Vorrichtung zur räumlichen Ausrichtung von mindestens zwei Untergruppenbauteilen sowie Verfahren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur räumlichen Ausrichtung von mindestens zwei großformatigen Untergruppenbauteilen, insbesondere mindestens einer Seitenschale, mindestens einer Oberschale, mindestens einer Unterschale und/oder mindestens eines Fußbodengerüstes, in Relation zueinander zur Integration eines Bauteils, insbesondere einer RumpfSektion eines Flugzeugs.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur räumlichen Ausrichtung von mindestens zwei Untergruppenbauteilen.

Im modernen Flugzeugbau werden Rumpfzellen üblicherweise in der so genannten Sektionsmontage gefertigt. Hierbei werden Untergruppenbauteile, wie beispielsweise Seitenschalen, Ober- und Unterschalen sowie Fußbodengerüste und gegebenenfalls weitere

Systemkomponenten, wie zum Beispiel technische Ausrüstungssysteme, zu einer RumpfSektion integriert. Die vollständige Rumpfzelle eines Flugzeugs wird dann aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten RumpfSektionen gebildet.

Gegenwärtig eingesetzte Produktionsanlagen zur

Rumpfzellenfertigung verfügen über Positioniereinrichtungen, unter deren Zuhilfenahme die Untergruppenbauteile aufgenommen und im Raum in Relation zueinander ausgerichtet werden. Die notwendigen Daten für die Ausrichtung werden mittels einer geeigneten

Messeinrichtung ermittelt. Die eigentliche Ausrichtung erfolgt dann manuell gesteuert in einem iterativen Prozess. Hierbei müssen jedoch neben der geforderten hohen Passgenauigkeit insbesondere auch die auf die Untergruppenbauteile einwirkenden Kräfte begrenzt werden, um beispielsweise Undefinierte Eigenverformungen durch äußere, auf die Untergruppenbauteile einwirkende mechanische Kräfte zu verhindern. Infolge dieser Effekte erhöht sich jedoch die Anzahl der bis zum Erreichen einer vorgegebenen Sollposition zu durchlaufenden iterativen Verfahrprozesse der einzelnen Positioniereinrichtungen. Darüber hinaus wird im Fall einer manuell erfolgenden Positionierung aus Sicherheitsgründen in der Regel immer nur jeweils eine Positioniereinrichtung zur Zeit verfahren. Die vorstehend erwähnten Nachteile bei der bisherigen Verfahrensweise bei der Montage von RumpfSektionen bzw. bei den hierzu eingesetzten Vorrichtungen führen zu erhöhten Montagezeiten .

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt eine vorgegebene Soll-Geometrie von Untergruppenbauteilen schnellstmöglich einzustellen und anschließend die

Untergruppenbauteile durch bevorzugt einfache Verfahrbewegungen in eine heft- und/oder fügefähige Position zu bringen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Maßgabe des Patentanspruchs 1 gelöst, die die folgenden Merkmale aufweist: a) mindestens zwei Positioniereinrichtungen zur Aufnahme jeweils eines Untergruppenbauteils, insbesondere mindestens zwei Seitenschalenpositionierer , mindestens ein Oberschalenpositionierer und/oder mindestens ein Unterschalenpositionierer, b) mindestens eine Messeinrichtung zum Erfassen einer Vielzahl von Messdaten, insbesondere von Positionsdaten der Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen, c) mindestens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung, insbesondere mindestens eine CNC-Steuerung, und d) mindestens ein neuronales Netz.

Die Positioniereinrichtungen der Vorrichtung erlauben die bevorzugt automatische Aufnahme und die freie Positionierbarkeit von mindestens zwei Untergruppenbauteilen, wie zum Beispiel Seitenschalen, einer Ober- und einer Unterschale und mindestens eines Fußbodengerüstes, im dreidimensionalen Raum. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die großformatigen Untergruppenbauteile nach ihrer Aufnahme durch die Positioniereinrichtungen bzw. die daran befindlichen Halteeinrichtungen aufgrund ihrer Eigenflexibilität zunächst in eine vorgegebene, exakt definierte Soll-Geometrie gebracht werden müssen. Erst nach dem Erreichen dieser Soll- Geometrie können die Untergruppenbauteile beispielsweise durch Verfahrbewegungen der Positioniereinrichtungen in eine heft- und fügefähige Position gebracht werden. Die sich bei den Untergruppenbauteilen nach der Aufnahme in den

Positioniereinrichtungen zunächst einstellende Geometrie ist nur durch die Anwendung komplexer, nicht linearer mathematischer Algorithmen beschreibbar.

Die Vorrichtung ist zu diesem Zweck mit mindestens einem neuronalen Netz ausgestattet, das bevorzugt zur Einstellung einer konstruktiv vorgegebenen Soll-Geometrie der mindestens zwei Untergruppenbauteile durch zeitgleiches Verfahren der Positioniereinrichtungen dient. Infolge der zeitgleich erfolgenden und vom neuronalen Netz überwachten Verfahrbewegungen der Positioniereinrichtungen kann der bis zum Erreichen der Soll- Geometrie benötigte Zeitaufwand signifikant verringert werden.

Zur ergänzenden oder alternativen Kontrolle der Verfahrbewegungen der Positioniereinrichtungen ist darüber hinaus mindestens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung erforderlich, die beispielsweise mit einer bekannten CNC-Steuerung realisiert sein kann. Nachdem die Untergruppenbauteile mittels des neuronalen Netzes in die vorgesehene Soll-Geometrie gebracht wurden, können die Untergruppenbauteile kontrolliert von der CNC-Steuerung beispielsweise durch einfache Verfahrbewegungen in eine heft- und fügefähige Raumposition gebracht werden. Dadurch, dass die Untergruppenbauteile mittels des neuronalen Netzes zunächst in eine vorgegebene Soll-Geometrie gebracht werden, verringert sich der regelungstechnische und/oder der steuerungstechnische Aufwand, der zur Kontrolle der Verfahrbewegungen der Untergruppenbauteile bis zum Erreichen eines heft- und/oder fügefähigen Zustandes erforderlich ist, erheblich.

Nach Maßgabe einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist mittels der mindestens einen Messeinrichtung eine räumliche Lage der Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen erfassbar.

Hierdurch ist eine hochpräzise Ausrichtung der zusammen zu fügenden Untergruppenbauteile möglich. Der Positionierungsvorgang wird hierbei ständig von der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung und/oder von dem mindestens einen neuronalen Netz kontrolliert.

Nach einer Weiterbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Messeinrichtung mindestens einen Lasertracker und/oder mindestens ein photogrammetrisches System aufweist.

Hierdurch ist eine berührungslose Erfassung der jeweiligen räumlichen Position der Untergruppenbauteile mit einer zugleich hohen Genauigkeit von besser als 0,1 mm innerhalb der Vorrichtung möglich. Bei der Erfassung der räumlichen Positionsdaten der Untergruppenbauteile mittels eines Lasertrackers werden die

Untergruppenbauteile vorzugsweise mit jeweils mindestens sechs Reflexionsmarken ausgestattet. Im Falle eines auf photogrammetrischen Methoden basierenden Messsystems sind solche zusätzlichen Markierungen nicht zwingend erforderlich, können jedoch durch eine hierdurch bewirkte Kontrastverbesserung des auszuwertenden Bildes zu einer Beschleunigung des Messvorgangs und/oder zu einer Verbesserung der Messgenauigkeit beitragen. Alternativ kann auch ein lasergestütztes GPS-System, das für die Innenraumanwendung geeignet ist und das ein Referenzlasergitter im Raum generiert, als Messeinrichtung Verwendung finden (so genanntes "Indoor-GPS ^® " ) .

Eine Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass das neuronale Netz hardwarebasiert und/oder softwarebasiert, insbesondere innerhalb der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung, ausgeführt ist.

Die hardwarebasierte Realisation des neuronalen Netzes weist vor allem Geschwindigkeitsvorteile auf, bedingt jedoch einen deutlich höheren Systemaufwand. Eine softwarebasierte Lösung lässt sich hingegen unmittelbar in eine im Allgemeinen zur Ansteuerung der Positioniereinrichtungen ohnehin erforderliche CNC-Steuerung bzw. eine hierzu bereits vorhandene Rechnereinheit softwaremäßig integrieren.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die von der mindestens einen Messeinrichtung erfassten Positionsdaten der Untergruppenbauteile der Steuer- und/oder Regeleinrichtung sowie dem neuronalen Netz zugeführt.

Diese Rückführung der von der Messeinrichtung erfassten Raumkoordinaten in das mindestens eine neuronale Netz sowie auf die Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist zur Herstellung eines in sich geschlossenen (zurückgekoppelten) Steuer- und/oder

Regelkreises erforderlich. Hierdurch können die Steuer- und/oder Regeleinrichtung sowie das neuronale Netz etwaig vorhandene Fehlpositionierungen der Untergruppenbauteile mit geringer Zeitverzögerung erkennen und diesen Abweichungen von einer SoIl- Position durch das entsprechende Verfahren der Positioniereinrichtungen entgegenwirken.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung sind die Positioniereinrichtungen jeweils mit mindestens einer Halteeinrichtung zur Aufnahme und Freigabe mindestens eines Untergruppenbauteils ausgestattet, wobei die mindestens eine Halteeinrichtung mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung kontrollierbar ist.

Hierdurch wird das vollautomatische Aufnehmen sowie das gegebenenfalls selbsttätige Ablegen von Untergruppenbauteilen mittels der Positioniereinrichtungen ermöglicht. Die Halteeinrichtungen können beispielsweise mit Saugnäpfen oder unter Verwendung von in kalottenförmigen Aufnahmen spielfrei einbringbaren Kugelköpfen realisiert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die Positioniereinrichtungen ergänzend mittels einer Handsteuerung kontrollierbar sind.

Hierdurch werden dem Bedienpersonal im Fehlerfall zusätzliche Eingriffsmöglichkeiten gegeben. Darüber hinaus ermöglicht die Handsteuerung gegebenenfalls eine zusätzliche manuelle Präzisionskorrektur der vom neuronalen Netz bereits eingestellten Soll-Geometrie der Untergruppenbauteile. Die Handsteuerung, zum Beispiel in der Form eines "Joysticks", gibt elektrische Signale ab, die unmittelbar an die zugehörigen Aktuatoren der Positioniereinrichtungen geleitet werden. Die Handsteuerungssignale haben Priorität vor etwaigen Signalen des neuronalen Netzes und der Steuer- und/oder Regeleinrichtung. Alternativ oder ergänzend können Positionierhilfen, wie zum Beispiel Laser-Linien oder dergleichen, vorgesehen sein, um die Genauigkeit der visuellen Überwachung durch einen Bediener zu verbessern. Die Handsteuerung ist bevorzugt so ausgelegt, dass jeweils nur eine Positioniereinrichtung mittels mindestens eines Aktuators manuell verfahrbar ist.

Eine Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass mindestens eine Hefteinrichtung vorgesehen ist, um die mindestens zwei Untergruppenbauteile in ihrer Relativlage zueinander zu fixieren. Hierdurch erübrigt sich eine Verbringung der ordnungsgemäß zueinander ausgerichteten Untergruppenbauteile in eine separate, das heißt räumlich getrennte Heft- und/oder Fügestation, die zu unkontrollierten Lageveränderungen und hierdurch bedingten Maßabweichungen bzw. Verschiebungen führen könnte.

Nach Maßgabe einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist mindestens eine Fügeeinrichtung vorgesehen, um die mindestens zwei Untergruppenbauteile zusammenzufügen.

Hierdurch können mindestens zwei Untergruppenbauteile nach dem initialen 3D-Geometriekorrekturprozess und der erfolgten Ausrichtung sowie der optionalen Heftung zu einem Bauteil zusammen gefügt werden.

Gemäß einer Fortbildung der Vorrichtung ist im Bereich der mindestens einen Positioniereinrichtung mindestens ein Messaufnehmer zur Ermittlung weiterer Messdaten angeordnet, der mit der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung und dem mindestens einen neuronalen Netz verbunden ist.

Dies ermöglicht eine direkte Erfassung von Messdaten im Bereich der Positioniereinrichtungen, wie zum Beispiel eine unmittelbare Weg- und/oder Kraftmessung an den Positioniereinrichtungen.

Im Fall einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Vorrichtung ist der mindestens eine Messaufnehmer ein Kraftaufnehmer, insbesondere zur Erfassung von Deformationen der Untergruppenbauteile, ein Wegaufnehmer, insbesondere zur Erfassung von Positionsdaten der Positioniereinrichtungen, ein Drehwinkelaufnehmer, ein Geschwindigkeitsaufnehmer, ein Beschleunigungsaufnehmer, ein Temperaturaufnehmer und/oder Luftfeuchteaufnehmer . Hierdurch können neben den vorrangig von der Messeinrichtung berührungslos ermittelten Positionsdaten der Untergruppenbauteile bzw. der Positioniereinrichtungen eine Vielzahl von weiteren physikalischen Messgrößen direkt an den Positioniereinrichtungen, insbesondere jedoch die exakten Positionskoordinaten der

Positioniereinrichtungen, erfasst werden, um die Steuerung der Positioniereinrichtungen durch das neuronale Netz und/oder die Steuer- und/oder Regeleinrichtung weiter zu optimieren. Insbesondere bei Wegaufnehmern kann eine direkte mechanische Kopplung zwischen der zu überwachenden Positioniereinrichtung und dem Messaufnehmer bestehen.

Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst, das die folgenden Verfahrensschritte umfasst: a) Einbringen eines Untergruppenbauteils in jeweils eine der mindestens zwei Positioniereinrichtungen, insbesondere in mindestens einen Seitenschalenpositionierer, mindestens einen Oberschalenpositionierer und/oder mindestens einen Unterschalenpositionierer, b) simultanes Verfahren der Positioniereinrichtungen unter der Kontrolle mindestens eines neuronalen Netzes und mindestens einer Messeinrichtung, bis eine vorgegebene Soll-Geometrie erreicht ist, c) Erfassen von Positionsdaten der mindestens zwei

Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen mittels der Messeinrichtung zur Ermittlung einer Ist-Position, und d) Ausrichten der Untergruppenbauteile kontrolliert von der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung und/oder dem mindestens einen neuronalen Netz durch simultanes Verfahren der Positioniereinrichtungen aufgrund einer von der Messeinrichtung und/oder von Messaufnehmern jeweils erfassten Ist-Position, bis eine insbesondere zum Heften und/oder Fügen der Untergruppenbauteile geeignete Soll-Position erreicht ist. Im Verfahrensschritt a) wird zunächst jeweils ein Untergruppenbauteil von jeweils einer Positioniereinrichtung aufgenommen bzw. in diese eingebracht oder eingesetzt. Zur Aufnahme der Untergruppenbauteile verfügt jede

Positioniereinrichtung über mindestens eine, vorzugsweise jedoch mindestens zwei spielfreie Halteeinrichtungen bzw. Anbindungsorgane . Die Halteeinrichtungen sind endseitig an Haltearmen der Positionierer angeordnet und können zum Beispiel als Kugelköpfe ausgeführt sein, die zumindest bereichsweise formschlüssig in Kugelpfannen einbringbar sind. Alternativ können, insbesondere bei Untergruppenbauteilen mit glatten Oberflächen, auch Saugnäpfe Verwendung finden. Die Halteeinrichtungen sind bevorzugt von der zentralen Steuer- und/oder Regeleinrichtung betätigbar und vom betreffenden Untergruppenbauteil wieder lösbar.

Im Verfahrensschritt b) werden die Positioniereinrichtungen mit den daran aufgenommenen Untergruppenbauteilen vorzugsweise kontrolliert von mindestens einem neuronalen Netz solange simultan verfahren, bis eine auf der Grundlage von CAD-Bauteildaten vorgegebene Soll-Geometrie der Untergruppenbauteile erreicht ist. Hierdurch können anfängliche Undefinierte Verformungen der in den Positioniereinrichtungen aufgenommenen Untergruppenbauteile, wie beispielsweise massebedingte Eigendeformationen im Fall von großformatigen Untergruppenbauteilen, temperaturbedingte

Längenänderungen und/oder herstellungsbedingte Maßabweichungen im Bereich der Positioniereinrichtungen, vor dem Beginn des Ausrichtprozesses beseitigt werden. Im Idealfall entspricht die nach dem Verfahrensschritt b) erreichte Soll-Geometrie der Untergruppenbauteile der in den CAD-Bauteildaten vordefinierten

Gestalt. Darüber hinaus vereinfacht sich hierdurch der notwendige Steuerungs- und/oder Regelungsaufwand zur Überwachung der Verfahrbewegungen der Positioniereinrichtungen, insbesondere bis zum Erreichen einer heft- und/oder fügefähigen Stellung der Untergruppenbauteile. Alternativ oder ergänzend zur Bewegungsablaufkontrolle durch das neuronale Netz kann die Kontrolle der Bewegungsabläufe der Positioniereinrichtungen durch mindestens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfolgen.

Um die zur Erreichung der Soll-Geometrie notwendigen Verformungen der Untergruppenbauteile zu bewirken, ist in aller Regel die Einleitung von mechanischen Kräften in die Untergruppenbauteile erforderlich. Die Größe dieser von den Positioniereinrichtungen aufzubringenden mechanischen Kräfte wird insbesondere von den im Bereich der Positioniereinrichtungen vorgesehenen Me s saufnehmern, die unter anderem als Kraftaufnehmer ausgestaltet sind, im Zuge einer "Kraftüberwachung" ständig ermittelt und an das neuronale Netz und/oder die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur weiteren Auswertung weitergeleitet. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Aktuatoren innerhalb der Positioniereinrichtungen, in den Haltearmen und in den Halteeinrichtungen bzw. Anbindungsorganen kann dann die Einleitung von unzulässig hohen mechanischen Kräften in die zu fügenden Untergruppenbauteile verhindert werden, so dass bleibende strukturelle Schäden an den zu fügenden Bauteilen und unerlaubt hohe Spannungen in den ausgerichteten Untergruppenbauteilen ausgeschlossen sind. Hinsichtlich der einzuleitenden Kräfte ist im Allgemeinen ein maximaler Grenzwert gegeben, bei dessen Überschreitung jede weitere Geometrieänderung des Untergruppenbauteils durch das Verfahren der Positioniereinrichtungen unterbleibt, um eine dauerhafte Beschädigung des Untergruppenbauteils und/oder der beteiligten Positioniereinrichtungen und Halteeinrichtungen zu verhindern.

Zur Ermittlung der jeweils aktuellen Ist-Geometrie eines jeden Untergruppenbauteils dient vorzugsweise eine berührungslose Messeinrichtung, zum Beispiel in der Form eines Laser-Trackers, eines "Indoor-GPS" oder einer photogrammetrischen Einrichtung. Im Fall eines Laser-Trackers sind über die Untergruppenbauteile eine Vielzahl von Laserreflektoren hinweg verteilt angeordnet, die eine exakte Erfassung der jeweiligen Ist-Oberflächengeometrie des betreffenden Untergruppenbauteils erlauben. Die Messeinrichtung kann in den nachfolgenden Verfahrensschritten auch zur Erfassung der Raumposition der Untergruppenbauteile und/oder der

Positioniereinrichtungen unabhängig von etwaigen Messaufnehmern, insbesondere Wegaufnehmern im Bereich der Positioniereinrichtungen, dienen .

Nach dem die mindestens zwei Untergruppenbauteile im

Verfahrensschritt b) auf eine vorgegebene Soll-Geometrie gebracht wurden, werden im Verfahrensschritt c) die Positionsdaten der mindestens zwei Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen mittels der mindestens einen Messeinrichtung zur Ermittlung einer jeweils aktuellen Ist- Position der Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen ermittelt .

Im Verfahrensschritt d) erfolgt dann das Ausrichten der Untergruppenbauteile kontrolliert von der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung und/oder dem mindestens einen neuronalen Netz durch simultanes Verfahren der Positioniereinrichtungen auf der Grundlage der von der Messeinrichtung und/oder von den Messaufnehmern erfassten Positionsdaten, bis insbesondere eine zum Heften und/oder Fügen der Untergruppenbauteile geeignete Soll- Position erreicht ist. Nach dem Erreichen der vorgegebenen Soll- Position können die ausgerichteten Untergruppenbauteile zur Lagesicherung geheftet und gegebenenfalls auch endgültig mittels geeigneter Einrichtungen gefügt werden. Die Positionsüberwachung kann alternativ oder ergänzend auch durch in den

Positioniereinrichtungen vorgesehene Wegaufnehmer erfolgen.

Infolge der kontinuierlichen Übermittlung der von der mindestens einen Messeinrichtung und/oder von den Messaufnehmern erfassten Raumkoordinaten an die den Ausrichtprozess kontrollierende Steuer- und/oder Regeleinrichtung und/oder das neuronale Netz, ist ein schneller und präziser Ausrichtvorgang erreichbar.

Die Erfassung der Positionsdaten der Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen kann mit der Messeinrichtung, wie vorstehend bereits kurz erwähnt wurde, mit Lasertrackern, mit photogrammetrischen Systemen und/oder mit einem Indoor-GPS erfolgen, wodurch im Allgemeinen eine Messunsicherheit von weniger als 0,1 mm erreichbar ist. Der Einsatz eines Lasertrackers erfordert in jedem Fall die Anbringung von so genannten Marken an den interessierenden, verformungsrelevanten Referenzpunkten des betreffenden Untergruppenbauteils und/oder an den

Positioniereinrichtungen, wenn zugleich auch deren Bewegungen mit dem Lasertracker erfasst werden sollen.

Als Messaufnehmer im Bereich der Positioniereinrichtungen können zum Beispiel inkremental oder absolut arbeitende lineare Wegaufnehmer und/oder Drehwinkelgeber eingesetzt werden. Geeignete, das heißt störsichere, verschleißarme und wartungsfreie Wegaufnehmer arbeiten beispielsweise auf induktiver oder optischer Basis. Neben den Wegaufnehmern sind in den

Positioniereinrichtungen bevorzugt zumindest Kraftaufnehmer integriert, um die während der Verfahrprozesse der Positioniereinrichtungen auf die Untergruppenbauteile einwirkenden Kräfte und die hierdurch in der Regel resultierenden Deformationen der Untergruppenbauteile erfassen und minimieren zu können. Darüber hinaus können die Positioniereinrichtungen, die Haltearme und/oder die Halteeinrichtungen bzw. die Anbindungsorgane mit Drehwinkelaufnehmern, mit Geschwindigkeitsaufnehmern, mit Beschleunigungsaufnehmern, mit Temperaturaufnehmern, mit Feuchteaufnehmern und dergleichen ausgestattet sein.

Den Temperatursensoren kommt Bedeutung beim Ausgleich von temperaturbedingten Dimensionsänderungen der in der Regel großformatigen Untergruppenbauteile einschließlich der Positioniereinrichtungen zu. Aufgrund der bekannten Temperaturen können die Verfahrbewegungen der Positioniereinrichtungen kompensiert und darüber hinaus auch die zum Aufnehmen der Untergruppenbauteile an den Positioniereinrichtungen erforderlichen Halteeinrichtungen entsprechend nachjustiert werden, um mechanische Spannungen in den Untergruppenbauteilen zu verhindern und unter allen denkbaren Umweltbedingungen eine hoch präzise Ausrichtung zu gewährleisten. Neben dem Einfluss der Temperatur können weitere Störgrößen existieren, die die Genauigkeit des Verfahrens in relevanter Größenordnung beeinflussen .

Der Lasertracker, die Wegaufnehmer, die Kraftaufnehmer und alle weiteren optionalen Me s saufnehmer liefern die Positionsdaten bzw. die anderen physikalischen Messdaten bevorzugt unmittelbar in digitaler Form, so dass die entsprechenden Daten störsicher an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung und das neuronale Netz geleitet und dort schnell weiter verarbeitet werden können.

Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann beispielsweise mit einer bekannten CNC-Steuerung mittels eines Standard-PC-Clusters und/oder mindestens einem Prozessrechner realisiert sein, der vorzugsweise über eine direkte Zugriffsmöglichkeit auf die CAD- Konstruktionsdaten der auszurichtenden Untergruppenbauteile verfügt. Das mindestens eine neuronale Netz kann ausschließlich hardwarebasiert und/oder softwarebasiert auf mindestens einem Standard-Industrie-PC oder einem leistungsfähigen Cluster aus Standard-Industrie-PCs umgesetzt sein.

Nach einer weiteren Fortentwicklung des Verfahrens wird das neuronale Netz in einer Versuchsphase solange trainiert, bis eine hinreichende Aussagerichtigkeit erreicht und hieraus ein Initialdatensatz für einen ersten Verfahrensdurchlauf mit dem neuronalen Netz erzeugt ist. Der sich ergebende Initialdatensatz dient als erste Grundlage für alle späteren Verfahrensdurchläufe und muss für andersartige Untergruppenbauteile erneut durchlaufen werden.

Der Initialdatensatz innerhalb des neuronalen Netzes wird mit jedem weiteren Verfahrensdurchlauf infolge der auf das neuronale Netz zurückgeführten aktuellen Positionsdaten sowie der weiteren physikalischen Messdaten der Positioniereinrichtungen und der Untergruppenbauteile stetig verbessert, so dass eine hochpräzise Ausrichtung der Untergruppenbauteile in Relation zueinander in kürzester Zeit ohne äußere manuelle Eingriffe möglich ist. Das Anlernen erfolgt unter Verwendung der im späteren Verfahren in eine vorgegebene Soll-Geometrie zu bringenden und anschließend zueinander auszurichtenden realen Untergruppenbauteile einschließlich der hierfür erforderlichen

Positioniereinrichtungen. Mittels einer Handsteuerung sind während der Versuchsphase manuelle Korrekturen zur Verbesserung des Lerneffektes des neuronalen Netzes möglich.

Der Begriff der Aussagerichtigkeit des neuronalen Netzes meint im Kontext der vorliegenden Beschreibung die nach dem Abschluss der Anlernphase erreichte Anfangsgenauigkeit in Bezug auf die Einhaltung der konstruktiv vorgegebenen Soll-Geometrie der Untergruppenbauteile bzw. die Ausrichtung der Untergruppenbauteile in Relation zueinander innerhalb der Vorrichtung.

Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung wird hingegen mittels bekannter Verfahren analytisch vorprogrammiert. Diese Programmierung kann beispielsweise durch das so genannte "Teach In"-Verfahren oder rein numerisch aufgrund vorgegebener CAD- Koordinaten der Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen vollzogen werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der Initialdatensatz während des Verfahrvorganges, insbesondere durch eine kontinuierliche Einspeisung der von der mindestens einen Messeinrichtung ermittelten Positionsdaten und/oder den von dem mindestens einen Me s saufnehmer ermittelten Messdaten in das mindestens eine neuronale Netz, sukzessive verbessert wird.

Durch die Wirkung der ständigen Rückkopplung der Positionsdaten bzw. der von den übrigen Messaufnehmern ermittelten Messdaten in das neuronale Netz wird praktisch die Anlernphase in den normalen Betrieb des neuronalen Netzes hinein verlängert, wodurch die Positioniergenauigkeit stetig erhöht und zugleich die hierfür erforderliche Zeit solange verringert wird, bis ein Optimum erreicht ist.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 Eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines in der Vorrichtung bevorzugt Verwendung findenden neuronalen Netzes .

In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine Vorrichtung 1 umfasst unter anderem zwei Seitenschalenpositionierer 2,3, einen Unterschalenpositionierer 4 und einen Oberschalenpositionierer 5. Weiterhin ist mindestens eine weitere Positioniereinrichtung, die beispielsweise als ein Präsentierrahmen ausgestaltet sein kann, zur Ausrichtung mindestens eines in Fig. 1 nicht dargestellten Fußbodengerüstes vorgesehen. Darüber hinaus sind zwei beidseitig vom Oberschalenpositionierer 5 angeordnete, der besseren zeichnerischen Übersicht halber gleichfalls nicht eingezeichnete Arbeitsplattformen bzw. Arbeitsbühnen vorgesehen, um manuelle Eingriffe durch das Bedienpersonal zu ermöglichen. Ein Koordinatensystem 6 veranschaulicht die Lage sämtlicher in Fig. 1 gezeigter Komponenten im Raum. Aufgrund der Größe der von den

Positionierern 2 bis 5 aufzunehmenden Untergruppenbauteile ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante der Vorrichtung 1 hinter jedem der Positionierer jeweils mindestens ein weiterer Positionierer in Verlaufsrichtung der x-Achse versetzt angeordnet.

An den beiden Seitenschalenpositionierern 2,3 ist jeweils eine Seitenschale 7,8 durch nicht dargestellte Halteeinrichtungen bzw. Anbindungsorgane aufgenommen, die endseitig an jeweils drei Haltearmen der Seitenschalenpositionierer 2,3 vorgesehen sind. Stellvertretend für alle weiteren Haltearme sind die oberen

Haltearme der Seitenschalenpositionierer 2,3 mit den Bezugsziffern 9,10 versehen.

Entsprechend ist eine Unterschale 11 an dem Unterschalenpositionierer 4 durch drei gleichfalls nicht bezeichnete Haltearme über daran endseitig angeordnete Halteeinrichtungen angebunden und eine Oberschale 12 hängt am Oberschalenpositionierer 5 - getragen von zwei verstrebten Haltearmen mit jeweils einer endseitigen Halteeinrichtung - von oben herab in die Vorrichtung 1 hinein. Die

Positioniereinrichtungen 2 bis 5 einschließlich der optionalen Arbeitsplattformen und des Präsentierrahmens lassen sich, wie durch das Koordinatensystem 6 angedeutet, zumindest parallel zur x-Achse, der y-Achse sowie der z-Achse frei verfahren. Vorzugsweise verfügt jedoch jede der Positioniereinrichtungen über mehr als drei unabhängige Freiheitsgrade.

Die beiden Seitenschalenpositionierer 2,3 sind zumindest parallel zur x-Achse verschiebbar ausgeführt, während die Haltearme der Seitenschalenpositionierer 2,3 zumindest parallel zur y-Achse und zur z-Achse verfahrbar sind. Der Oberschalenpositionierer 5 erlaubt im Zusammenwirken mit den zwei gitterartig verstrebten Haltearmen eine Positionierung der Oberschale 12 im Raum zumindest parallel zu den drei Achsen des Koordinatensystems 6. Alternativ sind auch rotatorische Bewegungsabläufe, gegebenenfalls auch in Kombination mit translatorischen Bewegungen möglich.

Dasselbe gilt für die Bewegungsmöglichkeiten der Unterschale 11 sowie für die nicht dargestellte Positioniereinrichtung zur Manipulation der räumlichen Lage des nicht eingezeichneten Fußbodengerüstes . Über die vorstehend genannten rein translatorischen Bewegungsoptionen der Positioniereinrichtungen parallel zu den Achsen des kartesischen Koordinatensystems 6 hinaus, die jeweils für drei Freiheitsgrade hinsichtlich jeder Positioniereinrichtung stehen, können die Positioniereinrichtungen über weitere Freiheitsgrade, beispielsweise weitere drei rotatorische Bewegungsoptionen pro Positioniereinrichtung verfügen. Hierdurch können die Untergruppenbauteile in der Vorrichtung 1 auf komplexeren, das heißt insbesondere auf beliebig gekrümmten Bewegungsbahnen verfahren bzw. positioniert werden, wodurch die Ausrichtung im Raum beschleunigt wird. Abgesehen von den vorstehend geschilderten Bewegungsmöglichkeiten der Positioniereinrichtungen und der daran angeordneten Haltearme können auch die Halteeinrichtungen bzw. die Anbindungsorgane selbst über mehrere Freiheitsgrade zur Verbesserung der

Positioniermöglichkeiten der Untergruppenbauteile verfügen.

Die beiden Seitenschalen 7,8, die Unterschale 11, die Oberschale 12 sowie das nicht eingezeichnete Fußbodengerüst sollen mittels der Vorrichtung 1 letztendlich so zueinander ausgerichtet werden, dass diese Untergruppenbauteile eine vorgegebene Soll-Position einnehmen, in der zumindest eine provisorische Heftung oder das endgültige Fügen zu einer kompletten Rumpfsektion eines Flugzeugs möglich ist. Zur Erfassung der jeweils aktuellen Positionsdaten der Seitenschalen 7,8, der Unterschale 11 sowie der Oberschale 12 mittels eines Lasertrackers 13, sind an die Schalen 7,8,11,12 vor allem im Bereich von eigenverformungsrelevanten Referenzpunkten eine Vielzahl von Reflektoren als Markierungen angeordnet, von denen ein Reflektor 14 stellvertretend für alle übrigen mit einer Bezugsziffer versehen ist. Die vom Lasertracker 13 emittierten und von den Reflektoren zurückgeworfenen Laserimpulse bzw. Laserstrahlen sind jeweils durch gestrichelt dargestellte Doppelpfeile veranschaulicht. Durch den Lasertracker 13 lassen sich die exakten Positionen der Untergruppenbauteile in der Vorrichtung und damit gegebenenfalls in indirekter Weise auch die Koordinaten der Positioniereinrichtungen selbst bis auf wenige Zehntel Millimeter genau bestimmen. Anstelle oder ergänzend zum Lasertracker 11 kann beispielsweise auch eine Messeinrichtung Verwendung finden, die auf einem photogrammetrischen System basiert .

Ferner ist in die beiden Seitenschalenpositionierer 2,3, den Oberschalenpositionierer 5, den Unterschalenpositionierer 4 sowie in den Fußbodengerüstpositionierer eine Vielzahl von Messaufnehmern integriert. Von diesen sind die in den Seitenschalenpositionierern 2,3 befindlichen Messaufnehmer exemplarisch für alle übrigen mit den Bezugsziffern 15,16 versehen. Bei den Messaufnehmern handelt es sich beispielsweise um Kraftaufnehmer, mit denen die auf die Untergruppenbauteile jeweils einwirkenden mechanischen Kräfte differenziert erfassbar sind. Diese Kräfte können durch die Verfahrbewegungen der Positionierer und/oder durch das Eigengewicht der auszurichtenden Untergruppenbauteile sowie hierdurch induzierte Eigenverformungen hervorgerufen werden. Zusätzlich zu den Kraftaufnehmern können weitere Messaufnehmer, beispielsweise Wegaufnehmer, Geschwindigkeitsaufnehmer, Beschleunigungsaufnehmer sowie Drehwinkelaufnehmer integriert sein. Darüber hinaus können Temperaturaufnehmer und Luftfeuchteaufnehmer vorgesehen sein, um insbesondere thermisch bedingte Geometrieänderungen der Untergruppenbauteile und/oder der Positioniereinrichtungen zu erfassen und gegebenenfalls kompensieren zu können.

Hierüber hinaus gehend verfügt jede Positioniereinrichtung über mindestens einen Aktuator bzw. einen elektrischen oder hydraulischen Antrieb zum beliebigen Verfahren der

Positioniereinrichtungen im Raum. Stellvertretend für alle übrigen Aktuatoren tragen zwei Aktuatoren in den beiden Seitenschalenpositionierern 2,3 die Bezugsziffern 17,18. Die

Aktuatoren in den Positioniereinrichtungen erlauben bevorzugt eine spielfreie und hochpräzise Bewegung der Positioniereinrichtungen innerhalb der Vorrichtung in mindestens drei Freiheitsgraden. Die Aktuatoren können beispielsweise hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch realisiert sein. Vorzugsweise kommen jedoch elektrisch angetriebene Präzisionsspindelantriebe zum Einsatz.

Darüber hinaus verfügt die Vorrichtung über mindestens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 sowie erfindungsgemäß über mindestens ein, der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 nebengeordnetes, neuronales Netz 20. Diese stehen zum Datenaustausch über einen bidirektionalen Datenbus 22 in ständiger Verbindung. Der Datenbus 22 ermöglicht einen vollständigen Informationsaustausch zwischen der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 sowie dem neuronalen Netz 20. Dies bedeutet, dass die Untergruppenbauteile sowohl von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 als auch vom neuronalen Netz 20 mittels der Aktuatoren frei im Raum bewegbar sind. Zugleich stehen auch sämtliche vom Lasertracker 13 ermittelten Positionsdaten der Untergruppenbauteile einschließlich der von den Me s saufnehmern in den Positionierern und den Halteeinrichtungen ermittelten weiteren physikalischen Messdaten sowohl der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 als auch dem neuronalen Netz 20 zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Sämtliche vom Lasertracker 13 ermittelten Positionsdaten der Untergruppenbauteile einschließlich der von den Me s saufnehmern ermittelten weiteren physikalischen Messdaten, wie zum Beispiel Kraftmesswerte, Geschwindigkeitswerte, Beschleunigungswerte und/oder Drehwinkelwerte der Positioniereinrichtungen bzw. der Untergruppenbauteile, werden - wie durch Linien angedeutet - an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 weitergeleitet und damit zugleich auch dem neuronalen Netz 20 verfügbar gemacht. Umgekehrt empfangen sämtliche Aktuatoren der Positioniereinrichtungen wahlweise von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 und/oder dem neuronalen Netz 20 eine Vielzahl von Ansteuerungssignalen, die in der Darstellung der Fig. 1 durch Pfeile veranschaulicht sind.

Somit ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 jederzeit in der Lage, sämtliche Positioniereinrichtungen innerhalb der Vorrichtung 1 frei im Raum kontrolliert zu verfahren bzw. auszurichten .

Zur Ergänzung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 sowie des neuronalen Netzes 20 ist ferner eine Handsteuerung 21 vorgesehen, die es einem Benutzer erlaubt, manuell in an sich vollautomatisch ablaufende Positioniervorgänge innerhalb der Vorrichtung 1 einzugreifen. Ein Doppelpfeil zwischen der Handsteuerung und der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 verdeutlicht eine optionale Rückwirkung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 bzw. des neuronalen Netzes 20 auf die Handsteuerung 21. Hierdurch kann einem Benutzer, beispielsweise für den Fall, dass eine Positioniereinrichtung mit einem darin aufgenommenen Untergruppenbauteil gegen ein Hindernis und/oder ein weiteres Untergruppenbauteil fährt und/oder einer zu hohen mechanischen Belastung ausgesetzt ist, eine haptisch erfahrbare Rückmeldung gegeben werden, so dass zum Beispiel Positionierfehler frühzeitig auch ohne einen visuellen Kontakt bemerkbar gemacht werden können. Eine haptische Rückmeldung auf einen Bediener kann beispielsweise durch mechanische Vibrationen, deren Frequenz und/oder Stärke beispielsweise proportional zu einer mechanisch auf die Positioniereinrichtungen im Fehlerfall einwirkenden Kraft sind, erzeugt werden. Alternativ kann eine Betätigungskraft der Handsteuerung definiert gestuft gesteigert werden.

Grundsätzlich haben die Signale der Handsteuerung 21 Priorität gegenüber den vom neuronalen Netz 20 und/oder von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 an die Aktuatoren der Positionierer übermittelten Ansteuerungssignale . Die Handsteuerung 21 ist hierbei aus Sicherheitsgründen so ausgelegt, dass ein Benutzer bevorzugt jeweils nur eine Positioniereinrichtung zur Zeit mittels mindestens eines darin befindlichen und von der Handsteuerung 21 angesprochenen Aktuators im Raum verfahren kann. Das Verfahren der Positioniereinrichtungen im Handsteuerungsmodus erfolgt in der Regel aufgrund einer visuellen Überwachung durch den Bediener. Sämtliche mittels der Handsteuerung 21 vorgenommenen Positionsänderungen der Untergruppenbauteile und der Positionierer bzw. durch das Verfahren der Positionierer bewirkte Geometrieänderungen der Untergruppenbauteile werden zum Beispiel mittels des Lasertrackers 13 erfasst und an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 sowie das neuronale Netz 20 weitergeleitet, damit den genannten Kontrollorganen jederzeit der aktuelle Ist- Zustand der Vorrichtung 1 vorliegt.

Nach dem Aufnehmen der Untergruppenbauteile mittels der

Positionierer bzw. der an den Haltearmen der Positionierer vorgesehenen Halteeinrichtungen werden die in der Regel aufgrund ihrer Größe flexiblen Untergruppenbauteile durch entsprechendes Verfahren der Positionierer innerhalb der Vorrichtung zunächst in die konstruktiv vorgesehene Soll-Geometrie gebracht. Da die Verformung der Untergruppenbauteile äußerst komplexen, nicht linearen mathematischen Regeln gehorcht, werden die Positionierer in dieser Phase bevorzugt ausschließlich vom neuronalen Netz 19 kontrolliert. Hierbei erfolgt mittels der Me s saufnehmer eine stetige Kontrolle der auf die Untergruppenbauteile einwirkenden mechanischen Lasten und Verfahrwege, die vorgegebene Grenzwerte nicht überschreiten dürfen, um eine irreversible Deformation zu verhindern. Die Kraftmessung erfolgt hierbei an einer Vielzahl von verschiedenen hierfür repräsentativen Messpunkten, bevorzugt im Bereich der Haltearme bzw. der Halteeinrichtungen der Positioniereinrichtungen .

Nachdem die Untergruppenbauteile ihre jeweils konstruktiv vorgesehene Soll-Geometrie (3D-Geometrie) erreicht haben, erfolgt unter bevorzugt alleiniger Kontrolle der Steuer- und/oder

Regeleinrichtung 19 das Verfahren der Untergruppenbauteile durch die Positionierer bis zum Erreichen einer für den Heft- und/oder Fügeprozess vorgesehenen Soll-Position. Nachdem die Untergruppenbauteile mittels des neuronalen Netzes 20 in die SoIl- Geometrie gebracht wurden, sind zum Erreichen einer füge- und/oder heftfähigen Position der Untergruppenbauteile synchron vollzogene, lineare Verfahrbewegungen der Positioniereinrichtungen ausreichend, wodurch sich der Steuer- und/oder Regelungsaufwand signifikant verringert. Die Steuer- und Regeleinrichtung 19 ist im Allgemeinen zur Überwachung derartiger linearer Verfahrbewegungen der nach dem Erreichen der Soll-Geometrie als (fiktiv) starr anzusehenden Untergruppenbauteile prädestiniert.

Der Verfahrvorgang bis zum Erreichen einer heft- und fügefähigen Position der Untergruppenbauteile kann jedoch ergänzend oder alternativ auch nur vom neuronalen Netz 20 gesteuert werden. Um die Ausrichtzeiten in allen Fällen zu minimieren, werden sämtliche Positionierer vorzugsweise stets zeitgleich verfahren. Das Umschalten bzw. das Mischen der von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 sowie dem neuronalen Netz 20 generierten Ansteuerungssignale für die Aktuatoren in den Positioniereinrichtungen erfolgt durch in Fig. 1 nicht dargestellte Schalter bzw. Mischer. Daneben können innerhalb der Vorrichtung 1 gleichfalls nicht dargestellte, vorzugsweise vollautomatisch arbeitende Hefteinrichtungen vorgesehen sein, die mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 19 sowie dem neuronalen Netz 20 ansteuerbar sind. Sobald die Untergruppenbauteile die für den jeweiligen Heftprozess vorgesehene Soll-Position erreicht haben, kann mittels einer Hefteinrichtung das provisorische Fügen (Heftung) der genannten Komponenten erfolgen. Diese Lagefixierung kann beispielsweise durch Heftniete, Permanentmagnete und/oder Elektromagnete erfolgen.

In einer weiteren Ausbaustufe kann die Vorrichtung 1 zur Erhöhung des Automatisierungsgrades auch mit nicht dargestellten Fügeeinrichtungen ausgestattet sein. Durch die zusätzliche Integration von Heft- und Fügeeinrichtungen kann mittels der

Vorrichtung 1 eine vollständige Rumpfsektion für ein Flugzeug aus den Untergruppenbauteilen vollautomatisch hergestellt werden.

Im Weiteren soll der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden.

Zunächst werden die Untergruppenbauteile in Form der beiden Seitenschalen 7,8, der Unterschale 11, der Oberschale 12 sowie des nicht dargestellten mindestens einen Fußbodengerüstes mittels der Haltearme und den daran endseitig befindlichen Halteeinrichtungen, die an den Seitenschalenpositionierern 2,3, dem

Unterschalenpositionierer 4, dem Oberschalenpositionierer 5 sowie dem Präsentierrahmen bzw. dem Fußbodengerüst-Positionierer jeweils vorgesehen sind, aufgenommen und in ihrer Lage fixiert.

Im Anschluss daran werden die Positionierer bevorzugt kontrolliert vom neuronalen Netz solange verfahren, bis jedes

Untergruppenbauteil eine den CAD-Konstruktionsdaten entsprechende geometrische Gestalt hat. In diesem Zustand können die Untergruppenbauteile als näherungsweise starre Komponenten angesehen werden, die mittels translatorischer, linearer Verfahrbewegungen der Positioniereinrichtung mit geringem steuerungs- und/oder regelungstechnischen Aufwand in eine heft- und/oder fügefähige Position in Relation zueinander verfahren werden können.

Hiernach werden die Untergruppenbauteile solange verfahren, bis eine Heft- und Fügeposition erreicht ist. Zur Kontrolle dieses Verfahrvorgangs ist im Allgemeinen die Steuer- und Regeleinrichtung 19 ausreichend, da hierbei in der Regel nur noch lineare, das heißt translatorische Verfahrbewegungen notwendig sind. Alternativ kann der Verfahrvorgang bis zum Erreichen einer heft- oder fügefähigen Position der Untergruppenbauteile jedoch ergänzend oder ausschließlich vom neuronalen Netz 20 gesteuert werden.

Bevor das neuronale Netz 20 zur Steuerung und/oder Regelung der Abläufe innerhalb der Vorrichtung 1 einsatzfähig ist, muss eine umfangreiche Lernphase bzw. Versuchsphase durchlaufen werden.

Hierfür werden in die Positionierer dieselben Untergruppenbauteile aufgenommen, die später im regulären Verfahrensablauf mittels des neuronalen Netzes 20 positioniert werden sollen. Nach erfolgter Aufnahme der Untergruppenbauteile durch die Positioniereinrichtungen werden diese kontrolliert vom neuronalen Netz 19 solange verfahren, bis die vorgegebene Soll-Geometrie des Untergruppenbauteils erreicht ist oder mindestens zwei Untergruppenbauteile in eine heft- oder fügefähige Position in Relation zueinander verbracht sind. Hierbei werden die vom Lasertracker 13 ermittelten Positionsdaten der

Untergruppenbauteile sowie die von den Messaufnehmern aufgenommenen weiteren physikalischen Daten ständig in das neuronale Netz eingekoppelt, um in diesem iterativen "Trial- and Error-Prozess" die Steuerungs- und/oder Regelungseigenschaften des neuronalen Netzes 20 sukzessive in Richtung einer schnellstmöglichen und zugleich hochgenauen Ausrichtung der Untergruppenbauteile zu optimieren. Im Gegensatz zur Steuer- und Regeleinrichtung "programmiert" bzw. organisiert sich das neuronale Netz 20 durch die vorstehend angedeuteten Prozesse während der Versuchs- bzw. der Anlernphase letztendlich selbsttätig.

Gegebenenfalls müssen mittels der Handsteuerung 21 in dieser Versuchs- bzw. Anlernphase des neuronalen Netzes 20 noch manuelle Korrekturen vorgenommen werden.

Nach dem Abschluss dieser Versuchs- bzw. Anlernphase ist im neuronalen Netz 20 ein initialer Datensatz erzeugt worden. Dieser Datensatz bildet die Basis für alle späteren Ausrichtprozesse von Untergruppenbauteilen desselben Typs.

Die Fig. 2 illustriert in einer exemplarischen Prinzipdarstellung den möglichen Aufbau des neuronalen Netzes.

Das neuronale Netz 20 umfasst eine Eingabeschicht 23, eine verborgene Schicht 24 sowie eine Ausgabeschicht 25, die jeweils mit einer Vielzahl von Neuronen aufgebaut sind, von denen jeweils ein oberes Neuron 26 bis 28 stellvertretend für alle übrigen eine Bezugsziffer trägt. Zwischen den Neuronen existiert jeweils eine Vielzahl von gewichteten Verbindungen, von denen lediglich zwei Verbindungen 29,30 repräsentativ für die restlichen mit einer Bezugsziffer versehen sind. An der Eingabeschicht 23 anliegende Eingangssignale 31 werden mittels des neuronalen Netzes 20 in Ausgangssignale 32 transformiert, die an der Ausgabeschicht 25 anstehen und zur weiteren Verarbeitung abgegriffen werden können.

Anhand einer Gewichtung eines Produktes der gewichteten Verbindungen und einer Aktivierung der in der verborgenen Schicht 24 enthaltenen Neuronen leiten sich aus den Eingangssignalen 31 die Ausgangssignale 32 aufgrund von aufwändigen mathematischen Funktionen ab, wobei eine dieser mathematischen Funktionen repräsentativ für die restlichen die Bezugsziffer 33 trägt.

Bei den Eingangssignalen 31 in das neuronale Netz 20 handelt es sich um beliebige physikalische Messdaten, bevorzugt jedoch um die Positionsdaten der Positioniereinrichtungen und/oder der zugehörigen Untergruppenbauteile innerhalb der Vorrichtung sowie Messwerte der auf die genannten Komponenten einwirkenden mechanischen Lasten bzw. Kräfte. Darüber hinaus können auch Geschwindigkeitswerte und/oder Beschleunigungswerte der genannten Komponenten als Eingangssignale 31 in das neuronale Netz 20 eingespeist bzw. eingekoppelt werden. Die an der Ausgabeschicht 25 anstehenden Ausgangssignale 32 können - nach einer gegebenenfalls noch erforderlichen messtechnischen Anpassung - insbesondere zur Ansteuerung der Aktuatoren herangezogen werden, die zum Verfahren der Positioniereinrichtungen notwendig sind.

Bezugs zeichenliste

1 Vorrichtung

2 Seitenschalenpositionierer 3 Seitenschalenpositionierer

4 Unterschalenpositionierer

5 Oberschalenpositionierer

6 Koordinatensystem

7 Seitenschale 8 Seitenschale

9 Haltearm

10 Haltearm

11 Unterschale

12 Oberschale 13 Lasertracker

14 Reflektor (Markierung)

15 Messaufnehmer (Seitenschalenpositionierer)

16 Messaufnehmer (Seitenschalenpositionierer)

17 Aktuator (Seitenschalenpositionierer) 18 Aktuator (Seitenschalenpositionierer)

19 Steuer- und/oder Regeleinrichtung

20 neuronales Netz

21 Handsteuerung

22 Datenbus 23 Eingabeschicht

24 verborgene Schicht

25 Ausgabeschicht

26 Neuron

27 Neuron 28 Neuron

29 Verbindung

30 Verbindung

31 Eingangssignale

32 Ausgangssignale 33 Funktion