JP2003039347A - ワークの位置出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに加工を施すための基準となる位置を
該ワーク上に容易かつ精密に指準する。 【解決手段】 レーダー装置１７から可視レーザー光Ｂ
を照射して治具Ｊに支持したワークＷの指準点１６を指
準するために、予めワークＷの指準点１６および治具Ｊ
の基準点１２〜１４の三次元位置データを設定してお
き、レーダー装置１７で治具Ｊの基準点１２〜１４の位
置を測定することによりレーダー装置１７に対する治具
Ｊの位置関係を測定する。そして前記位置関係に基づい
てレーダー装置１７を基準とする座標系にワークＷの指
準点１６の三次元位置データをフィッティングして該座
標系におけるワークＷの指準点１６の位置座標を決定
し、決定したワークＷの指準点１６の位置座標に基づい
てレーダー装置１７から可視レーザー光Ｂを指準点１６
に照射する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、治具上の所定位置
に支持したワークの指準点を、可視レーザー光照射手段
から照射される可視レーザー光で指準して位置出しする
ワークの位置出し方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に航空機の機体の組立にはリベット
に代表される部材締結手段が用いられる。このリベット
は機体材料がアルミ材に変わり、機体構造がセミモノコ
ックになりだした頃から使用されている最も基本的な締
結手段であり、今日においても、信頼性の高さから大部
分の部材に広く用いられている。その結果、各部材の締
結のために加工されるリベット孔の数は膨大なものとな
り、その位置出し、孔明け、バリ取り、皿加工、打鋲の
各工程にかかる時間が機体組立時間の約４割を占めてい
る。 【０００３】この時間を削減するため、大規模メーカー
では一部の部品についてリベットによる一連の部品締結
作業を自動で行える、いわゆるオートリベッターを採用
している。しかしながらオートリベッターは設備費が高
額なものであり、ビジネス機のような比較的に生産数の
少ない機体の場合には設備費の償却が困難である。その
結果、現在でもテンプレートを用いた位置出し、ハンド
ドリルを用いた孔明け、Ｃ型のガンを用いた打鋲が行わ
れている。 【０００４】また建築の分野において、可視レーザー光
を用いて墨出しを行う技術が、特開平１０−８２８７６
号公報、特開平５−１４９７５０号公報、特開平６−３
２３８５７号公報により公知である。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】機体の部品にリベット
孔の位置を指準するためのテンプレートは、可撓性を有
する平坦なプレートに複数の孔を形成したものであり、
それを部品の表面に当接させてリベット孔の位置をマー
クするようになっている。従って、作業が面倒で多くの
労力および時間を要するだけでなく、リベット孔の位置
を正確に指準することにも限界があった。このような問
題は、リベット孔の位置だけでなく、部品のトリミング
ラインの指準やベンドラインの指準についても同様に発
生する。 【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、ワークに加工を施すための基準となる位置を該ワー
ク上に容易かつ精密に指準することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、治具上の所定
位置に支持したワークの指準点を、可視レーザー光照射
手段から照射される可視レーザー光で指準して位置出し
するワークの位置出し方法であって、ワークの指準点お
よびワークを支持する治具に設けた基準点の三次元位置
データを設定する工程と、位置測定手段で治具の基準点
の位置を測定することにより可視レーザー光照射手段に
対する治具の位置関係を測定する工程と、前記位置関係
に基づいて可視レーザー光照射手段を基準とする座標系
にワークの指準点の三次元位置データをフィッティング
し、その座標系におけるワークの指準点の位置座標を決
定する工程と、決定したワークの指準点の位置座標に基
づいて可視レーザー光照射手段から可視レーザー光を照
射してワークの指準点を指準する工程とを含むことを特
徴とするワークの位置出し方法が提案される。 【０００８】上記構成によれば、可視レーザー光照射手
段から可視レーザー光を照射して治具に支持したワーク
の指準点を指準するために、予めワークの指準点および
治具の基準点の三次元位置データを設定しておき、位置
測定手段で治具の基準点の位置を測定することにより可
視レーザー光照射手段に対する治具の位置関係を測定
し、この位置関係に基づいて可視レーザー光照射手段を
基準とする座標系にワークの指準点の三次元位置データ
をフィッティングして該座標系におけるワークの指準点
の位置座標を決定し、決定したワークの指準点の位置座
標に基づいて可視レーザー光照射手段から可視レーザー
光を照射するので、ワークに加工を施すための基準とな
る位置を可視レーザー光でワーク上に容易かつ精密に指
準することができる。 【０００９】尚、実施例のレーダー装置１７は本発明の
可視レーザー光照射手段および位置測定手段に対応す
る。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 【００１１】図１〜図３は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はリベット孔指準装置の全体図、図２は指準点
をマークするシールを示す図、図３は作用を説明するフ
ローチャートである。 【００１２】図１に示すように、本実施例のワークＷは
複曲面よりなる表面を有する飛行機の主翼のスキンであ
り、本実施例のリベット孔指準装置ＰはワークＷにリベ
ット孔を加工する位置を指準するために用いられる。ワ
ークＷを支持する治具Ｊは、左右の支脚１０，１０と、
両支脚１０，１０間に支持された枠状のフレーム１１と
を備えており、フレーム１１の所定位置にワークＷが固
定される。治具Ｊのフレーム１１の左上、左下および右
下の３ヵ所に３個の基準点１２，１３，１４が設けられ
る。 【００１３】図３のフローチャートを併せて参照すると
明らかなように、三次元ＣＡＤ装置１５の記憶装置に
は、ワークＷのリベット孔の位置（指準点１６…）の三
次元位置データと、治具Ｊの３個の基準点１２，１３，
１４の三次元位置データとが記憶されており、先ずこれ
らの三次元位置データが読み出される（ステップＳ１お
よびステップＳ２参照）。指準点１６…の三次元位置デ
ータはワークＷに固定した座標系の座標であり、基準点
１２，１３，１４の三次元位置データは治具Ｊに固定し
た座標系の座標である。ワークＷは治具Ｊの所定位置に
支持されるため、ワークＷに固定した座標系と治具Ｊに
固定した座標系との位置関係は既知である。この位置関
係に基づいて、三次元ＣＡＤ装置１５はワークＷに固定
した座標系に関する指準点１６…の三次元位置データ
を、治具Ｊに固定した座標系に関する位置データに変換
する（ステップＳ３参照）。従って、三次元ＣＡＤ装置
１５において、治具Ｊに固定した座標系に関する指準点
１６…の三次元位置データと３個の基準点１２，１３，
１４の三次元位置データとが設定される。 【００１４】リベット孔指準装置Ｐは、位置測定機能お
よび可視レーザー光Ｂによる指準機能を備えたレーダー
装置１７と、レーダー装置１７の作動を制御するパーソ
ナルコンピュータ１８とを備える。三次元ＣＡＤ装置１
５は、治具Ｊに固定した座標系に関する指準点１６…の
三次元位置データと３個の基準点１２，１３，１４の三
次元位置データとをＩＧＥＳ（Initial Graphics Excha
nge Specification ）変換してパーソナルコンピュータ
１８に送信する（ステップＳ４参照）。ＩＧＥＳ変換
は、三次元ＣＡＤ装置１５の三次元位置データをリベッ
ト孔指準装置Ｐのパーソナルコンピュータ１８との間で
交換するためのデータ変換である。 【００１５】続いて、リベット孔指準装置Ｐのレーダー
装置１７により、治具Ｊの３個の基準点１２，１３，１
４の位置を測定し、その測定結果に基づいて治具Ｊに固
定した座標系のレーダー装置１７を基準とする相対位置
を検出する（ステップＳ５参照）。このとき、基準点１
２，１３，１４は最小限３個必要であり、また３個の基
準点１２，１３，１４間の距離が大きい程、それらの位
置の測定精度が向上する。続いて、パーソナルコンピュ
ータ１８において、三次元ＣＡＤ装置１５から送信され
たデータ、つまり治具Ｊに固定した座標系に関する指準
点１６…の三次元位置データを、前記相対位置に基づい
てレーダー装置１７に固定した座標系に関する位置座標
に変換する（ステップＳ６参照）。 【００１６】そして作業者がパーソナルコンピュータ１
８のモニタ上に表示された指準点１６…の位置をクリッ
クすると、レーダー装置１７はパーソナルコンピュータ
１８からの指令により、そのレーダー装置１７に固定し
た座標系に関する指準点１６…の位置座標に基づいて、
可視レーザー光ＢでワークＷの指準点１６…を指準する
（ステップＳ７参照）。作業者は図２に示す台紙１９か
らシール２０を剥がし、そのシール２０の十字が可視レ
ーザー光Ｂで指準された指準点１６…に一致するように
ワークＷに貼り付ける。これにより、ワークＷの指準点
１６…の位置が明確にマークされるため、次工程で指準
点１６…にドリル孔を正確に加工することができる。 【００１７】以上のように、三次元ＣＡＤ装置１５に記
憶されたワークＷの指準点１６…の三次元位置データに
基づいて、治具Ｊに支持したワークＷの指準点１６…を
可視レーザー光で照射して指準することができるので、
従来のテンプレートを用いる方法に比べて極めて容易か
つ精密に指準点１６…の指準を行うことができ、しかも
大がかりなオートリベッタを用いる場合に比べて遙に低
コストである。 【００１８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。 【００１９】たとえば、実施例のリベット孔指準装置Ｐ
は飛行機の主翼のスキンにリベット孔を加工する位置を
指準するためのものであるが、本発明は他の任意のワー
クに対して適用することができ、リベット孔以外のボル
ト孔、トリミングライン、ベンドライン等の指準につい
ても適用することができる。 【００２０】また実施例ではレーダー装置１７が位置測
定機能および可視レーザー光照射機能を兼ねているが、
位置測定手段および可視レーザー光照射手段を各々別個
に備えても良い。 【００２１】 【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、可視レーザー光照射手段から可視レーザー光
を照射して治具に支持したワークの指準点を指準するた
めに、予めワークの指準点および治具の基準点の三次元
位置データを設定しておき、位置測定手段で治具の基準
点の位置を測定することにより可視レーザー光照射手段
に対する治具の位置関係を測定し、この位置関係に基づ
いて可視レーザー光照射手段を基準とする座標系にワー
クの指準点の三次元位置データをフィッティングして該
座標系におけるワークの指準点の位置座標を決定し、決
定したワークの指準点の位置座標に基づいて可視レーザ
ー光照射手段から可視レーザー光を照射するので、ワー
クに加工を施すための基準となる位置を可視レーザー光
でワーク上に容易かつ精密に指準することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】リベット孔指準装置の全体図 【図２】指準点をマークするシールを示す図 【図３】作用を説明するフローチャート 【符号の説明】 １２，１３，１４ 基準点 １６ 指準点 １７ レーダー装置（可視レーザー光照射手段、
位置測定手段） Ｂ 可視レーザー光 Ｊ 治具 Ｗ ワーク

フロントページの続き (72)発明者 柴田 匠 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3C029 AA04 AA40 5H303 AA01 BB03 BB08 BB14 CC10 DD01 EE03 EE09 FF13 GG11 LL03

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 治具（Ｊ）上の所定位置に支持したワー
   ク（Ｗ）の指準点（１６）を、可視レーザー光照射手段
   （１７）から照射される可視レーザー光（Ｂ）で指準し
   て位置出しするワークの位置出し方法であって、 ワーク（Ｗ）の指準点（１６）およびワーク（Ｗ）を支
   持する治具（Ｊ）に設けた基準点（１２，１３，１４）
   の三次元位置データを設定する工程と、 位置測定手段（１７）で治具（Ｊ）の基準点（１２，１
   ３，１４）の位置を測定することにより可視レーザー光
   照射手段（１７）に対する治具（Ｊ）の位置関係を測定
   する工程と、 前記位置関係に基づいて可視レーザー光照射手段（１
   ７）を基準とする座標系にワーク（Ｗ）の指準点（１
   ６）の三次元位置データをフィッティングし、その座標
   系におけるワーク（Ｗ）の指準点（１６）の位置座標を
   決定する工程と、 決定したワーク（Ｗ）の指準点（１６）の位置座標に基
   づいて可視レーザー光照射手段（１７）から可視レーザ
   ー光（Ｂ）を照射してワーク（Ｗ）の指準点（１６）を
   指準する工程と、を含むことを特徴とするワークの位置
   出し方法。