JP6804558B2 - 搬送用治具 - Google Patents

Description

本発明は、搬送用治具に関し、特に航空機部品を構成する長尺状部材を収容する搬送用治具するものである。

胴体、主翼等の航空機部品は、板状部材であるスキンと、長尺状部材であるフレーム及びストリンガーなどの複数の部材から構成される。航空機部品が胴体の場合、スキンは、航空機の機軸方向に対して垂直に切断した断面が円弧形状を有する。フレームは、スキンの円周に沿って配置される長尺状部材であり、円弧形状であって曲率を有する。ストリンガーは、スキンに対して、航空機の機軸方向に対して平行に配置される部材であり、略直線の長尺状部材である。スキンに対して、フレーム又はストリンガーが取り付けられることによって、胴体等の航空機部品が製作される。航空機の胴体は、断面が円形状であり、かつ、機軸方向に沿って円形状の径が変化することから、スキン、フレーム、ストリンガーは、多種類にわたり、三次元形状を有する。また、スキン、フレーム、ストリンガーといった各部材は、軽量化が図られており、低剛性である。

下記の特許文献１では、大型の複合航空機胴体部分を搬送するための搬送ツールに関する発明であって、搬送ツールが、胴体部分を支持、位置決め、搬送する技術が開示されている。

特表２００９−５２７４０１号公報

上述したとおり、胴体等の航空機部品を構成する各部材は、長尺状、低剛性、多品種及び三次元形状であるという特徴を有する。そのため、各部材の取扱いが難しく、組立作業場所等へ各部材を搬送することが困難である。また、各部材の搬送作業を効率的に行うことができれば、工場内の無人化率を向上することができるが、各部材の上述した長尺状、低剛性、多品種及び三次元形状であるという特徴を克服することが要求される。

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、複数本の長尺状部材を容易に搬送することができ、かつ、複数本の長尺状部材に対して同一方向でアクセスすることが可能な搬送用治具を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る搬送用治具は、枠材と、前記枠材に設置され、複数本の長尺状部材を支持する支持部とを備え、前記長尺状部材は、全長にわたって前記枠材の内側に収容され、前記支持部は、前記複数本の長尺状部材を同一方向に並列して支持する。

この構成によれば、支持部は、枠材に設置され、複数本の長尺状部材を支持する。また、複数本の長尺状部材は、枠材の内側に収容されることから、枠材が搬送用治具の最外周部となる。更に、複数本の長尺状部材は、支持部によって同一方向に並列して支持されており、枠材の外側から複数本の長尺状部材に対して、同一方向でアクセスすることができる。そのため、各長尺状部材の同一面にシールを塗布したり加工したりするとき、長尺状部材ごとにアクセスする方向を変えなくてよいことから、作業効率が良い。また、枠材の内側に収容されている長尺状部材を、枠材の外部へ取り出すことも容易である。

上記態様において、前記支持部は、収容される前記長尺状部材の形状に応じた構成を有してもよく、前記枠材に対して脱着可能である。

この構成によれば、支持部は、長尺状部材の形状に応じた構成を有し、枠材に対して脱着可能であることから、支持部を交換することで、形状が異なる複数種類の長尺状部材を枠材に収容することが可能となる。

上記態様において、前記枠材は、前記長尺状部材においてシール材が塗布される面又は加工が施される面を上向きとすることが可能な第１の方向で設置される状態と、前記第１の方向と異なり、前記枠材に収容された前記長尺状部材を前記枠材の外部へ取り出すことが可能な第２の方向で設置される状態とを有してもよい。

この構成によれば、枠材が第１の方向となったとき、長尺状部材においてシール材が塗布される面又は加工が施される面を上向きとすることができ、枠材が第２の方向となったとき、枠材に収容された長尺状部材を枠材の外部へ取り出すことができる。

上記態様において、前記第１の方向と前記第２の方向の変更は、前記枠材に設けられたジャッキの駆動によって行われてもよい。

この構成によれば、ジャッキを駆動することによって、枠材の向きを第１の方向と第２の方向との間で変更できる。

上記態様において、前記枠材に設置された車輪を更に備えてもよい。

この構成によれば、枠材に設置された車輪によって搬送用治具を移動することができる。

本発明によれば、複数本の長尺状部材を容易に搬送することができ、かつ、複数本の長尺状部材に対して同一方向でアクセスすることができる。

本発明の第１実施形態に係る搬送用治具を示す斜視図であり、第１の方向で設置された状態を示す。 本発明の第１実施形態に係る搬送用治具を示す斜視図であり、第２の方向で設置された状態を示す。 本発明の第１実施形態に係る搬送用治具を示す斜視図であり、実線部が第２の方向で設置された状態を示し、二点鎖線部が第１の方向で設置された状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る搬送用治具を示す斜視図であり、第１の方向で設置された状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る搬送用治具を示す斜視図であり、第２の方向で設置された状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る搬送用治具を示す斜視図であり、実線部が第２の方向で設置された状態を示し、二点鎖線部が第１の方向で設置された状態を示す。

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］
以下、本発明の第１実施形態に係る搬送用治具１について、図１及び図２を用いて説明する。
本実施形態に係る搬送用治具１は、航空機部品を構成するための複数本の長尺状部材を内部に収容し、複数本の長尺状部材をまとめて搬送することができる。本実施形態において、長尺状部材とは、例えば航空機部品（胴体、主翼等）を構成する円弧形状を有するフレームなどである。以下では、搬送用治具１がフレーム５１を収容する場合について説明する。

搬送用治具１は、枠材３と、枠材３に設置された支持部４を有する。
枠材３は、例えば、直方体形状であり、直方体の辺に相当する部分に枠材３を構成する棒状部材が配置される。枠材３は、複数本の棒状部材が組み合わされて構成される。枠材３の棒状部材は、例えば、四角形を構成する４本の第１部材７と、第１部材７に対して垂直に設置され、互いに平行な４本の第２部材８と、第２部材８に対して垂直に設置され、互いに平行な２本の第３部材９と、第２部材８と第３部材９と結合して斜めに配置される斜材１０を有する。第１部材７と第２部材８は、それぞれの端部同士が接続され、第２部材８と第３部材９は、それぞれの端部同士が接続される。

フレーム５１は、全長にわたって枠材３の内側に収容される。すなわち、搬送用治具１の内部に複数本のフレーム５１が収容されたとき、枠材３が搬送用治具１の最外周部となるように枠材３が構成されている。これにより、工場等において、搬送用治具１を水平方向に複数台並べたときや垂直方向に積み重ねたときであっても、フレーム５１等の収容物によって干渉されることなく、隣接して複数台の搬送用治具１を配置できる。したがって、所定の場所に、搬送用治具１及びフレーム５１等の収容物を整頓した状態で保管しておくことができる。

支持部４は、枠材３の内部にて、枠材３に設置される。すなわち、支持部４は、枠材３の内側に収容されており、枠材３が搬送用治具１の最外周部となるように構成されている。支持部４は、複数本のフレーム５１を同一方向に並列して支持する。

支持部４は、例えば、両端部において第１部材７に接続される第１台部１１と、フレーム５１の形状に沿った円弧状を有する第２台部１２と、第１台部１１に設置され、フレーム５１を把持するクランプ（図示せず。）などを有する。

第１台部１１は、例えば枠材３の長手方向端部の近傍に設置され、二つの第１台部１１の間に複数本の第２台部１２が並列して設置される。１本の第２台部１２には、１本のフレーム５１を設置でき、第２台部１２は、搬送用治具１に収容するフレーム５１の数に応じて設置数が決定される。

支持部４、すなわち第１台部１１及び第２台部１２の形状や両者を組み合わせた形状は、収容されるフレーム５１の形状に応じた構成を有し、枠材３に対して脱着可能である。したがって、支持部４を交換することで、形状が異なる複数種類のフレーム５１を枠材３に収容することが可能となる。

クランプは、第１台部１１又は第２台部１２に固定され、１本のフレーム５１を把持する。クランプは、第２台部１２に載置されたフレーム５１の端部又は中間部分に相当する位置に配置される。１本のフレーム５１を把持するため、第１台部１１及び第２台部１２に設置されるクランプの台数は、フレーム５１の長さや形状等に応じて決定される。

搬送用治具１は、設置方向を変更することによって、図１に示すように、収容されているフレーム５１に対してシール材を塗布しやすくしたり、図２に示すように、搬送用治具１の内部から外部へフレーム５１を取り出したりしやすくなるように構成されている。なお、以下では、フレーム５１にシール材を塗布する場合について説明するが、本発明はこの例に限定されず、搬送用治具１に収容されたフレーム５１等の長尺状部材に対して穴明けなどの機械加工等を施してもよい。

また、搬送用治具１の枠材３には、図１及び図２に示すように、車輪２０が設置されており、搬送用治具１が、後述する第１の方向で設置されたとき、車輪２０によって搬送用治具１を移動することができる。これにより、搬送用治具１は、例えば、保管場所から作業場所へ、又は、異なる作業場所間を移動する。なお、搬送用治具１は、車輪２０が枠材３に予め設置されている場合に限定されず、例えば、台車（図示せず。）に載置されて、台車によって搬送用治具１を移動可能にしてもよい。

＜第１の方向＞
図１に示すように、搬送用治具１が、第１の方向で設置されたとき、すなわち、枠材３の第１部材７で構成される四角形の面が底面になるように設置されたとき、円弧形状を有する第２台部１２は、上向きに凸となるように配置されている。搬送用治具１が第１の方向で設置された状態で、第２台部１２に沿ってフレーム５１が配置されている場合、フレーム５１の外周面は、搬送用治具１の上面側に位置している。

フレーム５１をスキンに対して設置する工程の前に、スキンに面するフレーム５１の外周面には、シール材が塗布される。フレーム５１にシール材が塗布されることにより、スキンとフレーム５１がシール材によって密着される。第１の方向で設置されたとき、フレーム５１の外周面、すなわち、塗布面が上向きとなり、複数本のフレーム５１は、枠材３の内部において、同一方向に並列して配置されている。したがって、作業員又は作業用ロボットは、枠材３の外側から複数本のフレーム５１に対して、同一方向でアクセスすることができる。そのため、各フレーム５１の同一面にシールを塗布するとき、フレーム５１ごとにアクセスする方向を変えなくてよいことから、作業効率が良い。

＜第２の方向＞
図２に示すように、搬送用治具１が、第２の方向で設置されたとき、すなわち、枠材３のうち２本の第２部材８と１本の第１部材７とで構成される面が底面になるように設置されたとき、円弧形状を有する第２台部１２は、水平方向に対して平行な方向に凸となるように、すなわち、第２台部１２の両端部を結ぶ弦が垂直方向となるように配置されている。搬送用治具１が第２の方向で設置されており、第２台部１２に沿ってフレーム５１が配置されている場合、フレーム５１の外周面は、搬送用治具１の側面側に位置している。

フレーム５１をスキンに対して設置する工程では、フレーム５１は、両端部を結ぶ弦が垂直方向となるように搬送されることが望ましい。搬送用治具１が第２の方向で設置されたとき、フレーム５１は、枠材３の内部において、両端部を結ぶ弦が垂直方向となり、かつ、複数本のフレーム５１は、同一方向に並列して配置されている。したがって、作業員又は作業用ロボットは、搬送用治具１からフレーム５１を取り出してスキンに対して設置する場所へ搬送するとき、フレーム５１の向きをほとんど変えないで、フレーム５１を搬送することができる。

なお、搬送用治具１の第１の方向と第２の方向の変更は、例えば、チェーンブロック等の楊重装置を用いて行われる。なお、例えば、図３に示すように、搬送用治具１の枠材３にジャッキ２１を設置して、ジャッキ２１を駆動することによって、搬送用治具１の第１の方向と第２の方向の変更を行ってもよい。図３では、実線で示された搬送用治具１が第２の方向で設置された状態であり、二点鎖線で示された搬送用治具１が第１の方向で設置された状態である。なお、図３では、支持部４やフレーム５１が省略されている。搬送用治具１は、方向を変更するときにジャッキ２１が枠材３に取り付けられる構成を有するようにしてもよいし、方向を変更しないときもジャッキ２１が枠材３に常に設置されている構成を有するようにしてもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る搬送用治具２について、図４及び図５を用いて説明する。
搬送用治具２は、複数本の長尺状部材を内部に収容し、複数本の長尺状部材をまとめて搬送することができる。本実施形態において、長尺状部材とは、例えば航空機部品（胴体、主翼等）を構成する略直線形状を有するストリンガーなどである。以下では、搬送用治具２がストリンガー５２を収容する場合について説明する。

搬送用治具２は、枠材５と、枠材５に設置された支持部６を有する。
枠材５は、例えば、四角形形状であり、四角形の辺に相当する部分に枠材５を構成する棒状部材が配置される。枠材５は、複数本の棒状部材が組み合わされて構成される。枠材５の棒状部材は、例えば、四角形の長辺を構成する１本の第１部材１３と、第１部材１３に対して垂直に設置され、互いに平行な３本の第２部材１４を有する。第２部材１４の端部は、第１部材１３の端部又は第１部材１３の中間部分と接続される。

ストリンガー５２は、全長にわたって枠材５の内側に収容される。すなわち、搬送用治具２の内部に複数本のストリンガー５２が収容されたとき、枠材５が搬送用治具２の最外周部となるように枠材５が構成されている。これにより、工場等において、搬送用治具２を複数台並べたときであっても、ストリンガー５２等の収容物によって干渉されることなく、隣接して複数台の搬送用治具２を配置できる。したがって、所定の場所に、搬送用治具２及びストリンガー５２等の収容物を整頓した状態で保管しておくことができる。

支持部６は、複数本のストリンガー５２を同一方向に並列して支持する。支持部６は、例えば、第２部材１４に設置される台部１５と、台部１５に設置され、ストリンガー５２を把持するクランプ（図示せず。）などを有する。

台部１５には複数本のストリンガー５２が並列して設置される。台部１５は、搬送用治具２に収容するストリンガー５２の数に応じて設置数が決定される。

クランプは、台部１５に固定され、１本のストリンガー５２を把持する。クランプは、台部１５に載置されたストリンガー５２の端部又は中間部分に相当する位置に配置される。１本のストリンガー５２を把持するため、搬送用治具２に設置されるクランプの台数は、ストリンガー５２の長さや形状等に応じて決定される。したがって、クランプの数に応じて、枠材５の第２部材１４の数も変更される。

搬送用治具２は、設置方向を変更することによって、図４に示すように、収容されているストリンガー５２に対してシール材を塗布しやすくしたり、図５に示すように、搬送用治具２の内部から外部へストリンガー５２を取り出したりしやすくなるように構成されている。なお、以下では、ストリンガー５２にシール材を塗布する場合について説明するが、本発明はこの例に限定されず、搬送用治具２に収容されたストリンガー５２等の長尺状部材に対して穴明けなどの機械加工等を施してもよい。

搬送用治具２は、例えば、台車（図示せず。）に設置されて、又は、２名の作業者によって両端部を支持されて、例えば、保管場所から作業場所へ、又は、異なる作業場所間を移動する。なお、搬送用治具２の枠材５に予め車輪を設置しておき、車輪によって搬送用治具２を移動可能にしてもよい。

＜第１の方向＞
図４に示すように、搬送用治具２が、第１の方向で設置されたとき、枠材５の第１部材１３及び第２部材１４で構成される四角形の面が底面になるように設置されたとき、台部１５は、ストリンガー５２を支持する側の面が上向きとなるように配置されている。搬送用治具２が第１の方向で設置された状態で、台部１５にストリンガー５２が配置されている場合、ストリンガー５２の外面は、搬送用治具２の上面側に位置している。

ストリンガー５２をスキンに対して設置する工程の前に、スキンに面するストリンガー５２の外面には、シール材が塗布される。ストリンガー５２にシール材が塗布されることにより、スキンとストリンガー５２がシール材によって密着される。第１の方向で設置されたとき、ストリンガー５２の外面、すなわち、塗布面が上向きとなり、複数本のストリンガー５２は、枠材５の内部において、同一方向に並列して配置されている。したがって、作業員又は作業用ロボットは、枠材５の外側から複数本のストリンガー５２に対して、同一方向でアクセスすることができる。そのため、各ストリンガーの同一面にシールを塗布するとき、ストリンガー５２ごとにアクセスする方向を変えなくてよいことから、作業効率が良い。

＜第２の方向＞
図５に示すように、搬送用治具２が、枠材５のうち１本の第１部材１３のみが底面になるように設置されたとき、台部１５の軸方向は、垂直方向となるように配置されている。搬送用治具２が第２の方向で設置されており、台部１５に沿ってストリンガー５２が配置されている場合、ストリンガー５２の外面は、搬送用治具２の側面側に位置している。

ストリンガー５２をスキンに対して設置する工程では、ストリンガー５２は、シール材が塗布された面がスキンの面と平行となるように、すなわち、シール塗布面が略垂直となるように搬送されることが望ましい。搬送用治具２が第２の方向で設置されたとき、ストリンガー５２は、枠材５の内部において、シール塗布面が垂直となり、かつ、複数本のストリンガー５２は、同一方向に並列して配置されている。したがって、作業員又は作業用ロボットは、搬送用治具２からストリンガー５２を取り出してスキンに対して設置する場所へ搬送するとき、ストリンガー５２の向きをほとんど変えないで、ストリンガー５２を搬送することができる。

なお、搬送用治具２の第１の方向と第２の方向の変更は、例えば、チェーンブロック等の楊重装置を用いて行われる。なお、例えば、図６に示すように、搬送用治具２の枠材５に、ジャッキ２２を設置して、ジャッキ２２を駆動することによって、搬送用治具２の第１の方向と第２の方向の変更を行ってもよい。図６では、実線で示された搬送用治具２が第２の方向で設置された状態であり、二点鎖線で示された搬送用治具２が第１の方向で設置された状態である。なお、図６では、ストリンガー５２等が省略されている。搬送用治具２は、方向を変更するときにジャッキ２２が枠材５に取り付けられる構成を有するようにしてもよいし、方向を変更しないときもジャッキ２２が枠材５に常に設置されている構成を有するようにしてもよい。

１ ：搬送用治具
２ ：搬送用治具
３ ：枠材
４ ：支持部
５ ：枠材
６ ：支持部
７ ：第１部材
８ ：第２部材
９ ：第３部材
１０ ：斜材
１１ ：第１台部
１２ ：第２台部
１３ ：第１部材
１４ ：第２部材
１５ ：台部
２１ ：ジャッキ
２２ ：ジャッキ
５１ ：フレーム
５２ ：ストリンガー

Claims (6)

1. 枠材と、
   前記枠材に設置され、複数本の長尺状部材を支持する支持部と、
   を備え、
   前記長尺状部材は、全長にわたって前記枠材の内側に収容され、
   前記支持部は、前記複数本の長尺状部材を前記枠材の長手方向に直交する方向に一列にのみ並列して支持し、
   前記枠材は、複数の異なる設置方向を少なくとも２つ有するように、水平面に対し設置方向が変更される構成を有している搬送用治具。
2. 枠材と、
   前記枠材に設置され、複数本の長尺状部材を支持する支持部と、
   を備え、
   前記長尺状部材は、全長にわたって前記枠材の内側に収容され、
   前記支持部は、前記複数本の長尺状部材を同一方向に並列して支持し、
   前記枠材は、複数の異なる設置方向を少なくとも２つ有するように、水平面に対し設置方向が変更される構成を有し、
   前記枠材は、
   前記長尺状部材においてシール材が塗布される面又は加工が施される面を上向きとすることが可能な第１の方向で設置される状態と、
   前記第１の方向と異なり、前記枠材に収容された前記長尺状部材を前記枠材の外部へ取り出すことが可能な第２の方向で設置される状態と、
   を有し、
   前記支持部は、
   円弧形状の前記長尺状部材が設置されるように円弧形状を有しており、
   前記第１の方向で設置される状態では、水平面に対して垂直な方向に凸となるよう配置され、
   前記第２の方向で設置される状態では、水平面に対して平行な方向に凸となるように配置される搬送用治具。
3. 前記支持部は、前記複数の異なる設置方向のいずれの方向に設置されていても、前記長尺状部材を支持する請求項１又は２に記載の搬送用治具。
4. 前記支持部は、収容される前記長尺状部材の形状に応じた構成を有し、前記枠材に対して脱着可能である請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送用治具。
5. 前記第１の方向と前記第２の方向の変更は、前記枠材に設けられたジャッキの駆動によって行われる請求項２に記載の搬送用治具。
6. 前記枠材に設置された車輪を更に備える請求項１から５のいずれか１項に記載の搬送用治具。
   

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