(57)【要約】  航空機構造体製造装置は、航空機構造体の部品を支持する治具と、複数の昇降スタンドと、昇降スタンドにおける支持部の位置を制御する制御部（９００）とを備える。制御部（９００）は、前記部品に設けられた基準点の移動先の位置情報を入力する入力部（９１０）と、前記移動先の位置情報に対応する前記昇降スタンド毎の前記支持部の位置情報の関係であるマスターデータが予め記憶された記憶部（９２０）と、前記移動先の位置情報と前記マスターデータとに基づいて、前記昇降スタンド毎の前記支持部の位置情報を取得するユニット位置情報取得部（９３０）と、複数の昇降スタンドの前記支持部を同時に移動させる移動指令部（９４０）とを有する。
2018229969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機構造体の部品を支持する治具と、
前記治具を支持した状態で移動可能な支持部を有し、水平方向に離れて配置された複数の昇降スタンドと、
前記複数の昇降スタンドにおける前記支持部の位置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記航空機構造体の部品に設けられた基準点を移動させる移動先の位置情報を入力する入力部と、
前記移動先の位置情報と前記昇降スタンド毎の前記支持部の位置情報との関係であるマスターデータが予め記憶された記憶部と、
前記入力部に入力された前記移動先の位置情報と前記記憶部に記憶された前記マスターデータとに基づいて、前記昇降スタンド毎の前記支持部の位置情報を取得するユニット位置情報取得部と、
前記ユニット位置情報取得部で取得した前記支持部の位置情報に基づいて、複数の昇降スタンドの前記支持部を同時に移動させる移動指令部とを有する航空機構造体製造装置。
【請求項２】
前記航空機構造体の部品は、航空機の翼体の外面を形成するパネル部材である請求項１に記載の航空機構造体製造装置。
【請求項３】
前記基準点の画像を取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した画像と、予め設定したマーキングとを表示する表示部とを備える請求項１又は請求項２に記載の航空機構造体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機構造体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２は、航空機の主翼の組立方法を開示している。主翼の組立工程において、骨格構造体に翼パネルを取り付けるため、翼パネルを高精度に位置決めする必要がある。工数削減のため、翼パネルを短時間で位置決めすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１２８６２６号公報
【特許文献２】特開２００８−７１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の方法では、翼パネルのように長尺の部品の位置決めを行う際、部品を支持する昇降スタンドが複数存在することで、操作が煩雑であった。そのため、複数の昇降スタンドをそれぞれ操作する必要があり、短時間に高精度の位置決めを行うことが難しい場合がある。これに対して、作業者の操作を単純化することが望まれている。【０００５】
本発明の目的は、高精度の位置決めを単純な操作で可能とする航空機構造体製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一態様に係る航空機構造体製造装置は、航空機構造体の部品を支持する治具と、前記治具を支持した状態で移動可能な支持部を有し、水平方向に離れて配置された複数の昇降スタンドと、前記複数の昇降スタンドにおける前記支持部の位置を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記航空機構造体の部品に設けられた基準点を移動させる移動先の位置情報を入力する入力部と、前記移動先の位置情報と前記昇降スタンド毎の前記支持部の位置情報との関係であるマスターデータが予め記憶された記憶部と、前記入力部に入力された前記移動先の位置情報と前記記憶部に記憶された前記マスターデータとに基づいて、前記昇降スタンド毎の前記支持部の位置情報を取得するユニット位置情報取得部と、前記ユニット位置情報取得部で取得した前記支持部の位置情報に基づいて、複数の昇降スタンドの前記支持部を同時に移動させる移動指令部とを有する。【０００７】
このような構成とすることで、入力部に基準点の移動先の位置情報を入力することで、マスターデータを介して複数の昇降スタンドの支持部の位置情報がユニット位置情報取得部でまとめて取得される。取得された複数の支持部の位置情報に基づいて、複数の昇降スタンドが同時に駆動されることで、航空機構造体の部品を指定した位置に移動させることができる。したがって、複数の昇降スタンドのそれぞれに対して、支持部の移動量を入力することなく、航空機構造体の部品の位置を移動させることができる。つまり、一度の入力作業によって複数の昇降スタンドをまとめて駆動させて航空機構造体の部品の位置を移動させることができる。【０００８】
また、本発明の第二態様に係る航空機構造体製造装置では、第一態様において、前記航空機構造体の部品は、航空機の翼体の外面を形成するパネル部材であってもよい。【０００９】
このような構成とすることで、航空機の翼体のような巨大な構造物であっても、１人の作業者による簡略な作業によって、パネル部材と桁部材とを高い精度で位置決めすることができる。【００１０】
また、本発明の第三態様に係る航空機構造体製造装置では、第一又は第二態様において、前記基準点の画像を取得する撮像部と、前記撮像部が取得した画像と、予め設定したマーキングとを表示する表示部とを備えていてもよい。【００１１】
このような構成とすることで、モニター画面に基準点の画像を表示することで、実際の航空機構造体の部品の位置を容易に確認することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高精度の位置決めを単純な操作で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る主翼の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】主翼の基端部を模式的に示した斜視図である。
【図３】主翼の先端部を模式的に示した断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る航空機構造体製造装置の構成を示す概略正面図である。
【図５】航空機構造体製造装置が備える下側パネル支持部の上面図である。
【図６】第一下側昇降スタンドの斜視図である。
【図７】第二下側昇降スタンドの斜視図である。
【図８】第三下側昇降スタンドの斜視図である。
【図９】第一実施形態の制御部のブロック図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る航空機構造体製造装置の構成を示す概略正面図である。
【図１１】基端部カメラユニットのリアスパーへの取り付け状態を示す概略断面図である。
【図１２】先端部カメラユニットのリアスパーへの取り付け状態を示す概略断面図である。
【図１３】第二実施形態の制御部のブロック図である。
【図１４】モニター画面に表示される合成画像を示す図であって、基端カメラで取得した画像を利用した場合の合成画像である。
【図１５】モニター画面に表示される合成画像を示す図であって、先端カメラで取得した画像を利用した場合の合成画像である。
【図１６】マスターデータの一例を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
《第一実施形態》
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施形態に係る航空機構造体製造装置１０で製造する航空機構造体について説明する。本実施形態では、航空機構造体として航空機の翼体（例えば、主翼１）を製造する場合を例に説明する。
【００１５】
図１は、主翼１の概略構成を示す分解斜視図である。主翼１は、部品として、主翼１の長手方向に配設された一対のスパー（桁部材）２と、その上面及び下面を形成する一対のパネル３と、その内部に設けられる複数のリブ４と、を備えている。
【００１６】
スパー２は、パネル３に取り付け可能とされている。一対のスパー２は、主翼１の長手方向に沿って両側部を形成している。一対のスパー２は、図１に示すように、主翼１の両側部のうち航空機前方側の側部を形成するフロントスパー２１と、航空機後方側の側部を形成するリアスパー２２と、を有している。
【００１７】
ここで、図２は、主翼１の基端部すなわち航空機の胴体側の端部を模式的に示した斜視図である。なお、図２では、図１におけるリブ４の図示を省略している。フロントスパー２１及びリアスパー２２は、共に断面略Ｕ字形状を有する長手部材である。フロントスパー２１及びリアスパー２２は、所定間隔を空けて互いに平行に配置された一対の平行片２２ａと、この平行片２２ａの一端部を接続する接続片２２ｂと、を有している。平行片２２ａは、水平方向に延びる板状の部材である。接続片２２ｂは、鉛直方向に延びる板状の部材である。接続片２２ｂと一対の平行片２２ａとが一体に形成されている。リアスパー２２の基端部には、一対の平行片２２ａを垂直に貫通する基準穴２２ｃが形成されている。基準穴２２ｃでは、鉛直方向にリアスパー２２を貫通する丸孔である。フロントスパー２１及びリアスパー２２は、平行片２２ａ及び接続片２２ｂによって形成される凹部が互いに対向するように水平方向に間隔を空けて配置されている。
【００１８】
パネル３は、航空機の翼体の外面を形成するパネル部材である。一対のパネル３は、図１に示すように、主翼１の上面を形成する上側パネル３１と、下面を構成する下側パネル３２と、有している。上側パネル３１及び下側パネル３２は、湾曲した断面形状を有するパネル本体３ａと、このパネル本体３ａの一方の面に長手方向に延びるように設けられた複数本のストリンガー３ｂと、をそれぞれ有している。
【００１９】
ここで、パネル本体３ａは、平面視で基端側から先端側に向かって徐々に幅が狭くなるような略台形形状で形成されている、パネル本体３ａは、複雑な三次元曲面形状をなしている。パネル本体３ａは、下側パネル３２と上側パネル３１とにおいて、平面視で略同形状で形成されている。パネル本体３ａの基端部には、航空機構造体の部品に設けられる基準点が設けられている。本実施形態における基準点は、パネル本体３ａを垂直に貫通するターゲット穴３３である。ターゲット穴３３は、リアスパー２２の基準穴２２ｃに対応する位置に形成されている。
【００２０】
また、ストリンガー３ｂは、上側パネル３１及び下側パネル３２の曲げ剛性を高めるためのものであって、断面略Ｈ字形状を有している。
【００２１】
このように構成される上側パネル３１及び下側パネル３２は、ストリンガー３ｂを内側に向けた状態で、一対のスパー２の上方及び下方を覆うようにしてそれぞれ配置される。ここで、図３は、主翼１の先端部すなわち航空機の胴体と逆側の端部を模式的に示した断面図である。主翼１の先端部では、上側パネル３１及び下側パネル３２の幅方向両端は、一対のスパー２より所定距離だけ外側へ突出している。
【００２２】
図１に示す複数のリブ４は、主翼１を構造的に補強するためのものである。このリブ４は、主翼１の長手方向に所定間隔で設けられている。各リブ４の一端は、フロントスパー２１に接続されている。各リブ４の他端はリアスパー２２に接続されている。これにより、フロントスパー２１とリアスパー２２は一定間隔で保持されている。
【００２３】
次に、図４を用いて、本発明の第一実施形態に係る航空機構造体製造装置１０について説明する。航空機構造体製造装置１０では、床に対して固定されたＸ、Ｙ、Ｚ直交座標系が定義されている。Ｘ軸方向は、第一の水平方向であって、主翼１の長手方向である。Ｙ軸方向は、第一の水平方向に垂直な第二の水平方向であって、主翼１の短手方向である。Ｚ軸方向は、鉛直方向である。
【００２４】
航空機構造体製造装置１０は、下側パネル支持部（ドーリー）２００と、複数の下側昇降スタンド３００と、上側パネル吸着部４００と、複数の上側昇降スタンド５００と、フロントスパー保持部６００と、リアスパー保持部７００と、搬送部８００と、制御部９００と、を備えている。
【００２５】
下側パネル支持部２００は、主翼１を構成する下側パネル３２を下方から支持する治具である。図５に示すように、下側パネル支持部２００は、下側パネル３２が載置されるドーリー本体２１０を有している。航空機構造体製造装置１０では、ドーリー本体２１０に対して固定されたＲ、Ｓ、Ｔ直交座標系が定義される。Ｒ、Ｓ、Ｔ直交座標系は、ドーリー本体２１０が水平に配置された場合には、Ｒ軸がＸ軸と一致し、Ｓ軸がＹ軸と一致し、Ｔ軸がＺ軸と一致する。ドーリー本体２１０は、本体胴体部２１０ａと、本体翼端部２１０ｂと、本体前縁部２１０ｃと、本体後縁部２１０ｄとが形成されている。
【００２６】
本体胴体部２１０ａ及び本体翼端部２１０ｂは、ドーリー本体２１０のＲ軸方向の両側にそれぞれ位置する端部である。本体前縁部２１０ｃ及び本体後縁部２１０ｄは、ドーリー本体２１０のＳ軸方向の両側にそれぞれ位置する端部である。ドーリー本体２１０は、本体胴体部２１０ａから本体翼端部２１０ｂまでＲ軸方向が長くなるように延びている。
【００２７】
ドーリー本体２１０には、治具基準点２４０が定められている。下側パネル３２は、ターゲット穴３３が治具基準点２４０と一致するようにドーリー本体２１０上に載置される。また、ドーリー本体２１０には、下側パネル３２の胴体側が本体胴体部２１０ａの上方に配置される。ドーリー本体２１０には、下側パネル３２の翼端側が本体翼端部２１０ｂの上方に配置される。ドーリー本体２１０には、下側パネル３２の前縁側が本体前縁部２１０ｃの上方に配置される。ドーリー本体２１０には、下側パネル３２の後縁側が本体後縁部２１０ｄの上方に配置される。
【００２８】
下側パネル支持部２００は、本体後縁部２１０ｄに沿って本体胴体部２１０ａから本体翼端部２１０ｂに向かって間隔を空けて配列される第一リア被支持部２２１、第二リア被支持部２２２、第三リア被支持部２２３、第四リア被支持部２２４、第五リア被支持部２２５、及び第六リア被支持部２２６を有している。また、下側パネル支持部２００は、本体前縁部２１０ｃに沿って本体胴体部２１０ａから本体翼端部２１０ｂに向かって間隔を空けて配列される第一フロント被支持部２３１、第二フロント被支持部２３２、第三フロント被支持部２３３、第四フロント被支持部２３４、第五フロント被支持部２３５、及び第六フロント被支持部２３６を有している。第一リア被支持部２２１及び第一フロント被支持部２３１のＲ軸方向の位置は同じである。第二リア被支持部２２２及び第二フロント被支持部２３２のＲ軸方向の位置は同じである。第三リア被支持部２２３及び第三フロント被支持部２３３のＲ軸方向の位置は同じである。第四リア被支持部２２４及び第四フロント被支持部２３４のＲ軸方向の位置は同じである。第五リア被支持部２２５及び第五フロント被支持部２３５のＲ軸方向の位置は同じである。第六リア被支持部２２６及び第六フロント被支持部２３６のＲ軸方向の位置は同じである。
【００２９】
下側昇降スタンド３００は、図４に示すように、下側パネル支持部２００に支持された下側パネル３２の動作を制御する昇降スタンドである。下側昇降スタンド３００は、並進三軸及び回転三軸についての下側パネル支持部２００の位置決めを数値情報に基づいて実行する。下側昇降スタンド３００は、後述する制御部９００によって定められた仮想直交座標系の基準を治具基準点２４０に合わせて下側パネル支持部２００を移動及び回転させる。これにより、下側パネル支持部２００の移動の基準となる位置は、下側パネル３２のターゲット穴３３の位置に一致している。下側昇降スタンド３００は、Ｘ軸方向に離れて複数配置されている。
【００３０】
本実施形態では、下側昇降スタンド３００として、二基の第一下側昇降スタンド３０Ａ、一基の第二下側昇降スタンド３０Ｂ、及び九基の第三下側昇降スタンド３０Ｃを有している。第一下側昇降スタンド３０Ａは、第一リア被支持部２２１及び第一フロント被支持部２３１に対応するようにそれぞれ設けられている。第二下側昇降スタンド３０Ｂは、第五リア被支持部２２５に設けられている。第三下側昇降スタンド３０Ｃは、第二リア被支持部２２２、第三リア被支持部２２３、第四リア被支持部２２４、第六リア被支持部２２６、第二フロント被支持部２３２、第三フロント被支持部２３３、第四フロント被支持部２３４、第五フロント被支持部２３５、第六フロント被支持部２３６に対応するようにそれぞれ設けられている。すなわち、本実施形態では、十二基の昇降スタンドが、下側昇降スタンド３００として下側パネル支持部２００を支持している。
【００３１】
図６に示すように、第一下側昇降スタンド３０Ａは、ベース３１Ａと、Ｙ軸スライドユニット３２Ａと、Ｚ軸スライドユニット３３Ａと、Ｘ軸スライドユニット３４Ａと、ドーリー受け部（支持部）３５Ａと、Ｙ軸サーボ装置４１Ａと、Ｚ軸サーボ装置４２Ａと、Ｘ軸サーボ装置４３Ａとを有している。
【００３２】
ベース３１Ａは、床に固定されている。ベース３１Ａは、Ｙ軸スライドユニット３２Ａを支持している。ベース３１Ａは、Ｙ軸スライドユニット３２ＡをＹ軸方向に直線的に案内可能とされている。
【００３３】
Ｙ軸スライドユニット３２Ａは、Ｚ軸スライドユニット３３Ａを支持している。Ｙ軸スライドユニット３２Ａは、Ｚ軸スライドユニット３３ＡをＺ軸方向に直線的に案内可能とされている。
【００３４】
Ｚ軸スライドユニット３３Ａは、Ｘ軸スライドユニット３４Ａを支持している。Ｚ軸スライドユニット３３Ａは、Ｘ軸スライドユニット３４ＡをＸ軸方向に直線的に案内可能とされている。
【００３５】
Ｘ軸スライドユニット３４Ａは、ドーリー受け部３５Ａを支持している。Ｘ軸スライドユニット３４Ａは、ドーリー受け部３５Ａと一体に形成されている。
【００３６】
ドーリー受け部３５Ａは、Ｘ軸スライドユニット３４Ａと一体的に移動可能とされている。ドーリー受け部３５Ａは、受け座３６Ａ及びピン３７Ａを備える。ピン３７Ａの中心軸は、Ｚ軸方向に平行である。ドーリー受け部３５Ａは、下側パネル支持部２００を支持した状態で移動可能とされている。本実施形態のドーリー受け部３５Ａは、第一リア被支持部２２１や第一フロント被支持部２３１をそれぞれ支持した状態で移動可能とされている。
【００３７】
Ｙ軸サーボ装置４１Ａ、Ｚ軸サーボ装置４２Ａ、及びＸ軸サーボ装置４３Ａの各々は、サーボモータ４５及びボールねじ４６を有している。
【００３８】
Ｙ軸サーボ装置４１Ａは、ベース３１Ａに設けられている。Ｙ軸サーボ装置４１Ａは、Ｙ軸スライドユニット３２Ａをベース３１Ａに対してＹ軸方向に駆動させ、位置を移動させる。Ｙ軸スライドユニット３２ＡのＹ軸方向のストローク（移動範囲）を制限するリミットスイッチ（不図示）が、ベース３１Ａに設けられている。Ｙ軸サーボ装置４１Ａは、リミットスイッチからの信号に基づいてＹ軸スライドユニット３２Ａを停止させる。その結果、ドーリー受け部３５Ａは、Ｙ軸方向の移動を停止する。
【００３９】
Ｚ軸サーボ装置４２Ａは、Ｙ軸スライドユニット３２Ａに設けられている。Ｚ軸サーボ装置４２Ａは、Ｚ軸スライドユニット３３ＡをＹ軸スライドユニット３２Ａに対してＺ軸方向に駆動させ、位置を移動させる。Ｚ軸スライドユニット３３ＡのＺ軸方向のストロークを制限するリミットスイッチ（不図示）が、Ｙ軸スライドユニット３２Ａに設けられている。Ｚ軸サーボ装置４２Ａは、リミットスイッチからの信号に基づいてＺ軸スライドユニット３３Ａを停止させる。その結果、ドーリー受け部３５Ａは、Ｚ軸方向の移動を停止する。
【００４０】
Ｘ軸サーボ装置４３Ａは、Ｚ軸スライドユニット３３Ａに設けられる。Ｘ軸サーボ装置４３Ａは、Ｘ軸スライドユニット３４Ａをドーリー受け部３５Ａとともに、Ｚ軸スライドユニット３３Ａに対してＸ軸方向に駆動させ、位置を移動させる。Ｘ軸スライドユニット３４ＡのＸ軸方向のストロークを制限するリミットスイッチ（不図示）が、Ｚ軸スライドユニット３３Ａに設けられている。Ｘ軸サーボ装置４３Ａは、リミットスイッチからの信号に基づいてＸ軸スライドユニット３４Ａを停止する。その結果、ドーリー受け部３５Ａは、Ｘ軸方向の移動を停止する。
【００４１】
このようにドーリー受け部３５Ａは、Ｙ軸サーボ装置４１Ａ、Ｚ軸サーボ装置４２Ａ、及びＸ軸サーボ装置４３Ａによって、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びＸ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。
【００４２】
図７に示すように、第二下側昇降スタンド３０Ｂは、ベース３１Ｂと、Ｙ軸スライドユニット３２Ｂと、Ｚ軸スライドユニット３３Ｂと、ドーリー受け部（支持部）３５Ｂと、Ｙ軸サーボ装置４１Ｂと、Ｚ軸サーボ装置４２Ｂとを有している。
【００４３】
ベース３１Ｂは、床に固定されている。ベース３１Ｂは、Ｙ軸スライドユニット３２Ｂを支持している。ベース３１Ｂは、Ｙ軸スライドユニット３２ＢをＹ軸方向に直線的に案内可能とされている。
【００４４】
Ｙ軸スライドユニット３２Ｂは、Ｚ軸スライドユニット３３Ｂを支持している。Ｙ軸スライドユニット３２Ｂは、Ｚ軸スライドユニット３３ＢをＺ軸方向に直線的に案内可能とされている。
【００４５】
Ｚ軸スライドユニット３３Ｂは、ドーリー受け部３５Ｂを支持している。Ｚ軸スライドユニット３３Ｂは、ドーリー受け部３５Ｂと一体に形成されている。
【００４６】
ドーリー受け部３５Ｂは、Ｚ軸スライドユニット３３Ｂと一体的に移動可能とされている。ドーリー受け部３５Ｂは、受け座３６Ｂ及びピン３７Ｂを備える。ピン３７Ｂの中心軸はＺ軸方向に平行である。ドーリー受け部３５Ｂは、下側パネル支持部２００を支持した状態で移動可能とされている。本実施形態のドーリー受け部３５Ｂは、第五リア被支持部２２５を支持した状態で移動可能とされている。
【００４７】
Ｙ軸サーボ装置４１Ｂ及びＺ軸サーボ装置４２Ｂの各々は、サーボモータ４５及びボールねじ４６を有している。
【００４８】
Ｙ軸サーボ装置４１Ｂは、ベース３１Ｂに設けられている。Ｙ軸サーボ装置４１Ｂは、Ｙ軸スライドユニット３２Ｂをベース３１Ｂに対してＹ軸方向に駆動させ、位置を移動させる。Ｙ軸スライドユニット３２ＢのＹ軸方向のストローク（移動範囲）を制限するリミットスイッチ（不図示）が、ベース３１Ｂに設けられている。Ｙ軸サーボ装置４１Ｂは、リミットスイッチからの信号に基づいてＹ軸スライドユニット３２Ｂを停止させる。その結果、ドーリー受け部３５Ｂは、Ｙ軸方向の移動を停止する。
【００４９】
Ｚ軸サーボ装置４２Ｂは、Ｙ軸スライドユニット３２Ｂに設けられている。Ｚ軸サーボ装置４２Ｂは、Ｚ軸スライドユニット３３ＢをＹ軸スライドユニット３２Ｂに対してＺ軸方向に駆動させ、位置を移動させる。Ｚ軸スライドユニット３３ＢのＺ軸方向のストロークを制限するリミットスイッチ（不図示）が、Ｙ軸スライドユニット３２Ｂに設けられている。Ｚ軸サーボ装置４２Ｂは、リミットスイッチからの信号に基づいてＺ軸スライドユニット３３Ｂを停止させる。その結果、ドーリー受け部３５Ｂは、Ｚ軸方向の移動を停止する。
【００５０】
このようにドーリー受け部３５Ｂは、Ｙ軸サーボ装置４１Ｂ及びＺ軸サーボ装置４２Ｂによって、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。したがって、第二下側昇降スタンド３０Ｂでは、ドーリー受け部３５ＢはＸ軸方向には移動不能とされており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のみに移動可能とされている。
【００５１】
図８に示すように、第三下側昇降スタンド３０Ｃは、スライドユニット支持部３８Ｃと、Ｚ軸スライドユニット３３Ｃと、ドーリー受け部（支持部）３５Ｃと、Ｚ軸サーボ装置４２Ｃとを有している。
【００５２】
スライドユニット支持部３８Ｃは、床に固定されている。スライドユニット支持部３８Ｃは、Ｚ軸スライドユニット３３Ｃを支持している。スライドユニット支持部３８Ｃは、Ｚ軸スライドユニット３３ＣをＺ軸方向に直線的に案内可能とされている。
【００５３】
Ｚ軸スライドユニット３３Ｃは、ドーリー受け部３５Ｃを支持している。Ｚ軸スライドユニット３３Ｃは、ドーリー受け部３５Ｃと一体に形成されている。
【００５４】
ドーリー受け部３５Ｃは、Ｚ軸スライドユニット３３Ｃと一体的に移動可能とされている。ドーリー受け部３５Ｃは、受け座３６Ｃ及びピン３７Ｃを備える。ピン３７Ｃの中心軸はＺ軸方向に平行である。ドーリー受け部３５Ｃは、下側パネル支持部２００を支持した状態で移動可能とされている。本実施形態のドーリー受け部３５Ｃは、第二リア被支持部２２２、第三リア被支持部２２３、第四リア被支持部２２４、第六リア被支持部２２６、第二フロント被支持部２３２、第三フロント被支持部２３３、第四フロント被支持部２３４、第五フロント被支持部２３５、第六フロント被支持部２３６のいずれかを支持した状態で移動可能とされている。
【００５５】
Ｚ軸サーボ装置４２Ｃの各々は、サーボモータ４５及びボールねじ４６を有している。Ｚ軸サーボ装置４２Ｃは、スライドユニット支持部３８Ｃに設けられている。Ｚ軸サーボ装置４２Ｃは、Ｚ軸スライドユニット３３Ｃをスライドユニット支持部３８Ｃに対してＺ軸方向に駆動させ、位置を移動させる。Ｚ軸スライドユニット３３ＣのＺ軸方向のストロークを制限するリミットスイッチ（不図示）が、スライドユニット支持部３８Ｃに設けられている。Ｚ軸サーボ装置４２Ｃは、リミットスイッチからの信号に基づいてＺ軸スライドユニット３３Ｃを停止させる。その結果、ドーリー受け部３５Ｃは、Ｚ軸方向の移動を停止する。
【００５６】
このようにドーリー受け部３５Ｃは、Ｚ軸サーボ装置４２Ｂによって、Ｚ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。したがって、第三下側昇降スタンド３０Ｃでは、ドーリー受け部３５ＣはＸ軸方向及びＹ軸方向には移動不能とされており、Ｚ軸方向のみに移動可能とされている。
【００５７】
上側パネル吸着部４００は、図４に示すように、主翼１を構成する上側パネル３１を吸着して保持する治具である。航空機構造体製造装置１０では、上側パネル吸着部４００に対して固定されたＲ、Ｓ、Ｔ直交座標系が下側パネル支持部２００とは独立して定義される。
【００５８】
上側昇降スタンド５００は、上側パネル吸着部４００に保持された上側パネル３１の動作を制御する昇降スタンドである。上側昇降スタンド５００は、下側昇降スタンド３００と同様に、並進三軸及び回転三軸についての上側パネル吸着部４００の位置決めを数値情報に基づいて実行する。上側昇降スタンド５００は、後述する制御部９００によって定められた仮想直交座標系の基準を上側パネル吸着部４００に吸着された上側パネル３１のターゲット穴３３に合わせて上側パネル吸着部４００を移動及び回転させる。上側昇降スタンド５００は、Ｘ軸方向に離れて複数配置されている。本実施形態では、上側昇降スタンド５００として、下側昇降スタンド３００と同様に、二基の第一上側昇降スタンド、九基の第二上側昇降スタンド、一基の第三上側昇降スタンドとを有している。第一上側昇降スタンド、第二上側昇降スタンド、及び第三上側昇降スタンドの構成については、第一下側昇降スタンド３０Ａ、第二下側昇降スタンド３０Ｂ、及び第三下側昇降スタンド３０Ｃの構成とそれぞれ同様であるため記載を省略する。
【００５９】
フロントスパー保持部６００及びリアスパー保持部７００は、主翼１を構成するフロントスパー２１及びリアスパー２２を、その開口部を相対向させるようにして側方から保持する治具である。これらフロントスパー保持部６００及びリアスパー保持部７００は、Ｙ軸方向に進退可能に設けられている。
【００６０】
搬送部８００は、図４の紙面に略直交する方向へ走行可能に設けられたＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）である。搬送部８００は、下側パネル３２を支持した状態の下側パネル支持部２００を搬入し、または搬出するものである。
【００６１】
制御部９００は、複数の昇降スタンドにおける支持部の位置を制御する。制御部９００は、入力された部品（本実施形態ではターゲット穴３３）の移動量に応じて複数の支持部の位置をまとめて制御する。本実施形態の制御部９００は、複数の下側昇降スタンド３００をまとめて制御する。また、制御部９００は、複数の上側昇降スタンド５００をまとめて制御する。また、制御部９００は、下側昇降スタンド３００群と上側昇降スタンド５００群とをそれぞれ独立して制御する。
【００６２】
本実施形態では、下側昇降スタンド３００を制御する場合を例に挙げて説明する。なお、制御部９００において、上側昇降スタンド５００を制御する場合も記載を省略しているのみであって、下側昇降スタンド３００を制御する場合と同様の制御が実施される。制御部９００は、下側昇降スタンド３００を制御する場合、第一下側昇降スタンド３０Ａ、第二下側昇降スタンド３０Ｂ、及び第三下側昇降スタンド３０Ｃが備える全てのＹ軸サーボ装置４１Ａ及び４１Ｂと、Ｚ軸サーボ装置４２Ａ、４２Ｂ、及び４２Ｃと、及びＸ軸サーボ装置４３Ａとを制御してドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置を同期させて制御する。第一実施形態の制御部９００は、図９に示すように、入力部９１０と、記憶部９２０と、ユニット位置情報取得部９３０と、移動指令部９４０とを有している。
【００６３】
入力部９１０は、航空機構造体の部品に設けられた基準点を移動させる移動先の位置情報が入力される。本実施形態の入力部９１０は、オペレータ等の作業者によって操作可能な操作装置である。具体的には、入力部９１０は、例えば、モニター画面や操作盤（不図示）を有している。これにより作業者は、モニター画面を見ながら、操作盤を操作可能とされている。入力部９１０には、下側パネル支持部２００を介してドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃに支持された下側パネル３２のターゲット穴３３の移動先の位置情報が、部品の基準点の移動先の位置情報として、作業者によって入力される。入力部９１０に入力されたターゲット穴３３の移動先の位置情報は、ユニット位置情報取得部９３０に出力される。
【００６４】
記憶部９２０は、ターゲット穴３３の移動先の位置情報と、ターゲット穴３３の移動先の位置情報に対応する下側昇降スタンド３００毎のドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報との関係であるマスターデータ９２２が予め記憶されている。本実施形態の記憶部９２０は、プログラム９２１及びマスターデータ９２２を記憶している。マスターデータ９２２は、部品（本実施形態では下側パネル３２）の形状や部品の基準点（本実施形態ではターゲット穴３３）の位置に対応して予め取得される。本実施形態のマスターデータ９２２では、下側パネル支持部２００に載置された状態の下側パネル３２のターゲット穴３３の位置（治具基準点２４０の位置）を基準とする仮想直交座標系に対する各下側昇降スタンド３００におけるドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報をまとめたデータである。換言すれば、本実施形態のマスターデータ９２２では、ターゲット穴３３の移動量と、ターゲット穴３３の移動量に応じて算出される各下側昇降スタンド３００におけるドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの変位量との関係がまとめられている。ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの変位量は、例えば、合計１７個のＹ軸サーボ装置、Ｚ軸サーボ装置、Ｘ軸サーボ装置のそれぞれのストローク量として表される。
【００６５】
ユニット位置情報取得部９３０は、入力部９１０に入力されたターゲット穴３３の移動先の位置情報と記憶部９２０に記憶されたマスターデータ９２２とに基づいて、下側昇降スタンド３００毎のドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報を取得する。ユニット位置情報取得部９３０は、演算装置を備える。ユニット位置情報取得部９３０は、プログラム９２１に基づいて動作する。ユニット位置情報取得部９３０は、入力された位置情報をマスターデータ９２２に照らし合わせ、移動後の各ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報を算出して取得する。具体的には、入力されたターゲット穴３３の移動先の位置情報から仮想直交座標系におけるターゲット穴３３の移動先の位置情報が取得される。その後、仮想直交座標系におけるターゲット穴３３の移動先の位置情報から、仮想直交座標系における各下側昇降スタンド３００におけるドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報が取得される。取得した情報に基づいて、ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの現在の位置からの移動量が取得される。取得した各ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの移動量の情報は、移動指令部９４０に出力される。
【００６６】
移動指令部９４０は、ユニット位置情報取得部９３０で取得した各ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの移動量の情報に基づいて、複数の下側昇降スタンド３００のドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃを同時に移動させる。移動指令部９４０は、対応するドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃを有する下側昇降スタンド３００にそれぞれにドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの移動量の情報を出力する。具体的には、移動指令部９４０は、Ｙ軸サーボ装置４１Ａ及び４１Ｂと、Ｚ軸サーボ装置４２Ａ、４２Ｂ、及び４２Ｃと、Ｘ軸サーボ装置４３Ａとに調整が必要なストローク量をそれぞれ指示する。
【００６７】
上記のような第一実施形態の航空機構造体製造装置１０では、作業者は、第一に、リアスパー２２及びフロントスパー２１を設置する。作業者は、図４に示すように、フロントスパー保持部６００によってフロントスパー２１を保持させるとともに、リアスパー保持部７００によってリアスパー２２を保持させる。リアスパー保持部７００から遠ざかるようにＹ軸方向においてフロントスパー保持部６００を若干後退させた状態で、リアスパー２２にリブ４の一方の端部が固定される。その後、Ｙ軸方向においてフロントスパー保持部６００を前進させてリブ４の他方の端部がフロントスパー２１に固定される。これにより、リブ４を介してフロントスパー２１とリアスパー２２とが一体化されて骨格構造体が形成される。なお、リアスパー２２をリアスパー保持部７００で保持した状態では、リアスパー２２に形成された基準穴２２ｃは、その中心軸線が鉛直方向に対して傾斜した状態となっている。
【００６８】
次に作業者は、リアスパー２２及びフロントスパー２１に対して上側パネル３１及び下側パネル３２をそれぞれ位置決めする。作業者は、上側パネル吸着部４００で上側パネル３１を保持させた状態で、上側パネル３１のターゲット穴３３の移動先の位置情報を入力部９１０に入力する。入力部９１０に入力された上側パネル３１のターゲット穴３３の移動先の位置情報に基づいて、ユニット位置情報取得部９３０では仮想直交座標系における上側昇降スタンド５００における支持部の位置情報が取得される。取得された各支持部の位置情報は、移動指令部９４０を介して複数の上側昇降スタンド５００にそれぞれ出力される。その結果、複数の上側昇降スタンド５００において、異なる移動量で移動する支持部がそれぞれまとめて移動される。これにより、上側パネル吸着部４００に吸着された上側パネル３１が指定された位置に移動する。なお、上側パネル３１を上側パネル吸着部４００で吸着した状態では、上側パネル３１に形成されたターゲット穴３３は、その軸線が鉛直方向に対して傾斜した状態となっている。
【００６９】
その後、作業者は、上側パネル３１のターゲット穴３３と基準穴２２ｃとが位置合わせされた状態となるまで上側昇降スタンド５００を駆動させて上側パネル３１を移動させる。上側パネル３１のターゲット穴３３と基準穴２２ｃとが位置合わせされた状態で、上側パネル３１とリアスパー２２とを接触させて上側パネル３１の移動を停止させる。その後、作業者は、ボルト５２１等の締結具（不図示）を用いることにより、上側パネル３１の先端部とリアスパー２２の先端部とを固定する。
【００７０】
次に作業者は、下側パネル支持部２００で下側パネル３２を支持した状態で、下側パネル３２のターゲット穴３３の移動先の位置情報を入力部９１０に入力する。入力部９１０に入力された下側パネル３２のターゲット穴３３の移動先の位置情報に基づいて、ユニット位置情報取得部９３０では仮想直交座標系における下側昇降スタンド３００におけるドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報が取得される。取得された各ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報は、移動指令部９４０を介して複数の下側昇降スタンド３００にそれぞれ出力される。その結果、複数の下側昇降スタンド３００において、異なる移動量で移動するドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃがまとめて移動される。これにより、下側パネル支持部２００に支持された下側パネル３２が指定された位置に移動する。なお、下側パネル３２を下側パネル支持部２００で下方から支持した状態では、下側パネル３２に形成されたターゲット穴３３は、その軸線が鉛直方向に対して傾斜した状態となっている。
【００７１】
その後、作業者は、下側パネル３２のターゲット穴３３と基準穴２２ｃとが位置合わせされた状態となるまで下側昇降スタンド３００を駆動させて下側パネル３２を移動させる。下側パネル３２のターゲット穴３３と基準穴２２ｃとが位置合わせされた状態で、下側パネル３２とリアスパー２２とを接触させて下側パネル３２の移動を停止させる。その後、作業者は、ボルト５２１等の締結具（不図示）を用いることにより、下側パネル３２の先端部とリアスパー２２の先端部とを固定する。
【００７２】
上記のような航空機構造体製造装置１０によれば、入力部９１０にターゲット穴３３の移動先の位置情報を入力することで、マスターデータ９２２を介して複数の下側昇降スタンド３００のドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃや複数の上側昇降スタンド５００の支持部の移動量がユニット位置情報取得部９３０でまとめて取得される。取得された複数のドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの移動量や上側昇降スタンド５００の支持部の移動量に基づいて、複数の下側昇降スタンド３００や複数の上側昇降スタンド５００が同時に駆動される。これにより、下側パネル３２や上側パネル３１を指定した位置に移動させることができる。したがって、複数の下側昇降スタンド３００及び上側昇降スタンド５００のそれぞれに対して、駆動指示を入力することなく、下側パネル３２や上側パネル３１を指定の位置に移動させることができる。つまり、一度の入力作業によって複数の下側昇降スタンド３００及び上側昇降スタンド５００をまとめて駆動させて下側パネル３２や上側パネル３１の位置を移動させることができる。これにより、リアスパー２２に対する下側パネル３２や上側パネル３１の高精度の位置決めを単純な操作で行うことができる。
【００７３】
また、下側パネル３２や上側パネル３１を対象とすることで、航空機の翼体のような巨大な構造物であっても、１人の作業者による簡略な作業によって、パネル３とリアスパー２２とを高い精度で位置決めすることができる。
【００７４】
《第二実施形態》
次に、本発明の船舶の第二実施形態について図１０から図１５を参照して説明する。第二実施形態で示す航空機構造体製造装置１０Ａは、第一位置決め装置１１及び第二位置決め装置１２をさらに備えている点が第一実施形態と異なっている。したがって、第二実施形態の説明においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに重複説明を省略する。
【００７５】
図１０に示すように、第二実施形態の航空機構造体製造装置１０Ａは、第一位置決め装置１１と、第二位置決め装置１２とをさらに備えている。
【００７６】
第一位置決め装置１１は、主翼１を構成するリアスパー２２と上側パネル３１とを互いに位置決めする。第一位置決め装置１１は、主翼１を構成するリアスパー２２の基端部に設置される基端部カメラユニット１４と、リアスパー２２の先端部に設置される先端部カメラユニット１５と、基端部カメラユニット１４及び先端部カメラユニット１５と配線を介してそれぞれ電気的に接続されるモニター画面（表示部）１６と、を備えている。
【００７７】
ここで、図１１は、基端部カメラユニット１４のリアスパー２２への取り付け状態を示す概略断面図である。なお、本実施形態では基端部カメラユニット１４及び先端部カメラユニット１５を、リアスパー２２の基端部及び先端部にそれぞれ設置したが、これに代えてフロントスパー２１の基端部及び先端部にそれぞれ設置してもよい。
【００７８】
基端部カメラユニット１４は、リアスパー２２に設置されている。基端部カメラユニット１４は、基準点としてパネル３に形成されたターゲット穴３３の画像を取得する。基端部カメラユニット１４は、図１１に示すように、リアスパー２２に固定される基端クランプ部５１と、リアスパー２２の内側面に対して位置決めされる基端位置決め部５２と、カメラを保持する基端カメラ保持部５３と、を有している。
【００７９】
基端クランプ部５１は、基端当接片５１１と、基端シャフト５１２と、基端押圧部材５１３と、基端第一操作ノブ５１４と、基端突出片５１５と、を有している。
【００８０】
このように構成される基端クランプ部５１によれば、基端第一操作ノブ５１４を回転させると、これに伴って基端シャフト５１２が基端当接片５１１に対して進退し、基端押圧部材５１３と基端当接片５１１との間隔が変化する。これにより、この基端押圧部材５１３と基端当接片５１１との間にリアスパー２２の所定箇所（例えば、リアスパー２２の内側面に突出して設けられた部分）を挟持することによって基端部カメラユニット１４をリアスパー２２に取り付けることが可能となっている。
【００８１】
基端位置決め部５２は、ボルト５２１と、第二操作ノブ５２２と、ナット５２３と、サポートブラケット５２４と、基端基準ブロック５２５と、を有している。
【００８２】
このように構成される基端位置決め部５２によれば、第二操作ノブ５２２を回してボルト５２１を回転させると、これに螺合されたナット５２３がボルト５２１の軸部に沿って移動する。これにより、ナット５２３に固定された基端基準ブロック５２５を上下方向に移動させることが可能となっている。
【００８３】
基端基準ブロック５２５は、リアスパー２２の平行片２２ａに当接される第一基準面５２５ａと、リアスパー２２の接続片２２ｂに当接される第二基準面５２５ｂと、第一基準面５２５ａから突出して設けられた凸部５２５ｃと、基端カメラ５３２を挿通させるためのカメラ挿通穴５２５ｄと、を有している。
【００８４】
ここで、第一基準面５２５ａ及び第二基準面５２５ｂのなす角度は、リアスパー２２の平行片２２ａ及び接続片２２ｂのなす角度と略等しく形成されている。また、凸部５２５ｃの断面形状は、平行片２２ａに形成された基準穴２２ｃの断面形状に合致するよう形成されている。
【００８５】
基端カメラ保持部５３は、基端基準ブロック５２５に取り付けられる基端カメラホルダー５３１と、この基端カメラホルダー５３１によって保持される基端カメラ（撮像部）５３２と、を有している。
【００８６】
基端カメラホルダー５３１は、基端カメラ５３２が固定されるカメラ固定穴５３５と、基端基準ブロック５２５に固定するための固定ネジ５３６と、この固定ネジ５３６を挟んで両側に突出して設けられた一対の位置決めピン５３７と、を有している。このように構成される基端カメラホルダー５３１は、一対の位置決めピン５３７が基端基準ブロック５２５に挿入されることで位置決めされた上で、固定ネジ５３６が基端基準ブロック５２５に螺合されることにより、基端基準ブロック５２５の内側面に固定される。
【００８７】
基端カメラ５３２は、上側パネル３１に形成されたターゲット穴３３の画像を取得する。基端カメラ５３２は、断面略円形の細長い形状を有している。この基端カメラ５３２は、基端カメラホルダー５３１のカメラ固定穴５３５に挿通された状態で固定される。基端カメラ５３２は、基端カメラホルダー５３１の裏側へ突出して基端基準ブロック５２５のカメラ挿通穴５２５ｄ及び凸部５２５ｃを挿通された状態で、リアスパー２２の平行片２２ａに形成された基準穴２２ｃの内部に突出するように配置される。これにより、基端カメラ５３２は、鉛直上方を向いた状態となっている。なお、基端カメラホルダー５３１に基端カメラ５３２を取り付ける際には、基端カメラ５３２をカメラ固定穴５３５の周方向に位置決めした上で、基端カメラ５３２を固定することが望ましい。
【００８８】
一方、図１２は、先端部カメラユニット１５のリアスパー２２への取り付け状態を示す概略断面図である。先端部カメラユニット１５は、リアスパー２２に固定される先端クランプ部６１と、リアスパー２２の外側面に対して位置決めされる先端位置決め部６２と、先端カメラ６３２を保持する先端カメラ保持部６３と、を備えている。
【００８９】
先端クランプ部６１は、リアスパー２２を構成する接続片２２ｂの外側面に当接する先端当接片６１１と、この先端当接片６１１に螺合された先端シャフト６１２と、先端シャフト６１２の一端に設けられた先端押圧部材６１３と、先端シャフト６１２の他端に設けられた先端第一操作ノブ６１４と、を有している。
【００９０】
このように構成される先端クランプ部６１によれば、先端第一操作ノブ６１４を回転させると、これに伴って先端シャフト６１２が先端当接片６１１に対して進退し、先端押圧部材６１３と先端当接片６１１との間隔が変化する。これにより、この先端押圧部材６１３と先端当接片６１１との間にリアスパー２２の所定箇所（例えば、接続片２２ｂ）を挟持することによって先端部カメラユニット１５をリアスパー２２に取り付けることが可能となっている。
【００９１】
先端位置決め部６２は、リアスパー２２の接続片２２ｂに沿って進退可能に設けられたＬ字型の先端基準ブロック６２１と、この先端基準ブロック６２１から内側へ突出して設けられた先端位置決め突部６２２と、を有している。
【００９２】
先端カメラ保持部６３は、先端位置決め部６２の先端基準ブロック６２１に取り付けられる先端カメラホルダー６３１と、この先端カメラホルダー６３１に挿通固定されて鉛直上方を向いた先端カメラ（撮像部）６３２と、を有している。先端カメラ６３２は、上側パネル３１のエッジ３１０の画像を取得する。
【００９３】
モニター画面１６は、先端カメラ６３２及び基端カメラ５３２が取得した画像と、後述する予め設定したマーキングとを表示する。
【００９４】
第二位置決め装置１２は、リアスパー２２と下側パネル３２とを互いに位置決めする。図１０に示す第二位置決め装置１２は、リアスパー２２の基端部に設置される基端部カメラユニット５８と、リアスパー２２の先端部に設置される先端部カメラユニット５９と、を有している。基端部カメラユニット５８及び先端部カメラユニット５９とは、配線を介してモニター画面（表示部）１６にそれぞれ電気的に接続されている。なお、これら各部の構成は第一位置決め装置１１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００９５】
第二実施形態の制御部９００Ａは、複数の昇降スタンドにおける支持部の位置を制御する。制御部９００Ａは、基端カメラ５３２や先端カメラ６３２で撮影された画像に基づいて、部品の基準点の移動量が入力される。図１３に示すように、第二実施形態の制御部９００Ａは、入力部９１０と、記憶部９２０Ａと、合成画像生成部９７０と、ユニット位置情報取得部９３０と、移動指令部９４０とを有している。
【００９６】
記憶部９２０Ａは、プログラム９２１及びマスターデータ９２２に加えてマーキング情報９２５を記憶している。マーキング情報９２５は、予め設定されたマーキングの位置情報である。本実施形態のマーキング情報９２５は、ターゲット穴３３が位置合わせされる移動先である基準穴２２ｃの位置情報である。
【００９７】
合成画像生成部９７０は、基端カメラ５３２や先端カメラ６３２から入力された画像と記憶部９２０Ａのマーキング情報９２５とを合成することにより合成画像を生成する。本実施形態の合成画像生成部９７０は、マーキング情報９２５に基づいて、縦方向２本×横方向２本の合計４本のターゲットラインが表示される合成画像を生成する。合成画像生成部９７０は、生成した合成画像の情報をモニター画面１６に出力する。具体的には、合成画像生成部９７０は、縦方向２本×横方向２本のラインに囲まれた中心位置が基準穴２２ｃの位置情報となるようにターゲットラインをモニター画面１６に表示させる。
【００９８】
上記のような第二実施形態の航空機構造体製造装置１０Ａでは、作業者は、リアスパー２２に基端カメラ５３２及び先端カメラ６３２を設置する。作業者は、第一位置決め装置１１を構成する基端部カメラユニット１４をリアスパー２２の基端部に、先端部カメラユニット１５をリアスパー２２の先端部にそれぞれ設置する。
【００９９】
より詳細に説明すると、図１１に示すように、リアスパー２２の内側面に突出して設けられた部分を、基端部カメラユニット１４の基端クランプ部５１で挟持させる。これにより、基端部カメラユニット１４がリアスパー２２に対して仮固定される。基端位置決め部５２の第二操作ノブ５２２を操作して、基端基準ブロック５２５を上方へ移動させる。これにより、第一基準面５２５ａが平行片２２ａに接触され、第二基準面５２５ｂが接続片２２ｂに接触される。この時、第一基準面５２５ａに突出した凸部５２５ｃは、平行片２２ａに形成された基準穴２２ｃに嵌合される。このように、基端部カメラユニット１４をリアスパー２２に対して正確に位置決めすることにより、基端カメラ保持部５３に保持された基端カメラ５３２は鉛直上方を向いた状態となる。なお、図に詳細は示さないが、第二基準面５２５ｂについては、所定厚みを有する板状のシムが所定の枚数だけ重ねた状態で取り付けることにより、接続片２２ｂに当接するように予め調節している。
【０１００】
また作業者は、図１２に示すように、リアスパー２２の接続片２２ｂを、先端部カメラユニット１５の先端クランプ部６１で挟持し、先端部カメラユニット１５をリアスパー２２に対して正確に位置決めすることにより、先端カメラ保持部６３に保持された先端カメラ６３２は鉛直上方を向いた状態となる。
【０１０１】
なお、第二位置決め装置１２を構成する基端部カメラユニット５８及び先端部カメラユニット５９も、第一位置決め装置１１と同様に、リアスパー２２の基端部及び先端部にそれぞれ設置される。
【０１０２】
その後、第一実施形態と同様に、作業者は、リアスパー２２及びフロントスパー２１を設置する。リブ４を介してフロントスパー２１とリアスパー２２とを一体化させた後に、リアスパー２２及びフロントスパー２１に対して上側パネル３１及び下側パネル３２をそれぞれ位置決めする。作業者は、上側パネル吸着部４００で上側パネル３１を保持させた状態で、上側パネル３１のターゲット穴３３の移動先の位置情報を入力部９１０に入力する。入力部９１０に入力された上側パネル３１のターゲット穴３３の移動先の位置情報に基づいて、ユニット位置情報取得部９３０では仮想直交座標系における上側昇降スタンド５００における支持部の位置情報が取得される。取得された各支持部の位置情報は、移動指令部９４０を介して複数の上側昇降スタンド５００にそれぞれ出力される。その結果、複数の上側昇降スタンド５００において、異なる移動量で移動する支持部がまとめて移動される。これにより、上側パネル吸着部４００に吸着された上側パネル３１が指定された位置に移動する。なお、上側パネル３１を上側パネル吸着部４００で吸着した状態では、上側パネル３１に形成されたターゲット穴３３は、その軸線が鉛直方向に対して傾斜した状態となっている。
【０１０３】
この状態で、上側パネル３１のターゲット穴３３が基端カメラ５３２で撮影されると、モニター画面１６には、合成画像生成部９７０が生成した合成画像が表示される。ここで、図１４は、モニター画面１６に表示される合成画像を示す図である。モニター画面１６には、基端カメラ５３２が取得した画像、すなわち上側パネル３１に形成されたターゲット穴３３の画像が表示されるとともに、縦方向２本×横方向２本の合計４本のターゲットライン６４が表示される。なお、図１５には、基端カメラ５３２が取得した移動先の画像、すなわちリアスパー２２に形成された基準穴２２ｃの開口縁２２ｄも表示されている。
【０１０４】
作業者は、モニター画面１６に表示されたターゲット穴３３の画像と、４本のターゲットライン６４との位置関係から、ターゲット穴３３が指定の移動先に移動したか否かを確認する。ターゲット穴３３の位置が４本のターゲットライン６４に内接する状態でない場合には、作業者は、ターゲット穴３３が指定の移動先に移動していないと判断して、再びターゲット穴３３の移動先に位置情報を入力部９１０に入力する。その後、モニター画面１６に表示されるターゲット穴３３の画像が４本のターゲットライン６４に内接する状態で基準穴２２ｃの画像と一致するまで、このような工程を繰り返す。
【０１０５】
なお、ターゲット穴３３の画像は、上側パネル３１がリアスパー２２に近付くに連れて徐々に大きくなる。従って、これに対応してモニター画面１６はモード切り替えが可能となっており、縦方向２本のターゲットライン６４の間隔、及び横方向２本のターゲットライン６４の間隔が、モード切り替えごとにそれぞれ広がるようになっている。
【０１０６】
ターゲット穴３３の画像と基準穴２２ｃの画像とが一致した場合、作業者は、ターゲット穴３３の画像を基準として、上側パネル３１を水平面内で回転させることにより、上側パネル３１の先端部をリアスパー２２の先端部に対して位置決めする。
【０１０７】
この時、作業者は、モニター画面１６の表示を切り替えて、第一位置決め装置１１を構成する先端部カメラユニット１５の先端カメラ６３２が取得した画像を表示させる。ここで、図１５は、モニター画面１６に表示される合成画像を示す図である。モニター画面１６には、先端カメラ６３２が取得した画像、すなわち上側パネル３１のエッジ３１０が表示されるとともに、記憶手段６０が予め記憶した横方向１本のターゲットライン６７が表示される。作業者は、上側パネル３１のエッジ３１０とターゲットライン６７とが一致するまで上側パネル３１を水平面内で回転させる。これにより、上側パネル吸着部４００に吸着された上側パネル３１が指定された位置に移動する。その後、上側パネル３１の先端部とリアスパー２２の先端部とが固定される。
【０１０８】
次に作業者は、図１０に示すように、下側パネル支持部２００で下側パネル３２を支持した状態で、下側パネル３２のターゲット穴３３の移動先の位置情報を入力部９１０に入力する。入力部９１０に入力された下側パネル３２のターゲット穴３３の移動先の位置情報に基づいて、ユニット位置情報取得部９３０では仮想直交座標系における下側昇降スタンド３００におけるドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報が取得される。取得された各ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報は、移動指令部９４０を介して複数の下側昇降スタンド３００にそれぞれ出力される。その結果、複数の下側昇降スタンド３００において、異なる移動量で移動するドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃがそれぞれまとめて移動される。これにより、下側パネル支持部２００に支持された下側パネル３２が指定された位置に移動する。なお、下側パネル３２を下側パネル支持部２００で下方から支持した状態では、下側パネル３２に形成されたターゲット穴３３は、その軸線が鉛直方向に対して傾斜した状態となっている。
【０１０９】
この時、下側パネル３２のターゲット穴３３が基端カメラ５３２で撮影されることで、モニター画面１６には、合成画像生成部９７０が生成した合成画像が表示される。その後、上側パネル３１の位置を調整する場合と同様の工程が実施される。
【０１１０】
上記のような第二実施形態の航空機構造体製造装置１０Ａによれば、第一実施形態と同様の作用効果に加えて、モニター画面１６にターゲット穴３３の画像を表示することで、実際の上側パネル３１や下側パネル３２の位置を容易に確認することができる。さらに、モニター画面１６上に表示されるターゲット穴３３の画像を、モニター画面１６上のターゲットラインに位置合わせすることで部材同士を相対移動させるという簡略な作業により、上側パネル３１や下側パネル３２の位置決めを感覚的に実施することができる。
【０１１１】
また、このような作業は１人の作業者で行うことが可能であるため、人件費の削減によるコストダウンを図ることができる。
【０１１２】
なお、本実施形態では、作業者がモニター画面１６を見ながら、上側パネル３１を下降させまたは下側パネル３２を上昇させた。しかしながら、これに限られず、制御部９００Ａによって、上側パネル３１の下降や下側パネル３２の上昇を自動化してもよい。すなわち、モニター画面１６におけるターゲット穴３３とターゲットライン６４との位置関係、またはエッジ３１０とターゲットライン６７との位置関係を検知し、その検知結果に基づいて、制御部９００Ａが上側パネル吸着部４００や下側パネル支持部２００等の動作を制御するようにしてもよい。この場合、例えば、入力部９１０は、基端カメラ５３２や先端カメラ６３２によって取得されたターゲット穴３３の画像を、予め設定したマーキングに位置を合わせることで移動先の位置情報を取得してもよい。また、モニター画面１６に表示したターゲット穴３３の位置から移動先の位置情報を取得する構成としてもよい。
【０１１３】
（実施形態の他の変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【０１１４】
なお、本実施形態では上側パネル３１及び下側パネル３２をリアスパー２２に対して位置決めするために、上側パネル３１を下降させまたは下側パネル３２を上昇させたが、これとは逆に、リアスパー２２を上側パネル３１に向かって上昇させ、または下側パネル３２に向かって下降させてもよい。
【０１１５】
また、本実施形態では、部品に設けられた基準点としてターゲット穴３３の移動先の位置情報を入力部９１０に入力したが、入力される基準点の移動先の位置情報はターゲット穴３３に限定されるものではない。例えば、基準点として、部品上の任意の位置を設定してもよい。この場合、部品上の任意の位置の移動先の位置情報が入力部９１０に入力されればよい。
【０１１６】
具体的には、図１６に示すように、先端から基端に向かうにしたがって下降するような線形な関係でマスターデータ９２２が設定されており、基準点が下側パネル３２の先端である場合を例に挙げて説明する。この場合、入力部９１０には、ターゲット穴３３の移動先の位置情報ではなく、下側パネル３２の先端の移動先の位置情報が入力される。
【０１１７】
このような条件で、例えば、下側パネル３２の先端をＺ方向に＋６００ｍｍ上昇させる場合、下側パネル３２が載置されたドーリー本体２１０の本体翼端部２１０ｂをＺ方向に＋６００ｍｍ上昇させることとなる。その結果、マスターデータ９２２上では、第六リア被支持部２２６のＺ方向への移動量は＋５００ｍｍ、第五リア被支持部２２５のＺ方向への移動量は＋４００ｍｍ、第四リア被支持部２２４のＺ方向への移動量は＋３００ｍｍ、第三リア被支持部２２３のＺ方向への移動量は＋２００ｍｍ、第二リア被支持部２２２のＺ方向への移動量は＋２００ｍｍ、治具基準点２４０のＺ方向への移動量は０ｍｍ（移動しない）、第一リア被支持部２２１のＺ方向への移動量は−１００ｍｍとなる。
【０１１８】
このマスターデータ９２２に基づいて、ユニット位置情報取得部９３０で移動後の各ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの位置情報を算出して取得する。取得した各ドーリー受け部３５Ａ、３５Ｂ、及び３５Ｃの移動量の情報は、移動指令部９４０に出力される。移動指令部９４０は、Ｚ軸サーボ装置４２Ａ、４２Ｂ、及び４２Ｃに調整が必要なストローク量をそれぞれ指示する。これにより、下側パネル支持部２００を移動させ、下側パネル３２を指定の位置に移動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
上記航空機構造体製造装置によれば、高精度の位置決めを単純な操作で行うことができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１     主翼
２     スパー
２１   フロントスパー
２２   リアスパー
２２ａ 平行片
２２ｂ 接続片
２２ｃ 基準穴
２２ｄ 開口縁
３     パネル
３１   上側パネル
３１０ エッジ
３２   下側パネル
３ａ   パネル本体
３ｂ   ストリンガー
３３   ターゲット穴
４     リブ
１０、１０Ａ  航空機構造体製造装置
２００ 下側パネル支持部
２１０ ドーリー本体
２１０ａ      本体胴体部
２１０ｂ      本体翼端部
２１０ｃ      本体前縁部
２１０ｄ      本体後縁部
２２１ 第一リア被支持部
２２２ 第二リア被支持部
２２３ 第三リア被支持部
２２４ 第四リア被支持部
２２５ 第五リア被支持部
２２６ 第六リア被支持部
２３１ 第一フロント被支持部
２３２ 第二フロント被支持部
２３３ 第三フロント被支持部
２３４ 第四フロント被支持部
２３５ 第五フロント被支持部
２３６ 第六フロント被支持部
２４０ 治具基準点
３００ 下側昇降スタンド
３０Ａ 第一下側昇降スタンド
３１Ａ、３１Ｂ       ベース
３２Ａ、３２Ｂ       Ｙ軸スライドユニット
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ      Ｚ軸スライドユニット
３４Ａ Ｘ軸スライドユニット
３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ      ドーリー受け部
３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ      受け座
３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ      ピン
４１Ａ、４１Ｂ       Ｙ軸サーボ装置
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ      Ｚ軸サーボ装置
４３Ａ Ｘ軸サーボ装置
３０Ｂ 第二下側昇降スタンド
３０Ｃ 第三下側昇降スタンド
３８Ｃ スライドユニット支持部
４５   サーボモータ
４６   ボールねじ
４００ 上側パネル吸着部
５００ 上側昇降スタンド
６００ フロントスパー保持部
７００ リアスパー保持部
８００ 搬送部
９００、９００Ａ     制御部
９１０ 入力部
９２０、９２０Ａ     記憶部
９２１ プログラム
９２２ マスターデータ
９３０ ユニット位置情報取得部
９４０ 移動指令部
１１   第一位置決め装置
１４   基端部カメラユニット
５１   基端クランプ部
５１１ 基端当接片
５１２ 基端シャフト
５１３ 基端押圧部材
５１４ 基端第一操作ノブ
５１５ 基端突出片
５２   基端位置決め部
５２１ ボルト
５２２ 第二操作ノブ
５２３ ナット
５２４ サポートブラケット
５２５ 基端基準ブロック
５２５ａ      第一基準面
５２５ｂ      第二基準面
５２５ｃ      凸部
５２５ｄ      カメラ挿通穴
５３   基端カメラ保持部
５３１ 基端カメラホルダー
５３５ カメラ固定穴
５３６ 固定ネジ
５３７ 位置決めピン
５３２ 基端カメラ
１５   先端部カメラユニット
６１   先端クランプ部
６１１ 先端当接片
６１２ 先端シャフト
６１３ 先端押圧部材
６１４ 先端第一操作ノブ
６２   先端位置決め部
６２１ 先端基準ブロック
６２２ 先端位置決め突部
６３   先端カメラ保持部
６３１ 先端カメラホルダー
６３２ 先端カメラ
１６   モニター画面
１２   第二位置決め装置
９２５ マーキング情報
９７０ 合成画像生成部
【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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【国際調査報告】
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2018229969.tif 000021
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