(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の穿孔を行う穿孔機構と、
前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行することによって、走行方向における前記穿孔機構の位置決めを行う走行装置と、
前記穿孔対象物に取付けられる穿孔板の位置を検出するセンサと、
前記センサにより検出された前記穿孔板の位置に基づいて前記走行装置の走行方向を制御する制御装置と、
を備える穿孔機。
【請求項２】
板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の穿孔を行う穿孔機構と、
前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行することによって、走行方向における前記穿孔機構の位置決めを行う走行装置と、
を備え、
前記穿孔対象物は、前記走行装置の走行方向に沿う複数の孔を有する少なくとも１つの構造物を板状の部品の上に設けた構造を有し、
前記走行装置は、前記複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む複数の突起を有する走行機構を備える穿孔機。
【請求項３】
前記穿孔対象物は、平面でない板状の部品の上に上面が平面である複数の長尺構造物を設けた構造を有し、
前記走行装置は、少なくとも２つの長尺構造物の上を走行する複数の走行機構を備える請求項１又は２記載の穿孔機。
【請求項４】
前記走行装置は、走行方向と異なる方向に離れた位置で走行する複数の走行機構を備え、前記複数の走行機構のうち１つの走行機構にのみ前記複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む前記複数の突起を設けた請求項２記載の穿孔機。
【請求項５】
前記穿孔対象物は、板状の部品の上に複数の長尺構造物を設けた構造を有し、
前記走行装置は、前記複数の構造物から任意に選択された１つの構造物をガイドとして走行するように構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の穿孔機。
【請求項６】
前記走行装置は、前記複数の走行機構の間隔を調節する調節機構を備える請求項３又は４記載の穿孔機。
【請求項７】
前記穿孔対象物に取付けられる穿孔板の位置を検出するセンサと、
前記センサにより検出された前記穿孔板の位置に基づいて前記走行装置の走行方向を制御する制御装置と、
を更に備える請求項２又は４記載の穿孔機。
【請求項８】
前記穿孔対象物に直接又は間接的に取付けられる集積回路タグに記録された情報を読み取るリーダと、
前記リーダにより読み取られた情報に基づいて前記走行装置を制御する制御装置と、
を更に備える請求項１乃至７のいずれか１項に記載の穿孔機。
【請求項９】
前記穿孔機構を着脱機構によって前記走行装置と直接又は間接的に連結した請求項１乃至８のいずれか１項に記載の穿孔機。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の穿孔機を用いて被穿孔品を製造する被穿孔品の製造方法。
【請求項１１】
板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行装置を走行させることによって、前記走行装置に連結された穿孔機構の走行方向における位置決めを行うステップと、
前記位置決め後における前記穿孔機構を用いて前記穿孔対象物の穿孔を行うことによって被穿孔品を製造するステップと、
を有し、
前記穿孔対象物に取付けられる穿孔板の位置をセンサで検出し、前記センサにより検出された前記穿孔板の位置に基づいて前記走行装置の走行方向を制御装置で制御する被穿孔品の製造方法。
【請求項１２】
板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行装置を走行させることによって、前記走行装置に連結された穿孔機構の走行方向における位置決めを行うステップと、
前記位置決め後における前記穿孔機構を用いて前記穿孔対象物の穿孔を行うことによって被穿孔品を製造するステップと、
を有し、
前記構造物に設けられる複数の孔であって、前記走行装置の走行方向に沿う前記複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む複数の突起を有する走行機構を前記走行装置に備えることによって前記走行装置を走行させる被穿孔品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、穿孔機及び被穿孔品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機等の部品に穿孔を行う穿孔機として、走行機能を有する自走式穿孔機が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５２６１３４号公報
【特許文献２】特表２００６−５０２０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、より簡易な構成で航空機等の部品の穿孔を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に係る穿孔機は、板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の穿孔を行う穿孔機構と、前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行することによって、走行方向における前記穿孔機構の位置決めを行う走行装置と、前記穿孔対象物に取付けられる穿孔板の位置を検出するセンサと、前記センサにより検出された前記穿孔板の位置に基づいて前記走行装置の走行方向を制御する制御装置とを備えるものである。
また、本発明の実施形態に係る穿孔機は、板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の穿孔を行う穿孔機構と、前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行することによって、走行方向における前記穿孔機構の位置決めを行う走行装置とを備え、前記穿孔対象物は、前記走行装置の走行方向に沿う複数の孔を有する少なくとも１つの構造物を板状の部品の上に設けた構造を有し、前記走行装置は、前記複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む複数の突起を有する走行機構を備えるものである。
また、本発明の実施形態に係る被穿孔品の製造方法は、前記穿孔機を用いて被穿孔品を製造するものである。
また、本発明の実施形態に係る被穿孔品の製造方法は、板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行装置を走行させることによって、前記走行装置に連結された穿孔機構の走行方向における位置決めを行うステップと、前記位置決め後における前記穿孔機構を用いて前記穿孔対象物の穿孔を行うことによって被穿孔品を製造するステップとを有し、前記穿孔対象物に取付けられる穿孔板の位置をセンサで検出し、前記センサにより検出された前記穿孔板の位置に基づいて前記走行装置の走行方向を制御装置で制御するものである。
また、本発明の実施形態に係る被穿孔品の製造方法は、板状の部品の上に構造物を設けて成る穿孔対象物の前記構造物をガイドとして前記構造物の長手方向に走行装置を走行させることによって、前記走行装置に連結された穿孔機構の走行方向における位置決めを行うステップと、前記位置決め後における前記穿孔機構を用いて前記穿孔対象物の穿孔を行うことによって被穿孔品を製造するステップとを有し、前記構造物に設けられる複数の孔であって、前記走行装置の走行方向に沿う前記複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む複数の突起を有する走行機構を前記走行装置に備えることによって前記走行装置を走行させるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る穿孔機の構造を示す正面図。
【図２】図１に示す穿孔機の構造を示す上面図。
【図３】図１に示す穿孔機に備えられる第１の走行機構の構造を示す左側面図。
【図４】図１に示す穿孔機に備えられる第２の走行機構の構造を示す右側面図。
【図５】図１に示す穿孔板を右方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態に係る穿孔機及び被穿孔品の製造方法について添付図面を参照して説明する。
【０００８】
（構成及び機能）
図１は本発明の実施形態に係る穿孔機の構造を示す正面図、図２は図１に示す穿孔機の構造を示す上面図、図３は図１に示す穿孔機に備えられる第１の走行機構の構造を示す左側面図、図４は図１に示す穿孔機に備えられる第２の走行機構の構造を示す右側面図である。
【０００９】
穿孔機１は、穿孔対象物Ｏの上を走行しながら穿孔対象物Ｏの穿孔を行う自走式の自動穿孔機である。特に、板状の部品Ｏ１の上に構造物Ｏ２を設けて成る穿孔対象物Ｏが、穿孔機１による穿孔対象とされる。図示された例では、板状の部品Ｏ１の上にウェブＯ３とフランジＯ４とを有する複数の長尺構造物Ｏ２を設けた構造を有する穿孔対象物Ｏが穿孔対象となっている。より具体的には、穿孔対象物ＯのウェブＯ３の部分が穿孔対象となっている。そこで、穿孔対象物ＯのウェブＯ３には、穿孔板Ｔが取付けられている。
【００１０】
板状の部品Ｏ１の上に複数の長尺構造物Ｏ２を取付けた構造を有する穿孔対象物Ｏの例としては、航空機の中央翼が挙げられる。中央翼は、航空機の左右の主翼の間に設けられる翼である。従って、中央翼は、航空機の胴体の底部に位置する。このため、中央翼は、座席を固定するためのシートレールを曲面状のパネルに取付けた構造を有する。
【００１１】
従って、穿孔対象物Ｏがシートレールを取付けた航空機の中央翼である場合には、穿孔対象物Ｏは、平面でない板状の部品Ｏ１であるパネルの上にシートレールとして上面が平面である複数の形鋼状の構造物Ｏ２を設けた構造となる。穿孔対象物Ｏの他の例としては、ストリンガー、リブ及びスパー等のウェブとフランジとを有する構造物をパネル上に取付けた主翼等の航空機構造体が挙げられる。
【００１２】
尚、形鋼、すなわちＩ型又はＨ型等の一定の断面形状を有する材軸方向に長い鋼材も長尺構造物Ｏ２の一例であるが、一定でない断面形状を有する材軸方向に長い形鋼状の鋼材も長尺構造物Ｏ２の一例となり得る。また、鋼材に限らず複合材で構成される形鋼状の構造物も長尺構造物Ｏ２の一例となり得る。
【００１３】
穿孔機１は、穿孔機構２、走行装置３、位置センサ４、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグリーダ５及び制御装置６で構成することができる。
【００１４】
穿孔機構２は、ドリル等の工具を保持して穿孔対象物Ｏの穿孔を行う装置である。図示された例では、２つの穿孔機構２が穿孔機１に備えられている。このため、２種類のサイズの穿孔を行うことができる。各穿孔機構２は、ドリル等の工具の回転及び送りを行うことが可能なドリル駆動装置である。
【００１５】
各穿孔機構２には、必要に応じて切削油の供給機構や切粉を集塵するための集塵機構を設けることもできる。切削油の供給方法としては、ドリル等の工具の内部を経由して切削油を供給する方法と、工具の外部に切削油の供給ノズルを配置する方法が挙げられる。
【００１６】
尚、回転、送り、リターン及び切削油供給を１系統のエア信号で動作させることが可能な汎用のドリル駆動装置が市販されている。このため、市販のエア式のドリル駆動装置を穿孔機構２として流用するようにすれば、穿孔機１の製造コストを低減させることができる。但し、穿孔機構２の各部を動作させるために、エア式の機構に限らず、油圧式の機構や電気制御によって駆動する機構を用いるようにしてもよい。
【００１７】
各穿孔機構２のヘッドには、図示されるようにコレット２Ａを設けることが好適である。コレット２Ａは、穿孔板Ｔに挿入された状態で穿孔機構２のヘッドを穿孔板Ｔにクランプする装置である。具体的には、穿孔板Ｔに挿入されたコレット２Ａ内に穿孔機構２のヘッド先端を押し込むと、コレット２Ａが外側に押し広げられて穿孔機構２のヘッドをコレット２Ａを介して穿孔板Ｔに固定することができる。
【００１８】
各穿孔機構２は、着脱機構７によって走行装置３と直接又は間接的に連結される。図示された例では、各穿孔機構２は、送り機構８を介して間接的に着脱機構７によって走行装置３と連結されている。
【００１９】
送り機構８は、穿孔機構２自体を工具軸方向に移動させる装置である。各送り機構８は、例えば、ラック・アンド・ピニオン８Ａ、ラック・アンド・ピニオン８Ａのピニオン側を回転させるための送り用モータ８Ｂ及び穿孔機構２の移動をガイドする送り用ガイド８Ｃによって構成することができる。尚、ラックは、歯切りをした直線状の棒であり、ピニオンはラックと噛み合う小口径の円形歯車である。すなわち、送り用ガイド８Ｃに沿ってスライド可能にセットした穿孔機構２をラック・アンド・ピニオン８Ａのラック側に固定し、ラック・アンド・ピニオン８Ａのピニオンを送り用モータ８Ｂで回転させることによって、穿孔機構２の工具軸方向に送り出すことができる。
【００２０】
尚、各穿孔機構２に備えられる工具の送り機能のみによって、工具の送り動作を行う場合には、送り機構８を省略してもよい。但し、穿孔機構２の送り機構８を穿孔機１に設ければ、構造物Ｏ２に工具軸方向の凹凸が存在する場合であっても、穿孔機構２のヘッドと構造物Ｏ２との干渉を回避することができる。
【００２１】
着脱機構７は、位置決めピン７Ａ、位置決め孔７Ｂ、フック７Ｃ及び固定用ノブ７Ｄで構成することができる。位置決めピン７Ａ及びフック７Ｃは、穿孔機構２側に設けられる。一方、位置決め孔７Ｂ及び固定用ノブ７Ｄは、穿孔機構２の取付対象側に設けられる。図示された例では、穿孔機構２が送り機構８に取付けられるため、送り機構８に位置決め孔７Ｂ及び固定用ノブ７Ｄが設けられている。
【００２２】
位置決めピン７Ａ及び位置決め孔７Ｂは、位置決めピン７Ａを位置決め孔７Ｂに挿入できるように２組設けられる。従って、２本の位置決めピン７Ａをそれぞれ位置決め孔７Ｂに挿入することによって穿孔機構２の位置決めを行うことができる。
【００２３】
固定用ノブ７Ｄは、回転軸によってレバーのように引き上げることができるように構成されている。２組の位置決めピン７Ａ及び位置決め孔７Ｂで穿孔機構２を位置決めした状態で、固定用ノブ７Ｄを引き上げると、固定用ノブ７Ｄが穿孔機構２に取付けられたフック７Ｃに係合するようになっている。このため、固定用ノブ７Ｄとフック７Ｃとの係合によって穿孔機構２を送り機構８に固定することができる。つまり、位置決めピン７Ａによって穿孔機構２を位置決めし、固定用ノブ７Ｄの操作によって穿孔機構２を簡易に送り機構８から着脱することができる。
【００２４】
穿孔機構２の着脱対象となる送り機構８は、走行装置３と連結される。走行装置３は、穿孔対象物Ｏの長尺構造物Ｏ２をガイドとして長尺構造物Ｏ２の長手方向に走行することによって、走行方向における穿孔機構２の位置決めを行う装置である。走行装置３は、複数の走行機構９及び調節機構１０を用いて構成することができる。各走行機構９は、穿孔対象物Ｏの長尺構造物Ｏ２をガイドとして走行する装置である。一方、調節機構１０は、複数の走行機構９の間隔を調節する装置である。
【００２５】
図示された例では、２箇所の長尺構造物Ｏ２の位置に合わせて２つの走行機構９が走行装置３として設けられている。但し、３つ以上の長尺構造物Ｏ２の位置に合わせて３つ以上の走行機構９を設けてもよい。或いは、３つ以上の長尺構造物Ｏ２が存在する場合には、任意の２つの長尺構造物Ｏ２の位置に合わせて２つの走行機構９を設けてもよい。つまり、走行装置３は、少なくとも２つの長尺構造物Ｏ２の上を走行する複数の走行機構９で構成することができる。以降では、図示されるように走行装置３が２つの走行機構９を有する場合を例に説明する。
【００２６】
走行装置３に、２つの走行機構９の間隔を調節する調節機構１０を設ければ、異なる間隔で配置された３つ以上の長尺構造物Ｏ２を有する穿孔対象物Ｏであっても、選択された２つの長尺構造物Ｏ２をガイドとして走行することが可能となる。調節機構１０は、例えば図示されるように２本のロッド１０Ａに沿ってスライドする円筒状のスライダー１０Ｂをフレーム１０Ｃに設けて構成することができる。すなわち、２本のロッド１０Ａに沿ってフレーム１０Ｃをロッド１０Ａの長手方向にスライドさせることによって調節機構１０の幅を伸縮させることができる。尚、フレーム１０Ｃは、ストッパ１０Ｄによってロッド１０Ａ側に固定することができる。このため、調節機構１０を２つの走行機構９の間に設ければ、調節機構１０の伸縮によって２つの走行機構９の間隔を調節することができる。
【００２７】
各走行機構９は、ローラやチェーン等によって構成することができる。図示された例では、各走行機構９は、長尺構造物Ｏ２の上面となるフランジＯ４上を走行するチェーン２０及びサポートローラ２１と、フランジＯ４の下面をガイドする下面ガイドローラ２２とを有する。更に、穿孔板Ｔ側における走行機構９には、ウェブＯ３に水平方向から接触して走行する外側サイドローラ２３及び穿孔板Ｔに水平方向から接触して走行する内側サイドローラ２４が設けられている。
【００２８】
フランジＯ４上を走行するチェーン２０は、２つのスプロケット（チェーン２０と噛み合う歯車）２５によって駆動するようになっている。そして、一方のスプロケット２５は駆動軸２６の一端に固定される。フランジＯ４上を走行するチェーン２０は、２つの走行機構９に備えられるため、各走行機構９に備えられる２つのスプロケット２５のうちの各一方が駆動軸２６の両端に固定されることになる。この結果、２つの走行機構９のスプロケット２５が駆動軸２６によって連結される。
【００２９】
スプロケット２５の駆動軸２６は、ベルト２７によって走行用モータ２８と連結される。このため、走行用モータ２８が駆動すると、ベルト２７によって回転動力が駆動軸２６に伝達される。これにより、駆動軸２６とともに両輪となる２つのスプロケット２５が回転し、２つのチェーン２０を長尺構造物Ｏ２の長手方向に沿う走行方向に駆動させることができる。すなわち、チェーン２０の駆動によって走行装置３は、長尺構造物Ｏ２の長手方向に沿う走行方向に走行することができる。
【００３０】
更に、サポートローラ２１、下面ガイドローラ２２、外側サイドローラ２３及び内側サイドローラ２４によって、走行装置３が確実に長尺構造物Ｏ２に沿って走行できるようにガイドされる。すなわち、本来走行用のレールではないシートレール等の複雑な構造を有する長尺構造物Ｏ２であっても、長尺構造物Ｏ２を跨ぐ構造を有する走行機構９によって、長尺構造物Ｏ２を走行用のレールとして利用することができる。
【００３１】
長尺構造物Ｏ２がシートレールである場合には、フランジＯ４の部分に長手方向に沿って複数の孔が設けられる。すなわち、穿孔対象物Ｏがシートレールを取付けたパネルである場合には、穿孔対象物Ｏは、走行装置３の走行方向に沿う複数の孔を有する少なくとも１つの長尺構造物Ｏ２を板状の部品Ｏ１の上に設けた構造を有する。
【００３２】
そこで、走行装置３の走行機構９に、シートレール等の長尺構造物Ｏ２に設けられた複数の孔に嵌り込むピン等の突起２９を設けることができる。これにより、走行機構９の脱落を防止することができる。図示された例では、一方の走行機構９のチェーン２０に、長尺構造物Ｏ２の上面に設けられた複数の孔に嵌り込む複数の突起２９が設けられている。尚、サポートローラ２１に突起２９を設けることもできる。
【００３３】
但し、チェーン２０の場合には、ローラと異なり、長尺構造物Ｏ２の上面に線状に接触する部分が生じる。そこで、チェーン２０に、長尺構造物Ｏ２の上面に設けられた複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む複数の突起２９を設けることができる。これにより、チェーン２０の走行方向を長尺構造物Ｏ２の上面に設けられた複数の孔の配列方向とすることができる。加えて、長尺構造物Ｏ２の複数の孔の配列方向に対して工具軸方向を常に同じ向きにすることができる。
【００３４】
尚、チェーン２０の代わりにキャタピラやベルト等の長尺構造物Ｏ２の上面に長手方向に線状又は面上に接触する走行手段を走行機構９に設けた場合にも、同様に、走行機構９に長尺構造物Ｏ２の上面に設けられた複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む複数の突起２９を設けることができる。
【００３５】
長尺構造物Ｏ２がシートレールであれば、通常、長手方向に直線状かつ等間隔に貫通孔が設けられる。従って、貫通孔のピッチに合わせて走行機構９の突起２９の間隔を決定すれば、シートレールの少なくとも２つの孔に同時に突起２９を嵌め込むことができる。また、長尺構造物Ｏ２の上面に不等間隔で複数の孔が設けられている場合であっても、孔の間隔の最小公倍数となる間隔で走行機構９に突起２９を設ければ、少なくとも２つの孔に同時に突起２９を嵌め込むことができる。
【００３６】
これにより、本来走行用のレールではないシートレール等の長尺構造物Ｏ２を利用して、走行機構９の走行方向及び工具軸方向を適切な方向に向けることが可能となる。すなわち、長尺構造物Ｏ２の上面に設けられた複数の孔を基準として走行機構９を走行させるとともに、工具軸方向を固定することができる。加えて、走行機構９のずれや脱落も確実に防止することができる。
【００３７】
但し、突起２９を一方の走行機構９にのみ設けることが望ましい。これは、２つの走行機構９が走行する長尺構造物Ｏ２に設けられる孔の配列方向が必ずしも平行とは限らないためである。すなわち、図示されるように一方のチェーン２０にのみ複数の突起２９を設ければ、他方のチェーン２０が走行する長尺構造物Ｏ２に設けられる孔の配列方向が、突起２９を設けたチェーン２０が走行する長尺構造物Ｏ２に設けられる孔の配列方向と異なる場合であっても、走行機構９の走行方向及び工具軸方向を、突起２９を設けたチェーン２０が走行する長尺構造物Ｏ２に設けられる孔の配列方向を基準として適切な方向に向けることが可能となる。具体的には、走行機構９の走行方向と工具軸方向が垂直であれば、工具を常に、長尺構造物Ｏ２に設けられる孔の配列方向に垂直に向けることができる。
【００３８】
これは、走行装置３が３つ以上の走行機構９を有する場合においても同様である。つまり、走行装置３が、走行方向と異なる方向に離れた位置で走行する複数の走行機構９を備えている場合には、複数の走行機構９のうち１つの走行機構９にのみ長尺構造物Ｏ２の複数の孔のうち少なくとも２つの孔に同時に嵌り込む複数の突起２９を設けることが適切である。そして、複数の長尺構造物Ｏ２から任意に選択された１つの長尺構造物Ｏ２をガイドとして走行装置３を走行させることができる。
【００３９】
また、ウェブＯ３に水平方向から接触して走行する外側サイドローラ２３及び穿孔板Ｔに水平方向から接触して走行する内側サイドローラ２４についても、穿孔板Ｔ側における走行機構９にのみ設けることができる。これにより、複数の長尺構造物Ｏ２のウェブＯ３が互いに平行でない場合であっても、複数の長尺構造物Ｏ２から任意に選択された１つの長尺構造物Ｏ２及び当該長尺構造物Ｏ２に取付けられた穿孔板Ｔのみを対象として外側サイドローラ２３及び内側サイドローラ２４を走行させることができる。
【００４０】
穿孔機１には、走行装置３の走行及び穿孔機構２による穿孔を自動で制御できるようにするために、更に位置センサ４及びＩＣタグリーダ５を設けることができる。位置センサ４は、穿孔対象物Ｏに取付けられる穿孔板Ｔの位置を検出するセンサである。一方、ＩＣタグリーダ５は、穿孔対象物Ｏに直接又は間接的に取付けられるＩＣタグ３０に記録された情報を読み取る情報読取り装置である。図示された例では、ＩＣタグ３０が穿孔板Ｔに取付けられている。
【００４１】
図５は、図１に示す穿孔板Ｔを右方向から見た図である。
【００４２】
図５に示すように、長尺構造物Ｏ２の長手方向に沿って、板状の穿孔板Ｔをボルト等の締付器具でウェブＯ３の穿孔側に取付けることができる。図示された例では、２つの穿孔板Ｔが並べて設けられている。各穿孔板Ｔには、長尺構造物Ｏ２の穿孔位置に合わせてガイド用の貫通孔が設けられる他、ＩＣタグ３０を貼り付けることができる。
【００４３】
位置センサ４は、穿孔板Ｔの上面に向かってレーザを照射するレーザ変位センサで構成することができる。そうすると、位置センサ４により、穿孔板Ｔの端部を検出することができる。すなわち、穿孔板Ｔの上面に反射したレーザが位置センサ４において検出されたか否かを表す２値の検出信号によって、穿孔板Ｔの存在範囲を検出することができる。
【００４４】
図示された例では、組合された穿孔板Ｔの一方の端部を検出するための位置センサ４と、穿孔板Ｔの他方の端部を検出するための位置センサ４が穿孔機１に設けられている。このように、穿孔対象物Ｏではなく穿孔治具として設けられる穿孔板Ｔを検出することによって、穿孔対象物Ｏの構造に依らず、単純かつ共通の位置センサ４を用いて穿孔対象物Ｏと穿孔機１との間における相対的な位置関係を検出することができる。
【００４５】
穿孔板Ｔに貼り付けられるＩＣタグ３０には、穿孔板Ｔの識別情報（ＩＤ情報）及び穿孔機構２の選択情報が記録される。穿孔機構２は２つ存在するため、図５に示す例では、各穿孔板Ｔに２つの穿孔機構２に対応する２つのＩＣタグ３０が貼り付けられている。穿孔板ＴのＩＣタグ３０によって、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）技術を利用した穿孔機１の自動走行及び自動穿孔を含む自動制御を行うことができる。尚、ＲＦＩＤとは、ＩＤ情報を記録したＩＣタグ等のＲＦタグから、無線によってＩＤ情報を取得する技術である。
【００４６】
穿孔機１のＩＣタグリーダ５は、穿孔板Ｔに貼り付けられるＩＣタグ３０からＩＣタグ情報を読み取ることが可能な位置に設けられる。ＩＣタグリーダ５によって読み取られた穿孔板ＴのＩＤ情報及び穿孔機構２の選択情報を含むＩＣタグ情報は、無線によって制御装置６に転送される。同様に、各位置センサ４によって検出された穿孔板Ｔの端部の位置情報も、無線によって制御装置６に転送される。
【００４７】
制御装置６は、穿孔機１の各構成要素を制御する装置である。すなわち、制御装置６は、穿孔機構２の駆動、送り機構８の駆動及び走行装置３の走行を制御するための装置である。走行装置３による積載対象の軽量化の観点から、制御装置６全体を走行装置３に搭載せずに、制御装置６による穿孔機構２、送り機構８及び走行装置３の制御を、無線による遠隔制御とすることができる。
【００４８】
その場合、制御装置６は、走行装置３に搭載されない本体部６Ａと、走行装置３に搭載されて本体部６Ａとの間で無線通信を行う制御信号受信装置６Ｂとによって構成することができる。図示された例では、制御信号受信装置６Ｂが、走行機構９の間隔を調節する調節機構１０の上方に設けられている。
【００４９】
制御装置６の本体部６Ａは、走行装置３に取付けられた位置センサ４により検出された穿孔板Ｔの位置及びＩＣタグリーダ５によって読み取られた情報に基づいて走行装置３、送り機構８及び穿孔機構２を遠隔制御する機能を有している。つまり、本体部６Ａは、位置センサ４により検出された穿孔板Ｔの位置及びＩＣタグリーダ５によって読み取られた情報に基づいて穿孔機構２、送り機構８及び走行装置３の制御信号を生成し、生成した制御信号を無線によって制御信号受信装置６Ｂに送信する機能を有する。
【００５０】
一方、制御装置６の制御信号受信装置６Ｂは、本体部６Ａから無線で送信された穿孔機構２、送り機構８及び走行装置３の各制御信号を受信して、対象となる機器に出力する機能を有する。すなわち、穿孔機構２、送り機構８及び走行装置３は、制御信号受信装置６Ｂから出力される制御信号に従って駆動するように構成されている。尚、制御信号受信装置６Ｂから圧縮エアで駆動する機器に出力される制御信号は、エア信号としてもよい。
【００５１】
位置センサ４では、穿孔板Ｔの両端部の位置が検出される。従って、位置センサ４により検出された穿孔板Ｔの位置に基づいて走行装置３の走行方向を制御することができる。具体的には、穿孔板Ｔの端部が検出された場合には、走行装置３の停止又は走行方向の反転を指示する制御信号を本体部６Ａから制御信号受信装置６Ｂに無線で送信することができる。これにより、走行装置３が穿孔板Ｔの端部に到達した場合には、速やかに走行装置３を停止又は逆走させることができる。このため、機械的な構造に加えて遠隔制御によっても走行装置３の脱落を防止することができる。
【００５２】
一方、ＩＣタグリーダ５によって読み取られた穿孔板ＴのＩＤ情報及び穿孔機構２の選択情報は、穿孔位置の特定のために用いられる。そのために、本体部６Ａには、予め穿孔板ＴのＩＤ情報と、穿孔位置との関係を表す情報が保存されている。
【００５３】
直線上に配列された特定の直径を有する複数の孔を穿孔する場合には、穿孔位置は１次元の位置情報、すなわち、隣接する孔間のピッチ又は基準となる位置からの各孔までの距離として表すことができる。従って、穿孔板ＴのＩＤ情報と、１次元の穿孔位置との関係を示すテーブルを本体部６Ａに保存しておけば、穿孔板ＴのＩＤ情報に基づいて、穿孔位置を特定することができる。
【００５４】
図５に示す例では、互いに異なる直線上に配置された２種類の直径を有する複数の孔が、穿孔対象物Ｏの穿孔対象となっている。このため、２つの穿孔板Ｔにも、２種類の直径を有する複数の孔が、互いに異なる直線上に配列されている。
【００５５】
そこで、一方の直径の孔を一方の穿孔機構２による穿孔対象とし、他方の直径の孔を他方の穿孔機構２による穿孔対象とすることができる。そして、長尺構造物Ｏ２上を走行装置３が往復することによって２種類のサイズを有する孔を長尺構造物Ｏ２に穿孔することができる。つまり、走行装置３の往路において、一方の穿孔機構２で一方の直径を有する孔を加工し、走行装置３の復路において、他方の穿孔機構２で他方の直径を有する孔を加工することができる。尚、一方の直径の孔の高さ方向の位置と、他方の直径の孔の高さ方向の位置とが互いに異なる場合には、穿孔機構２に高さ方向の位置を調節するための調節機構を設けてもよい。
【００５６】
この場合、穿孔板Ｔの一方の直径を有する孔の位置は、一方の穿孔機構２による穿孔位置となり、穿孔板Ｔの他方の直径を有する孔の位置は、他方の穿孔機構２による穿孔位置となる。そこで、図５に例示されるように、一方の穿孔機構２の選択情報及び穿孔板ＴのＩＤ情報を記録したＩＣタグ３０を、当該穿孔機構２の位置が穿孔開始前の初期位置である場合にＩＣタグリーダ５によってＩＣタグ３０に記録された情報を読み取ることが可能となる穿孔板Ｔの端部の位置に取付けることができる。同様に、他方の穿孔機構２の選択情報及び穿孔板ＴのＩＤ情報を記録したＩＣタグ３０についても、当該穿孔機構２の位置が穿孔開始前の初期位置である場合にＩＣタグリーダ５によってＩＣタグ３０に記録された情報を読み取ることが可能となる穿孔板Ｔの端部の位置に取付けることができる。
【００５７】
これにより、本体部６Ａにおいて、穿孔開始時に、穿孔機構２の選択情報及び穿孔板ＴのＩＤ情報に基づいて、穿孔位置を特定することができる。すなわち、一方の穿孔機構２の位置が穿孔開始前の初期位置となった場合に、穿孔対象となる位置を特定することができる。
【００５８】
穿孔位置が特定されると、走行装置３の移動距離を指示する制御信号と、駆動対象となる穿孔機構２及び送り機構８の動作を指示する制御信号とを生成することができる。そして、生成した制御信号を、本体部６Ａから制御信号受信装置６Ｂを通じて走行装置３、送り機構８及び穿孔機構２に出力することができる。
【００５９】
このように、ＩＣタグ３０を取付けた穿孔板Ｔを穿孔対象物Ｏに固定する一方、走行装置３に位置センサ４及びＩＣタグリーダ５を設けることによって、穿孔機構２、送り機構８及び走行装置３の遠隔操作が可能となる。すなわち、本来走行用のレールではないシートレール等の長尺構造物Ｏ２をガイドとして、穿孔機１の自動走行を含む自動制御を行うことが可能となる。
【００６０】
（動作及び作用）
次に穿孔機１を用いた被穿孔品の製造方法について説明する。
【００６１】
穿孔機１を用いて被穿孔品を製造する場合には、図５に示すように、穿孔対象物Ｏの長尺構造物Ｏ２に、ＩＣタグ３０を取付けた穿孔板Ｔが取付けられる。ＩＣタグ３０には、予め穿孔板ＴのＩＤ情報及び穿孔機構２の選択情報が保存される。尚、穿孔機構２の選択情報の代わりに、孔のサイズを保存してもよい。
【００６２】
一方、各穿孔機構２に、穿孔対象となる孔のサイズに合わせたドリルが取付けられる。ドリルの取付けは、各穿孔機構２を、走行装置３から取外した状態で行うことができる。各穿孔機構２にドリルが取付けられると、各穿孔機構２が着脱機構７によって送り機構８に取付けられる。これにより、走行装置３と各穿孔機構２とが連結される。
【００６３】
次に、穿孔機構２を搭載した走行装置３が、穿孔対象物Ｏの長尺構造物Ｏ２の上に設置される。長尺構造物Ｏ２が航空機の中央翼に取付けられるシートレールのように、上面に所定の間隔で孔を有する場合には、一方の走行機構９に設けられた突起２９が長尺構造物Ｏ２の孔に挿入される。これにより、走行機構９の長尺構造物Ｏ２からの脱落を防止しつつ、走行機構９の走行方向を長尺構造物Ｏ２に設けられた孔の配列方向として穿孔を開始することが可能となる。
【００６４】
次に、穿孔板ＴのＩＣタグ３０に記録された穿孔板ＴのＩＤ情報及び一方の穿孔機構２の選択情報が、走行装置３に取付けられたＩＣタグリーダ５によって読み取られる。ＩＣタグリーダ５によって読み取られた穿孔板ＴのＩＤ情報及び一方の穿孔機構２の選択情報は、無線によって制御装置６の本体部６Ａに転送される。そうすると本体部６Ａは、穿孔板ＴのＩＤ情報と穿孔位置とを関連付けた参照情報を参照することによって、選択された一方の穿孔機構２に対応する穿孔位置を特定する。
【００６５】
続いて、本体部６Ａは、特定した穿孔位置への移動を走行装置３に指示する制御信号と、選択された一方の穿孔機構２及び対応する送り機構８の各駆動を指示する制御信号を生成する。生成された各制御信号は無線によって本体部６Ａから制御信号受信装置６Ｂに送信される。
【００６６】
そうすると、制御信号受信装置６Ｂから走行装置３に制御信号として穿孔位置への移動指示が与えられる。このため、走行装置３が穿孔対象物Ｏの長尺構造物Ｏ２をガイドとして長尺構造物Ｏ２の長手方向に走行する。そして、穿孔位置に到達すると、走行装置３が停止する。これにより、走行装置３に連結された穿孔機構２の走行方向における位置決めを行うことができる。この時、走行機構９の少なくとも２つの突起２９が同時に長尺構造物Ｏ２の孔に挿入された状態であれば、穿孔機構２の工具軸方向を、長尺構造物Ｏ２に設けられた孔の配列方向に対して垂直に向けることができる。
【００６７】
選択された穿孔機構２の位置決めが終わると、制御信号受信装置６Ｂから穿孔機構２及び送り機構８に駆動信号が与えられる。このため、送り機構８の駆動によって穿孔機構２に送り動作が付与される。そして、穿孔機構２の駆動によって、長尺構造物Ｏ２を対象とする穿孔位置における穿孔を行うことができる。穿孔位置における穿孔が終わると、穿孔機構２に取付けられたドリルは初期位置に戻り、送り機構８の駆動によって穿孔機構２も初期位置に戻る。
【００６８】
そして、同様な流れで、走行装置３の走行による穿孔機構２の位置決めと、穿孔機構２及び送り機構８の駆動による穿孔とが、各穿孔位置に対して順次実行される。これにより、最初に選択された穿孔機構２による各穿孔位置に対する穿孔を行うことができる。
【００６９】
走行装置３が長尺構造物Ｏ２の端部付近まで走行すると、位置センサ４により穿孔板Ｔの端部が検出される。位置センサ４により穿孔板Ｔの端部が検出されると、穿孔板Ｔの端部の検出情報が無線により制御装置６の本体部６Ａに転送される。そうすると本体部６Ａは、走行装置３の走行方向を反転させる制御信号を生成する。
【００７０】
一方、ＩＣタグリーダ５によって、穿孔板Ｔの端部付近に設けられたＩＣタグ３０に記録された穿孔板ＴのＩＤ情報及び他方の穿孔機構２の選択情報が読み取られる。ＩＣタグリーダ５によって読み取られた穿孔板ＴのＩＤ情報及び他方の穿孔機構２の選択情報は、無線によって制御装置６の本体部６Ａに転送される。そうすると本体部６Ａは、穿孔板ＴのＩＤ情報と穿孔位置とを関連付けた参照情報を参照することによって、他方の穿孔機構２に対応する穿孔位置を特定する。
【００７１】
そして、本体部６Ａは、特定した穿孔位置への移動を走行装置３に指示する制御信号と、選択された他方の穿孔機構２及び対応する送り機構８の各駆動を指示する制御信号を生成する。生成された各制御信号は無線によって本体部６Ａから制御信号受信装置６Ｂに送信される。
【００７２】
そして、最初に選択された穿孔機構２による穿孔と同様な流れで、他方の穿孔機構２による穿孔が各穿孔位置に対して実行される。すなわち、走行装置３の走行による穿孔機構２の位置決めと、穿孔機構２及び送り機構８の駆動による穿孔とが、各穿孔位置に対して順次実行される。そして、走行装置３が長尺構造物Ｏ２の端部付近まで走行すると、位置センサ４により穿孔板Ｔの端部が検出される。位置センサ４により穿孔板Ｔの端部が検出されると、穿孔板Ｔの端部の検出情報が無線により制御装置６の本体部６Ａに転送される。
【００７３】
そうすると本体部６Ａは、走行装置３の走行を停止させる制御信号を生成する。生成された制御信号は無線によって制御信号受信装置６Ｂを介して走行装置３に出力される。これにより、走行装置３が停止し、長尺構造物Ｏ２の穿孔を完了することができる。
【００７４】
尚、複数の長尺構造物Ｏ２が穿孔機１による穿孔対象であれば、次の穿孔対象となる長尺構造物Ｏ２を対象として穿孔板Ｔの取付け及び穿孔機構２を搭載した走行装置３の設置を行うことによって同様に穿孔を行うことができる。そして、穿孔機１による全ての穿孔対象となる長尺構造物Ｏ２の穿孔が完了すると、被穿孔品を得ることができる。すなわち、被穿孔品を製造することができる。
【００７５】
つまり以上のような穿孔機１及び被穿孔品の製造方法は、シートレールを有する航空機の中央翼のように、板状の部品Ｏ１の上に長尺構造物Ｏ２を設けた構造を有する穿孔対象物Ｏの穿孔を行う場合において、長尺構造物Ｏ２をガイドとして走行しながら穿孔を行うことができるようにしたものである。
【００７６】
（効果）
このため、穿孔機１及び被穿孔品の製造方法によれば、穿孔機１を移動させるための専用のレールが不要となるため、穿孔機１の構成を簡易にすることができる。特に、長尺構造物Ｏ２を跨ぐ走行機構９によって、長尺構造物Ｏ２からの穿孔機１の脱落を防止することができる。
【００７７】
また、長尺構造物Ｏ２に孔が配列されている場合には、走行機構９の突起２９を長尺構造物Ｏ２の孔に挿入することによって走行機構９の安定した走行が可能となる。特に、同時に２つ以上の突起２９を長尺構造物Ｏ２の孔に挿入すれば、工具軸を長尺構造物Ｏ２の孔の配列方向に対して垂直に向けることができる。更に、長尺構造物Ｏ２の孔に挿入するための突起２９を１つの走行機構９にのみ設けることによって、孔の配列方向が平行でない複数の長尺構造物Ｏ２の上を複数の走行機構９が走行する場合であっても、穿孔対象となっていない長尺構造物Ｏ２の影響を受けずに工具軸方向を適切な向きに向けることができる。
【００７８】
また、ＩＣタグ３０を取付けた穿孔板Ｔ、位置センサ４及びＩＣタグリーダ５によって、穿孔板Ｔの位置、穿孔位置及び穿孔に使用する穿孔機構２を特定することができる。このため、複雑な構造を有する長尺構造物Ｏ２であっても、長尺構造物Ｏ２の構造に依存せずに走行機構９の走行による穿孔機構２の位置決めが可能である。
【００７９】
このように、穿孔機１及び被穿孔品の製造方法によれば、構造上及び制御上の特徴によって、本来走行用のレールではない不規則な構造を有するシートレール等の長尺構造物Ｏ２であっても、走行用のガイドとして利用することが可能である。
【００８０】
また、穿孔機１は、穿孔機構２を容易に走行装置３に着脱できる構造を有している。このため、穿孔機１を運搬する場合には、穿孔機構２を取外して運搬することができる。すなわち、運搬時における穿孔機１の軽量化を図ることによって、穿孔機１の運搬を容易にすることができる。
【００８１】
また、ドリルの着脱及び交換を行う場合においても、穿孔機構２を走行装置３から取外した状態で行うことができる。このため、ドリルの着脱及び交換を含む段取り作業に要する労力を低減することができる。特に、穿孔機構２を汎用のドリル駆動装置で構成すれば、穿孔機構２を走行装置３から取外した状態で穿孔に使用することも可能である。
【００８２】
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【００８３】
例えば、上述した実施形態では、複数の走行機構９がそれぞれ長尺構造物Ｏ２の上面を走行する場合を例に説明したが、いずれかの走行機構が板状の部品Ｏ１の上を走行するようにしてもよい。その場合には、板状の部品Ｏ１の上を走行する走行機構を車輪等の単純な構造にすることができる。
【００８４】
但し、板状の部品Ｏ１が曲面である場合には、板状の部品Ｏ１の上を走行することによって穿孔機構２の高さが無視できない程度に変化する場合も起こり得る。そこで、穿孔機構２に、高さ方向、すなわち走行装置３の走行方向及び工具の送り方向に垂直な方向への移動機構を設けるようにしてもよい。つまり、穿孔機構２を２次元方向に移動させる移動機構を走行装置３に搭載するようにしてもよい。
【００８５】
但し、上述した実施形態のように、走行装置３に搭載される穿孔機構２の移動機構を、１次元の移動を行う送り機構８のみとすれば、２次元の移動を行う場合に比べて、必要な駆動軸及びモータの数を減らすことができる。このため、穿孔機１の軽量化を図ることができる。従って、穿孔対象物Ｏを構成する板状の部品Ｏ１が曲面である場合には、複数の走行機構９がそれぞれ長尺構造物Ｏ２の上面を走行するようにし、走行装置３に搭載される穿孔機構２の移動機構を１次元の移動を行う送り機構８のみとすることが穿孔機１の軽量化に繋がる。その場合においても、モータによる駆動対象とならない穿孔機構２の高さ等の位置の調節機構については必要に応じて走行装置３に搭載することができる。
【００８６】
また、上述した実施形態では、ＩＣタグ３０が穿孔板Ｔに取付けられる場合を例に説明したが、ＩＣタグリーダ５によって情報を読み取ることが可能な位置であれば、ＩＣタグ３０を、穿孔対象物Ｏの任意の位置に取付けることができる。位置センサ４についても、穿孔板Ｔの位置に代えて、穿孔対象物Ｏの位置を検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１...穿孔機、２...穿孔機構、２Ａ...コレット、３...走行装置、４...位置センサ、５...集積回路（ＩＣ）タグリーダ、６...制御装置、６Ａ...本体部、６Ｂ...制御信号受信装置、７...着脱機構、７Ａ...位置決めピン、７Ｂ...位置決め孔、７Ｃ...フック、７Ｄ...固定用ノブ、８...送り機構、８Ａ...ラック・アンド・ピニオン、８Ｂ...送り用モータ、８Ｃ...送り用ガイド、９...走行機構、１０...調節機構、１０Ａ...ロッド、１０Ｂ...スライダー、１０Ｃ...フレーム、１０Ｄ...ストッパ、２０...チェーン、２１...サポートローラ、２２...下面ガイドローラ、２３...外側サイドローラ、２４...内側サイドローラ、２５...スプロケット、２６...駆動軸、２７...ベルト、２８...走行用モータ、２９...突起、３０...ＩＣタグ、Ｏ...穿孔対象物、Ｏ１...板状の部品、Ｏ２...構造物／長尺構造物、Ｏ３...ウェブ、Ｏ４...フランジ、Ｔ...穿孔板
【図１】
0006549394.tif 000002
【図２】
0006549394.tif 000003
【図３】
0006549394.tif 000004
【図４】
0006549394.tif 000005
【図５】
0006549394.tif 000006