(57)【要約】      （修正有）【課題】ファスナの取付けを行うスエージングツール用のカラー搬送システムを提供する。【解決手段】カラー（８８０）を搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネル（８１０）を有するとともに、第１蛇行チャネル（８１０）の入口（８２０）及び出口（８３０）をさらに有するカートリッジ（６１０）を選択することを含む。さらに、カートリッジをスエージングツールにセットすることを含む。スタッキングして任意のサイズのマガジンを形成することができるモジュラー式のカートリッジを含む。【選択図】図８
2020075343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スエージングツール用マガジンの組み立て方法であって、
カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネルを有するとともに、前記第１蛇行チャネルの入口及び出口をさらに有するカートリッジを選択することと、
前記カートリッジをスエージングツールにセットすることと、を含む方法。
【請求項２】
前記カートリッジは、第１カートリッジであり、前記方法は、さらに、
前記第１カートリッジの複製である第２カートリッジを前記第１カートリッジにスタッキングし、この際に、前記第２カートリッジが前記第１カートリッジを覆うようにスタッキングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１蛇行チャネルの入口を特定することと、
前記第２カートリッジの第２蛇行チャネルの出口を特定することと、
前記第１蛇行チャネルの前記入口と前記第２蛇行チャネルの前記出口の間の通路を画成するコネクタを選択することと、
前記コネクタを前記第１カートリッジと前記第２カートリッジに取り付けることで、カラーが前記第１蛇行チャネルを通って前記第２蛇行チャネルに移動するための連続通路を形成することと、をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記蛇行チャネルは、複数のサイズのロックボルトカラーを搬送可能な寸法に形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記マガジンは、スエージングツールに連結された複数のマガジンのうちの１つであり、各マガジンには、異なるサイズのロックボルトカラーが充填されている、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記カートリッジをスエージングツールに嵌合させて取り付け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】
前記第１蛇行チャネルに空気圧を加えることで、前記第１蛇行チャネル内のカラーを移動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】
各カラーの周縁フランジを、所定の向きに向き付け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】
前記第１蛇行チャネルは、カラー回転装置における曲線形状部に連結されており、前記曲線形状部は、通過する各カラーを９０度回転させる、請求項１〜８のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
前記カートリッジの中の前記カラーを、重力、磁力、及び／又は、空気圧を利用して出口へ送ることをさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
スエージングツールにカラーを搬送する装置であって、
カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネルを有するとともに、前記第１蛇行チャネルの入口及び出口を有する第１カートリッジと、
前記第１蛇行チャネルから前記スエージングツールにカラーを一度に１つずつ搬送するカラー供給機と、を備える装置。
【請求項１２】
前記第１カートリッジの複製であって、前記第１カートリッジを覆うように、前記第１カートリッジにスタッキングされた第２カートリッジと、
前記第１蛇行チャネルの前記入口と第２蛇行チャネルの出口の間の通路を画成するとともに、カラーが前記第１蛇行チャネルを通って前記第２蛇行チャネルに移動するための連続通路を画成するコネクタと、をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２カートリッジの複製であって、前記第２カートリッジを覆うように前記第２カートリッジにスタッキングされた第３カートリッジと、
前記第２蛇行チャネルの前記入口と、前記第３カートリッジの第３蛇行チャネルの出口の間の通路を画成し、これにより、カラーが前記第２蛇行チャネルを通って前記第３蛇行チャネルに移動できるようにする追加のコネクタと、をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１蛇行チャネルの前記入口は、
前記カラーの周縁フランジの直径よりも幅が小さい部分と、
前記第１蛇行チャネルに連続するとともに、前記周縁フランジの前記直径に対応する溝と、を含み、これにより、前記周縁フランジが前記溝にアライメントされていない限り、前記カラーが第２カートリッジに送給されることを防止できる、請求項１１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記第１蛇行チャネルは、曲線形状部に連結されており、前記曲線形状部は、通過する各カラーを９０度回転させる形状を有する、請求項１１〜１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記第１蛇行チャネルに充填されたカラーをさらに備える、請求項１１〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
ツールへのカラー搬送の管理方法であって、
第１容量を有するマガジンに含まれるカートリッジによって画成された連続通路を通ってカラーを移動させ、この際に、前記カラーの周縁フランジは、前記連続通路内の他のカラーの周縁フランジと重なっており、前記カラーが前記連続通路を移動する間に、前記カートリッジに対する前記周縁フランジの向きは変化しないものとし、
前記カラーを前記カートリッジから前記マガジンにおける他のカートリッジに、剛性のコネクタを介して移動させ、
前記カラーを前記マガジンから前記ツールに、カラー供給機によって搬送し、
前記マガジンに含まれるカートリッジの数を調節することで、前記マガジンの容量を調節する、方法。
【請求項１８】
カラー回転装置における突起部に前記カラーのフランジが当たることにより、前記カラーの向きを調節することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記カラーの移動は、空気路を介して前記マガジンに供給された空気流によって行われる、請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれかに記載の方法によって組み立てられた航空機の部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、製造分野に関し、より具体的には、部品を締結する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】
ファスナの取り付けには、時間が長くかかりすぎる可能性がある。例えば、ファスナの取り付けを行うスエージングツールには、ロックボルト用のカラーを定期的に補充する必要があるが、スエージングツールの個々の処理が必要とするカラーの量は、航空機全体にわたって変化する。したがって、スエージングツールに余分な数のカラーを充填したり、充填したカラーの数が少なすぎたりして、いずれにせよ時間が無駄になる。加えて、スエージングツールに充填するカラーの数が多すぎたり、少なすぎたりすると、カラー詰まりが発生して、航空機の製造作業が中断される可能性がある。カラー詰まりは、供給システム側においても発生する可能性がある。また、供給システムは、構成部品の数が多すぎたり、工場フロアに占める面積が大きすぎたりする場合がある。
【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】
本開示に記載の実施形態は、ファスナの取付けを行うスエージングツール用のカラー搬送システムを提供する。前記カラー搬送システムは、スタッキングして任意のサイズのマガジンを形成することができるモジュラー式のカートリッジを含む。任意のサイズのマガジンを迅速に組み立てることができれば、製造プロセスを実行する際に、スエージングツールへの充填に過不足が生じる回数を減らすことができる。これにより、スエージングツールの充填に関する労力を減らすことができる。
【０００６】
一実施形態は、スエージングツール用のマガジンの組み立て方法を提供する。前記方法は、カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネルを有するとともに、第１蛇行チャネルの入口及び出口をさらに有するカートリッジを選択することを含む。前記方法は、さらに、カートリッジをスエージングツールにセットすることを含む。
【０００７】
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を提供する。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用のカラー搬送装置の組み立て方法を実行するように機能するものである。前記方法は、カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネルを有するとともに、第１蛇行チャネルの入口及び出口をさらに有するカートリッジを選択することを含む。前記方法は、さらに、カートリッジをスエージングツールにセットすることを含む。
【０００８】
さらに別の実施形態は、スエージングツールにカラーを搬送する装置を提供する。前記装置は、カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネルを有するとともに、前記第１蛇行チャネルの入口及び出口を有する第１カートリッジを備える。前記装置は、さらに、前記第１蛇行チャネル通路から前記スエージングツールにカラーを一度に１つずつ搬送するカラー供給機を備える。
【０００９】
さらに別の実施形態は、ツールへのカラー搬送の管理方法を提供する。前記方法は、第１容量を有するマガジンに含まれるカートリッジによって画成された連続通路を通ってカラーを移動させることを含む。この際に、前記カラーの周縁フランジは、前記連続通路内の他のカラーの周縁フランジと重なっており、前記カラーが前記連続通路を移動する間、前記カートリッジに対する前記周縁フランジの向きが変化しないものとする。前記方法は、さらに、前記カラーを前記カートリッジから前記マガジンにおける他のカートリッジに、剛性のコネクタを介して移動させることと、前記カラーを前記マガジンから前記ツールに、カラー供給機によって搬送することと、前記マガジンに含まれるカートリッジの数を調節することで、前記マガジンの容量を調節することと、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用マガジンの組み立て方法であって、
カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネルを有するとともに、前記第１蛇行チャネルの入口及び出口をさらに有するカートリッジを選択することと（１４０２）、
前記カートリッジをスエージングツールにセットする（１４０３）ことと、を含む方法。
【００１２】
Ａ２．前記カートリッジは、第１カートリッジであり、前記方法は、さらに、
前記第１カートリッジの複製である第２カートリッジを前記第１カートリッジにスタッキングし、この際に、前記第２カートリッジが前記第１カートリッジを覆うようにスタッキングすること（１４０４）を含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００１３】
Ａ３．前記第１蛇行チャネルの入口を特定すること（１４０６）と、
前記第２カートリッジの第２蛇行チャネルの出口を特定すること（１４０８）と、
前記第１蛇行チャネルの前記入口と前記第２蛇行チャネルの前記出口の間の通路を画成するコネクタを選択すること（１４１０）と、
前記コネクタを前記第１カートリッジと前記第２カートリッジに取り付けることで、カラーが前記第１蛇行チャネルを通って前記第２蛇行チャネルに移動するための連続通路を形成すること（１４１２）と、をさらに含む、付記Ａ２に記載の方法。
【００１４】
Ａ４．前記第２カートリッジの複製である第３カートリッジを前記第２カートリッジにスタッキングし、この際に、前記第３カートリッジが前記第２カートリッジを覆うようにスタッキングすることと、
前記２蛇行チャネルの入口を特定することと、
前記第３カートリッジの第３蛇行チャネルの出口を特定することと、
前記第２蛇行チャネルの前記入口と前記第３蛇行チャネルの前記出口の間の通路を画成する追加のコネクタを選択することと、
前記追加のコネクタを前記第２のカートリッジと前記第３カートリッジに取り付けることで、カラーが前記第２蛇行チャネルを通って前記第３蛇行チャネルに移動するために、前記連続通路を延長することと、をさらに含む、付記Ａ３に記載の方法。
【００１５】
Ａ５．複数のカートリッジを選択することと、
前記複数のカートリッジを、前記第１カートリッジ、前記第２カートリッジ、及び、前記第３カートリッジに対して１つにスタッキングすることと、をさらに含む、付記Ａ４に記載の方法。
【００１６】
Ａ６．前記マガジンに含まれるすべてのカートリッジに、同一サイズのロックボルトカラーを充填することをさらに含む、付記Ａ５に記載の方法。
【００１７】
Ａ７．前記蛇行チャネルは、複数のサイズのロックボルトカラーを搬送可能な寸法に形成されている、付記Ａ１に記載の方法。
【００１８】
Ａ８．前記マガジンは、スエージングツールに連結された複数のマガジンのうちの１つであり、各マガジンには、異なるサイズのロックボルトカラーが充填されている、付記Ａ１に記載の方法。
【００１９】
Ａ９．前記カートリッジをスエージングツールに嵌合させて取り付けることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２０】
Ａ１０．前記カートリッジを取り外すことと、
前記カートリッジを、前記第１蛇行チャネルとは異なる寸法の第２蛇行チャネルを有する別のカートリッジと交換することと、をさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２１】
Ａ１１．前記第１蛇行チャネルに空気圧を加えることで、前記第１蛇行チャネル内のカラーを移動させることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２２】
Ａ１２．前記第１蛇行チャネルは、断面において覆われておらず、前記方法は、さらに、
前記カートリッジにカバーを取り付けて、前記第１蛇行チャネルを覆うことをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２３】
Ａ１３．各カラーの周縁フランジを、所定の向きに向けることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２４】
Ａ１４．前記カラーは、周縁フランジを有し、
向き付けは、前記カラーを前記第１蛇行チャネルに充填する前に行う、付記Ａ１３に記載の方法。
【００２５】
Ａ１５．前記第１蛇行チャネルは、カラー回転装置における曲線形状部に連結されており、前記曲線形状部は、通過する各カラーを９０度回転させる、付記Ａ１に記載の方法。
【００２６】
Ａ１６．前記カートリッジの中の前記カラーを、重力、磁力、及び／又は、空気圧を利用して出口へ送ることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【００２７】
Ａ１７．前記第１蛇行チャネルは、回転対称性の形状を構成するものである、付記Ａ１に記載の方法。
【００２８】
Ａ１８．前記スエージングツールは、カラー供給ボウル（collar feed bowl）を備えない構成である、付記Ａ１に記載の方法。
【００２９】
Ａ１９．付記Ａ１に記載の方法にしたがって組み立てられた航空機の部品。
【００３０】
本開示の別の側面によれば、以下の媒体が提供される。
【００３１】
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用のカラー搬送装置の組み立て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、
カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネルを有するとともに、前記第１蛇行チャネルの入口及び出口を有するカートリッジを選択すること（１４０２）と、
前記カートリッジをスエージングツールにセットすること（１４０３）と、を含むものである、媒体。
【００３２】
Ｂ２．付記Ｂ１に記載のコンピュータ可読媒体に格納された前記命令により定義される前記方法にしたがって組み立てられた航空機の部品。
【００３３】
本開示の別の側面によれば、以下の装置が提供される。
【００３４】
Ｃ１．スエージングツールにカラーを搬送する装置であって、
カラーを搬送可能な寸法に形成された第１蛇行チャネル（８１０）を有するとともに、前記第１蛇行チャネルの入口（８２０）及び出口（８３０）を有する第１カートリッジ（６１０）と、
前記第１蛇行チャネルから前記スエージングツールにカラーを一度に１つずつ搬送するカラー供給機（１６００）と、を備える装置。
【００３５】
Ｃ２．前記第１カートリッジの複製であって、前記第１カートリッジを覆うように、前記第１カートリッジにスタッキングされた第２カートリッジ（６１０）と、
前記第１蛇行チャネルの前記入口（８２０）と第２蛇行チャネル（８１０）の出口（８３０）の間の通路（１１１０）を画成するとともに、カラーが前記第１蛇行チャネルを通って前記第２蛇行チャネルに移動するための連続通路（２１７０）を画成するコネクタと、をさらに備える、付記Ｃ１に記載の装置。
【００３６】
Ｃ３．前記第２カートリッジの複製であって、前記第２カートリッジを覆うように前記第２カートリッジにスタッキングされた第３カートリッジ（６１０）と、
前記第２蛇行チャネルの前記入口（８２０）と、前記第３カートリッジの第３蛇行チャネル（８１０）の出口（８３０）の間の通路（１１１０）を画成し、これにより、カラーが前記第２蛇行チャネルを通って前記第３蛇行チャネルに移動できるようにする追加のコネクタと、をさらに備える、付記Ｃ２に記載の装置。
【００３７】
Ｃ４．前記第１蛇行チャネルは、回転対称性の形状（８７０）を構成する、付記Ｃ１に記載の装置。
【００３８】
Ｃ５．前記第１蛇行チャネルは、断面において覆われておらず、
前記装置は、前記第１蛇行チャネルを覆うように前記カートリッジに取り付けられたカバー（７００）をさらに備える、付記Ｃ１に記載の装置。
【００３９】
Ｃ６．前記第１蛇行チャネルの前記入口は、
前記カラーの周縁フランジの直径よりも幅が小さい部分（１０６２）と、
前記第１蛇行チャネルに連続するとともに、前記周縁フランジの前記直径に対応する溝（１０２０）と、を含み、これにより、前記周縁フランジが前記溝にアライメントされていない限り、前記カラーが第２カートリッジに送給されることを防止できる、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４０】
Ｃ７．前記第１蛇行チャネルは、曲線形状部（１５３０）に連結されており、前記曲線形状部は、通過する各カラーを９０度回転させる形状を有する、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４１】
Ｃ８．前記第１蛇行チャネルに充填されたカラー（１５５０）をさらに備える、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４２】
Ｃ９．前記第１蛇行チャネルからカラーの供給を受けるスエージングツール（２１６０）をさらに備える、付記Ｃ１に記載の装置。
【００４３】
Ｃ１０．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。
【００４４】
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】
【００４５】
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が。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。
【００４６】
【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、複数のカートリッジがスタッキングされ、コネクタで連結された拡張可能マガジンの図である。
【図７】例示的な実施形態による、複数のカートリッジがスタッキングされ、コネクタで連結された拡張可能マガジンの図である。
【図８】例示的な実施形態によるマガジン用のスタッキング可能カートリッジの背面図である。
【図９】例示的な実施形態によるスタッキング可能なカートリッジの切り欠き図である。
【図１０】例示的な実施形態による蛇行チャネルの拡大断面図である。
【図１１】例示的な実施形態によるマガジン用コネクタの背面図である。
【図１２】例示的な実施形態によるマガジン用コネクタが２つ隣接した状態の背面図である。
【図１３】例示的な実施形態によるマガジンにおける充填ポートの背面図である。
【図１４】例示的な実施形態による、複数のカートリッジをスタッキングし、コネクタで連結してなる拡張可能なマガジンの組み立て方法のフローチャートである。
【図１５】例示的な実施形態によるカラー回転デバイスの切り欠き図である。
【図１６】例示的な実施形態によるカラー供給機の透視図である。
【図１７】例示的な実施形態によるカラー供給機の透視図である。
【図１８】例示的な実施形態によるカラー供給機の切り欠き図である。
【図１９】例示的な実施形態によるカラー供給機の操作方法のフローチャートである。
【図２０】例示的な実施形態によるカラーの搬送管理方法のフローチャートである。
【図２１】例示的な実施形態による拡張可能マガジンのブロック図である。
【図２２】例示的な実施形態による航空機の製造及び就航方法のフロー図である。
【図２３】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】
【００４７】
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。
【００４８】
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、構造体の張出し部分の下に位置する穴にファスナを取り付ける場合があることが認識及び考慮されている。例示的な実施形態では、スエージングツールに充填するロックボルトカラーの数が多すぎたり、不足したりすることで、スエージングツールの補充作業に無駄な労力が発生しうることが認識及び考慮されている。したがって、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充填する方法、装置、及び、システムを提供する。
【００４９】
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（collar installer）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コンポーネントに締結されているか、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。
【００５０】
本明細書に記載の例示的な実施形態は、カラーやピンなどのファスナを取り付けるための、また、スエージングツールに供給するカラーを蓄積しておくための方法、装置、及び、システムを提供する。
【００５１】
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（fastener installation system）で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。
【００５２】
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。
【００５３】
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（例えばボルトの）締結を可能にす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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。なお、図１はカラー設置機１２４を示しているが、本開示の発明の技術では、任意の適切なツール及び／又はカラー設置機を用いることができる。上述したように、本明細書において使用する「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。
【００５７】
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。
【００５８】
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が当該離れた位置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。繰り返しになるが、これらの図面では、カラー設置機１２４及びオフセット型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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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つを移動させるように構成することができる。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
例示的な一実施例によれば、張出し部１３２を有する構造体１０４における穴１１６に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。この例示的な実施例では、内側モールドライン機１６８の第１高さ１７６が高く、内側モールドライン機１６８が張出し部１３２の下方に入り込めないとする。
【００８０】
この結果、１つ以上の技術的解決によって、カラー設置機１２４がプラットフォーム１２２に対して回転軸１２８周りに移動可能であるようにカラー設置機１２４を構成するという技術的効果を実現できる。カラー設置機１２４は、第１高さ１７６より低い第２高さ１７８を有する。さらに、第２高さ１７８は、カラー設置機１２４が回転軸１２８周りに回動して、張出し部１３２の下に位置する穴１１６に移動することが可能な高さである。換言すると、カラー設置機１２４の第２高さ１７８が十分に低いので、カラー設置機１２４は、回動又は回転により適切な位置に移動することができ、よって、カラー１１０を穴１１６上方に配置して、カラー１１０を穴１１６に挿通されたボルト１０８に締め付けて締結することができる。この結果、ファスナ設置システム１２０は、現状のファスナ設置システムが有する張出し部１３２に関する問題を回避して、ファスナ１０２を設置することができる。
【００８１】
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。繰り返しになるが、これらの図面では、カラー設置機１２４及びオフセット配置の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。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。
【００８２】
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を加締めてピン２１４と締結する。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。
【００８３】
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。
【００８４】
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に結合されるその他の種類の特徴部分である。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
一実施例では、スエージングアセンブリ２２０は、オフセット型スエージングアセンブリ２３８であり、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。
【００８９】
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と重なりを持つように配置される。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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と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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。現状では、穴が垂直ではない場合に、既存のプロセスを用いてファスナを設置することは不可能である。
【０１０６】
例示的な実施形態では、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の既存のマシンは、穴２３２が構造体２０４の表面の法線から逸脱している場合、その度合いによっては、穴２３２に挿入されたピン２１４にカラー２１２を配置することができない可能性があること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、既存のファスナ設置システムにおいて、法線からの逸脱が２度以上である場合は（逸脱が許容範囲内であっても）、既存のマシンは、ファスナ２０２の自動設置が可能なようにカラー２１２を正確に配置することができない可能性があることが認識及び考慮されている。
【０１０７】
例示的な実施例によれば、カラー２１２を穴２３２に配置した後で、穴２３２とカラー２１２にピン２１４を挿入するという技術的な解決が提供される。この結果、１つ以上の技術的解決において、ピンが構造体２０４の表面の法線から逸脱している場合でも、穴が許容範囲内であれば、穴に挿通された当該ピンにカラーを設置することが可能になるという技術的効果を実現できる。
【０１０８】
この結果、例示的な実施例における技術的解決によると、穴が構造体２０４の表面に対して実質的に垂直ではなく、傾いている場合に、サイクル時間を低減し、位置精度を向上させるという技術的効果を実現することができる。例示的な実施例では、カラー２１２は、ピン２１４の挿入前に、構造体２０４に配置される。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。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、任意の種類のスエージングツールに利用可能である。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。
【０１１９】
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周りに移動させるが、本発明に相当するシステム及び方法は、オフセットデバイスに限定されない。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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を含む。繰り返しになるが、これらの図面では、カラー設置機１２４及びオフセット型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、任意の種類のスエージングツールに利用可能である。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によって、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に搭載されたカラー供給源として機能する。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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（図３）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。
【０１３２】
以下の図面では、さらに、マガジン５０４の他の特徴、及び、これに対応するカラー供給コンポーネントを示す。具体的には、図６〜図７は、マガジン５０４を示し、図８〜図９は、マガジン５０４に取り付けたカートリッジ５１０を示し、図１１〜図１２は、カートリッジを接続するコネクタを示し、図１３は、マガジン５０４の入口ポートを示し、図１４は、マガジン５０４の組み立て方法を示す。また、図１５は、マガジン５０４の中でカラーの向きを変えるカラー回転デバイス（collar flipping device）を示し、図１６〜図１８は、スエージングツールで使用するカラーを供給するカラー供給機を示す。
【０１３３】
図６〜図７は、例示的な実施形態による拡張可能なマガジン６００を示す図である。このマガジンは、複数のカートリッジ６１０がスタッキングされ、コネクタで連結されて構成される。図６によれば、カートリッジ６１０は、互いに隣接してスタッキングされており、また、これら各カートリッジ６１０に取り付けられたブラケット６３０で固定されている。コネクタ６２０は、これらのカートリッジ６１０を１つに連結して、カラーを移動させるための１つの連続通路をカートリッジ６１０間に形成している。ポート６４０は、拡張可能マガジン６００の入口に空気圧を加えて、拡張可能マガジン６００内でカラーを移動させる。ポート６４０は、嵌め込みにより空気圧源と連結する構成にして、拡張可能マガジン６００を新たなマガジンと迅速に交換できるようにしてもよい。類似の技術を用いて、カートリッジの迅速な交換を可能にしてもよい。カラーは、拡張可能マガジン６００の出口ポート６５０から、スエージングツール（例えば、オフセット型スエージングアセンブリ３１０）に向けて排出することができる。拡張可能マガジン６００は、１種類のサイズ（例えば、３／１６インチ、１／４インチ、５／１６インチ）のカラーを収容するような寸法であってもよく、別の実施形態による別バージョンの拡張可能マガジン６００は、他のサイズのカラーを収容するような寸法であってもよい。拡張可能マガジンおけるカートリッジ自体の設置面積サイズ、及び、収納するカラーのサイズは不変であるが、カートリッジを交換することで、前述のサイズが異なるカートリッジを装着することができる。いくつかの実施形態では、振動発生器６６０（例えば、カラーアセンブリを振動させる、電気機械式、電磁式、ピストン式、あるいは、タービン式のシステム）を用いて、カラーがカートリッジ６１０内を摺動する際の摩擦を、重力の方向に関わらず低減することができる。振動発生器６６０は、拡張可能マガジン６００に内付け又は外付けすることが可能であり、所望の態様に合わせて連続的又は定期的に動作して、カラー詰まりを防止し、カラーの移動を補助することができる。本明細書において用いる「カラー」には、ロックボルトカラーを含み、ナットやフランジ付けが可能なナットも含むことができる。さらに別の実施形態では、スエージングツールには、複数の拡張可能マガジン６００を充填可能であり、各拡張可能マガジン６００は、異なるサイズのカラーを格納しておくことができる。このようにすると、スエージングツールは、カラー供給機及びポートを切り替えることで、スエージング用のカラーのサイズを迅速に切り換えることができる。
【０１３４】
本明細書で示したスタッキング可能なカートリッジを用いれば、カラーをスエージングツールに搬送するプロセスを、より合理的に、且つ、高い信頼性で実行することができる。特に、捩じれや詰まりの可能性をともなう、供給路を接続した（umbilical）構成の従来のカラー搬送技術と比較して、顕著な効果を実現する。したがって、本明細書で提示するシステム及び技術は、供給路の接続を伴うシステムの適切に代替可能な搬送機構として機能する。
【０１３５】
図７は、拡張可能マガジン６００を示す別の図であり、図６の矢視７に対応する。図７には、別のブラケット７３０が示されており、また、カートリッジ６１０を覆うように拡張可能マガジン６００の端７６０に配置されたカバー７００も示されている。カバー７００は、カートリッジ６１０固定するための複数の取り付け点（mounting point）７５０を含む。
【０１３６】
図８は、例示的な実施形態によるマガジンに用いる、スタッキング可能なカートリッジ６１０を示す背面図であり、図６の矢視８に対応する。図８は、プレート８００を含むカートリッジ６１０を示す。蛇行チャネル（serpentine channel）８１０は、プレート８００全体に延びており、カラーは、蛇行チャネル８１０を通って矢印で示した方向に移動する（即ち、カートリッジ６１０内を進む）。カラーの移動は、コンピュータシステム（例えば、図１のコンピュータシステム１６０）から与えられる指示に基づいて、（例えば、空気圧、重力、磁力などにより）駆動される。蛇行チャネル８１０は、任意の適切な形状に構成可能であり、本実施形態では、蛇行チャネル８１０は、回転対称性を有する螺旋形状８７０をしている。蛇行チャネル８１０は、カラー８８０を格納している。蛇行チャネル８１０内のカラーは、互いに一部重なりあった状態で、同じ向きを維持したまま移動する。さらに、蛇行チャネル８１０は、カラーがスエージングツールに向かって移動する際に辿る経路を構成する。蛇行チャネル８１０は、プレート８００の一方の側８６０に配置された入口８２０及び出口８３０を有する。図６に示すように、複数のカートリッジ６１０が１つにスタッキングされている場合、あるカートリッジ６１０のプレート８００は、別のカートリッジ６１０の蛇行チャネル８１０を覆うことになる。これにより、カラーが蛇行チャネルから抜け落ちる（即ち、紙面から外れる方向に落ちる）ことが防止される。最後のカートリッジ６１０は、図７のカバー７００で保護される。同図には、図７の取り付け点７５０とアライメントされた取り付け点８５０も示されている。蛇行チャネル８１０は、既知のサイズのカラーが、拡張可能マガジン６００の中を詰まることなく前進／移動することができるような高さ及び回転半径の寸法に構成されている。
【０１３７】
図８には、シリンダ８９０も示されている。シリンダ８９０は、蛇行チャネル８１０を通って搬送中のカラーの最後の１つの後ろに配置されている。シリンダ８９０は、蛇行チャネル８１０の断面に近い寸法で形成された中実のシリンダとして構成することができる。よって、シリンダ８９０は、カラー８８０よりも、空気圧システムから圧縮空気を受けやすい構造になっている。加えて、視覚的に追尾しやすいように、カートリッジ６１０の面を透明に構成するとともに、シリンダ８９０には、目立つ色及び／又は蛍光コーティングを施してもよい。このように、図８の矢印の方向にしたがって、カラー８８０を容易に押し出すことができる。シリンダ８９０には、さらに、磁石や無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップを埋め込んでもよい。これにより、蛇行チャネル８１０中を移動するシリンダ８９０を検出することが可能になる。このようにしてシリンダ８９０の位置の検出が可能であれば、これを利用して、拡張可能マガジン６００に残っているカラーの数を判定することができる。シリンダ８９０がツールに搬送されてしまうことをブロックするには、シリンダ８９０の通過を物理的に阻止するゲートやその他の機構を利用することができる。さらに別の実施形態では、ゲートを磁気装置で実装して、シリンダ８９０が非磁性であっても、高磁性であっても、通過できないように構成することができる。
【０１３８】
図９は、例示的な実施形態によるカートリッジ６１０を示す切り欠き図であり、図８の矢視９に対応する。図９は、蛇行チャネル８１０の側壁９１０を示しており、これにより、蛇行チャネル８１０の幅Ｗ及び深さＤが画成されている。この実施形態では、蛇行チャネル８１０の断面形状は、覆われていない。つまり、蛇行チャネル８１０は、上部において露出しており、蛇行チャネル８１０は、開放されている。本実施形態では、蛇行チャネル８１０は、Ｕ字型の断面形状を有するものとして示されているが、別の実施形態では、蛇行チャネル８１０は、高さに従って幅が変わる断面形状を有するものでもよい。カートリッジ６１０は、特定のサイズのカラー（例えば、３／１６インチ、１／４インチ、又は、３／８インチのサイズのフランジ付き／フランジなしのカラー）に合わせたサイズに形成されているが、複数の異なるカートリッジ６１０が、それぞれ異なるサイズのカラーの搬送に適した寸法のチャネルを有するとしてもよい。つまり、１つのカートリッジ６１０の蛇行チャネル８１０は、特定のサイズのロックボルトカラーに適した寸法／サイズに形成される。ただし、実施形態によっては、複数の異なるサイズのロックボルトカラーを搬送できるような寸法の蛇行チャネル８１０を形成してもよい。カラーのサイズ毎に異なるカートリッジを用いると、カートリッジに間違ったサイズのカラーを充填してしまうミスを防止することができる。さらに別の実施形態では、カートリッジは、空気の漏れが所望のパラメータの範囲内に収まる限り、複数のサイズのカラーを搬送できるようなサイズに形成してもよい。しかしながら、実際には、拡張可能マガジン６００に含まれる各カートリッジ６１０には、同じサイズ及び同じ種類のロックボルトカラーを充填して、同一サイズのロックボルトカラーがスエージングツールに供給されるようにしている。
【０１３９】
図１０は、例示的な実施形態による蛇行チャネル８１０の断面の拡大図であり、図９の領域１０に相当する。多くの実施形態では、蛇行チャネル８１０の断面は、搬送中のカラーの向きが変わらないような寸法の方形のチューブで構成される。しかしながら、本実施形態では、蛇行チャネル８１０の側壁９１０には、突出縁（prong）１０１０が形成されている。突出縁１０１０によって、蛇行チャネル８１０の部分１０６２における直径は、Ｄ２まで狭まっており、この幅は、カラー１０５０の周縁フランジ１０５４の直径（Ｄ１）よりは狭いが、カラー１０５０の本体１０５２の直径とは、等しいか、それより大きい。したがって、この実施形態では、カラー１０５０は、周縁フランジ１０５４が下に向くように配置される。よって、突出縁１０１０は、カラー１０５０の上側部分を安定させるとともに、カラー１０５０が蛇行チャネル８１０内で転がってしまうことを防ぐために有効である。カラー１０５０は、横向きに（即ち、紙面手前、又は、紙面奥に向かって）転がってしまうのを防ぐため、カラー同士が紙面手前、又は、紙面奥に向かって隣接するように配置されている。加えて、蛇行チャネル８１０の突出縁１０１０と底面との間は、カラー１０５０が傾いて倒れないような近い距離に選択されている。また、蛇行チャネル８１０の中には、蛇行チャネル８１０の突出縁１０１０と側壁９１０によって溝１０２０が形成されている。溝１０２０は、蛇行チャネル８１０と繋がっており、周縁フランジ１０５４の直径に対応している。突出縁１０１０と溝１０２０を組み合わせた蛇行チャネル８１０を構成していることにより、カラー１０５０を上下逆向きにして配置すれば、突出縁１０１０が周縁フランジ１０５４と物理的に接触するので、カラー１０５０が別のカートリッジに移動することを防止できる。図１０に示す特徴を有する断面形状は、蛇行チャネル８１０の入口部分、蛇行チャネル８１０の出口部分、蛇行チャネル８１０の全体などに形成することができる。この実施形態では、蛇行チャネル８１０は、カラー１０５０と蛇行チャネル８１０の上側境界線１０７０との間に隙間Ｇが残るような大きさに設定されている。隙間Ｇは、周縁フランジ１０５４の厚さＴより大きい。これにより、蛇行チャネル８１０の中で、カラー１０５０が上下に動くことができるので、周縁フランジ１０５４が他のカラーの周縁フランジと重なり合うことができる。
【０１４０】
上述したカートリッジの説明に加えて、次は、複数のカートリッジの蛇行チャネルを連結して、連続する通路を形成するコネクタについて説明する。
【０１４１】
図１１は、例示的な実施形態によるマガジン用コネクタ１１００を示す背面図であり、図６の矢視１１に対応する。コネクタ１１００は、カラーが方向１１１２に移動する通路１１１０を有する。隣接する次のコネクタ１１００が無い場合には、カラーは開口１１２０又は開口１１３０から出入りする。ただし、２つのコネクタ１１００が隣接する場合には、一方のコネクタ１１００が他方のコネクタ１１００の開口１１２０及び開口１１３０を閉塞するので、閉塞された開口からはカラーが出ていかない。これにより、カラーが紙面内に向かって連続し、マガジンの複数のカートリッジを通って、マガジンの端部まで移動するようにできる。マガジンの端部に到達すると、カラーは、必要に応じて開口１１２０又は１１３０から排出され、スエージングツールへと送られる。
【０１４２】
図１３は、例示的な実施形態によるマガジンの出口ポート６５０を示す背面図であり、図６の矢視１３に対応する。図１３では、スライドカバー１３１０がバイアスデバイス１３２０（例えば、バネ）により付勢されて、出口ポート６５０を覆うよう構成されている。これにより、拡張可能マガジン６００がスエージングツールに接続されていない場合でも、カラーが拡張可能マガジン６００から外に出てしまうことを防止できる。
【０１４３】
次に、図１４を参照して、拡張可能マガジン６００の動作の詳細を説明する。この実施形態では、オペレータが、所定数のカラーを含む拡張可能マガジンを組み立てて、スエージングツール（例えば、オフセット型スエージングアセンブリ３１０）にカラーを供給する場合を想定する。また、このスエージングツールは、数値制御（ＮＣ）プログラムにしたがって動作するものとする。拡張可能マガジンに装着するカートリッジの数は、マガジンに要求される容量を、個々のカートリッジのカラー収容数で割り、その結果を切り上げることで算出することができる。カートリッジをスタッキングして拡張可能マガジンを形成するので、拡張可能マガジンの容量を増やすことができる。
【０１４４】
図１４は、例示的な実施形態による、複数のカートリッジをコネクタで連結して拡張可能なマガジンを組み立てる方法１４００を示すフローチャートである。図６の拡張可能マガジン６００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。
【０１４５】
ステップ１４０２において、複数のカートリッジ６１０から、プレート８００を有する第１のカートリッジを選択する。プレート８００には、当該プレートにおいてカラーを搬送できる大きさの第１蛇行チャネル（例えば、蛇行チャネル８１０）が形成されている。また、当該第１カートリッジには、第１蛇行チャネルの入口８２０及び出口８３０がプレート８００の一方の側に配置されている。ステップ１４０３において、カートリッジ６１０をスエージングツールにセットする。
【０１４６】
ステップ１４０４において、複数のカートリッジ６１０のうちの第２カートリッジを第１カートリッジにスタッキングする。第２カートリッジは、第１カートリッジの複製（copy）であり、第２カートリッジのプレート８００が第１カートリッジのプレート８００を覆うようにする。第２カートリッジを第１カートリッジにスタッキングすると、第１カートリッジの蛇行チャネル８１０が覆われるので、第１カートリッジからカラーが外に出てしまうことを防止することができる。
【０１４７】
当該方法は、ステップ１４０６において、第１蛇行チャネルの入口を特定し、ステップ１４０８において、第２カートリッジの第２蛇行チャネルの出口を特定する。
【０１４８】
ステップ１４１０において、第１蛇行チャネルの入口と第２蛇行チャネルの出口をつなぐ通路を画成するコネクタを選択する。ステップ１４１２において、コネクタを第１カートリッジ（例えば、その出口）と、第２カートリッジ（例えば、その入口）に取り付けることで、カラーが第１蛇行チャネルを通過して第２蛇行チャネルに移動するための連続通路を形成する。
【０１４９】
ステップ１４０４〜１４１０は、必要な回数だけ繰り返すことができるので、拡張可能マガジン６００にカートリッジを追加して、所望のサイズにすることができる。最後のカートリッジをスタッキングしたら、カバー７００を取り付けて、最後のカートリッジの蛇行チャネルを覆う。このように、拡張可能マガジン６００におけるロックボルトカラーの収容量は、スエージングツールを使用する予定の自動加工領域に合わせて増大可能である。なお、拡張可能マガジン６００に充填するロックボルトカラーの数は変更可能であるが、充填するロックボルトカラーのサイズは、変更されない。コネクタ６２０を用いて搬送チューブを配置することにより、拡張可能マガジン６００の容量を制限なく増大させることができる。
【０１５０】
拡張可能マガジン６００が所望のサイズになったら、カラーを充填し、スエージングツールに取り付ける。これにより、カラーを空気圧でスエージングツールに供給することができる。したがって、方法１４００によれば、所与の経路又はファスナの組の加工に必要な数のカラーをスエージングツールに充填することを可能にすることで、実質的な技術的効果が実現される。方法１４００は、サイズを調節可能なマガジンを提供することによって、狭い作業空間におけるスエージングツールの使用を促進するためにも有用である。
【０１５１】
別の実施形態では、本方法は、カートリッジの数を選択することと、選択した数のカートリッジをスタッキングして、第１カートリッジ、第２カートリッジ、及び、第３カートリッジと一体化することを含む。さらに別の実施形態では、本方法は、マガジンに含まれるすべてのカートリッジに同一サイズのロックボルトカラーを充填することを含む。さらに別の実施形態では、蛇行チャネルは、複数のサイズのロックボルトカラーを搬送できるような大きさに形成されている。さらに別の実施形態では、マガジンは、スエージングツールに接続された複数のマガジンのうちの１つであって、各マガジンは、異なるサイズのロックボルトカラーを含む。
【０１５２】
本明細書におけるその他の図面は、例示的な実施形態において、拡張可能マガジンに搭載可能な追加のコンポーネントを示す。図１５は、例示的な実施形態によるカラー回転デバイスの切り欠き図である。カラー回転デバイス１５００は、例えば、排出器から排出されるカラーの穴中心ベクトル（例えば、中心軸）が、カラー搬送通路の長さに対して平行な向きである場合に用いることができる。カラー回転デバイス１５００は、マガジンの連続通路に組み込んで、マガジン内で搬送するカラー１５５０の向きを調節することができる。この実施形態では、カラー回転デバイス１５００は、本体１５１０を有する。カラー１５５０が、通路１５２０（例えば、丸断面／円形断面を有する通路）を、矢印で示すように右から左に送られるとする。この場合、カラー１５５０は、狭窄部（notch）１５４２に当たって、所定の形状の曲線形状部（contoured portion）１５３０に沿ってスライドし（当該曲線形状部に導かれ）、向きが９０度回転する。カラー１５５０は、通路１５４０（例えば、正方形の断面／縮小断面を有する通路）に到達すると、空気圧で通路１５４０に押出されることで、向きが変わる。なお、図でフランジ付きのカラーが示されているが、カラー回転デバイス１５００は、フランジなしのカラーにも使用可能である。カラー回転デバイス１５００は、嵌合や掛止によって固定してもよく、この場合、カラー回転デバイス１５００を別のカラー回転デバイスに交換して、他の種類のカラーに合わせた大きさのものを使用することが可能になる。この実施形態では、カラー回転デバイス１５００は、１／４インチ、５／１６インチ、及び／又は、３／８インチのいずれのサイズのカラーにも対応できるような寸法に構成されている。
【０１５３】
図１６〜図１７は、例示的な実施形態によるカラー供給機１６００を示す透視図である。例えば、カラー供給機１６００は、カラー供給機５１２の一種である。カラー供給機１６００は、カラーをスエージングツールに一度に１つずつ供給するように設計されている。カラー供給機１６００は、本体１６１０、及び、スエージングツールにカラーを搬送するチューブ１６２０を含む。
【０１５４】
図１８は、例示的な実施形態によるカラー供給機を示す切り欠き図であり、図１７の矢視１８に対応する。図１８に示すように、カラー供給機１６００の入口１８２２からカラー１８３０が挿入される。カラーは、スライダ１８１０が（図１８に示すように）左側に移動している間、入口１８２２で待機させられる。スライダ１８１０が、（例えば、アクチュエータによって）右側に移動して、所定の形状の輪郭面（contour）１８１２に当接すると、カラー１８３０がチャンバ１８２４内に入る。次いで、スライダ１８１０が左側に移動すると、次のカラーの進入を物理的にブロックするともに、チャンバ１８２４内のカラー１８３０をチャンバ１８２６に押し出す。チャンバ１８２６の中では、空気圧によってカラー１８３０が駆動され、ファスナ取付け用のスエージングツールに送られる。
【０１５５】
図１９は、例示的な実施形態によるカラー供給機の操作方法を示すフローチャートである。図１９に示すように、ステップ１９０２において、カラー供給機１６００の入口１８２２からカラーが挿入される。ステップ１９０４において、スライダ１８１０がチャンバ１８２４内を往復移動して、通路の遮蔽と開放を繰り返して、チャンバ１８２４にカラーが１つずつ入るようにする。ステップ１９０６において、チャンバ１８２４の中のカラーをチャンバ１８２６に搬送し、次いで、スエージングツールに搬送する。
【０１５６】
図２０は、例示的な実施形態によるカラー搬送の管理方法を示すフローチャートである。図２０に示すとおり、ステップ２００２において、第１の容量を有するマガジンに含まれるカートリッジによって形成された連続通路内でカラーを移動させる。当該カラーの周縁フランジは、連続通路内で別のカラーの周縁フランジと重なり合っており、カラーが連続通路内を進む際に、カートリッジに対する周縁フランジの向きは変化しない。ステップ２００３において、カラーを当該カートリッジからマガジンに含まれる次のカートリッジに、剛性のコネクタを介して移動させる。ステップ２００４において、このカラーをマガジンからツールに、カラー供給機によって搬送する。ステップ２００６において、マガジンに装着するカートリッジの数を調節することで、マガジンの容量を調節する。
［実施例］
【０１５７】
下記の実施例において、スエージングツール用の拡張可能マガジンに関連する追加のプロセス、システム、及び、方法を説明する。
【０１５８】
図２１は、例示的な実施形態による拡張可能マガジン２１００のブロック図である。図２１に示す拡張可能マガジン２１００は、複数のカートリッジ２１１０を含む。各カートリッジ２１１０は、プレート２１２１を含み、プレートには、入口２１１６及び出口２１１８を有する蛇行チャネル２１１２が形成されている。入口２１１６及び出口２１１８は、いずれも、プレート２１２１の同じ側２１１４に配置されている。コネクタ２１３０は、カートリッジ２１１０を１つに連結しており、異なるカートリッジ間で入口と出口を繋ぐ通路２１３２を含む。これにより、入口２１１６、蛇行チャネル２１１２、出口２１１８、通路２１３２、別の入口２１１６、蛇行チャネル２１１２、及び、出口２１１８を繋いだ連続通路２１７０が形成される。
【０１５９】
カバー２１２０は、蛇行チャネル２１１２からカラーが脱落することを防止する。カラー回転デバイス２１４０は、通路２１４２、送られてきたカラーを回転させるような形状の曲線形状部２１４４、及び、通路２１４６を有する。カラー供給機２１５０の入口２１５２に、カラー回転デバイス２１４０からカラーが挿入される。スライド２１５４がチャンバ２１５６内を往復移動して、通路の遮蔽と開放を繰り返して、カラーを１つずつチャンバ２１５８に進入させる。チャンバ２１５８に進入したカラーは、スエージングツール２１６０に搬送されて、ファスナを設置するためのスエージングに使用される。
【０１６０】
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２２に示す航空機の製造及び就航の方法２２００、及び、図２３に示す航空機２２０２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２２００は、航空機２２０２の仕様決定及び設計２２０４と、材料調達２２０６とを含む。製造中には、航空機２２０２の部品及び小組立品の製造２２０８及びシステム統合２２１０が行われる。その後、航空機２２０２は、認証及び納品２２１２の工程を経て、就航２２１４の段階に入る。顧客による就航の間、航空機２２０２は、定期的な整備及び保守２２１６（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２２００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２２０４、材料調達２２０６、部品及び小組立品の製造２２０８、システム統合２２１０、認証及び納品２２１２、就航２２１４、整備及び保守２２１６）において、及び／又は、航空機２２０２における任意の適当なコンポーネント（例えば、機体２２１８、システム２２２０、内装２２２２、推進系２２２４、電気系２２２６、油圧系２２２８、環境系２２３０）において採用することができる。
【０１６１】
方法２２００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。
【０１６２】
図２３に示すように、方法２２００によって製造された航空機２２０２は、複数のシステム２２２０及び内装２２２２を有する機体２２１８を含む。複数のシステム２２２０の例としては、推進系２２２４、電気系２２２６、油圧系２２２８、及び、環境系２２３０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。
【０１６３】
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２２００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２２０８において製造される部品及び小組立品は、航空機２２０２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２２０８及びシステム統合２２１０用いることによって、例えば、航空機２２０２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２２０２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２２１６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２２０６、部品及び小組立品の製造２２０８、システム統合２２１０、就航２２１４、及び／又は、整備及び保守２２１６に用いることができ、及び／又は、機体２２１８及び／又は内装２２２２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２２２４、電気系２２２６、油圧系２２２８、及び／又は、環境系２２３０を含むシステム２２２０に利用することができる。
【０１６４】
一実施形態において、機体２２１８の一部を構成する部品を、部品及び小組立品の製造２２０８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２２１０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２２１４において利用される。次いで、整備及び保守２２１６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２２０８において、新たな部品にファスナを設置するために用いることができる。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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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【外国語明細書】
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