JPH0743242B2 - 部材の外形形状の検査治具装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検査すべき部材の外形
形状を検査する治具であって、種類の異なる部材に迅速
に対応できる汎用形の検査治具に関する。さらに特定す
れば、本発明は航空機のリブ、フレーム等の比較的大型
の構造部材の外形形状を検査する治具であって、この検
査する構造部材の外形形状に対してあらかじめ設定され
ているデータを入力することにより、この構造部材の検
査に適応するように検査ブロックの位置や角度が自動的
に設定される検査治具装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば航空機のリブ等は全体的に略平
板状の形状をなし、その外周に外板に接続するためのフ
ランジ部等が形成されている。このようなリブのフラン
ジ部はこのリブの本体部分に対して各部で異なる角度で
傾斜している場合が多い。

【０００３】このような航空機のリブは、その外周の形
状およびこの外周部に形成されているフランジ部の角度
等に高い精度が必要である。このため、このリブを製造
した後に、検査治具を用いてこのリブの外周の形状やフ
ランジ部の傾斜等の検査をおこなうことが必要である。

【０００４】従来のこのような検査治具は、たとえばリ
ブの本体部分を載置するための定盤の上に、複数の検査
ブロックを固定した構造をなしていた。これらの検査ブ
ロックは、検査すべきリブの外周形状に沿って配置さ
れ、またフランジ部の角度に対応して傾斜した検査面を
有している。そして、検査すべきリブの本体部分をこの
定盤上にブロック等を介して載置し、位置決め固定す
る。そして、上記の検査ブロックとフランジ部等の位置
関係を、たとえば隙間ゲージ等を用いて検査し、このリ
ブの外周形状やフランジ部の角度等が所定の形状に仕上
げられているか否かを検査する。

【０００５】しかしながら、上記のような航空機のリブ
等は、１機種について形状の異なる多数のものが製造さ
れる。しかも、一般にその製造個数は少なく、このよう
な航空機のリブ等は、多品種少量生産の製品である。し
たがって、これらの多品種少量生産のリブに対して、上
記のような専用の検査治具を製造するとそのコストが高
くなる不具合を生じる。また、上記のリブ等は、一般に
大型の構造部材であり、その検査治具も当然大型にな
る。したがって、このような大型の検査治具を多数保管
するためには多大のスペースを必要とし、またその管理
も面倒であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、多品種の部材に対して共通し
て使用できるとともに、検査すべき部材に対応してあら
かじめ設定されたデータを入力することにより自動的に
検査ブロックの位置や角度が設定され、検査する部材の
種類の変更に要する労力が少なく、能率的に検査をおこ
なうことができる汎用形の検査治具を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の検査治具装置
は、本体部を備え、この本体部には複数の検査ユニット
が設けられている。これらの検査ユニットにはそれぞれ
検査すべき部材の表面に当接してこの部材の外形形状を
検査する検査ブロックを備えていてる。また、この検査
ユニットには位置設定機構と、角度設定機構とが設けら
れている。この位置設定機構は、上記の検査ブロックを
所定の位置に移動させ、その位置に位置決めするもので
ある。また、上記の角度設定機構は、上記の検査ブロッ
クを傾斜させ、この検査ブロックの検査すべき部材に当
接する検査面を基準線等に対して所定の角度に設定する
ものである。

【０００８】また、本発明の検査治具装置は、制御部を
有しており、この制御部は制御回路と、検査すべき部材
に対応してあらかじめ設定された外形形状に関するデー
タを貯蔵する外部記憶部とを備えている。この外部記憶
部は、たとえばフロッピーデイスク等の記憶媒体であ
る。そして、上記の制御回路は、この外部記憶部に記憶
されているデータに対応して、上記の位置設定機構およ
び角度設定機構を駆動制御するように構成されている。

【０００９】

【作用】まず、検査すべき部材たとえば航空機のリブに
ついて、その外周の形状および外周部のフランジ部の角
度等に対するデータをあらかじめ作成しておき、このデ
ータを外部記憶部たとえばフロッピーデイスクに記憶さ
せておく。

【００１０】そして、このリブを検査する場合には、こ
のフロッピーデイスクをこの検査装置の制御部に装着す
る。これによって、上記の制御回路は、このデータに対
応して上記の位置設定機構および角度設定機構を駆動制
御し、上記の各検査ユニットの検査ブロックを所定の位
置および角度に自動的に設定する。

【００１１】そして、検査すべきリブを上記の本体部に
設置し、このリブの外周面を上記の各検査ユニットの検
査ブロックに当接させ、必要に応じて隙間ゲージ等を使
用してこのリブの外形形状が所定の形状に仕上げられて
いるか否かを検査する。

【００１２】そして、別の種類のリブを検査する場合に
は、この別のリブの外形形状に対応したデータを上記の
制御部に与え、この別のリブの外形形状に対応するよう
に上記の各検査ユニットの検査ブロックの位置および角
度を設定する。このようにして、複数の種類のリブの検
査を一台の検査治具装置で共通して行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。この実施例のものは、航空機の主翼、尾翼等の複数
種類のリブを検査することができる汎用形のリブ検査治
具装置である。

【００１４】図１には、この検査治具装置の概略的な平
面図を示す。この検査治具装置は、本体部１と、制御部
２とから構成されている。そして、この本体部１の上に
は、たとえば航空機のリブ３が載置され、その外形形状
が検査される。なお、後の説明のため、図１に示すよう
に、この検査されるリブの長手方向をＸ方向、これと直
交する方向をＹ方向とする。

【００１５】上記の本体部１は、本体１１を備えてい
る。この本体１１は、この本体部１のフレームを構成す
るとともに、その上面は検査の際の基準面である定盤と
して形成されている。そして、この本体１１の上には、
複数の検査ユニット１２がＸ方向に所定の間隔で配置さ
れている。

【００１６】これらの検査ユニット１２は、それぞれ図
２に示すような検査ブロックを２１を有している。この
検査ブロック２１は上記のリブ３のフランジ部４に当接
し、このリブ３の外形形状および上記のフランジ部４の
角度等が所定の形状、角度であるか否かをの検査をおこ
なうものである。

【００１７】また、これらの検査ユニット１２には、上
記の検査ブロック２１をＹ方向の所定の位置まで移動さ
せる位置設定機構と、この検査ブロック２１を基準角度
たとえば上記の本体１１の上面に対して所定の角度まで
回動させる角度設定機構２３とが設けられている。

【００１８】また、上記の本体１１の端部には、基準ユ
ニット１３が設けられている。この基準ユニット１３
は、上記の本体１１の上に装着されたリブ３をＸ方向の
所定の基準位置に位置決めするものである。

【００１９】この基準ユニット１３には、基準ブロック
１４が設けられ、この基準ブロック１４はスライドブロ
ック１５に沿ってＹ方向に移動自在に設けられている。
このスライドブロック１５には移動機構１６が設けら
れ、上記の基準ブロックをＹ方向の任意の位置まで移動
させる。また、このスライドブロック１５は、上記の本
体１１の側面部に設けられた直線移動機構１７によって
Ｘ方向の任意の位置まで移動される。

【００２０】そして、上記の検査ユニット１２の位置設
定機構２２、角度設定機構２３、および上記の基準ユニ
ット１３の移動機構１６，１７は、前記の制御部２によ
って駆動制御される。

【００２１】この制御部２には、検査すべきリブ３の形
状等に関するデータが入力され、この制御部はこのデー
タに対応して上記の各機構を所定の位置まで駆動し、上
記の検査ブロック２１や基準ブロック１４を所定の位置
や角度に設定する。そして、検査すべきリブ３は上記の
本体１１の上に載置し、その所定の部分が上記の基準ブ
ロック１４に当接され、このリブ３のＸ方向の位置が所
定の基準位置に設定される。そして、上記の各検査ユニ
ット１２の検査ブロック２１がこのリブ３のフランジ部
４に当接し、このリブの外形形状やフランジ部４の角度
が所定の形状、角度であるか否かを検査する。

【００２２】次に、上記の各検査ユニット１２の構成を
図２および図３を参照して詳細に説明する。図中の２４
はこの検査ユニット１２の基台であって、この基台２４
は上記の本体１１に形成された開口の部分に取付け部材
２４ａを介してこの本体１１と所定の位置関係を保って
一体的に取付けられている。そして、この基台２４上に
は移動台２５がこの基台２４および本体１１に対して水
平方向でかつＹ方向に移動自在に設けられている。そし
て、この移動台２５は前記の位置設定機構２２によって
Ｙ方向の所定の位置まで移動され、位置決めされる。

【００２３】この位置設定機構２２は以下のように構成
されている。すなわち、上記の基台２４には一対の案内
レール２６がＹ方向に沿って取付けられている。そし
て、上記の移動台２５側に設けられたスライド部材２７
がこれらの案内レール２６に摺動自在に嵌合し、この移
動台２５をＹ方向に移動自在に案内している。

【００２４】また、これらの案内レール２６の間には、
スクリュー２８がＹ方向に沿って配置され、このスクリ
ュー２８はステッピングモータ２９によって回転駆動さ
れる。また、上記の移動台２５側にはナット３０が取付
けられ、このナット３０は上記のスクリュー２８に嵌合
している。したがって、このスクリュー２８が回転駆動
されると、上記のナット３０が螺進し、上記の移動台２
５が任意の位置まで移動される。また、このスクリュー
２８のピッチは比較的小さく設定され、上記のステッピ
ングモータ２９が停止した場合には、この移動台２５上
の検査ブロック２１に荷重が佐用してもこのスクリュー
２８はステッピングモータ２９と直結されているため、
この外部からの荷重によってこのスクリュー２８は回転
することはなく、この移動台２５はその位置に位置決め
固定される。なお、このステッピングモータ２９は、停
止している場合には内部の磁気的な保持力によって大き
な回転抵抗があるので、このようなステッピングモータ
２９を使用した場合には、このモータが停止した場合の
ブレーキ機構等を必要としない利点がある。

【００２５】また、上記の移動台２５には、回転案内部
材３１が設けられている。この回転案内部材３１は、上
記のナット３０から離れた位置に取付けられ、上記のス
クリュー２８に回転自在に嵌合している。この回転案内
部材３１は、上記のスクリュー２８が回転し、この移動
台２５が移動する際の水平面内でのモーメントを少なく
するものである。

【００２６】すなわち、上記のスクリュー２８が回転
し、ナット３０が螺進する場合、このナット３０がスク
リュー２８と直交する方向に振れたり、水平面内で回動
したりすることがある。このような場合には、この移動
台２５に回転モーメントが生じる。このような回転モー
メントは、前記の案内レール２６によって受けられる
が、このように案内レール２６とスライド部材２７の間
にモーメントが作用すると円滑な摺動が妨げられる場合
がある。しかし、この実施例のものでは、スライド部材
２７を摺動方向に離して２箇所に設けることにより、上
記の移動第２５に回転モーメントが発生しても、案内レ
ール２６とスライド部材２７の間に生じる反力が小さい
ので、スライド部材２７の円滑な動きを確保できる。し
たがって、スクリュー２８の回転による上記の回転モー
メントの影響で、この移動台２５の円滑な案内が妨げら
れることがない。

【００２７】また、上記の移動台２５の上には前述した
検査ブロック２１が設けられている。この検査ブロック
２１の下端部は、ピン３２、支持部材３３を介してこの
移動台２５に鉛直面内で回動自在に枢着されている。そ
して、この検査ブロック２１は前述の角度設定機構２３
によって所定の角度まで回動され、その角度に位置決め
固定される。

【００２８】この角度設定機構２３は以下のように構成
されている。すなわち、上記の移動台２５の上には、支
承部材３４が取り付けられており、この支承部材３４に
よってＹ方向のスクリュー３５が回転自在に支承されて
いる。また、このスクリュー３５はステッピングモータ
３８によって回転駆動される。

【００２９】そして、上記のスクリュー３５にはナット
部材３６が螺合しており、このナット部材３６はリンク
３７を介して上記の検査ブロック２１の上端部に連結さ
れている。したがって、上記のステッピングモータ３８
によって上記のスクリュー３５が回転駆動されると、上
記のナット部材３６が螺進し、上記の検査ブロック２１
が任意の角度まで回動される。なお、この角度設定機構
２３も前記の位置設定機構２２と同様に、このステッピ
ングモータ２８が停止した場合には、この検査ブロック
２１に荷重が作用してもこのスクリュー３５は回転せ
ず、この検査ブロック２１はその角度に位置決め固定さ
れる。

【００３０】また、この移動台２５の上面は、前記の本
体１１の上面と略同一平面内に位置するように位置決め
されている。そして、この移動台２５の前端部は、上記
の検査ブロック２１の前方側に延長され、この端部の上
には支持ブロック３９が配置されている。この支持ブロ
ック３９は、上記の検査ブロック２１の前方側に近接し
て配置されており、検査するリブ３のフランジ部４の近
傍の部分を支持する。この支持ブロック３９は移動台２
５の端部上に配置されているので、この移動台２５が移
動して検査ブロック２１の位置決めをしても、この検査
ブロック２１と支持ブロック３９との位置関係が変化せ
ず、常に安定してこのリブ３を支持できるとともに、こ
の検査ブロック２１を移動した場合ごとにこの支持ブロ
ック３９の位置を調整する必要もない。

【００３１】また、前記の制御部２および上記の検査ユ
ニット１２および基準ユニット１３を駆動制御する回路
を図４を参照して説明する。この制御部２は、制御回路
部４１と、外部記憶部４２から構成されている。

【００３２】この外部記憶部４２は、たとえばフロッピ
デイスク装置であって、挿入されたフロッピデイスクに
書き込まれている情報を読みとって上記の制御回路部４
１に送るように構成されている。

【００３３】上記のフロッピデイスクに記憶されている
情報は、上記の検査すべきリブの外形形状、寸法、フラ
ンジ部の角度、その他このリブの形状に関するデータで
ある。このデータは、このリブをＣＡＤ／ＣＡＭで設
計、製作した場合、このＣＡＤ／ＣＡＭのデータを使用
してもよい。

【００３４】上記の制御回路部４１は、この外部記憶部
４２からのデータに基づいて、上記の検査ブロック２１
の位置や角度、基準ブロック１４の位置や角度を算出す
る。そして、上記の検査ユニット１２の駆動回路４４お
よび基準ユニット１３の駆動回路４３に信号を送り、こ
れらのステッヒピングモータ４４，３８，２９を駆動制
御する。

【００３５】次に、上記の実施例装置の作動を説明す
る。まず、検査すべきリブ３の外形形状に関するデータ
を用意しておき、このデータの記憶されたフロッピデイ
スク等を制御部２の外部記憶部４２に挿入する。

【００３６】そして、この外部記憶部４２からのデータ
により、上記の制御回路部４１が上記の基準ブロック１
４がこのリブ３の基準位置に当接すべき位置を算出し、
その結果に基づいて上記の基準ユニット１３の駆動回路
４３に信号を送る。そして、この基準ユニット１３のス
テッピングモータ４４が所定の角度だけ回転され、上記
の基準ブロック１４を所定の位置まで移動させ、その位
置に保持する。

【００３７】また、これと同時に、上記の各検査ブロッ
ク２１がこのリブ３にＸ方向のステージのどの位置に対
応するかを算出し、このリブ３の外形形状等に関するデ
ータから、各ステージごとに、このリブ３のフランジ部
４のＹ方向に位置、および角度等を算出する。そして、
各検査ユニット１２の駆動回路４５に信号を送り、ステ
ッピングモータ２９，３８を所定の角度だけ回転させ、
各検査ブロック２１を所定のＹ位置まで移動させ、また
各検査ブロック２１を所定の角度に設定する。

【００３８】そして、検査すべきリブ３をこの検査装置
の本体１１の上に載置し、所定の基準箇所を上記の基準
ブロック１４に当接させ、このリブ３をＸ方向について
位置決めする。また、これと同時に、このリブ３のフラ
ンジ部４を各検査ブロック２１に当接させ、このフラン
ジ部４と各検査ブロック等の間の隙間を検査し、このリ
ブが所定の形状に仕上げられているか否かを検査する。

【００３９】なお、上記のリブ３のフランジ部４と各検
査ブロック２１との間の隙間を検査する場合に、これら
の間の隙間に必要に応じて隙間ゲージ等を挿入して検査
をおこなう。このような場合には、前記の制御回路部４
１に、この隙間ゲージの挿入分だけ各検査ブロックが後
退、すなわちセットバックするようにプログラムをして
おいてもよい。

【００４０】また、本発明は上記のような航空機のリブ
の検査治具装置には限定されない。たとえば、本発明は
フレームその他の航空機の部品の検査、さらには自動
車、車両その他の部品の外形形状の検査治具装置にも適
用することができる。

【００４１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、あらかじ
め用意した検査すべき部材の外形形状に関するデータを
制御部に入力するだけで、各検査ブロックが自動的に所
定の位置、角度まで移動し、この位置、角度に設定され
る。したがって、別の種類の異なる部材の検査をおこな
う場合には、この別の部材の外形形状に関するデータを
入力するだけで、この別の部材の検査に自動的かつ迅速
に対応できる。

【００４２】したがって、多品種の部材を検査する場合
にも、一台の検査治具装置を共用することができ、この
検査治具装置の製造コストが低減するとともに、この検
査治具装置の保管や管理も容易でこれらに要するコスト
も大幅に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の装置の概略的な平面図

【図２】図１の２−２線に沿う断面図

【図３】図２の３−３矢視図

【図４】制御部の概略図

【符号の説明】

１…本体部 ２…制御部 １１…本体 １２…検査ユニット １３…基準ユニット １４…基準ブロック ２１…検査ブロック ２２…位置設定機構 ２３…角度設定機構 ４１…制御回路部 ４２…外部記憶部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部と制御部とを備えており、上記の
   本体部には、本体と、この本体に取り付けられた複数の
   検査ユニットを備えており、上記の検査ユニットにはそ
   れぞれ検査すべき部材の表面に当接してその外形形状を
   検査する検査ブロックが設けられ、またこれら検査ユニ
   ットには上記の検査ブロックを所定の位置に位置決めし
   て保持する位置設定機構と、この検査ブロックの検査す
   べき部材に当接する当接面を所定の角度に位置決めして
   保持する角度設定機構とが設けられており、また、上記
   の制御部には、上記の検査すべき部材の外形形状に対応
   したデータを記憶した外部記憶部と、この外部記憶部に
   記憶されているデータに対応して上記の位置設定機構お
   よび角度設定機構を駆動制御して上記の検査ブロックを
   所定の位置および角度に設定する制御回路部とが設けら
   れていることを特徴とする部材の外形形状の検査治具装
   置。
2. 【請求項２】 前記の検査ユニットは、前記の本体に対
   して移動自在な移動台を備えており、この移動台は前記
   の位置設定機構によって所定の位置に移動されるように
   構成され、この移動台上には前記の検査ブロックが回動
   自在に取付けられ、前記の角度設定機構はこの移動台上
   に設けられ、この角度設定機構によって前記の検査ブロ
   ックが所定の角度まで回動されるように構成され、また
   前記の移動台上には、検査すべき部材を支持する支持ブ
   ロックが前記の検査ブロックに近接して設けられている
   ことを特徴とする請求項１の部材の外形形状の検査治具
   装置。
3. 【請求項３】 前記の位置設定機構および角度設定機構
   は、それぞれスクリューおよびこのスクリューに螺合し
   たナットを備え、またこのスクリューを回転駆動するス
   テッピングモータを備えており、このステッピングモー
   タによって上記のスクリューが回転することにより上記
   のナットが螺進し、このナットの螺進により前記の検査
   ブロックの位置および角度が設定されるものであること
   を特徴とする請求項１の部材の外形形状の検査治具装
   置。
4. 【請求項４】 前記の位置設定機構は、スクリューおよ
   び前記の移動台に取り付けられこのスクリューに螺合し
   たナットを備え、またこのスクリューを回転駆動するス
   テッピングモータを備えており、このステッピングモー
   タによって上記のスクリューが回転することにより上記
   のナットが螺進して前記の移動台を移動させるものであ
   り、また前記の移動台には上記のナットから離れた位置
   に上記のスクリューに回転自在に嵌合する回転案内部材
   が設けられていることを特徴とする請求項２の部材の外
   形形状の検査治具装置。