(57)【要約】      （修正有）【課題】厚壁の重ね合わせ面のジョイントギャップを補償し、素材の結合を高品質で実施できる方法を提供する。【解決手段】シェル面上に選定した表面領域と、フランジ重ね合わせ面の表面とを、光線により走査するステップと、シェル面上に選定した表面領域とフランジのフランジ重ね合わせ面との隙間間隔に対しジョイントギャップを求めるステップと、ジョイントギャップを補償するために必要な充填材を、その量、形状、体積を求め、その結果を充填材装置に送るステップと、充填材装置で充填材を、シェル面上に選定した表面領域に充填するステップと、フランジ重ね合わせ面をシェル面上に選定した表面領域の上に位置決めすることにより、重ね合わせ面の間または重ね合わせ面の横の隙間間隔を充填材で補償するステップとを含む方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル（２）とストリンガー（３）との互いに重なっている面が成しているジョイントギャップ（１）を補償する方法であって、上部または下部のフランジ（４，５）の重ね合わせ面にして水平方向に配置されて当該重ね合わせ面に対し垂直なウェブ（６）と共にストリンガー（３）を形成する前記重ね合わせ面を、水平方向に配置されるシェル（２）のシェル面（９）上に位置決めして接合により互いに結合させ、上部または下部のフランジ（４，５）のフランジ重ね合わせ面とシェル面（９）との平坦性からの幾何学的ずれを、スキャナーユニット（７）によりフランジ重ね合わせ面（８）またはシェル面（９）を水平方向または鉛直方向に且つ点状または線状に光線（１０）を用いて検出し、次にこの幾何学的ずれを電子的に変換し、変換した後、スキャナー検出結果を信号ケーブル（１１）を介してコントロールユニット（１２）へ転送するようにした前記方法において、
ａ）まず、シェル面（９）上に選定した表面領域（１３）にして後でフランジ重ね合わせ面（８）を位置決めする前記表面領域（１３）と、前記フランジ重ね合わせ面（８）の表面とを、この順番で或いは逆の順番で光線（１０）により完全に走査するステップと、
ｂ）次に、コントロールユニット（１２）により、シェル面（９）上に選定した表面領域（１３）とフランジ（４，５）のフランジ重ね合わせ面（８）とのそれぞれ走査した隙間間隔（ｓ）に対しジョイントギャップ（１）をコンピュータ技術で求めるステップであって、コントロールユニット（１２）が重ね合わせ面の鉛直方向の隙間間隔（ｓ）を仮想の間隔ライン（Ｌ）に関係づけ、仮想の間隔ライン（Ｌ）が、シェル面（９）上に選定した表面領域（１３）とフランジ重ね合わせ面（８）とを張るように水平方向に位置しするラインであり、且つ互いに重なり合っている両対象物の重ね合わせ面がその接触個所で形成している水平方向の接触領域（ＢＢ，ＹＹ，ＺＺ）に対し接線方向に当接しているようなラインである前記ステップと、
ｃ）次に、ジョイントギャップ（１，１１，１２）を補償するために必要な充填材（１４）を、その量、形状、体積に関しコントロールユニット（１２）によりコンピュータ技術で求め、求めた結果を他の信号ケーブル（１１）を介して充填材装置（１５）に送るステップと、
ｄ）次に、ステップｂ）に従って隙間間隔（ｓ）を求めた限りにおいて、充填材装置（１５）に供給するように求めた体積の充填材（１４）をその形状との相関関係でシェル面（９）上に選定した表面領域（１３）に充填するステップと、
ｅ）次に、フランジ重ね合わせ面（８）をシェル面（９）上に選定した表面領域（１３）の上に位置決めすることにより、重ね合わせ面の間または重ね合わせ面の横の隙間間隔（ｓ）を充填材（１４）で補償するステップと、
を特徴とする方法。
【請求項２】
ステップｂ）を、コントロールユニット（１２）と情報技術的に接続されているコンピュータユニット（１６）を用いて実施し、コンピュータユニット（１６）により、コンピュータシミュレーションの範囲内で、まず、シミュレートした第２の間隔ライン（Ａ）とシェル面（９）の表面領域（１３）の面に関する幾何学的ずれの深点（ｅ）にして第２の間隔ライン（Ａ）に対し鉛直方向に間隔をもって位置する前記深点（ｅ）との鉛直方向の第１の間隔（ｃ）を検出し、次に、シミュレートした第３の間隔ライン（Ｂ）とフランジ重ね合わせ面（８）の面に関する幾何学的ずれの深点（ｆ）にして第３の間隔ライン（Ｂ）に対し鉛直方向に間隔をもって位置する前記深点（ｆ）との鉛直方向の第２の間隔（ｄ）を検出し、シミュレートした両間隔ライン（Ａ，Ｂ）が水平方向のラインに対応しており、この水平方向のラインが、シェル面（９）上に選定した表面領域（１３）とフランジ重ね合わせ面（８）との幅を張るようなラインであり、且つ第１のジョイントギャップ（１）の幅側で、平坦性から幾何学的にずれていない対象物の重ね合わせ面に対し接線方向に当接するようなラインであり、次に、スキャンしたそれぞれの面領域に対しこれら鉛直方向の間隔（ｃ，ｄ）をコンピュータ技術で加算することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップｂ）を、コントロールユニット（１２）と情報技術的に接続されているコンピュータユニット（１６）を用いて実施し、コンピュータユニット（１６）により、コンピュータシミュレーションの範囲内で、まず、シミュレートした第４の間隔ライン（Ｃ）上にある高点（ｉ）にしてシェル面（９）の表面領域（１３）の面に関する幾何学的ずれの前記高点（ｉ）と第４の間隔ライン（Ｃ）に対し鉛直方向に間隔をもって位置する前記表面領域（１３）の平面点（ｋ）との鉛直方向の第３の間隔（ｇ）を検出し、次に、フランジ重ね合わせ面（８）の面に関する幾何学的ずれの第２の高点（ｊ）にしてシミュレートした第５の間隔ライン（Ｄ）上にある前記第２の高点（ｊ）と第５の間隔ライン（Ｄ）に対し鉛直方向に間隔をもって位置するフランジ重ね合わせ面（８）の第２の平面点（ｌ）との鉛直方向の第４の間隔（ｈ）を検出し、シミュレートした両間隔ライン（Ｃ，Ｄ）が水平方向のラインに対応しており、この水平方向のラインが、シェル面（９）上に選定した表面領域（１３）とフランジ重ね合わせ面（８）との幅を張るようなラインであり、且つ平坦性からずれている対象物の隆起した重ね合わせ面にして第２および第３のジョイントギャップ（１，２）がそれぞれ境を接しているような前記重ね合わせ面に対し接線方向に当接するようなラインであり、次に、スキャンしたそれぞれの面領域に対しこれら鉛直方向の間隔（ｇ，ｈ）をコンピュータ技術で加算することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１の鉛直方向の間隔（ｃ）か第２の鉛直方向の間隔（ｄ）のいずれかを検出し、シェル面（９）の表面領域（１３）かフランジ（４，５）のフランジ重ね合わせ面（８）のいずれかが平坦性から幾何学的にずれていないことにより前記両間隔（ｃ，ｄ）のいずれか一方の検出をしないことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第３の鉛直方向の間隔（ｇ）か第４の鉛直方向の間隔（ｈ）のいずれかを検出し、シェル面（９）の表面領域（１３）かフランジ（４，５）のフランジ重ね合わせ面（８）のいずれかが平坦性から幾何学的にずれていないことにより前記両間隔（ｇ，ｈ）のいずれか一方の検出をしないことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
シェル（２）の、第３の鉛直方向の間隔（ｇ）で隆起している対象物部分、またはフランジ（４，５）の、第４の間隔（ｈ）で隆起している対象物部分を、シェル面（９）の選定した表面領域（１３）の面状の凹部またはフランジ（４，５）のフランジ重ね合わせ面（８）の面状の凹部と共にある第１のジョイントギャップ（１）に固定させ、固定に際し、隆起している対象物部分が第１のジョイントギャップ（１）と対応していることを前提とすることを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
第１のジョイントギャップ（１）の隙間間隔（ｓ）を、第１の鉛直方向の間隔（ｃ）と第２の鉛直方向の間隔（ｄ）とを加算することにより求め、或いは、第２および第３のジョイントギャップ（１１，１２）の隙間間隔（ｓ）を、第３の鉛直方向の間隔（ｈ）と第４の鉛直方向の間隔（ｈ）とを加算することにより求めてそれぞれ走査したずれを決定し、例外的に、第１または第２の鉛直方向の間隔と第３または第４の鉛直方向の間隔だけで隙間間隔（ｓ）を求めてそれぞれ走査したずれを決定することを特徴とする、請求項２から６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
光線（１０）でシェル面（９）上の矩形の表面領域（１３）を走査し、表面領域（１３）とフランジ重ね合わせ面（８）との寸法安定性を、対象物の幅と長さとに関し互いに同調させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
充填材（１４）として充填片（１４ａ）を使用し、その数量と形状を、コントロールユニット（１２）により求めた充填材の体積をベースとして決定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
充填材装置（１５）として、供給した充填材（１４）を充填片（１４ａ）に加工する超音波カッターを使用することを特徴とする、請求項１または９に記載の方法。
【請求項１１】
超音波カッターに組み込んだ超音波刃を用いて、供給した充填材（１４）から充填片（１４ａ）を裁断および／または幾何学的に成形することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
配量装置として使用する充填材装置（１５）に、ステップｅ）後に充填材装置（１５）に配量される粉末状またはペースト状の充填材（１４）を供給して、隙間間隔（ｓ）を補償することを特徴とする、請求項１または９に記載の方法。
【請求項１３】
シェル面またはフランジ重ね合わせ面（８，９）の平坦性からの幾何学的ずれを、面の輪郭に関する凹部または隆起部に関連づけることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
充填材（１４）を手でまたは充填材装置（１５）により表面領域（１３）の凹部に充填し接着させることを特徴とする、請求項１または１３に記載の方法。
【請求項１５】
プラスチックまたは金属から成る厚い硬いストリンガー（３）を使用し、プラスチックまたは金属から成る厚壁の硬いシェル（２）を補強すべき外板領域に使用し、その上にストリンガー（３）のフランジ重ね合わせ面（８）を位置決めすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
炭素繊維で補強したプラスチック材、有利にはＣＦＫ材またはＧＦＫ材またはこれに類似の材料を使用し、金属の代わりに軽金属材、有利にはアルミニウム材を使用することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
充填材（１４）として、動力伝達性材料、有利にはＧＦＫまたはＣＦＫからなり、補助的に樹脂フィルムで置換される複数個の充填片（１４ａ）を使用することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
ステップｅ）後に、フランジ重ね合わせ面（８）をシェル面（９）の選定した表面領域（１３）に位置決めし、充填材（１４）または充填片（１４ａ）を両対象物の重ね合わせ面の間またはその横に完全に充填し、ジョイントギャップ（１，１１，１２）に均等に封じ込めることを特徴とする、請求項１または３または９に記載の方法。
【請求項１９】
光線（１０）をスキャナーユニット（７）に組み込んだレーザー源によって提供し、レーザー源により、フランジ重ね合わせ面（８）と選定した表面領域とをこの順番で、或いは逆の順番で走査することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提概念に記載のジョイントギャップを補償する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飛行機製造分野では、炭素繊維で補強したプラスチックが使用されることが多い。たとえば「エアバス」タイプの旅客機を製造する場合には、この種の材料から成る薄いストリンガーと薄い外板領域とがかなり頻繁に使用される。ストリンガーと外板領域とは特定の態様で互いに結合される。繊維補強したこのプラスチック部材は、たとえばプラスチックの外殻領域を集中補強するための補強プロフィールとして必要なものであり、ストリンガーと外板領域との接合はこれらジョイントパートナーを接着結合またはリベット結合することにより行われる。ジョイントパートナーの重ね合わせ面が成している既存のジョイントギャップを補償するため、接合を行なう前にジョイントギャップに充填されるいわゆるシム(shimm)が使用される。シムの加工は非常にコスト高であり、時間がかかり、その使用は最大級の寸法のギャップに限定されている。この最大級のギャップは構成部品を製造することによって常に達成できるとは限らない。たとえばジョイントパートナーを接着することが有利であるような場合には、この接着は適当な接着剤を両ジョイントパートナーの所定の接着面に被着させることによって行われ、その後ストリンガーを、シムで補償した外板領域面の上に位置決めし、次にストリンガーを外板領域に対し押圧させる。接合されるべきジョイントパートナーは固定状態で接合個所にあり、取り外し不能であり、素材結合的に結合されている。
【０００３】
シムでギャップを補償するための他の択一的手段として、一時、個々の部品を機械的に加工することが提案された。この技術もコストがかかる。というのは、部品の重ね合わせ面にほとんどギャップが生じないような平坦な部品を製造するにはかなりの慎重さと精密性とが必要であり、よって極めてコスト高であり、時間を要するからである。
【０００４】
厚く硬いＣＦＫストリンガーを厚壁の固いＣＦＫ外板領域の上に接合させることは、知られている限りでは行われなかった。このため当業者には必要な背景的知識（ノウハウ）と、この種の技術を所望どおりに実施するにあたって必要な実践での経験が欠けていた。とはいえ、冒頭で述べた方法をこの種のジョイントパートナーの接合に無思慮に適用することはできない。本技術分野においては、少なくとも、従来の接合方法は厚壁の部品には適していないことが知られている。厚壁の部品の場合、個々の部品の公差によって生じる大きなギャップを、接合プロセス中に簡単に押圧させるだけでは最小にさせることはできないからである。特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４から知られている解決法も、前記欠点を首尾よく解消させるための範例として本技術分野で用いることはほとんど不可能である。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４９８０００５号公報
【特許文献２】欧州特許第００８９９５４Ｂ１号公報
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許公開第１９７３８８８５Ａ１号公報
【特許文献４】米国特許第５９６３６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、互いに位置決めされる厚壁のジョイントパートナーの重ね合わせ面が形成するジョイントギャップを補償する方法において、非常に大きなギャップを補償することができ、これにより接合されるべきジョイントパートナーの取り外し不能な、素材拘束的結合を高品質で実施できる前記方法を提供することである。また、公知の接合技術に比して低コストで且つ時間節約的であり、部品の合理的な接合を制御する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に記載した構成によって解決される。他の請求項には、この構成の合目的な構成が記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、互いに上下に重なっているシェル２とストリンガー３との面が成すジョイントギャップ１を補償するための方法を添付の図１ないし図７を用いて説明する。この場合シェル２とは、たとえば飛行機の構造において飛行機の構成要素である外板領域（図３、図３ａ、図４、図４ａ、図７を参照）である。外板の所定の位置または外板の所定領域内部でシェル２または外板領域にストリンガー３が接合により機械的に結合されていれば、得られた生産物（半製品）により構造の補強が可能になる。それ故、得られた生産物を、構造を集中的に補強するための補強プロフィールとして使用することができる。以下に説明する方法は厚い（厚壁の）ジョイントパートナーによって実現され、本実施形態では、厚い（従って強固な）ストリンガー３（たとえばＣＦＫストリンガー）が厚壁の（従って強固な）外板（たとえばＣＦＫ外板）の上に接合によって結合される。これらジョイントパートナーはたとえばアルミニウム、或いはアルミニウム合金等の軽金属から成っていてよい。この場合、Ｔ字状またはＨ字状のストリンガーが考慮される。
【０００９】
このようなジョイントプロセスを簡単に述べれば、たとえばこれら両ジョイントパートナーはその重ね合わせ領域において圧力を作用させ且つ温度で付勢することで互いに強固な、ジョイント部位で機械的に切り離すことのできない結合部を形成する。この方法の場合、両ジョイントパートナーの重ね合わせ面の間に配置されてジョイント部に対し好ましい影響を与える補助的な物質添加物の層は設けられない。
【００１０】
他方、重ね合わせ面のエッジ領域を熱溶着させることにより両ジョイントパートナーを切り離し不能に素材結合させることも可能である。本来のジョイントプロセスは本発明による方法の主要部ではないので、これ以上の説明はしないことにする。
【００１１】
しかしながら、厚壁のシェル２（厚壁の外板領域）の上に結合される厚壁のストリンガー３は、両ジョイントパートナーを所定どおりに接合させる準備段階で技術的な問題を生じさせ、すなわち両重ね合わせ面の幾何学的形状が異なっているために、種々の隙間間隔ｓの多少大きなジョイントギャップ１が常に生じる。両重ね合わせ面の幾何学的形状は、実際にはジョイントパートナーの個々の重ね合わせ面の平坦な面とは異なるものであるが、冒頭で述べた説明によれば、ジョイントパートナーの素材表面を別個に機械的処理するだけで幾何学的形状の相違が解消され、たとえば素材を切除することで解消される。これにより（個々の技術コストの増大に伴って）さらにコストが生じ、望ましいものではない。いずれにしろ、２つの厚壁のジョイントパートナーの互いに重ね合わされる面の間の大きなギャップは、たとえばプラスチック素材、金属素材から成っているこれらジョイントパートナーの製造公差によっても生じるものであり、通常は内側へ湾曲した重ね合わせ面、或いは外側へ湾曲していることもある重ね合わせ面を持ったシェル２とストリンガー３とを予め製造して準備することにより表面化するものであるが、この種のギャップはジョイントプロセスにおいて大きなコストをかけずに単に押圧するだけでは補償できるものではなく、或いは少なくとも最小にさせることはできない。以上の説明は、次に述べる本発明による方法を理解するうえで予め行なったものである。
【００１２】
さて、（既存の）ジョイントギャップ１を補償するための方法を詳細に説明する。ジョイントギャップ１はシェル２とストリンガー３との重ね合わせ面に関わるものであり、両対象物（シェル２とストリンガー３）の重ね合わせ面は、これら対象物が前述のように上下に設置されているときにこのジョイントギャップ１を形成する。図３、図３ａ、図４、図４ａ、図７は本発明に関わりのある配置構成を図示したものであり、特に本発明にとって重要な対象物の位置を図示したものである。
【００１３】
ストリンガー３には上部フランジ４と下部フランジ５とが一体に設けられ、これらフランジは水平方向に配置されて、これらフランジに対し垂直に位置しているウェブ６と共にストリンガー３（縦材またはビーム）を形成しているので、一般にフランジ重ね合わせ面８と呼ばれる上部フランジ４または下部フランジ５の重ね合わせ面は、外板領域のシェル２のシェル面９に選定した表面領域１３の上に載置される。なお以下の説明では、両重ね合わせ面が水平方向に位置しているものとする。上部フランジ４と下部フランジ５は実際には「ストリンガーベース」と呼ばれるものであり、同様にウェブ６は「ストリンガーウェブ」と呼ばれるものである（図３、図３ａ、図４、図４ａ、図７を参照）。当該重ね合わせ面８を選定した表面領域１３上に最終的に位置決めすることにより、これら重ね合わせ面を接合するための前提が完了する。
【００１４】
前述したように、本実施形態は厚壁のシェル２と厚い（より大きな横断面の）フランジ４または５に関わるものなので、両重ね合わせ面を接合したときに面で囲まれるジョイントギャップ１が発生し、これを除去するのが課題である。
【００１５】
さて、図１と図２には、シェル２の重ね合わせ面とストリンガー３の重ね合わせ面とが図示されている。これらの重ね合わせ面は水平方向に横置きで配置される。両図にはさらにスキャナーユニット７が図示されている。スキャナーユニット７により、下部フランジ５のフランジ重ね合わせ面８とシェル面９との平坦性の既存の幾何学的ずれを、図１に従ってレーザービーム１０で水平方向または鉛直方向に点状または線状に走査することにより検出される。一般的には光線１０による走査は鉛直方向の運動方向１７と水平方向の運動方向１８とでフランジ重ね合わせ面８とシェル面９上で（各重ね合わせ面に対し個別に）行われる。この運動方向１７，１８は図に記入した座標方向ｘ，ｚと一致する。検出したずれは、重ね合わせ面の部分領域、すなわち図３と図４によれば通常のごとく内側へ湾曲している部分領域の空間的な位置を表わすものである。重ね合わせ面はたとえば図３ａと図４ａに図示したように外側へ湾曲していてもよい。前記ずれは、図２に図示したように、スキャナーユニット７に組み込んだ評価論理装置（図示せず）によって電子的に変換される。スキャナー検出結果は変換後スキャナーユニット７の出力側に送られ、第１の信号ケーブル１１に供給され、この第１の信号ケーブル１１を介してコントロールユニット１２へ転送される。
【００１６】
本発明によれば、まずシェル面９の選定した表面領域１３（その上に後でフランジ重ねあわせ面８が位置決めされる）が、スキャナーユニット７から放出されるレーザービーム１０により所定の態様で完全に走査される。レーザービーム１０の位置は図１に１つの典型例として図示されている。
【００１７】
フランジ重ね合わせ面８を走査する各レーザービームを放出するスキャナーユニット７は、幾何学的なずれに関連した情報値を、スキャナーユニット７内に組み込まれている検出論理装置を用いて検出する。このスキャナー検出結果は前記評価論理装置に入力され、評価論理装置は、幾何学的なずれの結果を再現させるこれら情報値を統合する。次に前記スキャナー検出結果は、電子変換後に、図２に図示したように前記コントロールユニット１２へ送られて以後の方法ステップのために置換される。
【００１８】
その後、同じようにして、スキャナーユニット７から放射される光線、たとえばレーザービームを使用して、シェル３のフランジ重ね合わせ面８の表面全体が走査され、その際幾何学的ずれの検出が行われる。幾何学的ずれの評価およびスキャナー検出結果並びにコントロールユニット１２への転送は、選定した表面領域１３を走査する例で説明したようにして行われる。この場合、両対象物（シェル２とストリンガー３）のうちのいずれの対象物をいかなる順番で走査するかは問題ではない。スキャナー検出結果が特に重要であるのは、以後のステップで、図２に図示したコントロールユニット１２が、選定した（シェル面９の）表面領域１３と（下部フランジ５の）フランジ重ね合わせ面８との各隙間走査間隔ｓに対し（望ましくない）ジョイントギャップ１をコンピュータ技術で（コンピュータシミュレーションで）検出するからである。下部フランジ５の重ね合わせ面と選定した表面領域１３の重ね合わせ面とが成す隙間間隔ｓを図３と図３ａに図示した。
【００１９】
図３と図３ａに図示したように、ジョイントスリット１，１１，１２の位置と、たとえばレーザービームを使用して走査される選定表面領域１３またはフランジ重ね合わせ面８の表面と、第１、第２、および第３のジョイントギャップ１，１１，１２との変化性隙間間隔ｓとを、図１に図示した座標方向ｘ，ｙ，ｚに関係づければ、両対象物の重ね合わせ面の前記幾何学的ずれと、面でとり囲まれているジョイントスリット１の空間的に異なる構成とが明らかになる。さらに、すべての図面、すなわち図１ないし図７に関連して述べると、シェル２（外板領域）上に選定した表面領域１３と、ストリンガー３の下部フランジ５または上部フランジ６のフランジ重ね合わせ面８とは、ほぼ長方形の重ね合わせ面を成している。この場合ｘ座標方向は長方形の長辺に沿って延び、ｚ座標方向は長方形の短辺に沿って延びている。
【００２０】
ｙ座標方向は、重ね合わせ面の表面の湾曲した凹部または凸部の底点ｅ，ｆまたは高点ｉ，ｊと、フランジ重ね合わせ面８の表面の湾曲した凹部または凸部の、鉛直方向に対向している底点ｅ，ｆまたは高点ｉ，ｊとの鉛直方向の間隔に関連している。この鉛直方向の間隔は、３つの座標方向ｘ，ｙ，ｚで変化する鉛直方向の隙間間隔ｓに関連している。
【００２１】
この場合コントロールユニット１２は、（図３と図３ａに基づいて検出した）重ね合わせ面の鉛直方向の隙間間隔ａを、仮想の間隔ラインＬに関連づける。この間隔ラインＬは水平方向に設定され、シェル面９の選定表面領域１３と下部フランジ５のフランジ重ね合わせ面８とを張っている。
【００２２】
前記仮想の間隔ラインＬは、図３によれば、ｙ座標方向において鉛直方向に最も高く位置する点状または面状の第１および第２の接触領域ＢＢ，ＺＺに対し接線方向に接している。互いに上下に位置する両対象物（シェル２とストリンガー３の下部フランジ５）の選定した表面領域１３とフランジ重ね合わせ面８とはその接触個所において前記接触領域ＢＢ，ＺＺを設定している。
【００２３】
これとは択一的に、上記ステップは、図２によれば情報技術的に他の信号ケーブル１１を介してコンピュータユニット１６と接続されているコントロールユニット１２によって次のように実施することもできる。すなわち、図４によれば、コンピュータシミュレーションの範囲内でコンピュータユニット１６によりまず第１の鉛直方向の間隔ｃを検出する。この第１の鉛直方向の間隔ｃは、シミュレートした（技術的には模倣した）第２の間隔ラインAと、この第２の間隔ラインＡに対し鉛直方向に間隔をもって位置している第１の底点ｅとの間隔に相当し、シェル面９の選定した表面領域１３上にある。鉛直方向の間隔ｃは、両座標方向ｘ，ｚを介してｙ座標方向に変化し、シェル面９の表面領域１３の前記幾何学的ずれに相当するもので、検出論理装置を組み込んだコントロールユニット１２はこの鉛直方向の間隔ｃを検出する。
【００２４】
その後、同じようにして第２の鉛直方向の間隔ｄが検出される。第２の鉛直方向の間隔ｄは、シミュレートした（技術的には模倣した）第３の間隔ラインＢと、この第３の間隔ラインＢに対し鉛直方向に間隔をもって位置している第２の底点ｆであってフランジ重ね合わせ面８の面に関する幾何学的ずれの前記底点ｆとの間隔に相当している。検出論理装置を備えたコントロールユニット１２はこの鉛直方向の間隔ｄも検出し、この場合コンピュータユニット１６は（場合によっては問合せで）情報検出した鉛直方向の間隔ｃ，ｄをコントロールユニット１２にデジタルで送る。
【００２５】
これらシミュレートした間隔ラインＡ，Ｂは水平方向のラインに対応している。この水平方向のラインは選定した表面領域１３とフランジ重ね合わせ面８とのそれぞれの幅ｂ（図４を参照）を決定し、ジョイントギャップ１の幅側で対象物の重ね合わせ面に接線方向に接触している。
【００２６】
次に、コントロールユニット１２の評価論理装置は、走査したそれぞれの面領域に対し鉛直方向の間隔ｃ，ｄをコンピュータで加算し、その際評価論理装置は、レーザービームで走査したそれぞれのずれに対し鉛直方向の間隔ｃと鉛直方向の間隔ｄとを加算することにより変化性の隙間間隔ｓを求める。
【００２７】
他方コントロールユニット１２は、図３ａによれば、仮想の間隔ラインＬを考慮する。この仮想の間隔ラインＬは、ｙ座標方向において鉛直方向に位置する点状または面状の第３の接触領域ＹＹに対し接線方向に接している。互いに上下に位置する両対象物（シェル２とストリンガー３の下部フランジ５）の選定した表面領域１３の隆起した重ね合わせ面（隆起部）とフランジ重ね合わせ面８とはその接触個所において前記接触領域ＹＹを設定している。
【００２８】
これとは択一的に、上記ステップは、図２によれば情報技術的に他の信号ケーブル１１を介してコンピュータユニット１６と接続されているコントロールユニット１２によって次のように実施することもできる。すなわち、図４ａによれば、前記コンピュータシミュレーションの範囲内でコンピュータユニット１６によりまず第３の鉛直方向の間隔ｇを検出する。この第３の鉛直方向の間隔ｇは、シミュレートした（技術的には模倣した）第４の間隔ラインＣと、この第２の間隔ラインＣに対し鉛直方向に間隔をもって位置しているシェル面９の表面領域１３の第１の平面点ｋとの間隔に相当している。その後、第４の鉛直方向の間隔ｈが検出される。第４の鉛直方向の間隔ｈは、シミュレートした第５の間隔ラインＤ上にある高点ｊ（フランジ重ね合わせ面の面に関する幾何学的ずれの高点）と、第５の間隔ラインＤに対し鉛直方向に間隔をもって位置しているフランジ重ね合わせ面８の第２の平面点ｌとの間隔に相当している。この場合、鉛直方向の第３の間隔ｇも第４の間隔ｈも両座標方向ｘ，ｚを介してｙ座標方向に変化し、シェル面９の表面領域１２とフランジ重ね合わせ面８の前記面に関する幾何学的ずれに相当している。検出論理装置を備えたコントロールユニット１２はこれらの鉛直方向の間隔も別個に検出する。コントロールユニット１２は第１および第２の高点ｉ，ｊと第１および第２の平面点ｋ，ｌとを検出論理装置により検出し、この場合コンピュータユニット１６は（場合によっては問合せで）情報検出した鉛直方向の間隔ｇ，ｈをコントロールユニット１２にデジタルで送る。
【００２９】
これらシミュレートした両間隔ラインＣ，Ｄは、シミュレートした（技術的には模倣した）水平方向のラインに対応している。この水平方向のラインは選定した表面領域１３とフランジ重ね合わせ面８とのそれぞれの幅ｂを決定し、第２と第３のジョイントギャップ１１，１２が境を接している対象物の、幾何学的に平坦性からずれた重ね合わせ面（隆起部）に接線方向に接触している。次に、走査したそれぞれの面領域に対しこれらの鉛直方向の間隔ｇ，ｈをコンピュータで加算する。
【００３０】
なお、本発明による方法の他の択一的な実施形態は図面に図示していないが、実際に発生する所与条件を考慮したものであり、すなわちフランジ重ね合わせ面８とシェル面９の選定した表面領域１３との重ね合わせ面がさらに湾曲している場合を想定したものである。このような状態に対応して次のようなシチュエーションが生じる。すなわちたとえば選定した表面領域１３が凹部を有し、図面に図示したフランジ重ね合わせ面４，５が隆起部を有する場合、およびその逆の場合である。以下に説明するジョイントギャップを決定するための実施形態は、このようなシチュエーションを考慮したものである。
【００３１】
これに関連して、コントロールユニット１２により隙間間隔ｓを求める前記択一的な実施形態に加えて、コントロールユニット１２により前述したコンピュータシミュレーションの範囲内で以下の処置を行う。
【００３２】
まず、図２に図示したように他の信号ケーブル１１を介してコンピュータユニット１６と情報技術的に接続されているコントロールユニット１２を用いて、コンピュータユニット１６によりそのコンピュータシミュレーションの範囲内で、図４のごとく第１の鉛直方向の間隔ｃか、或いは第２の鉛直方向の間隔ｄのいずれかが検出される。この検出の場合、シェル面９の表面領域１３か、或いはフランジ４，５のフランジ重ね合わせ面８のいずれか一方が幾何学的に平面性からずれていることを前提とし、すなわち両対象物のうちの一方の重ね合わせ面領域は平坦に形成されていることを前提としている。これにより両間隔ｃ，ｄのうち一方の間隔の検出は行わない。その後、コンピュータユニット１６により、コンピュータシミュレーションの範囲内で、図４ａに図示したように、第３または第４の鉛直方向の間隔ｇ，ｈのいずれか一方を検出する。この場合も、シェル面９の表面領域１３か、或いはフランジ４，５のフランジ重ね合わせ面８のいずれか一方が幾何学的に平面性からずれていることを前提とし、すなわち両対象物のうちの一方の重ね合わせ面領域は平坦に形成されていることを前提としている。したがってこれら両間隔ｇ，ｈの一方の検出は行わない。これら２つの処置は記載した順番でも逆の順番でも行われる。
【００３３】
ここで疑問が生じる。すなわち、両対象物のうちのいずれか一方の対象物の重ね合わせ面領域が平坦性からずれていないことを前提として、なぜ第１または第２の鉛直方向の間隔ｃ，ｄおよび第３または第４の鉛直方向の間隔ｇ，ｈが重要であるのか、というのがそれである。図４のシチュエーションでは、シェル面９の選定した表面領域１３またはフランジ重ね合わせ面４，５に凹部が観察されるのに対し、図４ａのシチュエーションでは、両対象物（シェル２と下部または上部のフランジ４，５）の重ね合わせ面の隆起部が観察の対象になっている。例外的には、シェル面２の選定した表面領域１３またはフランジ重ね合わせ面４，５の、平坦性からずれている重ね合わせ面（すなわち隆起部）が、重なっている面のうち側への湾曲または隆起（すなわち凹部）の範囲内で沈降していることも考えられるので、場合によっては、対象物の重ね合わせ面に沿って延びている第２および第３のジョイントギャップ１１，１２が沈降領域の横にわずかでも存在しうる。また、隆起部が凹部を完全に充填しないことも考えられるので、両部分領域の間にも同様に第１のジョイントギャップ１が存在することが考えられる。このようなケースは例外であるが、しかし無視することはできない。
【００３４】
むしろ確率的により起こりうるシチュエーションは、両重ね合わせ面のうちの一方の重ね合わせ面が隆起した重ね合わせ面を有し、その上に載置されている対象物の他の重ね合わせ面が平坦性から幾何学的にずれていない重ね合わせ面領域、すなわち完全に平坦な重ね合わせ面領域を有しているような場合である。このようなシチュエーションでは、図４ａによれば、第３または第４の鉛直方向の間隔ｇ，ｈを検出する必要があるが、他方第１または第２の鉛直方向の間隔ｃ，ｄの検出は必要ない。
【００３５】
第２または第３のジョイントギャップ１１，１２は、平坦性からずれていない前記他の重ね合わせ面の上に載置されている一方の重ね合わせ面の隆起部の横にある。このジョイントギャップは接合する前に補償する必要がある。
【００３６】
前述した方法の専攻するステップの範囲内で、鉛直方向の間隔ｃ，ｄ，ｇ，ｈをコンピュータシミュレーションを用いてコントロールユニット１２によりいかに置換し、これによって隙間間隔ｓの検出をいかに行うかを説明したが、コントロールユニット１２は既知の情報（および場合によってはコントロールユニット１２に組み込まれたメモリユニットに記憶された情報）をベースとして評価論理装置１２を用いて充填材１４をコンピュータで決定する。充填材１４はず３、図３ａに図示したジョイントギャップ１，１１，１２を補償するために必要なものである。この充填材１４はその量、形状、体積に関しコントロールユニット１２によりコンピュータで求められ、求めた結果は、図２に図示したように、補助的な信号ケーブル１１を介して充填材配量装置１５に送られる。充填材配量装置１５は具体的には超音波カッターである。
【００３７】
次に、スキャナーユニット１２により隙間間隔ｓを走査した後で、図６と図７に示すように、求めた体積の充填材１４を、その形状を考慮して、シェル面９の選定した表面領域１３に充填する。図５は、充填材１４がたとえば図７に図示したような選定表面領域１３にすでに充填されている状態を示したものである。図６にはストリンガー３が図示され、ストリンガー３はこの状態で、シェル面９の選定した表面領域１３に対し間隔をもって配置されている。下部フランジ５のフランジ重ね合わせ面８は、図７に図示したように、シェル２（外板領域）のシェル面９の選定した表面領域１３に対し面が一致するように充填材１４の上に置かれる。
【００３８】
ジョイントギャップ１，１１，１２を補償するための本発明による方法のいくつかの合目的な他の構成は前述した処置を補完するものである。前述したように、光線１０（レーザービーム）によりシェル面９上の長方形の表面領域１３がスキャン（走査）される。この処置に対し補完的に、特定の終端位置で互いに面が一致するように重ね合わせられる表面領域１３とフランジ重ね合わせ面８との寸法安定性（幅および長さ）を互いに同調させる。
【００３９】
また、選定した表面領域１３のそれぞれのシェル面９の平坦性からの幾何学的ずれ、またはフランジ重ね合わせ面９の平坦性からの幾何学的ずれを、スキャナーユニット７に組み込まれたレーザー光源（図示せず）によりレーザービームとして提供される光線１０を用いて該当する対象物の重ね合わせ面を走査することにより行う必要がある。レーザービームにより、フランジ重ね合わせ面８と選定した表面領域１３とをこの順序で、或いは逆の順序で走査する。この場合レーザービームにより、両対象物（シェル２と下部または上部フランジ４，５）の面凹部または隆起部と重ね合わせ面の輪郭が正確に結像される。これに加えて、シェル２またはフランジ４，５の接合面の走査をたとえば、光線（レーザービーム）を用いて面構成をスキャン（走査）することで行う。他方、他の公知の光測定方法でもよく、たとえば写真測量、或いは光線投射による公知の光切断法でもよい。これらの方法はジョイントパートナーの重ね合わせ面を光学的に測量するものであるが、これ以上詳細に説明しない。
【００４０】
もちろん、図７に図示した充填材の代わりに適当な充填片１４ａを使用してもよい。その数量と形状は、求めた充填材の体積をベースにしてコントロールユニット１２により決定される。充填片１４ａは、充填材装置１５として使用される超音波カッターによって提供される。超音波カッターによりたとえばプラスチック材料の充填材１４が提供される。充填材１４の加工は、超音波カッターに取り付けた超音波刃によって行う。超音波カッターは供給された充填材１４を裁断および／または幾何学的に成形する。
【００４１】
この裁断片は市販の広告ステッカーと比較しうる。さらに、配量装置として使用する充填材装置１５に粉末状またはペースト状の充填材１４を供給してもよい。粉末状またはペースト状の充填材１４を隙間間隔ｓに配量し、補償する。正確に切断された充填材１４ａまたは配量された充填材１４は、所定の搬送技術に従って充填スリット１の充填個所に供給される。
【００４２】
また、（一般的に示した）充填材１４および／または使用する充填材１４ａを動力伝達性プラスチック材料、有利にはＧＦＫ，ＣＦＫ、或いはこれに類似した材料から構成してもよい。この場合、接着上の理由から充填片１４ａを樹脂フィルムと架橋結合させてよい。
【００４３】
さらに、充填材１４または充填片１４ａを、選択した表面領域１３（図４）の凹部またはその横にあるこの表面領域１３（およびフランジ重ね合わせ面４，５）の隆起部に直接手で、或いは充填材装置１５により充填および／または接着させてもよい。この充填または接着は、適当な搬送技術に基づいて遠隔搬送によって行うこともできる。最後に、粉末状またはペースト状の充填材１４の組み合わせによる搬送と充填スリット１（隙間間隔ｓ）の補償とを、この種の充填材１４が厚壁のジョイントパートナーの次の接合に有用であると思われる場合には、配量装置として使用する充填材装置１５を用いずに行うこともできる。
【００４４】
フランジ重ね合わせ面８は、有利には、シェル面９の選定した表面領域１３上に次のように位置決めされるべきであり、すなわち充填材１４または充填片１４ａが両対象物（シェル２、下部または上部フランジ４，５）の第１の充填隙間１の隙間間隔ａを完全に充填し、この充填隙間１に均等に完全に封じ込まれるように位置決めされるべきである。他方、フランジ重ね合わせ面８の隆起部によって分割されている選定表面領域１３を、ジョイントパートナーの外部前後から（すなわち隆起部の横から）対象物の重ね合わせ面に沿って充填材１４または充填片１４ａでライニングしてもよい。
【００４５】
最後に総括的に述べておくと、公知の方法は薄いストリンガーを薄い外板領域に接合することだけに限られていた。厚いストリンガー断面を厚壁の外板領域に接合すると、本明細書の冒頭で述べたような欠点が伴い、現在のところその解決法は知られていない。本発明による方法技術によれば、例示した光応用技術（たとえばレーザービームを使用する）と、方法上取り入れた電子的データ作成およびデータ処理とにより、一般にプラスチックまたは金属から成る厚壁のストリンガー３とシェル２（外板領域）との個々の公差を考慮することができる。
【００４６】
厚壁の両ジョイントパートナーはプラスチック状の材料、特に炭素繊維で補強したプラスチック材料から成っており、この場合ストリンガー３またはシェル２（補強すべき外板領域）は軽金属、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金から成っていることもある。炭素繊維で補強した材料はＣＦＫ材料またはＧＦＫ材料またはこれに類似した材料に関わる。シェル２とストリンガー３のフランジ４，５とに設けられた接合面は、平坦性からの幾何学的ずれに関し完全自動的に調べられる。この接合面の検出した幾何学的形状を、前記ずれの補償と関連づける。幾何学的ずれは、一般に、種々のスリット状凹部を持った種々のスリット模様を表わしており、或いは、平坦性から幾何学的にずれた対象物の重ね合わせ面を持った種々の（場合によっては波形の）山状模様を表わしている。
【００４７】
特に、接合のために設けられるジョイントパートナーの場合、実際にはほとんどの場合（少なくとも）、第１または第２（のみの）および／または第３（のみの）接合スリット１，１１，１２を伴う配置が見られる。検査される接合面は互いに上下に重ねるとこの接合スリット１，１１，１２を形成する。確定されたずれは、前述したような充填材料（充填材１４または充填片１４ａ）で補償して、両ジョイントパートナーの接合を支障なく実現させる。この場合、必要とする充填材料は超音波カッターまたは配量装置を用いてその量と、体積と、範囲とに関し完全自動的に供給され、ジョイントギャップ１，１１，１２を補償するために使用される。充填材料による補償は手で分配して、または搬送供給して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】シェル面をスキャンするためのスキャナーユニットの配置図である。
【図２】ストリンガーのフランジ重ね合わせ面をスキャンするためのスキャナーユニットと、本発明による方法を実施するためにこのスキャナーユニットと結合されている他の部品とを示す配置図である。
【図３】補償すべき第１のジョイントギャップと載置されているジョイントパートナーとを図示した配置図である。
【図３ａ】補償すべき第２および第３のジョイントギャップと載置されているジョイントパートナーとを図示した配置図である。
【図４】間隔をもって配置されたジョイントパートナーと内側へ湾曲したそのジョイントギャップとを図示した配置図である。
【図４ａ】間隔をもって配置されたジョイントパートナーと隆起した（外側へ湾曲した）その重ね合わせ面とを図示した配置図である。
【図５】内側へ湾曲し充填材で補償された凹部がシェル面の選定した表面領域の中央にあるシェル面の図である。
【図６】図５の選定した表面領域を、該表面領域に対し間隔をもって配置されたストリンガーと共に図示した図である。
【図７】充填材で補償したジョイントギャップをも併せて示した図３の配置図である。
【符号の説明】
【００４９】
１                  ジョイントギャップ
２                  シェル
３                  ストリンガー
４                  上部フランジ
５                  下部フランジ
６                  ウェブ
７                  スキャナーユニット
８                  フランジ重ねあわせ面
９                  シェル面
１０                レーザービーム
１２                コントロールユニット
１３                選定した表面領域
Ｌ                  仮想の間隔ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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