JPH04231135A - 特に航空構造物のための構造物組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ピースの両側で同時
に作用する二つの組みになった機械を用いた、自動リベ
ットまたは他の形式の締付具による、構造物、特に航空
構造物の組み立てのための方法を提案するものである。

【０００２】

【目的・構成・効果】本発明における方法によれば、機
械が作業されるべき点に一列に並べられ、部品がクラン
プされ、全ての必要な作業が、機械の主軸を決して動か
す必要なく行われる。本発明における方法は、例えばパ
ネルの組み立て中におけるように、かなりの困難性に遭
遇するところの、飛行機構造物の組み立てのための航空
構造物部門での特別な、しかし排他的でない適用を有し
ている。これらの困難性は種々の異なった操作が、最小
限度の誤差範囲内において、しかも機体パネルのような
位置決めと工作が困難なピースについて行われなければ
ならないという事実によっている。　　これらは、実際
には、長さと幅が何メータもあるといったかなりのサイ
ズがある一方、非常に薄くかつ湾曲している構造物であ
る。このことのみならずそれらはリベットによって航空
機の湾曲した構造物に張り付けられなければならない。 　　このことがなされるためには、作業されるべきピー
スが最初に位置決めされ、次に互いにクランプされ、そ
して、穴あけと、その穴の可能なぎざぎざの除去および
円錐形に広げることと、にかわの添加と、リベットの挿
入およびその折り曲げとを含む一連の操作が行われなけ
ればならない。二、三年前までは、これらの操作は穴あ
けマスクと制御された深さでの作業が可能な工具の援助
を得て手でなされた。もっと最近の年には、自動的にそ
して必要な精度で一連の操作を行うことができる機械工
具だけが開発されている。この種の機械は３組のデカル
ト軸に沿った一つの移動構造物からなっており、そのデ
カルト軸上に工具支持ヘッドが二つまたはそれ以上の方
向における移動の自由をもって搭載されており、そのデ
カルト軸に工具または要求される末端作動体がその都度
付けられる。末端作動体が取り替えられる毎に機械の電
子および機械的な変数（ゼロ）がリセットされなければ
ならない。これはかなりの時間を要する手順であるので
、最近の周知の自動手順では、ある種の操作全てが最初
にパネル上で行われ、それから台からパネルが外され、
格納され、そして同じ操作が次のパネルで行われる。終
了点において、機械は停止され、末端作動体が取り替え
られ、パネルが一度にひとつ、次の操作に進むように台
上で再位置決めされる。従って、例えば、最初にある直
径の穴すべてがあけられ、末端作動体が取り替えられ、
リベットが適所に置かれる等である。明らかに、この解
決は多くの困難を創造する。なぜなら、操作するのが困
難であり、すべての操作がいまだ行われていない多くの
大きなピースを動かし、格納しなければならないためで
ある。他の場合には、最初にすべての穴があけられ、そ
れからにかわが各穴に添加され、最後にリベットがその
中に置かれる。しかしながら、このシステムはまた、末
端作動体の取り替えにおける時間のロスと機械を再位置
決めすることにおける誤りの可能性をもたらす。また、
次の穴に進む前に各穴でのすべての操作を行う機械もあ
る。これらは、しかしながら、固定機械であり、このこ
とはピースが動かされて、操作を行うべき機械の中に挿
入されなければならないことを意味する。このことはピ
ースのサイズが機械のサイズによって限定されるという
明らかな限界を有している。このため、締付具の配置の
ためのすべての必要な操作が機械を停止したり動かした
りすることなく連続的に行われるようにする手段に対す
る必要性が感じられる。

【０００３】この目的のために、本発明は、同時に、し
かし、組み立てられるべきパネルあるいはピースの両側
で作動する一対の機械を用いて、特に航空部門における
構造物の組み立てのための方法を提案する。本発明にお
ける方法においては、機械が機械自身を穴と一直線にあ
る作業点まで運び、部品をクランプし、それから自動的
に工具を取り替えながらすべての必要な操作を行う。自
動的に末端作動体を取り替えるところの機械は同じ出願
人のイタリア特許出願Ｎ．　４４８１５　　Ａ／８９に
述べられている。本発明は、添付の図面を参照して、全
くの説明の目的のためにいま詳細に述べられないであろ
う

【０００４】発明された方法は一対の機械工具を使用
し、その機械工具は図１に例示される。これらは、Ｘ−
軸の方向にベース２に沿って動く支柱１を含む。この支
柱にＹ軸とＺ軸に沿って移動可能なメタルチューブ３が
搭載されており、このＹ軸とＺ軸はＸ軸と共にデカルト
３軸を構成する。メタルチューブあるいはアーム３の端
に、回転軸ＡおよびＣによって定義された二つの方向に
おける移動の自由をもった工具支持ヘッド４がある。こ
のヘッド４は、図２に断面で示されたように末端作動体
を支持するプレートの迅速な適用のためのアタッチメン
トを有している。工具支持ヘッド４にアタッチされたプ
レートは、直角な軸ＶおよびＷに沿った二つの方向にお
ける移動の自由を有しており、軸Ｗは図５の図面の面に
直角である。これらの機械はすでに周知であり、例えば
１９８９年９月９日に公表されたイタリア特許出願４４
８０４　Ａ／８８に述べられており、それに対しては参
照は他の詳細に対してなされるべきである。ここに示さ
れたアイデアのより良き理解のためには、一連の末端作
動体がそのプレートの上に搭載され、それぞれは軸がＷ
軸と平行な工具と共に装備されるということを知ること
で十分である。末端作動体はそれぞれＶ−軸に沿ってプ
レートを走らすことによって作業点まで運ばれ、その後
に個々の末端作動体が、仕事を行うために、機械のＣＮ
Ｃによって制御された移動と共に、Ｗ−軸に沿って前方
に移動される。本発明における方法は、ピースの両側で
同時に作用する一対のこれらの機械を用いている。機械
の各々は多くの末端作動体が取り付けられているプレー
トと共に装備される。これらは操作の形式に従って両機
械に対して同一あるいは異なることができる。リベッテ
ィングの特別な場合には、末端作動体は機械の一方に、
ピースを適所に保持するように作用してそのピースに対
してプレスできる工具と、穴あけとその穴を円錐形に広
げることができる工具と、にかわを添加するためと、リ
ベットを配置および折り曲げのための工具と共に搭載さ
れる。 第２の機械には、第１の機械のプレス機と共働可能なプ
レス機のみならず、装置が穴を清掃し、ぎざぎざを除去
するためと、リベットとアンビルの存在のための可能な
チェックのためにある。

【０００５】図４に本発明における方法を用いてのリベ
ッティング・サイクルにおける一連の操作を示す。この
図において、作用されるべきピースは番号５によって示
されている。番号６から１０は機械の上に搭載された異
なる末端作動体を示し、ＰおよびＰ’はプレス機である
。本発明の方法の第１の段階は両機械を作業点と一直線
に運ぶことである（段階Ａ）。両機械は、パネルのよう
な作用するべき部品をクランプするまで前方に動かされ
るプレス機ＰおよびＰ’と、そのプレス機がアタッチさ
れるべき関連支柱が装備されている。この種の機械につ
いて最近知られ、この種の機械に適用されるプレス機は
、圧力を規則正しく、ピースを損傷することを避けるよ
うに働かせる周知の装置を有している。両側がクランプ
されると、同じ位置を保持する機械と共に、機械の一番
目（これを我々はメインまたはマスター機械と定義する
）が穴あけ工具を軸上の位置に運び（ｃ）、それから穴
あけとその穴を円錐形に広げることを行うためにＷ−軸
に沿ってその進行を制御する（ｄ）。工具がその後、ピ
ースがブロックされて保たれている間に引き抜かれ、第
２の機械（第１の機械に対するスレーブ）が末端作動体
をほこりを吹き払い、あるいはぎざぎざを除去するため
に前方に動かす（ｅ）。メイン機械はそれから第２の末
端作動体を適所に運び（ｆ）、にかわの可能な添加のた
めにその進行を制御する（ｇ）。終了点においてこの末
端作動体はも引き抜かれ（ｈ）、メイン機械はリベット
の配置のために適所に第３の工具を運ぶ（ｉ）。リベッ
トがその後供給され、その存在が第２の機械に搭載され
た末端作動体によってチェックされ、その後リベットが
折り曲げられる（ｌ）。最後に、リベットの折り曲げを
行った工具が引き抜かれると共にピースが残され（ｍ）
、締め付け具のサイクルが完了する。機械はいま自分自
身を第２の作業点と一直線にすることができ、再びその
サイクルを開始する。本発明における方法の特徴は、作
業サイクルを完了するために必要なすべての操作はピー
スをクランプしている間に行われ、かつ、機械の軸を動
かすことなく行われるということである。このことは時
間が節約されるということとより高い精度が得られると
いう両方の点において明らかな利点がある。

【０００６】機械の制御システムは図５に示される。両
機械の動作がメインコンピュータ１０によって制御され
、このメインコンピュータ１０には操作端末１１、プリ
ンタ１２、プログラムを記憶するためのディスクシステ
ムおよびバックアップテープシステムが接続されている
。このメインコンピュータはＩＳＯ／ＯＳＩ通信プロト
コールを用いるイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）ネッ
トワークによって、二つの機械あるいはロボット１５お
よび１６に接続され、そして、装置、作用されるべきピ
ースおよび作業点を位置決めし保持するための関連した
自動および半自動メカニズムの運転を司る制御器に接続
される。各ロボットの数値制御が末端作動体の制御器お
よび供給場所２１から順にリベットを受け取るところの
リネット供給装置の制御器２０を管理する。各ロボット
はセンサー１８とインターフェースされている。操作サ
イクルが移動状態にセットされる前にそして制御器１７
が作用されるべきピースの位置決めを確認するとすぐに
、ロボットは感触器１８を前方に動かし、機械が感触器
によって示されたピースの位置に従って自分自身をリセ
ットする。ロボットを制御器１９および２０に接続する
ネットワークはＢＩＴＢＵＳ型（ＩＮＴＥＬブランド名
）のものである。

【０００７】図６から図８のブロック図は本発明におけ
る方法の異なった操作段階の調整と指令を示す。このブ
ロック図の意味はこの部門の専門家に対しては非常に明
確である。与えられた記述から、本発明における方法の
利点は明確である。組み立てられるべき部品が適所に固
定されるとすぐに、部品を解放することなしにかつ機械
軸を動かすことなしに締め付け具を配置するためのすべ
ての操作が非常な迅速性と精度で行われる。この分野に
おける専門家はそのすべてが本発明の範囲に含まれるで
あろう多くの変化と修正を予知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明における方法と共に用いられる一つ
の機械の全体を示す図である。

【図２】　　本機械の工具運送ヘッドに適用されるべき
末端作動体のための台板の断面図である。

【図３】　　同じピースに同時に作用する二つの組みに
なった機械からなる、発明された方法を使用するための
ユニットの斜視図である。

【図４】　　本発明における方法に従ってリベットを配
置するための一連の操作を図式的に示した図である。

【図５】　　設備とその制御を示すブロック図である。

【図６】　　本発明における方法の連続的な段階を示す
ブロック図（その１）を示す図である。

【図７】　　本発明における方法の連続的な段階を示す
ブロック図（その２）を示す図である。

【図８】　　本発明における方法の連続的な段階を示す
ブロック図（その３）を示す図である。

【符号の説明】

１…支柱、２…ベース、３…メタルチューブ、４…ヘッ
ド。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一対の機械工具がピースの両側に自分
   自身を位置せしめ、上記機械上に搭載された圧力装置が
   そのピースをクランプするために前方に動かされ、種々
   の操作を行なうための異なった工具が上記ピースの把握
   を解放することなしに一直線に並べられ、作業サイクル
   の終了点において上記ピースが解放されると共に上記機
   械が次の点に動かされることを特徴とする自動リベッテ
   ィングによる構造物を組み立てるための方法。
2. 【請求項２】　　作業サイクルにおけるすべての操作が
   上記機械の軸を動かすことなしに行われることを特徴と
   する請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】　　数値制御される一対の機械工具が対向
   位置にあって作業されるべきピースの両側にある作業点
   において位置決めされ、クランプの制御角でシートを圧
   搾するために、上記機械上に搭載されたプレス機によっ
   て圧力が両側からピースに加えられ、第１の機械の末端
   作動体が穴あけ工具を穴と一直線に運ぶように動かされ
   、上記工具は穴をあけその穴を円錐形に広げるために前
   方に動かされ、上記工具が引き抜かれると共に、末端作
   動体がぎざぎざの除去を行なうために適所にもってこら
   れて第２の機械上に搭載され、第１の機械上に搭載され
   た第２の末端作動体が添加されるべきにかわのために穴
   と一直線にもってこられ、第３の末端作動体がリベット
   を供給するために第１の機械上に搭載され、上記リベッ
   トが折り曲げられ、ピースが解放されると共に上記第１
   の機械および第２の機械が次の作業点に移動されること
   を特徴とする自動リベッティングによる構造物の組み立
   てのための方法。
4. 【請求項４】　　記述されると共に図示されたような締
   め付け具の自動配置による構造物の組み立てのための方
   法。