrecesso respectivo 201 (figura 3) do calço. O recesso 201 é de diâmetromaior do que o prendedor e, portanto, define uma ranhura ao redor do pren-dedor, a camada do vedador sendo mais profunda na proximidade de cadaprendedor e, portanto, facilitando a manutenção de uma vedação ao redordo prendedor.

Depois que todos os prendedores foram presos, o procedimentohá pouco descrito para uma camada externa da asa é repetido para a outracamada externa da asa. A montagem das camadas externas da asa nas ba-ses da nervura está então completa. A caixa da asa montada é subseqüen-temente removida dos gabaritos.

Adotando um método como descrito acima é possível ter um a-juste muito preciso entre as camadas externas da asa e as nervuras. Porexemplo, uma tolerância de 0,2 mm pode ser facilmente obtida.

Embora modalidades particulares da invenção tenham sido des-critas acima com referência aos desenhos, será entendido que muitas modi-ficações podem ser feitas nessas modalidades. Dois exemplos de tais modi-ficações são mencionados abaixo, mas será entendido que outras modifica-ções podem ser feitas.

Nas modalidades descritas, os dados de medição são obtidosusando um scanner a laser portátil. Outros dispositivos de medição podemser alternativamente usados incluindo scanners montados para movimentoem eixos fixos e scanners montados em braços robôs.

Os calços 20 são descritos como sendo fabricados por um pro-cesso estereolitográfico envolvendo a irradiação de uma camada de resinafotossensível líquida pela luz do laser. Um método alternativo envolve sinte-rização a laser de uma camada de pó fusível com calor. Ao invés de aplicaruma camada de material, também é possível aplicar um rebordo fino de ma-terial através de um bocal e, pelo controle do seu movimento nas três di-mensões, construir uma forma desejada. Também métodos mais tradicionaistal como usinagem CNC de uma peça de metal podem ser utilizados.

Onde na descrição precedente, números inteiros ou elementossão mencionados os quais têm equivalentes conhecidos, óbvios ou previsí-veis, então tais equivalentes são aqui incorporados como se individualmenteapresentados. Referência deve ser feita às reivindicações para determinar oescopo verdadeiro da presente invenção, que deve ser interpretada de modoa abranger quaisquer tais equivalentes. Também será verificado pelo leitorque números inteiros ou aspectos da invenção que são descritos como pre-feríveis, vantajosos, convenientes ou semelhantes são opcionais e não limi-tam o escopo das reivindicações independentes.

Claims

1. Método de montagem de partes para formar um componentede avião, no qual uma primeira superfície de uma primeira parte é para serposicionada na montagem adjacente a uma segunda superfície de uma se-gunda parte, o método compreendendo as etapas de:tirar medidas da primeira parte enquanto ela está distante dasegunda parte,tirar medidas da segunda parte enquanto ela está distante daprimeira parte,calcular a partir das medidas o tamanho e a forma do espaçoque será gerado entre a primeira e a segunda superfícies quando a primeirae a segunda partes são montadas,prover um calço de espessura variada dependente dos resulta-dos da etapa de cálculo emontar a primeira e a segunda partes com o calço posicionadoentre a primeira e a segunda partes, a espessura variada do calço compen-sando um espaçamento variado da primeira e segunda superfícies.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual as medidasda primeira parte são tiradas enquanto ela está montada em um gabarito.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, no qual a tirada demedidas da primeira parte compreende medir posições em relação a umponto de referência no gabarito.

4. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, noqual as espessuras variadas do calço resultam de um perfil variado de cadauma das faces opostas do calço.

5. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, noqual o calço é formado por um processo de fabricação de aditivo.

6. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, noqual uma multiplicidade de superfícies é posicionada na montagem adjacen-te uma a outra quando a primeira e a segunda partes são montadas e umcalço respectivo é fabricado e posicionado entre cada uma das superfíciesadjacentes.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, no qual os calçossão fabricados em uma ou mais montagens de calço, cada montagem decalço compreendendo uma armação e uma multiplicidade de calços conec-tados de modo separável na armação.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, no qual a armaçãoe a multiplicidade de calços conectados de modo separável na armação sãoformadas em uma peça, com porções quebradiças conectando os calços naarmação.

9. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, noqual a primeira parte e/ou a segunda parte é formada de um material com-pósito.

10. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente,no qual o componente do avião é uma caixa de asa.

11. Método de montagem de partes para formar um componentede avião, no qual uma primeira superfície de uma primeira parte é para serposicionada na montagem adjacente a uma segunda superfície de uma se-gunda parte, o método compreendendo as etapas de montar a primeira e asegunda partes com um calço posicionado entre as partes, o calço tendouma espessura determinada dependendo de uma medida anterior da primei-ra parte e uma medida anterior da segunda parte, onde a primeira e a se-gunda partes são colocadas juntas somente uma vez em toda a montagemdo componente do avião.

12. Método de montagem de partes para formar um componentede avião, no qual uma primeira superfície de uma primeira parte é para serposicionada na montagem adjacente a uma segunda superfície de uma se-gunda parte, o método compreendendo as etapas de montar a primeira e asegunda partes com um calço posicionado entre as partes, o calço tendouma espessura determinada dependendo de uma medida anterior da primei-ra parte enquanto distante da segunda parte e uma medida anterior da se-gunda parte enquanto distante da primeira parte.

13. Componente de avião que foi montado por um método deacordo com qualquer reivindicação precedente.

14. Montagem de calços compreendendo uma armação e umamultiplicidade de calços conectados de modo separável na armação.

15. Montagem, de acordo com a reivindicação 14, na qual a ar-mação e a multiplicidade de calços conectados de modo separável na arma-ção são formadas em uma peça, com porções quebradiças conectando oscalços na armação.

16. Montagem, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, na qualcada calço tem seu próprio perfil provendo uma variação requerida na es-pessura, os perfis de espessura dos calços na montagem diferindo entre si.

17. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações-14 a 16, na qual a montagem é feita por um processo de fabricação de aditivo.