(57)【要約】  航空機部品組立治具（１０Ａ）は、複数のヘッダープレート（１２）と、それぞれのヘッダープレート（１２）に複数設けられ、その先端には航空機部品の下面または上面に当接する受け部材（１３）と、当該受け部材（１３）を進退移動させる受け部材移動部（１４）と、受け部材（１３）による航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部（３０）と、制御部（２０Ａ）と、を備えている。制御部（２０Ａ）は、検出した制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての受け部材（１３）による航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断する。そして、均等な支持状態にないと判断したときには、全ての受け部材移動部（１４）のうち調整が必要な受け部材移動部（１４）を制御し、図面公差内でそれぞれの受け部材（１３）の進退位置を調整する。
2020045649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、
複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、
複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、
前記航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されており、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部と、
を備え、
前記制御部は、
検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、
均等な支持状態にないと判断したときには、全ての受け部材移動部のうち調整が必要な受け部材移動部を制御し、図面公差内でそれぞれの前記受け部材の進退位置を調整する、
航空機部品組立治具。
【請求項２】
前記受け部材状態検出部は、前記制御データとして、前記受け部材移動部に加えられる荷重、前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値、および、前記受け部材移動部と前記航空機部品との間隔の少なくともいずれかを制御データとして検出し、
前記制御部は、
当該制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、複数の前記受け部材のうち、前記航空機部品の下面の押上げが過剰であるもの、前記航空機部品の下面の押上げが不足しているもの、もしくはその両方が存在するか否かを識別し、
押上げが過剰もしくは押上げが不足している前記受け部材が存在すれば、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させる、
請求項１に記載の航空機部品組立治具。
【請求項３】
前記受け部材状態検出部として、
前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、
前記駆動モータの電流値を測定する電流計、および
前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている、
請求項２に記載の航空機部品組立治具。
【請求項４】
前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、
前記制御部は、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させた後に、
さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記ヘッダープレートまたは前記受け部材の間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、
隙間が生じていない、もしくは、正規の形状であると識別されたときには、前記航空機部品が組立て作業可能な状態にあると判定する、
請求項１に記載の航空機部品組立治具。
【請求項５】
前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、
当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている、
請求項１に記載の航空機部品組立治具。
【請求項６】
航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、
複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、
複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、
を備え、
前記受け部材をノミナルの位置に設定した状態で、少なくとも当該受け部材の上に前記航空機部品を載置し、
前記制御部は、
前記航空機部品が前記受け部材上に載置されている状態で、当該受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、
均等な支持状態にないと判断した場合には、図面公差内で前記受け部材の少なくともいずれかを進退移動させるように前記受け部材移動部を制御し、図面公差内の移動では、均等な支持状態を実現できないと判断した場合には、
前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判断する、
航空機部品検査治具。
【請求項７】
前記均等な支持状態にないとの判定は、
いずれかの前記受け部材の移動量が図面公差以上になるとき、
いずれかの前記受け部材にかかる荷重が均等の範囲から外れるとき、または、
前記受け部材と前記航空機部品の下面との間に隙間があるとき、の少なくともいずれかである、
請求項６に記載の航空機部品検査治具。
【請求項８】
前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、
当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている、
請求項６に記載の航空機部品検査治具。
【請求項９】
少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されているときに、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部を備え、
前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断する、
請求項６に記載の航空機部品検査治具。
【請求項１０】
前記受け部材状態検出部として、
前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、
前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値を測定する電流計、および
前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている、
請求項９に記載の航空機部品検査治具。
【請求項１１】
前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、
前記制御部は、均等な支持状態を実現できないと判定した後に、さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記受け部材との間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、
隙間が生じている、もしくは、正規の形状でないと識別されたときには、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判定する、
請求項６に記載の航空機部品検査治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機胴体パネルあるいはスキン等の航空機部品を組み立てる際に、その組立性の向上を図ることが可能な航空機部品組立治具と、組み立てられた航空機部品が正規の部品形状であるか否かを良好に判定することが可能な航空機部品検査治具と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機胴体パネル等の航空機部品を組み立てる際に用いられる部品組立治具としては、例えば、Assembly Jig（ＡＪ）と呼ばれるものが知られている。このＡＪは、一般的にＣＡＤ上で描かれた理想的な形状の部品（たとえば胴体スキンや胴体フレーム、胴体パネル等）を保持できるよう、ＣＡＤで描かれた理想的な部品の受け位置（もしくは図面公差最小位置）に、複数の点あるいは線上に保持するような形のものが多い。【０００３】
このようなＡＪとしては、例えば、特許文献１または特許文献２に開示される構成が知られている。特許文献１に開示されるＡＪは、複数の航空機胴体フレームの両端を位置決めするための複数のフレームインデックスが設けられたベースと、前記ベースから航空機胴体パネルに沿うように突出する、互いに平行に前記航空機胴体パネルの軸方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、前記複数のヘッダープレートのそれぞれに放射状に設けられた複数の電動シリンダであって、各々が前記航空機胴体パネルに含まれるスキンに当接する受け部材を前記航空機胴体パネルの径方向に移動する電動シリンダと、を備えており、大きさまたは形状の異なる複数の航空機胴体パネルに使用することができる。【０００４】
特許文献１に開示のＡＪでは、電動シリンダのストロークを調整し受け部材をＣＡＤ上の理想位置に設定することにより、スキンまたはパネル等を適切な位置に載置し、フレーム等と締結する。また、特許文献２に開示されるＡＪも、特許文献１と同様の構成を有しており、前記スキンを前記受け部材の受け面から浮き上がらせて前記航空機胴体パネルをスライド可能に支持する空気浮上装置を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１９３２４１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１９３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、航空機部品が胴体パネルのような大型構造物であると、仮に単品では航空機部品の形状が図面公差範囲内に製造されているとしても、組立姿勢で、ＣＡＤ通りの理想の位置に当該航空機部品をＡＪに載置すると、当該航空機部品が全ての受け部材に載置されず、一部の受け部材に当たる（片当たりする）ことがある。【０００７】
このように受け部材に当たった部分は、スキンまたはパネルを担いでしまい、そこでわずかばかりスキンまたはパネルの一部を跳ね上げてしまう現象が生じることが、本発明者らの検討により明らかとなった。特に、スキンまたはパネルの端部（あるいは辺縁）等では、跳ね上がりが大きくなるため、スキンまたはパネルを良好に組み付けできないという問題が生じる。諸条件によっては、受け部材によるわずかな担ぎによって、スキンまたはパネルの端部では、跳ね上がりが特に大きくなり、もはや隣のスキンまたはパネルとのリベットによる締結が成立しないほどに、間隔が開いてしまうこともある。【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、受け部材による航空機部品のわずかな担ぎを良好に抑制または回避することが可能な航空機部品組立治具と、受け部材による担ぎの抑制または回避を利用して、航空機部品の部品形状を良好に判定することが可能な航空機部品検査治具と、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る航空機部品組立治具は、前記の課題を解決するために、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、前記航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されており、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部と、を備え、前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断したときには、全ての受け部材移動部のうち少なくとも一部の受け部材移動部を制御し、図面公差内でそれぞれの前記受け部材の進退位置を調整する構成である。【００１０】
前記構成によれば、受け部材による航空機部品の下面を支持する（下面を受ける）状態を制御データとして検出し、この制御データに基づいて、航空機部品の下面が受け部材により均等支持されているか否か（均等支持状態にあるか否か）を制御部で判定する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、航空機部品を載置したときに、当該航空機部品が一部の受け部材に当たる（片当たりする）ことを有効に抑制または回避し、全ての受け部材で航空機部品の下面を均等に支持することができる。【００１１】
その結果、大型の航空機部品であってもその一部を跳ね上げることなく、載置した航空機部品の姿勢を良好に保持することが可能になる。また、航空機部品におけるパネル同士の結合部といったインターフェース部位（部品同士の接触部位または連結部位）において、無理に力を加えることなく良好な位置調整を行うことが可能になる。【００１２】
また、本発明に係る航空機部品検査治具は、前記の課題を解決するために、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、を備え、前記受け部材をノミナルの位置に設定した状態で、少なくとも当該受け部材の上に前記航空機部品を載置し、前記制御部は、前記航空機部品が前記受け部材上に載置されている状態で、当該受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断した場合には、図面公差内で前記受け部材の少なくともいずれかを進退移動させるように前記受け部材移動部を制御し、図面公差内の移動では、均等な支持状態を実現できないと判断した場合には、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判断する構成である。【００１３】
前記構成によれば、航空機部品を載置したときに、受け部材の図面公差範囲内の位置調整により均等な支持状態を実現できるか否か（受け部材の位置調整により解が見つかるか否か）を基準として、当該航空機部品が正規の部品形状にあるか否かを判断する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、当該航空機部品の部品形状の良否を判定することができる。その結果、航空機部品が大型構造物であっても良好な部品形状の判断が可能になる。また、前記構成によれば、航空機部品組立治具と実質同じ構成を航空機部品の検査に利用することができるので、航空機部品組立治具が航空機部品検査治具を兼用することが可能になる。【００１４】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、以上の構成により、受け部材による航空機部品のわずかな担ぎを良好に抑制または回避することが可能な航空機部品組立治具と、受け部材による担ぎの抑制または回避を利用して、航空機部品の部品形状を良好に判定することが可能な航空機部品検査治具と、を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る航空機部品組立治具の代表的な構成例を示す模式的斜視図である。
【図２】図１に示す航空機部品組立治具が備えるヘッダープレートの代表的な構成例を示す模式的正面図である。
【図３】図１に示す航空機部品組立治具の代表的な制御構成例を示す要部ブロック図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、図３に示す航空機部品組立治具における受け部材状態検出部の代表的な一例を示す要部ブロック図である。
【図５】図３に示す航空機部品組立治具による受け部材の状態制御の代表的な一例を示すフローチャートである。
【図６】図３に示す航空機部品組立治具の他の制御構成例を示す要部ブロック図である。
【図７】図７Ａは、従来の航空機部品組立治具を用いた場合に部材同士の結合部位に生じる間隔の一例を示す図であり、図７Ｂは、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具を用いた場合に部材同士の結合部位が良好に重なっている状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る航空機部品検査治具の代表的な制御構成例を示す要部ブロック図である。
【図９】図８に示す航空機部品検査治具による部品形状の判定制御の代表的な一例を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す航空機部品検査治具による部品形状の判定制御の代表的な他の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（航空機部品組立治具および航空機部品検査治具の基本構成）
本開示に係る航空機部品組立治具および航空機部品検査治具は、いずれも、ＡＪ（Assembly Jig）の受け部材をノミナル位置（ＣＡＤ上の理想位置）に設定して、代表的にはスキンまたはパネル等の航空機部品を載置した後に、スキンまたはパネル等を搭載した際の受け部材の状態（例えば、受け部材に係る荷重、載置したものと受け部材との隙間等）を検出してフィードバックし、図面公差で許される所定の範囲内で受け部材の位置を調整する基本構成を有している。
【００１８】
本開示に係る航空機部品組立治具では、この基本構成により、受け部材が部分的にスキンまたはパネル等を担ぐことなく、形状を良好に保持した状態でＡＪに載置することが可能になる。また、本発明者らの検討によれば、フィードバックにより許される所定の範囲内で受け部材の位置を調整する基本構成を応用することで、航空機部品の形状が正規の形状であるか否かを判定することが可能であることを独自に見出し、本開示に係る航空機部品検査治具を独自に見出した。
【００１９】
本開示に係る航空機部品組立治具および航空機部品検査治具は、ハードウェアとしては、特許文献１または２に開示されるＡＪと同様の構成を有する。したがって、これら特許文献１および２に記載される内容は、本明細書で参照することにより本明細書の記載の一部とする。
【００２０】
本開示では、ＡＪが備える複数の受け部材は、載置する航空機部品に対し面直またはスライド軸等の指定の方向に位置を変更可能（進退移動可能）である。また、本開示のＡＪは、受け部材の位置を変更する受け部材移動部として、例えば電動シリンダ等を備えているとともに、複数の受け部材を制御可能な制御部を有する。
【００２１】
さらに、本開示のＡＪでは、各受け部材（あるいは電動シリンダ等）において、航空機部品を載置した際の受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態を検出可能とし、検出した状態より全ての受け部材が均等に航空機部品を支持したかを判別する判断部を有する。制御部および判断部はそれぞれ独立した構成要素であってもよいし、制御部および判断部は一つの構成要素として統合されていてもよい。後述する実施の形態では、航空機部品組立治具の判断部は「均等支持判断部」として構成され、航空機部品検査治具の判断部は「検査結果判断部」として構成される。
【００２２】
本開示では、ＡＪの制御フロー等は、航空機部品組立治具であっても航空機部品検査治具であっても、例えば下記のような（１）〜（５）のステップを有する。
（１）例えばＮＣ制御によりＡＪの受け部材を、載置する航空機部品のＣＡＤ形状のノミナル位置にする。
（２）航空機部品をＡＪに載置する。
（３）各受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態センサ（受け部材状態検出部）により、航空機部品を載置した際の受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態を検出する。例えば、検出する状態が受け部材と航空機部品との間隔または隙間等であれば、レーザ等を用いることができる。あるいは、検出する状態が荷重であれば、ロードセルまたはフォースセンサ、もしくはサーボモータ等の電流値等を用いることができる。
（４）検出した受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態により、全ての受け部材が均等に部品を支持しているか否かを判別する。具体的な判別方法は特に限定されないが、状態が基準値から所望の振れ幅の範囲内にある、閾値以下である、閾値以上である等の様々な方法が考えられる。
（５）全ての受け部材が均等に部品を支持していないと判別した場合は、航空機部品組立治具であれば、所定の範囲内（例えば図面公差の範囲内）で、検出した状態値に応じて各受け部材の位置を調整する。航空機部品検査治具であれば、所定の条件（例えば、図面公差内の受け部材の動作で解が見つかるか否か）により良品または不良品を判断する。
【００２３】
なお、本開示においては、ＡＪが次のような付加的要素を備えてもよい。例えば、パネルの載置状態をより好適に把握するため、メインセンサの他に複数のサブセンサ（例えば、荷重を測るセンサをメインセンサとし、間隔または隙間等を測るセンサをサブセンサとし、サブセンサをメインセンサと併用して使用）が設置されていてもよい。あるいは、受け部材の位置を調整した後に、パネル結合部等のインターフェース部あるいはパネル載置状態をカメラ等で撮影した画像で確認し、組付けを実施するか否かの最終的な判断を行ってもよい。
【００２４】
さらには、後述するように、航空機部品組立治具の構成を、パネル等の検査治具（航空機部品検査治具）として利用することも可能である。検査における良否判定としては、前記の通り、受け部材の位置の調整が繰り返されても図面公差内の動作では解が見つからないとき（例えば、各受け部材のノミナル位置からの移動量を図面公差以上にしないと全ての受け部材が均等に支持した状態にならない、図面公差の範囲内で各受け部材を動かしても各受け部材にかかる荷重が均等にならない、受け部材と検査部品に隙間がある、等）に不良と判断する構成であればよい。
【００２５】
本開示に係るＡＪはこのような基本構成を有しているので、スキンのような大型構造物であっても、受け部材に片当たりすることなく載置させることが可能となる。これにより、航空機部品を跳ね上げることなく好適な組み付け姿勢を保持することが可能となる。また、本開示に係るＡＪでは、構造に対して無理に力を加えることなく、パネル結合部等の重要なインターフェース部位の位置調整をより一層良好に行うことが可能になる。
【００２６】
以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、航空機部品組立治具の代表的な一例について具体的に説明する。まず、図１および図２を参照して、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具の具体的な構造の一例について説明する。
【００２８】
［航空機部品組立治具の構造例］
図１および図２に示すように、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａは、ベース１１、ヘッダープレート１２、複数の受け部材１３および受け部材移動部１４、フレームインデックス１５，１６、並びに、エンドプレート１７等を備えている。本実施の形態１では、航空機部品組立治具１０Ａは、航空機部品として例えば航空機胴体パネルを支持する。なお、以下の説明では、航空機部品組立治具１０Ａを単に組立治具１０Ａと略す場合がある。
【００２９】
ベース１１は、組立治具１０Ａの下側を支持する台座であり、一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂと、サイドビーム１１ａ，１１ｂの間に位置する中央ビーム１１ｃと、サイドビーム１１ａ，１１ｂがそれぞれ有する複数の支柱１１ｄとを備えている。図１では、図の手前側にサイドビーム１１ａが位置し、奥側にサイドビーム１１ｂが位置する。図示しない航空機胴体パネルは、例えば、胴体の軸方向に沿って外側に突出するように湾曲する矩形状である。航空機胴体パネルは組立治具１０Ａの上面に載置されるので、組立治具１０Ａのベース１１は、航空機胴体パネルの形状に応じた長さを有していればよい。
【００３０】
航空機胴体パネルの軸方向の長さは特に限定されず、航空機の種類または胴体構造等の諸条件に応じて適宜設定される。代表的には、軸方向に直行する幅方向の長さよりも軸方向の長さが大きい（軸方向に長い）形状すなわち長方形状を挙げることができる。それゆえ、図１に示す組立治具１０Ａのベース１１も航空機胴体パネルと同様の長方形状を有しており、一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂが航空機胴体パネルの軸方向に対応する長さを有している。
【００３１】
なお、組立治具１０Ａ（ベース１１）の長手方向の長さが十分であれば、軸方向の長さが相対的に大きい（長い）長方形状の航空機胴体パネルだけでなく、軸方法の長さが相対的に小さい（短い）（例えば正方形状または幅方向が長い長方形状）航空機胴体パネルであっても、載置可能であることは言うまでもない。
【００３２】
一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂの間には、当該サイドビーム１１ａ，１１ｂに交差（好ましくは直交）する方向に沿って複数のヘッダープレート１２が設けられている。図１に示す例では、合計５枚のヘッダープレート１２が互いに平行となるように、サイドビーム１１ａ，１１ｂ間を架橋するように、当該サイドビーム１１ａ，１１ｂの上面に設けられている。また、サイドビーム１１ａ，１１ｂの下面には、複数の支柱１１ｄが設けられている（図１では、サイドビーム１１ａ，１１ｂはそれぞれ６本の支柱１１ｄを有する）。これにより、サイドビーム１１ａ，１１ｂの上面は、支柱１１ｄの高さ（およびサイドビーム１１ａ，１１ｂの高さ）の分、地面から見て上側に位置する。
【００３３】
ヘッダープレート１２は、航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルの下面（上面であってもよい）に沿う形状を成しており、図１および図２に示す例では、上側に突出する湾曲した板部材として構成される。図１および図２に示すように、ヘッダープレート１２には複数の受け部材１３および受け部材移動部１４が設けられており、複数の受け部材１３が上側に向かって放射状となるように、ヘッダープレート１２に固定されている。
【００３４】
複数のヘッダープレート１２は、航空機部品の所定方向に沿って例えば互いに平行に配列する配置を挙げることができる。本実施の形態では、航空機胴体パネルの軸方向に沿って並列配置している。ヘッダープレート１２の配置は平行配置に限定されず、例えば、所定方向に交差する配置であってもよいし、平行配置と交差配置とが組み合わせられてもよい。
【００３５】
組立治具１０Ａが備えるヘッダープレート１２の枚数は特に限定されず、載置対象となる航空機胴体パネルの軸方向の長さおよび構造等の諸条件に応じて適宜設定することができる。また、図１に示す例では、それぞれのヘッダープレート１２の間隔は一定ではなく、相対的に間隔が狭かったり広かったりしているが、このヘッダープレート１２同士の間隔も特に限定されず、航空機胴体パネルの諸条件に応じて適宜設定することができる。
【００３６】
前記の通り、サイドビーム１１ａ，１１ｂの間には中央ビーム１１ｃが位置しており、これら３本のビーム部材は互いに平行の位置関係にある。すなわち、中央ビーム１１ｃもサイドビーム１１ａ，１１ｂと同様に、航空機胴体パネルの軸方向に沿って延伸している。中央ビーム１１ｃは、全てのヘッダープレート１２に交差しており、図１に示す例では、ヘッダープレート１２の中央部を中央ビーム１１ｃが貫通している。
【００３７】
一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂの上面であって、複数のヘッダープレート１２同士の間には、第一フレームインデックス１５が設けられている。第一フレームインデックス１５は、航空機胴体パネルを構成するフレームの両端を位置決めするための部材である。フレームは、航空機胴体パネルの幅方向に沿って位置するので、第一フレームインデックス１５は、航空機胴体パネルの軸方向を基準とすると、当該航空機胴体パネルの両側縁に対応するように、ヘッダープレート１２同士の間に設けられる。
【００３８】
図１に示す例では、ヘッダープレート１２同士の両端部の間にそれぞれ３〜４枚の第一フレームインデックス１５が設けられている。第一フレームインデックス１５の枚数は特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの数等に応じて適宜設定することができる。同様に、第一フレームインデックス１５同士の間隔も特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの間隔に合わせて設定すればよい。また、第一フレームインデックス１５とヘッダープレート１２との間隔も諸条件に応じて適宜設定することができる。
【００３９】
中央ビーム１１ｃの上面であって、複数のヘッダープレート１２同士の間には、第二フレームインデックス１６が設けられている。航空機胴体パネルを構成するフレームの略中央を位置決めするための部材である。図１に示す例では、ヘッダープレート１２同士の両端部の間にそれぞれ３〜４枚の第二フレームインデックス１６が設けられているが、第二フレームインデックス１６の枚数も特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの数等に応じて適宜設定することができる。同様に、第二フレームインデックス１６同士の間隔も特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの間隔に合わせて設定すればよい。
【００４０】
これらフレームインデックス１５，１６は、サイドビーム１１ａ，１１ｂまたは中央ビーム１１ｃの上面に固定される構成（固定型）であってもよいし、サイドビーム１１ａ，１１ｂまたは中央ビーム１１ｃの上面から上側に進退可能な構成（可動型）であってもよいし、これら固定型および可動型の混在であってもよい。図１では、フレームインデックス１５，１６は、固定型として図示しているが、可動型であれば、受け部材移動部１４と同様の移動部（例えば電動シリンダ等）を備えていればよい。また、フレームインデックス１５，１６は、航空機胴体パネルを構成するフレームだけでなく、スキンまたは他の部材を位置決めする部材であってもよい。
【００４１】
エンドプレート１７は、複数のヘッダープレート１２と同様に、ヘッダープレート１２と平行の位置関係で、サイドビーム１１ａ，１１ｂの一方の端部上面同士を架橋するように配置される。エンドプレート１７の中央部には、中央ビーム１１ｃの一方の端部が固定されている。図１では、エンドプレート１７は、図中手前側に位置し、最も手前側のヘッダープレート１２との間隔は、他のヘッダープレート１２同士の間隔よりも狭くなっている。
【００４２】
また、エンドプレート１７と隣接するヘッダープレート１２との間には、サイドビーム１１ａ，１１ｂ上に１枚の第一フレームインデックス１５が設けられ、中央ビーム１１ｃ上には１枚の第二フレームインデックス１６が設けられる。エンドプレート１７とヘッダープレート１２との間隔、並びに、これらプレートの間に設けられるフレームインデックス１５，１６の枚数も特に限定されず、航空機胴体パネルの具体的な種類等に応じて適宜設定することができる。
【００４３】
エンドプレート１７は、ヘッダープレート１２とは異なり、受け部材１３および受け部材移動部１４は設けられておらず、サイドビーム１１ａ，１１ｂおよび中央ビーム１１ｃのそれぞれの端部に固定されることで、ベース１１の端部を支持する役割を有している。なお、図１には図示しないが、エンドプレート１７には、航空機胴体パネルを構成するスキンの端部を位置決めするための位置決め装置等が設けられてもよい。
【００４４】
図２では、図１に示す複数枚のヘッダープレート１２のうち代表的な１枚のヘッダープレート１２を図示している。なお、サイドビーム１１ａ，１１ｂおよび中央ビーム１１ｃは、それぞれその断面を模式的に図示している。本実施の形態では、中央ビーム１１ｃが位置するヘッダープレート１２の中央部（湾曲形状の突出側の部位）には、受け部材１３および受け部材移動部１４は設けられていないが、それ以外の部位には、下側から外側に放射状となるように、複数の受け部材１３および受け部材移動部１４が設けられている。
【００４５】
受け部材移動部１４は、その先端に受け部材１３が設けられ、当該受け部材１３を進退移動させる。受け部材１３の上面（表面、受け面）は、航空機胴体パネル（航空機部品）の下面（あるいは内面）に当接する。受け部材１３および受け部材移動部１４の具体的な構成は特に限定されないが、受け部材１３は航空機胴体パネルに好適に当接できる面を有するブロック状の部材であればよく、受け部材移動部１４は、受け部材１３を進退移動可能とする電動シリンダ等の公知のアクチュエータであればよい。
【００４６】
受け部材移動部１４は、柱状の形状であって、ヘッダープレート１２に対して上側（外側）に受け部材１３を進退移動できるように放射状に設けられている。それゆえ、受け部材移動部１４の軸方向（長手方向）は、実質的に航空機胴体パネルの径方向に対応している（径方向に沿った方向である）ことが好ましい。したがって、受け部材１３の進退方向も、航空機胴体パネルの径方向に対応していることになる。
【００４７】
１枚のヘッダープレート１２に設けられる受け部材１３および受け部材移動部１４の数、並びに、受け部材移動部１４同士（受け部材１３同士）の間隔等については特に限定されず、載置対象の航空機部品（航空機胴体パネル等）の大きさ、形状、構造等の諸条件に応じて適宜設定することができる。図２（および図１）に示す例では、中央部付近が密となり、両側縁側が相対的に粗となるように受け部材１３および受け部材移動部１４が配置しているが、このような配置に限定されない。例えば、受け部材１３および受け部材移動部１４は、ヘッダープレート１２に対して全体的に等間隔となるように設けられてもよいし、部分的に間隔が異なるように設けられてもよい。
【００４８】
［航空機部品組立治具の制御構成例］
次に、図３〜図５を参照して、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａの制御構成の一例について具体的に説明する。
【００４９】
図３に示すように、本実施の形態１に係る組立治具１０Ａは、複数の受け部材移動部１４をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部２０Ａを備えている。図３には図示しないが、受け部材移動部１４は前記の通り受け部材１３を進退移動可能に支持するので、航空機胴体パネル等の航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の受け部材１３によって航空機部品の下面が支持されるが、制御部２０Ａの制御により、複数の受け部材移動部１４がそれぞれ独立して制御されるので、航空機部品の下面を支持する受け部材１３の進退位置もそれぞれ独立して変更可能となっている。
【００５０】
また、図３に示すように、それぞれの受け部材移動部１４に対しては、受け部材状態検出部３０が設けられている。受け部材状態検出部３０は、受け部材移動部１４（または受け部材１３）から、受け部材１３による航空機部品の支持状態を取得し、制御部２０Ａに出力する。制御部２０Ａは、全ての受け部材１３が均等に航空機部品を支持しているか否か（均等支持状態にあるか否か）を判別する「判断部」として均等支持判断部２１を備えており、取得した全ての支持状態に基づいて、均等支持状態を判断する。
【００５１】
制御部２０Ａは、均等支持判断部２１の判断結果に基づいて、それぞれの受け部材移動部１４の駆動を制御し、受け部材１３の進退位置を変化させる。制御部２０Ａは、均等支持状態でないと判断されたときには、均等支持状態が実現されるまで、受け部材１３による支持状態の取得、均等支持判断部２１による判断、および受け部材移動部１４の制御を繰り返す。なお、受け部材状態検出部３０は、図３のブロックで示すように「状態検出部３０」と略す場合がある。
【００５２】
制御部２０Ａおよび均等支持判断部２１の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を採用することができる。例えば、制御部２０Ａは、公知のマイクロコンピュータまたはマイクロコントローラのＣＰＵ等といった演算装置で構成されればよい。また、均等支持判断部２１は、制御部２０Ａを構成する演算装置の機能構成としてソフトウェアにより実現されてもよいし、制御部２０Ａから独立した専用の演算器（公知の演算素子あるいは公知の演算回路等）により実現されてもよい。
【００５３】
状態検出部３０の具体的な構成は特に限定されないが、図４Ａに示すように、受け部材移動部１４に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ３１であってもよいし、図４Ｂに示すように、受け部材移動部１４が備える駆動モータの電流値を測定する電流計３２であってもよいし、図４Ｃに示すように、受け部材１３と航空機部品との距離を測定する距離センサ３３であってもよい。また、それぞれの受け部材移動部１４（または受け部材１３）が、状態検出部３０として、ロードセルまたはフォースセンサ３１、電流計３２、および距離センサ３３の少なくともいずれか２種（あるいは３種すべて）を備えてもよいし、他の状態検出部３０を備えてもよい。
【００５４】
なお、状態検出部３０が距離センサ３３である場合には、受け部材１３と航空機部品との実際の距離を測定してもよいが、受け部材移動部１４が受け部材１３を支持する支持軸（支持ロッド）の進退移動量を測定し、受け部材１３が航空機部品に接触するまでの進退移動量を受け部材１３と航空機部品との距離としてもよい。また、図４Ｃ（並びに図３）では、距離センサ３３が受け部材移動部１４から支持状態データを直接検出している（図中点線矢印）ように図示しているが、この図示は便宜上のものであり、受け部材１３と航空機部品の下面との距離を測定している構成を排除するものではない。
【００５５】
次に、状態検出部３０、制御部２０Ａおよび均等支持判断部２１による均等支持状態の判断（判定）の代表的な一例について、図５を参照して具体的に説明する。
【００５６】
まず、制御部２０Ａにより全ての受け部材移動部１４の駆動を制御して、全ての受け部材１３の進退位置を、ＣＡＤ上の理想位置（設計上の理想位置）であるノミナル位置にセットする（ステップＳ１１）。そして、組立治具１０Ａに航空機胴体パネル等の航空機部品を載置する（ステップＳ１２）。
【００５７】
航空機部品が載置された後に、状態検出部３０が受け部材１３の支持状態を検出し、制御部２０Ａに出力する（ステップＳ１３）。制御部２０Ａは、取得した全ての受け部材１３の支持状態に基づき、全ての受け部材１３が均等に航空機部品を支持しているか否か、すなわち均等支持状態にあるか否かを均等支持判断部２１に判断させる（ステップＳ１４）。均等支持状態にあると判断すれば（ステップＳ１４でＹｅｓ）、制御部２０Ａはこの制御を終了する。
【００５８】
一方、均等支持判断部２１が均等支持状態にないと判断すれば（ステップＳ１４でＮｏ）、制御部２０Ａは、全ての受け部材移動部１４のうち調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、所定の範囲内で各受け部材１３の進退位置を調整する（ステップＳ１５）。その後は、受け部材１３の支持状態を再び検出して（ステップＳ１３）、均等支持判断部２１による判断が繰り返される（ステップＳ１４）。なお、均等支持判断部２１の判断結果によっては、制御部２０Ａは、一部の受け部材移動部１４ではなく、全ての受け部材移動部１４の調整が必要と判断して、全ての受け部材１３の進退位置を調整することもあり得る。
【００５９】
ここで、均等支持判断部２１による均等支持状態の判断について、より具体的に説明する。状態検出部３０がロードセルまたはフォースセンサ３１であれば（図４Ａ参照）、支持状態を示す制御データは、受け部材移動部１４に加えられる加重であり、状態検出部３０が電流計３２であれば（図４Ｂ参照）、支持状態を示す制御データは、受け部材移動部１４が備える駆動モータの電流値であり、状態検出部３０が距離センサ３３であれば、支持状態を示す制御データは、受け部材１３と航空機部品との間隔である。
【００６０】
そこで、均等支持判断部２１では、制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、複数の受け部材１３のうち、航空機部品の下面の押上げが過剰である（受け部材１３が航空機部品を担いでいる）もの、航空機部品の下面の押上げが不足している（航空機部品が受け部材１３に十分に載ってない）もの、もしくはその両方が存在するか否かを識別する。そして、均等支持判断部２１は、押上げが過剰もしくは押上げが不足している受け部材１３が存在すれば、均等支持状態にないと判断する。制御部２０Ａは、均等支持状態にないとの判断結果を取得して、航空機部品の図面公差範囲内で当該航空機部品の下面の位置を調整するように、受け部材移動部１４を駆動させて受け部材１３の位置を進退移動させる。
【００６１】
なお、本実施の形態１に係る組立治具１０Ａの制御構成は、図３に示す構成に限定されない。例えば、図６に示すように、組立治具１０Ａの変形例としては、航空機部品の下面が少なくとも受け部材１３によって支持されている状態を撮像する撮像部３４をさらに備える構成を挙げることができる。この撮像部３４による撮像画像は、航空機部品が組立作業可能な状態にあるか否かを判定するために制御部２０Ａにより利用される。
【００６２】
具体的には、例えば、制御部２０Ａが、航空機部品の図面公差範囲内で下面の位置を調整するように、前記の通り、受け部材移動部１４を駆動させて受け部材１３の位置を進退移動させるとする（図５のステップＳ１５）。その後に、撮像部３４が航空機部品の下面が少なくとも受け部材１３によって支持されている状態を撮像し、制御部２０Ａに出力される。制御部２０Ａは、この撮像画像から、航空機部品とヘッダープレート１２または受け部材１３の間に隙間が生じているか否か、もしくは、航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別する。
【００６３】
制御部２０Ａにより、隙間が生じていない、もしくは、正規の形状であると識別されたときには、制御部２０Ａは、航空機部品が組立て作業可能な状態にあると判定すればよい。一方、隙間が生じている、もしくは、正規の形状でないと識別されたときには、受け部材移動部１４を駆動させて受け部材１３の位置を進退移動させて（図５のステップＳ１５）、再び撮像部３４から撮像画像を取得して、隙間の発生または正規の形状であるか否かを識別すればよい。
【００６４】
ここで、本実施の形態１に係る組立治具１０Ａにより、航空機部品を構成する部材同士の結合部位すなわち重要なインターフェース部位において、部材の位置を良好に調整可能であることについて、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。図７Ａおよび図７Ｂでは、航空機部品が航空機胴体パネルであり、航空機胴体パネルを構成する部材が複数枚のスキンである場合を例示している。なお、図７Ａでは、図示の便宜上、スキンの輪郭を白線で強調している。
【００６５】
従来の組立治具により複数枚（２枚）のスキン４１，４２（図７Ａ，図７Ｂでは、下側がスキン４１であり、上側がスキン４２である）を端部（側部または縁部）同士で結合しようとする。この場合、下側のスキン４１と上側のスキン４２との結合部位（インターフェース部位）では、図７Ａに示すように、下側のスキン４１に対して上側のスキン４２の端部が大きく跳ね上がってしまい、スキン４１とスキン４２との間では、リベットによる締結が成立しないほどに大きな間隔が生じている。
【００６６】
これに対して、本実施の形態１に係る組立治具１０Ａでは、前記の通り、検出した制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、受け部材１３によるスキン４１，４２の均等支持状態が実現されているか否かを判断し、均等支持状態にないと判断したときには、調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、図面公差内でそれぞれの受け部材１３の進退位置を調整する。これにより、図７Ｂに示すように、下側のスキン４１の端部に対して上側のスキン４２の端部を良好に重ねることが可能になる。
【００６７】
このように、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具は、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動（上げ下げ）させる受け部材移動部（例えば電動シリンダ）と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、前記航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されており、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部と、を備え、前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断したときには、全ての受け部材移動部のうち少なくとも一部の受け部材移動部を制御し、図面公差内でそれぞれの前記受け部材の進退位置を調整する構成であればよい。
【００６８】
前記構成によれば、受け部材による航空機部品の下面を支持する（下面を受ける）状態を制御データとして検出し、この制御データに基づいて、航空機部品の下面が受け部材により均等支持されているか否か（均等支持状態にあるか否か）を制御部で判定する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、航空機部品を載置したときに、当該航空機部品が一部の受け部材に当たる（片当たりする）ことを有効に抑制または回避し、全ての受け部材で航空機部品の下面を均等に支持することができる。
【００６９】
その結果、大型の航空機部品であってもその一部を跳ね上げることなく、載置した航空機部品の姿勢を良好に保持することが可能になる。また、航空機部品におけるパネル同士の結合部といったインターフェース部位（部品同士の接触部位または連結部位）において、無理に力を加えることなく良好な位置調整を行うことが可能になる。
【００７０】
前記構成の航空機部品組立治具においては、前記受け部材状態検出部は、前記制御データとして、前記受け部材移動部に加えられる荷重、前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値、および、前記受け部材移動部と前記航空機部品との間隔の少なくともいずれかを制御データとして検出し、前記制御部は、当該制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、複数の前記受け部材のうち、前記航空機部品の下面の押上げが過剰である（前記受け部材が前記航空機部品を担いでいる）もの、前記航空機部品の下面の押上げが不足している（前記航空機部品が前記受け部材に十分に乗っていない）もの、もしくはその両方が存在するか否かを識別し、押上げが過剰もしくは押上げが不足している前記受け部材が存在すれば、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させる構成であってもよい。
【００７１】
また、前記構成の航空機部品組立治具においては、前記受け部材状態検出部として、（１）前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、（２）前記駆動モータの電流値を測定する電流計、および（３）前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている構成であってもよい。
【００７２】
また、前記構成の航空機部品組立治具においては、前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、前記制御部は、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させた後に、さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記ヘッダープレートまたは前記受け部材の間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、隙間が生じていない、もしくは、正規の形状であると識別されたときには、前記航空機部品が組立て作業可能な状態にあると判定する構成であってもよい。
【００７３】
また、前記構成の航空機部品組立治具においては、前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている構成であってもよい。
【００７４】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、航空機部品組立治具の代表的な一例を説明したが、本実施の形態２では、航空機部品組立治具と同様の構造および制御を利用した航空機部品検査治具について代表的な一例を説明する。なお、以下の説明では、航空機部品検査治具を単に検査治具と略す場合がある。
【００７５】
本実施の形態２に係る検査治具の具体的な構造例は、前記実施の形態１で例示した図１および図２に示す組立治具１０Ａと同様であるので、その説明を省略する。また、図８に示すように、本実施の形態２に係る検査治具１０Ｂの制御構成も、前記実施の形態１で例示した図３に示す組立治具１０Ａの制御構成と同様であるが、制御部２０Ｂは、制御部２０Ａの均等支持判断部２１に変えて検査結果判断部２２を備えている点で異なっている。
【００７６】
なお、状態検出部３０は、前記実施の形態１で説明したように、ロードセルまたはフォースセンサ３１、電流計３２、または距離センサ３３（図４Ａ〜図４Ｃ参照）、あるいはその他の検出器であればよい。また、図８には図示しないが、前記実施の形態１の変形例と同様に撮像部３４を備え、制御部２０Ｂが、撮像部３４により撮像された航空機部品の支持状態の画像から、航空機部品とヘッダープレート１２または受け部材１３の間に隙間が生じているか否か、もしくは、航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別する構成であってもよい（図６参照）。
【００７７】
次に、本実施の形態２に係る検査治具１０Ｂによる航空機部品の検査方法の代表的な一例について、図９に示す第一の例または図１０に示す第二の例を参照して具体的に説明する。なお、検査方法の具体的な手法は諸条件により適宜変更が可能であり、必ずしも図９に示す第一の例または図１０に示す第二の例に限定されないことはいうまでもない。
【００７８】
まず、図９に示す検査方法の第一の例について説明する。検査治具１０Ｂは、制御部２０Ｂにより全ての受け部材移動部１４の駆動を制御して、全ての受け部材１３の進退位置を、ＣＡＤ上の理想位置（設計上の理想位置）であるノミナル位置にセットする（ステップＳ２１）。このとき、受け部材１３の動作範囲は図面公差までに制限される。そして、組立治具１０Ａに航空機胴体パネル等の航空機部品を載置する（ステップＳ２２）。
【００７９】
航空機部品が載置された後に、状態検出部３０が受け部材１３の支持状態を検出し、制御部２０Ｂに出力する（ステップＳ２３）。制御部２０Ｂは、取得した全ての受け部材１３の支持状態に基づき、全ての受け部材１３が均等に航空機部品を支持しているか否か、すなわち均等支持状態にあるか否かを検査結果判断部２２に判断させる（ステップＳ２４）。このとき、測定したギャップがゼロであれば均等である（均等支持状態にある）と判断してもよい。均等支持状態にあると判断すれば（ステップＳ２４でＹｅｓ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にあるため「良品」と判断し（ステップＳ２５）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８０】
一方、検査結果判断部２２が均等支持状態にないと判断すれば（ステップＳ２４でＮｏ）、制御部２０Ｂは、図面公差内で受け部材１３の少なくともいずれかを進退移動させるように受け部材移動部１４を制御し、図面公差内の移動（動作）で解が見つかるか否か、すなわち、図面公差内の移動により均等支持状態が実現できるか否かを判定する（ステップＳ２６）。このとき、受け部材１３の動作が予め設定される上限を超えている、もしくは、検査結果判断部２２による判断の繰り返しが予め設定される指定数を超えているときに、解が見つからないと判断することができる。図面公差内の移動で解が見つからなければ（ステップＳ２６でＹｅｓ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にないため「不良品」と判断し、（ステップＳ２７）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８１】
これに対して、図面公差内の移動で解が見つかれば（ステップＳ２６でＮｏ）、制御部２０Ｂは、調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、所定の範囲内で各受け部材１３の進退位置を調整し（ステップＳ２８）、再び、受け部材１３の支持状態を再び検出して（ステップＳ２３）、検査結果判断部２２による判断が繰り返される（ステップＳ２４）。
【００８２】
次に、図１０に示す検査方法の第二の例について説明する。検査治具１０Ｂは、制御部２０Ｂにより全ての受け部材１３の進退位置をノミナル位置にセットし（ステップＳ３１）、組立治具１０Ａに航空機胴体パネル等の航空機部品を載置し（ステップＳ３２）、状態検出部３０が受け部材１３の支持状態を検出して制御部２０Ｂに出力し（ステップＳ３３）、制御部２０Ｂは、全ての受け部材１３の支持状態に基づき均等支持状態にあるか否かを検査結果判断部２２に判断させる（ステップＳ３４）。これらステップ３１〜３４は、図９に示す検査方法の第一の例のステップＳ２１〜Ｓ２４と同様である。
【００８３】
検査結果判断部２２が均等支持状態にあると判断すれば（ステップＳ３４でＹｅｓ）、さらに検査結果判断部２２は、受け部材１３の動作範囲が図面公差を超えていないか否かを判断する（ステップＳ３５）。図面公差を超えていない、もしくは、受け部材１３の動作が予め設定される上限を超えていないと判断すれば（ステップＳ３５でＹｅｓ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にあるため「良品」と判断し（ステップＳ３６）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８４】
一方、検査結果判断部２２が均等支持状態にないと判断すれば（ステップＳ３４でＮｏ）、制御部２０Ｂは、調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、所定の範囲内で各受け部材１３の進退位置を調整し（ステップＳ３７）、再び、受け部材１３の支持状態を再び検出して（ステップＳ３３）、検査結果判断部２２による判断が繰り返される（ステップＳ３４）。
【００８５】
また、検査結果判断部２２が受け部材１３の動作範囲が図面公差を超えていると判断すれば（ステップＳ３５でＮｏ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にないため「不良品」と判断し、（ステップＳ３８）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８６】
なお、検査結果判断部２２が均等支持状態にないと判断する基準は、前記実施の形態１における均等支持判断部２１の判断と同様であり、（１）いずれかの受け部材１３の移動量が図面公差以上になるとき、（２）いずれかの受け部材１３にかかる荷重が均等の範囲から外れるとき、または、（３）受け部材１３と航空機部品の下面との間に隙間があるとき、の少なくともいずれかであればよい。また、受け部材１３と航空機部品の下面との間に隙間があるか否かについては、検査結果判断部２２は、状態検出部３０により検出される支持状態だけでなく、前述した撮像部３４による撮像画像を利用して判断することができる。
【００８７】
また、本実施の形態２では、航空機部品検査治具１０Ｂは、前記実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａとは異なる治具（装置）として説明しているが、前記の通り、本実施の形態２に係る検査治具１０Ｂと前記実施の形態１に係る組立治具１０Ａとは、その治具構造が共通している。それゆえ、例えば、前記実施の形態１に係る組立治具１０Ａの制御部２０Ａに対して、本実施の形態２に係る検査治具１０Ｂの制御部２０Ｂが実施する制御構成（例えば図８および図９に例示する制御構成）を適用することで、組立治具１０Ａを検査治具１０Ｂとしても用いることが可能になる。
【００８８】
このように、本実施の形態２に係る航空機部品検査治具は、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動（上げ下げ）させる受け部材移動部（例えば電動シリンダ）と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、を備え、前記受け部材をノミナルの位置に設定した状態で、少なくとも当該受け部材の上に前記航空機部品を載置し、前記制御部は、前記航空機部品が前記受け部材上に載置されている状態で、当該受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断した場合には、図面公差内で前記受け部材の少なくともいずれかを進退移動させるように前記受け部材移動部を制御し、図面公差内の移動では、均等な支持状態を実現できないと判断した場合には、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判断する構成である。
【００８９】
前記構成によれば、航空機部品を載置したときに、受け部材の図面公差範囲内の位置調整により均等な支持状態を実現できるか否か（受け部材の位置調整により解が見つかるか否か）を基準として、当該航空機部品が正規の部品形状にあるか否かを判断する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、当該航空機部品の部品形状の良否を判定することができる。その結果、航空機部品が大型構造物であっても良好な部品形状の判断が可能になる。また、前記構成によれば、航空機部品組立治具と実質同じ構成を航空機部品の検査に利用することができるので、航空機部品組立治具が航空機部品検査治具を兼用することが可能になる。
【００９０】
前記構成の航空機部品検査治具においては、前記均等な支持状態にないとの判定は、（１）いずれかの前記受け部材の移動量が図面公差以上になるとき、（２）いずれかの前記受け部材にかかる荷重が均等の範囲から外れるとき、または、（３）前記受け部材と前記航空機部品の下面との間に隙間があるとき、の少なくともいずれかである構成であってもよい。
【００９１】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている構成であってもよい。
【００９２】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されているときに、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部を備え、前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断する構成であってもよい。
【００９３】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、前記受け部材状態検出部として、前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値を測定する電流計、および前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている構成であってもよい。
【００９４】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、前記制御部は、均等な支持状態を実現できないと判定した後に、さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記受け部材との間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、隙間が生じている、もしくは、正規の形状でないと識別されたときには、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判定する構成であってもよい。
【００９５】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、例えば航空機胴体パネル等の航空機部品を組み立てる分野に広く好適に用いることができる。さらには、本発明は、航空機胴体パネル等の航空機部品を検査する分野にも広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０Ａ：航空機部品組立治具
１０Ｂ：航空機部品検査治具
１１：ベース
１１ａ，１１ｂ：サイドビーム
１１ｃ：中央ビーム
１１ｄ：支柱
１２：ヘッダープレート
１３：受け部材
１４：受け部材移動部
１５：第一フレームインデックス
１６：第二フレームインデックス
１７：エンドプレート
２０Ａ，２０Ｂ：制御部
２１：均等支持判断部
２２：検査結果判断部
３０：受け部材状態検出部
３１：ロードセルまたはフォースセンサ
３２：電流計
３３：距離センサ
３４：撮像部
【図１】
2020045649.tif 000003
【図２】
2020045649.tif 000004
【図３】
2020045649.tif 000005
【図４】
2020045649.tif 000006
【図５】
2020045649.tif 000007
【図６】
2020045649.tif 000008
【図７】
2020045649.tif 000009
【図８】
2020045649.tif 000010
【図９】
2020045649.tif 000011
【図１０】
2020045649.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月17日(2021.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機胴体パネルあるいはスキン等の航空機部品を組み立てる際に、その組立性の向上を図ることが可能な航空機部品組立治具と、組み立てられた航空機部品が正規の部品形状であるか否かを良好に判定することが可能な航空機部品検査治具と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機胴体パネル等の航空機部品を組み立てる際に用いられる部品組立治具としては、例えば、Assembly Jig（ＡＪ）と呼ばれるものが知られている。このＡＪは、一般的にＣＡＤ上で描かれた理想的な形状の部品（たとえば胴体スキンや胴体フレーム、胴体パネル等）を保持できるよう、ＣＡＤで描かれた理想的な部品の受け位置（もしくは図面公差最小位置）に、複数の点あるいは線上に保持するような形のものが多い。
【０００３】
このようなＡＪとしては、例えば、特許文献１または特許文献２に開示される構成が知られている。特許文献１に開示されるＡＪは、複数の航空機胴体フレームの両端を位置決めするための複数のフレームインデックスが設けられたベースと、前記ベースから航空機胴体パネルに沿うように突出する、互いに平行に前記航空機胴体パネルの軸方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、前記複数のヘッダープレートのそれぞれに放射状に設けられた複数の電動シリンダであって、各々が前記航空機胴体パネルに含まれるスキンに当接する受け部材を前記航空機胴体パネルの径方向に移動する電動シリンダと、を備えており、大きさまたは形状の異なる複数の航空機胴体パネルに使用することができる。
【０００４】
特許文献１に開示のＡＪでは、電動シリンダのストロークを調整し受け部材をＣＡＤ上の理想位置に設定することにより、スキンまたはパネル等を適切な位置に載置し、フレーム等と締結する。また、特許文献２に開示されるＡＪも、特許文献１と同様の構成を有しており、前記スキンを前記受け部材の受け面から浮き上がらせて前記航空機胴体パネルをスライド可能に支持する空気浮上装置を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１９３２４１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１９３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、航空機部品が胴体パネルのような大型構造物であると、仮に単品では航空機部品の形状が図面公差範囲内に製造されているとしても、組立姿勢で、ＣＡＤ通りの理想の位置に当該航空機部品をＡＪに載置すると、当該航空機部品が全ての受け部材に載置されず、一部の受け部材に当たる（片当たりする）ことがある。
【０００７】
このように受け部材に当たった部分は、スキンまたはパネルを担いでしまい、そこでわずかばかりスキンまたはパネルの一部を跳ね上げてしまう現象が生じることが、本発明者らの検討により明らかとなった。特に、スキンまたはパネルの端部（あるいは辺縁）等では、跳ね上がりが大きくなるため、スキンまたはパネルを良好に組み付けできないという問題が生じる。諸条件によっては、受け部材によるわずかな担ぎによって、スキンまたはパネルの端部では、跳ね上がりが特に大きくなり、もはや隣のスキンまたはパネルとのリベットによる締結が成立しないほどに、間隔が開いてしまうこともある。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、受け部材による航空機部品のわずかな担ぎを良好に抑制または回避することが可能な航空機部品組立治具と、受け部材による担ぎの抑制または回避を利用して、航空機部品の部品形状を良好に判定することが可能な航空機部品検査治具と、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る航空機部品組立治具は、前記の課題を解決するために、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、前記航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されており、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部と、を備え、前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断したときには、全ての受け部材移動部のうち少なくとも一部の受け部材移動部を制御し、図面公差内でそれぞれの前記受け部材の進退位置を調整する構成である。
【００１０】
前記構成によれば、受け部材による航空機部品の下面を支持する（下面を受ける）状態を制御データとして検出し、この制御データに基づいて、航空機部品の下面が受け部材により均等支持されているか否か（均等支持状態にあるか否か）を制御部で判定する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、航空機部品を載置したときに、当該航空機部品が一部の受け部材に当たる（片当たりする）ことを有効に抑制または回避し、全ての受け部材で航空機部品の下面を均等に支持することができる。
【００１１】
その結果、大型の航空機部品であってもその一部を跳ね上げることなく、載置した航空機部品の姿勢を良好に保持することが可能になる。また、航空機部品におけるパネル同士の結合部といったインターフェース部位（部品同士の接触部位または連結部位）において、無理に力を加えることなく良好な位置調整を行うことが可能になる。
【００１２】
また、本発明に係る航空機部品検査治具は、前記の課題を解決するために、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動させる受け部材移動部と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、を備え、前記受け部材をノミナルの位置に設定した状態で、少なくとも当該受け部材の上に前記航空機部品を載置し、前記制御部は、前記航空機部品が前記受け部材上に載置されている状態で、当該受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断した場合には、図面公差内で前記受け部材の少なくともいずれかを進退移動させるように前記受け部材移動部を制御し、図面公差内の移動では、均等な支持状態を実現できないと判断した場合には、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判断する構成である。
【００１３】
前記構成によれば、航空機部品を載置したときに、受け部材の図面公差範囲内の位置調整により均等な支持状態を実現できるか否か（受け部材の位置調整により解が見つかるか否か）を基準として、当該航空機部品が正規の部品形状にあるか否かを判断する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、当該航空機部品の部品形状の良否を判定することができる。その結果、航空機部品が大型構造物であっても良好な部品形状の判断が可能になる。また、前記構成によれば、航空機部品組立治具と実質同じ構成を航空機部品の検査に利用することができるので、航空機部品組立治具が航空機部品検査治具を兼用することが可能になる。
【００１４】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、以上の構成により、受け部材による航空機部品のわずかな担ぎを良好に抑制または回避することが可能な航空機部品組立治具と、受け部材による担ぎの抑制または回避を利用して、航空機部品の部品形状を良好に判定することが可能な航空機部品検査治具と、を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る航空機部品組立治具の代表的な構成例を示す模式的斜視図である。
【図２】図１に示す航空機部品組立治具が備えるヘッダープレートの代表的な構成例を示す模式的正面図である。
【図３】図１に示す航空機部品組立治具の代表的な制御構成例を示す要部ブロック図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、図３に示す航空機部品組立治具における受け部材状態検出部の代表的な一例を示す要部ブロック図である。
【図５】図３に示す航空機部品組立治具による受け部材の状態制御の代表的な一例を示すフローチャートである。
【図６】図３に示す航空機部品組立治具の他の制御構成例を示す要部ブロック図である。
【図７】図７Ａは、従来の航空機部品組立治具を用いた場合に部材同士の結合部位に生じる間隔の一例を示す図であり、図７Ｂは、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具を用いた場合に部材同士の結合部位が良好に重なっている状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る航空機部品検査治具の代表的な制御構成例を示す要部ブロック図である。
【図９】図８に示す航空機部品検査治具による部品形状の判定制御の代表的な一例を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す航空機部品検査治具による部品形状の判定制御の代表的な他の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（航空機部品組立治具および航空機部品検査治具の基本構成）
本開示に係る航空機部品組立治具および航空機部品検査治具は、いずれも、ＡＪ（Assembly Jig）の受け部材をノミナル位置（ＣＡＤ上の理想位置）に設定して、代表的にはスキンまたはパネル等の航空機部品を載置した後に、スキンまたはパネル等を搭載した際の受け部材の状態（例えば、受け部材に係る荷重、載置したものと受け部材との隙間等）を検出してフィードバックし、図面公差で許される所定の範囲内で受け部材の位置を調整する基本構成を有している。
【００１８】
本開示に係る航空機部品組立治具では、この基本構成により、受け部材が部分的にスキンまたはパネル等を担ぐことなく、形状を良好に保持した状態でＡＪに載置することが可能になる。また、本発明者らの検討によれば、フィードバックにより許される所定の範囲内で受け部材の位置を調整する基本構成を応用することで、航空機部品の形状が正規の形状であるか否かを判定することが可能であることを独自に見出し、本開示に係る航空機部品検査治具を独自に見出した。
【００１９】
本開示に係る航空機部品組立治具および航空機部品検査治具は、ハードウェアとしては、特許文献１または２に開示されるＡＪと同様の構成を有する。したがって、これら特許文献１および２に記載される内容は、本明細書で参照することにより本明細書の記載の一部とする。
【００２０】
本開示では、ＡＪが備える複数の受け部材は、載置する航空機部品に対し面直またはスライド軸等の指定の方向に位置を変更可能（進退移動可能）である。また、本開示のＡＪは、受け部材の位置を変更する受け部材移動部として、例えば電動シリンダ等を備えているとともに、複数の受け部材を制御可能な制御部を有する。
【００２１】
さらに、本開示のＡＪでは、各受け部材（あるいは電動シリンダ等）において、航空機部品を載置した際の受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態を検出可能とし、検出した状態より全ての受け部材が均等に航空機部品を支持したかを判別する判断部を有する。制御部および判断部はそれぞれ独立した構成要素であってもよいし、制御部および判断部は一つの構成要素として統合されていてもよい。後述する実施の形態では、航空機部品組立治具の判断部は「均等支持判断部」として構成され、航空機部品検査治具の判断部は「検査結果判断部」として構成される。
【００２２】
本開示では、ＡＪの制御フロー等は、航空機部品組立治具であっても航空機部品検査治具であっても、例えば下記のような（１）〜（５）のステップを有する。
（１）例えばＮＣ制御によりＡＪの受け部材を、載置する航空機部品のＣＡＤ形状のノミナル位置にする。
（２）航空機部品をＡＪに載置する。
（３）各受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態センサ（受け部材状態検出部）により、航空機部品を載置した際の受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態を検出する。例えば、検出する状態が受け部材と航空機部品との間隔または隙間等であれば、レーザ等を用いることができる。あるいは、検出する状態が荷重であれば、ロードセルまたはフォースセンサ、もしくはサーボモータ等の電流値等を用いることができる。
（４）検出した受け部材（あるいは電動シリンダ等）の状態により、全ての受け部材が均等に部品を支持しているか否かを判別する。具体的な判別方法は特に限定されないが、状態が基準値から所望の振れ幅の範囲内にある、閾値以下である、閾値以上である等の様々な方法が考えられる。
（５）全ての受け部材が均等に部品を支持していないと判別した場合は、航空機部品組立治具であれば、所定の範囲内（例えば図面公差の範囲内）で、検出した状態値に応じて各受け部材の位置を調整する。航空機部品検査治具であれば、所定の条件（例えば、図面公差内の受け部材の動作で解が見つかるか否か）により良品または不良品を判断する。
【００２３】
なお、本開示においては、ＡＪが次のような付加的要素を備えてもよい。例えば、パネルの載置状態をより好適に把握するため、メインセンサの他に複数のサブセンサ（例えば、荷重を測るセンサをメインセンサとし、間隔または隙間等を測るセンサをサブセンサとし、サブセンサをメインセンサと併用して使用）が設置されていてもよい。あるいは、受け部材の位置を調整した後に、パネル結合部等のインターフェース部あるいはパネル載置状態をカメラ等で撮影した画像で確認し、組付けを実施するか否かの最終的な判断を行ってもよい。
【００２４】
さらには、後述するように、航空機部品組立治具の構成を、パネル等の検査治具（航空機部品検査治具）として利用することも可能である。検査における良否判定としては、前記の通り、受け部材の位置の調整が繰り返されても図面公差内の動作では解が見つからないとき（例えば、各受け部材のノミナル位置からの移動量を図面公差以上にしないと全ての受け部材が均等に支持した状態にならない、図面公差の範囲内で各受け部材を動かしても各受け部材にかかる荷重が均等にならない、受け部材と検査部品に隙間がある、等）に不良と判断する構成であればよい。
【００２５】
本開示に係るＡＪはこのような基本構成を有しているので、スキンのような大型構造物であっても、受け部材に片当たりすることなく載置させることが可能となる。これにより、航空機部品を跳ね上げることなく好適な組み付け姿勢を保持することが可能となる。また、本開示に係るＡＪでは、構造に対して無理に力を加えることなく、パネル結合部等の重要なインターフェース部位の位置調整をより一層良好に行うことが可能になる。
【００２６】
以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、航空機部品組立治具の代表的な一例について具体的に説明する。まず、図１および図２を参照して、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具の具体的な構造の一例について説明する。
【００２８】
［航空機部品組立治具の構造例］
図１および図２に示すように、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａは、ベース１１、ヘッダープレート１２、複数の受け部材１３および受け部材移動部１４、フレームインデックス１５，１６、並びに、エンドプレート１７等を備えている。本実施の形態１では、航空機部品組立治具１０Ａは、航空機部品として例えば航空機胴体パネルを支持する。
【００２９】
ベース１１は、航空機部品組立治具１０Ａの下側を支持する台座であり、一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂと、サイドビーム１１ａ，１１ｂの間に位置する中央ビーム１１ｃと、サイドビーム１１ａ，１１ｂがそれぞれ有する複数の支柱１１ｄとを備えている。図１では、図の手前側にサイドビーム１１ａが位置し、奥側にサイドビーム１１ｂが位置する。図示しない航空機胴体パネルは、例えば、胴体の軸方向に沿って外側に突出するように湾曲する矩形状である。航空機胴体パネルは航空機部品組立治具１０Ａの上面に載置されるので、航空機部品組立治具１０Ａのベース１１は、航空機胴体パネルの形状に応じた長さを有していればよい。
【００３０】
航空機胴体パネルの軸方向の長さは特に限定されず、航空機の種類または胴体構造等の諸条件に応じて適宜設定される。代表的には、軸方向に直行する幅方向の長さよりも軸方向の長さが大きい（軸方向に長い）形状すなわち長方形状を挙げることができる。それゆえ、図１に示す航空機部品組立治具１０Ａのベース１１も航空機胴体パネルと同様の長方形状を有しており、一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂが航空機胴体パネルの軸方向に対応する長さを有している。
【００３１】
なお、航空機部品組立治具１０Ａ（ベース１１）の長手方向の長さが十分であれば、軸方向の長さが相対的に大きい（長い）長方形状の航空機胴体パネルだけでなく、軸方法の長さが相対的に小さい（短い）（例えば正方形状または幅方向が長い長方形状）航空機胴体パネルであっても、載置可能であることは言うまでもない。
【００３２】
一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂの間には、当該サイドビーム１１ａ，１１ｂに交差（好ましくは直交）する方向に沿って複数のヘッダープレート１２が設けられている。図１に示す例では、合計５枚のヘッダープレート１２が互いに平行となるように、サイドビーム１１ａ，１１ｂ間を架橋するように、当該サイドビーム１１ａ，１１ｂの上面に設けられている。また、サイドビーム１１ａ，１１ｂの下面には、複数の支柱１１ｄが設けられている（図１では、サイドビーム１１ａ，１１ｂはそれぞれ６本の支柱１１ｄを有する）。これにより、サイドビーム１１ａ，１１ｂの上面は、支柱１１ｄの高さ（およびサイドビーム１１ａ，１１ｂの高さ）の分、地面から見て上側に位置する。
【００３３】
ヘッダープレート１２は、航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルの下面（上面であってもよい）に沿う形状を成しており、図１および図２に示す例では、上側に突出する湾曲した板部材として構成される。図１および図２に示すように、ヘッダープレート１２には複数の受け部材１３および受け部材移動部１４が設けられており、複数の受け部材１３が上側に向かって放射状となるように、ヘッダープレート１２に固定されている。
【００３４】
複数のヘッダープレート１２は、航空機部品の所定方向に沿って例えば互いに平行に配列する配置を挙げることができる。本実施の形態では、航空機胴体パネルの軸方向に沿って並列配置している。ヘッダープレート１２の配置は平行配置に限定されず、例えば、所定方向に交差する配置であってもよいし、平行配置と交差配置とが組み合わせられてもよい。
【００３５】
航空機部品組立治具１０Ａが備えるヘッダープレート１２の枚数は特に限定されず、載置対象となる航空機胴体パネルの軸方向の長さおよび構造等の諸条件に応じて適宜設定することができる。また、図１に示す例では、それぞれのヘッダープレート１２の間隔は一定ではなく、相対的に間隔が狭かったり広かったりしているが、このヘッダープレート１２同士の間隔も特に限定されず、航空機胴体パネルの諸条件に応じて適宜設定することができる。
【００３６】
前記の通り、サイドビーム１１ａ，１１ｂの間には中央ビーム１１ｃが位置しており、これら３本のビーム部材は互いに平行の位置関係にある。すなわち、中央ビーム１１ｃもサイドビーム１１ａ，１１ｂと同様に、航空機胴体パネルの軸方向に沿って延伸している。中央ビーム１１ｃは、全てのヘッダープレート１２に交差しており、図１に示す例では、ヘッダープレート１２の中央部を中央ビーム１１ｃが貫通している。
【００３７】
一対のサイドビーム１１ａ，１１ｂの上面であって、複数のヘッダープレート１２同士の間には、第一フレームインデックス１５が設けられている。第一フレームインデックス１５は、航空機胴体パネルを構成するフレームの両端を位置決めするための部材である。フレームは、航空機胴体パネルの幅方向に沿って位置するので、第一フレームインデックス１５は、航空機胴体パネルの軸方向を基準とすると、当該航空機胴体パネルの両側縁に対応するように、ヘッダープレート１２同士の間に設けられる。
【００３８】
図１に示す例では、ヘッダープレート１２同士の両端部の間にそれぞれ３〜４枚の第一フレームインデックス１５が設けられている。第一フレームインデックス１５の枚数は特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの数等に応じて適宜設定することができる。同様に、第一フレームインデックス１５同士の間隔も特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの間隔に合わせて設定すればよい。また、第一フレームインデックス１５とヘッダープレート１２との間隔も諸条件に応じて適宜設定することができる。
【００３９】
中央ビーム１１ｃの上面であって、複数のヘッダープレート１２同士の間には、第二フレームインデックス１６が設けられている。航空機胴体パネルを構成するフレームの略中央を位置決めするための部材である。図１に示す例では、ヘッダープレート１２同士の両端部の間にそれぞれ３〜４枚の第二フレームインデックス１６が設けられているが、第二フレームインデックス１６の枚数も特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの数等に応じて適宜設定することができる。同様に、第二フレームインデックス１６同士の間隔も特に限定されず、航空機胴体パネルが備えるフレームの間隔に合わせて設定すればよい。
【００４０】
これらフレームインデックス１５，１６は、サイドビーム１１ａ，１１ｂまたは中央ビーム１１ｃの上面に固定される構成（固定型）であってもよいし、サイドビーム１１ａ，１１ｂまたは中央ビーム１１ｃの上面から上側に進退可能な構成（可動型）であってもよいし、これら固定型および可動型の混在であってもよい。図１では、フレームインデックス１５，１６は、固定型として図示しているが、可動型であれば、受け部材移動部１４と同様の移動部（例えば電動シリンダ等）を備えていればよい。また、フレームインデックス１５，１６は、航空機胴体パネルを構成するフレームだけでなく、スキンまたは他の部材を位置決めする部材であってもよい。
【００４１】
エンドプレート１７は、複数のヘッダープレート１２と同様に、ヘッダープレート１２と平行の位置関係で、サイドビーム１１ａ，１１ｂの一方の端部上面同士を架橋するように配置される。エンドプレート１７の中央部には、中央ビーム１１ｃの一方の端部が固定されている。図１では、エンドプレート１７は、図中手前側に位置し、最も手前側のヘッダープレート１２との間隔は、他のヘッダープレート１２同士の間隔よりも狭くなっている。
【００４２】
また、エンドプレート１７と隣接するヘッダープレート１２との間には、サイドビーム１１ａ，１１ｂ上に１枚の第一フレームインデックス１５が設けられ、中央ビーム１１ｃ上には１枚の第二フレームインデックス１６が設けられる。エンドプレート１７とヘッダープレート１２との間隔、並びに、これらプレートの間に設けられるフレームインデックス１５，１６の枚数も特に限定されず、航空機胴体パネルの具体的な種類等に応じて適宜設定することができる。
【００４３】
エンドプレート１７は、ヘッダープレート１２とは異なり、受け部材１３および受け部材移動部１４は設けられておらず、サイドビーム１１ａ，１１ｂおよび中央ビーム１１ｃのそれぞれの端部に固定されることで、ベース１１の端部を支持する役割を有している。なお、図１には図示しないが、エンドプレート１７には、航空機胴体パネルを構成するスキンの端部を位置決めするための位置決め装置等が設けられてもよい。
【００４４】
図２では、図１に示す複数枚のヘッダープレート１２のうち代表的な１枚のヘッダープレート１２を図示している。なお、サイドビーム１１ａ，１１ｂおよび中央ビーム１１ｃは、それぞれその断面を模式的に図示している。本実施の形態では、中央ビーム１１ｃが位置するヘッダープレート１２の中央部（湾曲形状の突出側の部位）には、受け部材１３および受け部材移動部１４は設けられていないが、それ以外の部位には、下側から外側に放射状となるように、複数の受け部材１３および受け部材移動部１４が設けられている。
【００４５】
受け部材移動部１４は、その先端に受け部材１３が設けられ、当該受け部材１３を進退移動させる。受け部材１３の上面（表面、受け面）は、航空機胴体パネル（航空機部品）の下面（あるいは内面）に当接する。受け部材１３および受け部材移動部１４の具体的な構成は特に限定されないが、受け部材１３は航空機胴体パネルに好適に当接できる面を有するブロック状の部材であればよく、受け部材移動部１４は、受け部材１３を進退移動可能とする電動シリンダ等の公知のアクチュエータであればよい。
【００４６】
受け部材移動部１４は、柱状の形状であって、ヘッダープレート１２に対して上側（外側）に受け部材１３を進退移動できるように放射状に設けられている。それゆえ、受け部材移動部１４の軸方向（長手方向）は、実質的に航空機胴体パネルの径方向に対応している（径方向に沿った方向である）ことが好ましい。したがって、受け部材１３の進退方向も、航空機胴体パネルの径方向に対応していることになる。
【００４７】
１枚のヘッダープレート１２に設けられる受け部材１３および受け部材移動部１４の数、並びに、受け部材移動部１４同士（受け部材１３同士）の間隔等については特に限定されず、載置対象の航空機部品（航空機胴体パネル等）の大きさ、形状、構造等の諸条件に応じて適宜設定することができる。図２（および図１）に示す例では、中央部付近が密となり、両側縁側が相対的に粗となるように受け部材１３および受け部材移動部１４が配置しているが、このような配置に限定されない。例えば、受け部材１３および受け部材移動部１４は、ヘッダープレート１２に対して全体的に等間隔となるように設けられてもよいし、部分的に間隔が異なるように設けられてもよい。
【００４８】
［航空機部品組立治具の制御構成例］
次に、図３〜図５を参照して、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａの制御構成の一例について具体的に説明する。
【００４９】
図３に示すように、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａは、複数の受け部材移動部１４をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部２０Ａを備えている。図３には図示しないが、受け部材移動部１４は前記の通り受け部材１３を進退移動可能に支持するので、航空機胴体パネル等の航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の受け部材１３によって航空機部品の下面が支持されるが、制御部２０Ａの制御により、複数の受け部材移動部１４がそれぞれ独立して制御されるので、航空機部品の下面を支持する受け部材１３の進退位置もそれぞれ独立して変更可能となっている。
【００５０】
また、図３に示すように、それぞれの受け部材移動部１４に対しては、受け部材状態検出部３０が設けられている。受け部材状態検出部３０は、受け部材移動部１４（または受け部材１３）から、受け部材１３による航空機部品の支持状態を取得し、制御部２０Ａに出力する。制御部２０Ａは、全ての受け部材１３が均等に航空機部品を支持しているか否か（均等支持状態にあるか否か）を判別する「判断部」として均等支持判断部２１を備えており、取得した全ての支持状態に基づいて、均等支持状態を判断する。
【００５１】
制御部２０Ａは、均等支持判断部２１の判断結果に基づいて、それぞれの受け部材移動部１４の駆動を制御し、受け部材１３の進退位置を変化させる。制御部２０Ａは、均等支持状態でないと判断されたときには、均等支持状態が実現されるまで、受け部材１３による支持状態の取得、均等支持判断部２１による判断、および受け部材移動部１４の制御を繰り返す。なお、受け部材状態検出部３０は、図３のブロックで示すように「状態検出部３０」と略す場合がある。
【００５２】
制御部２０Ａおよび均等支持判断部２１の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を採用することができる。例えば、制御部２０Ａは、公知のマイクロコンピュータまたはマイクロコントローラのＣＰＵ等といった演算装置で構成されればよい。また、均等支持判断部２１は、制御部２０Ａを構成する演算装置の機能構成としてソフトウェアにより実現されてもよいし、制御部２０Ａから独立した専用の演算器（公知の演算素子あるいは公知の演算回路等）により実現されてもよい。
【００５３】
状態検出部３０の具体的な構成は特に限定されないが、図４Ａに示すように、受け部材移動部１４に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ３１であってもよいし、図４Ｂに示すように、受け部材移動部１４が備える駆動モータの電流値を測定する電流計３２であってもよいし、図４Ｃに示すように、受け部材１３と航空機部品との距離を測定する距離センサ３３であってもよい。また、それぞれの受け部材移動部１４（または受け部材１３）が、状態検出部３０として、ロードセルまたはフォースセンサ３１、電流計３２、および距離センサ３３の少なくともいずれか２種（あるいは３種すべて）を備えてもよいし、他の状態検出部３０を備えてもよい。
【００５４】
なお、状態検出部３０が距離センサ３３である場合には、受け部材１３と航空機部品との実際の距離を測定してもよいが、受け部材移動部１４が受け部材１３を支持する支持軸（支持ロッド）の進退移動量を測定し、受け部材１３が航空機部品に接触するまでの進退移動量を受け部材１３と航空機部品との距離としてもよい。また、図４Ｃ（並びに図３）では、距離センサ３３が受け部材移動部１４から支持状態データを直接検出している（図中点線矢印）ように図示しているが、この図示は便宜上のものであり、受け部材１３と航空機部品の下面との距離を測定している構成を排除するものではない。
【００５５】
次に、状態検出部３０、制御部２０Ａおよび均等支持判断部２１による均等支持状態の判断（判定）の代表的な一例について、図５を参照して具体的に説明する。
【００５６】
まず、制御部２０Ａにより全ての受け部材移動部１４の駆動を制御して、全ての受け部材１３の進退位置を、ＣＡＤ上の理想位置（設計上の理想位置）であるノミナル位置にセットする（ステップＳ１１）。そして、航空機部品組立治具１０Ａに航空機胴体パネル等の航空機部品を載置する（ステップＳ１２）。
【００５７】
航空機部品が載置された後に、状態検出部３０が受け部材１３の支持状態を検出し、制御部２０Ａに出力する（ステップＳ１３）。制御部２０Ａは、取得した全ての受け部材１３の支持状態に基づき、全ての受け部材１３が均等に航空機部品を支持しているか否か、すなわち均等支持状態にあるか否かを均等支持判断部２１に判断させる（ステップＳ１４）。均等支持状態にあると判断すれば（ステップＳ１４でＹｅｓ）、制御部２０Ａはこの制御を終了する。
【００５８】
一方、均等支持判断部２１が均等支持状態にないと判断すれば（ステップＳ１４でＮｏ）、制御部２０Ａは、全ての受け部材移動部１４のうち調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、所定の範囲内で各受け部材１３の進退位置を調整する（ステップＳ１５）。その後は、受け部材１３の支持状態を再び検出して（ステップＳ１３）、均等支持判断部２１による判断が繰り返される（ステップＳ１４）。なお、均等支持判断部２１の判断結果によっては、制御部２０Ａは、一部の受け部材移動部１４ではなく、全ての受け部材移動部１４の調整が必要と判断して、全ての受け部材１３の進退位置を調整することもあり得る。
【００５９】
ここで、均等支持判断部２１による均等支持状態の判断について、より具体的に説明する。状態検出部３０がロードセルまたはフォースセンサ３１であれば（図４Ａ参照）、支持状態を示す制御データは、受け部材移動部１４に加えられる加重であり、状態検出部３０が電流計３２であれば（図４Ｂ参照）、支持状態を示す制御データは、受け部材移動部１４が備える駆動モータの電流値であり、状態検出部３０が距離センサ３３であれば、支持状態を示す制御データは、受け部材１３と航空機部品との間隔である。
【００６０】
そこで、均等支持判断部２１では、制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、複数の受け部材１３のうち、航空機部品の下面の押上げが過剰である（受け部材１３が航空機部品を担いでいる）もの、航空機部品の下面の押上げが不足している（航空機部品が受け部材１３に十分に載ってない）もの、もしくはその両方が存在するか否かを識別する。そして、均等支持判断部２１は、押上げが過剰もしくは押上げが不足している受け部材１３が存在すれば、均等支持状態にないと判断する。制御部２０Ａは、均等支持状態にないとの判断結果を取得して、航空機部品の図面公差範囲内で当該航空機部品の下面の位置を調整するように、受け部材移動部１４を駆動させて受け部材１３の位置を進退移動させる。
【００６１】
なお、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａの制御構成は、図３に示す構成に限定されない。例えば、図６に示すように、航空機部品組立治具１０Ａの変形例としては、航空機部品の下面が少なくとも受け部材１３によって支持されている状態を撮像する撮像部３４をさらに備える構成を挙げることができる。この撮像部３４による撮像画像は、航空機部品が組立作業可能な状態にあるか否かを判定するために制御部２０Ａにより利用される。
【００６２】
具体的には、例えば、制御部２０Ａが、航空機部品の図面公差範囲内で下面の位置を調整するように、前記の通り、受け部材移動部１４を駆動させて受け部材１３の位置を進退移動させるとする（図５のステップＳ１５）。その後に、撮像部３４が航空機部品の下面が少なくとも受け部材１３によって支持されている状態を撮像し、制御部２０Ａに出力される。制御部２０Ａは、この撮像画像から、航空機部品とヘッダープレート１２または受け部材１３の間に隙間が生じているか否か、もしくは、航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別する。
【００６３】
制御部２０Ａにより、隙間が生じていない、もしくは、正規の形状であると識別されたときには、制御部２０Ａは、航空機部品が組立て作業可能な状態にあると判定すればよい。一方、隙間が生じている、もしくは、正規の形状でないと識別されたときには、受け部材移動部１４を駆動させて受け部材１３の位置を進退移動させて（図５のステップＳ１５）、再び撮像部３４から撮像画像を取得して、隙間の発生または正規の形状であるか否かを識別すればよい。
【００６４】
ここで、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａにより、航空機部品を構成する部材同士の結合部位すなわち重要なインターフェース部位において、部材の位置を良好に調整可能であることについて、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。図７Ａおよび図７Ｂでは、航空機部品が航空機胴体パネルであり、航空機胴体パネルを構成する部材が複数枚のスキンである場合を例示している。なお、図７Ａでは、図示の便宜上、スキンの輪郭を白線で強調している。
【００６５】
従来の航空機部品組立治具により複数枚（２枚）のスキン４１，４２（図７Ａ，図７Ｂでは、下側がスキン４１であり、上側がスキン４２である）を端部（側部または縁部）同士で結合しようとする。この場合、下側のスキン４１と上側のスキン４２との結合部位（インターフェース部位）では、図７Ａに示すように、下側のスキン４１に対して上側のスキン４２の端部が大きく跳ね上がってしまい、スキン４１とスキン４２との間では、リベットによる締結が成立しないほどに大きな間隔が生じている。
【００６６】
これに対して、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａでは、前記の通り、検出した制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、受け部材１３によるスキン４１，４２の均等支持状態が実現されているか否かを判断し、均等支持状態にないと判断したときには、調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、図面公差内でそれぞれの受け部材１３の進退位置を調整する。これにより、図７Ｂに示すように、下側のスキン４１の端部に対して上側のスキン４２の端部を良好に重ねることが可能になる。
【００６７】
このように、本実施の形態１に係る航空機部品組立治具は、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動（上げ下げ）させる受け部材移動部（例えば電動シリンダ）と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、前記航空機部品を載置した状態では、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されており、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部と、を備え、前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断したときには、全ての受け部材移動部のうち少なくとも一部の受け部材移動部を制御し、図面公差内でそれぞれの前記受け部材の進退位置を調整する構成であればよい。
【００６８】
前記構成によれば、受け部材による航空機部品の下面を支持する（下面を受ける）状態を制御データとして検出し、この制御データに基づいて、航空機部品の下面が受け部材により均等支持されているか否か（均等支持状態にあるか否か）を制御部で判定する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、航空機部品を載置したときに、当該航空機部品が一部の受け部材に当たる（片当たりする）ことを有効に抑制または回避し、全ての受け部材で航空機部品の下面を均等に支持することができる。
【００６９】
その結果、大型の航空機部品であってもその一部を跳ね上げることなく、載置した航空機部品の姿勢を良好に保持することが可能になる。また、航空機部品におけるパネル同士の結合部といったインターフェース部位（部品同士の接触部位または連結部位）において、無理に力を加えることなく良好な位置調整を行うことが可能になる。
【００７０】
前記構成の航空機部品組立治具においては、前記受け部材状態検出部は、前記制御データとして、前記受け部材移動部に加えられる荷重、前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値、および、前記受け部材移動部と前記航空機部品との間隔の少なくともいずれかを制御データとして検出し、前記制御部は、当該制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、複数の前記受け部材のうち、前記航空機部品の下面の押上げが過剰である（前記受け部材が前記航空機部品を担いでいる）もの、前記航空機部品の下面の押上げが不足している（前記航空機部品が前記受け部材に十分に乗っていない）もの、もしくはその両方が存在するか否かを識別し、押上げが過剰もしくは押上げが不足している前記受け部材が存在すれば、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させる構成であってもよい。
【００７１】
また、前記構成の航空機部品組立治具においては、前記受け部材状態検出部として、（１）前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、（２）前記駆動モータの電流値を測定する電流計、および（３）前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている構成であってもよい。
【００７２】
また、前記構成の航空機部品組立治具においては、前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、前記制御部は、前記航空機部品の図面公差範囲内で前記下面の位置を調整するように、前記受け部材移動部を駆動させて前記受け部材の位置を進退移動させた後に、さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記ヘッダープレートまたは前記受け部材の間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、隙間が生じていない、もしくは、正規の形状であると識別されたときには、前記航空機部品が組立て作業可能な状態にあると判定する構成であってもよい。
【００７３】
また、前記構成の航空機部品組立治具においては、前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている構成であってもよい。
【００７４】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、航空機部品組立治具の代表的な一例を説明したが、本実施の形態２では、航空機部品組立治具と同様の構造および制御を利用した航空機部品検査治具について代表的な一例を説明する。
【００７５】
本実施の形態２に係る検査治具の具体的な構造例は、前記実施の形態１で例示した図１および図２に示す航空機部品組立治具１０Ａと同様であるので、その説明を省略する。また、図８に示すように、本実施の形態２に係る検査治具１０Ｂの制御構成も、前記実施の形態１で例示した図３に示す航空機部品組立治具１０Ａの制御構成と同様であるが、制御部２０Ｂは、制御部２０Ａの均等支持判断部２１に変えて検査結果判断部２２を備えている点で異なっている。
【００７６】
なお、状態検出部３０は、前記実施の形態１で説明したように、ロードセルまたはフォースセンサ３１、電流計３２、または距離センサ３３（図４Ａ〜図４Ｃ参照）、あるいはその他の検出器であればよい。また、図８には図示しないが、前記実施の形態１の変形例と同様に撮像部３４を備え、制御部２０Ｂが、撮像部３４により撮像された航空機部品の支持状態の画像から、航空機部品とヘッダープレート１２または受け部材１３の間に隙間が生じているか否か、もしくは、航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別する構成であってもよい（図６参照）。
【００７７】
次に、本実施の形態２に係る航空機部品検査治具１０Ｂによる航空機部品の検査方法の代表的な一例について、図９に示す第一の例または図１０に示す第二の例を参照して具体的に説明する。なお、検査方法の具体的な手法は諸条件により適宜変更が可能であり、必ずしも図９に示す第一の例または図１０に示す第二の例に限定されないことはいうまでもない。
【００７８】
まず、図９に示す検査方法の第一の例について説明する。航空機部品検査治具１０Ｂは、制御部２０Ｂにより全ての受け部材移動部１４の駆動を制御して、全ての受け部材１３の進退位置を、ＣＡＤ上の理想位置（設計上の理想位置）であるノミナル位置にセットする（ステップＳ２１）。このとき、受け部材１３の動作範囲は図面公差までに制限される。そして、航空機部品検査治具１０Ｂに航空機胴体パネル等の航空機部品を載置する（ステップＳ２２）。
【００７９】
航空機部品が載置された後に、状態検出部３０が受け部材１３の支持状態を検出し、制御部２０Ｂに出力する（ステップＳ２３）。制御部２０Ｂは、取得した全ての受け部材１３の支持状態に基づき、全ての受け部材１３が均等に航空機部品を支持しているか否か、すなわち均等支持状態にあるか否かを検査結果判断部２２に判断させる（ステップＳ２４）。このとき、測定したギャップがゼロであれば均等である（均等支持状態にある）と判断してもよい。均等支持状態にあると判断すれば（ステップＳ２４でＹｅｓ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にあるため「良品」と判断し（ステップＳ２５）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８０】
一方、検査結果判断部２２が均等支持状態にないと判断すれば（ステップＳ２４でＮｏ）、制御部２０Ｂは、図面公差内で受け部材１３の少なくともいずれかを進退移動させるように受け部材移動部１４を制御し、図面公差内の移動（動作）で解が見つかるか否か、すなわち、図面公差内の移動により均等支持状態が実現できるか否かを判定する（ステップＳ２６）。このとき、受け部材１３の動作が予め設定される上限を超えている、もしくは、検査結果判断部２２による判断の繰り返しが予め設定される指定数を超えているときに、解が見つからないと判断することができる。図面公差内の移動で解が見つからなければ（ステップＳ２６でＹｅｓ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にないため「不良品」と判断し、（ステップＳ２７）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８１】
これに対して、図面公差内の移動で解が見つかれば（ステップＳ２６でＮｏ）、制御部２０Ｂは、調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、所定の範囲内で各受け部材１３の進退位置を調整し（ステップＳ２８）、再び、受け部材１３の支持状態を再び検出して（ステップＳ２３）、検査結果判断部２２による判断が繰り返される（ステップＳ２４）。
【００８２】
次に、図１０に示す検査方法の第二の例について説明する。航空機部品検査治具１０Ｂは、制御部２０Ｂにより全ての受け部材１３の進退位置をノミナル位置にセットし（ステップＳ３１）、航空機部品検査治具１０Ｂに航空機胴体パネル等の航空機部品を載置し（ステップＳ３２）、状態検出部３０が受け部材１３の支持状態を検出して制御部２０Ｂに出力し（ステップＳ３３）、制御部２０Ｂは、全ての受け部材１３の支持状態に基づき均等支持状態にあるか否かを検査結果判断部２２に判断させる（ステップＳ３４）。これらステップ３１〜３４は、図９に示す検査方法の第一の例のステップＳ２１〜Ｓ２４と同様である。
【００８３】
検査結果判断部２２が均等支持状態にあると判断すれば（ステップＳ３４でＹｅｓ）、さらに検査結果判断部２２は、受け部材１３の動作範囲が図面公差を超えていないか否かを判断する（ステップＳ３５）。図面公差を超えていない、もしくは、受け部材１３の動作が予め設定される上限を超えていないと判断すれば（ステップＳ３５でＹｅｓ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にあるため「良品」と判断し（ステップＳ３６）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８４】
一方、検査結果判断部２２が均等支持状態にないと判断すれば（ステップＳ３４でＮｏ）、制御部２０Ｂは、調整が必要な受け部材移動部１４を制御し、所定の範囲内で各受け部材１３の進退位置を調整し（ステップＳ３７）、再び、受け部材１３の支持状態を再び検出して（ステップＳ３３）、検査結果判断部２２による判断が繰り返される（ステップＳ３４）。
【００８５】
また、検査結果判断部２２が受け部材１３の動作範囲が図面公差を超えていると判断すれば（ステップＳ３５でＮｏ）、検査結果判断部２２は、載置された航空機部品が正規の部品形状にないため「不良品」と判断し、（ステップＳ３８）、制御部２０Ｂはこの制御を終了する。
【００８６】
なお、検査結果判断部２２が均等支持状態にないと判断する基準は、前記実施の形態１における均等支持判断部２１の判断と同様であり、（１）いずれかの受け部材１３の移動量が図面公差以上になるとき、（２）いずれかの受け部材１３にかかる荷重が均等の範囲から外れるとき、または、（３）受け部材１３と航空機部品の下面との間に隙間があるとき、の少なくともいずれかであればよい。また、受け部材１３と航空機部品の下面との間に隙間があるか否かについては、検査結果判断部２２は、状態検出部３０により検出される支持状態だけでなく、前述した撮像部３４による撮像画像を利用して判断することができる。
【００８７】
また、本実施の形態２では、航空機部品検査治具１０Ｂは、前記実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａとは異なる治具（装置）として説明しているが、前記の通り、本実施の形態２に係る航空機部品検査治具１０Ｂと前記実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａとは、その治具構造が共通している。それゆえ、例えば、前記実施の形態１に係る航空機部品組立治具１０Ａの制御部２０Ａに対して、本実施の形態２に係る検査治具１０Ｂの制御部２０Ｂが実施する制御構成（例えば図８および図９に例示する制御構成）を適用することで、航空機部品組立治具１０Ａを航空機部品検査治具１０Ｂとしても用いることが可能になる。
【００８８】
このように、本実施の形態２に係る航空機部品検査治具は、航空機部品を載置した状態で、当該航空機部品の下面または上面に沿う形状を成し、前記航空機部品の所定方向に並ぶ複数のヘッダープレートと、複数の前記ヘッダープレートのそれぞれに複数設けられ、その先端には前記航空機部品の下面に当接する受け部材を有し、当該受け部材を進退移動（上げ下げ）させる受け部材移動部（例えば電動シリンダ）と、複数の前記受け部材移動部をそれぞれ独立して駆動可能に制御する制御部と、を備え、前記受け部材をノミナルの位置に設定した状態で、少なくとも当該受け部材の上に前記航空機部品を載置し、前記制御部は、前記航空機部品が前記受け部材上に載置されている状態で、当該受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断し、均等な支持状態にないと判断した場合には、図面公差内で前記受け部材の少なくともいずれかを進退移動させるように前記受け部材移動部を制御し、図面公差内の移動では、均等な支持状態を実現できないと判断した場合には、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判断する構成である。
【００８９】
前記構成によれば、航空機部品を載置したときに、受け部材の図面公差範囲内の位置調整により均等な支持状態を実現できるか否か（受け部材の位置調整により解が見つかるか否か）を基準として、当該航空機部品が正規の部品形状にあるか否かを判断する。これにより、航空機部品が例えば航空機胴体パネルのスキンのような大型構造物であっても、当該航空機部品の部品形状の良否を判定することができる。その結果、航空機部品が大型構造物であっても良好な部品形状の判断が可能になる。また、前記構成によれば、航空機部品組立治具と実質同じ構成を航空機部品の検査に利用することができるので、航空機部品組立治具が航空機部品検査治具を兼用することが可能になる。
【００９０】
前記構成の航空機部品検査治具においては、前記均等な支持状態にないとの判定は、（１）いずれかの前記受け部材の移動量が図面公差以上になるとき、（２）いずれかの前記受け部材にかかる荷重が均等の範囲から外れるとき、または、（３）前記受け部材と前記航空機部品の下面との間に隙間があるとき、の少なくともいずれかである構成であってもよい。
【００９１】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、前記航空機部品が、航空機胴体パネルであり、当該航空機胴体パネルを載置した状態で、当該航空機胴体パネルを構成する部材の両端を位置決めするためのフレームインデックスを備えている構成であってもよい。
【００９２】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、少なくとも複数の前記受け部材によって前記航空機部品の下面が支持されているときに、それぞれの前記受け部材による前記航空機部品の下面を支持する状態を制御データとして検出する受け部材状態検出部を備え、前記制御部は、検出した前記制御データの検出値と予め設定されている基準値とを比較して、全ての前記受け部材による前記航空機部品の均等な支持状態が実現されているか否かを判断する構成であってもよい。
【００９３】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、前記受け部材状態検出部として、前記受け部材移動部に加えられる荷重を測定するロードセルまたはフォースセンサ、前記受け部材移動部が備える駆動モータの電流値を測定する電流計、および前記受け部材と航空機部品との距離を測定する距離センサの少なくともいずれかを備えている構成であってもよい。
【００９４】
また、前記構成の航空機部品検査治具においては、前記航空機部品の下面が少なくとも前記受け部材によって支持されている状態を撮像する撮像部をさらに備え、前記制御部は、均等な支持状態を実現できないと判定した後に、さらに、前記撮像部で撮像された画像から、前記航空機部品と前記受け部材との間に隙間が生じているか否か、もしくは、前記航空機部品の下面が予め設定される正規の形状であるか否かを識別し、隙間が生じている、もしくは、正規の形状でないと識別されたときには、前記航空機部品が正規の部品形状から外れていると判定する構成であってもよい。
【００９５】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、例えば航空機胴体パネル等の航空機部品を組み立てる分野に広く好適に用いることができる。さらには、本発明は、航空機胴体パネル等の航空機部品を検査する分野にも広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０Ａ：航空機部品組立治具
１０Ｂ：航空機部品検査治具
１１：ベース
１１ａ，１１ｂ：サイドビーム
１１ｃ：中央ビーム
１１ｄ：支柱
１２：ヘッダープレート
１３：受け部材
１４：受け部材移動部
１５：第一フレームインデックス
１６：第二フレームインデックス
１７：エンドプレート
２０Ａ，２０Ｂ：制御部
２１：均等支持判断部
２２：検査結果判断部
３０：受け部材状態検出部
３１：ロードセルまたはフォースセンサ
３２：電流計
３３：距離センサ
３４：撮像部
【国際調査報告】
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