JP7003278B2 - 航空機部品組立治具および航空機部品検査治具 - Google Patents
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Description
本開示に係る航空機部品組立治具および航空機部品検査治具は、いずれも、AJ(Assembly Jig)の受け部材をノミナル位置(CAD上の理想位置)に設定して、代表的にはスキンまたはパネル等の航空機部品を載置した後に、スキンまたはパネル等を搭載した際の受け部材の状態(例えば、受け部材に係る荷重、載置したものと受け部材との隙間等)を検出してフィードバックし、図面公差で許される所定の範囲内で受け部材の位置を調整する基本構成を有している。
(1)例えばNC制御によりAJの受け部材を、載置する航空機部品のCAD形状のノミナル位置にする。
(2)航空機部品をAJに載置する。
(3)各受け部材(あるいは電動シリンダ等)の状態センサ(受け部材状態検出部)により、航空機部品を載置した際の受け部材(あるいは電動シリンダ等)の状態を検出する。例えば、検出する状態が受け部材と航空機部品との間隔または隙間等であれば、レーザ等を用いることができる。あるいは、検出する状態が荷重であれば、ロードセルまたはフォースセンサ、もしくはサーボモータ等の電流値等を用いることができる。
(4)検出した受け部材(あるいは電動シリンダ等)の状態により、全ての受け部材が均等に部品を支持しているか否かを判別する。具体的な判別方法は特に限定されないが、状態が基準値から所望の振れ幅の範囲内にある、閾値以下である、閾値以上である等の様々な方法が考えられる。
(5)全ての受け部材が均等に部品を支持していないと判別した場合は、航空機部品組立治具であれば、所定の範囲内(例えば図面公差の範囲内)で、検出した状態値に応じて各受け部材の位置を調整する。航空機部品検査治具であれば、所定の条件(例えば、図面公差内の受け部材の動作で解が見つかるか否か)により良品または不良品を判断する。
本実施の形態1では、航空機部品組立治具の代表的な一例について具体的に説明する。まず、図1および図2を参照して、本実施の形態1に係る航空機部品組立治具の具体的な構造の一例について説明する。
図1および図2に示すように、本実施の形態1に係る航空機部品組立治具10Aは、ベース11、ヘッダープレート12、複数の受け部材13および受け部材移動部14、フレームインデックス15,16、並びに、エンドプレート17等を備えている。本実施の形態1では、航空機部品組立治具10Aは、航空機部品として例えば航空機胴体パネルを支持する。
次に、図3~図5を参照して、本実施の形態1に係る航空機部品組立治具10Aの制御構成の一例について具体的に説明する。
前記実施の形態1では、航空機部品組立治具の代表的な一例を説明したが、本実施の形態2では、航空機部品組立治具と同様の構造および制御を利用した航空機部品検査治具について代表的な一例を説明する。
10B:航空機部品検査治具
11:ベース
11a,11b:サイドビーム
11c:中央ビーム
11d:支柱
12:ヘッダープレート
13:受け部材
14:受け部材移動部
15:第一フレームインデックス
16:第二フレームインデックス
17:エンドプレート
20A,20B:制御部
21:均等支持判断部
22:検査結果判断部
30:受け部材状態検出部
31:ロードセルまたはフォースセンサ
32:電流計
33:距離センサ
34:撮像部
Claims (11)
- 航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、
複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、
複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、
前記航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されており、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部と、
を備え、
前記制御部は、
検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、
均等な支持状態にないと判断したときには、全ての受け部材移動部のうち調整が必要な受け部材移動部を制御し、図面公差内でそれぞれの前記受け部材の進退位置を調整する、
航空機部品組立治具。 - 前記受け部材状態検出部は、前記制御データとして、前記受け部材移動部に加えられる荷重、前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値、および、前記受け部材移動部と前記航空機部品との間隔の少なくともいずれかを制御データとして検出し、
前記制御部は、
当該制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、複数の前記受け部材のうち、前記航空機部品の下面の押上げが過剰であるもの、前記航空機部品の下面の押上げが不足しているもの、もしくはその両方が存在するか否かを識別し、
押上げが過剰もしくは押上げが不足している前記受け部材が存在すれば、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させる、
請求項1に記載の航空機部品組立治具。 - 前記受け部材状態検出部として、
前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、
前記駆動モータの電流値を測定する電流計、および
前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている、
請求項2に記載の航空機部品組立治具。 - 前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、
前記制御部は、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させた後に、
さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記ヘッダープレートまたは前記受け部材の間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、
隙間が生じていない、もしくは、正規の形状であると識別されたときには、前記航空機部品が組立て作業可能な状態にあると判定する、
請求項1に記載の航空機部品組立治具。 - 前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、
当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている、
請求項1に記載の航空機部品組立治具。 - 航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、
複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、
複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、
を備え、
前記受け部材をノミナルの位置に設定した状態で、少なくとも当該受け部材の上に前記航空機部品を載置し、
前記制御部は、
前記航空機部品が前記受け部材上に載置されている状態で、当該受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、
均等な支持状態にないと判断した場合には、図面公差内で前記受け部材の少なくともいずれかを進退移動させるように前記受け部材移動部を制御し、図面公差内の移動では、均等な支持状態を実現できないと判断した場合には、
前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判断する、
航空機部品検査治具。 - 前記均等な支持状態にないとの判定は、
いずれかの前記受け部材の移動量が図面公差以上になるとき、
いずれかの前記受け部材にかかる荷重が均等の範囲から外れるとき、または、
前記受け部材と前記航空機部品の下面との間に隙間があるとき、の少なくともいずれかである、
請求項6に記載の航空機部品検査治具。 - 前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、
当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている、
請求項6に記載の航空機部品検査治具。 - 少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されているときに、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部を備え、
前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断する、
請求項6に記載の航空機部品検査治具。 - 前記受け部材状態検出部として、
前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、
前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値を測定する電流計、および
前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている、
請求項9に記載の航空機部品検査治具。 - 前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、
前記制御部は、均等な支持状態を実現できないと判定した後に、さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記受け部材との間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、
隙間が生じている、もしくは、正規の形状でないと識別されたときには、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判定する、
請求項6に記載の航空機部品検査治具。
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