(57)【要約】【課題】被修理材と修理パッチとの接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合でも、被修理材と修理パッチとを接着面において正常にフィッティングすることを可能にするフィッティング方法及び修理方法を提供すること。【解決手段】被修理材と、被修理材に接着させる修理パッチとを、被修理材と修理パッチとを接着する２箇所以上の湾曲部を有している接着面においてフィッティングするフィッティング方法は、被修理材形状計測ステップＳ２１と、修理パッチ形状計測ステップＳ２２と、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３と、フィッティングステップＳ２４と、隙間量算出ステップＳ２５と、を有することを特徴とする。修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３は、修理パッチ形状計測ステップＳ２２で取得した修理パッチ形状計測データを、湾曲部を１箇所以下含む複数の分割データに分割する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被修理材と、前記被修理材に接着させる修理パッチとを、前記被修理材と前記修理パッチとを接着する接着面においてフィッティングするフィッティング方法であって、
前記接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有しており、
前記被修理材の形状を計測する被修理材形状計測ステップと、
前記修理パッチの形状を計測する修理パッチ形状計測ステップと、
前記修理パッチ形状計測ステップで取得した修理パッチ形状計測データを、前記湾曲部を１箇所以下含む複数の分割データに分割する修理パッチ形状計測データ分割ステップと、
前記被修理材形状計測ステップで取得した被修理材形状計測データに対し、修理パッチ形状計測データ分割ステップで取得した複数の前記分割データを、前記接着面においてフィッティング処理を行うフィッティングステップと、
前記被修理材形状計測データと前記フィッティングステップでフィッティング処理を行って得られた修理パッチ形状フィッティングデータとの間の前記接着面における隙間量を算出する隙間量算出ステップと、
を有することを特徴とするフィッティング方法。
【請求項２】
前記修理パッチ形状計測データ分割ステップでは、２つの前記分割データに、所定の隙間量以下で前記被修理材と前記修理パッチとが実際にフィッティングされる平面部である主要フィッティング平面部を共有させることを特徴とする請求項１に記載のフィッティング方法。
【請求項３】
前記隙間量算出ステップで算出した前記隙間量に基づいて、前記接着面に追加して配置する接着剤追加量を算出する接着剤追加量算出ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィッティング方法。
【請求項４】
被修理材に修理パッチを接着させて前記被修理材を修理する修理方法であって、
前記被修理材の接着面を加工する被修理材加工ステップと、
前記被修理材の前記接着面に合わせて前記修理パッチを成形する修理パッチ成形ステップと、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップと、
前記フィッティング電算処理ステップで算出された前記隙間量に基づいて、被修理材に修理パッチを接着させる修理パッチ接着ステップと、
を有することを特徴とする修理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィッティング方法及び修理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被修理材を修理する方法として、被修理材の被修理部に修理パッチを配置し、修理パッチを加圧しながら加熱して、被修理材の被修理部に修理パッチを固着する方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４８９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、被修理材と修理パッチとを構成する材料や、被修理材と修理パッチとの接着面の形状等によっては、被修理材と修理パッチとをそれらの接着面において完全に合致させることは困難である。このため、被修理材の形状計測データと修理パッチの形状計測データとを接着面においてフィッティングの電算処理をすることで、被修理材と修理パッチとの間の接着面における隙間量を見積もり、見積もった隙間量に基づいて接着剤を配置して、接着面において可能な限り隙間なく被修理材に修理パッチを接着することが行われていた。
【０００５】
しかしながら、特に接着面が湾曲部を有する場合、被修理材の被修理部の形状に合わせて成形する修理パッチの膨張収縮等によって、修理パッチの形状が被修理材の被修理部の形状に対して有意のずれを生じる可能性があった。具体的には、修理パッチの形状において、湾曲部に対応する部分が、湾曲のさらに大きくなる方向に変形する可能性があった。このため、接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合、修理パッチにおける湾曲部に対応する部分が被修理材の被修理部の形状に対して内側に変形するスプリングイン（Spring  In）という現象が生じる可能性があった。
【０００６】
図６は、従来技術に係る被修理材形状計測データ２０１と修理パッチ形状計測データ２０２とを接着面においてフィッティングした場合の一例を示す概略断面図である。以下において、図６を用いて、従来技術に係る被修理材形状計測データ２０１と修理パッチ形状計測データ２０２との接着面におけるフィッティングに生じている課題について説明する。
【０００７】
図６において、被修理材形状計測データ２０１は、図６において、接着面が図６の上方に対して凹、凸、凸、凹の順番で４箇所の湾曲部を有する場合の被修理材の形状計測データに基づくものである。また、図６において、修理パッチ形状計測データ２０２は、接着面が図６の上方に対して凹、凸、凸、凹の順番で４箇所の湾曲部を有する場合の修理パッチの形状計測データに基づき、被修理材形状計測データ２０１に対して接着面においてフィッティングして得られたものである。修理パッチ形状計測データ２０２は、修理パッチの形状にスプリングイン現象が生じていることに伴い、図６に示すように、凹形状の湾曲部に対応する部分２０２ａ，２０２ｂが被修理材形状計測データ２０１を突き抜けるという突き抜け現象が生じてしまっている。このように、接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合、従来技術に係る被修理材形状計測データ２０１と修理パッチ形状計測データ２０２との接着面におけるフィッティングを正常に実行することが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被修理材と修理パッチとの接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合でも、被修理材と修理パッチとを接着面において正常にフィッティングすることを可能にするフィッティング方法及び修理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、フィッティング方法は、被修理材と、前記被修理材に接着させる修理パッチとを、前記被修理材と前記修理パッチとを接着する接着面においてフィッティングするフィッティング方法であって、前記接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有しており、前記被修理材の形状を計測する被修理材形状計測ステップと、前記修理パッチの形状を計測する修理パッチ形状計測ステップと、前記修理パッチ形状計測ステップで取得した修理パッチ形状計測データを、前記湾曲部を１箇所以下含む複数の分割データに分割する修理パッチ形状計測データ分割ステップと、前記被修理材形状計測ステップで取得した被修理材形状計測データに対し、修理パッチ形状計測データ分割ステップで取得した複数の前記分割データを、前記接着面においてフィッティング処理を行うフィッティングステップと、前記被修理材形状計測データと前記フィッティングステップでフィッティング処理を行って得られた修理パッチ形状フィッティングデータとの間の前記接着面における隙間量を算出する隙間量算出ステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、被修理材形状計測データに対して接着面においてフィッティングする修理パッチ形状計測データを、湾曲部を１箇所以下含む複数の分割データに分割するので、フィッティングの自由度が増して、湾曲部を２箇所以上有することによって生じてしまう突き抜け現象が生じる可能性を低減することができるため、被修理材と修理パッチとの接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合でも、被修理材と修理パッチとを接着面において正常にフィッティングすることができる。
【００１１】
この構成において、前記修理パッチ形状計測データ分割ステップでは、２つの前記分割データに、所定の隙間量以下で前記被修理材と前記修理パッチとが実際にフィッティングされる平面部である主要フィッティング平面部を共有させることが好ましい。この構成によれば、被修理材と修理パッチとの接着面におけるフィッティングを、現実の系に即した形で高い精度で行うことができる。
【００１２】
これらの構成において、前記隙間量算出ステップで算出した前記隙間量に基づいて、前記接着面に追加して配置する接着剤追加量を算出する接着剤追加量算出ステップと、をさらに有することが好ましい。この構成によれば、具体的に被修理材に修理パッチを接着させて行う被修理材の修理に直接必要な接着剤追加量の情報を、好適に得ることができる。
【００１３】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、修理方法は、被修理材に修理パッチを接着させて前記被修理材を修理する修理方法であって、前記被修理材の接着面を加工する被修理材加工ステップと、前記被修理材の前記接着面に合わせて前記修理パッチを成形する修理パッチ成形ステップと、上記したいずれかのフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップと、前記フィッティング電算処理ステップで算出された前記隙間量に基づいて、被修理材に修理パッチを接着させる修理パッチ接着ステップと、を有することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、被修理材形状計測データに対して接着面においてフィッティングする修理パッチ形状計測データを、湾曲部を１箇所以下含む複数の分割データに分割するので、フィッティングの自由度が増して、湾曲部を２箇所以上有することによって生じてしまう突き抜け現象が生じる可能性を低減することができるため、被修理材と修理パッチとの接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合でも、被修理材と修理パッチとを接着面において正常にフィッティングすることができる。このため、より好適に被修理材に修理パッチを接着させて被修理材を修理することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被修理材と修理パッチとの接着面が少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合でも、被修理材と修理パッチとを接着面において正常にフィッティングすることを可能にするフィッティング方法及び修理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るフィッティング方法を含む修理方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、図１の被修理材加工ステップ及び修理パッチ成形ステップを説明する概略断面図である。
【図３】図３は、図１のフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップを実行するフィッティング電算処理システムを示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、図１の修理パッチ形状計測データ分割ステップを説明する概略断面図である。
【図５】図５は、図１の隙間量算出ステップ及び接着剤追加量算出ステップを説明する概略斜視図である。
【図６】図６は、従来技術に係る被修理材形状計測データと修理パッチ形状計測データとを接着面においてフィッティングした場合の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１８】
［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係るフィッティング方法を含む修理方法を示すフローチャートである。実施形態に係る修理方法は、図１に示すように、被修理材加工ステップＳ１１と、修理パッチ成形ステップＳ１２と、本発明の実施形態に係るフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３と、修理パッチ接着ステップＳ１４と、を有する。
【００１９】
図２は、図１の被修理材加工ステップＳ１１及び修理パッチ成形ステップＳ１２を説明する概略断面図である。実施形態に係る修理方法は、母材である被修理材１の接着面１ａに修理パッチ２の接着面２ａを接着させて被修理材１を修理する方法である。被修理材加工ステップＳ１１は、図２に示すように、被修理材１の接着面１ａを加工するステップである。被修理材加工ステップＳ１１では、具体的には、切削、研削及び研磨等の物理的な加工によって、被修理材１において修理パッチ２による修理が必要な損傷部分を除去することで、被修理材１において被修理部を形成するとともに、修理パッチ２の接着が可能な接着面１ａを形成する。
【００２０】
修理パッチ成形ステップＳ１２は、被修理材１の接着面１ａに合わせて修理パッチ２を成形するステップである。修理パッチ成形ステップＳ１２では、具体的には、被修理材１の接着面１ａに沿って修理パッチ２を構成する材料を配置して、修理パッチ２を加圧しながら加熱することで、修理パッチ２を成形する。修理パッチ成形ステップＳ１２で成形される修理パッチ２において被修理材１の接着面１ａに沿って対向している面が接着面２ａとなる。
【００２１】
ここで、本発明の実施形態に係るフィッティング方法を含む修理方法で取り扱う被修理材１の接着面１ａ及び修理パッチ２の接着面２ａは、少なくとも２箇所以上の湾曲部を有している。なお、本明細書では、湾曲部とは、曲率が修理パッチ２のスケールの６分の１以上の部分のことを言い、湾曲部でない平面部は、曲率が修理パッチ２のスケールの６分の１未満の部分のことを言う。すなわち、本実施形態では、曲率が修理パッチ２のスケールの６分の１未満の部分については、平面部と同等に扱ってフィッティング処理等を施す。被修理材１の接着面１ａ及び修理パッチ２の接着面２ａは、具体的には、図２の上方に対して左側から順に、凹、凸、凸、凹となる４箇所の湾曲部を有する。以下において、修理パッチ２において、接着面２ａが有する４箇所の湾曲部に対応する部分を、それぞれ左側から順に、湾曲部２ｃ、湾曲部２ｄ、湾曲部２ｅ、湾曲部２ｆと称する。また、修理パッチ２において、湾曲部２ｄと湾曲部２ｅとの間の平面部を、所定の隙間量以下で被修理材１の接着面１ａと修理パッチ２の接着面２ａとが実際にフィッティングされる平面部であることから、主要フィッティング平面部２ｈと称する。
【００２２】
修理パッチ２は、被修理材１の修理に用いられるので、被修理材１と同じ材料で構成されていることが好ましい。被修理材１及び修理パッチ２は、加圧及び加熱により成形が可能な材料で構成されていることが好ましい。また、被修理材１及び修理パッチ２は、スプリングイン現象が生じる可能性が高い材料で構成されている方が、より顕著に本発明の実施形態に係るフィッティング方法を含む修理方法による大きな作用効果を得ることができる。これらのことにより、被修理材１及び修理パッチ２は、加圧及び加熱により成形が可能で、かつ、スプリングイン現象が生じる可能性が高い材料である、強化繊維と樹脂とを含む複合材料で構成されていることが好ましい。
【００２３】
被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む強化繊維は、５μｍ以上７μｍ以下の範囲内の基本繊維を数１００本から数１００００本程度束ねた炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維及びプラスチック繊維等が例示される。被修理材１及び修理パッチ２は、複合材料で構成されている場合、強化繊維に樹脂を含浸させたものであってもよいし、強化繊維と樹脂繊維との混紡であるコミングル材であってもよい。なお、コミングル材は、強化繊維と樹脂繊維とをニット状に織り込んだコミングルニット材も含む。
【００２４】
被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む樹脂は、加熱されることで軟化状態または半硬化状態から硬化状態に熱硬化反応する熱硬化性樹脂と、加熱されることで熱溶融反応する熱可塑性樹脂と、が例示される。以下において、被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む樹脂について、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを区別しない場合には、熱硬化性樹脂の熱硬化反応と熱可塑性樹脂の熱溶融反応とを、単に反応と称する。
【００２５】
被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む樹脂は、熱硬化性樹脂である場合、エポキシ系樹脂を有する樹脂が例示される。被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む樹脂がエポキシ系樹脂を有する場合、被修理材１及び修理パッチ２がさらに軽量性及びさらに高い強度を有するので、好ましい。被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む樹脂は、熱硬化性樹脂である場合、他には、ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂が例示される。被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む樹脂は、熱可塑性樹脂である場合、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ（Acrylonitrile  Butadiene  Styrene）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が例示される。ただし、被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合に含む樹脂は、これらに限定されず、その他の樹脂でもよい。
【００２６】
被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合、樹脂の反応前の複合材料は、本実施形態では、例えば、複合材料のプリプレグであり、樹脂の反応後の複合材料は、軽量性及び高い強度を有する。
【００２７】
修理パッチ成形ステップＳ１２では、被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合、修理パッチ２を０ｋＰａ以上８００ｋＰａ以下で加圧しながら（０ｋＰａの場合は、すなわち加圧せずに）加熱して樹脂を反応させることで修理パッチ２を成形することが好ましく、修理パッチ２を３００ｋＰａ以上６００ｋＰａ以下で加圧しながら加熱して樹脂を反応させることで修理パッチ２を成形することがより好ましい。なお、修理パッチ成形ステップＳ１２では、被修理材１及び修理パッチ２が複合材料で構成されている場合、修理パッチ２を成形する際の加熱温度は、樹脂の反応温度に応じて適宜決定することが好ましい。
【００２８】
ここで、修理パッチ成形ステップＳ１２では、成形した修理パッチ２の形状が、修理パッチ２を構成する材料の膨張収縮等によって、被修理材１の被修理部の形状に対して有意のずれを生じる場合があり、修理パッチ２を構成する材料が複合材料である場合には、この有意のずれがより大きく生じる傾向がある。具体的には、修理パッチ成形ステップＳ１２では、成形した修理パッチ２の形状が、湾曲部２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆに対応する部分が、湾曲のさらに大きくなる方向に変形する傾向がある。
【００２９】
本発明の実施形態に係るフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３は、上記した修理パッチ成形ステップＳ１２で成形した修理パッチ２に生じる可能性のある形状の有意なずれが、修理パッチ２を被修理材１に接着する際にもたらす可能性のある影響を見積もるために実行するステップであり、具体的には、被修理材１と、被修理材１に接着させる修理パッチ２とを、被修理材１と修理パッチ２とを接着する接着面１ａ，２ａにおいてフィッティングするステップである。フィッティング電算処理ステップＳ１３は、より詳細には、図１に示すように、被修理材形状計測ステップＳ２１と、修理パッチ形状計測ステップＳ２２と、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３と、フィッティングステップＳ２４と、隙間量算出ステップＳ２５と、接着剤追加量算出ステップＳ２６と、を有する。
【００３０】
図３は、図１のフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３を実行するフィッティング電算処理システム１００を示す機能ブロック図である。フィッティング電算処理システム１００は、図３に示すように、制御装置１０と、形状計測装置２０と、入力装置３０と、出力装置４０と、を備える。
【００３１】
制御装置１０は、形状計測装置２０、入力装置３０及び出力装置４０と電気的に接続されており、これらの各装置の動作を制御する。形状計測装置２０は、形状計測装置２０における被測定空間に被修理材１を載置した際に、被修理材１の接着面１ａの形状を含む被修理材１の形状を計測して、後述する被修理材形状計測データ１０１（図４参照）を取得する。また、形状計測装置２０は、形状計測装置２０における被測定空間に修理パッチ２を載置した際に、修理パッチ２の接着面２ａの形状を含む修理パッチ２の形状を計測して、後述する修理パッチ形状計測データ１０２（図４参照）を取得する。形状計測装置２０は、形状計測装置２０における被測定空間に載置した立体を三次元的に計測できる周知の三次元測定機が好適に用いられる。
【００３２】
入力装置３０は、高機能携帯電話（いわゆる、スマートフォン）を含む携帯電話機、タブレット端末、ノート型またはデスクトップ型のＰＣ（Personal  Computer）、携帯情報端末であるＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）、及び、眼鏡型や時計型のウェアラブルデバイス（Wearable  Device）等に例示される情報処理端末である。
【００３３】
入力装置３０は、制御装置１０が実施形態に係るフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３に係る各種電算処理を実行する際に必要となる各種情報を入力するための機能、例えば、制御装置１０から送信される各種情報の入力を受け付けるための入力画面等を入力装置３０の表示部に表示する機能、及び、入力を受け付けた各種情報を制御装置１０に送信する機能を有する。入力装置３０は、これらの様々な機能を、制御装置１０を利用するためのソフトウェアまたはアプリケーションを実行したり、制御装置１０を利用するためのインターネットブラウザ機能を実行したりすることで、実現する。
【００３４】
出力装置４０は、受信した情報に基づいて、文字、画像、動画等により表示する。出力装置４０は、制御装置１０が実行する実施形態に係るフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３に係る各種電算処理の結果として得られる出力情報を出力するための機能、例えば、制御装置１０から出力された出力情報を受信する機能、及び、出力情報に基づく出力画面等を出力装置４０の表示部に表示する機能を有する。出力装置４０は、これらの様々な機能を、制御装置１０を利用するためのソフトウェアまたはアプリケーションを実行したり、制御装置１０を利用するためのインターネットブラウザ機能を実行したりすることで、実現する。
【００３５】
なお、フィッティング電算処理システム１００は、本実施形態では、入力装置３０と出力装置４０とを別々に設けたが、本発明はこれに限定されず、入力装置３０と出力装置４０とが一体化された形態であってもよい。この場合、例えば、入力装置３０の表示部が出力装置４０として機能する。
【００３６】
制御装置１０は、フィッティング電算処理システム１００を制御するコンピュータシステムを含む情報処理装置である。制御装置１０は、図３に示すように、処理部１１と、記憶部１２と、情報通信インターフェイス１３と、を有する。
【００３７】
処理部１１は、コントローラ（controller）であり、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等によって、制御装置１０内部の記憶装置である記憶部１２に記憶されている各種プログラム（フィッティングプログラムまたは修理プログラムの一例に相当）がＲＡＭ（Random  Access  Memory）を作業領域として実行されることにより実現される。また、処理部１１は、例えば、コントローラであり、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路により実現される。処理部１１は、形状計測装置２０及び入力装置３０からの情報の入力を受け付けたり、制御装置１０と電気的に接続されている出力装置４０にフィッティング電算処理システム１００に関する各種パラメータ、計測結果、及び算出結果等の情報の出力を行ったりする情報通信インターフェイス１３が接続されている。
【００３８】
処理部１１は、図３に示すように、記憶部１２及び情報通信インターフェイス１３と、互いに情報通信可能に電気的に接続されており、これらの各構成要素をそれぞれ制御する制御部として機能する。すなわち、処理部１１は、記憶部１２とともに、制御部として機能して、本発明の実施形態に係るフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３をフィッティング電算処理システム１００に実行させるものである。
【００３９】
処理部１１は、図３に示すように、形状計測部１４と、形状計測データ分割処理部１５と、フィッティング処理部１６と、隙間量算出部１７と、接着剤追加量算出部１８と、を有する。処理部１１に含まれる各部、すなわち、形状計測部１４、形状計測データ分割処理部１５、フィッティング処理部１６、隙間量算出部１７及び接着剤追加量算出部１８は、いずれも、処理部１１がフィッティングプログラムまたは修理プログラムを実行することにより、実現される機能部である。なお、処理部１１に含まれる各部の具体的な機能は、実施形態に係るフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３の詳細な説明と併せて、説明する。
【００４０】
記憶部１２は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory)、フラッシュメモリ（Flash  Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部１２は、フィッティング電算処理システム１００の各装置を制御するための制御信号の生成処理に必要な各種出力処理情報、及び、フィッティング電算処理システム１００の各装置から得られる受信信号の解析処理に必要な各種入力処理情報を記憶する。また、記憶部１２は、フィッティング電算処理システム１００の各装置から得られる受信信号を解析して得られる各種入力情報を、随時記憶する。
【００４１】
情報通信インターフェイス１３は、処理部１１と、制御装置１０と電気的に接続されている各装置とを、互いに情報通信可能に接続している。情報通信インターフェイス１３は、形状計測装置２０が取得した被修理材形状計測データ１０１及び修理パッチ形状計測データ１０２を、形状計測装置２０から受信して処理部１１に送信する。また、情報通信インターフェイス１３は、入力装置３０から入力を受け付けた各種情報を入力装置３０から受信して処理部１１に送信する。
【００４２】
情報通信インターフェイス１３は、処理部１１で生成される各情報、例えば、形状計測装置２０、入力装置３０及び出力装置４０を制御するための制御信号を処理部１１から受信し、それぞれ、形状計測装置２０と、入力装置３０と、出力装置４０に向けて送信する。
【００４３】
また、情報通信インターフェイス１３は、処理部１１で生成される実施形態に係るフィッティング方法に基づくフィッティング電算処理ステップＳ１３に係る各種電算処理の結果として得られる出力情報を処理部１１から受信し、出力装置４０に向けて送信する。
【００４４】
被修理材形状計測ステップＳ２１は、被修理材１の形状を計測して、被修理材形状計測データ１０１を取得するステップである。被修理材形状計測ステップＳ２１では、具体的には、形状計測装置２０における被測定空間に被修理材１を載置してから、形状計測部１４が、形状計測装置２０を制御することで、形状計測装置２０により、被修理材１の接着面１ａの形状を含む被修理材１の形状を計測し、情報通信インターフェイス１３を介して被修理材形状計測データ１０１を取得する。
【００４５】
修理パッチ形状計測ステップＳ２２は、修理パッチ２の形状を計測して、修理パッチ形状計測データ１０２を取得するステップである。修理パッチ形状計測ステップＳ２２では、具体的には、形状計測装置２０における被測定空間に修理パッチ２を載置してから、形状計測部１４が、形状計測装置２０を制御することで、形状計測装置２０により、修理パッチ２の接着面２ａの形状を含む修理パッチ２の形状を計測し、情報通信インターフェイス１３を介して修理パッチ形状計測データ１０２を取得する。
【００４６】
図４は、図１の修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３を説明する概略断面図である。修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３は、図４に示すように、形状計測データ分割処理部１５が、修理パッチ形状計測ステップＳ２２で取得した修理パッチ形状計測データ１０２を、湾曲部２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆにそれぞれ対応する湾曲部を１箇所以下含む複数の分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄに分割するステップである。
【００４７】
修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、具体的には、本実施形態では、形状計測データ分割処理部１５が、修理パッチ形状計測データ１０２を、湾曲部２ｅに対応する湾曲部を含む分割データ１０２ａと、湾曲部２ｄに対応する湾曲部を含む分割データ１０２ｂと、湾曲部２ｃに対応する湾曲部を含む分割データ１０２ｃと、湾曲部２ｆに対応する湾曲部を含む分割データ１０２ｄと、の４つに分割する。なお、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３は、この分割形態に限定されず、形状計測データ分割処理部１５が、各湾曲部がいずれかの分割データに完全に含まれるように、なおかつ、いずれの分割データも湾曲部を２箇所以上含まないように、修理パッチ形状計測データ１０２を複数の分割データに分割すれば、どのような分割形態であってもよい。
【００４８】
また、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、形状計測データ分割処理部１５が、各湾曲部がいずれかの分割データに完全に含まれるように、修理パッチ形状計測データ１０２を複数の分割データに分割するので、各湾曲部によって起因する修理パッチ２の形状の弾性変形に関する種々の性質について、後述するフィッティングステップＳ２４でより正確に再現して電算処理をすることを可能にする。
【００４９】
また、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、形状計測データ分割処理部１５が、いずれの分割データも湾曲部を２箇所以上含まないように、修理パッチ形状計測データ１０２を複数の分割データに分割するので、後述するフィッティングステップＳ２４で修理パッチ形状計測データ１０２が複数の湾曲部を含むことに起因して生じていた突き抜け現象を適切に回避することを可能にする。
【００５０】
また、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、形状計測データ分割処理部１５が、修理パッチ形状計測データ１０２を少なくとも湾曲部と同じ数の分割データに分割すればよく、各湾曲部を除く平面部、具体的には、湾曲部２ｃよりも図４において左側の平面部に対応する平面部、湾曲部２ｃと湾曲部２ｄとの間の平面部に対応する平面部、湾曲部２ｄと湾曲部２ｅとの間の平面部に対応する平面部、湾曲部２ｅと湾曲部２ｆとの間の平面部に対応する平面部、湾曲部２ｆよりも図４において右側の平面部に対応する平面部については、当該平面部と隣接する湾曲部を含む分割データに含まれてもよいし、湾曲部を含まない平面部だけの分割データを構成していてもよい。修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、平面部の分割データへの分配について、各湾曲部によって起因する修理パッチ２の形状の弾性変形に関する種々の性質を正確に再現することができ、かつ、複数の湾曲部を含むことに起因して生じていた突き抜け現象を適切に回避することができる範囲内で、形状計測データ分割処理部１５が、適宜決定することができる。
【００５１】
また、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、形状計測データ分割処理部１５が、２つの分割データ１０２ａ，１０２ｂに、所定の隙間量以下で被修理材１と修理パッチ２とが実際にフィッティングされる平面部である主要フィッティング平面部２ｈに対応する平面部を共有させることが好ましい。後述するフィッティングステップＳ２４では、形状計測データ分割処理部１５が複数の分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄに分割した境界部分で修理パッチ２の形状の変形を反映させることになるが、このように２つの分割データ１０２ａ，１０２ｂに主要フィッティング平面部２ｈに対応する平面部を共有させることで、実際に修理パッチ２において形状の変形が生じることが少ない主要フィッティング平面部２ｈに対応する平面部で修理パッチ２の形状の変形を反映させてしまうことを好適に回避することができる。
【００５２】
なお、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、形状計測データ分割処理部１５が、入力装置３０から情報通信インターフェイス１３を介して入力を受け付けた修理パッチ形状計測データ１０２の分割に関する各種情報に基づいて、修理パッチ形状計測データ１０２を分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄに分割してもよいし、記憶部１２に予め記憶された修理パッチ形状計測データ１０２の分割に関する各種情報に基づいて、修理パッチ形状計測データ１０２を分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄに分割してもよい。
【００５３】
フィッティングステップＳ２４は、フィッティング処理部１６が、被修理材形状計測ステップＳ２１で取得した被修理材形状計測データ１０１に対し、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３で取得した複数の分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄを、接着面１ａ，２ａに対応する接着面においてフィッティング処理を行うステップである。フィッティングステップＳ２４では、フィッティング処理部１６は、周知のフィッティング電算処理に関するシミュレーションプログラム等を、好適に使用することができる。
【００５４】
フィッティングステップＳ２４では、フィッティング処理部１６が、複数の分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄの境界部分で修理パッチ２の形状の変形を反映させて、フィッティング電算処理を実行するので、実際に起こる修理パッチ２の形状の変形をなぞる形でのフィッティングを可能にしている。フィッティングステップＳ２４では、フィッティング処理部１６が、複数の分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄを、接着面１ａ，２ａに対応する接着面においてフィッティング処理を行うことで、修理パッチ形状フィッティングデータ１０３を取得する。
【００５５】
図５は、図１の隙間量算出ステップＳ２５及び接着剤追加量算出ステップＳ２６を説明する概略斜視図である。領域１１０ａ及び領域１１０ｂは、図５に示すように、被修理材形状計測データ１０１とフィッティングステップＳ２４でフィッティング処理を行って得られた修理パッチ形状フィッティングデータ１０３との間の接着面１ａ，２ａに対応する接着面における隙間量が１．５ｔ以上２．５ｔ未満の領域である。領域１１０ｃは、図５に示すように、被修理材形状計測データ１０１と修理パッチ形状フィッティングデータ１０３との間の接着面１ａ，２ａに対応する接着面における隙間量が０．５ｔ以上１．５ｔ未満の領域である。その他の領域は、被修理材形状計測データ１０１と修理パッチ形状フィッティングデータ１０３との間の接着面１ａ，２ａに対応する接着面における隙間量が０．５ｔ未満の領域である。
【００５６】
隙間量算出ステップＳ２５は、隙間量算出部１７が、被修理材形状計測データ１０１とフィッティングステップＳ２４でフィッティング処理を行って得られた修理パッチ形状フィッティングデータ１０３との間の接着面１ａ，２ａに対応する接着面における隙間量を算出するステップである。隙間量算出ステップＳ２５では、具体的には、隙間量算出部１７が、接着面１ａ，２ａに対応する接着面における座標ごとに、被修理材形状計測データ１０１と修理パッチ形状フィッティングデータ１０３との間の接着面に直交する方向の離間距離を、被修理材形状計測データ１０１と修理パッチ形状フィッティングデータ１０３とを用いて算出する。
【００５７】
隙間量算出ステップＳ２５では、例えば、隙間量算出部１７が算出した接着面１ａ，２ａに対応する接着面における座標ごとの隙間量の情報を図５に示すように画像化して、情報通信インターフェイス１３を介して出力装置４０に向けて送信して、出力装置４０に表示させることができる。隙間量算出ステップＳ２５では、隙間量算出部１７が、図５に示すように、隙間量が１．５ｔ以上２．５ｔ未満の領域１１０ａ，１１０ｂに強いハイライトを付し、隙間量が０．５ｔ以上１．５ｔ未満の領域１１０ｃに普通程度のハイライトを付して、出力装置４０に表示させることで、隙間量の大きな領域を段階的に可視化することができる。
【００５８】
なお、隙間量算出ステップＳ２５では、この形態に限定されず、隙間量算出部１７が、入力装置３０から情報通信インターフェイス１３を介して入力を受け付けた各種情報または記憶部１２に予め記憶された各種情報等に基づいて隙間量に関する閾値を１つまたは複数設け、算出した各座標における隙間量が当該閾値以上であるか未満であるかに基づいて、隙間量を段階的に評価して、段階的に可視化することが好ましい。
【００５９】
接着剤追加量算出ステップＳ２６は、接着剤追加量算出部１８が、隙間量算出ステップＳ２５で算出した隙間量に基づいて、接着面に追加して配置する接着剤追加量を算出するステップである。接着剤追加量算出ステップＳ２６では、具体的には、接着剤追加量算出部１８が、入力装置３０から情報通信インターフェイス１３を介して入力を受け付けた使用する接着剤に関する各種情報、または、記憶部１２に予め記憶された使用する接着剤に関する各種情報に基づいて、接着剤追加量を算出する。
【００６０】
接着剤追加量算出ステップＳ２６では、例えば、接着剤追加量算出部１８が、使用する接着剤が厚さｔの接着剤シートであるという情報に基づいて接着剤追加量を算出する場合、隙間量が０．５ｔ以上１．５ｔ未満であると算出された領域１１０ｃにおいては、接着剤シートを１枚追加する必要があると算出し、隙間量が１．５ｔ以上２．５ｔ未満であると算出された領域１１０ａ，１１０ｂにおいては、接着剤シートを２枚追加する必要があると算出する。接着剤追加量算出ステップＳ２６では、そして、接着剤追加量算出部１８が、図５に示す画像化表示とともに、普通程度のハイライトが付された領域１１０ｃには接着剤シートを１枚追加する必要がある旨の表示を付し、強いハイライトが付された領域１１０ａ，１１０ｂには接着剤シートを２枚追加する必要がある旨の表示を付して、出力装置４０に表示させることで、接着剤シートを追加する必要がある領域及び追加する量を可視化することができる。
【００６１】
なお、接着剤追加量算出ステップＳ２６では、この形態に限定されず、接着剤追加量算出部１８が、入力装置３０から情報通信インターフェイス１３を介して入力を受け付けた各種情報または記憶部１２に予め記憶された各種情報等に基づいて隙間量に関する閾値を１つまたは複数設け、算出した各座標における隙間量が当該閾値以上であるか未満であるかに基づいて、隙間量を段階的に評価して、隙間量に関する段階を接着剤追加量に換算することが好ましい。
【００６２】
修理パッチ接着ステップＳ１４は、フィッティング電算処理ステップＳ１３で算出された隙間量に基づいて、被修理材１に修理パッチ２を接着させるステップである。ここで、フィッティング電算処理ステップＳ１３で算出された隙間量に基づいてという表現は、単純に隙間量に基づいてという意味の他に、隙間量に基づいて算出された接着剤追加量に基づいてという意味も含む。
【００６３】
修理パッチ接着ステップＳ１４では、本実施形態では、具体的には、被修理材１の接着面１ａの全面に厚さｔの接着剤シートを１枚設置して、さらに、接着剤追加量算出ステップＳ２６で算出した接着剤追加量に基づいて、接着剤追加量が１枚以上となった領域に厚さｔの接着剤シートを追加して設置して、設置した接着剤に接着面２ａを対向させて修理パッチ２を載置して、被修理材１と修理パッチ２とを互いに接着面１ａ，２ａ側に向けて加圧しながら接着剤シートを加熱する等して接着剤シートに接着反応を引き起こして、被修理材１の接着面１ａ側に修理パッチ２の接着面２ａ側を接着する。
【００６４】
修理パッチ接着ステップＳ１４では、修理パッチ２が、ある程度の力が加えられて弾性変形されながら被修理材１に接着されるため、フィッティングステップＳ２４で実行したフィッティング電算処理に沿った変形を伴い、隙間量算出ステップＳ２５で算出した隙間量の隙間が被修理材１との間に生じることになる。修理パッチ接着ステップＳ１４では、そして、この生じた隙間量が、隙間量に応じて追加された接着剤によってしっかりと埋められる。
【００６５】
本発明の実施形態に係るフィッティング方法及び修理方法は、以上のような構成を有するので、被修理材形状計測データ１０１に対して接着面１ａ，２ａに対応する接着面においてフィッティングする修理パッチ形状計測データ１０２を、湾曲部を１箇所以下含む複数の分割データ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄに分割するので、フィッティングの自由度が増して、湾曲部を２箇所以上有することによって生じてしまう突き抜け現象が生じる可能性を低減することができる。このため、本発明の実施形態に係るフィッティング方法及び修理方法は、被修理材１と修理パッチ２との接着面１ａ，２ａが少なくとも２箇所以上の湾曲部を有する場合でも、被修理材１と修理パッチ２とを接着面１ａ，２ａにおいて正常にフィッティングすることができる。
【００６６】
また、本発明の実施形態に係るフィッティング方法及び修理方法は、修理パッチ形状計測データ分割ステップＳ２３では、２つの分割データ１０２ａ，１０２ｂに、所定の隙間量以下で被修理材１と修理パッチ２とが実際にフィッティングされる平面部である主要フィッティング平面部２ｈに対応する平面部を共有させている。このため、本発明の実施形態に係るフィッティング方法及び修理方法は、被修理材１と修理パッチ２との接着面１ａ，２ａにおけるフィッティングを、現実の系に即した形で高い精度で行うことができる。
【００６７】
また、本発明の実施形態に係るフィッティング方法及び修理方法は、隙間量算出ステップＳ２５で算出した隙間量に基づいて、接着面１ａ，２ａに追加して配置する接着剤追加量を算出する接着剤追加量算出ステップＳ２６と、をさらに有する。このため、本発明の実施形態に係るフィッティング方法及び修理方法は、具体的に被修理材１に修理パッチ２を接着させて行う被修理材１の修理に直接必要な接着剤追加量の情報を、好適に得ることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  被修理材
１ａ，２ａ  接着面
２  修理パッチ
２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ  湾曲部
２ｈ  主要フィッティング平面部
１０  制御装置
１１  処理部
１２  記憶部
１３  情報通信インターフェイス
１４  形状計測部
１５  形状計測データ分割処理部
１６  フィッティング処理部
１７  隙間量算出部
１８  接着剤追加量算出部
２０  形状計測装置
３０  入力装置
４０  出力装置
１００  フィッティング電算処理システム
１０１  被修理材形状計測データ
１０２  修理パッチ形状計測データ
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ  分割データ
１０３  修理パッチ形状フィッティングデータ
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ  領域
２０１  被修理材形状計測データ
２０２  修理パッチ形状計測データ
２０２ａ，２０２ｂ  部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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