(57)【要約】      （修正有）【課題】スエージングツールによる締結のシステム及び方法を提供する。【解決手段】スエージングツールによる締結方法に関するこの方法は、パーツ（１０４）上に位置する穴（１１６）を選択することと、ロックボルトカラー（１１０）の軸を穴（１１６）の中心にアライメントすることと、ロックボルトカラー（１１０）を、穴（１１６）の第１端部側においてパーツ（１０４）に面接触させることと、穴（１１６）に挿通させたロックボルト（１０８）に対してロックボルトカラー（１１０）を加締める。【選択図】図１
2020060294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スエージングツールによる締結方法であって、
パーツ上に位置する穴を選択することと、
ロックボルトカラーの軸を前記穴の中心にアライメントすることと、
前記ロックボルトカラーを配置して、前記穴の第１端部側において前記パーツに面接触させることと、
前記穴に挿通させたロックボルトに対して前記ロックボルトカラーを加締めることと、を含む方法。
【請求項２】
前記ロックボルトカラーの前記軸を前記穴の前記中心にアライメントすることは、前記軸を前記パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）において前記中心に重ねることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ロックボルトを前記ロックボルトカラー及び前記穴に挿通させることをさらに含み、これにより前記ロックボルトカラーの前記軸を前記穴の前記中心を通り前記ロックボルトに沿う直線に揃える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ロックボルトカラーを前記パーツに面接触させた状態で、前記ロックボルトを前記穴の第２端部側から前記穴及び前記ロックボルトカラーに挿通させることをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
互いに対向し、前記ロックボルトカラーを挟持するフィンガで、前記ロックボルトカラーをスエージングノーズの下方で保持することをさらに含み、この際に、前記ロックボルトカラーのフランジは、前記フィンガから見て遠位側に位置している、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
フィンガの傾斜部に対してスエージングノーズを押し動かして、前記フィンガを互いに離間させて、前記ロックボルトカラーを解放することをさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ロックボルトカラーをスエージングノーズで押圧することで、前記ロックボルトカラーを前記パーツに面接触させることをさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記ロックボルトを一度の動作で前記ロックボルトカラー及び前記穴に挿通させることをさらに含む、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
スエージングツールにおいてロックボルトカラーを搬送する装置であって、
スエージングノーズに配置された一対のフィンガを備え、各フィンガは、
前記スエージングノーズに沿った垂直部分と、
前記垂直部分と一体であって、前記スエージングノーズのスエージング面より先まで延びている傾斜部と、
前記傾斜部の先端部に位置する円弧状の切り欠きと、を含み、前記円弧状の切り欠きの外周は、ロックボルトカラーの外周に対応する、装置。
【請求項１０】
前記垂直部分は、前記スエージングノーズのヒンジ周りに枢動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記円弧状の切り欠きの外周は、ロックボルトカラーの外周に対応する、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記円弧状の切り欠きの外周は、前記ロックボルトカラーのフランジが据わるような寸法に形成されている、請求項９〜１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記一対のフィンガの間にロックボルトカラーを配置するカラー搬送システムをさらに備える、請求項９〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記フィンガの前記ヒンジは、前記フィンガの前記円弧状の切り欠きを互いに近づけるように付勢されており、これにより、前記ロックボルトカラーが、前記ロックボルトカラーのフランジより下の部分で挟まれる、請求項９〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記フィンガにカラーを搬送するカラー供給アームと、
前記カラー供給アームが前記フィンガに向かって延出する際、及び、前記フィンガから離れるよう後退する際に、前記カラーフィードアームの動きを制御するガイド部材と、
前記カラー供給アームを駆動するアクチュエータと、をさらに備える、請求項９〜１４のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、製造の分野に関し、より具体的には、スエージングツール（swage tool）に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の組み立てには、膨大な数のファスナ（例えば、ボルト）が用いられている。例えば、中規模のジェット旅客機では、数百万個のファスナを取り付けて部品を接合している。
【０００３】
ファスナの一種であるロックボルトを設置する際は、穴にロックボルトを挿通した後、そのロックボルトにロックボルトカラーをかぶせる。次いで、スエージングツールを用いてカラーをロックボルトに対して加締める。しかしながら、スエージングツールがカラーをロックボルトに対して正確にアライメントできない場合がある。穴の位置及び／又は向きが最適でない場合や、検知しにくい場所に穴がある場合には、その傾向が顕著である。
【０００４】
したがって、上述した事項の少なくともいくつかと、その他の潜在的な事項を考慮した方法及び装置の提供が望まれる。例えば、ファスナの取り付けの自動化に関する技術的課題を克服する方法及び装置の提供が望まれる。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書に記載の実施形態は、空間的に余裕のない環境においても動作可能なオフセット型スエージングツールにカラーを搬送するシステムを提供する。例えば、本明細書に記載のカラー搬送システムは、スエージングノーズにカラーを配置する際に、スエージングノーズとカラーの間に隙間をあけずに配置することができる。これにより、スエージングノーズは、空間的に余裕のない環境において、カラーを穴に対して押圧して、パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）で面接触させることができる。
【０００６】
一実施形態は、スエージングツールによる締結方法に関する。前記方法は、パーツ上に位置する穴を選択することと、ロックボルトカラーの軸を前記穴の中心にアライメントすることと、前記ロックボルトカラーを配置して、前記穴の第１端部側において前記パーツに面接触させることと、前記穴に挿通させたロックボルトに対して前記ロックボルトカラーを加締めることと、を含む。
【０００７】
さらに別の実施形態は、プログラム命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。前記プログラム命令は、プロセッサによって実行されると、スエージングツールによる締結方法を実行するように機能するものである。前記方法は、パーツ上に位置する穴を選択することと、ロックボルトカラーの軸を前記穴の中心にアライメントすることと、前記ロックボルトカラーを配置して、前記穴の第１端部側において前記パーツに面接触させることと、前記穴に挿通させたロックボルトに対して前記ロックボルトカラーを加締めることと、を含む。
【０００８】
さらに別の実施形態は、スエージングツールにおいてロックボルトカラーを搬送する装置に関する。前記装置は、スエージングノーズに配置された一対のフィンガを備える。
各フィンガは、前記スエージングノーズに沿った垂直部分と、前記垂直部分と一体であって、前記スエージングノーズのスエージング面より先まで延びている傾斜部と、前記傾斜部の先端部に位置する円弧状の切り欠きと、を含む。前記円弧状の切り欠きの外周は、ロックボルトカラーの外周に対応する。
【０００９】
さらに別の実施形態は、ロックボルトにカラーを配置する方法に関する。前記方法は、内側モールドライン（ＩＭＬ）側における穴の端部の位置を特定することと、前記穴の中心線を検出することと、前記穴の前記ＩＭＬ側端部にカラーを面接触させることと、前記カラーの軸を前記穴の前記中心線にアライメントすることと、ロックボルトを前記カラー及び前記穴に挿通させることと、を含む。
【００１０】
本開示の装置及び方法は、以下の付記においても言及されるが、これらの付記は請求の範囲と混同されるべきではない。
【００１１】
Ａ１．スエージングツールによる締結方法であって、
パーツ上に位置する穴を選択すること（１４０２）と、
ロックボルトカラーの軸を前記穴の中心にアライメントすること（１４０４）と、
前記ロックボルトカラーを配置して、前記穴の第１端部側において前記パーツに面接触させること（１４０６）と、
前記穴に挿通させたロックボルトに対して前記ロックボルトカラーを加締めること（１４１０）と、を含む方法。
【００１２】
Ａ２．前記ロックボルトカラーの前記軸を前記穴の前記中心にアライメントすることは、前記軸を前記パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）において前記中心に重ねることを含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００１３】
Ａ３．前記ロックボルトを前記ロックボルトカラー及び前記穴に挿通させることをさらに含み、これにより前記ロックボルトカラーの前記軸を、前記穴の前記中心を通り前記ロックボルトに沿う直線に揃える、付記Ａ１に記載の方法。
【００１４】
Ａ４．前記ロックボルトカラーを前記パーツに面接触させた状態で、前記ロックボルトを前記穴の第２端部側から前記穴及び前記ロックボルトカラーに挿通させることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００１５】
Ａ５．互いに対向し、前記ロックボルトカラーを挟持するフィンガで、前記ロックボルトカラーをスエージングノーズの下方で保持することをさらに含み、この際に、前記ロックボルトカラーのフランジは、前記フィンガから見て遠位側に位置している、付記Ａ１に記載の方法。
【００１６】
Ａ６．前記ロックボルトカラーのフランジを前記フィンガに載置することをさらに含む、付記Ａ５に記載の方法。
【００１７】
Ａ７．前記フィンガを前記ロックボルトカラーのフランジと重畳させて、前記フィンガに前記ロックボルトカラーを据えることをさらに含む、付記Ａ５に記載の方法。
【００１８】
Ａ８．フィンガの傾斜部に対してスエージングノーズを押し動かして、前記フィンガを互いに離間させて、前記ロックボルトカラーを解放することをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００１９】
Ａ９．前記ロックボルトカラーをスエージングノーズで押圧することで、前記ロックボルトカラーを前記パーツに面接触させることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２０】
Ａ１０．前記ロックボルトカラーを加締めて所定の位置に締結するスエージングノーズに前記ロックボルトカラーを搬送することをさらに含み、前記ロックボルトカラーを搬送することは、後退可能なカラーアームを通って前記ロックボルトカラーが進むのにともなって、前記ロックボルトカラーの向きを変えることを含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２１】
Ａ１１．前記パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）面において、前記ロックボルトカラーの軸が前記穴の前記中心と重なるようにアライメントすることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２２】
Ａ１２．前記ロックボルトを一度の動作で前記ロックボルトカラー及び前記穴に挿通させることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２３】
Ａ１３．前記穴の前記第１端部は、前記パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）に位置しており、
前記穴の第２端部は、前記パーツの外側モールドライン（ＯＭＬ）に位置している、付記Ａ１に記載の方法。
【００２４】
Ａ１４．付記Ａ１に記載の方法によって組み立てられた航空機の部品。
【００２５】
本開示のさらに別の側面によれば、以下の媒体が提供される。
【００２６】
Ｂ１．プログラム命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記プログラム命令は、プロセッサによって実行されると、スエージングツールによる締結方法を実行するように機能するものであって、前記方法が、
パーツ上に位置する穴を選択すること（１４０２）と、
ロックボルトカラーの軸を前記穴の中心にアライメントすること（１４０４）と、
前記ロックボルトカラーを配置して、前記穴の第１端部側において前記パーツに面接触させること（１４０６）と、
前記穴に挿通させたロックボルトに対して前記ロックボルトカラーを加締めること（１４１０）と、を含むものである、媒体。
【００２７】
Ｂ２．前記ロックボルトカラーの前記軸を前記穴の前記中心にアライメントすることは、前記パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）において前記軸を前記中心に重ねることを含む、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００２８】
Ｂ３．前記方法が、前記ロックボルトを前記ロックボルトカラー及び前記穴に挿通させることをさらに含み、これにより前記ロックボルトカラーの前記軸を、前記穴の前記中心を通り前記ロックボルトに沿う直線に揃えるものである、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００２９】
Ｂ４．前記方法が、前記ロックボルトカラーを前記パーツに面接触させた状態で、前記ロックボルトを前記穴の第２端部側から前記穴及び前記ロックボルトカラーに挿通させることをさらに含むものである、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３０】
Ｂ５．前記方法が、互いに対向し、前記ロックボルトカラーを挟持するフィンガで、前記ロックボルトカラーをスエージングノーズの下方に配置して保持することをさらに含み、この際に、前記ロックボルトカラーのフランジは、前記フィンガから見て遠位側に位置しているものとする、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３１】
Ｂ６．前記方法が、前記ロックボルトカラーのフランジを前記フィンガに載置することをさらに含むものである、付記Ｂ５に記載の媒体。
【００３２】
Ｂ７．前記方法が、前記フィンガを前記ロックボルトカラーのフランジに重畳させて、前記フィンガに前記ロックボルトカラーを据えることをさらに含むものである、付記Ｂ５に記載の媒体。
【００３３】
Ｂ８．前記方法が、フィンガの傾斜部に対してスエージングノーズを押し動かして、前記フィンガを互いに離間させて、前記ロックボルトカラーを解放することをさらに含むものである、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３４】
Ｂ９．前記方法が、前記ロックボルトカラーをスエージングノーズで押圧することで、前記ロックボルトカラーを前記パーツに面接触させることをさらに含むものである、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３５】
Ｂ１０．前記方法が、前記ロックボルトカラーを加締めて所定の位置に締結するスエージングノーズに前記ロックボルトカラーを搬送することをさらに含むものであり、前記ロックボルトカラーを搬送することは、後退可能なカラーアームを通って前記ロックボルトカラーが進むのにともなって、前記ロックボルトカラーの向きを変えることを含む、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３６】
Ｂ１１．前記方法が、前記パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）面において、前記ロックボルトカラーの軸が前記穴の前記中心と重なるようにアライメントすることをさらに含むものである、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３７】
Ｂ１２．前記方法が、前記ロックボルトを一度の動作で前記ロックボルトカラー及び前記穴に挿通させることをさらに含む、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３８】
Ｂ１３．前記穴の前記第１端部は、前記パーツの内側モールドライン（ＩＭＬ）に位置しており、
前記穴の第２端部は、前記パーツの外側モールドライン（ＯＭＬ）に位置している、付記Ｂ１に記載の媒体。
【００３９】
Ｂ１４．付記Ｂ１に記載の媒体によって実行される方法によって組み立てられた航空機の部品。
【００４０】
本開示のさらに別の側面によれば、以下の装置が提供される。
【００４１】
Ｃ１．スエージングツールにおいてロックボルトカラーを搬送する装置であって、
スエージングノーズ（１５５０）に配置された一対のフィンガ（１５６０）を備え、各フィンガは、
前記スエージングノーズに沿った垂直部分（２９４０）と、
前記垂直部分と一体であって、前記スエージングノーズのスエージング面（２９５０）より先まで延びている傾斜部（２６１０）と、
前記傾斜部の先端部（２９２０）に位置する円弧状の切り欠き（２９１０）と、を含み、前記円弧状の切り欠きの外周は、ロックボルトカラーの外周に対応する、装置。
【００４２】
Ｃ２．前記垂直部分は、前記スエージングノーズのヒンジ（１５６２）周りに枢動する、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４３】
Ｃ３．前記スエージングノーズから前記傾斜部に力が加わると、前記スエージングノーズは前記垂直部分を前記ヒンジ周りに回動させて前記スエージングノーズから離間させる、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４４】
Ｃ４．前記円弧状の切り欠きの外周は、ロックボルトカラー（１５７０）の外周に対応する、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４５】
Ｃ５．前記円弧状の切り欠きの外周は、前記ロックボルトカラーのフランジが据わるような寸法に形成されている、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４６】
Ｃ６．前記一対のフィンガの間にロックボルトカラーを配置するカラー搬送システムをさらに備える、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４７】
Ｃ７．前記フィンガの前記ヒンジは、前記フィンガの前記円弧状の切り欠きを互いに近づけるように付勢されており、これにより、前記ロックボルトカラーが、前記ロックボルトカラーのフランジより下の部分で挟まれる、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４８】
Ｃ８．前記垂直部分は、前記スエージングノーズと面一である、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４９】
Ｃ９．前記フィンガの前記ヒンジは、前記スエージングノーズが後退位置にあるときは、前記フィンガの間でロックボルトカラーを保持する力を付与する、付記Ｃ１に記載の装置。
【００５０】
Ｃ１０．前記フィンガにカラーを搬送するカラー供給アームと、
前記カラー供給アームが前記フィンガに向かって延出する際、及び、前記フィンガから離れるよう後退する際に、前記カラーフィードアームの動きを制御するガイド部材と、
前記カラー供給アームを駆動するアクチュエータと、をさらに備える、付記Ｃ１に記載の装置。
【００５１】
Ｃ１１．前記フィンガは、上向きに延びており、フランジが上側部分に形成されたロックボルトカラーを受け入れる、付記Ｃ１に記載の装置。
【００５２】
Ｃ１２．付記Ｃ１に記載の装置を用いて航空機の部品を作製すること。
【００５３】
本開示のさらに別の側面によれば、以下の方法が提供される。
【００５４】
Ｄ１．ロックボルトにカラーを配置する方法であって、
内側モールドライン（ＩＭＬ）側における穴の端部の位置を特定すること（３００２）と、
前記穴の中心線を検出すること（３００４）と、
前記穴の前記ＩＭＬ側端部にカラーを面接触させること（３００６）と、
前記カラーの軸を前記穴の前記中心線にアライメントすること（３００８）と、
ロックボルトを前記カラー及び前記穴に挿通させること（３０１０）と、を含む、方法。
【００５５】
他の例示的な実施形態（例えば、上述の実施形態に関する方法、及び、コンピュータ可読媒体）については、以下に記載する。上述した特徴、機能、及び、利点は、様々な実施形態において個別に実現することも可能であるし、さらに別の実施形態において組み合わせて実現することも可能である。そのような実施形態の詳細は、以下の記載及び図面を参照することによって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
本開示のいくつかの実施形態を、あくまでも例として説明する。説明において、添付図面を参照するが、すべての図面において、同じ参照符号は、同じ要素又は同じ種類の要素を示している。
【００５７】
【図１】例示的な実施形態によるファスナ設置システムでファスナの取り付けを行う製造環境のブロック図である。
【図２】例示的な実施形態によるファスナ取り付けを行う製造環境のブロック図である。
【図３】例示的な実施形態によるファスナ設置システムに含まれる内側モールドライン機の図である。
【図４】例示的な実施形態による内側モールドライン機の底面図である。
【図５】例示的な実施形態による内側モールドライン機の一部を示す図である。
【図６】例示的な実施形態によるカラー搬送システムを示すブロック図である。
【図７】例示的な実施形態による、スエージングツールにカラーを供給する方法を示すフローチャートである。
【図８−２１】例示的な実施形態による第１カラー搬送システムがカラーを供給する様子を示す図である。
【図２２】例示的な実施形態によるスエージングノーズのフィンガを示す拡大図である。
【図２３】例示的な実施形態による、スエージングツールにカラーを供給する別の方法を示すフローチャートである。
【図２４】例示的な実施形態による航空機の製造及び就航の方法のフロー図である。
【図２５】例示的な実施形態による航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
添付の図面及び下記の記載は、本開示の例示的な実施形態のいくつかを説明するものである。本明細書に明瞭な説明又は図示がなくても、当業者であれば本開示の原理を実施する様々な変形に想到可能であり、そのような変形も実施形態の範囲に包含されることは理解されよう。加えて、本明細書に記載の実施例は、本開示の原理の理解を助けることを目的とするものであって、記載した特定の実施例や状況に限定されることなく解釈されるべきである。よって、本開示は、下記の特定の実施形態や実施例には限定されず、請求の範囲とその均等範囲によって限定されるものである。
【００５９】
例示的な実施形態では、１つ以上の異なる事項が認識及び考慮されている。例えば、例示的な実施形態では、ロックボルトの設置角度が予定の設置角度から逸脱している場合、ロックボルトにカラーを設置することが困難である可能性が認識及び考慮されている。
【００６０】
したがって、例示的な実施形態は、ファスナを設置するための方法、装置、及び、システムを提供する。例示的な一実施例では、ファスナ設置システム（fastener installation system）は、プラットフォーム及びカラー設置機（collar installer）を含む。プラットフォームは、構造体に対して移動可能な態様で配置されるよう構成されている。カラー設置機は、プラットフォームに接続されている。
【００６１】
図１〜図５は、本開示の発明のプロセスによって監視可能な多数の自動ファスナ取付けツールのうちの１つを示している。したがって、図１〜図５は、本発明のプロセスを効果的に利用することができる多くの異なるツールうちの一例を示しているに過ぎない。
【００６２】
あるコンポーネントが別のコンポーネントと「接続されている」という場合、その接続は、物理的な関連を意味する。例えば、カラー設置機などの第１コンポーネントが、プラットフォームなどの第２コンポーネントと物理的に接続されているという場合は、第１コンポーネントが第２コンポーネントに固定されているか、第２コンポーネントに接着されているか、第２コンポーネントに搭載されているか、第２コンポーネントに溶接されているか、第２コンポーネントに締結されているか、あるいは、他の適当な方法で第２コンポーネントに接続されているか、のうちの少なくともいずれかに該当する。また、第１コンポーネントは、第３コンポーネントを用いて第２コンポーネントに接続されていてもよい。また、第１コンポーネントが第２コンポーネントの一部として形成されている場合、第２コンポーネントの延長部分として形成されている場合、また、その両方の場合も、第２コンポーネントに物理的に接続されているということができる。
【００６３】
例示的な実施例では、コントローラは、ロックボルトが穴に挿入される前に、カラーを穴に動的にアライメントさせる。
【００６４】
よって、例示的な実施形態は、ロックボルトの挿入より前に、穴にカラーを配置する方法、装置、及び、システムを提供する。
【００６５】
添付図面、具体的には図１を参照すると、例示的な実施形態によるファスナ設置システムによってファスナの取り付けを行う製造環境のブロック図が示されている。この例示的な実施例では、製造環境１００は、ファスナ設置システム１２０によってファスナ１０２を構造体１０４に取り付けて、オブジェクト（object）１０６と締結する環境である。
【００６６】
ファスナ１０２は、ボルト１０８及びカラー１１０を含む。この例示的な実施例では、ボルト１０８は、ピン、ピンテール付きのピン、ねじ付きボルト、及び、ロックボルトを含むグループから選択することができる。
【００６７】
図示の通り、ボルト１０８は、係合部（engagement feature）１１２を有する。係合部１１２は、例えば、ねじ、突出部の組、溝の組、フランジ、環状溝の組の他、カラー１１０と係合可能であって、これにより、カラー１１０とボルト１０８を締結できる適当な種類の特徴部分である。カラー１１０は、フランジ付きカラー、ねじ付きカラー、ナット、フランジを形成可能なナット（flangeable nut）、及び、ファスナの受け側として機能して、ボルト１０８を受容し、当該ボルトに締結されるよう構成された他の適当な構造を含むグループから選択することができる。
【００６８】
構造体１０４は、多くの様々な形態をとることができる。例えば、構造体１０４は、組立品、小組立品、胴体部、翼、ウィングボックス、水平安定板、着陸装置、油圧系、外板パネル、ストリンガ、胴体部複合材、フレームが張出した支持構造体、及び、構造体１０４における２つのコンポーネントをファスナ１０２で接合可能な他の適当な構造体を含むグループから選択することができる。
【００６９】
オブジェクト１０６は、多くの様々な形態をとることができる。例えば、オブジェクト１０６は、移動プラットフォーム、静止プラットフォーム、地上の構造体、水上の構造体、及び、宇宙空間の構造体などである。より具体的には、オブジェクト１０６は、水上艦、航空機、タンク、人員運搬車、電車、宇宙船、宇宙基地、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、家、製造施設、ビル、及び、他の適当の種類のオブジェクトであってもよい。
【００７０】
図示の通り、構造体１０４は、位置（location）１１８に穴１１６を有する。この例示的な実施例では、ファスナ設置システム１２０は、ファスナ１０２を穴１１６に設置するよう構成されている。この例示的な実施例では、ファスナ設置システム１２０は、プラットフォーム１２２及びカラー設置機１２４を含む。なお、図１ではカラー設置機１２４を示しているが、本明細書に記載の発明の技術による、任意のツール及び／又はカラー設置機が利用可能である。
【００７１】
ファスナ設置システム１２０が処理を実行する際に、プラットフォーム１２２は、構造体１０４に対して移動可能な態様で配置されるよう構成されている。カラー設置機１２４は、プラットフォーム１２２に接続されている。カラー設置機１２４は、設置するカラー１１０を、回転軸１２８から離れた位置（position）１２６に保持できるとともに、カラー１１０をボルト１０８の係合部１１２に締結することができる。図示の通り、カラー設置機１２４は、回転軸１２８から離れた位置１２６に、回動して移動することができる。例えば、カラー設置機１２４は、回転軸１２８周りに回動して、回転軸１２８から離れた位置１２６に移動し、ファスナ１０２を穴１１６に設置することができる。
【００７２】
この例示的な実施例では、構造体１０４に張出し部１３２があるので、ファスナ設置システム１２０の全体が張出し部１３２の下に入り込むように移動することはできない。図示の通り、カラー設置機１２４は、回転軸１２８周りに回動するよう構成されているので、カラー設置機１２４が離れた位置１２６に移動して、張出し部１３２の下に入り込むことができ、よって、穴１１６に挿通されたボルト１０８にカラー１１０を配置し、締結することが可能になる。換言すると、既存の自動カラー設置システムのカラー設置機では入り込むことができないような張出し部１３２の下、又は、その他の位置に、カラー設置機１２４の一部分が入り込むことができる。
【００７３】
例示的な実施例において、ファスナ設置システム１２０は、カラー保持部（collar holder）１３４及び係合形成部（engager）１３６を含む。図示の通り、カラー保持部１３４は、ボルト１０８が挿入される位置１２６にカラー１１０を保持するよう構成されている。この実施例では、カラー１１０を定位置に静止させておき、ボルト１０８を移動させて穴１１６に挿入する。他の例示的な実施例では、穴１１６に挿通した状態のボルト１０８を定位置に静止させておき、カラー１１０を穴１１６に向かって移動させて、ボルト１０８を挿入してもよい。
【００７４】
係合形成部１３６は、カラー１１０をボルト１０８に締結するよう構成されている。例えば、係合形成部１３６は、カラー１１０をボルト１０８に対して加締めて、カラー１１０をボルト１０８に締結する。他の例示的な実施例では、係合形成部１３６は、カラー１１０を回転軸１２８周りに、ボルト１０８に対して相対的に回転させて、カラー１１０をボルト１０８に締結する。図示のとおり、カラー保持部１３４及び係合形成部１３６は、カラー設置機１２４を構成する。
【００７５】
この例示的な実施例では、ファスナ設置システム１２０は、他にも多くのコンポーネントを含む。例えば、ファスナ設置システム１２０は、移動システム１３８、真空システム１４０、及び、センサシステム１４２も含む。
【００７６】
図示のとおり、移動システム１３８は、プラットフォーム１２２に接続されている。移動システム１３８は、プラットフォーム１２２又はカラー設置機１２４のうちの少なくとも１つを移動するように構成可能である。なお、図１ではカラー設置機１２４を示しているが、本明細書に記載の発明の技術による、任意の適当なツール及び／又はカラー設置機が利用可能である。上述したように、本明細書で用いる「カラー」は、フランジ付きカラー、ねじ付きカラー、ナット、フランジを形成可能なナット、及び、（例えばボルトの）締結を可能にするよう構成された任意の他の適当な構造を含むグループから選択することができる。
【００７７】
本明細書において、「少なくとも１つ」という語句がアイテムの列挙とともに用いられている場合、列挙されたアイテムの１つ以上を様々な組み合わせで用いてもよいということであり、列挙された各アイテムにつき１つのみを必要とする場合もあることを意味する。換言すると、「少なくとも１つ」は、列挙されたアイテムのうち、任意の数のアイテムを任意の組み合わせで使用してもよいが、列挙された全てのアイテムを必要とするわけではないということを意味する。ここで言うアイテムとは、例えば、特定のオブジェクト、物、あるいは、カテゴリーである。
【００７８】
限定するものではないが、例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、又は、アイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、アイテムＡを含むか、アイテムＡとアイテムＢを含むか、あるいは、アイテムＢを含むことができる。この例には、さらに、アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣを含むか、あるいは、アイテムＢとアイテムＣを含むことができる。当然ながら、これらのアイテムのあらゆる組み合わせが可能である。いくつかの例示的な実施例において、「少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、２個のアイテムＡを含むか、１個のアイテムＢを含むか、１０個のアイテムＣを含むか、４個のアイテムＢと７個のアイテムＣを含むか、あるいは、他の適当な組み合わせを含むことができる。
【００７９】
例えば、移動システム１３８は、カラー設置機１２４に接続されているとともに、カラー設置機１２４を回転軸１２８周りに移動させるよう構成されている。さらに、移動システム１３８は、カラー設置機１２４を回転軸１２８周りに移動させることに加えて、プラットフォーム１２２を軸１４４に沿って移動させるようにも構成されている。
【００８０】
例示的な一実施例では、移動システム１３８は、軌道システム１４６に連結又は配置されている。図示の通り、軸１４４に沿った移動は、軌道システム１４６に対する相対的移動であってもよい。軸１４４は、具体的な実施態様に依存して、例えば、２軸、３軸、又は、それ以外の数の軸であってもよい。この例示的な実施例では、プラットフォーム１２２は、軌道システム１４６上を移動するよう構成することができる。軌道システムは、構造体１０４に装着されるよう構成された可撓性の軌道システム、二重軌道システム、可撓性の真空軌道システム、又は、その他の適切な種類のシステムのうちの少なくとも１つから選択することができる。
【００８１】
他の例示的な実施例では、移動システム１３８は、複数の様々なコンポーネントを利用して、カラー設置機１２４を回転軸１２８周りに移動させることができる。図示の通り、移動システム１３８に含まれるコンポーネントには、軸受けアセンブリ１４８、ギアリング１５０、及び、駆動アセンブリ１５２がある。繰り返しになるが、これらの図面では、カラー設置機１２４及びオフセットスエージングツールが示されているが、本明細書に記載のカラー搬送システムは、所望の種類のスエージングツールに利用可能である。
【００８２】
図示のとおり、軸受けアセンブリ１４８は、カラー設置機１２４に接続されている。軸受けアセンブリ１４８は、回転軸１２８周りに移動するよう構成されている。ギアリング１５０は、軸受けアセンブリ１４８に接続されている。駆動アセンブリ１５２は、移動可能な態様でギアリング１５０に接続されている。この例示的な実施例では、駆動アセンブリ１５２は、ギアリング１５０を移動させるよう構成されている。この結果、駆動アセンブリ１５２を駆動すると、ギアリング１５０を介して軸受けアセンブリ１４８が移動する。
【００８３】
この例示的な実施例では、真空システム１４０は、プラットフォーム１２２に接続されている。真空システム１４０は、穴１１６の周辺からデブリ（debris）１５４を除去するよう構成されている。ここでいうデブリは、例えば、穴１１６の切削により生じる粒子である。他の実施例では、ボルト１０８がピンテールを有するピンである場合、カラーをピンに対して加締める際にピンから破断して分離されたピンテールも、デブリ１５４に含まれる。例えば、ボルト１０８がピンテールを有するピンである場合、ピンテールデフレクタ（図示せず）が、ピンから分離されたピンテールを真空システム１４０内のポート（図示せず）に誘導することができる。
【００８４】
この例示的な実施例では、センサシステム１４２は、プラットフォーム１２２にも接続されている。図示の通り、センサシステム１４２は、ファスナ設置システム１２０の周辺環境についての情報を検出する物理的なハードウェアシステムである。
【００８５】
センサシステム１４２は、センサデータ１５６を生成するよう構成されている。センサデータ１５６は、構造体１０４、カラー設置機１２４の位置、構造体１０４に対するプラットフォーム１２２の相対位置、穴１１６の画像などの情報を含むことができ、また、ファスナ設置システム１２０の動作制御に利用可能なその他の情報を含むことができる。センサシステム１４２は、カメラシステム、レーザセンサ、超音波センサ、光検出・測距スキャナ、又は、その他の適当な種類のセンサのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００８６】
センサデータ１５６は、コンピュータシステム１６０に含まれるコントローラ１５８に送られる。コントローラ１５８は、ソフトウェア又はハードウェアのうちの少なくとも１つによって実装可能である。ソフトウェアを用いる場合、コントローラ１５８が実行する処理は、処理部などのハードウェアにおいて実行されるプログラムコードとして実装される。ファームウェアを用いる場合、コントローラ１５８が実行する処理は、永続メモリに格納され、処理部で実行されるプログラムコード及びデータとして実装される。ハードウェアを用いる場合、当該ハードウェアは、コントローラ１５８の処理を実行するように動作する回路を含む。
【００８７】
例示的な実施例では、ハードウェアは、複数の処理を行うよう構成された回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、又は、他の適当な種類のハードウェアのうちから選択された少なくとも１つの形態をとることができる。プログラマブル論理デバイスを用いる場合、当該デバイスは、複数の処理を実行するように構成される。当該デバイスは、複数の処理を実行するように後から再構成したものでもよいし、そのように永続的に構成したものでもよい。プログラマブル論理デバイスの例には、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイロジック、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、及び、その他の適当なハードウェアデバイスが含まれる。加えて、無機コンポーネントを組み込んだ有機コンポーネントにおいてプロセスを実装することもできるし、人間以外の有機コンポーネントによってプロセスの全体を構成してもよい。例えば、有機半導体に含まれる回路として、プロセスを実装してもよい。
【００８８】
コンピュータシステム１６０は、物理的なハードウェアシステムであって、１つ以上のデータ処理システムを含む。複数のデータ処理システムが含まれる場合、これらのデータ処理システムは、通信媒体を用いて互いに通信する。通信媒体は、ネットワークでもよい。データ処理システムは、コンピュータ、サーバコンピュータ、タブレット、又は、その他の適当なデータ処理システムのうちの少なくとも１つから選択することができる。
【００８９】
コントローラ１５８は、プログラム１６１を用いてファスナ設置システム１２０の処理を制御する。プログラム１６１は、例えば、ファスナ設置システム１２０の処理制御に利用可能なコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）プログラム、又は、その他の適当なプログラムコードでもよい。例えば、ファスナ設置システム１２０は、デカルト座標を用いるコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）マシンであってもよい。
【００９０】
コントローラ１５８は、センサデータ１５６を用いて、ファスナ設置システム１２０の様々なコンポーネントの動作を制御することができる。図示では、コントローラ１５８とコンピュータシステム１６０は別個のコンポーネントとして示されているが、例示的な実施例においては、これらがプラットフォーム１２２に配置され、あるいは、含まれる構成でもよい。
【００９１】
さらに、ファスナ設置システム１２０は、プラットフォーム１２２に接続された交換アセンブリ（change assembly）１６２も含むことができる。この実施例では、カラー設置機１２４は、第１カラー設置機１６４であって、交換アセンブリ１６２との接続を介して、プラットフォーム１２２に間接的に接続されている。第１カラー設置機１６４は、交換アセンブリ１６２に対して取り外し可能に接続されている。異なるカラー設置機は、サイズ又はファスナの構成のうちの少なくとも一方が異なるカラーを設置するよう構成されている。換言すると、カラー設置機を迅速に交換することができ、これにより、設置するファスナのサイズを変更することができる。
【００９２】
さらに、プラットフォーム１２２、カラー設置機１２４、移動システム１３８、真空システム１４０、及び、センサシステム１４２は、この例示的な実施例においては、構造体１０４の内側モールドライン側１７０に配置される内側モールドライン機（inner mold line machine）１６８を構成する。さらに、ファスナ設置システム１２０は、外側モールドライン機（outer mold line machine）１７２も含むことができる。外側モールドライン機は、例えばピンなどのボルト１０８を、構造体１０４の外側モールドライン側１７４から穴１１６に挿入するよう構成されている。この例示的な実施例では、外側モールドライン機１７２も、コンピュータシステム１６０に含まれるコントローラ１５８により制御されて、構造体１０４の穴１１６にファスナ１０２を取り付ける処理を連携して実行する。
【００９３】
例示的な一実施例によれば、自動ツールでファスナを取り付けるために克服すべき技術的課題に対する１つ以上の技術的解決が提示される。例示的な実施例において、穴に挿通された状態のロックボルトに、スエージングツールでカラーを配置することが必要になる場合がある。
【００９４】
この結果、例示的な実施形態において、先にカラーを穴にアライメントしておくという１つ以上の技術的な解決により、カラーをロックボルトに容易に配置することができるという技術的効果を実現することができる。
【００９５】
次いで図２を参照すると、例示的な実施形態によるファスナ取り付けが行われる製造環境を示すブロック図が示されている。製造環境２００は、ファスナ設置システム２０８を用いてファスナ２０２を構造体２０４に取り付けて、オブジェクト２０６と接合することができる環境である。構造体２０４及びオブジェクト２０６は、図１の構造体１０４及びオブジェクト１０６について説明したように、様々な形態をとることができる。構造体２０４は、限定するものではないが、例えば、金属構造体、複合材構造体、金属と複合材のワークピース、継手、突合せ継手（butt splice）、２つの胴体部の継手、又は、その他の適当な構造体を含む。
【００９６】
図示の通り、ファスナ２０２は、ピン２１４及びカラー２１２を含む。この例示的な実施例では、カラー２１２をピン２１４に対して加締める。換言すると、カラー２１２を変形させることによって、ピン２１４の係合部２１６と係合させる。また、ピン２１４は、ピンテール２１８を含む。この例示的な実施例では、係合部２１６は、例えば、ねじ、突出部の組、溝の組、フランジの他、カラー２１２と係合可能であって、これにより、カラー２１２をピン２１４に締結できる任意の種類の特徴部分である。
【００９７】
図示の通り、ファスナ設置システム２０８は、カラー２１２をピン２１４に係合させるよう構成されたスエージングアセンブリ（swage assembly）２２０を含む。この例示的な実施例では、スエージングアセンブリ２２０は、図１のカラー設置機１２４の一例であり、カラー保持部２２２及びスエージングツール２２４を含む。カラー保持部２２２は、カラー２１２を保持するよう構成されている。スエージングツール２２４は、ピン２１４に設けられた係合部２１６にカラー２１２を係合させるよう構成されている。この実施例では、ピン２１４とピンテール２１８が、カラー２１２に挿入される。換言すると、ピン２１４とピンテール２１８は、カラー２１２が穴２３２に配置された後、カラー２１２に挿通させる。
【００９８】
ピンテール２１８は、ピン２１４に接続された部材である。この特定の実施例では、スエージングツール２２４は、カラー２１２に挿通されたピン２１４のピンテール２１８を掴んで引っ張り、これによりカラー２１２を変形させて、係合部２１６と係合させる。係合部２１６は、ピンテール２１８にではなく、ピン２１４に設けられた特徴部分である。係合部２１６は、ねじの組、溝の組、環状溝の組の他、カラー２１２を加締めて、ピン２１４に係合されるその他の種類の特徴部分である。
【００９９】
この例示的な実施例において、カラー２１２を係合部２１６に係合させることは、複数の異なる方法のうちの任意の方法で実行可能である。例えば、ピンテール２１８を有するピン２１４が第２の側２５８から穴２３２に挿入されている場合、カラー２１２又はピンテール２１８のうちの少なくとも一方に対して、カラー２１２の中心線２５１に沿った力２３３を加えて、ピンテール２１８をピン２１４から分離させる。この結果、カラー２１２がピン２１４の係合部２１６に係合する。換言すると、力２３３をカラー２１２又はピンテール２１８の一方又は両方に加えると、カラー２１２が加締められ、この結果、カラー２１２がピン２１４の係合部２１６に係合する。
【０１００】
この例示的な実施例では、スエージングアセンブリ２２０は、図１のカラー設置機１２４を含む。カラー保持部２２２は、図１のカラー保持部１３４の一例であり、スエージングツール２２４は、図１の係合形成部１３６の一例である。
【０１０１】
図示のとおり、スエージングアセンブリ２２０は、プラットフォーム２２６に接続されている。この例示的な実施例では、プラットフォーム２２６は、内側モールドライン用プラットフォーム２２８の形態をとる。この例示的な実施例では、内側モールドライン用プラットフォーム２２８は、可撓性軌道クローラ、ロボットアーム、及び、その他の適当な種類のプラットフォームから選択可能である。
【０１０２】
一実施例では、スエージングアセンブリ２２０は、スエージングアセンブリ２３８からオフセットされており、スエージングアセンブリ２２０が配置された回転軸２３０から離れた位置にカラー２１２を保持する。実施態様に依存して、スエージングアセンブリ２２０は、回転軸２３０から離れていてもよいし、していなくてもよい。
【０１０３】
図示の通り、スエージングアセンブリ２２０に含まれるカラー保持部２２２は、穴２３２にカラー２１２を配置するよう構成されている。例示的な実施例では、カラー２１２は、穴２３２に対し同心状に位置するように配置される。例えば、カラー２１２の中心線２５１が、穴２３２の中心線２５２と重なる（intercept）ように配置される。
【０１０４】
この例示的な実施例では、穴２３２でのカラー２１２の配置は、ピン２１４を外側モールドライン側２３６から穴２３２に挿入する前に、内側モールドライン側２３４において穴２３２にピン２１４が挿入されることで、カラー２１２がピン２１４を受容するという形でなされる。このように、ピン２１４を、一度の動作で穴２３２とカラー２１２に通すことができる。
【０１０５】
ピン２１４を穴２３２に挿入すると、外側モールドライン側２３６がカラー２１２の中へと拡張される。この状態で、スエージングアセンブリ２２０がカラー２１２を加締めると、カラー２１２がピン２１４の係合部２１６と係合する。
【０１０６】
図示のとおり、カラー２１２を穴２３２に配置すると、カラー２１２は内側モールドライン側２３４に接触する。他の例示的な実施例では、カラー２１２は、内側モールドライン側２３４に接触しないように穴２３２に配置してもよい。この実施例では、スエージングツール２２４は、ピンテール２１８と係合してこれを引っ張り、ピンテール２１８とピン２１４をカラー２１２の中に引き込むように移動させることで、カラー２１２を加締めて、ピン２１４の係合部２１６と係合させる。
【０１０７】
構造体２０４の第１の側２５６においてカラー２１２を穴２３２に配置し、その後、第２の側２５８において、ピン２１４を穴２３２に挿入するに際して、スエージングアセンブリ２２０は、スエージングアセンブリ２２０のカラー保持部２２２においてカラー２１２を保持し、カラー２１２を移動させて、構造体２０４の内側モールドライン側２３４で穴２３２にカラー２１２を配置する。この例示的な実施例では、第１の側２５６が内側モールドライン側２３４であり、第２の側２５８が外側モールドライン側２３６である。
【０１０８】
他の実施例では、構造体２０４の内側モールドライン側２３４においてカラー２１２を穴２３２に配置し、その後、外側モールドライン側２３６において、ピン２１４を穴２３２に挿入するに際して、スエージングアセンブリ２２０は、カラー２１２を内側モールドライン側２３４に対して垂直な姿勢に制御し（normalize）、カラー２１２を構造体２０４の内側モールドライン側２３４の穴２３２に移動させ、その後、外側モールドライン側２３６からピン２１４を穴２３２に挿入する。この姿勢制御は、カラー２１２を１つ以上の軸周りに移動させることを含む。この実施例においては、この移動を行うことによって、カラー２１２と穴２３２とを同心状に配置している。
【０１０９】
さらに、ファスナ２０２は、図１のセンサシステム１４２と同様のセンサシステム２４０を含んでもよい。カラー２１２を穴２３２に配置する際に、センサシステム２４０は、内側モールドライン側２３４の穴２３２の位置２４２を特定し、スエージングアセンブリ２２０は、構造体２０４の内側モールドライン側２３４における位置２４２にある穴２３２にカラー２１２を移動させる。その後、外側モールドライン側２３６からピン２１４が穴２３２に挿入される。図示の通り、カラー２１２は、カラー２１２と穴２３２とが同心状になるように配置される。この同心状の配置により、ピン２１４をカラー２１２に挿通させて、カラー２１２をピン２１４に締結することが可能になる。
【０１１０】
例示的な実施例では、センサシステム１４２は、ファスナ設置システム２０８の周辺環境についての情報を検出する物理的なハードウェアシステムである。センサシステム２４０は、センサデータ２１５を生成するよう構成されている。センサシステム２４０は、１つ以上の種類のセンサを含むことができる。例えば、センサシステム２４０は、カメラシステム、視覚システム、レーザレンジファインダ、又は、その他の適当な種類のセンサのうちの少なくとも１つから選択される。センサシステム２４０により生成されるセンサデータ２１５は、穴２３２に対するカラー２１２のアライメントを実行する際に用いられる。このように、カラー２１２と穴２３２を同心状にアライメントすることで、穴２３２にピンテール２１８とピン２１４を挿入すると、カラー２１２にも挿通されるという、好ましい態様を実現することができる。
【０１１１】
この例示的な実施例においては、スエージングアセンブリ２２０及びプラットフォーム２２６は、内側モールドライン機２４４を構成する。さらに、この例示的な実施例においては、ファスナ設置システム２０８は、外側モールドライン機２４６を含む。さらに、外側モールドライン機２４６は、構造体２０４の外側モールドライン側２３６からピン２１４を穴２３２に挿入するよう構成されている。上述のように、カラー２１２を、内側モールドライン側２３４で穴２３２にアライメントしておくことで、ピンテール２１８及びピン２１４を穴２３２に挿入すると、ピンがカラー２１２にも挿通される。
【０１１２】
この例示的な実施例では、内側モールドライン機２４４及び外側モールドライン機２４６を、コンピュータシステム２５０に含まれるコントローラ２４８で制御して、構造体２０４の穴２３２にファスナ２０２を設置する処理を連動させて実行することができる。
【０１１３】
センサデータ２１５は、コンピュータシステム２５０内のコントローラ２４８に送られる。コントローラ２４８は、ソフトウェア又はハードウェアのうちの少なくとも１つによって実装可能である。ソフトウェアを用いる場合、コントローラ２４８が実行する処理は、処理部などのハードウェアで実行されるプログラムコードとして実装される。ファームウェアを用いる場合、コントローラ２４８が実行する処理は、永続メモリに格納され、処理部で実行されるプログラムコード及びデータとして実装される。ハードウェアを用いる場合、当該ハードウェアは、コントローラ２４８の処理を実行するように動作する回路を含む。
【０１１４】
例示的な実施例では、ハードウェアは、複数の処理を行うよう構成された回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、又は、他の適当な種類のハードウェアのうちから選択された少なくとも１つの形態をとることができる。プログラマブル論理デバイスを用いる場合、当該デバイスは、複数の処理を実行するように構成される。当該デバイスは、複数の処理を実行するように後から再構成したものでもよいし、そのように永続的に構成したものでもよい。プログラマブル論理デバイスの例には、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイロジック、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、及び、その他の適当なハードウェアデバイスが含まれる。加えて、無機コンポーネントを組み込んだ有機コンポーネントにおいてプロセスを実装することもできるし、人間以外の有機コンポーネントによってプロセスの全体を構成してもよい。例えば、有機半導体に含まれる回路として、プロセスを実装してもよい。
【０１１５】
コンピュータシステム２５０は、物理的なハードウェアシステムであって、１つ以上のデータ処理システムを含む。複数のデータ処理システムが含まれる場合、これらのデータ処理システムは、通信媒体を用いて互いに通信する。通信媒体は、ネットワークであってもよい。データ処理システムは、コンピュータ、サーバコンピュータ、タブレット、又は、その他の適当なデータ処理システムのうちの少なくとも１つから選択することができる。
【０１１６】
コントローラ２４８は、プログラム２５４を用いてファスナ設置システム２０８の処理を制御する。プログラム２５４は、例えば、ファスナ設置システム２０８の処理制御に利用可能なコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）プログラム、又は、その他の適当なプログラムコードであってもよい。
【０１１７】
コントローラ２４８は、センサデータ２１５を用いて、ファスナ設置システム２０８の様々なコンポーネントの動作を制御することができる。図示では、コントローラ２４８とコンピュータシステム２５０は別個のコンポーネントとして示されているが、例示的な実施例によっては、これらは、プラットフォーム２２６に配置され、あるいは、含まれる構成でもよい。
【０１１８】
例示的な実施例では、ファスナ設置システム２０８は、カラー保持部２２２、センサシステム２４０、及び、コントローラ２４８を含む。この実施例では、カラー保持部２２２は、ファスナ２０２のカラー２１２を保持するよう構成されている。センサシステム２４０は、構造体２０４の第１の側２５６についてのセンサデータ２１５を生成するよう構成されている。この実施例では、図示の通り、コントローラ２４８は、センサシステム２４０及びカラー保持部２２２の動作を制御する。コントローラ２４８は、構造体２０４の第１の側２５６における穴２３２の位置２４２を、センサデータ２１５を用いて特定し、カラー保持部２２２を移動させて、カラー保持部２２２が保持するカラー２１２を、位置２４２にある穴２３２に自動で配置する。
【０１１９】
例示的な一実施例において、ファスナの自動設置を実現するにあたり遭遇しうる技術的課題を克服する１つ以上の技術的解決が提供される。現状の自動設置プロセスでは、ロックボルトにカラーを配置する際に、アライメントが問題となる可能性があり、この結果、ロックボルトの配置をやり直す必要が生じる場合がある。
【０１２０】
例示的な実施形態では、既存のマシンは、例えば、構造体２０４に取り付けられたレール上を移動するような構成であるが、これを改良して、内側モールドライン（ＩＭＬ）との間に隙間をあけないでカラーを配置できるようにすることが望ましい。このような改良により、空間的に余裕のない環境でも、カラーを穴にアライメントすることが可能になることが認識及び考慮されている。
【０１２１】
例示的な実施例によれば、カラー搬送システムが、カラー搬送システムとスエージングツールのノーズ部分との間に隙間をあけないようにカラーを供給するという技術的な解決が提供される。
【０１２２】
この結果、例示的な実施例が提供する技術的な解決によって、空間的に余裕のない環境であっても、ロックボルトより先にカラーを配置することができるという技術的効果が実現される。
【０１２３】
図１の製造環境１００及び図２の製造環境２００の図示は、例示的な実施形態を実現可能な態様に対して物理的な制限や構造的な制限を示唆することを意図したものではない。その他のコンポーネントを、図示のコンポーネントに加えて、あるいは、代わりに用いることも可能である。いくつかのコンポーネントを不要とすることも可能である。また、図示のブロックは、いくつかの機能的なコンポーネントを表す。例示的な実施形態を実施するに際して、これらブロックのうちの１つ以上を組み合わせたり、分割したり、あるいは、組み合わせた後に異なるブロックに分割することも可能である。
【０１２４】
例えば、カラー設置機１２４、移動システム１３８、真空システム１４０、及び、センサシステム１４２は、構造体１０４の内側モールドライン側１７０に配置された内側モールドライン機１６８を構成可能であるとして記載されている。他の例示的な実施例においては、これらのコンポーネントが外側モールドライン機の一部であってもよく、内側モールドライン機が構造体１０４の内側モールドライン側１７０からボルト１０８を挿入する構成でもよい。他の実施例では、第１の側２５６を外側モールドライン側２３６とし、第２の側２５８を内側モールドライン側２３４とするような、異なる実装も可能である。
【０１２５】
図３を参照すると、例示的な実施形態によるファスナ設置システムに含まれる内側モールドライン機３００が示されている。この例示的な実施例では、内側モールドライン機３００は、軌道システム３０２上を移動する。軌道システム３０２は、第１軌条３０４及び第２軌条３０６を有する。
【０１２６】
図示の通り、内側モールドライン機３００は、ファスナ設置システム１２０に含まれる内側モールドライン機１６８の実施態様の一例である。図示の通り、内側モールドライン機３００は、プラットフォーム３０８、オフセット型スエージングアセンブリ３１０、移動システム３１２、真空システム３１４、及び、カメラ３１６を含む。この例示的な実施例では、プラットフォーム３０８は、図１にブロックで示すプラットフォーム１２２の実施態様の一例である。オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、図１にブロックで示すカラー設置機１２４の実施態様の一例である。真空システム３１４は、図１にブロックで示す真空システム１４０の実施態様の一例である。カメラ３１６は、図１にブロックで示すセンサシステム１４２の実施態様の一例である。
【０１２７】
図示の通り、移動システム３１２は、内側モールドライン機３００を複数の異なる方向に移動させるよう構成されている。例えば、移動システム３１２は、プラットフォーム３０８を、ｘ軸３１８、ｙ軸３２０、及び、ｚ軸３２２の各方向に移動させるよう構成されている。ただし、本明細書に記載の発明のシステム及び方法は、オフセット型デバイスに限定されるものではない。
【０１２８】
さらに、移動システム３１２は、オフセット型スエージングアセンブリ３１０を回転軸３２４周りに移動させるよう構成されている。換言すると、移動システム３１２は、オフセット型スエージングアセンブリ３１０を回転軸３２４周りに回動させることができる。この例示的な実施例では、回転軸３２４はｚ軸３２２と平行である。
【０１２９】
図示の通り、電動ホイールシステム３２６は、プラットフォーム３０８をｘ軸３１８に沿って移動させるよう構成されている。ボールねじ駆動部（ball screw drive）３２８は、プラットフォーム３０８をｙ軸３２０に沿って移動させるよう構成されている。ボールねじ駆動部３３０は、プラットフォーム３０８をｚ軸３２２に沿って移動させるよう構成されている。
【０１３０】
さらに、移動システム３１２は、軸受けアセンブリ３３２を使って、オフセット型スエージングアセンブリ３１０を回転軸３２４周りに移動させるよう構成されている。この図示においては、軸受けアセンブリ３３２のギアリング３３４と外側リング３３６が見えている。
【０１３１】
この図では、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、軸受けアセンブリ３３２のギアリング３３４に接続されている。図示のとおり、この実施例では、ギアリング３３４は、回転軸３２４周りに回動する。外側リング３３６は、プラットフォーム３０８に接続されており、ギアリング３３４は、外側リング３３６の中で回動するよう構成されている。さらに、真空システム３１４及びカメラ３１６も軸受けアセンブリ３３２に接続されており、よって、これらのコンポーネントも回転軸３２４周りに回動可能である。この実施例では、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、アダプタ３３３でプラットフォーム３０８に取り付けられており、取り外すことができる。
【０１３２】
図４を参照すると、例示的な実施形態による内側モールドライン機３００の底面図が示されている。この実施例では、内側モールドライン機３００を、図３の線４−４の方向から見た底面図を示している。
【０１３３】
図示のとおり、この実施例では、移動システム３１２は、オフセット型スエージングアセンブリ３１０を軸受けアセンブリ３３２によって回転軸３２４周りに移動させるよう構成されている。
【０１３４】
図示のとおり、ギアリング３３４は、プラットフォーム３０８に接続されている。図示のとおり、ギアリング３３４は、プラットフォーム３０８に移動可能に接続されている。
【０１３５】
この例示的な実施例では、オフセット型スエージングアセンブリ３１０、真空システム３１４、及び、カメラ３１６は、ギアリング３３４に接続されている。換言すると、これらのコンポーネントは、ギアリング３３４が回転軸３２４周りに回動するのにともなって、回転軸３２４周りに回動するよう構成されている。ギアリング３３４には、異なるコンポーネントが、直接又は間接的に接続されていてもよい。
【０１３６】
図示の通り、駆動部４００は、ギアリング３３４を電動で駆動することで、オフセット型スエージングアセンブリ３１０、真空システム３１４、及び、カメラ３１６を回転軸３２４周りに回動させるよう構成されたユニットである。
【０１３７】
この例示的な実施例では、レーザセンサ４０２がカメラ３１６に隣接して配置されている。レーザセンサ４０２は、当該レーザセンサ４０２から内側モールドライン表面（図示せず）までの距離を検出する。
【０１３８】
この実施例では、軸受けアセンブリ３３２は、ギアリング３３４、外側リング３３６、及び、駆動部４００と協働して、オフセット型スエージングアセンブリ３１０、真空システム３１４、カメラ３１６、及び、レーザセンサ３３８を回転軸３２４周りに３６０度回転させることができる。このようにして、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、回動することで、回転軸３２４から離れた所望の位置に移動することができる。
【０１３９】
図５を参照すると、例示的な実施形態による内側モールドライン機３００の一部が示されている。この例示的な実施例では、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、ギアリング３３４の内側に配置されている。また、内側モールドライン機３００のその他のコンポーネントは図示されていない。この部分的な図示は、オフセット型スエージングアセンブリ３１０に含まれるコンポーネントの説明に際し、該当するコンポーネントの図示及び説明が曖昧になることを避ける目的で用いている。
【０１４０】
この例示的な実施例では、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、複数の異なるコンポーネントを含む。図示の通り、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、カラー保持部５００、カラースエージ部（collar swage）５０２、マガジン５０４を含む。カラー保持部５００は、図１にブロックで示すカラー保持部１３４の実施態様の一例である。カラースエージ部５０２は、図１にブロックで示す係合形成部１３６の実施態様の一例である。
【０１４１】
この例示的な実施例では、カラー保持部５００は、マガジン５０４からカラー（図示せず）を受け取って、受け取ったカラーをカラースエージ部５０２で加締めるために保持する。図示のとおり、マガジン５０４は、カラー保持部５００にチューブ５０６で接続されている。マガジン５０４は、カラー（図示せず）を格納する。
【０１４２】
図示のとおり、カラー保持部５００は、カラー（図示せず）を回転軸３２４に平行な軸５０８上に保持する。この例示的な実施例で示すように、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、ギアリング３３４の移動によって、回転軸３２４周りに回動するよう構成されている。オフセット型スエージングアセンブリ３１０が回動すると、軸５０８が回転軸３２４周りに回動して、回転軸３２４の一方の側から他方の側に移動することができる。
【０１４３】
図示の実施例では、図５のマガジン５０４は、１つ以上のカートリッジ５１０の形態をとる。カートリッジ５１０に格納されたカラー（図示せず）は、カラー供給機（collar injector）５１２を用いて、カートリッジ５１０からカラー保持部５００に供給される。カラー供給機５１２は、カム又はカム作動式のカラー供給機構であってもよく、圧縮空気を利用してカラー（図示せず）をマガジン５０４からカラー保持部５００にチューブ５０６を経由して供給することができる。これにより、カートリッジ５１０は、内側モールドライン機３００に含まれるオフセット型スエージングアセンブリ３１０のためのカラー供給源として機能する。さらに別の実施形態では、例えば、遠隔ボウルフィーダ（remote bowl feeder）などの他の種類のカラー搬送システムを利用可能である。
【０１４４】
図３〜図５に示す内側モールドライン機３００は、カラー設置機を用いる内側モールドライン機や他のマシンを実装する態様を限定することを意図していない。例えば、加締め加工によってピンとカラーを締結するオフセット型スエージングアセンブリ３１０の代わりに、他の種類のファスナを用いることもできる。例えば、他の種類のカラー設置機は、カラー又はボルトのうちの少なくとも１つを回転させることで、両コンポーネントをねじ又はみぞで互いに係合させる構成のものでもよい。
【０１４５】
他の例示的な実施例では、３６０度以外の角度の移動を可能にする他の種類の回動システムを実装してもよい。他の例示的な実施例において、オフセット型スエージングアセンブリ３１０は、回転軸３２４周りに、９０度、１８０度、２７０度、又は、その他の角度の移動を行う構成でもよい。さらに別の例示的な実施例では、真空システム３１４を備えない構成の内側モールドライン機３００も可能である。さらに別の例示的な実施例では、これらのコンポーネントを、外側モールドライン機の一部として構成することも可能である。
【０１４６】
図６〜図８は、本明細書に記載の発明のプロセスによってモニタリングが可能な多数の自動ファスナ取付けツールのうちの１つを示している。したがって、図６〜図８は、本発明のプロセスを効果的に利用することができる多くの異なるツールの一例を示しているに過ぎない。
【０１４７】
図６〜図２１は例示的なカラー搬送システムを示しており、当該システムは、オフセット型スエージングツールとの間に隙間をあけないでカラーを配置するものであり、これにより、空間的に余裕のない環境におけるスエージングツールのファスナ設置性能を向上させることを目的とする。具体的には、図６〜図７は、カラー搬送システム及びそのシステムを用いた方法の概念的な実施形態を示し、図８〜図２１は、具体的なカラー搬送システムの動作を示す。
【０１４８】
図６は、例示的な実施形態におけるカラー搬送システム１３００を示すブロック図である。カラー搬送システム１３００は、スエージングツールにロックボルトカラーを搬送するよう動作可能な任意のシステム、デバイス、又は、コンポーネントを含む。この実施形態では、カラー搬送システム１３００は、空圧アクチュエータ１３２２を含む。空圧アクチュエータ１３２２は、カラー搬送システム１３２０が挿入用アーム１３２６を経由してカラー１３４０をスエージングツール１３３０に供給する際に、空圧を付与してカラー搬送システム１３２０を動かす。スエージングツール１３３０は、ロックボルト１３６０が挿通される前のパーツ１３５０にカラー１３４０を配置する。具体的には、カラー１３４０は、パーツ１３５０に設けられた穴１３５４の中心線１３５６にアライメントされて配置される。カラー１３４０をロックボルト１３６０に対して加締めると、ファスナの設置が完了する。カムガイド（cam guide）１３２４は、ロックボルト１３６０をパーツ１３５０の表面１３５２に貫通させる前のカラー搬送プロセスにおいて、カラー搬送システム１３２０の動きを規制する部材である。
【０１４９】
コントローラ１３１０は、数値制御（ＮＣ）プログラムに格納された任意の適当な命令に基づいて、空圧アクチュエータ１３２２を制御する。コントローラ１３１０は、例えば、プログラムされた命令を実行するハードウェアプロセッサなどのカスタマイズされた回路やその組み合わせにおいて実装可能である。
【０１５０】
カラー搬送システム１３００の例示的な動作の詳細について、図７を参照して説明する。本実施形態においては、スエージングツール１３３０は、パーツ１３５０のファスナ設置位置にアライメントされた状態であるとする。また、パーツ１３５０には、穴が穿孔されているものとする。
【０１５１】
図７は、例示的な実施形態においてスエージングツールにカラーを供給する方法１４００を示すフローチャートである。図１３のカラー搬送システム１３００を参照して方法１４００のステップを説明するが、方法１４００が他のシステムにおいても実行可能であることは、当業者であれば理解できるだろう。なお、本明細書に記載のフローチャートのステップは、すべてを網羅するものではなく、記載していない他のステップを含むことも可能である。また、本明細書に記載のステップは、他の順で実行することも可能である。
【０１５２】
ステップ１４０２において、コントローラ１３１０は、パーツ１３５０上に位置する穴を選択する。例えば、外側モールドライン（ＯＭＬ）用ツールによって掘削されたばかりの穴を選択する。穴の選択は、例えば、ＮＣプログラムの命令に基づいて、内側モールドライン（ＩＭＬ）用デバイスやセンサによるスキャニングなどに基づいて実行することができる。
【０１５３】
ステップ１４０４において、コントローラ１３１０は、スエージングツール１３３０に命令して、ロックボルトカラー（例えば、カラー１３４０）の軸を、パーツ１３５０の表面１３５２における穴１３５４の中心線１３５６を通る直線にアライメントする。これは、上述したセンサシステムなど、任意のセンサシステムからの入力に基づいて実行することができる。例えば、視覚センシングやレーザーセンシングのシステムを用いて、軸のアライメントについてフィードバックデータを取得することができる。つまり、アライメントが完了すると、穴１３５４の中心線１３５６において、表面１３５２により画成される面と交差する点にアライメントされた状態になる（例えば、その点がカラー１３４０の軸と重なるか、その点が、カラー１３４０の軸を通る直線上に配置される）。
【０１５４】
ステップ１４０６において、コントローラ１３１０は、スエージングツール１３３０に命令して、ロックボルトカラーのアライメントを維持したまま、ロックボルトカラーを穴の第１端部側においてパーツ１３５０と面接触させる。例示的な一実施形態では、ステップ１４０６は、カラー１３４０をパーツ１３５０に面接触させたまま、カラー１３４０にスエージングツール１３３０を押し込むことを含む。なお、パーツ１３５０の表面１３５２（即ち、ＩＭＬ）において、カラーの軸と穴１３５４の中心線１３５６が重なる状態を保つことができれば、他の技術を利用することも可能である。
【０１５５】
ステップ１４０８において、コントローラ１３１０は、スエージングツール１３３０に命令して、（例えば、ロックボルトカラーが、パーツ１３５０に対して面接触している状態で）、穴の第２端部側（例えば、ＯＭＬ側）からロックボルト１３６０を穴及びロックボルトカラーに挿通させる。ロックボルト１３６０を穴に挿通させた後、ロックボルト１３６０のヘッド（図示せず）を穴から突出させて、例えば、ロックボルト１３６０がクラウン型の頭部を有するものであれば、そのフランジをＯＭＬ上に着座させるか、あるは、穴と面一になるように配置する（例えば、座ぐり加工の（countersunk）穴に配置する）。ロックボルトカラーを穴にアライメントし、その後で、ロックボルト１３６０を穴に押込むことで、スエージングツール１３３０は、問題なくロックボルト１３６０を穴とカラーに挿通させることができる。したがって、ロックボルト１３６０をパーツ１３５０に挿入する間、また、その後、パーツ１３５０を通過したロックボルトをカラー１３４０に貫通させる間、スエージングツール１３３０は、カラー１３４０を保持する。さらに、カラー１３４０がパーツ１３５０に面接触した状態に配置されるので、パーツ１３５０において空間的に余裕がない領域でもファスナを設置することができる。よって、カラー搬送システム１３２０は、パーツ１３５０のＩＭＬ側における空間が垂直方向に余裕がない場合でも利用可能である。したがって、パーツ１３５０のＩＭＬ上方に張出し部が有る場合に有利である。
【０１５６】
加えて、図６に示すカラー設置の構成によれば、カラーをロックボルトに配置する際に、ロックボルトの軸部が位置することが確実である場所にカラーを配置することができる。このＩＭＬ面への配置処理が再現性と正確性を備えるのに対し、ロックボルトを穴に完全に挿入した後で、挿入したロックボルトの端部にカラーを配置する処理は、張出し部やセンサによっては不可能なレベルのスキャニング及び配置を行う必要があるとともに、このプロセスの自動化に望ましい速度を達成する必要がある。ロックボルトの角度が所望の位置／方向に対して傾いている場合、従来技術では配置が困難であったが、上述の構成は、このような場合に生じる問題に対処するために有効である。本明細書に記載の方法は、自動処理に望ましい処理速度と設計要件を維持したまま、穴及び／又はロックボルトについて、最適な角度に対する設計公差をより大きくすることができる。
【０１５７】
ステップ１４１０において、スエージングツール１３３０は、ロックボルトカラーをロックボルトに対して加締める。これにより、ファスナの取付けが完了するので、この時点で、コントローラ１３１０は、スエージングツールを次のファスナ取付け位置に導く。
【０１５８】
方法１４００は、ロックボルトを設置するより前にカラーを穴に面接触させることで、技術的な効果を実現する。ロックボルトを配置する前にカラーを配置しているため、カラーが適切にロックボルトにアライメントされる確率を高めることができる。具体的には、本明細書に記載の発明のシステム及び技術によれば、所望の自動処理速度を維持したままで、最適な穴の角度に対する設計公差を大きくすることができる。さらに、カラーがパーツに面接触するように配置されるので（例えば、スエージングノーズ（例えば、図１５に示すスエージングノーズ１５５０）とカラーの間に隙間がないので）、パーツのＩＭＬ面に対する垂直方向に余裕のない空間においてスエージング処理を実行することができる。
【０１５９】
図８〜図２１は、例示的な実施形態における、カラー１５７０を供給するカラー搬送システム１５００を示すブロック図である。図８は、カラー搬送システム１５００が空圧アクチュエータ１５１０、カム１５２０、カラーアーム１５３０、及び、カラー供給フィンガ１５４０を含むことを示す。これらのコンポーネントは、カラーをロックボルトに対して加締めるスエージングノーズ１５５０に対してカラーを供給する。フィンガ１５６０（例えば、対向する一対のフィンガ）は、スエージングノーズ１５５０が加締め処理の位置に移動する間、力を加えてカラー１５７０を把持して定位置に保持する。スエージングノーズ１５５０が加締め処理を実行する際は、フィンガ１５６０は、ヒンジ１５６２周りに回動して後ろにそらされ、その後、スエージングノーズ１５５０が後退すると、バイアスデバイス１５６４（例えば、バネ）がフィンガ１５６０を元の位置に復帰させる。図９〜図２１は、このプロセスの詳細を示す。
【０１６０】
図９は、スエージングノーズ１５５０が、パーツ１６１０に設けられた穴１６１２の下方に移動した状態を示している。この穴は、中心線１６１４を有する。パーツ１６１０の表面１６１９は、パーツ１６１０のＩＭＬ面である。以降、図９〜図２１に示すように、穴１６１２の第１端部１６１６側において、カラー１５７０が表面１６１９（即ち、ＩＭＬ面）に面接触するように配置され、穴１６１２の第２端部１６１８（即ち、ＯＭＬ面）からロックボルトが挿入され、スエージングノーズ１５５０がカラーをロックボルトに対して加締める。
【０１６１】
図９に示すように、カラー１５７０は、カラーアーム１５３０を通って方向１６００に搬送される。この時点で、カラー１５７０はフランジ１５７２が右にある状態だが、カラー１５７０の搬送中に回転して、パーツ１６１０の表面１６１９にフランジ１５７２を面接触させることが可能な向きになる。図１０に示すカラー１５７０は、方向１７００に搬送されてカラー供給フィンガ１５４０に到達する。この際、カラー１５７０は回転して、カラー１５７０のフランジ１５７２が上に位置する向きになる。これらの図面に示すように、１つの図面の矢印で示す動きは、その図において完了する場合もあるし、次の図に継続する場合もある。図１１に示すカラー１５７０は、カラー供給フィンガ１５４０に到達しており、スエージングノーズ１５５０に供給される準備が整った状態である。この状態では、カラー１５７０は、フランジ１５７２を上にして配置されている。よって、カラー搬送システム１５００は、方向１８００に上方移動して、図１２に示す位置に移動する。図１２では、フランジ１５７２の向きは、ほとんど変わっていない。図１２では、カラー搬送システム１５００が方向１９００に横移動して、図１３に示す位置に移動する。同図では、カラー１５７０は、スエージングノーズ１５５０の上方に保持されている。このようにアライメントすると、表面１６１９により画成される面に穴１６１２の中心線１６１４が交差する点が、カラー１５７０の軸２０１０を通る直線上に配置される。さらに、フランジ１５７２は、表面１６１９と実質的に平行であり、この向き付けは、加締め処理における以降のプロセスを通じて維持される。
【０１６２】
図１３では、カラー搬送システム１５００が方向２０００に下方移動して、カラー１５７０をフィンガ１５６０に載置する。フィンガは、カラー１５７０を把持するようバイアスデバイス１５６４で付勢されている。カラー供給フィンガ１５４０は、図１４に示すようにフィンガ１５６０によってカラー１５７０が固定されると、カラー１５７０の把持を解除する。図１４において、カラー搬送システム１５００は、方向２１００に上方移動し、図１５において、カラー搬送システム１５００は、方向２２００に後退し、スエージングノーズ１５５０から離間する。この間、カラー１５７０は、フィンガ１５６０に把持されて固定されている。よって、この向き付けにおいては、カラー１５７０は、スエージングノーズ１５５０に重力によっても保持されている（即ち、フランジ１５７２がフィンガ１５６０に載置されているので）が、これに加えて、フィンガ１５６０によっても十分に把持されているので、スエージングノーズ１５５０が水平や上下逆さまなど、別の向き付けにあっても、カラー１５７０がスエージングノーズ１５５０から滑り落ちてしまうことがない。
【０１６３】
図１６では、スエージングノーズ１５５０が穴１６１２に向かって方向２３００に移動し、図１７では、スエージングノーズ１５５０が、穴１６１２の第１端部１６１６に対してカラー１５７０を面接触させる。図１６では、カラー搬送システム１５００は、後退位置にある。この時点で、カラー１５７０の軸２０１０は、穴１６１２の中心線１６１４を通る直線と揃ったままである（例えば、図１３に示す状態）。また、穴１６１２にロックボルトは未だ設置されていない。穴１６１２がパーツ１６１０の表面１６１９（例えば、パーツ１６１０のＩＭＬ面）に対して完全に垂直でない場合でも、カラー１５７０の中心線をアライメントして、表面１６１９が画成する面と交差する穴１６１２の中心線と重なるようにできるのであれば、スエージングノーズ１５５０を傾ける必要はない。
【０１６４】
図１７では、カラー搬送システム１５００は、スエージングノーズ１５５０の邪魔にならない位置まで大きく後退している。また、スエージングノーズ１５５０が、パーツ１６１０の表面１６１９（即ち、ＩＭＬ面）にカラー１５７０を面接触させている。図１８では、ロックボルト２５１０を第２端部１６１８から挿入して、穴１６１２とカラー１５７０に挿通させる。ロックボルトがカラー１５７０を貫通する際、カラーは、動かないようにフランジによって固定される。スエージングノーズ１５５０は、ロックボルト２５１０のピンテールを把持し、カラー１５７０をロックボルト２５１０に対して加締め、方向２５００に移動する。図１９に示すように、スエージングノーズ１５５０の移動によりフィンガ１５６０の傾斜部（inclined ramp）２６１０を押圧すると、フィンガ１５６０がヒンジ１５６２周りに方向２６００に回動する。よって、スエージングノーズ１５５０がロックボルト２５１０のピンテールに係合するのにともなって、フィンガ１５６０が回動してカラー１５７０から離間する。これにより、フィンガ１５６０が加締め加工の邪魔にならないようにできる。これにより、空間的に余裕のない環境においてもスエージングノーズ１５５０が動作可能であるという技術的効果が実現される。
【０１６５】
図２０では、加締め処理が完了しており、穴１６１２にファスナが設置されている。そのため、スエージングノーズ１５５０は、方向２７００に後退する。これにより、図２１に示すように、フィンガ１５６０が方向２８００に沿って元の位置に復帰する。なお、フィンガ１５６０は、バイアスデバイス１５６４によってスエージングノーズ１５５０の上方の位置に維持される。
【０１６６】
図２２は、例示的な実施形態によるスエージングノーズ１５５０のフィンガ１５６０を拡大して示す図である。図２２は、各フィンガ１５６０がスエージングノーズ１５５０に沿った垂直部分２９４０を有しており、この垂直部分が、スエージングノーズのヒンジ１５６２で枢動することを示している。傾斜部２６１０は、垂直部分２９４０と一体な部分であって、スエージングノーズ１５５０のスエージング面２９５０の先まで延びている。よって、スエージングノーズ１５５０が延出すると、スエージングノーズから傾斜部２６１０に力が加わり、この力により、垂直部分２９４０がヒンジ１５６２周りに回度して、スエージングノーズ１５５０から離間する。つまり、（例えば、カラーをロックボルトに対して加締める処理の実行中など）カラーを保持する必要がなくなったときは、フィンガ１５６０を移動させて、カラーとの係合を解除することができる。また、各フィンガ１５６０は、傾斜部２６１０の先端部２９２０に円弧状の切り欠き２９１０を有する。円弧状の切り欠き２９１０の外周は、ロックボルトカラーの外周に対応する。つまり、円弧状の切り欠きの直径は、カラーにおけるフランジ以外の部分と嵌合するサイズになっている。
【０１６７】
図２３は、例示的な実施形態におけるスエージングツールにカラーを供給する別の方法を示すフローチャートである。図２３によると、方法３０００は、内側モールドライン（ＩＭＬ）側における穴１６１２の端部（例えば、第１端部１６１６）の位置を特定すること（ステップ３００２）と、穴１６１２の中心線１６１４を（例えば、上述したセンシング・デバイスのうちの任意のデバイスによって）検出すること（ステップ３００４）と、カラー１５７０を穴のＩＭＬ側端部（例えば、第１端部１６１６）において保持すること（ステップ３００６）と、を含む。加えて、方法３０００は、カラーの軸２０１０（中心線とも言う）を穴１６１２の中心線１６１４を通る直線にアライメントすること（ステップ３００８）と、ロックボルト２５１０をカラー１５７０及び穴１６１２に挿通させること（ステップ３０１０）と、を含む。ロックボルト２５１０を穴１６１２とカラー１５７０に挿通させるステップは、一度の動作によって実行することができる。ただし、別の実施形態では、ロックボルト２５１０をＯＭＬ側から穴１６１２に配置して、この際に、穴１６１２のＩＭＬ側の端部からはピンテールが延出してない状態にしておき、この状態でロックボルトを穴１６１２に押込んで、一度の動作でカラー１５７０にも挿通させることもできる。これにより、ロックボルト２５１０のヘッドをＯＭＬ側に座ぐり加工により配置してもよいし、平らな状態のＯＭＬから延出する状態に配置してもよい。その後、加締め加工を行う。
【０１６８】
添付図面をより具体的に参照すると、本開示の実施形態は、図２４に示す航空機の製造及び就航の方法３１００、及び、図２５に示す航空機３１０２に関連付けて説明することができる。製造開始前において、方法３１００は、航空機３１０２の仕様決定及び設計３１０４と、材料調達３１０６とを含む。製造中には、航空機３１０２の部品及び小組立品の製造３１０８及びシステム統合３１１０が行われる。その後、航空機３１０２は、認証及び納品３１１２の工程を経て、就航３１１４の段階に入る。顧客による就航の間、航空機３１０２は、定期的な整備及び保守３１１６（改良、再構成、改修、など）のスケジュールに組み込まれる。本明細書において具体化される装置及び方法は、航空機の製造及び就航の方法３１００における１つ以上の任意の段階（例えば、仕様決定及び設計３１０４、材料調達３１０６、部品及び小組立品の製造３１０８、システム統合３１１０、認証及び納品３１１２、就航３１１４、整備及び保守３１１６）において、及び／又は、航空機３１０２における任意の適当なコンポーネント（例えば、機体３１１８、システム３１２０、内装３１２２、推進系３１２４、電気系３１２６、油圧系３１２８、環境系３１３０）において採用することができる。
【０１６９】
方法３１００の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び／又は、オペレータ（例えば顧客）によって実行又は実施することができる。なお、システムインテグレータは、航空機メーカ及び主要システム下請業者を特に限定なくいくつ含んでいてもよい。第三者は、売主、下請業者、供給業者を特に限定なくいくつ含んでいてもよい。オペレータは、例えば、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織、及び他の適当なオペレータを含む。
【０１７０】
図２５に示すように、方法３１００によって製造された航空機３１０２は、複数のシステム３１２０及び内装３１２２を有する機体３１１８を含む。複数のレベルシステム３１２０の例としては、推進系３１２４、電気系３１２６、油圧系３１２８、及び、環境系３１３０のうちの１つ又は複数が挙げられる。また、その他のシステムをいくつ含んでもよい。なお、航空宇宙産業に用いた場合を例として説明したが、本発明の原理は、例えば自動車産業などの他の産業にも適用可能である。
【０１７１】
既に言及したように、本明細書において具体化される装置及び方法は、製造及び就航の方法３１００における１つ以上の任意の段階において採用することができる。例えば、部品及び小組立品の製造３１０８において製造される部品及び小組立品は、航空機３１０２の就航中に製造される部品及び小組立品と同様に製造することができる。また、装置の実施形態、方法の実施形態、又は、それらの組み合わせのうちの１つ以上を、部品及び小組立品の製造３１０８及びシステム統合３１１０用いることによって、例えば、航空機３１０２の組み立て速度を大幅に速めたり、コストを大幅に削減したりすることができる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、又は、それらの組み合わせのうちの１つ以上を、航空機３１０２の就航期間中に用いることができ、例えば、限定するものではないが、整備及び保守３１１６に用いてもよい。例えば、本明細書に記載の技術及びシステムは、材料調達３１０６、部品及び小組立品の製造３１０８、システム統合３１１０、就航３１１４、及び／又は、整備及び保守３１１６に用いることができ、及び／又は、機体３１１８及び／又は内装３１２２に用いることができる。これらの技術及びシステムは、例えば、推進系３１２４、電気系３１２６、油圧系３１２８、及び／又は、環境系３１３０を含むシステム３１２０に利用することができる。
【０１７２】
一実施形態において、機体３１１８の一部を構成する部品を、部品及び小組立品の製造３１０８の工程において製造することが可能である。このようにして製造された部品は、システム統合３１１０の工程で、航空機に組み込まれ、当該部品が摩耗して使用できない状態になるまで、就航３１１４において利用される。次いで、整備及び保守３１１６において、当該部品は、廃棄され、新たに製造された部品と交換される。本発明のコンポーネント及び方法は、部品及び小組立品の製造３１０８において、新たな部品を製造するために用いることができる。
【０１７３】
本明細書において図示又は記載した様々な制御素子（例えば電気部品又は電子部品）は、いずれも、ハードウェア、ソフトウェアを実装するプロセッサ、ファームウェアを実装するプロセッサ、又はこれらの何らかの組み合わせによって実装することができる。例えば、専用のハードウェアとして制御素子を実装することができる。専用のハードウェア素子は、「プロセッサ」、「コントローラ」、或いは、これに類する用語で呼ぶことができる。プロセッサが機能を実行する場合、そのよう機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、あるいは、共有可能なものを含む複数の個別プロセッサによって実現することができる。加えて、「プロセッサ」又は「コントローラ」という用語が明示的に使用されていても、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのみを指すと解釈されるべきではない。これらの用語は、限定するものではないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）若しくは他の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納する読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性記憶装置、論理回路、又は、他の物理的なハードウェアコンポーネントやモジュールも暗黙的に含みうる。
【０１７４】
また、制御素子は、プロセッサ又はコンピュータで実行されて、当該素子の機能を実現する命令として実装することができる。そのような命令の例としては、ソフトウェア、プログラムコード、及び、ファームウェアがある。これらの命令は、プロセッサによって実行されると、当該素子の機能の実行を当該プロセッサに指示するように動作する。これらの命令は、プロセッサによる読み取りが可能な記憶装置に保存することができる。そのような記憶装置の例としては、デジタルメモリ若しくは固体メモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、又は、光学的に読み取り可能なデジタルデータ記憶媒体などが挙げられる。
【０１７５】
本明細書おいて特定の実施形態について説明したが、本開示の範囲は、これら特定の実施形態に限定されるものではない。本開示の範囲は、下記の請求の範囲、及び、その均等範囲によって定義されるものである。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【外国語明細書】
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2020060294000002.pdf
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