JP6580495B2

JP6580495B2 - 保持治具

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Publication number: JP6580495B2
Application number: JP2016018427A
Authority: JP
Inventors: 平井　誠; 誠平井; 宏城東; 後藤　拓也; 拓也後藤; 幸雄竹山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2036-02-02
Also published as: BR112018015490A2; CA3011666A1; JP2017136930A; CA3011666C; US10843820B2; EP3392154A1; EP3392154A4; EP3392154B1; US20190023417A1; WO2017134902A1; CN108602568A

Description

本発明は、保持治具に関するものである。

航空機の胴体パネルは、曲面を有する板状のスキンと、胴体の長手方向に沿ってスキンに設けられる長尺状のストリンガーと、胴体の周方向に沿って設けられるフレームなどが組み合わされて構成される。

隣り合うスキン同士の重なり部分の結合や、スキン又はストリンガーに対するフレームの結合は、位置決め治具を用いて、各部品の位置を正確に決定してから行われている。部品間の結合はリベットが使用される。位置決め治具を用いることにより、剛性が低いスキンに対して正確な位置で各部品を結合できる。

"大型ジェット旅客機ボーイング「777」ができるまで…（１）［岐阜工場・名古屋第一工場編］胴体パネルをつくる"，Kawasaki News，川崎重工業株式会社広報室，2005年4月，第138号，p.1−7

従来、位置決め治具は、工場内の所定位置に固定されて用いられており、上述のスキン同士の結合やフレームの結合は所定位置で行われて胴体パネルが製造されている。製造中の胴体パネルが移動するタイミングは、一の位置決め治具から別の位置決め治具又は一の工程の作業場所から次工程の作業場所へ移動される場合のみに限られており、位置決め治具自体が移動することはなかった。

また、従来の位置決め治具は、胴体パネルのフレームごとに対応した多数の位置決め材が設けられているため、全体の重量が大きく、位置決め治具を搬送するには動力が大きくなるなど不適切であった。また、従来の位置決め治具は、胴体パネルのフレームの間隔に対応して多数の位置決め材が配置されているため、自動打鋲機を適用できる範囲が限られている。そのため、自動打鋲機を用いて締結できるリベット数の全体リベット数における割合が少なかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、航空機パネルの形状を保持する保持治具について簡素化した構造とし、適切な形状で航空機パネルを保持することが可能な保持治具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の保持治具は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る保持治具は、一軸方向に対して延在する直線状の水平材を有する枠材と、板状部材を有する航空機パネルの対向する２辺の端部を把持する複数の把持部と、前記複数の把持部によって把持される前記航空機パネルに対応して前記水平材とは別に設けられ、前記複数の把持部を一体的に支持する支持体とを備え、前記複数の把持部によって、前記航空機パネルの端部が把持されつつ、前記一軸方向に対して垂直方向に切断した断面が曲線形状となるように前記航空機パネルが保持され、前記航空機パネルを保持した状態で搬送され得る構成を有する。

この構成によれば、板状部材を有する航空機パネルは、複数の把持部によって、航空機パネルの対向する２辺の端部が把持され、複数の把持部は、航空機パネルに対応して設けられる支持体によって一体的に支持される。このとき、航空機パネルは、一軸方向に対して垂直方向に切断した断面が曲線形状となるように保持される。航空機パネルは、航空機パネルの２辺の端部で把持されて形状が保持されることから、保持治具は、簡素な構造で航空機パネルを保持できる。また、保持治具は、航空機パネルを保持した状態で搬送され得る構成を有することから、航空機パネルは、形状を保持した状態で搬送される。なお、一軸方向とは、例えば航空機パネルの長手方向であり、航空機パネルが胴体パネルである場合、航空機の機軸方向である。

上記発明において、前記支持体は、前記一軸方向に沿って、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺に対応して１本ずつ設けられる第１支持材を有し、前記第１支持材に支持された前記複数の把持部は、前記一軸方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺の端部で前記航空機パネルを把持する。

この構成によれば、第１支持材は、一軸方向に沿って、例えば一軸方向に対して平行又は斜め方向に１本ずつ設けられ、その第１支持材は、航空機パネルの対向する２辺の各辺に対応して設けられている。そして、複数の把持部は、第１支持材に支持されており、航空機パネルは、第１支持材に支持された複数の把持部によって、航空機パネルの対向する２辺で把持される。

上記発明において、前記第１支持材が固定される位置が、前記航空機パネルの形状に応じて、前記航空機パネルの前記一軸を中心とした周方向に変更可能である。

この構成によれば、第１支持材が固定される位置は、航空機パネルの形状に応じて変更可能であることから、航空機パネルのサイズが異なる場合も、複数の把持部の位置が変更されるため、複数の把持部が航空機パネルを把持できる。

上記発明において、前記支持体は、前記一軸方向に対して垂直方向の面内に、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺の曲線形状に対応して１本ずつ設けられる第２支持材を有し、前記第２支持材は、前記一軸を中心にして周方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺の端部で前記航空機パネルを載置する。

この構成によれば、第２支持材は、一軸方向に対して垂直方向の面内に１本ずつ設けられ、その第２支持材は、一軸を中心にして周方向に沿った航空機パネルの対向する２辺の各辺の曲線形状に対応して設けられている。そして、複数の把持部は、第２支持材に支持されており、航空機パネルは、第２支持材に支持された複数の把持部によって、航空機パネルの対向する２辺で把持される。

上記発明において、前記支持体は、前記一軸方向に対して垂直方向の面内に、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺の曲線形状に対応して１本ずつ設けられる第２支持材を有し、前記第２支持材に支持された前記複数の把持部は、前記一軸を中心にして周方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺で前記航空機パネルを把持する。

上記発明において、前記第２支持材が固定される位置が、前記航空機パネルの形状に応じて、前記一軸方向に沿って変更可能である。
この構成によれば、第２支持材が固定される位置は、航空機パネルの形状に応じて一軸方向に沿って変更可能であることから、航空機パネルの一軸方向のサイズが異なる場合も、複数の把持部が航空機パネルを把持できる。

上記発明において、前記航空機パネルの前記板状部材が切欠き部を有し、前記切欠き部の端部を把持する複数の第２の把持部と、前記複数の第２の把持部によって把持される前記切欠き部の端部に対応して設けられ、前記複数の第２の把持部を支持する第２の支持体とを更に備える。

この構成によれば、板状部材において切欠き部を有する航空機パネルは、複数の第２の把持部によって、航空機パネルの切欠き部の端部が把持され、複数の第２の把持部は、切欠き部に対応して設けられる第２の支持体によって支持される。これにより、切欠き部の周辺における板状部材の変形量を低減できる。

上記発明において、前記把持部は、トグル機構を用いたトグルクランプであり、前記航空機パネルを押し付けるロッド状の押し付け部と、前記押し付け部を移動させる駆動部と、を有する。
この構成によれば、把持部がトグルクランプを用いて構成されており、駆動部がロッド状の押し付け部を移動させて、押し付け部が航空機パネルを押し付けることによって、把持部が航空機パネルを把持する。

本発明によれば、航空機パネルを航空機パネルの対向する２辺の端部で把持し、航空機パネルが支持体に対し一体的に保持されることから、航空機パネルを保持する保持治具について簡素化した構造とし、適切な形状で航空機パネルを保持することができる。

本発明の第１実施形態に係る保持治具と、保持治具に載置された胴体パネルと、保持治具が載置される固定台を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る保持治具を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る保持治具の第１変形例を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る保持治具と分割パネル取付けロボットを示す概略斜視図である。本発明の第１実施形態に係る保持治具と自動打鋲機を示す概略斜視図である。本発明の第１実施形態に係る保持治具とフレーム取付けロボット及び自動打鋲機を示す概略斜視図である。本発明の第１実施形態に係る保持治具の把持部を示す斜視図であり、把持部の押し付け部が胴体パネルのスキンから離隔している状態を示す。本発明の第１実施形態に係る保持治具の把持部を示す斜視図であり、把持部の押し付け部が胴体パネルのスキンを押し付けている状態を示す。本発明の第２実施形態に係る保持治具を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る保持治具の第２変形例を示す斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る保持治具１は、例えば、リベットによって、航空機パネルを構成するスキン同士を重ね合わせて結合する際や、リベットによって、スキン又はストリンガーに対しフレームを結合する際に、航空機パネルの形状を所定の形状に保持するために用いられる。

なお、以下では、航空機の胴体パネル１０を製造する方法について説明するが、本発明はこの例に限定されない。例えば、胴体パネル１０以外の翼などの航空機部材を製造する方法にも適用できる。

航空機の胴体パネル１０は、図１に示すように、曲面を有する板状のスキン１１と、胴体の一軸方向、すなわち航空機の機軸方向（長手方向）に沿ってスキン１１に設けられる長尺状のストリンガー１２と、胴体の周方向に沿って設けられるフレーム（図示せず。）などが組み合わされて構成される。胴体パネル１０は、例えばアルミニウム製又はアルミニウム合金製であり、サイズの一例は、長手方向長さが１０ｍ、弦長さが６ｍであり、板厚が２ｍｍから５ｍｍである。

本実施形態に係る保持治具１が胴体パネル１０を保持する工程において、胴体パネル１０は、航空機の略円筒形状の胴体部分が、機軸方向及び周方向に分割された形状である。したがって、胴体パネル１０は、機軸方向に対して垂直方向の断面が円弧形状を有する。胴体パネル１０において、機軸方向に対して平行又は斜めの対向する２辺は、保持治具１によって胴体パネル１０が保持されたとき、胴体パネル１０の下端に位置する。また、胴体パネル１０において、機軸方向に対し垂直な面に収まる対向する２辺は、円弧形状であり、保持治具１によって胴体パネル１０が保持されたとき、胴体パネル１０の側端に位置する。

保持治具１は、搬送可能な構成を有しており、例えば、チェーンコンベヤ、ベルトコンベヤ等の搬送装置（図示せず。）に載置されて、一端側から他端側へ搬送される。搬送装置は、チェーン又はベルト等がモーターによって駆動され、チェーン又はベルト等は、保持治具１の水平材６に対して平行に巻かれて設けられる。保持治具１は、例えば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である。図１では、保持治具１は、固定台６０に固定されている状態を示している。

保持治具１では、複数の把持部３は、支持体５によって支持され、相対位置が固定されて一体化されており、２本の水平材６の底部が同一面内に収まる形状を有する。これにより、保持治具１は、搬送装置によって搬送可能である。

保持治具１が、搬送装置によって移動されている間は、胴体パネル１０に対しリベット締結作業は行われず、保持治具１が１箇所に固定された状態で、胴体パネル１０に対しリベット締結作業が行われる。例えば、自動打鋲機が所定の場所に置かれており、その自動打鋲機によるリベット締結が完了すると、搬送装置によって、保持治具１は他の場所へ搬送される。搬送された場所では、他の自動打鋲機が置かれており、他の自動打鋲機によるリベット締結が行われる。または、搬送された場所では、作業員による作業場所となっており、手作業によるリベット締結又は検査等が行われる。

本実施形態に係る保持治具１は、図１及び図２に示すように、枠材４と、支持体５と、把持部３などを備える。保持治具１に胴体パネル１０が保持されるとき、胴体パネル１０は、上側に凸となるように保持される。

枠材４は、一方向に延在する直線状の２本の水平材６と、２本の水平材６間に設置され、アーチ状に形成された２本のアーチ材７などからなる。枠材４の水平材６及びアーチ材７は、後述する支持体５を支持する。

水平材６は、保持治具１に設置される胴体パネル１０の機軸方向に沿って、例えば、胴体パネル１０の機軸方向に対して平行に配置される。水平材６の一端部と他端部には、アーチ材７の下端が結合して設けられる。これにより、保持治具１は、２本の水平材６と２本のアーチ材７とによって、ほぼ鞍形の形状を有する。

なお、本実施形態の保持治具１では、２本の水平材６の一端部同士又は他端部同士を結合し、水平材６に対し垂直方向に延在する桁材は、設けられない。これにより、保持治具１に胴体パネル１０が設けられた場合において、胴体パネル１０の下部で、桁材に妨害されることなく、機軸方向に沿って通過可能な作業空間を確保できる。

水平材６の長さは、リベット締結によって製造される胴体パネル１０の機軸方向の長さよりも長く、２本の水平材６の配置間隔は、リベット締結によって製造される胴体パネル１０の弦長さよりも長い。

アーチ材７は、曲線形状を有する枠材４であり、保持治具１に設置される胴体パネル１０の機軸方向に対して垂直方向の面内に配置される。アーチ材７は、水平材６の一端側と他端側にそれぞれ一つずつ設けられ、２本の水平材６と結合される。これにより、枠材４は、水平材６とアーチ材７が一体化した構成を有する。アーチ材７の曲線形状、例えば曲率は、製造する胴体パネル１０の曲率にほぼ対応して設けられる。

支持体５は、機軸方向に延在する直線状の２本の下端支持材８と、２本の下端支持材８間に設置され、アーチ状に形成された２本の側端支持材９などからなる。

下端支持材８は、把持部３を介して、胴体パネル１０の下端を支持する。下端支持材８は、枠材４の水平材６よりも上方に位置し、保持治具１に設置される胴体パネル１０の機軸方向に沿って、例えば、胴体パネル１０の機軸方向に対して平行又は斜め方向になるように配置される。下端支持材８は、保持治具１に設置される胴体パネル１０の対向する２辺の各辺に対応して配置される。例えば、下端支持材８は、胴体パネル１０の直線状の対向する２辺の端部に沿うように配置される。

例えば、製造する胴体パネル１０が、機軸方向に沿って曲率が全て同じである単曲面である場合、胴体パネル１０の機軸が水平面に対して平行になるように、胴体パネル１０が保持治具１に設置されたとき、下端支持材８と水平材６の延在方向は平行である。一方、製造する胴体パネル１０が、機軸方向に沿って曲率が変化する複曲面である場合、胴体パネル１０の機軸が水平面に対して平行になるように、胴体パネル１０が保持治具１に設置されたとき、下端支持材８の延在方向は、水平材６の延在方向に対し斜めである。

また、製造する胴体パネル１０が、複曲面である場合、胴体パネル１０の機軸を水平面に対して斜めにして、保持治具１上における胴体パネル１０の最上部が機軸方向に沿って水平面に対してほぼ平行になるように、胴体パネル１０が保持治具１に設置されてもよい。すなわち、胴体パネル１０の横断面のうち半径の小さい側の中心が、半径の大きい側の中心よりも高くなるように、胴体パネル１０が保持治具１に設置される。これにより、門型自動打鋲機３２（図５参照）から胴体パネル１０までの距離が、胴体パネル１０の機軸方向でほぼ等しくなる。

下端支持材８は、例えば、水平材６との間に設けられた補助材２１を介して、水平材６によって支持される。補助材２１は、一端部が水平材６と連結し、他端部が下端支持材８と連結する部材であり、水平材６及び下端支持材８の長手方向に沿って複数本が配置される。

下端支持材８には、複数の把持部３が互いに間隔を空けて配置される。下端支持材８の長さは、製造する胴体パネル１０の機軸方向の長さよりも長く、２本の下端支持材８の配置間隔は、製造する胴体パネル１０の弦長長さよりも長い。また、把持部３が胴体パネル１０の下端部を下方から支持するように、下端支持材８は、保持される胴体パネル１０よりも下方に位置する。
下端支持材８の長手方向の一端部と他端部には、側端支持材９の下端が結合して設けられる。

側端支持材９は、把持部３を介して胴体パネル１０の側端を支持する。側端支持材９は、曲線形状を有する部材であり、保持治具１に設置される胴体パネル１０の機軸方向に対して垂直方向の面内に配置される。側端支持材９は、保持治具１に設置される胴体パネル１０の対向する２辺の各辺に対応して配置される。

側端支持材９は、下端支持材８の長手方向の一端側と他端側にそれぞれ一つずつ設けられ、２本の下端支持材８と結合される。これにより、支持体５は、下端支持材８と側端支持材９が一体化した構成を有する。側端支持材９の曲線形状、例えば曲率は、製造する胴体パネル１０の曲率に対応して設けられる。側端支持材９には、上述した把持部３と同様の構成を有する把持部３が複数設けられて、把持部３が胴体パネル１０の側端を把持して支持してもよい。

このとき、側端支持材９に設けられる複数の把持部３は、製造する胴体パネル１０の曲率に対応する位置に、互いに間隔を空けて設けられる。したがって、複数の把持部３が胴体パネル１０を把持することで、把持部３によって把持された胴体パネル１０は、製造する胴体パネル１０の曲率となるように保持される。

例えば、製造する胴体パネル１０が、機軸方向に沿って曲率が全て同じである単曲面である場合、一端側の側端支持材９における把持部３を結ぶ曲率と、他端側の側端支持材９における把持部３を結ぶ曲率は同じである。一方、製造する胴体パネル１０が、一軸方向に沿って曲率が変化する複曲面である場合、一端側の側端支持材９における把持部３を結ぶ曲率は、他端側の側端支持材９における把持部３を結ぶ曲率よりも大きくなる。

なお、上述した説明において、下端支持材８と側端支持材９は、枠材４に対して固定されており、保持治具１が保持する胴体パネル１０は予め決められたサイズのものである。但し、本発明は、この例に限定されず、下端支持材８と側端支持材９の少なくともいずれか一方が移動可能な構成を有してもよい。

例えば、図３に示すように、側端支持材９が固定される位置が、保持される胴体パネル１０の形状に応じて、胴体パネル１０の機軸方向に沿って変更可能でもよい。例えば、図３（ａ）に示すように、側端支持材９が保持治具１の機軸方向の中間側に位置したり、図３（ｂ）に示すように、側端支持材９が保持治具１の機軸方向の端部側に位置したりする。これにより、胴体パネル１０の機軸方向の長さが異なる場合も、側端支持材９の位置が変更されるため、側端支持材９が胴体パネル１０を載せることができ、一つの保持治具１が複数種類の航空機パネルを載置できる。

また、下端支持材８が固定される位置が、保持される胴体パネル１０の形状に応じて、胴体パネル１０の周方向に変更可能でもよい。これにより、胴体パネル１０の弦長さが異なる場合も、複数の把持部３の位置が変更されるため、複数の把持部３が胴体パネル１０を把持でき、一つの保持治具１が複数種類の航空機パネルを把持できる。

把持部３は、スキン１１を有する胴体パネル１０の端部を把持する構成を有し、互いに所定間隔を空けて複数個設けられる。把持部３は、下端支持材８又は側端支持材９によって支持される。把持部３は、図７及び図８に示すように、例えばトグルクランプ４１と、受け部４２などを有する。トグルクランプ４１は、トグル機構を用いたクランプであり、下端支持材８又は側端支持材９に固定されたシリンダ４３と、シリンダ４３に設けられたシリンダロッド４４よって移動するロッド状の押し付け部４５などからなる。シリンダ４３は、駆動部の一例である。

押し付け部４５の先端には、ローラ４６が設けられる。ローラ４６は、押し付け部４５の移動方向に対して垂直方向を回転軸として回転可能である。これにより、図８に示すように、把持部３が胴体パネル１０を把持する際に押し付け部４５が胴体パネル１０に接触するとき、胴体パネル１０の面内方向に作用する力が、胴体パネル１０の厚さ方向の力に変換される。その結果、胴体パネル１０の変形を抑制できる。

図８に示すように、シリンダロッド４４がシリンダ４３の本体内から伸長したとき、押し付け部４５が胴体パネル１０のうちスキン１１の一面側（外面側）からスキン１１の端部を押し付ける。スキン１１の他面側（内面側）には、押し付け部４５による押圧力を受ける受け部４２が設けられる。受け部４２は、例えば下端支持材８に固定される。

反対に、図７に示すように、シリンダロッド４４がシリンダ４３の本体内に収容されたとき、押し付け部４５がスキン１１から離隔する。このとき、押し付け部４５は、胴体パネル１０を保持治具１に載せたり、保持治具１から外したりするため、胴体パネル１０と干渉しない位置に退避する。シリンダ４３は、コンプレッサと接続されており、シリンダロッド４４に接続されたピストンは、例えば空気圧によって駆動する。

把持部３の設置数や、スキン１１に対する把持力は、リベット締結作業時に、胴体パネル１０がずれたり、振動したりしないように、シミュレーションや実証試験によって決定される。

上述した本実施形態に係る保持治具１に胴体パネル１０を保持する場合、まず、図４に示すように、分割パネル取付けロボット３１等によって分割パネル１３を持ち上げ、何も載置されていない空の保持治具１に対して、分割パネル１３を保持治具１の側端支持材９の所定位置に載置する。分割パネル１３とは、胴体パネル１０がリベットによって締結される前の部材であり、胴体パネル１０が複数に分割された部材である。分割パネル１３は、例えば機軸方向に対して平行方向に長く、胴体パネル１０の周方向に複数に分割された部材である。分割パネル１３は、胴体パネル１０が例えば周方向に四つに分割されたものである。

複数の分割パネル１３は、保持治具１に載置されたとき、保持治具１上で隣り合う分割パネル１３のスキン１１同士が重ね合わされる。すなわち、一つの分割パネル１３のスキン１１の端部の上に、他の分割パネル１３のスキン１１の端部が載置される。そして、スキン１１同士は、重なり合う部分が、リベットで仮留めされる。

そして、仮留めされた胴体パネル１０は、下端支持材８に設けられた把持部３によって固定される。なお、このとき、胴体パネル１０の形状を保持するため、保持治具１以外の初期形状保持治具（図示せず。）を用いて、胴体パネル１０を下側から保持するようにしてもよい。

仮留めされ、把持部３によって固定された胴体パネル１０は、保持治具１に設置された状態で次工程に移動される。保持治具１の移動は、例えば、保持治具１の底部に位置するコンベヤによって行われる。初期形状保持治具を用いた場合は、保持治具１を移動する際、初期形状保持治具が胴体パネル１０から外される。本実施形態によれば、この状態でも、完成された胴体パネル１０の形状が保持されるように、保持治具１は、胴体パネル１０を保持している。

移動された保持治具１上の胴体パネル１０は、例えば、自動打鋲機又は作業員の手作業によるリベットの締結が行われる。

保持治具１上に載置された胴体パネル１０に対するリベットの締結作業としては、図５に示すように、隣り合うスキン１１同士の重なり合う部分を、自動打鋲機（例えば、門型フレーム３４を備える門型自動打鋲機３２）で締結する作業や、図６に示すように、フレーム７０が胴体パネル１０の内面側、すなわち、保持治具１で支持されている胴体パネル１０のスキン１１の下側の面やストリンガー１２に、取付用ロボット３５によって仮留めされた後、スキン１１の下側の面やストリンガー１２に対して、フレーム７０を自動打鋲機３３で締結する作業がある。また、それ以外に、胴体パネル１０に取り付けられる航空機ドアのヒンジ取り付け、配線配管用ブラケット又はセンサ設置用ブラケットの取り付けが、手作業によるリベット締結作業によって行われる。

リベット締結が完了した胴体パネル１０は、保持治具１に設置された状態で次工程に移動される。リベット締結完了後は、検査又は検査結果に基づく手直しが行われる。検査や手直しが完了した胴体パネル１０は、本実施形態に係る保持治具１から、クレーン等によって吊り上げられて取り外される。その後、胴体パネル１０は、他の治具に載置されて、塗装などが行われる。

以上、本実施形態に係る保持治具１は、胴体パネル１０の端部で胴体パネル１０を支持する。すなわち、スキン１１を有する胴体パネル１０は、複数の把持部３によって、胴体パネル１０の対向する２辺（例えば、機軸方向に対して平行な対向する２辺）の端部が把持される。このとき、複数の把持部３は、胴体パネル１０に対応して設けられる支持体５を介して一体的に支持されている。

また、胴体パネル１０は、機軸方向に対して垂直方向に切断した断面が曲線形状となり、上側が凸となるように保持される。胴体パネル１０は、胴体パネル１０の２辺の端部で、例えば、胴体パネル１０の下側から保持されることから、保持治具１は、簡素な構造で胴体パネル１０を保持できる。また、保持治具１は胴体パネル１０を保持した状態で搬送され得る構成、例えば、枠材４及び支持体５が一体化されており、水平材６の底部が同一面内に収まる形状を有していることから、保持治具１は、胴体パネル１０を保持した状態で搬送できる。

本実施形態の保持治具１は、胴体パネル１０の端部で胴体パネル１０を支持する構造を有していることによって、従来の治具のように、胴体パネル１０に設置される複数のフレーム毎に対応して複数の位置決め材が設けられている治具に比べて、簡素化かつ軽量化されている。したがって、保持治具１に対して胴体パネル１０を保持した状態で、胴体パネル１０は、保持治具１と共に移動可能である。その結果、保持治具１が異なる作業場所を移動しながら、胴体パネル１０に対して、自動打鋲機によるリベットの締結作業を行ったり、手作業によるリベットの締結作業を行ったり、検査・手直し作業を行ったりすることができる。

［第２実施形態］
次に、図９を参照して、本発明の第２実施形態に係る保持治具について説明する。なお、第１実施形態と重複する構成要素及び作用効果については、詳細な説明は省略する。
上述した第１実施形態において、胴体パネル１０は、直線上の機軸方向に対して平行又は斜めの対向する２辺と、円弧形状の機軸方向に対し垂直な面に収まる対向する２辺に囲まれた形状を有する場合について説明したが、本発明に係る保持治具が保持する胴体パネル１０の形状は、この例に限定されない。

例えば、複数の胴体パネル１０の組み合わせ方などに応じて、胴体パネル１０に切欠き部１６が形成される場合がある。このように、切欠き部１６が形成された胴体パネル１０について、本実施形態に係る保持治具２は、胴体パネル１０を保持できる。この場合、上述した下端支持材８又は側端支持材９とは別に切欠水平端支持材２２や切欠側端支持材２３が、保持治具２に設置される。切欠水平端支持材２２と切欠側端支持材２３は、第２の支持体を構成する。切欠水平端支持材２２は、例えば、水平材６又は下端支持材８によって、例えば補助材２４を介して支持される。

切欠水平端支持材２２は、把持部３を介して、胴体パネル１０の切欠き部１６の水平端部を支持する。切欠水平端支持材２２は、枠材４の水平材６や下端支持材８よりも上方に位置し、保持治具２に設置される胴体パネル１０の機軸方向に沿って、例えば、胴体パネル１０の機軸方向に対して平行又は斜め方向になるように配置される。

切欠水平端支持材２２には、複数の把持部３が互いに間隔を空けて配置される。把持部３が胴体パネル１０の切欠き部１６の水平端部を下方から支持するように、切欠水平端支持材２２は、保持される胴体パネル１０よりも下方に位置する。
切欠水平端支持材２２の長手方向の一端部は、アーチ材７に結合され、切欠水平端支持材２２の長手方向の他端部は、例えば補助材２４と結合して設けられる。

切欠側端支持材２３は、胴体パネル１０の側端を下方から支持する。切欠側端支持材２３は、曲線形状を有する部材であり、保持治具２に設置される胴体パネル１０の機軸方向に対して垂直方向の面内に配置される。切欠側端支持材２３は、保持治具２に設置される胴体パネル１０の切欠き部１６の曲率を有する辺の端部に対応して配置される。

切欠側端支持材２３は、一端が切欠水平端支持材２２と結合され、他端が下端支持材８と結合される。切欠側端支持材２３の曲線形状、例えば曲率は、製造する胴体パネル１０の曲率に対応して設けられる。切欠側端支持材２３には、側端支持材９と同様に、複数の把持部３が、切欠側端支持材２３の長手方向に沿って、間隔を空けて設けられる。複数の把持部３が胴体パネル１０の切欠き部１６の端部を把持することで、把持部３によって把持された胴体パネル１０は、製造する胴体パネル１０の曲率となるように保持される。

以上、本実施形態に係る保持治具２は、胴体パネル１０の切欠き部１６の端部で胴体パネル１０を支持する。すなわち、スキン１１を有する胴体パネル１０は、複数の把持部３によって、胴体パネル１０の切欠き部１６の端部が把持される。このとき、複数の把持部３は、胴体パネル１０の切欠き部１６に対応して設けられる切欠水平端支持材２２や切欠側端支持材２３を介して一体的に支持されている。これにより、切欠き部１６の周辺におけるスキン１１に生じる撓み等の変形を抑制することができる。

また、上述した第１及び第２実施形態において、胴体パネル１０の側端は、側端支持材９又は切欠側端支持材２３に設けられた把持部３によって把持される場合について説明したが、本発明は、この例に限定されない。例えば、側端支持材９又は切欠側端支持材２３には、複数のロッドが、側端支持材９又は切欠側端支持材２３の曲線形状に沿って、間隔を空けて設けられる。ロッドは、胴体パネル１０の径方向（機軸方向に対して垂直方向）に突出し、突出長さが調整可能な構成を有する。複数のロッドは、保持されるべき胴体パネル１０の形状となるように、突出長さが調整される。胴体パネル１０が複数のロッドの上面（ロッドの突出端部）に載置されることで、胴体パネル１０は、製造する胴体パネル１０の曲率となるように保持される。

例えば、製造する胴体パネル１０が、機軸方向に沿って曲率が全て同じである単曲面である場合、一端側の側端支持材９におけるロッドの上面を結ぶ曲率と、他端側の側端支持材９におけるロッドの上面を結ぶ曲率は同じである。一方、製造する胴体パネル１０が、一軸方向に沿って曲率が変化する複曲面である場合、一端側の側端支持材９におけるロッドの上面を結ぶ曲率は、他端側の側端支持材９におけるロッドの上面を結ぶ曲率よりも大きくなる。

さらに、上述した第１及び第２実施形態では、２本のアーチ材７が同一半径を有する場合について例示したが、本発明はこの例に限定されず、図１０に示すように、２本のアーチ材７の半径を異ならせてもよい。製造する胴体パネル１０が、機軸方向に沿って曲率が変化する複曲面である場合、胴体パネル１０の機軸が水平面に対して平行になるように、胴体パネル１０が保持治具１に設置されたとき、胴体パネル１０の横断面のうち半径の小さい側が、半径の大きい側に比べて、下方に位置する。その結果、胴体パネル１０の半径の小さい側の高さとアーチ材７の高さとの差が大きいと、自動打鋲機３６において機軸方向に突出した部品３６ａが、アーチ材７の胴体パネル１０側の側面と干渉する。この場合、図１０に示すように、胴体パネル１０の横断面のうち半径の小さい側に位置するアーチ材７の高さを低くすることによって、自動打鋲機３６において機軸方向に突出した部品３６ａが、アーチ材７よりも上方に位置するように、自動打鋲機３６を設置でき、アーチ材７と自動打鋲機３６の干渉を防止できる。

１，２保持治具
３把持部
４枠材
５支持体
６水平材
７アーチ材
８下端支持材（第１支持材）
９側端支持材（第２支持材）
１０胴体パネル
１１スキン
１２ストリンガー
１６切欠き部
２１，２４補助材
２２切欠水平端支持材
２３切欠側端支持材
３１分割パネル取付けロボット
３２門型自動打鋲機
３３自動打鋲機
３４門型フレーム
３５取付用ロボット
６０固定台

Claims

一軸方向に対して延在する直線状の水平材を有する枠材と、
板状部材を有する航空機パネルの対向する２辺の端部を把持する複数の把持部と、
前記複数の把持部によって把持される前記航空機パネルに対応して前記水平材とは別に設けられ、前記複数の把持部を一体的に支持する支持体と、
を備え、
前記複数の把持部によって、前記航空機パネルの端部が把持されつつ、前記一軸方向に対して垂直方向に切断した断面が曲線形状となるように前記航空機パネルが保持され、
前記航空機パネルを保持した状態で搬送され得る構成を有する保持治具。
前記支持体は、前記一軸方向に沿って、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺に対応して１本ずつ設けられる第１支持材を有し、
前記第１支持材に支持された前記複数の把持部は、前記一軸方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺の端部で前記航空機パネルを把持する請求項１に記載の保持治具。
前記第１支持材が固定される位置が、前記航空機パネルの形状に応じて、前記航空機パネルの前記一軸を中心とした周方向に変更可能である請求項２に記載の保持治具。
板状部材を有する航空機パネルの対向する２辺の端部を把持する複数の把持部と、
前記複数の把持部によって把持される前記航空機パネルに対応して設けられ、前記複数の把持部を一体的に支持する支持体と、
を備え、
前記複数の把持部は、前記航空機パネルの端部を把持しつつ、一軸方向に対して垂直方向に切断した断面が曲線形状となるように前記航空機パネルを保持し、
前記航空機パネルを保持した状態で搬送され得る構成を有し、
前記支持体は、前記一軸方向に沿って、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺に対応して１本ずつ設けられる第１支持材を有し、
前記第１支持材に支持された前記複数の把持部は、前記一軸方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺の端部で前記航空機パネルを把持し、
前記第１支持材が固定される位置が、前記航空機パネルの形状に応じて、前記航空機パネルの前記一軸を中心とした周方向に変更可能である保持治具。
前記支持体は、前記一軸方向に対して垂直方向の面内に、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺の曲線形状に対応して１本ずつ設けられる第２支持材を有し、
前記第２支持材は、前記一軸を中心にして周方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺の端部で前記航空機パネルを載置する請求項１から４のいずれか１項に記載の保持治具。
前記支持体は、前記一軸方向に対して垂直方向の面内に、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺の曲線形状に対応して１本ずつ設けられる第２支持材を有し、
前記第２支持材に支持された前記複数の把持部は、前記一軸を中心にして周方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺で前記航空機パネルを把持する請求項１から４のいずれか１項に記載の保持治具。
板状部材を有する航空機パネルの対向する２辺の端部を把持する複数の把持部と、
前記複数の把持部によって把持される前記航空機パネルに対応して設けられ、前記複数の把持部を一体的に支持する支持体と、
を備え、
前記複数の把持部は、前記航空機パネルの端部を把持しつつ、一軸方向に対して垂直方向に切断した断面が曲線形状となるように前記航空機パネルを保持し、
前記航空機パネルを保持した状態で搬送され得る構成を有し、
前記支持体は、前記一軸方向に対して垂直方向の面内に、前記航空機パネルの対向する２辺の各辺の曲線形状に対応して１本ずつ設けられる第２支持材を有し、
前記第２支持材に支持された前記複数の把持部は、前記一軸を中心にして周方向に沿った前記航空機パネルの対向する２辺で前記航空機パネルを把持する保持治具。
前記第２支持材が固定される位置が、前記航空機パネルの形状に応じて、前記一軸方向に沿って変更可能である請求項５から７のいずれか１項に記載の保持治具。
前記航空機パネルの前記板状部材が切欠き部を有し、
前記切欠き部の端部を把持する複数の第２の把持部と、
前記複数の第２の把持部によって把持される前記切欠き部の端部に対応して設けられ、前記複数の第２の把持部を支持する第２の支持体と、
を更に備える請求項１から８のいずれか１項に記載の保持治具。
板状部材を有する航空機パネルの対向する２辺の端部を把持する複数の把持部と、
前記複数の把持部によって把持される前記航空機パネルに対応して設けられ、前記複数の把持部を一体的に支持する支持体と、
を備え、
前記複数の把持部は、前記航空機パネルの端部を把持しつつ、一軸方向に対して垂直方向に切断した断面が曲線形状となるように前記航空機パネルを保持し、
前記航空機パネルを保持した状態で搬送され得る構成を有し、
前記航空機パネルの前記板状部材が切欠き部を有し、
前記切欠き部の端部を把持する複数の第２の把持部と、
前記複数の第２の把持部によって把持される前記切欠き部の端部に対応して設けられ、前記複数の第２の把持部を支持する第２の支持体と、
を更に備える保持治具。
前記把持部は、トグル機構を用いたトグルクランプであり、前記航空機パネルを押し付けるロッド状の押し付け部と、前記押し付け部を移動させる駆動部と、を有する請求項１から１０のいずれか１項に記載の保持治具。