JP2009085250A - 仮鋲およびそれを用いる加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 検出エラーを生じることがなく、また加工品質および作業性を向上することができる仮鋲およびそれを用いる加工方法を提供する。
【解決手段】 仮鋲１０は、筒状本体１８に対する操作軸体１９の変位操作で、締結用孔１３，１４に着脱可能に構成される。これによって加工装置において仮鋲１０をドリルアウトする必要がなく、作業性を向上して作業時間を短縮することができる。しかも仮鋲１０のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。また仮鋲１０をドリルアウトするときの位置ずれ防止のためのピンを用いる必要がなく、作業性を向上して作業時間を短縮することができる。また仮鋲１０に設けられるマーク３８は、その形状および位置が仮鋲１０の着脱操作に全く依存しないので、検出エラーを生じることがない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の部材を重ねて仮止めするための仮鋲、この仮鋲で各部材が仮止めされたワークを加工する加工方法に関する。

図１１（ALLFAST社のFastack鋲を示す）は、従来の技術の仮鋲１を示す断面図であり、この先行技術はたとえば特許文献１，２に記載されている。たとえば航空機の機体を組立てるにあたって、複数の部材２，３を重ねて仮鋲１で仮止めしたワークが、孔開けファスニング自動工作機械などと呼ばれる加工装置に搬入され、この加工装置でワークが加工されるとともに、仮鋲１が除去されて、各部材２，３が本固定される。各部材２，３には、本固定に用いられる締結具を挿通させる締結用孔よりも内径の小さい下孔４，５が形成されており、この下孔４，５に仮鋲１が挿通されて、各部材２，３が仮止めされる。

このような仮鋲１は、ALLFAST社製のFastack（登録商標）鋲またはTEXTRON社製の
Chobert（登録商標）鋲として商業的に入手可能である。この仮鋲１は、図１２のフローチャートに示すように、ステップａ０で作業が開始され、ステップａ１でかしめ用工具６を用いてかしめられ、仮想線で示すようなかしめ部７を形成して、各部材２，３を仮止めする構成である。次にステップａ２において、仮鋲１は、軸線に沿って貫通する貫通孔８を有しており、加工装置では、この貫通孔８を検出して仮鋲１の位置を把握し、仮鋲１の位置に基づいて、仮鋲１以外の孔開け、皿取りなどの加工位置を決定し、加工している。

こうして孔開け皿取り加工が終了すると、ステップａ３に移り、加工装置は、各部材２，３を本固定するにあたって、仮鋲１とは異なる位置ずれ防止ピンで各部材２，３の位置ずれを防止したうえで、ステップａ４で仮鋲１が設けられる位置をドリルで穿孔し、仮鋲１をドリルアウトして除去するとともに、下孔４，５を拡径して締結用孔を形成し、ステップａ５で締結用孔に本固定用のファスナを挿通させて、各部材２，３を本固定し、ステップａ６でワークの組立で作業が終了する。

特表２０００−５０５５２６号公報 特開平６−１４７２０８号公報

従来の技術の仮鋲１を用いて加工する構成では、仮鋲１が作業者の手作業でかしめられるので、作業者の技量によって、仮鋲１のかしめ品質が異なり、鋲頭形状を変化させてしまう場合がある。これによって加工装置によって貫通孔８を検出するときに、検出エラーが生じる場合がある。また各部材２，３を本固定するにあたって、加工装置で仮鋲１をドリルアウトして締結用孔を形成するときに、仮鋲１の切粉がドリルにからみつき、穿孔加工に支障を来たしてしまう。たとえば締結用孔の内径が、本来の内径よりも大きくなり、品質を低下させてしまう。しかも仮鋲１をドリルアウトするときの各部材２，３の位置ずれを防ぐために、位置ずれ防止のためのピンを設ける作業が必須となり、しかもこのピンの取付作業は手作業で行わなければならず、加工装置の自動運転を一時停止しなければならず、作業性が悪い。

本発明の目的は、検出エラーを生じることがなく、また加工品質および作業性を向上することができる仮鋲およびそれを用いる加工方法を提供することである。

本発明は、複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工するにあたって用いられる前記仮鋲であって、
各部材を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔に任意の一方側から離脱可能に装着され、かつ加工装置によって検出可能な位置検出用マーク部を有することを特徴とする仮鋲である。

また本発明は、適合する締結用孔の寸法を示す色の表面を有することを特徴とする。
また本発明は、前記仮鋲は、複数の構成部品によって組立てられており、一構成部品は、適合する締結用孔の内径を示す色の表面を有し、一構成部品とは異なる他の構成部品は、適合する締結用孔の軸線方向寸法を示す色の表面を有することを特徴とする。

また本発明は、構成部品として、大略的に筒状の筒状本体と、大略的に軸状の操作軸体とを備え、
筒状本体は、軸線方向一端部に半径方向外方に突出する係止部が形成されるとともに、軸線方向他端部側の部分が周方向に複数の部分に分割され、軸線方向他端部が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能であり、
操作軸体は、軸状に形成され、一端部に残余の部分よりも外径の大きい頭部を有し、
操作軸体の他端部側の部分が、筒状本体内に筒状本体の一端部側から挿入され、
操作軸体は、筒状本体に対して、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能に設けられ、
操作軸体が操作位置にある場合、筒状本体の軸線方向他端部が、操作軸体によって半径方向外方に押圧されて突出し、操作軸体が解除位置にある場合、操作軸体による半径方向外方への押圧が解除されて、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方へ退避することを特徴とする。

また本発明は、操作軸体の頭部は、他端部に向かうにつれて外径が小さくなる形状に形成されることを特徴とする。

また本発明は、複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工する加工方法であって、
各部材を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔を各部材に形成し、前記仮鋲を前記締結用孔に挿通させて、各部材を仮止めしてワークを形成するワーク形成工程と、
加工装置によって位置検出用マーク部を検出して仮鋲の位置を検出し、仮鋲の位置を基準にして、加工装置によって締結用孔への締結具装着による本固定以外の加工を施す加工工程と、
仮鋲を離脱させた後、加工装置によって締結用孔に締結具を挿通させて各部材を本固定する本固定工程とを備えることを特徴とする加工方法である。

本発明によれば、仮鋲は、当初よりフルサイズ孔（締結孔）を加工可能であって孔径を拡大させる必要はなく、本固定のための締結具を挿通させる締結用孔に表側または裏側の任意の一方側から着脱可能に装着されるので、加工装置において仮鋲をドリルアウトする必要がない。したがって仮鋲のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。また仮鋲をドリルアウトするときの位置ずれ防止のためのピンを用いる必要がなく、作業性を向上することができる。また仮鋲には、加工装置によって検出可能な位置検出用マーク部が設けられている。この位置検出用マーク部は、その形状および位置が仮鋲の着脱操作に全く依存しないので、加工装置によって検出するときに、検出エラーを生じることがない。

また本発明によれば、仮鋲の表面の色が、その仮鋲に適合する締結用孔の寸法を示している。これによって作業者が、仮鋲の表面の色から、その仮鋲がどのような寸法の締結用孔に適合するか、容易に判断することができる。したがって仮鋲を選択する作業を容易にすることができる。

また本発明によれば、仮鋲の一構成部品の表面の色が、その仮鋲に適合する締結用孔の内径を示し、仮鋲の他の構成部品の表面の色が、その仮鋲に適合する締結用孔の軸線方向寸法を示している。これによって作業者が、一構成部品および他の構成部品の表面の色から、その仮鋲がどのような内径および軸線方向寸法の締結用孔に適合するか、容易に判断することができる。したがって仮鋲を選択する作業を容易にすることができる。

また本発明によれば、仮鋲は、筒状本体と操作軸体とを備え、操作軸体が筒状本体に部分的に挿入された状態で、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能に設けられる。操作軸体が操作位置にある場合、筒状本体の軸線方向他端部が、操作軸体によって半径方向外方に押圧されて突出する。操作軸体が解除位置にある場合、操作軸体による半径方向外方への押圧が解除されて、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方へ退避する。したがって操作軸体が操作解除位置に配置される状態で、仮鋲を締結用孔に挿入し、操作軸体を操作位置に変位させることによって、筒状本体の軸線方向両端部で各部材を挟持させ、仮止めすることができる。またこの状態から、操作軸体を操作解除位置に変位させることによって、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方へ退避し、仮止め状態が解除されるので、仮鋲を締結用孔から抜取り、離脱させることができる。このようにして仮鋲を、着脱することができるとともに、仮鋲を着脱しても、各部材を損傷してしまうことがない。

また本発明によれば、操作軸体の頭部の形状が、他端部に向かうにつれて外径が小さくなる形状であり、操作軸体が操作位置にある状態でも、操作軸体の頭部に、たとえば作業者の指および工具などの掛合部が存在することになる。したがって操作軸体を操作位置から操作解除位置に変位させる操作が容易になる。

また本発明によれば、当初よりフルサイズ孔（締結孔）を加工可能であって孔径を拡大させる必要はなく、各部材を仮止めしてワークを形成するにあたって、締結用孔に仮鋲を挿通させて各部材を仮止めする。仮鋲は、本固定のための締結具を挿通させる締結用孔に任意の一方側から着脱可能に装着されるので、加工装置において仮鋲をドリルアウトする必要がない。したがって仮鋲のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。また仮鋲をドリルアウトするときの位置ずれ防止のためのピンを用いる必要がなく、作業性を向上することができる。

さらに加工装置によって、仮鋲に設けられる位置検出用マーク部を検出して仮鋲の位置を検出し、仮鋲の位置を基準にして、加工装置によって締結用孔への締結具装着による本固定以外の加工を施す。仮鋲に設けられる位置検出用マーク部は、その形状および位置が仮鋲の着脱操作に全く依存しないので、加工装置によって検出するときに、検出エラーを生じることがない。

さらに仮鋲を離脱させた後、加工装置によって締結用孔に締結具を挿通させて各部材を本固定する。仮鋲は、着脱可能に構成されており、着脱時に各部材を損傷することがなく、仮鋲を離脱させた締結用孔に締結具を挿通してしっかりと本固定することができる。しかも製品の品質を高くすることができる。

図１は、本発明の実施の一形態の仮鋲１０を示す断面図である。仮鋲１０は、複数、本実施の形態では２つの部材１１，１２を仮止めする鋲である。各部材１１，１２は、全体が板状であってもよいし、一部が板状であってもよいが、いずれにしても板状の部分を有している。各部材１１，１２は、前述の板状の部分に厚み方向に貫通する締結用孔１３，１４が形成されており、各締結用孔１３，１４が同軸に配置されるように、前述の板状の部分が重ねられる。各締結用孔１３，１４は、同一の内径を有する。仮鋲１０は、各締結用孔１３，１４に挿通され、各部材１１，１２を挟持するようにして仮止めする。

各締結用孔１３，１４は、各部材１１，１２を本固定するのに用いられる締結具を挿通させるための孔であり、仮鋲１０は、各締結用孔１３，１４に各部材１１，１２の表側または裏側のいずれかである任意の一方側から離脱可能に装着される。各部材１１，１２の本固定に用いられる締結具は、その構成は、特に限定されるものではなく、たとえばファスナなどとも呼ばれる締結具が用いられる。この締結具には、従来の技術で本固定に用いられている締結具を用いることも可能である。

図２は、航空機の翼に設けられるフラップ１５を示す斜視図である。仮鋲１０は、図２に示すフラップ１５などの構造体を製造するために用いられる。フラップ１５は、たとえば２枚の板材が積層された板状構造体からそれぞれ成る上下一対の部品を組合せて、翼形状に形成される。たとえばこの板状構造材料を形成する前記２つの板材が、各部材１１，１２にそれぞれ相当し、各部材１１，１２を仮鋲１０で仮止めしたワーク１６が、孔開けファスニング自動工作機械などと呼ばれる加工装置に搬入され、板状構造材料が製造される。

加工装置では、仮鋲１０の位置を基準にして、ワーク１６が加工され、各部材１１，１２が本固定される。一例ではあるが、長手方向寸法Ｗ１が２ｍであり、幅方向寸法Ｗ２が１ｍであるフラップ１５の場合、１つの板状構造材料を製造するにあたって、２０〜７０カ所における仮止めに、仮鋲１０がそれぞれ用いられる。加工装置は、その構成が限定されるものではなく、単一の機械からなってもよいし、複数の機械を組合わせた構成であってもよい。たとえば従来の技術で本固定に用いられている加工装置を用いることも可能である。

図３は、仮鋲１を分解して示す斜視図である。図１を参照して、仮鋲１０は、たとえば合成樹脂から成る。また仮鋲１０は、構成部品として、大略的に筒状の筒状本体１８と、大略的に軸状の操作軸体１９とを備えている。仮鋲１０は、操作軸体１９が筒状本体１８内に部分的に挿入されて構成される。操作軸体１９と、筒状本体１８とは、同軸に配置され、軸線方向へ相対的に変位可能である。

図４は、筒状本体１８を示す正面図である。図５は、図４の筒状本体１８を上方から見た平面図である。図６は、図４の筒状本体１８を下方から見た底面から見た底面図である。筒状本体１８は、略有底筒状であり、軸線方向一端部が開放端部２０となり、軸線方向他端部が底部となる。筒状本体１８は、開放端部２０に半径方向外方に突出する係止部２１が形成される。係止部２１は、たとえば周方向全周にわたって延びる外向きフランジの突条によって実現される。また係止部２１は、外周面２１ａが、軸線方向他端部２５から一端部２０に向かう方向に縮径する円錐台面状に形成されている。

また筒状本体１８は、底部２５側の部分に、軸線に垂直な断面が十字状の切込２２が形成され、筒状本体１８の底部２５側の部分は、底部２５も含めて、周方向に等間隔に、複数、本実施の形態では４つの部分（以下「分割部分」という）２３に分割されている。このように４つの分割部分２３に分割される底部２５側の部分は、軸線方向他端部が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能である。つまり各分割部分２３は、底部２５が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能である。さらに底部２５は、その外周面が開口端部２０から遠ざかるにつれて縮径する先細状の円錐台面状に形成されている。

さらに筒状本体１８の内周面部２６は、軸線方向他端部２５側の部分に配置される嵌合部２７と、嵌合部２７よりも軸線方向一端部２０寄りの案内部２８と、嵌合部２７よりも軸線方向他端部２５寄りの当接部２９とを有する。嵌合部２７および案内部２８は、直円筒状の内周面をそれぞれ有し、嵌合部２７の内径が案内部２８の内径より大きく形成されている。嵌合部２７と案内部２８との間には段差を有している。当接部２９は、底部２５における内周面部に相当し、軸線方向一端部２０から他端部２５に向かう方向に縮径する円錐台状の内周面を有している。

図７は、操作軸体１９を示す正面図である。図８は、図７の操作軸体１９を上方から見た平面図である。図９は、図７の操作軸体１９を下方から見た底面から見た底面図である。操作軸体１９は、軸状に形成され、軸線方向一端部に頭部３０が形成され、軸線方向他端部に操作部３１が形成されている。操作軸体１９における頭部３０と操作部３１との間の部分である軸部３２は、軸線方向両端部間の中間部に相当し、直円柱状に形成されている。

頭部３０は、軸部３２に近づくにつれて縮径するように円錐台状に形成されている。頭部３０の軸部３２側の端部の外径Ｄ３０ａが軸部３２の外径Ｄ３２よりも大きく、頭部３０は、軸部３２に対して段差を有して連なっている。また頭部３０は、軸部３２と反対側の端面３３近傍において軸部３２から遠ざかるにつれて縮径するように面取り加工されて、物品が不所望に引掛かることが防がれている。この頭部３０の最も外径が大きい部分は、端面３３近傍に存在しており、その外径（最大外径）Ｄ３０は、軸部３２の外径Ｄ３２よりも大きい。

操作部３１は、略円柱状であり、軸部３２と反対側の先端部３４が、先細状に縮径する円錐台状に形成されている。操作部３１の先端部３４を除く操作基部３５は、直円柱状であり、操作基部３５の外径Ｄ３１は、軸部３２の外径Ｄ３２よりも大きく、操作部３１は、軸部３２に対して段差を有して連なっている。操作基部３５の外径Ｄ３１は、頭部３０の頭部３０の軸部３２側の端部の外径Ｄ３０よりも小さい。

また操作軸体１９には、頭部３０に端面３３で開口する凹所３６が形成されており、この凹所３６に、マーク片３７が嵌合されている。凹所３６は、その軸線が、操作軸体１９の軸線と一致する円柱状に形成されている。マーク片３７は、円柱状の部材であり、操作軸体１９に同軸に設けられている。頭部３０とマーク片３７とは、少なくとも表面の色（以下「表面色」という）が異なっており、これによって操作軸体１９の軸線を中心とする円形の位置検出用マーク部（以下「マーク」という）３８が形成される。頭部３０の表面色と、マーク片３７の表面色とは、互いに非類似の色に設定することが好ましい。たとえば一方の明度が高く、他方の明度が低い組合せ、また互いに色相が補色となる組合せに設定される。一例を述べると、マーク片３７の表面色が黒に設定され、頭部３０の表面色が、白、黄、橙、などの明度の高い色に設定される。

再び図１を参照して、仮鋲１０は、操作軸体１９の操作部３１側の部分が、筒状本体１８内に筒状本体の開放端部２０側から挿入されて、組立てられる。この組立てにあたって、操作部３１の先端部３４が先細状に形成されているので、組立作業が容易である。操作軸体１９は、軸部３２が筒状本体１８の案内部２８に案内されて、筒状本体１８に対して軸線方向へ変位可能に支持されている。操作軸体１９は、筒状本体１８に対して、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能である。

操作位置は、図１に実線で示す位置であって、操作軸体１９の頭部３０と軸部３２との段差面が、筒状本体１８の開放端部２０の端面に当接する位置である。操作軸体１９が操作位置にある状態では、操作部３１が嵌合部２７から底部２５側にさらに変位している。この状態では、操作部３１が当接部２９に当接し、底部２５の各分割部分２３を半径方向外方へ押圧して変位させている。

操作解除位置は、図１に仮想線で示す位置であって、操作部３１が筒状本体１８の嵌合部２８に嵌り込み、操作部３１と軸部３２との段差面が、嵌合部２７と案内部２８との段差面に係止される位置である。操作軸体１９が操作解除位置にある状態では、操作部３１が嵌合部２７内に納まっている。この状態では、操作部３１による底部２５の各分割部分２３への操作が解除され、各分割部分２３は復元力で半径方向内方へ退避している。

このような仮鋲１０は、操作軸体１９が操作解除位置に配置された状態で、筒状本体１８の底部２５側から各締結用孔１３，１４に挿通される。このとき底部２５が、先細状に形成されているので、各締結用孔１３，１４への仮鋲１０の挿入作業が容易である。仮鋲１０は、各締結用孔１３，１４に挿入して、筒状本体１８の係止部２１を一方の部材１１の表面に係止された状態で、底部２５が他方の部材１２の表面から突出する寸法に形成される。この状態から、操作軸体１９を操作位置に変位させることによって、底部２５は、締結用孔１３，１４の内周面よりも外方へ押し広げられ、係止部２１と底部２５とによって各部材１１，１２が挟持され、仮止めされる。

この状態で、一方の部材１１の表面からの頭部３０の突出量Ｈが、３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。この突出量Ｈが小さすぎると、操作軸体１９の操作解除位置への変位作業が困難になり、突出量Ｈが大きすぎると、他の物品などに不所望に干渉しやすくなる。突出量Ｈを前述のような範囲にすれば、作業性向上と、干渉防止とを両立させることができる。

仮止め状態から、操作軸体１９を任意の一方側から操作解除位置に変位させることによって、仮止めが解除される。操作軸体１９の頭部３０の外径Ｄ３０は、筒状本体１８に係止部２１の外径Ｄ２１よりも大きく形成されており、操作軸体１９を操作解除位置に変位させるにあたって、頭部３０に、作業者の指、鋲抜き工具などを掛合しやすく、作業性が向上される。また頭部３０が、操作部３１に近づくにつれて縮径する円錐台状に形成されているので、これによっても、頭部３０への、作業者の指、鋲抜き工具などの掛合を容易にし、作業性がさらに向上される。頭部３０は、円錐台状でなくても、段差状になっていても、操作部３１に近づくにつれて縮径する構成であれば、同様の効果が得られる。鋲抜き工具は、たとえば二股の爪を有し、爪間に軸部３２を配置するようにして、各爪を頭部３０に掛合するような工具であってもよい。

仮止めが解除された状態では、仮鋲１０を各締結用孔１３，１４から容易に抜出し、離脱させることができる。しかも操作解除位置で、筒状本体１８と操作軸体１９とが、前述のように互いに係止される構成であり、仮鋲１０の抜取り作業が容易である。このようにして仮鋲１０を、ワーク１６に関して片側からの操作によって着脱することができるとともに、仮鋲１０を着脱しても、各部材１１，１２を損傷してしまうことがない。

また仮鋲１０は、その仮鋲１０が適合する締結用孔１３，１４の寸法を示す表面色を有している。仮鋲１０は、複数の構成部品によって組立てられており、一構成部品は、適合する締結用孔１３，１４の内径を示す表面色を有し、一構成部品とは異なる他の構成部品は、適合する締結用孔１３，１４の軸線方向寸法を示す表面色を有している。

仮鋲１０の寸法が、締結用孔１３，１４の寸法に適合していなければ、仮止め不良を生じるなど、不具合を発生する。たとえば筒状本体１８における係止部２１および底部２５を除く部分（以下「筒基部」という）４０の外径Ｄ４０が、締結用孔１３，１４の内径Ｄ１３よりも大きい場合、仮鋲１０の挿入ができない、または困難であるし、筒基部４０の外径Ｄ４０が締結用孔１３，１４の内径Ｄ１３よりも小さい場合、仮鋲１０の軸線と締結用孔Ｄ１３，Ｄ１４の軸線がずれてしまい、後段の加工装置による加工時に、加工位置がずれてしまう。また筒基部４０の軸線方向寸法Ｌ４０が、締結用孔１３，１４の厚み寸法の合計Ｌ１６よりも大きい場合、係止部２１と底部２５とによる各部材１１，１２の挟持ができず、仮止できないおそれがあり、筒基部４０の軸線方向寸法Ｌ４０が、締結用孔１３，１４の軸線方向寸法の合計Ｌ１６よりも小さい場合、底部が各締結用孔１３，１４から突出せずに、仮止めができなくなるおそれがある。

本実施の形態では、一構成部品である操作軸体１９の表面色が、適合する締結用孔１３，１４の内径Ｄ１３を示している。たとえば内径Ｄ１３が複数の範囲に分けられ、操作軸体１９は、適合する内径Ｄ１３の寸法がどの範囲に属するかによって、表面色が、白、橙、黄、薄紫、などに色分けされる。また他の構成部品である筒状本体１８の表面色が、適合する締結用孔１３，１４の軸線方向寸法の合計Ｌ１６を示している。たとえば軸線方向寸法の合計Ｌ１６が複数の範囲に分けられ、筒状本体１８は、適合する軸線方向寸法の合計Ｌ１６がどの範囲に属するかによって、表面色が、水色、薄紫、橙、黄、茶、黒、白、透明、などに色分けされる。このように仮鋲１０が適合する締結用孔１３，１４の寸法を表面色で示すことによって、作業者が、各部材１１，１２を好適に仮止めできる適合した仮鋲１０を選択しやすくすることができる。

図１０は、仮鋲１０を用いてワーク１６を加工する加工方法を示すフローチャートである。図１０に示す加工方法は、複数、本実施の形態では、２つの部材１１，１２を仮鋲１０で仮止めしたワーク１６を、仮鋲１０の位置を基準にして加工装置で加工する方法であり、たとえば前述のフラップ１５の板状構造材料を形成するために好適に実施される方法である。この加工方法に従う手順は、ワーク１６を構成する部材１１，１２を準備して、ステップｓ０で開始され、ステップｓ１に進む。

ワーク形成工程であるステップｓ１では、まず各部材１１，１２を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔１３，１４を各部材１１，１２に形成する。この加工は、別途用意される孔開け装置によって実行される。さらに図１〜図９を参照して説明した仮鋲１０を前記締結用孔１３，１４に挿通させて、各部材１１，１２を仮止めしてワーク１６を形成する。このようにワーク１６を形成してステップｓ２に進む。

ステップｓ２では、加工装置によってマーク３８を検出して仮鋲１０の位置を検出する。マーク３８を検出する手段は、たとえばマーク３８付近を撮像し、画像処理してマーク３８の中心位置を求めるセンサである。仮鋲１０に前述のようなマーク３８が形成されており、検出エラーを生じることなく、確実かつ高精度に仮鋲１０の位置を検出することができる。仮鋲１０の位置を検出すると、ステップｓ３に進む。

ステップｓ３では、検出した仮鋲１０の位置を基準にして、ワーク１６に対する加工位置を決定し、その加工位置によって加工を施す。この加工は、締結用孔１３，１４への締結具装着による本固定以外の加工である。たとえば締結用孔１３，１４以外の孔開け加工、孔の皿取り加工などである。ステップｓ２，ｓ３を合せて、加工工程となる。このような本固定以外の加工を終了すると、ステップｓ４に進む。

本固定工程であるステップｓ４では、仮鋲１０を離脱させた後、加工装置によって締結用孔１３，１４に締結具を挿通させて各部材１１，１２を本固定する。この本固定が終了すると、ステップｓ５に進み、加工方法に従う手順を終了する。

本実施の形態によれば、従来の技術で必要とされた工程ａ３，ａ４を省くことができる。つまり従来の技術では、仮鋲１の取付け、 仮鋲１以外の孔開けなどの加工、位置ずれ防止のためにピンの取付け、 仮鋲１のドリルアウト、本固定、という各工程ａ３，ａ４が必要である。これに対して、本発明に従う仮鋲１０を用いると、従来の技術で必要とされた位置ずれ防止のためにピンの取付け、 仮鋲１のドリルアウト、の各工程を省くことできる。これによって、段取り時間、機械の加工時間の削減が可能である。

本件発明者は、本発明の仮鋲１０を用いる場合に必要な作業時間と、従来の仮鋲１を用いる場合の作業時間とを、シミュレーションによって推定した結果、従来の仮鋲１を用いる場合と比べ、段取り時間、機械の加工時間の削減し、総作業時間を、約３０％も削減できることが明らかになった。

本発明により、当初よりフルサイズ孔（締結孔）加工可能で孔径を拡大させる必要はなく、仮鋲１０は、本固定のための締結具を挿通させる締結用孔１３，１４に任意の一方側から着脱可能に装着されるので、加工装置において仮鋲１０をドリルアウトする必要がなく、ドリルアウト時の孔径拡大などの不具合の撲滅し、このような仮鋲１０のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。さらに仮鋲１０は、着脱可能に構成されており、着脱時に各部材１１，１２を損傷することがなく、仮鋲１０を離脱させた締結用孔１３，１４に締結具を挿通してしっかりと本固定することができる。しかも製品の品質を高くすることができる。

また仮鋲１０には、加工装置によって検出可能なマーク３８が設けられている。このマーク３８は、その形状および位置が仮鋲１０の着脱操作に全く依存しないので、ばらつきのない高品質のマーク３８が実現される。したがって加工装置によって検出するときに、検出エラーを生じることがない。しかも仮鋲１０は、前述のように部材１１，１２に対して一方側で着脱操作可能であり、前述のフラップ１５などの閉構造であっても、外方側から着脱操作することができる。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば仮鋲１０の形状、材料は、前述の構成に限定されるものではない。また仮鋲１０は、航空機の他の構造体を形成するために用いられてもよいし、航空機以外で用いられる構造体を形成するために用いてもよい。

本発明の実施の一形態の仮鋲１０を示す断面図である。 航空機の翼に設けられるフラップ１５を示す斜視図である。 仮鋲１を分解して示す斜視図である。 筒状本体１８を示す正面図である。 筒状本体１８を示す平面図である。 筒状本体１８を示す底面図である。 操作軸体１９を示す正面図である。 操作軸体１９を示す平面図である。 操作軸体１９を示す底面図である。 仮鋲１０を用いてワーク１６を加工する加工方法を示すフローチャートである。 従来の技術の仮鋲１を示す断面図である。 従来技術の仮鋲１を用いたワークの組立て手順を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 仮鋲
１１，１２ 部材
１３，１４ 締結用孔
１６ ワーク
１８ 筒状本体
１９ 操作軸体
２０ 開口端部
２５ 底部
３０ 頭部
３７ マーク片
３８ マーク

Claims (6)

1. 複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工するにあたって用いられる前記仮鋲であって、
   各部材を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔に任意の一方側から離脱可能に装着され、かつ加工装置によって検出可能な位置検出用マーク部を有することを特徴とする仮鋲。
2. 適合する締結用孔の寸法を示す色の表面を有することを特徴とする請求項１に記載の仮鋲。
3. 前記仮鋲は、複数の構成部品によって組立てられており、一構成部品は、適合する締結用孔の内径を示す色の表面を有し、一構成部品とは異なる他の構成部品は、適合する締結用孔の軸線方向寸法を示す色の表面を有することを特徴とする請求項２に記載の仮鋲。
4. 構成部品として、大略的に筒状の筒状本体と、大略的に軸状の操作軸体とを備え、
   筒状本体は、軸線方向一端部に半径方向外方に突出する係止部が形成されるとともに、軸線方向他端部側の部分が周方向に複数の部分に分割され、軸線方向他端部が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能であり、
   操作軸体は、軸状に形成され、一端部に残余の部分よりも外径の大きい頭部を有し、
   操作軸体の他端部側の部分が、筒状本体内に筒状本体の一端部側から挿入され、
   操作軸体は、筒状本体に対して、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能に設けられ、
   操作軸体が操作位置にある場合、筒状本体の軸線方向他端部が、操作軸体によって半径方向外方に押圧されて突出し、操作軸体が解除位置にある場合、操作軸体による半径方向外方への押圧が解除されて、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方へ退避することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の仮鋲。
5. 操作軸体の頭部は、他端部に向かうにつれて外径が小さくなる形状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の仮鋲。
6. 複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工する加工方法であって、
   各部材を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔を各部材に形成し、請求項１〜５のいずれか１つに記載の仮鋲を前記締結用孔に挿通させて、各部材を仮止めしてワークを形成するワーク形成工程と、
   加工装置によって位置検出用マーク部を検出して仮鋲の位置を検出し、仮鋲の位置を基準にして、加工装置によって締結用孔への締結具装着による本固定以外の加工を施す加工工程と、
   仮鋲を離脱させた後、加工装置によって締結用孔に締結具を挿通させて各部材を本固定する本固定工程とを備えることを特徴とする加工方法。

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