(57)【要約】【課題】生産効率及びワークフローを向上させる固定具と、航空機又は宇宙機の構造物に上記固定具を設置する方法とを提供すること。【解決手段】この方法は、固定具（１）の３Ｄデジタルモデル（Ｍ）を提供又は生成し、胴体構造物内、胴体構造物上又は胴体構造物付近に付加製造装置（７）のヘッド（６）を配置し、固定具（１）の３Ｄデジタルモデル（Ｍ）に基づいて、付加製造装置（７）のヘッド（６）により、胴体構造物（Ｆ）内又は胴体構造物（Ｆ）上にその場で固定具（１）を形成することを含む。上記固定具（１）は、上記固定具（１）が形成されるとき、上記胴体構造物に接着又は融着されることにより胴体構造物（Ｆ）内又は胴体構造物（Ｆ）上に設置される。その場で固定具（１）を形成するステップは、構造物（Ｆ）に非可動に固定された、固定具（１）の固着部（８）を形成し、固着部（８）に対して移動可能な、固定具（１）の操作部（９）を形成することを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機又は宇宙機の構造物（Ｆ）内又は構造物（Ｆ）上に固定具（１）を設置する方法であって、
前記方法は、
付加製造装置（７）のヘッド（６）を前記構造物（Ｆ）内、前記構造物（Ｆ）上又は前記構造物（Ｆ）付近に配置し、
前記固定具（１）の３Ｄデジタルモデル（Ｍ）に基づいて、前記付加製造装置（７）の前記ヘッド（６）により、前記構造物（Ｆ）にその場で前記固定具（１）を形成する
ことを含み、
前記固定具（１）は、前記固定具（１）が形成されるとき、前記構造物（Ｆ）に接続されることにより前記構造物（Ｆ）内又は前記構造物（Ｆ）上に設置され、
その場で前記固定具（１）を形成するステップは、
前記構造物（Ｆ）に非可動に固定された、前記固定具（１）の固着部（８）を形成し、
前記固着部（８）に対して移動可能な、前記固定具（１）の操作部（９）を形成する
ことを含む
固定具の設置方法。
【請求項２】
請求項１に記載の固定具の設置方法であって、
その場で前記固定具（１）を形成するステップは、前記付加製造装置（７）の前記ヘッド（６）で連続的に、前記構造物（Ｆ）上に前記固定具（１）の複数の層を生成し積層することにより前記固定具（１）を形成することを含み、
前記固定具（１）の前記複数の層は、連続的に前記構造物（Ｆ）に積層される
固定具の設置方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の固定具の設置方法であって、
前記固定具（１）を前記構造物（Ｆ）に接続するステップは、
前記固定具（１）の前記複数の層が生成されるとき、前記複数の層のうち一つ以上の層を前記構造物（Ｆ）に接着又は融着し、
前記構造物（Ｆ）の一部と機械的に適合又は機械的に係合するようにその場で前記固定具（１）を形成する
ことを少なくとも一つ含む
固定具の設置方法。
【請求項４】
請求項３記載の固定具の設置方法であって、
前記固定具（１）を前記構造物（Ｆ）に接着するステップは、前記固定具（１）の前記複数の層を前記構造物（Ｆ）に生成し積層する前に、接着剤（Ｇ）の一つ以上の層又は領域を前記構造物（Ｆ）に積層することを含み、
前記接着剤（Ｇ）の一つ以上の層又は領域を、少なくとも前記固定具（１）の前記固着部（８）の領域に積層させる
固定具の設置方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の固定具の設置方法であって、
前記固定具（１）の前記固着部（８）は、前記構造物（Ｆ）に実装されるシステムの一つ以上の要素（Ｄ）を支持するためのホルダ（１０）を形成し、
前記固定具（１）の前記操作部（９）は、前記一つ以上の要素（Ｄ）を前記ホルダ（１０）にしっかりと固定するための締め付け具を形成する
固定具の設置方法。
【請求項６】
請求項５記載の固定具の設置方法であって、
前記操作部（９）は可動であり、ストラップ又はひも（１１）のように前記一つ以上の要素（Ｄ）を巻き込む又は包むように構成される
固定具の設置方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の固定具の設置方法であって、
前記操作部（９）は、前記構造物（Ｆ）に部分的に取り付けて形成され、前記固着部（８）に対して移動するように、前記部分取り付け部を剥離又は破断することにより分離可能である
固定具の設置方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の固定具の設置方法であって、
前記固定具（１）の前記３Ｄデジタルモデル（Ｍ）は、前記構造物（Ｆ）内の、前記固定具（１）の所望の位置に関するデータを含み、
その場で前記固定具（１）を形成するステップは、前記３Ｄデジタルモデル（Ｍ）に基づいて、前記付加製造装置（７）の前記ヘッド（６）を前記構造物（Ｆ）内又は前記構造物（Ｆ）付近に位置付けることを含み、前記構造物（Ｆ）は、前記固定具（１）の前記３Ｄデジタルモデル（Ｍ）に含まれる複数の基準点との空間相関のための複数の基準マーカ（Ｒ）を有する
固定具の設置方法。
【請求項９】
３Ｄデジタルモデル（Ｍ）に基づいて航空機又は宇宙機の構造物（Ｆ）内又は構造物（Ｆ）上にその場で生成される、固定具（１）であって、
前記固定具（１）が形成されるとき、前記固定具（１）は前記構造物（Ｆ）に接続され、好ましくは接着又は融着され、
前記固定具（１）は、
前記構造物（Ｆ）に非可動に固定された固着部（８）と、
前記固着部（８）に対して移動可能な操作部（９）と
を具備する
固定具（１）。
【請求項１０】
請求項９に記載の固定具であって、
前記固定具（１）の前記固着部（８）は、前記構造物（Ｆ）に実装されるシステムの一つ以上の要素又はアイテム（Ｄ）を支持するためのホルダ（１０）を具備し、
前記固定具（１）の前記操作部（９）は、前記一つ以上の要素又はアイテム（Ｄ）を前記ホルダ（１０）にしっかりと固定するための締め付け具を具備する
固定具（１）。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の固定具であって、
前記操作部（９）は、前記構造物（Ｆ）に実装されるシステムの一つ以上の要素（Ｃ）を前記固定具（１）にしっかりと固定するストラップ又はひも（１１）を具備する
固定具（１）。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか１項に記載の固定具であって、
前記固定具（１）は、前記胴体構造物（Ｆ）に接着又は融着された、連続的に生成又は積層された複数の層を具備する
固定具（１）。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれか１項に記載の固定具であって、
前記操作部（９）は前記構造物（Ｆ）に部分的に取り付けられた部分取り付け部を有し、
前記部分取り付け部は、前記固着部（８）に対して前記操作部（９）を移動させるために前記構造物（Ｆ）から分離可能である、
固定具（１）。
【請求項１４】
請求項９から１３のいずれか１項に記載の固定具であって、
前記固定具（１）は、紫外線硬化ポリマー又は熱可塑性ポリマーから、又は一種類以上の金属粉末を含む共晶金属から形成される
固定具（１）。
【請求項１５】
車両、特に航空機（Ａ）又は宇宙機（Ｔ）であって、
請求項９から１４のいずれか１項に記載の固定具（１）を一つ以上有する本体構造物（Ｆ）を具備する
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の本体構造物上に、特に航空機又は宇宙機の本体又は胴体構造物上に、当該構造物に対して一つ以上のアイテム又はシステムを実装又は取り付けるための、ブラケットのような固定具を設置する方法に関する。また、本発明は、車両、特に航空機若しくは宇宙機内又は航空機若しくは宇宙機上に設置されたブラケットのような固定具、またそのような固定具を内蔵する車両そのものに関する。なお、本明細書で使用される「宇宙機」という用語は、ロケット、ロケットモジュール、宇宙船又はその部品だけでなく、衛星及び宇宙ステーションモジュールも含む。
【背景技術】
【０００２】
航海、航空又は自動車の分野でアイテム及び／又はシステム（例えば、導管及びケーブルを有する電気系統）を設置する場合、典型的には、構造物（例えば、車体又は外殻構造物）にしっかりと固定される必要のある取り付け固定具又はブラケットを使用してこれらのシステムを支持することが必要となる。従来、これらの固定具は、リベット、クリップ若しくはネジのような締め付け具又は接着剤を介して構造物にしっかりと固定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２８１３４３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リベット及びネジのような機械的な締め付け具のデメリットとしては、固定具やブラケットが当該締め付け具用の穴を必要とすること、固定具はこれらの穴に対して位置付けられる必要があること、当該締め付け具を締め付けてしっかりと固定する作業を必要とすること等がある。特定の用途によっては、固定具やブラケットはこれらの締め付け具及び穴を囲んで封止される必要もあるかもしれない。これらのステップは当然ながら加工費を必要とする。接着剤による取り付けのデメリットとしては、固定具又はブラケットと取り付け面との両方が粗面処理及び／又は脱脂処理のような前処理を必要とするかもしれないこと、接着剤の塗布作業と、その後に続く固定具又はブラケットを加圧しながら位置付け実装する作業とを必要とすること等がある。これらのステップもまた加工費を必要とする。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上述の問題の一つ以上の点を解消するための新規で改良された方法又は技術を提供することにある。特に、より高速又はより経済的な手順を実現させる、航空機又は宇宙機の構造物に固定具又はブラケットを設置する新規の方法を提供することは有効である。欧州特許出願公開第２８１３４３２号明細書に記載されているように、本出願人により上記の点に関して重要な進歩が遂げられた。しかしながら、このような技術をさらに発展させ最適化することは依然として目標のままである。
【０００６】
航空機又は宇宙機の構造物内又は構造物上に、生産効率及びワークフローを向上させる、新規で改良された固定具又はブラケットを提供することも有効である。航空機又は宇宙機の構造物内又は構造物上に、このような固定具又はブラケットを設置するための新規で改良された装置を提供することはさらに望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、請求項１に記載の固定具を設置する方法と、請求項９に記載の当該固定具とは、特に航海、航空又は自動車の分野でアイテム又はシステムを構造物に対して実装又は取り付けるために提供される。また、本発明によれば、請求項１５に記載の車両、例えば、航空機又は宇宙機も提供される。好ましい特徴は従属する請求項に記載される。
【０００８】
従って、本発明の一態様によれば、航空機又は宇宙機の本体又は胴体構造物のような、車両の構造物内又は構造物上に、ブラケットのような固定具を設置する方法が提供される。上記方法は、付加製造装置のヘッドを上記構造物内、上記構造物上又は上記構造物付近に配置し、上記固定具の３Ｄデジタルモデルに基づいて、上記付加製造装置の上記ヘッドにより又は上記ヘッドを介して、上記構造物にその場で上記固定具を形成することを含む。上記固定具は、上記固定具が形成されるとき、上記構造物に（例えば、機械的に又は接着若しくは融着により）接続されることにより上記構造物内又は上記構造物上に設置される。その場で上記固定具を形成するステップは、上記構造物に非可動に固定された、上記固定具の固着部を形成し、上記固着部に対して移動可能な、上記固定具の操作部を形成することを含む。
【０００９】
このようにして、上記固定具の設置は、基本的には上記固定具そのものの形成とともに自動的に行われてもよい。このように、上記方法により、胴体組み立て手順は最大限の柔軟性を付与され、個々の固定具又はブラケットを独立して又は外部から製造する必要はなくなる。上記固定具は、設置の際に３Ｄデジタルモデルから直接作成されるため、スペア部品の在庫も必要ない。同様に、例えば、硬化プロセスではブラケットを構造物に固定するために必要であるがその後取り除かれる非飛散部品も不要となる。更に、上記固定具の設計は様々な変形例を含み、設計パラメータの変更に容易に適応可能である。
【００１０】
好ましい実施形態では、上記構造物内又は上記構造物上にその場で上記固定具を形成するステップは、上記付加製造装置の上記ヘッドを介して上記固定具の複数の層を連続的に生成且つ／又は積層することにより上記固定具を作ることを含む。これに関して、上記固定具が上記３Ｄデジタルモデルに基づいてこれらの複数の層から最終的な３Ｄ形状に積層されることが可能なように、上記固定具の複数の層は上記構造物上に連続的に積層されてもよい。これに応じて、好ましい実施形態では、上記固定具を上記本体又は上記構造物に接続するステップは、上記固定具の複数の層のうち一つ以上の層が、車両構造物上に生成され且つ／又は積層されるときに上記胴体構造物に接着又は融着されることを含む。あるいは又は加えて、上記固定具の一つ以上の層は、当該複数の層が車両構造物上に生成され且つ／又は積層された後に続く硬化ステップにおいて、上記胴体構造物に接着又は融着されてもよい。
【００１１】
好ましい実施形態では、上記固定具を上記構造物に接着するステップは、上記固定具が接続される上記構造物に、接着剤の一つ以上の層又は領域を積層することを含む。上記接着剤の（複数の）層又は（複数の）領域を積層することは、上記固定具の複数の層を上記構造物上に生成し積層する前に行うことが好ましい。上記接着剤の一つ以上の層又は領域は、少なくとも上記固定具の上記固着部の領域に、任意には上記固定具の上記固着部の領域のみに積層される。このようにして、上記接着剤は、上記固着部が構造物に非可動に固定されることを保証するように作用してもよい。
【００１２】
別の好ましい実施形態では、上記固定具を上記構造物に接続するステップは、上記構造物の一部と機械的に適合若しくは機械的に係合又は接続するように上記固定具を形成することを含んでもよい。実際、上記固定具を上記構造物に接続するステップは、機械的な係合又は接続とともに、接着又は融着を組み合わせてもよい。
【００１３】
上記方法の好ましい実施形態では、上記固定具の上記固着部は、上記構造物に実装されるシステムの一つ以上のアイテム又は要素を支持するためのホルダ又は保持具を形成する。これに関連して、上記固定具の上記操作部は、上記一つ以上のアイテム又は要素を上記ホルダにしっかりと固定するための締め付け具を具備してもよい。例えば、上記操作部は可動であり、ストラップ又はひものように上記一つ以上のアイテム又は要素を巻き込み又は包み、上記アイテム／要素を拘束してホルダにしっかりと固定するように構成されてもよい。更に、上記固定具は、上記操作部を上記固着部に対して締め付け、特に調整可能に締め付けて、上記アイテム又は要素を拘束又はしっかりと固定する手段を備えてもよい。
【００１４】
好ましい実施形態では、上記操作部は、上記構造物に部分的に取り付けて形成される。上記操作部は、上記固着部に対して移動するように、好ましくは上記部分取り付け部を剥離又は破断することにより、上記構造物から分離可能に構成されることが望ましい。このようにして、上記固定具の上記操作部は、作業不能位置に上記構造物に部分的に取り付けられて設置されてもよい。例えば、本発明の取付け固定具を使って導管及びケーブルを有する電気系統を設置する作業の担当者は、導管及びケーブルを固着部に固定又はしっかりと固定させるための作業位置に上記固定具の操作部を移動させるため、上記操作部の上記部分取り付け部を破断するか分離してもよい。
【００１５】
好ましい実施形態では、上記方法は、複合材料、特にガラス繊維強化ポリマー（ＧＦＲＰ：glass fibre-reinforced polymer）複合材料又は炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ:carbon fibre-reinforced polymer）複合材料のような繊維強化ポリマー複合材料からなる構造物とともに使用されるように設計又は応用される。このように、上記付加製造装置は、構造物に繊維強化ポリマーで融着又は接着するような材料から上記固定具を生成又は形成するように構成されてもよい。しかしながら、従来の機体及び胴体構造物では典型的であるが、上記付加製造装置が金属製の構造物と融着又は接着することができる材料から上記固定具を生成又は形成するように、上記方法は、金属からなる本体構造物を使って実行されてもよい。本方法によって生じる融着又は接着による接続に加えて、上記固定具は、リベット、ネジ、ボルト等の補足的な機械的締め付け具によってしっかりと固定されてもよく、そのような付加的な締め付け具は、上記固定具の車両構造物への接続を向上させるために使用することができる。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施形態では、上記付加製造装置により上記固定具を形成又は作成するステップは、熱溶解積層法（ＦＤＭ：fused deposition modelling）、レーザ焼結（ＬＳ：laser sintering）、選択的加熱焼結（ＳＨＳ：selective heat sintering）及びステレオリソグラフィー（ＳＬＡ：stereo-lithography）のいずれか一つ以上を含む。これらの技術は、一般的には３Ｄ印刷ともいう。ステレオリソグラフィー（ＳＬＡ）の場合、上記固定具は典型的には紫外線硬化ポリマー又は紫外線感応ポリマーのようなフォトポリマー材料から形成される。熱溶解積層法（ＦＤＭ）の場合、上記固定具はアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ：acrylonitrile butadiene styrene）又は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ：high-density poly-ethylene）のような硬化性ポリマー又は熱可塑性ポリマーから形成されてもよく、あるいは共晶金属のような金属から形成されてもよい。選択的加熱焼結（ＳＨＳ）又はレーザ焼結（ＬＳ）の場合、上記固定具は典型的には粉末状又は粒状で提供される類似するいずれの金属合金から形成されてもよいが、粉末状又は粒状の様々なポリマーから形成されてもよい。本発明の方法により固定具を連続生産する場合に好適であると思われるポリマーの例として、ＤＳＭ社製Ｓｏｍｏｓ（登録商標）製品のＮａｎｏＴｏｏｌ（登録商標）、ＮａｎｏＦｏｒｍ（登録商標）及びＰｒｏｔｏＴｈｅｒｍ（登録商標）が挙げられる。これらのポリマーは、上記固定具の最終形状に積層された後に紫外線の照射によって硬化するような紫外線硬化ポリマーである。これに関して、これらのＤＳＭ社製Ｓｏｍｏｓ（登録商標）ポリマーは、典型的には、紫外線硬化後に７９〜１２１Ｎ／mm２の曲げ剛性及び６２〜７８Ｎ／mm２の引張剛性を有する。他の好適なポリマーとしては、ナイロン（東レＳＱ１３３）のような脂肪族又は半芳香族ポリアミドが含まれる。
【００１７】
特に好ましい実施形態では、上記固定具の３Ｄデジタルモデルは、上記構造物内又は上記構造物上の、上記固定具の特定又は所望の位置に関するデータを含む。このように、その場で上記固定具を形成するステップは、好ましくは、上記３Ｄデジタルモデルに含まれる上記特定又は所望の位置に関するデータに基づいて、上記付加製造装置の上記ヘッドを上記構造物内又は上記構造物上に位置付けることを含む。このために、上記本体又は胴体構造物は、上記固定具の上記３Ｄデジタルモデルに含まれる複数の基準点との空間相関を提供するための一つ以上の基準マーカを有してもよい。上記基準マーカを検出し識別した後、検出され識別された基準マーカに基づいて上記付加製造装置のヘッドを位置付けるための、一つ以上のセンサが設けられてもよい。
【００１８】
上記付加製造装置の位置決めと移動は、コンピュータ制御されることが好ましい。例えば、上記付加製造装置又はそのヘッドはロボットアセンブリ又はロボットアームに設けられてもよい。当該ロボットアセンブリ又はロボットアームは、上記固定具の３Ｄデジタルモデルに基づいて上記装置のヘッドを移動し位置付けるように制御可能である。このようにして、本体構造物内又は本体構造物上に固定具又はブラケットを非常に正確に位置決めすることが可能であり、高水準の再現性も得られる。
【００１９】
航空機又は宇宙機のような車両に具体的に言及して本発明の方法を説明したが、本発明は車両ではない構造物にも適用可能であることは当業者により理解される。例えば、本発明は、例えば、風力タービンのマスト若しくはアンテナのタワー（例えば、通信又はＴＶ用アンテナ）、ビルディング又はその他の構造物のような固定された構造物に、ブラケットのような固定具を設置する方法も提供する。更に、上記固定具は、構造物そのものの製造時に本発明の方法により設置されてもよいが、マスト、タワー、ビルディング又は宇宙ステーションの場合には、例えば、上昇運動又はほふく運動をするロボットアセンブリを介してその場で続けて設置されてもよい。
【００２０】
このように、さらに別の態様によれば、本発明は、本体又は構造物上にブラケットのような固定具を設置する方法を提供する。当該方法は、上記固定具の３Ｄデジタルモデルを提供又は作成し、上記構造物上又は上記構造物付近に付加製造装置のヘッドを配置し、上記固定具の３Ｄデジタルモデルに基づいて、上記付加製造装置の上記ヘッドにより又は上記ヘッドを介して、上記構造物にその場で上記固定具を形成することを含む。上記固定具は、上記固定具が形成されるとき、上記構造物に接続されることにより上記構造物上に設置される。その場で上記固定具を形成するステップは、上記構造物に非可動に固定された上記固定具の固着部を形成し、上記固着部に対して移動可能な、上記固定具の操作部を形成することを含む。
【００２１】
本発明に記載の文脈において、上記固定具を「形成する」ステップ又はそのいずれか一部を「形成する」ステップは、当該固定具又はその一部を製造するという意味で理解されてもよい。
【００２２】
例えば、軌道上の宇宙ステーションの外殻構造又は外側で修理や設置作業を行うために付加製造装置又は３Ｄプリンタを内蔵するロボットアセンブリを介して宇宙空間で上記方法を採用することにより、宇宙飛行士は宇宙遊泳の必要性やそれに伴うリスクを回避することができる。言い換えれば、上記固定具は、本発明の方法により、宇宙環境でスムーズにほぼリスクなく作動するロボットを介して設置されてもよい。このように、上昇運動又はほふく運動をするロボットのような移動可能なロボットデバイスを使用して、本発明の方法を実施することができる。
【００２３】
本発明の特に好ましい実施形態では、上記固定具のための３Ｄデジタルモデルは、設置過程で作成され且つ／又は変更されてもよい。例えば、上記構造物の一部を修理するために上記方法が実行されている場合、まず、必要とされる固定具の正確な形状及び／又はサイズを確認する前に、修理すべき部分を点検且つ／又は評価する必要があるかもしれない。このために、本発明の方法は、構造物の一部を検査し、必要とされる固定具の表面形状及び／又は寸法を評価且つ／又は決定し、その検査結果に基づいて上記固定具の３Ｄデジタルモデルを提供又は作成するステップを含んでもよい。ロボットアセンブリは、従って、検査機器、例えば構造物の対象部分を点検且つ／又は検査するカメラ及び／又は一つ以上のセンサを備えてもよい。
【００２４】
上記概念を広げると、例えば、ロボットにセットされた又は設けられた上記付加製造装置又は３Ｄプリンタが、構造物（例えば、宇宙ステーションの外殻構造）に設置される構造固定具又は要素を生成又は形成する可能性もある。このような固定具又は要素は、ロボットそのものの移動や進行に影響を与えたり、その移動や進行を決定したりする走路又はレールの形で設けられてもよい。これらの要素を、例えば、ロボットの進路を修理の必要がある特定の場所へ方向付けたり規定したりするように設計することができる。
【００２５】
別の態様によれば、本発明は、３Ｄデジタルモデルに基づいて、構造物内又は構造物上、特に航空機又は宇宙機の機体又は胴体のような車両本体構造物内又は車両本体構造物上にその場で生成される、ブラケットのような固定具を提供する。上記固定具が形成されるとき、上記固定具は上記構造物に接続され、好ましくは接着剤により接着且つ／又は融着される。上記固定具は、上記構造物に非可動に固定された固着部と、上記固着部に対して移動可能な操作部とを具備する。
【００２６】
上述したように、上記固定具は、形成されるときに上記構造物に接着且つ／又は融着されることが好ましい。あるいは又は加えて、上記固定具は、形成されるときに上記構造物に機械的に接続されてもよい。
【００２７】
特に好ましい実施形態では、上記固定具の上記固着部は、上記構造物に実装されるシステムの一つ以上の要素又はアイテムを支持するためのホルダ又は保持具を具備する。一方で、上記固定具の上記操作部は、上記一つ以上の要素又はアイテムを上記ホルダにしっかりと固定するための締め付け具を具備することが好ましい。これに関して、例えば、上記操作部は、一つ以上の要素又はアイテム（例えば、上記構造物に実装されるシステムのアイテム）を上記固定具にしっかりと固定するためのストラップ又はひもを具備してもよい。更に、上記固定具は、好ましくは、所望の位置に上記一つ以上の要素又はアイテムをしっかりと保持するために、上記固着部に対して上記操作部を拘束又は締め付ける手段を有してもよい。
【００２８】
好ましい実施形態では、上記操作部は、部分取り付け部を有して上記構造物に設置される。これに関して、上記部分取り付け部は、上記操作部を上記固着部に対して移動させるように、特に剥離、破断又は切断することにより、分離可能に構成される。従って、最初に設置された状態では、上記固定具の操作部は作業不能位置に設置されていてもよい。本発明の文脈での「固定具」の好ましい形状はブラケット又はそのような類似の取り付け具であるが、本発明の文脈での「固定具」はブラケット又はそのような取り付け具に限らず、キャビンの内張りパネル若しくは外殻又は構造物若しくは車両の内装被覆材を含んでもよいことを理解されたい。
【００２９】
好ましい実施形態では、上記固定具は、本体又は上記胴体構造物に接着又は融着された、連続的に生成又は積層された複数の層を具備する。上述したように、上記固定具は、紫外線硬化ポリマー又は熱可塑性ポリマーのようなポリマー材料、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）又は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されてもよく、一種類以上の金属粉末を含む、共晶金属のような金属から形成されてもよい。更に、本発明の特に好ましい実施形態では、胴体構造物における上記固定具の位置は、３Ｄデジタルモデルに基づいている。
【００３０】
さらに別の態様によれば、本発明は、上述の実施形態のいずれか一つに係る少なくとも一つ、好ましくは複数の固定具を内蔵する本体又は胴体構造物を有する、航空機又は宇宙機のような車両を提供する。これに関して、本発明の車両は、様々な公知の輸送手段のいずれかであってよく、電車、乗用車、トラック、バス、船、ボート、飛行船、ヘリコプタ及び／又は宇宙船を含むがこれらに限定されるものではない。当該車両の本体構造物は、このように、車両の筐体やフレームであってよい。
【００３１】
別の態様によれば、本発明は、航空機又は宇宙機の構造物、特に胴体構造物内又は胴体構造物上にブラケットのような固定具を形成且つ／又は設置するための装置、特に付加製造装置を提供する。当該装置は上記構造物内、上記構造物上又は上記構造物付近に位置付けられるように構成され、特に上記構造物上に上記固定具の複数の層を生成且つ積層することにより、連続的に上記固定具を作るためのヘッドを具備する。上記固定具の複数の層は、上記ヘッドにより連続的に構造物上に積層される。
【００３２】
好ましい実施形態では、上記装置のヘッドは、上記構造物に接着剤を、特に層状又はフィラメント状に供給且つ／又は塗布するために構成されたノズル部を備える。更に、上記ノズル部はまた、構造物に、上記固定具の層又はフィラメントを生成且つ積層するための充填材からなる一つ以上の層を供給且つ／又は塗布するために構成される。これに関して、上記ノズル部は、２つ（又はそれ以上）の独立したノズル供給口を有して構成されてもよい。ノズル供給口のうち、一つは接着剤を供給且つ／又は塗布するようになっており、もう一方は上記固定具の充填材を供給且つ／又は塗布するようになっている。このようにして、一つのノズル部が接着剤と充填材の両方を塗布するように作動し、上記固定具を生成することができる。上記２つ（又はそれ以上）のノズル供給口は、異なる寸法で設計され異なる材料に適応させてもよく、また異なる温度で作動させて接着剤と充填材のそれぞれの性質に適応させてもよい。２つのノズル供給口を有する一つのヘッドの概念により、高速生産プロセスにおける接着剤の使用が可能になる。
【００３３】
好ましい実施形態では、上記装置のヘッドは、上記固定具が形成される構造物に対してヘッドの位置や間隔を測定又は感知するための少なくとも一つの距離センサ、より好ましくは複数の距離センサ及び／又は接触センサを備える。高水準の位置決め精度を有する付加製造装置（例えば、３Ｄプリンタ）のヘッドは、層間ピッチの精細度にとって重要である。このことは、ロボットアームの位置決めだけでなく、構造物（例えば、胴体）に対するヘッドの相対精度も意味する。これに関して、３つ又は４つの触覚センサ又は距離センサを備える添加層製造（ＡＬＭ：additive layer manufacturing）ヘッドを使用することで、上記（胴体）構造物付近のロボットアームの端部において３Ｄプリンタヘッドの位置決め精度を保証することができる。ロボットアームのヘッドが記憶された設置位置に接近するにつれて、３Ｄプリンタヘッドの移動を減速させ、触覚／距離センサを介して相対位置を調整してもよい。
【００３４】
好ましい実施形態では、上記装置のヘッドは、少なくとも一つの軸、より好ましくは二つの軸を中心に回動又は回転することができる。言い換えれば、上記装置のヘッドは、少なくとも一つの回動ジョイント、好ましくは二つの回動ジョイントを介して回動又は回転移動するように多関節連結されていてもよい。二つの回動ジョイントが設けられる場合、それぞれの回動軸は、例えば、縦軸と横軸のように互いに垂直であることが好ましい。このようにして、ロボットアームに設けられた上記ＡＬＭ装置のヘッドは、極めて操作しやすく、非常に狭い空間において及び／又は上記固定具が構造部材の両側から形成されるような場合において固定具の設置に役立つ。これに関して、固定具は構造部材に設けられた一つ以上の穴部又は開口部を介して構造物に機械的に接続されてもよい。従来の穴部や航空機の要素の寸法を使って、その形状によって接着剤を使用せずにブラケットを固定してもよい。垂直面（外面やフレーム）に対して、多関節連結ヘッドは、３Ｄプリンタヘッドが構造物に干渉することを避けるのに役立ち、当該ヘッドは様々な角度から設置位置に接近することができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように、本発明によれば、生産効率及びワークフローを向上させる固定具と、航空機又は宇宙機の構造物に上記固定具を設置する方法とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態により固定具又はブラケットが設置された航空機の胴体又は外殻構造物の一部分の概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態により上記固定具又はブラケットが設置された図１の上記胴体又は外殻構造物の４つの概略側面図（ａ）〜（ｄ）である。
【図３】特定の実施形態に係る、上記固定具又はブラケットの設置方法又は設置技術の３つのステージ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を示す概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態に係る固定具又はブラケットの概略斜視図である。
【図５Ａ】一実施形態に係る固定具又はブラケットの、胴体又は外殻構造物上に設置され使用中の状態を示す概略斜視図である。
【図５Ｂ】一実施形態に係る固定具又はブラケットの、胴体又は外殻構造物上に設置され使用中の状態を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る固定具を設置するためのロボットアームに設けられた付加製造装置のヘッドの概略部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る付加製造装置のヘッドに設けられたノズル部の概略側面図である。
【図８】図７に示す上記ノズル部の概略斜視図（ａ）（ｂ）である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る固定具を設置するためのロボットアームに設けられた付加製造装置のヘッドの概略斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す上記付加製造装置のヘッドの概略側面図である。
【図１０】好ましい実施形態に係る方法を概略的に示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る一つ以上のブラケットが設置された航空機の概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る固定具又は要素が設置されている宇宙ステーションの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明とその利点をより一層理解するため、添付の図面を参照し、以下に本発明の例示的な実施形態をより詳細に記載する。以下、同様の参照文字は同様の部材を指す。
【００３８】
添付の図面は本発明をさらに理解するためのものであり、本明細書に含まれその一部を構成する。図面は本発明の特定の実施形態を図示し、本明細書の記述とともに本発明の原理を説明するものである。本発明のその他の実施形態と、本発明に付随する利点の多くは、以下の詳細な記述を参照して深く理解されるにつれて容易に認識されるものである。
【００３９】
実施形態の図をより簡潔にするため、商業的に実現可能な実施形態において有益又は必要であるような、一般的によく理解されている要素は必ずしも描写されていないことを理解されたい。図面の要素は、必ずしもそれぞれに対して正確な尺度で図示されていない。さらに、方法についての一実施形態では、ある作用及び／又はステップはそれらの特定の発生順で記載又は描写されてもよく、当業者はシーケンスに対するそのような限定性は必ずしも必要ではないことを理解しているものである。また、本明細書で使用される用語及び表現は、具体的な意味が本明細書中で明記されている場合を除き、それぞれ対応する調査研究分野についての用語及び表現が有する通常の意味で使用される。
【００４０】
まず、図１は、本発明の方法に係る、航空機の機体又は胴体構造物Ｆ上に固定具１（ここではブラケットの形状を有する）を設置するためのシステムを概略的に示す。本実施形態における航空機の機体又は胴体構造物Ｆは、曲線状の外殻部を具備する。当該外殻部は炭素繊維強化ポリマー複合材料からなり、この場合、縦に延びる支持フレームＳから横に延びる留め具要素Ｂによって支持されている。図１はまた、ロボットアセンブリ２を示す。ロボットアセンブリ２は、複数の多関節連結ジョイント４を有するロボットアーム３を備える。複数の多関節連結ジョイント４のそれぞれは少なくとも一つ、好ましくは自由度数で駆動可能である。ロボットアセンブリ２は、図１の紙面に垂直な方向に、レール部材５に沿ってそれ自身が並進運動するように実装される。
【００４１】
ロボットアーム３の先端部領域には、付加製造装置７のヘッド６が実装されている。当該付加製造装置７は、一般的に理解されているもの又は３Ｄプリンタデバイスであってよい。この付加製造装置７は、熱溶解積層法（ＦＤＭ：fused deposition modelling）、レーザ焼結（ＬＳ：laser sintering）及びステレオリソグラフィー（ＳＬＡ：stereo-lithography）のような公知の３Ｄ印刷技術のいずれか一つを行うものであってよい。本実施形態において特に好ましいのは熱溶解積層法（ＦＤＭ）装置７である。多関節連結ジョイント４を介したロボットアセンブリ２の、特にロボットアーム３の動きと、レール部材５に沿ったその位置は、コンピュータプロセッサＰ（ここでは概略的に示し、図３を参照して後述する）を介してコンピュータ制御される。コンピュータプロセッサＰは、上記付加製造装置７の動作も制御する。本発明の方法に係る新規の固定具又はブラケット１を設置するにあたり、上記付加製造装置７のヘッド６を、図１に示す矢印の方向にロボットアーム３により胴体構造物Ｆの所定の位置Ｚへ移動させる。
【００４２】
図２（ａ）〜（ｄ）を参照すると、胴体構造物Ｆに上記固定具又はブラケット１を形成又は作成するステップが一連の４図（ａ）〜（ｄ）に概略的に示されている。図２（ａ）では、ロボットアーム３の先端部領域に配置されている上記ＦＤＭ装置７のヘッド６が、位置Ｚで航空機の胴体構造物Ｆの面に近接している。上記固定具又はブラケット１の３次元（３Ｄ）デジタルモデルＭはコンピュータプロセッサＰで提供又は生成される。コンピュータプロセッサＰは、ブラケット１の上記３ＤデジタルモデルＭのデータに基づいて、上記ＦＤＭ装置７のヘッド６がＣＦＲＰ（carbonfibre-reinforced polymer；炭素繊維強化ポリマー）胴体構造物Ｆの面に沿って図２（ａ）の矢印の方向に移動するにつれて、上記ＦＤＭ装置７のヘッド６を制御して上記胴体構造物Ｆ上にポリマー材料からなる複数の層を積層させる。そして、図２（ｂ）では、所定の位置Ｚでブラケット１の一つ以上の層Ｌ１を胴体構造物Ｆ上に積層させ、当該層をＣＦＲＰ胴体構造物Ｆに接着又は融着させる。
【００４３】
そして、上記ＦＤＭ装置７のヘッド６を、上記胴体構造物Ｆから図２（ｂ）の矢印の方向にわずかに離す。そして、図２（ｃ）に示すように、ヘッド６は、ポリマー材料からなる一つ以上の新しい層Ｌ２の積層を始めてもよい。当該層Ｌ２が先の層Ｌ１上に作られることで、固定具又はブラケット１の３次元形状が作られる。この手順は、図２（ｄ）に示すように、ブラケット１の最終的な３Ｄ形状が完成するまで続けられる。
【００４４】
図３は、本発明の好ましい実施形態に係る上記方法の３つのステージ（ｉ）〜（ｉｉｉ）を示す。例えば、図３（ｉ）は、コンピュータプロセッサＰのワークステーションＷにおける作業者Ｏを示す。当該コンピュータプロセッサＰは、本実施形態の上記方法により設置される固定具又はブラケット１の３ＤデジタルモデルＭを提供且つ／又は生成する作業に使用される。作業者Ｏが作業するコンピュータプロセッサＰは、図１〜２に示す上述のロボットアセンブリ２及び付加製造装置７の、コンピュータ制御される動作にも関与している。
【００４５】
図３（ｉｉ）は、ブラケット１が形成且つ設置される胴体構造物Ｆに対してロボットアセンブリ２を位置決めするステップを概略的に示す。これに関して、ロボットアセンブリ２は、筒状の胴体構造物Ｆ内の一つ以上のレール部材５、好ましくは、例えば胴体構造物Ｆ内のそれぞれの高さ又はそれぞれの床面においてそれぞれ独立した複数のレール部材５のうちの一つに沿って、移動可能である。これに関して、胴体構造物Ｆは、図１に示す外殻部ではなく、図３（ｉｉ）に見られるように筒状の外殻であってよい。また、ロボットアセンブリ２は、例えば、異なる位置に複数の固定具又はブラケット１を同時に作り設置するために、胴体構造物Ｆ内の様々な異なる位置Ｚで同時に作業を行うための複数のロボットアーム３を備えてもよい。
【００４６】
ロボットアセンブリ２の位置決めに関し、上記固定具又はブラケット１の３ＤデジタルモデルＭは、特定のブラケット１のための、胴体構造物Ｆ上の具体的な所望の又は所定の位置Ｚに関するデータを含んでいてもよい。このデータは、胴体構造物Ｆに設けられる複数の基準マーカＲとともに使用することができる。これらの基準マーカＲは、センサ（図示しない）により検出可能であり識別可能であることが好ましい。これらのセンサはロボットアセンブリ２に設けられ、３ＤデジタルモデルＭのデータに基づき胴体構造物Ｆに対してロボットアーム３を、特に付加製造装置７のヘッド６を、特定のブラケット１を形成し設置するための正しい位置Ｚに移動させるための空間相関を提供する。
【００４７】
図３（ｉｉｉ）は、基本的に図２に対応し、胴体構造物Ｆ内の所望又は所定の位置Ｚに特定のブラケット１を連続積層且つ設置する様子を示す概略図である。当該ブラケット１は同時に胴体構造物Ｆの材料に接着又は融着される。
【００４８】
図４は、図２（ａ）〜（ｄ）と図３（ｉｉｉ）に示された上記方法により設置される固定具又はブラケット１の一例を示す斜視図である。固定具又はブラケット１は、胴体構造物Ｆに非可動に固定された、くさび状又はブロック状の固着部８を具備する。加えて、上記固定具又はブラケット１は、固着部８に対して移動するように構成された操作部９を具備する。特に、ブラケット１の固着部８は、胴体構造物Ｆに実装する電気系統の要素又はアイテムＤ（例えば、ケーブル又は導管）を支持するための曲線状のホルダ１０を具備する。一方、ブラケット１の操作部９は、ケーブル又は導管Ｄをブラケット１にしっかりと固定するためのストラップ又はひも１１を具備する。これに関し、ブラケット１は、ホルダ１０内の所望の位置にケーブル又は導管Ｄをしっかりと保持するために、固着部８に対してストラップ１１を拘束又は締め付ける手段１２を備える。このために、この拘束又は締め付け手段１２は、ストラップ１１に形成された穴部１３を具備する。この穴部１３は、くさび状又はブロック状の固着部８に形成されたスロット１４及びピン１５と協働するように構成される。この点において、図５Ａ及び図５Ｂは、図４と比較して上記固定具又はブラケット１がわずかに変更された実施形態を示すが、その使用又は動作の一般的な原理を示している。
【００４９】
これに関連して、ストラップ又はひも１１を具備する操作部９は、胴体構造物Ｆに軽く融着又は接着している部分取り付け部１６を有して設置されてもよい。このように、この操作部９の部分取り付け部１６は、例えばストラップ又はひも１１を胴体構造物Ｆから剥離して操作部９を固着部８に対して移動させることにより、分離可能であってもよい。最初に設置された状態（例えば、図５Ａの破線で示す）では、従って、ブラケット１の操作部９は作業不能位置にあってもよい。図５Ｂに示すように、穴部１３のうちの一つがピン１５を受けて係合し、ブラケット１上でケーブル又は導管Ｄがしっかりと締め付けられるように、ストラップ又はひも１１がブラケット１のホルダ１０上でケーブル又は導管Ｄのまわりに巻き付けられてスロット１４に通された後、ストラップ又はひも１１の突出している自由端の余分な長さを任意に切り落とし、その突出している端部を短くしてもよい。
【００５０】
本発明に係る固定具又はブラケット１を設置する上記方法では、ブラケット１の固着部８は胴体構造物Ｆに非可動に固定（例えば、固着）される。このためには、胴体構造物Ｆの一部と機械的に適合若しくは機械的に係合又は接続するようにブラケット１の固着部８を形成してもよい。しかしながら、ブラケット１の固着部は、胴体構造物Ｆ上に生成及び／又は積層されるとき、胴体構造物Ｆに接着していてもよい。このように、固着部８を胴体構造物Ｆに接着するステップは、ブラケット１が接続される接着フィラメントＧ（例えば、図４に示すような、線状の接着剤又は接着フィラメントＧ）の一つ以上の層又は領域を積層することを含むことが好ましい。これに関して、接着フィラメントＧの一つ以上の層又は領域の積層は、ブラケット１の層Ｌ１、Ｌ２、特に固着部８を胴体構造物Ｆ上に生成又は積層する前に行われる。このために、塗布された接着フィラメントＧの（複数の）層又は（複数の）領域は、少なくともブラケット１の固着部８の領域に対応し、望ましくはブラケット１の固着部８の領域にのみ対応する。このようにして、接着剤Ｇは、固着部８が胴体構造物Ｆに非可動に固定されることを保証するように作用する。
【００５１】
図６〜８は、航空機の胴体構造物Ｆ内又は胴体構造物Ｆ上にブラケット１のような固定具を形成且つ／又は設置するための、ロボットアセンブリ２のロボットアーム３に実装される付加製造装置７のヘッド６の詳細を概略的に示す。上述したように、当該ヘッド６は、特に胴体構造物Ｆに充填フィラメントからなる層Ｌ１、Ｌ２を積層することにより、連続的にブラケット１を作るために構成される。このために、ヘッド６は、充填フィラメントからなる層Ｌ１、Ｌ２を供給且つ塗布し、胴体構造物Ｆにブラケット１を生成又は積層するためのノズル部１７を備える。充填材は、所望の作業温度に予熱された後、供給ライン１８を介してノズル部１７に供給される。付加製造装置７のヘッド６は、多数のセンサ１９と位置調整機構２０とをさらに備える。当該センサ１９は例えば距離センサや接触センサであり、胴体構造物Ｆの、ブラケット１が形成される面に対するノズル部１７の位置や間隔を測定又は検出する。位置調整機構２０は、一般的に層Ｌ１、Ｌ２の精細度にとって重要である、上記装置のヘッド６（例えば、３Ｄプリンタヘッド）の高水準の位置決め精度を提供する。これに関して、これらのセンサ１９は、コンピュータプロセッサＰの制御部にデータを提供し、位置調整機構２０の動作を制御する。位置調整機構２０は複数のネジ棒２１を備え、これらは制御部によって駆動され、胴体構造物Ｆの面に対しノズル部１７の間隔を細かく調整してもよい。位置調整機構２０はまた、図６の矢印によって示されるように、面を横切ってノズル部１７を横方向に移動させるように駆動可能であってもよい。
【００５２】
ブラケット１を設置する上記方法において、ブラケット１の、特に固着部８の層Ｌ１、Ｌ２が胴体構造物Ｆ上に生成され積層される前に、接着フィラメントＧの層又は領域を積層することにより固着部８を胴体構造物Ｆに接着することが必要である場合、上記装置のヘッド６のノズル部１７が図７〜８に示すように構成されることが特に望ましい。本実施形態では、ノズル部１７は２つの独立したノズル供給口２２を有して構成される。ノズル供給口２２のうち、一つは接着フィラメントＧを供給且つ／又は塗布するようになっており、もう一方はブラケット１の充填材を供給且つ／又は塗布するようになっている。このようにして、一つのノズル部１７が接着剤と充填材の両方を塗布するように作動し、ブラケット１を生成することができる。独立したノズル供給口２２は、異なる寸法で設計され異なる材料に適応させる。また、異なる温度で作動させて接着剤と充填材のそれぞれの性質に適応させてもよい。２つのノズル供給口２２を有する一つの装置ヘッド６の概念により、高速生産プロセスにおける接着剤の使用が最適化される。
【００５３】
図９Ａ〜図９Ｂは、多関節連結装置のヘッド６の一実施形態を示す。これは、上記固定具又はブラケット１が、例えば、構造部材に設けられた一つ以上の穴部又は開口部を介して機械的に胴体構造物Ｆに接続される場合に特に実用的である。すなわち、構造部材の穴部又は開口部に機械的に接続して上記固定具又はブラケット１を形成することにより、ブラケット１の形状によってブラケットが接着剤を使用せずに固定されてもよい。このような場合、上記ヘッド６を様々な角度から設置位置Ｚに接近させるには、極めて操作しやすいヘッド６が望ましい。このために、本実施形態の上記付加製造装置７のヘッド６は多関節連結されており、二つの垂直軸ｙ、ｚをそれぞれ規定する二つの回動ジョイント２３、２４を中心に回動又は回転する。このようにして、ロボットアーム３に設けられた添加層製造（ＡＬＭ：additive layer manufacturing）装置７のヘッドは極めて操作しやすく、非常に狭い空間において及び／又はブラケット１が構造部材の両側から形成されるような場合においてブラケット１の設置に役立つ。
【００５４】
図１０は、上記好ましい実施形態の方法における各ステップを再度概略的に示したフローチャートである。これに関して、図１０の第１ブロックＩは、ブラケット１の３ＤデジタルモデルＭを提供又は生成するステップを表わす。当該３ＤデジタルモデルＭは、付加製造装置７を支えるロボットアセンブリ２を操作制御するコンピュータプロセッサＰにおいて利用可能である。第２ブロックＩＩは、上記３ＤデジタルモデルＭの位置データに基づいて、胴体構造物Ｆ内の所定の位置Ｚに付加製造装置７のヘッド６を移動させるステップと、本実施形態の、胴体構造物Ｆに形成されるブラケット１を接着するための、接着剤Ｇの一つ以上の層又は領域を積層するステップを表わす。第３ブロックＩＩＩは、コンピュータプロセッサＰによるブラケット１の３ＤデジタルモデルＭに基づいて、複数の層状に連続的にブラケット１を積層することにより、上記付加製造装置７のヘッド６で胴体構造物Ｆにその場でブラケット１を形成するステップを表わす。このステップでは、胴体構造物Ｆに非可動に固定された、ブラケット１の固着部８と、固着部８に対して移動可能な、ストラップ又はひも１１のようなブラケット１の操作部９とが形成される。図１０の最終ブロックＩＶは、ブラケット１が形成されるとき、接着剤Ｇを介して少なくとも固着部８をＣＦＲＰ胴体構造物Ｆに接着又は融着することによりブラケット１を接続するステップを表わす。
【００５５】
上記方法、上記固定具又はブラケット１そのもの及び付加製造装置７についての上記記載に続き、図１１は胴体構造物Ｆを内蔵する航空機Ａを概略的に示す。そこでは、少なくとも一つの、好ましくは複数の固定具又はブラケット１が本発明の方法により設置されている。
【００５６】
一方、図１２は他の実施形態を概略的に示す。本実施形態では、本発明の方法は現在軌道上にある宇宙ステーションＴで実行されている。宇宙ステーションＴは、太陽熱収集モジュールＣ、居住モジュールＨ及びアンテナモジュールＩを備え、これらはすべて構造フレームＸにより相互接続されている。この例では、上記方法はアンテナモジュールＩの一部を修理するために使用される。この場合も、遠隔操作される多関節連結ジョイント４を有するロボットアーム３を備えたロボットアセンブリ２が使用され、宇宙飛行士は宇宙遊泳をする必要がない。構造フレームＸは、ロボットアセンブリ２の移動をアンテナモジュールＩへ案内するための一つ以上のレール部材５を備えていてもよい。また、付加製造装置７又は３Ｄプリンタデバイスのヘッド６は、ロボットアーム３の端部領域に実装されている。このようにして、図１〜９を参照して説明された上記方法は、宇宙ステーションＴでロボットアセンブリ２により実施され、アンテナモジュールＩを修理するための新規の要素又は固定具１を生成し設置することができる。構造フレームＸにロボットアセンブリ２のためのレール部材５がない場合には、本発明の上記方法により付加製造装置７のヘッド６を使用して、宇宙ステーションＴの構造フレームＸに、アンテナモジュールＩの修理部分にロボットアセンブリ２を案内するためのレール部材５を生成且つ設置してもよい。
【００５７】
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、様々な代替及び／又は同等の実施形態があることは当業者には理解されるであろう。また、上記実施形態は例示にすぎず、特許請求の範囲、適用性又は構成を何らかの形で制限するものではないと理解されるはずである。むしろ、上述の詳細な説明は当業者に少なくとも一つの例示的な実施形態を実施するための適切な指針を提供し、添付の特許請求の範囲とその法律上の均等物から逸脱しない範囲で、例示的な実施形態に記載された要素の機能と配置を様々に変更してもよいことが理解される。概して、本出願は、本明細書に記載された具体的な実施形態のあらゆる改造又は変形を網羅している。
【００５８】
本明細書では、「具備する」、「具備している」、「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」及びその他のこれらの変形を含む用語は包括的（例えば、非排他的）な意味で理解され、本明細書中に記載されたプロセス、方法、デバイス、装置又はシステムが、列挙された特徴、部品、要素又はステップに限られずに、明確に記載されていない若しくはそのようなプロセス、方法、物又は装置に固有のその他の要素、特徴、部品又はステップを含んでもよい。更に、本明細書中で使用される用語「一つの」は、明白に述べられていない限り「一つ以上」の意味として理解される。さらに、「第１の」、「第２の」、「第３の」等の用語は単なる名称にすぎず、対象物に数字上の要件を課すことやそれらに重要度の順位をつけたりすることを意図していない。
【符号の説明】
【００５９】
１…固定具又はブラケット
２…ロボットアセンブリ
３…ロボットアーム
４…ジョイント又は関節
５…レール部材
６…ヘッド
７…付加製造装置
８…固着部
９…操作部
１０…ホルダ
１１…ストラップ又はひも
１２…締め付け具
１３…穴部
１４…スロット
１５…ピン
１６…部分取り付け部
１７…ノズル部
１８…供給ライン
１９…センサ
２０…位置調整機構
２１…ネジ棒
２２…ノズル供給口
２３…回動ジョイント
２４…回動ジョイント
Ｆ…胴体構造物又は外殻
Ｂ…留め具要素
Ｓ…支持フレーム
Ｐ…コンピュータプロセッサ
Ｍ…３Ｄデジタルモデル
Ｚ…胴体構造物又は外殻上の設置位置
Ｇ…接着剤
Ｌ１…層
Ｌ２…層
Ｒ…基準マーカ
Ｏ…作業者
Ｗ…ワークステーション
Ｄ…ケーブル又は導管
Ａ…航空機
Ｔ…宇宙ステーション
Ｃ…太陽熱収集モジュール
Ｈ…居住モジュール
Ｉ…アンテナモジュール
Ｘ…構造フレーム
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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