用于对发动机执行操作的系统和方法

摘要

提供一种用于对发动机的部件执行操作的系统。所述部件包括位于发动机内部的第一侧。该系统包括第一机械臂，第一机械臂限定第一远端并包括定位在第一远端处的第一实用构件，第一机械臂可移动到发动机内部，到达可操作地邻近部件的第一侧的位置；以及第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，所述第二机械臂还可移动到所述发动机的内部，以便于所述第一实用构件和所述第二实用构件对所述发动机的部件执行所述操作。

权利要求

1.一种用于对发动机的部件执行操作的系统，其特征在于，所述部件包括定位在所述发动机的内部的第一侧，所述系统包括：第一机械臂，所述第一机械臂限定第一远端并包括定位在所述第一远端处的第一实用构件，所述第一机械臂能够移动到所述发动机的内部，到达可操作地邻近所述部件的所述第一侧的位置；和第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，所述第二机械臂也能够移动到所述发动机的内部，以便于所述第一实用构件和所述第二实用构件对所述发动机的所述部件执行所述操作，其中，所述操作是钻孔操作，并且

其中，所述第一实用构件包括以下中的至少一种：

(a)激光钻孔机，所述激光钻孔机被配置为朝向所述部件的所述第一侧，并且其中，所述第二实用构件包括激光束接收器；和(b)放电机工具，所述放电机工具被配置为朝向所述部件的所述第一侧，并且其中，所述第二实用构件包括被配置为与所述部件电连接的电连接器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：

第三机械臂，所述第三机械臂限定第三远端并包括定位在所述第三远端处的第三实用构件，所述第三实用构件包括电介质流体喷嘴，所述电介质流体喷嘴用于将电介质流体提供到所述第一实用构件和所述部件之间的位置。

3.一种用于对发动机的部件执行操作的系统，其特征在于，所述部件包括定位在所述发动机的内部的第一侧，所述系统包括：第一机械臂，所述第一机械臂限定第一远端并包括定位在所述第一远端处的第一实用构件，所述第一机械臂能够移动到所述发动机的内部，到达可操作地邻近所述部件的所述第一侧的位置；和第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，所述第二机械臂也能够移动到所述发动机的内部，以便于所述第一实用构件和所述第二实用构件对所述发动机的所述部件执行所述操作，其中，所述操作是焊接操作，其中，所述第一实用构件包括电极，并且其中，所述第二实用构件包括电连接器，所述电连接器被配置为与所述部件电连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，其中，所述第二实用构件被配置为接触所述部件。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述发动机是燃气涡轮发动机，并且其中所述部件是翼型件、衬垫或护罩中的一个。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述第一机械臂可操作地连接至第一基部，其中，所述第一基部包括用于控制所述第一机械臂的一个或多个电机，其中，所述第一基部被配置为定位在所述发动机的内部之外，其中，所述第二机械臂可操作地连接至第二基部，其中，所述第二基部包括用于控制所述第二机械臂的一个或多个电机，并且其中所述第二基部被配置成定位在所述发动机的内部之外。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器可操作地连接到所述第一基部和所述第二基部，用于控制所述第一机械臂和所述第二机械臂。

8.一种涡轮发动机组件，其特征在于，包括：

涡轮发动机，所述涡轮发动机限定内部以及通向所述内部的多个开口，所述涡轮发动机包括部件，所述部件具有定位在所述涡轮发动机的内部的第一侧；和系统，包括

第一机械臂，所述第一机械臂限定第一远端并包括定位在所述第一远端处的第一实用构件，所述第一机械臂被定位成穿过所述涡轮发动机的所述多个开口中的至少一个开口，使得所述实用构件被定位成可操作地邻近所述部件的所述第一侧；和第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，所述第二机械臂被定位成穿过所述涡轮发动机的所述多个开口中的至少一个开口，以便于所述第一实用构件和所述第二实用构件对所述涡轮发动机的所述部件执行所述操作，其中，所述操作是钻孔操作，其中所述第一实用构件包括朝向所述部件的所述第一侧的放电机工具，并且其中所述第二实用构件包括电连接至所述部件的电连接器，并且其中所述系统还包括第三机械臂，所述第三机械臂限定第三远端并且包括位于所述第三远端处的第三实用构件，所述第三实用构件包括电介质流体喷嘴，所述电介质流体喷嘴在操作期间将电介质流体提供到所述第一实用构件和所述部件之间的位置。

9.一种涡轮发动机组件，其特征在于，包括：

涡轮发动机，所述涡轮发动机限定内部以及通向所述内部的多个开口，所述涡轮发动机包括部件，所述部件具有定位在所述涡轮发动机的所述内部的第一侧；和系统，包括第一机械臂，所述第一机械臂限定第一远端并包括定位在所述第一远端处的第一实用构件，所述第一机械臂被定位成穿过所述涡轮发动机的所述多个开口中的至少一个开口，使得所述实用构件被定位成可操作地邻近所述部件的所述第一侧；和第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，所述第二机械臂被定位成穿过所述涡轮发动机的所述多个开口中的至少一个开口，以便于所述第一实用构件和所述第二实用构件对所述涡轮发动机的所述部件执行所述操作，并且其中所述操作是焊接操作，其中所述第一实用构件包括电极，并且其中所述第二实用构件包括在操作期间电连接至所述部件的电连接器。

10.根据权利要求8所述的涡轮发动机组件，其特征在于，其中所述部件是翼型件、衬垫或护罩中的一个。

11.一种用于对发动机的部件执行操作的方法，其特征在于，所述部件包括位于所述发动机的内部的第一侧，所述方法包括：将在第一远端处包括第一实用构件的第一机械臂定位在所述发动机的内部，在可操作地邻近所述部件的所述第一侧的位置处；

将在第二远端处包括第二实用构件的第二机械臂定位在所述发动机的内部；和利用在所述发动机的内部的所述第一机械臂的所述第一实用构件和所述第二机械臂的所述第二实用构件，对所述发动机的所述部件执行所述操作；

其中，对所述发动机的所述部件执行所述操作包括以下中的至少一种：

(a)对所述发动机的所述部件执行钻孔操作，其中，所述钻孔操作利用激光钻孔机作为所述第一实用构件和利用激光束接收器作为所述第二实用构件来执行；以及(b)对所述发动机的所述部件执行焊接操作，其中，所述焊接操作使用电极作为所述第一实用构件和使用电连接器作为所述第二实用构件来执行，所述电连接器被配置为与所述部件电连接。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其中，将所述第一机械臂定位在所述发动机的内部包括将所述第一机械臂延伸穿过所述发动机的第一开口，并且其中，将所述第二机械臂定位在所述发动机的内部包括将所述第二机械臂延伸穿过所述发动机的第二开口。

13.一种用于对发动机的部件执行操作的系统，其特征在于，所述部件包括定位在所述发动机的内部的第一侧和定位在所述发动机的所述内部的第二侧，所述系统包括：第一机械臂，所述第一机械臂限定第一远端并包括定位在所述第一远端处的第一实用构件；和第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，其中，所述第一实用构件能够移动到所述发动机的所述内部，到达可操作地邻近所述部件的所述第一侧的第一位置，其中，所述第二实用构件能够移动到所述发动机的所述内部，到达可操作地邻近所述部件的所述第二侧的第二位置，其中，所述第一实用构件和所述第二实用构件彼此协作，以对所述发动机的所述部件执行所述操作，其中，第一实用构件从所述第一位置操作，并且所述第二实用构件从所述第二位置操作，其中，所述操作是钻孔操作，

其中，所述第一实用构件包括机械钻孔机，

其中，所述第二实用构件包括被配置为保持或抽吸来自所述钻孔操作的碎屑的容器或抽吸构件中的至少一个，其中，所述第一实用构件被配置为接触所述部件的所述第一侧，并且

其中，所述部件的所述第二侧与所述部件的所述第一侧相对。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，其中，所述部件的第二侧与所述部件的所述第一侧相对。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，其中，所述第一实用构件直接面向所述部件的所述第一侧，并且所述第二实用构件直接面向所述部件的所述第二侧。

16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，

其中，所述第一机械臂可操作地连接到第一基部，

其中，所述第一基部包括用于控制所述第一机械臂的一个或多个电机，

其中，所述第一基部被配置为定位在所述发动机的所述内部之外，

其中，所述第二机械臂可操作地连接到第二基部，

其中，所述第二基部包括用于控制所述第二机械臂的一个或多个电机，并且其中，所述第二基部被配置为定位在所述发动机的所述内部之外。

说明书

用于对发动机执行操作的系统和方法

技术领域

[0001] 本公开大体上涉及用于对发动机的部件执行操作的系统以及用于执行操作的方法。

背景技术

[0002] 至少一个已知的燃气涡轮发动机包括以串联流动布置的，用于压缩流过发动机的空气的压缩机、用于将燃料与压缩空气混合以使得混合物可被点燃的燃烧器、用于向压缩机提供功率的涡轮。压缩机、燃烧室和涡轮有时被统称为核心发动机。

[0003] 通过连续操作，燃气涡轮发动机的一个或多个部件可能磨损或损坏。例如，由于例如在操作期间的重复应力、暴露于超过设计温度极限的温度等原因，可能在一个或多个部件的表面上或其下方形成裂缝。为了修复此类部件，燃气涡轮发动机通常从飞行器上移除(例如，从飞行器机翼下方卸下)，并被拆卸以暴露部件。该部件可以被修理，并且发动机可以被重新组装和安装，从而可以进一步使用发动机。

[0004] 然而，从飞行器上移除并拆卸发动机以暴露要修理的部件的这种步骤可能是相对耗时且昂贵的过程。因此，一种无需将发动机从飞行器上移除并拆卸以暴露这种部件来修理发动机部件的系统和方法将是有益的。

发明内容

[0005] 本发明的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来学习。

[0006] 在本公开的一个示例性方面中，提供了用于对发动机的部件执行操作的系统。部件包括位于发动机内部的第一侧。该系统包括第一机械臂，第一机械臂限定第一远端并包括定位在第一远端处的第一实用构件，第一机械臂可移动到发动机内部，到达可操作地邻近部件的第一侧的位置；以及第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，所述第二机械臂还可移动到所述发动机的内部，以便于所述第一实用构件和所述第二实用构件对所述发动机的部件执行所述操作。

[0007] 在某些示例性实施例中，所述操作是钻孔操作。

[0008] 例如，在某些示例性实施例中，第一实用构件包括机械钻孔机，其中第二实用构件包括容器或抽吸构件中的至少一个，其中第一实用构件被配置为接触部件的第一侧，并且其中第二实用构件被配置为定位在部件的第二相对侧上。

[0009] 例如，在某些示例性实施例中，第一实用构件包括激光钻孔机，该激光钻孔机被配置为朝向部件的第一侧，并且其中第二实用构件包括激光束接收器。

[0010] 例如，在某些示例性实施例中，第一实用构件包括放电机工具，该放电机工具构造成朝向部件的第一侧，并且其中第二实用构件包括构造成用于电连接到部件的电连接器。

[0011] 例如，在某些示例性实施例中，该系统还包括第三机械臂，第三机械臂限定第三远端，并且包括位于第三远端处的第三实用构件，第三实用构件包括电介质流体喷嘴，用于将电介质流体提供到第一实用构件和部件之间的位置。

[0012] 在某些示例性实施例中，所述操作是焊接操作，其中所述第一实用构件包括电极，并且其中所述第二实用构件包括电连接器，所述电连接器被配置为用于电连接到所述部件。

[0013] 例如，在某些示例性实施例中，第二实用程序构件被配置为接触部件。

[0014] 在某些示例性实施例中，发动机是燃气涡轮发动机，并且其中部件是翼型件、衬垫或护罩中的至少一个。

[0015] 在某些示例性实施例中，第一机械臂可操作地连接到第一基部，其中第一基部包括用于控制第一机械臂的一个或多个电机，其中第一基部被配置用于定位在发动机的内部之外，其中第二机械臂可操作地连接到第二基部，其中第二基部包括用于控制第二机械臂的一个或多个电机，并且其中第二基部被构造成定位在发动机的内部之外。

[0016] 例如，在某些示例性实施例中，该系统还包括控制器，该控制器可操作地连接到第一基部和第二基部，用于控制第一机械臂和第二机械臂。

[0017] 在本公开的另一示例性实施例中，提供了涡轮发动机组件。所述涡轮发动机组件包括涡轮发动机和系统，所述涡轮发动机限定内部和多个通向所述内部的开口，所述涡轮发动机包括部件，部件具有定位在所述涡轮发动机内部的第一侧，该系统包括限定第一远端并包括定位在第一远端处的第一实用构件的第一机械臂，第一机械臂定位成穿过涡轮发动机的多个开口中的至少一个开口，使得实用构件定位成可操作地邻近部件的第一侧；以及第二机械臂，所述第二机械臂限定第二远端并包括定位在所述第二远端处的第二实用构件，所述第二机械臂定位成穿过所述涡轮发动机的所述多个开口中的至少一个开口以便于所述第一实用构件和所述第二实用构件对所述涡轮发动机的所述部件执行所述操作。

[0018] 在某些示例性实施例中，操作是钻孔操作，其中第一实用构件包括钻孔机，并且其中第二实用构件在操作期间定位在构件的第二相对侧上。

[0019] 在某些示例性实施例中，所述操作是钻孔操作，其中所述第一实用构件包括朝向所述部件的所述第一侧的放电机工具，并且其中所述第二实用构件包括电连接至所述部件的电连接器，并且其中所述系统还包括第三机械臂，所述第三机械臂限定第三远端并且包括位于所述第三远端处的第三实用构件，所述第三实用构件包括电介质流体喷嘴，所述电介质流体喷嘴将电介质流体提供至所述第一实用构件和运行中的部件。

[0020] 在某些示例性实施例中，操作是焊接操作，其中第一实用构件包括电极，并且其中第二实用构件包括在操作期间电连接到组件的电连接器。

[0021] 在某些示例性实施例中，部件是翼型件、衬垫或护罩中的至少一个。

[0022] 在本公开的示例性方面中，提供了一种用于对发动机的部件执行操作的方法，所述部件包括位于发动机的内部的第一侧。该方法包括：将在第一远端处包括第一实用构件的第一机械臂定位在所述发动机的内部，在可操作地邻近部件的第一侧的位置处；将在第二远端处包括第二实用构件的第二机械臂定位在所述发动机的内部；以及利用在所述发动机的内部的所述第一机械臂的所述第一实用构件和所述第二机械臂的所述第二实用构件，对所述发动机的所述部件执行所述操作。

[0023] 在某些示例性方面，对发动机的部件执行操作包括对发动机的部件执行钻孔操作。

[0024] 在某些示例性方面，对发动机的部件执行操作包括对发动机的部件执行焊接操作。

[0025] 在某些示例性方面，将第一机械臂定位在发动机的内部包括将第一机械臂延伸穿过所述发动机的第一开口，并且其中将第二机械臂定位在发动机的内部包括将第二机械臂延伸穿过发动机的第二开口。

[0026] 参考以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图说明本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

[0027] 本说明书参考附图描述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且使之能实施的公开，包括其最佳模式，在附图中：

[0028] 图1是根据本公开的示例性实施方式的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。

[0029] 图2是根据本公开的示例性实施例的机械臂组件的示意图。

[0030] 图3是根据本公开的示例性实施例的用于对发动机的部件执行操作的系统的示意图，以及该部件的示意图。

[0031] 图4是根据本公开的另一示例性实施例的用于对部件执行操作的系统的特写视图。

[0032] 图5是根据本公开的又一示例性实施例的用于对部件执行操作的系统的特写视图。

[0033] 图6是根据本公开的又一示例性实施例的用于对部件执行操作的系统的特写视图。

[0034] 图7是根据本公开的又一示例性实施例的用于对部件执行操作的系统的特写视图。

[0035] 图8是根据本公开的又一示例性实施例的用于对部件执行操作的系统的特写视图。

[0036] 图9是根据本公开的示例性方面的用于对发动机的部件执行操作的方法的流程图。

具体实施方式

[0037] 现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细说明使用数字和字母来参考附图中的特征。在附图和说明书中的相似或类似标号被用于指本发明的相似或类似部分。

[0038] 如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个部件与另一个部件区分开来，而并非旨在表示单个部件的位置或重要性。

[0039] 术语“前”和“后”是指部件或系统内的相对位置，并且是指部件或系统的正常操作姿态。例如，关于机械臂，“前”指更靠近机械臂的远端的位置，“后”指更靠近机械臂的根端的位置。

[0040] 除非本说明书另有规定，术语“联接”、“固定”、“附接”等指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。

[0041] 除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“这个”包括复数引用。

[0042] 本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修改任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与之相关的基本功能的改变。因此，由一个或多个术语修改的值，例如“大约”、“近似”和“基本”，不限于规定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构建或制造组件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在10％的容差内。

[0043] 这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文另有指示。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。

[0044] 现在参考附图，其中在整个附图中相同的数字表示相同的元件。图1是根据本公开的示例性实施方式的涡轮发动机的示意性截面图。更具体地，对于图1的实施例，涡轮发动机是高旁路涡轮风扇喷气发动机10，这里称为“涡轮风扇发动机10”。如图1所示，涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于供参考提供的纵向中心线12延伸)和径向方向R。通常，涡轮风扇发动机10包括风扇区段14和布置在风扇区段14下游的涡轮机16。

[0045] 所描绘的示例性涡轮机16通常包括限定环形入口20的外壳18。在外壳18内可以认为是涡轮机16的内部19，更具体地说是涡扇发动机10的内部19。外壳18以串联流动关系包围压缩机区段，该压缩机区段包括增压或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；包括高压(HP)涡轮机28和低压(LP)涡轮机30的涡轮机区段；以及喷射排气喷嘴区段32。压缩机区段、燃烧区段26、涡轮区段和排气喷嘴区段32一起至少部分限定通过涡轮机16的核心空气流动路径37。高压(HP)轴或阀芯34(或者更确切地说高压阀芯组件，如下文所述)驱动地将HP涡轮28连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或阀芯36驱动地将LP涡轮30连接到LP压缩机22。

[0046] 对于所描绘的实施例，风扇区段14包括可变桨距风扇38，该可变桨距风扇38具有以间隔开的方式联接到盘42的多个风扇叶片40。如所描绘的，风扇叶片40通常沿着径向方向R从盘42向外延伸。由于风扇叶片40可操作地联接至适当的致动构件44，风扇叶片40可围绕节距轴线P相对于盘42旋转，所述适当的致动构件44配置为共同地改变风扇叶片40的节距。风扇叶片40、盘42和致动构件44通过穿过动力齿轮箱46的LP轴36可绕纵向中心线12一起旋转。动力齿轮箱46包括多个齿轮，用于将LP轴36的旋转速度减速到更有效的旋转风扇速度。

[0047] 仍参考图1的示例性实施例，盘42由可旋转的前轮毂48覆盖，前轮毂48在空气动力学上成形以促进气流通过多个风扇叶片40。另外，示例性风扇区段14包括环形风扇壳体或外机舱50，所述环形风扇壳体或外机舱50周向地围绕风扇38和/或涡轮机16的至少一部分。机舱50由多个周向间隔开的出口导向叶片52相对于涡轮机16支撑。此外，机舱50在涡轮机
16的外部上延伸，以在它们之间限定旁路气流通道56。

[0048] 在涡轮风扇发动机10的操作期间，一定体积的空气58通过机舱50和/或风扇区段14的相关联的入口60进入涡轮风扇10。当一定体积的空气58穿过风扇叶片40时，如箭头62所示的空气58的第一部分被引导进入旁路气流通道56，如箭头64所示的空气58的第二部分被引导进入LP压缩机22。第一部分空气62和第二部分空气64之间的比率通常称为旁路比率。然后，当第二部分空气64通过高压(HP)压缩机24进入燃烧部分26时，空气64的压力升高，在燃烧区段26中空气64与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体66。随后，燃烧气体66通过HP涡轮28和LP涡轮30，其中从燃烧气体66提取一部分热能和/或动能。

[0049] 之后燃烧气体66被引导通过涡轮机16的喷射排气喷嘴区段32以提供推进推力。同时，第一部分空气62的压力随着第一部分空气62在从涡轮风扇10的风扇喷嘴排气区段68排出之前通过旁通气流通道56而显著增加，也提供推进推力。

[0050] 此外，将理解，示例性涡轮风扇发动机10限定多个开口。例如，示例性涡轮风扇发动机10，更具体地，涡轮机16，限定沿轴向A、入口20、排气喷嘴32等布置的多个内窥镜开口70。另外，尽管未示出，涡轮风扇发动机10或更具体地，涡轮机16可限定一个或多个点火器开口、燃料空气混合器开口、燃料喷嘴开口等。

[0051] 然而，将认识到，图1中描绘的示例性涡轮风扇发动机10，仅作为示例提供。在本公开的其他示例性实施例中，涡轮风扇发动机10可以具有任何其他适当的配置，例如任何其他适当数量的压缩机或涡轮，或任何齿轮传动或直接传动系统、可变桨距或固定桨距风扇等。此外，虽然在图1中描述为涡轮风扇发动机，在其他实施例中，可以提供任何其他合适的涡轮发动机。例如，在其他实施例中，涡轮发动机可以是涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机等。此外，在本公开的另一些示例性实施方式中，涡轮发动机可以不是航空燃气涡轮发动机，例如图1中描绘的发动机。取而代之的是，例如，用于发电的陆基涡轮发动机，或者航海涡轮发动机。此外，在其他实施例中，还可以提供任何其他合适类型的发动机，例如旋转发动机，例如内燃机。

[0052] 现在参考图2，提供根据本公开的示例性实施例的机械臂组件100的示意图。所描绘的示例性机械臂组件100通常包括基部102、机械臂104和实用构件106。基部102通常包括致动器组108和控制器110。控制器110可操作地联接至致动器组108以控制机械臂组件100的操作。另外，控制器110可以可操作地联接到实用构件106和/或附接到机械臂104和/或实用构件106或嵌入在机械臂104和/或实用构件106中的一个或多个传感器(未示出)。此外，机械臂104大致在根端112和远端114之间延伸。如下文将更详细地解释的，机械臂104在根端112处包括附接部分116，对于所示的实施例，附接部分116附接至基部102的致动器组108。另外，机械臂104在远端114处包括实用构件106。实用构件106可以包括例如焊接机、钻(例如激光钻孔机或机械钻孔机)、放电机(EDM)等的一个或多个部件。可选地，实用构件106可以以任何其他合适的方式配置。

[0053] 此外，所描绘的示例性机械臂组件100的机械臂104通常由多个连杆118和多个关节120形成，其中多个连杆118依次布置并利用多个关节120可移动地彼此联接。多个连杆118中的至少某些连杆118可利用致动器组108来操作，使得致动器组108的一个或多个致动器或电机(未示出)可控制机械臂104的操作(诸如位置和/或取向)。然而，在其他实施例中，可以提供任何其他合适的配置来操作或以其他方式控制示例性机械臂组件100的机械臂
104的多个连杆118。

[0054] 此外，如所描绘的，基部102包括一个或多个支撑结构122，该支撑结构122可与实用构件106一起操作以辅助实用构件106并执行某些操作。例如，当实用构件106被配置为焊接机时，一个或多个支撑结构122可以包括例如气体供应、电线供应、电力供应等。

[0055] 简言之，应当理解，机械臂104可以限定某些参数，以进一步使其能够到达涡轮机内部的相对远程的位置。更具体地，对于所示实施例，机械臂116在根端112和远端114之间限定至少约36英寸(例如至少约48英寸，例如至少约60英寸，例如至多约600英寸)的长度。类似地，机械臂116在根端120和远端122之间限定最大直径，对于所描绘的实施例，该最大直径是机械臂104的每个单独节段118的最大直径，小于约5英寸。例如，机械臂104的最大直径可以小于约3英寸，例如小于约2.5英寸，例如小于约1英寸。这可以进一步允许机械臂104到达涡轮机内部的相对远程的位置。

[0056] 现在参考图3，提供具有涡轮发动机202和用于对涡轮发动机202的部件206执行操作的系统204的涡轮发动机组件200的特写示意图。在某些示例性实施例中，涡轮发动机202可以是燃气涡轮发动机的涡轮机，例如上文参照图1描述的涡轮风扇发动机的示例性涡轮机。另外，涡轮发动机202的部件206可以是例如涡轮发动机202的翼型件、衬垫或护罩中的一个或多个。从图3中可以看出，对于所描绘的实施例，部件206更具体地是翼型件。例如，部件206可以是压缩机转子叶片、压缩机定子叶片、涡轮转子叶片、涡轮定子叶片、入口引导叶片、出口引导叶片、内或外涡轮护罩、内或外压缩机护罩、压缩机区段衬垫、涡轮区段衬垫，内燃烧室衬垫、外燃烧室衬垫中的一种或多种。因此，在至少某些示例性实施例中，部件206可定位在涡轮发动机202的内部208内(即，在涡轮发动机202的外壳210内，类似于上文参照图1描述的涡轮机的示例性外壳18)。更具体地，对于所描绘的示例性方面，部件206暴露于涡轮发动机202的核心空气流路212(类似于上文参照图1描述的示例性涡轮机16的示例性核心空气流路37)。以这种方式，将认识到部件206通常包括位于涡轮发动机202的内部208内的第一侧214(更具体地，暴露于涡轮发动机202的核心空气流动路径212的第一侧214)，以及相对的第二侧216(图3中未示出)。对于所描绘的实施例，第二侧216也定位在涡轮发动机202的内部208内，并且更具体地，暴露于涡轮发动机202的核心空气流动路径212中。

[0057] 还将理解，对于至少某些涡轮发动机202，例如所描绘的涡轮发动机，部件206可定位在涡轮发动机202的一个或多个开口附近。例如，图3的部件206位于其中的示例性涡轮发动机202包括第一开口218A和第二开口218B。第一开口218A和第二开口218B延伸穿过例如涡轮发动机202的壳体210和包围部件206的外护罩219。第一开口218A和/或第二开口218B可以是例如内窥镜开口(参见例如图1中的示例性内窥镜开口70)。另外，在其它实施例中，涡轮发动机10可具有开口的任何其它适当位置和/或构造。

[0058] 如还将理解的，图3中描绘的示例性系统204，包括第一机械臂220和第二机械臂222，更具体地，包括第一机械臂220的第一机械臂组件224和包括第二机械臂222的第二机械臂组件226。在至少某些示例性实施例中，第一机械臂组件224和第二机械臂组件226可以以与上文附图2描述的示例性机械臂组件100类似的方式配置。因此，应当理解，第一机械臂组件224的第一机械臂220在第一根端228和第一远端230之间延伸，并且第一机械臂220通常包括定位在第一远端230处的第一实用构件232。第一机械臂220可移动到发动机的内部
208，到达可操作地邻近部件206的第一侧214的位置。以这种方式，将认识到第一机械臂220定位成穿过涡轮发动机202的多个开口中的至少一个开口，更具体地，穿过涡轮发动机202的第一开口202A，使得第一机械臂220的第一实用构件232在操作期间可操作地定位成邻近部件206的第一侧214。应当理解，如本文所使用的，术语实用构件和部件的表面“可操作地邻近”指的是该实用构件被定位成使得其可以执行在部件上设计的操作。

[0059] 类似地，第二机械臂组件226的第二机械臂222在第二根端234和第二远端236之间延伸，并且第二机械臂222通常包括定位在第二远端236处的第二实用构件238。第二机械臂222也可移动到涡轮发动机202的内部208以便于第一实用构件232和第二实用构件238对涡轮发动机202的部件206执行操作。以这种方式，将理解的是，第二机械臂222也通过涡轮发动机202的多个开口中的至少一个开口定位，更具体地，通过涡轮发动机202的第二开口
218B定位，以便于第一实用构件232和第二实用构件238对涡轮发动机202的部件206执行操作。

[0060] 如所指出的，第一机械臂组件224和第二机械臂组件226中的一个或两个可以以类似于上文参考例如图2描述的示例性机械臂组件100的方式配置。因此，应当理解，第一机械臂组件224还包括第一基部240，第一机械臂220可操作地连接至第一基部240。第一基部240包括用于控制第一机械臂220的一个或多个电机242或致动器(例如致动器组)，并且第一基部240被配置成定位在涡轮发动机202的内部208之外。类似地，应当理解，第二机械臂组件226还包括第二基部244，第二机械臂222可操作地连接到第二基部244。第二基部244还包括用于控制第二机械臂222的一个或多个电机246或致动器(例如致动器组)，并且第二基部
244被配置成定位在涡轮发动机202的内部208之外。因此，在系统204的操作期间(例如，在通过系统204对涡轮发动机202的部件206执行操作期间)，第一基部240和第二基部244各自定位在涡轮发动机202的内部208之外。

[0061] 然而，应当理解，在其他示例性实施例中，第一机械臂组件224、第二机械臂组件226或两者可以具有任何其他合适的配置。例如，虽然第一机械臂组件224的第一基部240被描绘为物理上与第二机械臂组件226的第二基部244分开定位，但是在其他示例性实施例中，第一基部240和第二基部244可以被集成为单个包含的单元。另外，第一机械臂220和第二机械臂222中的一个或两个可以以任何合适的方式配置，并且第一基部240和第二基部
244中的一个或两个可以具有用于控制这种机械臂的任何其他合适的结构(例如，任何合适的电机/致动器构造等)。

[0062] 如图3所示，系统204包括控制器246。示例性控制器246可操作地连接到第一机械臂组件224的第一基部240和第二机械臂组件226的第二基部244，用于控制第一机械臂220和第二机械臂222。值得注意的是，尽管控制器246被描绘为物理上与第一机械臂组件224和第二机械臂组件226分开定位，但是在其他实施例中，控制器246可以被定位或以其他方式集成到第一机械臂组件224的第一基部240、第二机械臂组件226的第二基部244、或两者中。另外，或者可选地，控制器246可以集成到任何其他合适的系统中和/或可与任何其他合适的系统一起操作。

[0063] 控制器246通常包括网络接口248。网络接口248可与任何合适的有线或无线通信网络一起操作，用于与例如机械臂组件100的其他部件和/或未示出的其他部件或系统进行数据通信。如使用图3中的虚线所示，对于所描绘的实施例，网络接口248利用无线通信网络250来与其他部件通信数据。具体地，对于所示实施例，通过控制器246的网络接口248和无线通信网络250，控制器246可操作地联接到第一机械臂组件224的第一基部240和第二机械臂组件226的第二基部244。例如，控制器246可以可操作地联接到第一基部240的一个或多个电机242和/或第二基部244的一个或多个电机246。以这种方式，控制器246可以控制第一机械臂220和第二机械臂222的操作。当然，尽管网络接口248将无线通信网络250用于图1的实施例，但是可以理解的是：在其他实施例中，网络接口248可以替代地利用有线通信网络，或者有线和无线通信网络的组合。

[0064] 仍参考图3，控制器246还包括一个或多个处理器252和存储器254。存储器254存储可由一个或多个处理器252访问的数据256。一个或多个处理器252可以包括任何合适的处理设备，诸如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑设备和/或其他合适的处理设备。一个或多个存储器设备254可以包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非瞬时性计算机可读介质、随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、闪存驱动器和/或其他存储器设备。数据256可以包括当由一个或多个处理器252执行时使系统204执行功能的指令。这些功能的一个或多个示例性方面可在下文中图9的示例性方法300中描述。数据256内的指令可以是当由一个或多个处理器252执行时使一个或多个处理器252执行操作的任何指令集。在某些示例性实施例中，数据256内的指令可以是以任何合适的编程语言编写的软件，或者可以在硬件中实现。另外，和/或可选地，指令可以在处理器252上逻辑上和/或实质上分开的线程中执行。存储器设备254还可存储可由处理器252访问的其它数据256。

[0065] 现在参考图4，描绘了图3的示范性系统204的特写示意图。应当理解，对于所描绘的示例性实施例，由系统204对部件206执行的操作是对部件的物理操作(即，物理修改部件)。更具体地，对于所描绘的实施例，操作是材料去除操作，更具体地，操作是钻孔操作。值得注意的是，如本文所使用的，术语“钻孔操作”通常是指用于在部件中或穿过部件制造孔的任何操作，无论孔的横截面是圆形还是限定某种其他形状。然而，在其他实施例中，该操作可以是任何其他合适的物理操作(例如，材料修改操作，或材料添加操作(例如，焊接操作；参见例如图7))或其他操作，如下更详细地描述。

[0066] 如图4所示，对于所描绘的示例性实施例，第一机械臂220的第一实用构件232包括具有钻头258的机械钻孔机。第一实用构件232可配置为旋转钻孔机(和钻头258)以在部件206中或穿过部件206钻出孔260，即从部件206的第一侧214朝向部件206的第二侧216或到部件206的第二侧216钻出孔260。孔260可以是例如冷却孔，或者可以提供用于任何其他目的。另外，将认识到，孔260可以是由第一实用构件232的机械钻孔机钻出的新孔，或者可选地，可以是例如堵塞、需要加宽等的现有孔。

[0067] 同样对于所描绘的实施例，第二实用构件238包括容器或抽吸构件中的至少一个。更具体地，对于图4的实施例，第二实用构件238包括容器262，容器262用于定位在部件206的第二侧216的孔260上方，以捕获或以其他方式容纳由第一实用构件232的机械钻孔机在部件206中钻孔260的操作所导致的碎屑和/或其他材料。更具体地，对于图4的实施例，容器
262完全位于部件206的第二侧216的孔260周围/上方，接触部件206的第二侧216。然而，在其他实施例中，容器262可替代地定位在别处以捕获来自钻孔操作的碎屑。例如，在其他实施例中，容器262可位于部件206的第一侧214的第一实用构件232的机械钻孔机的下方，以捕获从机械钻孔机掉落的碎屑。类似地，容器262可定位在由机械钻孔机钻出的孔260的部件206的第二侧216的开口的下方，以在机械钻孔机钻出部件206的第二侧216时捕获碎屑，或者以其他方式完成孔260的钻孔操作。

[0068] 然而，在其它示例性实施例中，可以提供任何其它合适的部件206或特征以捕获由钻孔操作产生的碎片。例如，简要参考图5，提供根据本公开的另一示例性实施例的系统204的特写示意图。图5的示例性系统204可以以与上文参照图4描述的示例性系统204基本相同的方式配置。然而，对于图5的实施例，第二机械臂222的第二实用构件238代替地包括抽吸构件264而非包括容器262。抽吸构件264通常限定用于捕获由钻孔操作产生的碎屑或其他颗粒的抽吸喷嘴。在至少某些示例性实施例中，第二机械臂222可以包括一个或多个真空管路(未示出；例如，由支撑结构122支撑，见图2)，其与抽吸构件264以气流连通的方式延伸穿过抽吸构件，以向抽吸构件提供期望的抽吸。

[0069] 此外，在其它示例性实施例中，可以提供任何其它合适的部件206或特征以便于钻孔操作。例如，简要参考图6，提供根据本公开的又一示例性实施例的系统204的特写示意图。图6的示例性系统204可以以与上文参照图4描述的示例性系统204基本相同的方式配置。然而，对于图6的实施例，第一机械臂220在其第一远端230具有第一实用构件232，该第一实用构件232不是机械钻孔机，而是第一实用构件232包括激光钻孔机266。第一实用构件232的激光钻孔机266类似地配置成可操作地定位成邻近部件206的第一侧214，并且在钻孔操作期间朝向部件206的第一侧214。以这种方式，第一实用构件232的激光钻孔机266限定了进入部件206的第一侧214的视线，并且被隔开不超过激光钻头266可有效操作(即钻入或钻穿部件206)的距离，使得激光钻孔机266可在部件206中以期望位置和朝向钻入/钻穿部件206而转出孔260。应当理解，激光钻孔机266通常被配置成将激光束268朝向部件206引导以钻出孔260。以这种方式，激光钻孔机266可以构造为任何合适的激光钻孔机。例如，在某些实施例中，激光钻孔机可以是Nd:YAG激光钻孔机或任何其他合适的激光钻孔机。

[0070] 此外，对于图6的示例性实施例，位于第二机械臂222的第二远端236处的第二实用构件238可以不被构造为容器(图4)或抽吸构件(图5)中的至少一个。相反，对于图6的示例性实施例，第二机械臂222的第二实用构件238包括激光束接收器270。值得注意的是，在系统204的钻孔操作期间，第二实用构件238的激光束接收器270与来自第一实用构件232的激光钻孔机266的激光束268的轴线272对准。激光束接收器270可以是能够在激光束268已经穿透部件206的第二侧216之后从激光钻孔机266吸收或耗散激光束268的任何合适的材料或部件，从而防止对涡轮发动机202的内部208内的各种其他部件的潜在损害。激光束接收器270也可称为反击保护构件或“束流收集器”。例如，在至少某些示例性实施例中，激光束接收器270可以是平板，该平板可以是包括金属或其他足够坚固的材料的板，该金属或材料能够承受至少最小时间量的来自激光钻孔机266的激光束268的钻孔。然而，应当理解，在其他实施例中，激光束接收器270可以具有用于执行本文描述的功能的任何其他适当配置。另外，在至少某些示例性实施例中，激光束接收器270可进一步包括用于从环境中移除切割碎屑(例如，蒸汽、热液滴等)以防止对相邻表面的损坏的抽吸特征(类似于上述抽吸构件264)和/或空气吹送特征(例如，空气幕或其他加压空气的宽射流)以将碎屑偏转到相对不敏感的位置。

[0071] 值得注意的是，在至少某些实施例中，激光束接收器270可包括一个或多个与激光束接收器270联接、可与其一起操作和/或嵌入其中的传感器。具体地，对于所描绘的实施例，激光束接收器270包括与其联接的传感器274。传感器274可被配置为感测激光钻孔机266的激光束268何时接触激光束接收器270。以这种方式，传感器274可以能够感测指示激光束268穿过部件206的穿透的数据。在至少某些示例性实施例中，传感器274可以通过例如无线通信网络250可操作地联接到控制器246(参见图3)。传感器274可以是用于感测指示与激光束接收器270接触的激光束268的数据的任何合适的传感器。例如，传感器274可以是例如温度传感器、加速度计、光学传感器和声传感器等中的一种或多种。

[0072] 现在参考图7和图8，提供两个附加系统204的特写示意图，每个系统204根据本公开的其他示例性实施例配置。图7和图8的示例性系统204，可分别以与上文附图4描述的示例性系统204基本相同的方式配置。例如，图7和图8的每个示例性系统204，包括第一机械臂220和第二机械臂222，第一机械臂220包括位于第一机械臂220的第一远端230处的第一实用构件232，第二机械臂222包括位于第二机械臂222的第二远端236处的第二实用构件238。

[0073] 首先特别参考图7的示例性系统204。应当理解，由系统204执行的操作是焊接操作。在这种示例性实施方式中，第一实用构件232包括电极276，第二实用构件238包括电连接器278，电连接器278被配置成电连接到部件206。更具体地，对于图7的实施例，第二实用部件238，或者更确切地说，第二实用部件238的电连接器278，被配置为接触部件206。以这种方式，系统204可以在焊接操作期间提供穿过部件206的电路径，该电路径避免任何敏感部件，例如轴承，否则敏感部件可能被延伸穿过其中的电路径损坏。因此，将认识到，虽然对于所描绘的实施例，第二实用构件238的电连接器278直接接触实际部件206，但是在其他实施例中，电连接器278可以替代地接触涡轮发动机202的能够提供与部件206的电连接的任何其他适当部件，而不会存在延伸穿过不期望的敏感部件的电路径的任何实质风险。

[0074] 此外，将认识到，根据所使用的期望焊接技术，第一机械臂220和第二机械臂222中的一个或两个可以包括附加部件、特征等。例如，在某些示例性实施例中，系统204可被配置用于气体金属电弧焊接、钨惰性气体焊接、电弧焊接等。对于这些实施例中的一个或多个，第一机械臂220和第二机械臂222中的一个或两个可包括气体管线，或者可替代地，附加机械臂(未示出)可包括气体管线，以提供用于焊接的工作气体。

[0075] 现在特别参考图8的示例性系统204。应当理解，由系统204执行的操作再次为钻孔操作。然而，对于图8的实施例。第一实用构件232包括放电机工具280，放电机工具280定位成可操作地邻近部件206的第一侧214，并且在钻孔操作期间朝向部件206的第一侧214。以这种方式，第一实用构件232的放电机工具280被定位在相对靠近部件206的第一侧214的位置，使得第一实用构件232的放电机工具280可以通过部件206以期望的位置和取向在部件206中钻出孔。例如，放电机工具280可以是工具电极，该工具电极被构造成通过与部件206的第一侧214限定的放电间隙282将电流放电到部件206的第一侧214(或者沿着孔穿过部件
206)。类似地，在这种示例性实施方式中，第二实用部件238包括电连接器278，电连接器278被配置成与部件206电连接。更具体地，对于图8的实施例。第二实用构件238的电连接器278被配置成接触部件206，以在例如第一实用构件232的电动机床的工具电极276和部件206之间产生电荷差。

[0076] 值得注意的是，为了进一步帮助放电机在部件206中钻孔的操作，图8的示例性系统204进一步包括第三机械臂组件286的第三机械臂284。第三机械臂组件286和第三机械臂284也可以以与上文附图2描述的示例性机械臂组件100基本相同的方式配置。因此，第三机械臂284大致在根端(未示出)和远端288之间延伸，并且包括位于第三远端288处的第三实用构件290。对于图8的实施例，第三实用部件290包括电介质流体喷嘴292，用于将电介质流体提供到第一实用部件232(即，用于所示实施例的放电机工具280)和部件206之间的位置。
提供电介质流体可以帮助系统204的放电机加工。

[0077] 应当理解，在其他示例性实施例中，还可以提供其他配置。例如，尽管图8中的示例性系统204是唯一一个在此描述为包括三个机械臂用于促进操作的系统204，但是在其它示例性实施例中，例如，参考图3至7描述的一个或多个实施例，可以另外包括第三机械臂，并且可选地可以包括任何其他合适数量的机械臂。类似地，尽管对于图8的实施例，使用三个单独的机械臂描绘放电机操作，在其他示例性实施例中，所描绘的示例性机械臂中的一个的特征和功能可以替代地集成到其他机械臂中的一个中，使得仅两个机械臂用于提供放电机加工。

[0078] 此外，根据本文中描述的一个或多个示例性实施例，可以使用系统204来执行任何其他合适的物理操作。例如，该操作可另外地或可替代地包括一个或多个切割操作、钎焊操作、涂覆或浆料修复操作等。具体地，例如，操作可以是涂层修复工艺(例如热障涂层修复工艺)，由此第一机械臂可操作去除现有涂层的至少一部分，并且第二机械臂可操作以涂覆新涂层。类似地，该操作可以是用于陶瓷基复合材料(CMC)部件(例如CMC衬里、CMC护罩等)的浆液修复操作。通过这样的操作，第一机械臂可操作以施加浆料，并且第二机械臂可操作以固化浆料。另外，第一机械臂和第二机械臂(或另外的机械臂)中的一个或两个可以可操作以轮廓化和/或平整浆料。以这种方式，将理解，如本文所使用的，术语“帮助”可以指同时执行功能(例如，第一机械臂和第二机械臂同时工作以执行操作)，或者可选地可以指依次执行功能。然而，在其它示例性实施例中，任何其它合适的非物理操作可以由系统执行。例如，操作可以是清洁操作(例如喷砂、压力洗涤、蒸汽洗涤)等。

[0079] 此外，应当理解，虽然在此描述的示例性系统204被描绘为在涡轮发动机202上执行操作，但是在其他示例性实施例中，系统204可替代地用于在任何其他合适的发动机(例如旋转发动机)上执行操作。此外，此处描述的系统204可另外地或可替代地可在例如相对危险的环境中被用于发动机环境之外以执行操作。例如，在某些实施例中，系统204可在石油和天然气工业中用于例如在例如爆炸性气氛中焊接、切割、钻孔等。此外，在某些实施例中，系统204可在核工业中用于例如在反应堆或其他容器中钻孔、切割、焊接等。

[0080] 现在参考图9，提供了根据本公开的示例性方面的用于在发动机的部件上执行操作的方法300的流程图。示例性方法300可以利用上述示例性系统中的一个或多个。因此，将认识到，在至少某些示例性方面，组件可包括定位在发动机内部的第一侧。

[0081] 如所描绘的，示例性方法300通常包括将包括在(302)，将在第一远端处包括第一实用构件的第一机械臂定位在发动机内部的可操作地邻近部件的第一侧的位置。值得注意的是，对于所描绘的示例性方面，将理解发动机限定多个开口。例如，当发动机是燃气涡轮发动机或其他涡轮发动机时，多个开口可以包括内窥镜开口、燃料喷嘴开口、点火器开口、入口开口、排气开口等中的一个或多个。此外，对于所描绘的示例性方面，将第一机械臂定位在发动机内部(302)包括在(304)将第一机械臂延伸通过发动机的第一开口。

[0082] 示例性方法300还包括在(306)将包括在第二远端处包括第二实用构件的第二机械臂定位在发动机内部。类似地，对于所描绘的示例性方面，将第二机械臂定位在发动机内部(306)包括在(308)将第二机械臂延伸穿过发动机的第二开口。

[0083] 此外，示例性方法300包括在(310)利用在发动机内部的第一机械臂的第一实用构件和第二机械臂的第二实用构件对发动机的部件执行操作。在(310)执行的操作可以是任何合适的操作。例如，如虚线所示，在至少某些示例性方面中，对发动机部件执行操作(310)可包括在(312)对发动机部件执行钻孔操作。另外，或者可选地，在某些示例性方面中，对发动机部件执行操作(310)可以包括在(314)对发动机部件执行焊接操作，或者在(316)对发动机部件执行切割操作。

[0084] 该说明书描述使用实施例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其它示例包括与权利要求书的文字语言不存在差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言不存在实质性差异的等效结构元件，则这些其它示例旨在在权利要求书的范围内。