JP2010151799A - 測定ターゲットの拡大可能なシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】どのような大きさのパーツ、又はパーツの形状も、正確に測定できる装置と方法を提供すること。
【解決手段】測定ターゲティング装置は、ターゲット本体、流路を有する導管、導管の流路内に収容される流体、及び与圧系統を備える。ターゲット本体は、写真測量法のターゲット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、及びレーザープロジェクター用ターゲットから選択される。導管は中心線を有し、パーツに設けられた穴に受容されるほぼ円筒形の部分を有し、スチール、アルミニウム、及びプラスチックより選択された材料よりなる。導管は、導管の流路内の流体が与圧されると拡大可能である。与圧系統は、流路内の流体を与圧することにより、導管をその中心線の周りで拡大させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、概して測定システムに関し、具体的にはパーツを測定するための方法と装置に関する。更に詳細には、本発明は、パーツの特徴的形状を測定するための方法と装置に関する。

航空機のメンテナンス、改装、及び／又は修理は広く行われている。これらの作業は民間機、軍用機、及びその他の適切な種類の航空機に行われている。これらの種類の作業の間に、新規パーツを作製して摩耗したパーツ及び／又は旧式となったパーツと取り替えることがある。
加えて、航空機の機能、動作、及び／又は性能を変更するために、既存のパーツに新規パーツを加えることがある。新規のパーツを作製して既存のパーツと結合させることがある。一つのパーツに別のパーツを結合させるために使用できる特徴的形状は、限定しないが、例えば穴及び／又はピンである。

限定しないが、例えば新規パーツが、既存のパーツの穴のパターン及び／又は穴の径と一致する穴のパターン及び／又は穴の径を有することが必要となる場合がある。既存のパーツの穴は、パーツの使用による摩耗及び／又は製作公差に起因して設計仕様とは異なる場合がある。
結果として、限定しないが、例えば穴のパターン及び／又は位置、並びに既存のパーツの穴に関するその他のパラメータといった一致する特徴的形状を正確に測定することが重要となる。穴のパターン及び／又は穴に関するその他の情報を識別する一つの技術は写真測量法である。写真測量法は、写真画像を用いて対象物に関する形状特性を識別することができる。限定しないが、例えば穴のパターンは写真測量法を用いて識別することができる。

パーツに設けられた穴の中に、測定ターゲットを配置することができる。これらの測定ターゲットは、穴の位置を正確に識別することを可能にする特徴的形状を含むことができる。測定ターゲットは、シャフトに取り付けられる特徴的形状を含むことができる。この特徴的形状は、限定しないが、例えば特定の色及び／又は反射率を有する円を有する物体でありうる。シャフトは、パーツに設けられた穴の中に配置することができる。前記円の中心は、穴の中に配置されたシャフトの中心線と一致させることができる。
この種の測定では、このような測定ターゲットを使用して、穴の方向、穴の中心線、及び穴に関するその他の情報を識別することが重要である。

測定ターゲットが穴に正確に嵌合しないと、正確な測定を行うことが困難となりうる。シャフトが小さすぎたり、又は大きすぎたりすると、シャフトが穴に正確に嵌合しない場合が生じうる。測定ターゲットが穴の中に配置されたとき、円の中心が穴の中心線と一致しない場合、シャフトの直径は小さすぎる可能性がある。
現在、異なる大きさの穴に合わせて異なる大きさのシャフトを有する測定ターゲットを使用することができる。大きさが様々に異なるシャフトを用いても、シャフトが穴に正確に嵌合しない場合がある。その結果、既存のパーツと正確に一致しない新規パーツの作製を招きうる測定エラーが生じる可能性がある。

従って、上述の問題だけでなく他の問題も解決する方法と装置があると有利である。

有利な一実施形態によれば、装置は、ターゲット本体と、このターゲット本体から延びる拡大可能なシャフトを備えることができる。
別の有利な実施形態では、測定ターゲティング装置は、ターゲット本体、一の流路を有する導管、導管の流路内に収容される流体、及び与圧系統を備えることができる。ターゲット本体は、写真測量法のターゲット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、及びレーザープロジェクター用ターゲットから選択することができる。導管は中心線を有し、パーツに設けられた穴に受容されるほぼ円筒形の部分を有する。導管は、スチール、アルミニウム、及びプラスチックから選択された材料から作成することができる。導管の流路内の流体が与圧されると、導管は拡大することができる。与圧系統は、流路内の流体を与圧することにより、中心線の周りで導管を拡大させることができる。

また別の有利な実施形態では、パーツの加工方法が提示される。この方法は、パーツに設けられた複数の穴の中に複数の測定ターゲットを配置するステップを含むことができる。本方法は、複数の測定ターゲットの各々の与圧メカニズムを起動することにより、各測定ターゲットのターゲット本体から延びる拡大可能なシャフトを、パーツに設けられた複数の穴のうちの対応する穴の中へと拡大させて、複数の配置済み測定ターゲットを形成するステップも含むことができる。さらに、本方法は、複数の配置済み測定ターゲットを用いて複数の穴を測定するステップを含むことができる。

また別の有利な実施形態では、新規パーツの製造方法が提示される。本方法は、パーツに設けられた複数の穴の中に複数の測定ターゲットを配置するステップを含むことができる。それら複数の測定ターゲットの各々の与圧メカニズムを起動することにより、各測定ターゲットのターゲット本体から延びる拡大可能なシャフトを、パーツに設けられた複数の穴のうちの対応する穴の中へと拡大させ、複数の配置済み測定ターゲットを形成することができる。拡大可能なシャフトは、中心線を有し、その中心線が対応する穴の軸とほぼ一致するように拡大することができる。ターゲット本体は、写真測量法のターゲット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、及びレーザープロジェクター用ターゲットから選択することができる。本方法は、複数の配置済み測定ターゲットを使用して複数の穴を測定するステップも含むことができる。本方法はさらに、前記複数の配置済み測定ターゲットを用いた複数の穴の測定値を使用して、前記パーツと共に使用される新規パーツを製造するステップを含むことができる。

実施形態１
−ターゲット本体、及び
−ターゲット本体から延びる拡大可能なシャフト
を備える装置。
実施形態２
拡大可能なシャフトが、
−流路を有する導管、及び
−導管の流路内に収容される流体
を備え、流体が与圧されるとき、導管は拡大することができる、実施形態１の装置。

実施形態１１
ターゲット本体が、写真測量法ターゲット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、及びレーザープロジェクター用ターゲットから選択される、実施形態１の装置。
実施形態１２
−穴を有するパーツであって、穴の中に導管が配置され、導管の拡大により拡大可能なシャフトが穴の中にぴったりと嵌って、拡大可能なシャフトの中心線が穴の軸とほぼ一致するパーツ
をさらに備える、実施形態２の装置。

実施形態１３
パーツが、移動プラットフォーム、固定プラットフォーム、地上構造、水上構造、宇宙構造、航空機、海上船、戦車、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、製造設備、及びビルの中から選択された一つに使用される、実施形態１２の装置。
実施形態１４
−写真測量法ターゲット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、及びレーザープロジェクター用ターゲットから選択されるターゲット本体、
−ターゲット本体から延びる流路を有する導管であって、中心線を有し、パーツに設けられた穴の中に受容されるほぼ円筒形の部分を有し、且つスチール、アルミニウム、及びプラスチックから選択された材料から作製される導管、
−導管の流路内に収容される流体であって、流体が与圧されると導管が拡大可能である流体、及び
−流路内の流体を与圧することにより、中心線の周りで導管を拡大させることができる与圧系統
を備える測定ターゲティング装置。

実施形態１５
−穴を有するパーツであって、穴の中に導管が配置され、導管は拡大すると穴の中にぴったりと嵌って、導管の中心線が穴の軸とほぼ一致するパーツ
をさらに備える実施形態１４の測定ターゲティング装置。
実施形態１６
パーツが、移動プラットフォーム、固定プラットフォーム、地上構造、水上構造、宇宙構造、航空機、海上船、戦車、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、製造設備、ツール、及びビルの中から選択された一つに使用される、実施形態１５の測定ターゲティング装置。

実施形態２１
新規パーツの製造方法であって、
−パーツに設けられた複数の穴の中に複数の測定ターゲットを配置するステップ、
−複数の測定ターゲットの各々の与圧メカニズムを起動することにより、各測定ターゲットのターゲット本体から延びる拡大可能なシャフトを、パーツに設けられた複数の穴のうちの対応する穴の中で拡大させ、複数の配置済み測定ターゲットを形成するステップであって、ここで、拡大可能なシャフトが中心線を有しており、拡大可能なシャフトが拡大すると、その中心線が対応する穴の軸とほぼ一致し、ターゲット本体が、写真測量法のターゲット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、及びレーザープロジェクター用ターゲットから選択される、ステップ、
−複数の配置済み測定ターゲットを用いて複数の穴を測定するステップ、及び
−複数の配置済み測定ターゲットを用いて獲得した複数の穴の測定値を用いて、前記パーツと共に使用される新規パーツを製造するステップ
を含む方法。

上記の特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態において単独で達成することができるか、又は他の実施形態において組み合わせることができる。そのような実施形態について、後述の説明及び添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
有利な実施形態の特徴と考えられる新規特色は、請求の範囲に規定される。しかしながら、有利な実施形態、並びにその好適な使用モード、さらなる目的、及び利点は、添付図面を参照する本発明の有利な実施形態についての後述の詳細な説明により最もよく理解される。

有利な一実施形態による航空機の製造及び点検の方法を示す図である。 有利な一実施形態を実施できる航空機の図である。 有利な一実施形態による測定環境の図である。 有利な一実施形態による測定ターゲットの図である。 有利な一実施形態による測定ターゲットの図である。 有利な一実施形態による測定ターゲットの図である。 有利な一実施形態による測定ターゲットの側断面図である。 有利な一実施形態による拡大可能なシャフトを示す図である。 有利な一実施形態による拡大可能なシャフトを示す図である。 有利な一実施形態による、穴内にターゲット本体を有するパーツの斜視図である。 有利な一実施形態による与圧系統の構成要素を示す切開断面図である。 有利な一実施形態によるパーツ処理方法のフローチャートである。

添付図面を詳細に参照し、図１に示す航空機の製造及び点検の方法１００と、図２に示す航空機２００とに関連して本発明の実施形態について説明する。まず図１には、有利な一実施形態による航空機の製造及び点検の方法が示されている。この例示的な航空機製造および点検方法１００は、生産前に、図２の航空機２００の仕様及び設計１０２と、材料の調達１０４を含むことができる。
製造の間に、構成要素及びサブアセンブリの製造１０６と、図２の航空機２００のシステム統合１０８を行う。その後、図２の航空機２００は検査及び納品１１０されて、点検１１２が行われる。顧客による点検が行われる一方、図２の航空機２００の定期的メンテナンス及び点検１１４のスケジュールが決定される。このような定期的メンテナンス及び点検には、改装、再構成、改修、及びその他のメンテナンス又は点検が含まれる。

航空機の製造及び点検方法１００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーターによって実施又は実行される。この明細書の目的のために、システムインテグレーターには、限定しないが、任意の数の航空機製造業者及び主な下請け業者が含まれ、第三者には、限定しないが、任意の数のベンダー、下請け業者、及びサプライヤーが含まれ、オペレーターには、航空会社、リース会社、軍事団体、点検機関などが含まれる。

次に図２には、有利な一実施形態が実施される航空機が示されている。この実施例では、航空機２００は、図１の航空機製造及び点検方法１００によって製造されており、複数の系統２０４及び内装２０６を備えた機体２０２を含むことができる。系統２０４の例には、一又は複数の推進系統２０８、電気系統２１０、油圧系統２１２、及び環境系統２１４が含まれる。任意の数の他の系統が含まれてもよい。航空機の一例を示したが、これとは異なる有利な実施形態が他の産業分野、例えば自動車産業において適用されてもよい。
ここに具現化する装置と方法は、図１の航空機製造及び点検方法１００の、一又は複数の段階で使用することができる。限定しないが、例えば図１の構成要素及びサブアセンブリ製造１０６において製造される構成要素又はサブアセンブリは、航空機２００に図１の点検１１２が行われている間に製造される構成要素又はサブアセンブリと類似の方法で加工又は製造することができる。

また、限定しないが、例えば航空機２００の実質的な組み立て効率化又はコスト削減により、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせを、図１に示す構成要素とサブアセンブリの製造１０６及びシステム統合１０８などの生産段階の間に利用することができる。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせを、図１に示す航空機２００の点検１１２又はメンテナンス及び点検１１４の間に利用することができる。限定しないが、例えば種々の有利な実施形態を使用して、図１に示す構成要素及びサブアセンブリの製造１０６及び／又はメンテナンス及び点検１１４の間に、パーツの特徴的形状を測定することができる。これらの測定値を使用して、新規パーツの設計及び修正を行うことができる。
種々の有利な実施形態は、現在の測定ターゲットでは、それら測定ターゲットのシャフトがパーツに設けられている穴に正確に嵌合しない場合があることを認識及び考慮する。即ち、種々の有利な実施形態は、シャフト内部の中心線がパーツに設けられた穴の中心線と一致しない場合を認識及び考慮する。このように中心線同士が一致しない場合、測定ターゲットの測定値は所望の精度を有さない。

種々の有利な実施形態は、中心線同士の不一致により、測定されたパーツと適合する新規パーツの作製に必要な測定値を取得できない可能性があることを認識及び考慮する。穴の一致は、設置される締め金具の種類に左右される。場合によっては、締め金具の許容誤差がさらに小さいことがある。種々の有利な実施形態は、新規パーツを作製するための測定にクリアランスの精度が重要でありうることを認識及び考慮する。
このようにして、これら種々の有利な実施形態は、ターゲット本体と、当該ターゲット本体から延びる拡大可能なシャフトとを有することができる装置を提供する。この拡大可能なシャフトは、流路を有する導管を有することができる。導管は流路内に流体を収容することができ、流体が与圧されると導管は拡大することができる。即ち、測定ターゲットのシャフトは、パーツに設けられている穴の直径の変化を補償することができる。

このような直径の変動は、限定しないが、例えば製造時のばらつきに起因しうる。このように、種々の有利な実施形態は、測定ターゲット内の拡大可能なシャフトを使用して穴の中心線の識別精度を向上させることができる。

ここで図３を参照する。図３には、有利な一実施形態による測定環境が示されている。測定環境３００には、測定システム３０２及びパーツ３０４が含まれる。測定システム３０２は、パーツ３０４の測定を行うことができる。この実施例では、測定システム３０２は、パーツ３０４の複数の穴３０６を測定することができる。
測定システム３０２は、測定デバイス３０８及び測定ターゲット３１０を含むことができる。測定ターゲット３１０は、複数の穴３０６の中に配置することができる。測定デバイス３０８は、測定ターゲット３１０を測定することにより、複数の穴３０６の中に配置されている測定ターゲット３１０を介して複数の穴３０６の測定値３１２を生成することができる。この実施例では、複数の穴３０６は、一又は複数の穴とすることができる。

複数の穴３０６はパターンを有してもよい。測定デバイス３０８は、様々な形態を採ることができる。限定しないが、例えば測定デバイス３０８は、カメラ、ビデオカメラ、ライダー（光検出及び測距）装置、デジタル表現への変換を伴う物理的刷り込み装置、又はその他何らかの適切な測定デバイスとすることができる。
測定値３１２を用いて、適切な穴のパターンを有するパーツ３０４の複数の穴３０６に取り付ける新規パーツを加工することができる。

ここで図４を参照する。図４は、有利な一実施形態による測定ターゲットを示している。測定ターゲット４００は、図３に示す測定ターゲット３１０に含まれる一測定ターゲットの一実施例である。図示のように、測定ターゲット４００は、ターゲット本体４０２及び拡大可能なシャフト４０４を有することができる。ターゲット本体４０２は、限定しないが、例えば穴などの、関連する特徴的形状の測定値を取得するために使用できる物体及び／又はデバイスである。
ターゲット本体４０２は、あらゆる種類のターゲット本体を用いて形成することができる。ターゲット本体４０２は、限定しないが、例えば写真測量法のスポット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、レーザープロジェクター用ターゲット、写真測量法のターゲット、及び／又はその他何らかの適切な種類のターゲット本体とすることができる。

拡大可能なシャフト４０４は導管４０８を含むことができ、導管は流路４１０を有することができる。流体４１２は流路４１０内に収容される。拡大可能なシャフト４０４の導管４０８は、与圧系統４０６を用いて流体４１２を与圧したときに導管４０８が拡大することを可能にする様々な材料から作製することができる。導管４０８は、限定しないが、例えばスチール、アルミニウム、エラストマー系プラスチック、エラストマー系強化プラスチック、エラストマー系非強化プラスチック、複合材料、及び／又はその他何らかの適切な材料から作製することができる。選択される材料の種類は、流体４１２を選択する際の特定の種類の用途に応じて決定される。
流体４１２は、与圧されると導管４０８を拡大させることができるあらゆる流体から選択することができる。流体４１２は、流路４１０内で与圧されると導管４０８を拡大させることができる流体とすることができる。流体４１２は、限定しないが、例えば、与圧系統４０６によって生成される圧力４１４を流体４１２に印加したとき、導管４０８が拡大する前に収縮しない流体とすることができる。流体４１２は、限定しないが、例えば、作動油、ブレーキ液、非腐食性流体、水、又はその他何らかの適切な流体とすることができる。他の有利な実施形態では、導管４０８の組成によっては流体４１２の代わりに気体を使用してもよい。

与圧系統４０６は、様々な形態を採ることができる。与圧系統４０６は、流体４１２上に圧力４１４を生成するために使用される任意の数の構成要素とすることができる。限定しないが、例えば、与圧系統４０６は、溝４１８を有するネジ４１６を含むことができる。溝４１８の周りにはシール４２０を配置することができる。ネジ４１６は、矢印４１７が示す流路４１０内の流体４１２上にかかる圧力４１４を変化させるように、矢印４１９の方向に沿って流路４１０に出し入れするように操作することができる。シール４２０は、流体４１２が流路４１０の外に出ることを防止する。これらの構成要素は流路４２１内に位置し、この流路４２１は、導管４０８の流路４１０に連絡することができる。
他の有利な実施形態では、与圧系統４０６は、ネジ４２２、ボールベアリング４２４、及びプランジャー４２６を含むことができる。ネジ４２２は、流路４２１内のボールベアリング４２４にバイアスをかけるように動くことにより、ボールベアリングが流体４１２上に圧力４１４を生成するように、流路４１０に対してプランジャー４２６を動かすことができる。

拡大可能なシャフト４０４は軸４２８を有することができ、この軸は、拡大可能なシャフト４０４の中心線でもよい。この実施例では、拡大可能なシャフト４０４は、軸４２８を有する円筒の形態である。軸４２８は、拡大可能なシャフト４０４の中心線４３０でもよい。軸４２８が中心線４３０の形態であるとき、軸４２８は、拡大可能なシャフト４０４の直径４３２の中央に位置することができる。
拡大可能なシャフト４０４は、図３のパーツ３０４の穴４３４の中に配置することができる。一実施例として、穴４３４は、図３のパーツ３０４に設けられた複数の穴３０６のうちの一つとすることができる。穴４３４は直径４３６を有することができ、直径４３６は直径４３２より大きくてよい。さらに、穴４３４は軸４３８を有することができ、軸４３８は穴４３４の中心線４４０とすることができる。直径４３６が直径４３２より大きい場合、拡大可能なシャフト４０４を配置すると軸４２８が軸４３８と一致しないことがありうる。

種々の有利な実施形態では、与圧系統４０６を起動して圧力４１４を生成し、拡大可能なシャフト４０４の直径４３２が拡大するように、流体４１２上に圧力を印加することができる。直径４３２は拡大しても中心線４３０を維持することができる。即ち、導管４０８が拡大しても、軸４２８及び／又は中心線４３０はほぼ一致した状態を維持する。
穴４３４の中における拡大可能なシャフト４０４のこの種の拡大は、中心線４３０が中心線４４０とほぼ整列した状態で行われうる。

このようにして、ターゲット本体４０２の測定値を使用して中心線４４０を測定することができる。即ち、中心線４４０の位置及び方向、並びにその他適切なパラメータを、穴４３４について測定及び／又は計算することができる。
図３に示す測定環境３００及び図４に示す測定ターゲット４００は、物理的又は構造的限定を意図しておらず、異なる測定環境及び測定ターゲットが実施可能である。他の有利な実施形態では、図示の構成要素に加えて又は図示の構成要素の代わりに、他の構成要素を使用することができる。

限定しないが、例えば、一部の有利な実施形態では図３の測定ターゲット３１０はみな同種のものであり、他の有利な実施形態では図３の測定ターゲット３１０は異種のものである。一部の有利な実施形態では、ターゲット本体４０２は複数のターゲットを有することができる。限定しないが、例えば、ターゲット本体４０２は、単一のターゲットではなく、複数の写真測量法のターゲットを有することができる。また、異なる種類のターゲットをターゲット本体４０２上に配置するか、及び／又は異なる種類のターゲットでターゲット本体４０２を作製することができる。
異種のターゲットを使用して異なる種類の測定値を生成することができる。さらに、図４の測定ターゲット４００は、特定の用途に応じて複数のターゲット本体を含むことができる。さらに、一部の有利な実施形態では、図４の拡大可能なシャフト４０４は円筒形状以外の他の形状を有することができる。

ここで図５を参照する。図５には、有利な一実施形態による測定ターゲットが示されている。この実施例では、測定ターゲット５００は透視図に示されている。測定ターゲット５００は、ターゲット本体５０２及び拡大可能なシャフト５０４を含むことができる。この図に見ることができるネジ５０６を使用して、直径５０８を超えて拡大可能なシャフト５０４を拡大させるような圧力を生成することができる。
ここで図６を参照する。図６には、有利な一実施形態による測定ターゲット５００の上面図が示されている。この実施例では、測定ターゲット５００の上面図は、図５の線Ａ−Ａに沿って上から下までを示す図となっている。この実施例では、ターゲット６００は、ターゲット本体５０２の上面６０２の上に位置している。ターゲット６００は、例えば、測定デバイスにより測定及び／又は検出できるスポットとすることができる。

ここで図７を参照する。図７は、有利な一実施形態による測定ターゲット５００の側断面図を示している。この図では、導管７００は、拡大可能なシャフト５０４の流路７０６内に流体７０４を有する。この実施例では、ネジ５０６は流路７０８の中に延びており、流路７０８はボールベアリング７１０とプランジャー７１２も含んでいる。図示されたこの実施例では、流体７０４は、プランジャー７１２の位置まで、流路７０８の中にも延びている。
ネジ５０６を操作して、矢印７１４の方向に、ネジ５０６を流路７０８の中へ動かすことができる。ネジ５０６のこのような運動により、ボールベアリング７１０及びプランジャー７１２は、矢印７１４の方向に動いて流体７０４を与圧することができる。流体７０４をこのように与圧することにより、導管７００の側面７１６が拡大し、直径５０８を増大させる。拡大可能なシャフト５０４を図４の穴４３４の中に配置したときに側面７１６を拡大させることができる。矢印７１８の方向にネジ５０６を動かすことで、流体７０４に印加される圧力を低下させることができる。このような圧力の低下は、導管７００の側面７１６を内側に移動させる。穴から測定ターゲット５００を取り除くと（図示しない）、直径５０８は縮小することができる。

ここで図８を参照する。図８は、有利な一実施形態による拡大可能なシャフトを示す。この実施例に示されるように、拡大可能なシャフト５０４は中心線８００を有する。
図９は、有利な一実施形態による拡大可能なシャフトを示す図である。図９に示すように、拡大可能なシャフト５０４の拡大により、側面７１６の周りで直径５０８が拡大する。このような拡大は、中心線８００の周りで起こる。拡大は、中心線８００についてほぼ同心でありうる。結果として、拡大可能なシャフト５０４が穴４３４の中に配置されるとき、中心線８００は、中心線４４０とほぼ整列及び／又は一致した状態を維持することができる。この種の拡大は、拡大可能なシャフト５０４を自動的に中心に位置させることができる。

図５−９に示す測定ターゲット５００は、測定ターゲットを実施できる一方式を説明する目的で提供されたものであり、他の有利な実施形態を物理的又は構造的に制限することを意図していない。限定しないが、例えば、他の有利な実施形態では、ターゲット本体５０２は、図６のターゲット本体５００上のターゲット６００に加えて、他の形状又は数のターゲットを有することができる。
限定しないが、例えば、写真測量法のためのスポットの形態のターゲット６００が提供される代わりに、ターゲット６００はセオドライト用ターゲットでもよい。また別の有利な実施形態では、ターゲット本体５０２は、建設用ボール、プローブターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、又はその他何らかの適切な種類のターゲット本体でもよい。

ここで図１０を参照する。図１０は、有利な一実施形態による、その穴の中にターゲット本体が配置されているパーツの斜視図である。この実施例のパーツ１０００は、図３のパーツ３０４を斜視図で示したものである。図示されたこの実施例に示すように、パーツ１０００は、点線で示すように、穴１００２、１００４、１００６、１００８、及び１０１０を有することができる。これらの穴は、パターン１０１２を有し、図３の複数の穴３０６の一実施例でありうる。
図示のように、測定ターゲット１０１４、１０１６、１０１８、１０２０、及び１０２２は、それぞれ穴１００２、１００４、１００６、１００８、及び１０１０の中に設置することができる。この図では、測定ターゲット１０１４、１０１６、１０１８、１０２０、及び１０２２を用いてパターン１０１２のパターン測定を実行することができる。

ここで図１１を参照する。図１１は、有利な一実施形態による与圧系統の構成要素を示す断面図である。図示されたこの実施例では、与圧系統１１００はネジ１１０２を含むことができ、ネジ１１０２は溝１１０４を有する。シール１１０６は、溝１１０４の中に配置することができる。この実施例では、シール１１０６は、限定しないが、例えば「Ｏ」リングとすることができる。
ネジ１１０２は、ターゲット本体１１１０内の流路１１０８の中に配置することができる。この実施例では、ターゲット本体はその一部のみが図示されている。ネジ１１０２は、矢印１１１２の方向に流路１１１４内を移動することができる。流路１１１４は、拡大可能なシャフト１１１５内部の流路とすることができる。ネジ１１０２の運動は、流路１１１４内の流体１１６に対する圧力を生成することができる。

これらの実施例のネジ１１０２は、手動で及び／又は自動的に回すことができる。この種の操作は、図５−９に示されるネジ５０６についても実行できる。

ここで図１２を参照する。図１２には、有利な一実施形態によるパーツの加工方法のフローチャートが示されている。図１２に示される方法は、限定しないが、例えば図３の測定環境３００のような測定環境を使用して実施することができる。
本方法は、パーツ３０４に設けられた複数の穴３０６の中に、複数の測定ターゲット３１０を配置する（ステップ１２００）ことにより開始される。このような実施例において、複数のアイテムとは、一又は複数のアイテムを意味する。限定しないが、例えば複数の測定ターゲット３１０は、一又は複数の測定ターゲットでありうる。各測定ターゲット４００に含まれる与圧系統４０６を起動することにより、各測定ターゲット４００のターゲット本体４０２から延びる拡大可能なシャフト４０４が、パーツ３０４の複数の穴３０６のうちの対応する穴の中で拡大し、複数の配置済み測定ターゲットを形成する（ステップ１２０２）。種々の有利な実施形態では、測定ターゲット３１０は、自動的に中心に位置することができ、それが正しく整列していることを確認するのにユーザの動作を必要としない。

複数の配置済み測定ターゲットを使用して複数の穴３０６を測定する（ステップ１２０４）。複数の配置済み測定ターゲットを使用して取得した、複数の穴３０６の測定値３１２を用いて、当該測定値３１２に基づき、パーツ３０４と共に使用される新規パーツを製造することができる（ステップ１２０６）。その後本方法は終了する。
図１２に示す本方法の説明は、図３の測定環境３００を実施できる方式を限定するものではない。他の有利な実施形態では、一部のステップを省略し、図示しない他のステップを含めることができる。例えば、特定の用途によっては、ステップ１２０６を省略することができる。また別の有利な実施形態では、与圧メカニズムが起動されている状態で穴の中に測定ターゲットを配置してから別の測定ターゲットを別の穴の中に配置することができる。

このように、種々の有利な実施形態により、パーツ上の特徴的形状を測定するための方法と装置が提供される。種々の有利な実施形態は、ターゲット本体と、ターゲット本体から延びる拡大可能なシャフトを提供する。拡大可能なシャフトが拡大するとき、この拡大可能なシャフトの軸は、拡大可能なシャフトが中に配置される穴の軸とほぼ一致した状態を維持することができる。
種々の有利な実施形態により、シャフトの大きさが異なる複数の異なる測定ターゲットを用意する必要が低減される。しかしながら、特定の穴によっては、異なる大きさの拡大可能シャフトを有するターゲット本体が必要とされる場合がある。しかしながら、これらのシャフトが拡大可能であることにより、必要な測定ターゲットの数は減少する。

さらに、拡大可能シャフトの中心線又は軸の周りで直径が拡大可能であることにより、拡大可能なシャフトの中心線は、この拡大可能なシャフトが中に配置される穴の中心線とほぼ一致した状態を維持することができる。このようにして、種々の有利な実施形態を使用して、穴のパターンの測定精度を向上させることができる。このような正確な測定により、やり直し及び／又は修正をそれほど必要とせずに、古いパーツに適合するような、既存パーツのための新規パーツを製造することができる。さらに、種々の有利な実施形態は、整合ドリル加工のために既存の穴パターンを使用する必要を排除することができる。
上記の種々の有利な実施形態の説明は、例示及び説明を目的としており、包括的なものではなく、実施形態を開示された形態に限定するものでもない。当業者には、多数の修正及び変形例が明らかであろう。上記の種々の有利な実施形態は、航空機のような物体に関して記載されているが、他の種類の物体に他の有利な実施形態を適用することができる。

限定しないが、例えば移動プラットフォーム、固定プラットフォーム、地上構造、水上構造、宇宙構造、及び／又は他の何らかの適切な物体に他の有利な実施形態を適用することができる。具体的には、限定しないが、例えば潜水艦、バス、人員運搬車、戦車、列車、自動車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、海上船、発電所、ダム、製造設備、ビル、及び／又はその他何らかの適切な物体に種々の有利な実施形態を適用することができる。また別の非限定的実施例として、工具に種々の有利な実施形態を適用することができる。
さらに、種々の有利な実施形態は、他の有利な実施形態と比較して種々の利点を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、これらの実施形態の原理と実用例の最良の説明となり、且つ他の当業者が、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正とを理解できるように、選択及び説明されている。

２００ 航空機
２０２ 機体
２０４ 系統
２０６ 内装
３００ 測定環境
３０２ 測定システム
３０４ パーツ
３０６、４３４ 穴
３０８ 測定デバイス
３１０、４００ 測定ターゲット
３１２ 測定値
４０２ ターゲット本体
４０４ 拡大可能なシャフト
４０６ 与圧系統
４０８ 導管
４１０ （拡大可能なシャフトの）流路
４１２ 流体
４１４ 圧力
４１６、４２２ ネジ
４１８ 溝
４２０ シール
４２４ ボールベアリング
４２６ プランジャー
４２８ （拡大可能なシャフトの）軸
４３０ （拡大可能なシャフトの）中心線
４３２ （拡大可能なシャフトの）直径
４３６ （穴の）直径
４３８ （穴の）軸
４４０ （穴の）中心線

Claims (15)

1. ターゲット本体、及び
   ターゲット本体から延びる拡大可能なシャフト
   を備える装置。
2. 拡大可能なシャフトが、
   流路を有する導管、及び
   導管の流路内に収容される流体
   を備え、流体が与圧されるとき導管が拡大可能である、請求項１に記載の装置。
3. 流路内の流体を与圧することにより導管を拡大させることができる与圧系統
   をさらに備える、請求項２に記載の装置。
4. 拡大可能なシャフトが中心線を有し、流路内の流体を与圧すると導管が中心線の周りで拡大する、請求項３に記載の装置。
5. 導管が、スチール、アルミニウム、エラストマー系強化プラスチック、及びエラストマー系非強化プラスチックより選択された材料からなる、請求項２に記載の装置。
6. 導管が、パーツに設けられる穴に受容されるほぼ円筒形の部分を有する、請求項２に記載の装置。
7. ターゲット本体が、与圧系統を収容する流路を有し、与圧系統が、
   流路内へ延びるネジ、
   流路内に配置されるプランジャー、及び
   流路内の、ネジとプランジャーの間に配置されるボールベアリング
   を備え、ネジを操作することによって、流体を与圧するようにプランジャーにバイアスをかけることができる、請求項３に記載の装置。
8. ターゲット本体が、与圧系統を収容する流路を有し、与圧系統が、
   表面の一部の周りに溝を有するネジ、及び
   溝内に配置されたシール
   を備え、ネジを操作することによって流体を与圧することができる、請求項３に記載の装置。
9. 導管が拡大する前に与圧下にある流体が収縮しない、請求項２に記載の装置。
10. 流体が、作動油、ブレーキ液、水、及び非腐食性流体から選択される、請求項２に記載の装置。
11. 穴を有するパーツ
    をさらに備え、導管が穴の中に位置し、且つ導管が拡大すると拡大可能なシャフトが穴の中にぴったり嵌合し、よって拡大可能なシャフトの中心線が穴の軸とほぼ一致する、請求項２に記載の装置。
12. パーツの加工方法であって、
    複数の測定ターゲットを、パーツに設けられた複数の穴の中に配置するステップ、
    複数の測定ターゲットの各々の与圧系統を起動することにより、各測定ターゲットのターゲット本体から延びる拡大可能なシャフトを、パーツに設けられた複数の穴のうちの対応する穴の中で拡大させて、複数の配置済み測定ターゲットを形成するステップ、及び
    複数の配置済み測定ターゲットを使用して複数の穴を測定するステップ
    を含む方法。
13. 複数の配置済み測定ターゲットを用いて獲得した複数の穴の測定値を使用して、前記パーツと共に使用される新規パーツを製造するステップ
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 拡大可能なシャフトが中心線を有し、拡大可能なシャフトが拡大すると、その中心線が対応する穴の軸とほぼ一致する、請求項１２に記載の方法。
15. ターゲット本体が、写真測量法のターゲット、セオドライト用ターゲット、建設用ボール、タッチプローブ用ターゲット、座標測定機械のプローブ用ターゲット、レーザートラッカー用ターゲット、及びレーザープロジェクター用ターゲットから選択される、請求項１２に記載の方法。

Images