特許 6404167 ハニカムコアの側壁を選択的に切断するために用いられる自動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6404167

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】ハニカムコアの側壁を選択的に切断するために用いられる自動装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 15/22 20060101AFI20181001BHJP

   B23D 23/00 20060101ALI20181001BHJP

   G05B 19/19 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   B23Q15/22

   B23D23/00 Z

   G05B19/19 H

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-75741(P2015-75741)

(22)【出願日】2015年4月2日

(65)【公開番号】特開2015-202564(P2015-202564A)

(43)【公開日】2015年11月16日

【審査請求日】2017年4月26日

(31)【優先権主張番号】14/254,500

(32)【優先日】2014年4月16日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100161274

【弁理士】

【氏名又は名称】土居 史明

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル ジェイ ペロン

(72)【発明者】

【氏名】ステファン ムーア

(72)【発明者】

【氏名】ジェフリー ヘイデン オルバーグ

(72)【発明者】

【氏名】マーク アラン ネグリー

【審査官】 田村 耕作

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４７７６０３４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００２−０１８６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０５７６７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １５／２２

Ｂ２３Ｄ ２３／００

Ｇ０５Ｂ １９／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハニカムコア（２０８）の側壁（２１６）を選択的に切断するために用いられる自動装置（２００）であって、
エンドエフェクタ（２０６）と、
前記エンドエフェクタ（２０６）に接続された切断ツール（２０２）と、を含み、前記エンドエフェクタ（２０６）は、前記ハニカムコア（２０８）の概略的ジオメトリ（２２８）に基づいて、前記切断ツール（２０２）を初期切断位置（２３０）に配置するように構成されており、
前記エンドエフェクタ（２０６）に前記初期切断位置（２３０）を変更することを指示するように構成された適応ビジョンシステム（２２４）を更に含み、当該指示は、前記適応ビジョンシステム（２２４）によって取得される前記ハニカムコア（２０８）の実際のジオメトリに基づいて行われるようになっており、
前記切断ツール（２０２）は、前記ハニカムコア（２０８）の少なくとも１つのコアセル（２１０）に隙間嵌めで挿入されるようにサイズが決定されているガイド部（２１２）を含んでいる、自動装置（２００）。

【請求項2】

ハニカムコア（２０８）の側壁（２１６）を選択的に切断するために用いられる自動装置（２００）であって、
エンドエフェクタ（２０６）と、
前記エンドエフェクタ（２０６）に接続された切断ツール（２０２）と、を含み、前記エンドエフェクタ（２０６）は、前記ハニカムコア（２０８）の概略的ジオメトリ（２２８）に基づいて、前記切断ツール（２０２）を初期切断位置（２３０）に配置するように構成されており、
前記エンドエフェクタ（２０６）に前記初期切断位置（２３０）を変更することを指示するように構成された適応ビジョンシステム（２２４）を更に含み、当該指示は、前記適応ビジョンシステム（２２４）によって取得される前記ハニカムコア（２０８）の実際のジオメトリに基づいて行われるようになっており、
前記エンドエフェクタ（２０６）は、前記ハニカムコア（２０８）に対する所定のツールパス（２２６）に沿って、前記切断ツール（２０２）を移動させるように構成されており、前記所定のツールパス（２２６）は、前記ハニカムコア（２０８）のうちの選択された側壁（２１６）に対応する複数の初期切断位置（２３０）を含んでおり、
前記適応ビジョンシステム（２２４）は、前記複数の初期切断位置（２３０）の各々を、前記適応ビジョンシステム（２２４）によって取得される前記ハニカムコア（２０８）の実際のジオメトリに基づいて変更することを指示するように構成されている、自動装置（２００）。

【請求項3】

前記適応ビジョンシステム（２２４）は、更に
前記ハニカムコア（２０８）の前記概略的ジオメトリ（２２８）と、前記実際のジオメトリとの間のコアセル・オフセットを決定し、
少なくとも部分的に前記コアセル・オフセットに基づいて、前記切断ツール（２０２）の前記初期切断位置（２３０）を変更するように構成され、前記初期切断位置（２３０）は、前記切断ツール（２０２）を最終切断位置（２３２）に配置するために変更される、請求項１又は２に記載の自動装置。

【請求項4】

前記切断ツール（２０２）は、前記ガイド部（２１２）に摺動可能に関連づけられたカッター（２２０）を更に含み、前記ガイド部（２１２）は、前記ハニカムコア（２０８）の外面（２２２）に対して略法線方向に前記カッター（２２０）を誘導するように構成されている、請求項１に記載の自動装置（２００）。

【請求項5】

前記適応ビジョンシステム（２２４）は、前記少なくとも１つのコアセル（２１０）に対して、前記ガイド部（２１２）を略整列させるように構成されている、請求項４に記載の自動装置（２００）。

【請求項6】

前記ガイド部（２１２）は、前記少なくとも１つのコアセル（２１０）と略相補的な断面形状を有する、請求項４に記載の自動装置（２００）。

【請求項7】

前記エンドエフェクタ（２０６）は、その中心軸（２３４）を中心として回転可能であり、当該回転により、ガイド部（２１２）を前記少なくとも１つのコアセル（２１０）に対して略整列させる、請求項４に記載の自動装置（２１０）。

【請求項8】

ハニカムコア（２０８）の側壁（２１６）を選択的に切断する方法であって、前記側壁（２１６）は、切断ツール（２０２）と、適応ビジョンシステム（２２４）とを含む自動装置（２００）を用いて選択的に切断され、
前記ハニカムコア（２０８）の概略的ジオメトリ（２２８）に基づいて、前記切断ツール（２０２）を初期切断位置（２３０）に配置することと、
前記適応ビジョンシステム（２２４）を用いて、前記ハニカムコア（２０８）の実際のジオメトリを取得することと、
前記適応ビジョンシステム（２２４）によって取得された前記ハニカムコア（２０８）の前記実際のジオメトリに基づいて、前記切断ツール（２０２）の前記初期切断位置（２３０）を変更することと、
前記ハニカムコア（２０８）の少なくとも１つのコアセル（２１０）に、前記切断ツール（２０２）のガイド部（２１２）を、隙間嵌めで挿入することと、を含む、方法。

【請求項9】

前記ハニカムコア（２０８）の前記概略的ジオメトリ（２２８）と、前記実際のジオメトリとの間のコアセル・オフセットを決定することと、
少なくとも部分的に前記コアセル・オフセットに基づいて、前記初期切断位置（２３０）を変更し、前記切断ツール（２０２）を最終切断位置（２３２）に配置することと、を更に含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記ガイド部（２１２）のカッタースロット（２１８）内でカッター（２２０）を並進移動させて、前記側壁（２１６）を選択的に切断することを更に含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

ガイド部（２１２）を挿入することは、前記適応ビジョンシステム（２２４）を用いて、前記少なくとも１つのコアセル（２１０）に対して、前記ガイド部（２１２）を略整列させることを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

カッター（２２０）を並進移動させることは、前記ハニカムコア（２０８）の外面（２２２）に対して略法線方向に前記カッター（２２０）を並進移動させることを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

ハニカムコア（２０８）の側壁（２１６）を選択的に切断する方法であって、前記側壁（２１６）は、切断ツール（２０２）と、適応ビジョンシステム（２２４）とを含む自動装置（２００）を用いて選択的に切断され、
前記ハニカムコア（２０８）の概略的ジオメトリ（２２８）に基づいて、前記切断ツール（２０２）を初期切断位置（２３０）に配置することと、
前記適応ビジョンシステム（２２４）を用いて、前記ハニカムコア（２０８）の実際のジオメトリを取得することと、
前記適応ビジョンシステム（２２４）によって取得された前記ハニカムコア（２０８）の前記実際のジオメトリに基づいて、前記切断ツール（２０２）の前記初期切断位置（２３０）を変更することと、を含み、
前記エンドエフェクタ（２０６）は、前記ハニカムコア（２０８）に対する所定のツールパス（２２６）に沿って、前記切断ツール（２０２）を移動させ、その際に、前記所定のツールパス（２２６）は、前記ハニカムコア（２０８）のうちの選択された側壁（２１６）に対応する複数の初期切断位置（２３０）を含んでおり、
前記適応ビジョンシステム（２２４）は、前記複数の初期切断位置（２３０）の各々を、前記適応ビジョンシステム（２２４）によって取得される前記ハニカムコア（２０８）の実際のジオメトリに基づいて変更することを指示する、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術分野は、概してハニカム構造体に関し、より具体的には、ハニカム構造体の側壁を自動的に切断する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ハニカム構造体は、ハニカムコアとも呼ばれ、典型的には、複数の六角形セルを含む所望の形状に形成された構造体である。ハニカム構造体は、典型的には、金属、紙、及び／又は複合材料などの薄く扁平な基礎材料から製造される。扁平な基礎材料は、細長いストリップ状に切断されて、半六角形の山部と谷部の輪郭を有するストリップ状に折り曲げられるか、又は、折り畳まれる。例えば、細長いストリップ状の材料は、一定間隔で折り目をつけてもよい。規則的な六角形セルを形成するためには、ストリップの端部と略平行に複数の折り線をつけ、このストリップを、一方向に６０°の角度で折り目に沿って２度折り畳み、次に、反対方向に、２度折り畳む作業を交互に連続して行う。このように折り畳んだストリップ同士を、接合剤、スポット溶接、ろう付け、又は他の既知の接合方法を用いて接合し、一連の六角形状のセルを有する構造体を形成することにより、扁平なハニカムコア構造体を形成する。

【0003】

少なくともいくつかの既知の航空機の組立品においては、エンジン収容部の防音パネルにハニカム構造体が組み込まれ、このハニカム構造体が、エンジン音を低減するために用いられている。航空機の組立品に用いられる既知の防音パネルは、概してサイズが大きい。単一の大きい防音パネルの製造には、通常、複数のハニカム構造体を互いに接合することが求められる。例えば、より大きいサイズの防音パネルを製造するために、個々のハニカム構造体を所望の形状及び輪郭を有するように切断して、これらのハニカム構造体同士をそれぞれの側壁フラップで接合することにより、ハニカム構造体を互いに継ぎ合わせることが度々行われる。一般的に、ハニカム構造体は、その側壁フラップが所定長を有するように、正確に切断しなければならない。しかしながら、ハニカム構造体を正確に切断する作業は、多くの時間と労力を必要とする。さらに、ハニカム構造体の製造工程では、ハニカム構造体にばらつきが生じるため、所定長を有するように側壁フラップを形成することが困難である。

【発明の概要】

【0004】

一態様では、ハニカムコアの側壁を選択的に切断するために用いられる自動装置が提供される。上記装置は、エンドエフェクタと、エンドエフェクタに接続された切断ツールとを備え、エンドエフェクタは、ハニカムコアの概略的ジオメトリに基づいて、切断ツールを初期切断位置に配置するように構成されている。上記装置は、初期切断位置を変更することを、エンドエフェクタに指示するように構成された適応ビジョンシステムを更に備え、当該指示は、適応ビジョンシステムによって取得されるハニカムコアの実際のジオメトリに基づいて行われる。

【0005】

他の態様では、ハニカムコアの側壁を選択的に切断するために用いられる自動装置のエンドエフェクタが提供される。上記エンドエフェクタは、エンドエフェクタに接続された切断ツールを備え、エンドエフェクタは、ハニカムコアの概略的ジオメトリに基づいて、切断ツールを初期切断位置に配置するように構成されている。上記エンドエフェクタは、初期切断位置を変更することを、エンドエフェクタに指示するように構成された適応ビジョンシステムを更に備え、当該指示は、適応ビジョンシステムによって取得されるハニカムコアの実際のジオメトリに基づいて行われる。

【0006】

さらに別の態様では、ハニカムコアの側壁を選択的に切断する方法が提供される。側壁は、切断ツールと、適応ビジョンシステムとを含む自動装置を用いて選択的に切断される。上記方法は、ハニカムコアの概略的ジオメトリに基づいて、切断ツールを初期切断位置に配置することと、適応ビジョンシステムを用いて、ハニカムコアの実際のジオメトリを取得することと、適応ビジョンシステムによって取得されたハニカムコアの実際のジオメトリに基づいて、切断ツールの初期切断位置を変更することと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】例示的な航空機製造及び保守方法を示すフロー図である。

【図2】例示的な航空機を示すブロック図である。

【図3】例示的な自動装置を示す斜視図である。

【図4】図３に示される自動装置と共に用いることができる例示的な切断ツール２０２を示す拡大斜視図である。

【図5】ハニカムコアを示す模式図である。

【図6】図５に示されるハニカムコアを、領域６に沿って切り取って示す模式図である。

【図7】図６に示されるハニカムコアを選択的に切断した後の状態にて示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書に記載される実施例は、ハニカムコアの側壁を選択的に切断するために用いられる自動装置に関する。例示する実施例において、自動装置は、切断ツールと、ハニカムコアに対する切断ツールの所定のツールパス(tool path)について、当該ツールパスを変更することを容易にするための適応ビジョンシステム(adaptive vision system)とを含む。特に、切断ツールの所定のツールパスは、ハニカムコアの概略的なジオメトリ（geometry）に沿って、複数の初期切断位置を決定するようにプログラムされている。所定のツールパスは、所望のジオメトリを有するハニカムコアを形成するように選択されている。ハニカムコアの製造には不正確性が伴うため、ハニカムコアの概略的なジオメトリと実際のジオメトリとの間にコアセル・オフセット(core cell offset)が生じ、この結果、所定のツールパスに沿って切断されたハニカムコアが、所望のジオメトリと略一致する可能性が低くなる。したがって、適応ビジョンシステムは、ハニカムコアの側壁をより正確に切断するために、初期切断位置を変更することを容易にする。

【0009】

図面を参照すると、本開示の実施例は、航空機の製造及び保守方法１００（図１に示す）に関連して、航空機１０２（図２に示す）に対して適用することもできる。生産開始前の工程として、仕様決定及び設計１０４を含み、航空機１０２のデータは、製造工程で用いられ、機体に関連する他の材料が、調達１０６される。生産中の工程として、航空機１０２の部品及び小組立品の製造１０８と、システムインテグレーション１１０とが行われ、その後、航空機１０２に対して、認証及び納品１１２の工程が行われる。機体の認証が完了し、その結果が十分に満足いくものであれば、航空機１０２は就航１１４に入る。顧客による運航中は、航空機１０２は、例えば、改良、再構成、及び／又は改修を含む定期的な整備及び保守１１６に組み込まれる。別の実施例において、製造及び保守方法１００は、航空機以外の輸送体を介して実施されてもよい。

【0010】

航空機の製造及び／又は保守１００と関連する各部分及び工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）により実行又は完遂することができる。説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機メーカー及び主要システム下請業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでいてもよいが、これに限定されない。オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織等であってもよい。

【0011】

図２に示すように、方法１００により製造された航空機１０２は、複数のシステム１２０及び内装１２２を有する機体１１８を含むことができる。高水準システム１２０の例としては、１つ又はそれ以上の推進系１２４、電気系１２６、油圧系１２８、及び／又は環境系１３０が挙げられる。また、その他のシステムをいくつ含んでいてもよい。

【0012】

本明細書で具現化される装置及び方法は、方法１００の１つ又はそれ以上のいずれの段階でも用いることができる。例えば、部品の生産工程１０８に対応する部品又は小部品は、航空機１０２の運航中に生産される部品又は小部品と同様の方法で組み立て又は製造することができる。また、１つ又はそれ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、或はそれらの組み合わせを、例えば、実質的に航空機１０２の組み立て速度を速めたり、組み立てコストを削減したりすることによって、生産工程１０８及び１１０で用いてもよい。同様に、１つ又はそれ以上の装置の実施形態、方法の実施形態、或はそれらの組み合わせを、航空機１０２の保守又は整備中に、例えば、定例の整備及び保守１１６に用いることもできる。

【0013】

本明細書で用いられる「航空機」は、飛行機、無人航空機（ＵＡＶ）、グライダー、ヘリコプター、及び／又は、上空を飛行するその他の物体を含み、特に限定されない。更に、別の実施例において、本明細書に記載されている航空機の製造及び保守方法は、どの製造工程及び／又は保守工程でも用いることができる。

【0014】

図３は、例示的な自動装置２００を示す斜視図であり、図４は、自動装置２００と共に用いることができる例示的な切断ツール２０２を示す拡大斜視図である。例示的な実施例では、自動装置２００は、ロボットアーム２０４と、ロボットアーム２０４に接続されたエンドエフェクタ２０６と、エンドエフェクタ２０６に接続された切断ツール２０２とを含む。ロボットアーム２０４及びエンドエフェクタ２０６は、ハニカムコア２０８などのワークピース（図示略）に対する切断ツール２０２の移動を容易にする。ハニカムコア２０８は、複数の略六角形のコアセル２１０を画定する側壁２１６を含む。これに代えて、ハニカムコア２０８は、コアセル２１０が任意の断面形状を有するように製造されてもよい。

【0015】

切断ツール２０２は、ガイド部２１２を含み、このガイド部は、ハニカムコア２０８の少なくとも１つのコアセル２１０に隙間嵌めで挿入可能なサイズに形成されている。具体的には、ガイド部２１２は、挿入可能なサイズに形成され、個々のコアセル２１０と略相補的である断面形状を有する複数の挿入部２１４を含む。ガイド部２１２をコアセル２１０に挿入することにより、コアセル２１０の側壁２１６の切断時に、切断ツール２０２が安定し易くなる。ガイド部２１２は、カッター２２０を内部に受け入れ可能なサイズのカッタースロット２１８をさらに含む。ガイド部２１２は、ハニカムコアの外面２２２（図４における上面）に対して略法線方向にカッター２２０を誘導することを容易にする。より具体的には、カッタースロット２１８が、外面２２２に対して略法線方向に延伸することにより、コアセル２１０の側壁２１６が当該略法線方向に切断される。カッター２２０は、ガイド部２１２に摺動可能に接続されており、より具体的には、側壁２１６を選択的に切断するために、カッタースロット２１８内を並進移動することができる。カッター２２０は、本明細書に記載されるように、切断ツール２０２を機能させることができれば、どのような切断機構であってもよい。例示的な切断機構は、限定するものではないが、超音波切断機構を含む。別の実施例において、カッター２２０を、エンドエフェクタ２０６に直接接続することにより、ガイド部２１２を省略してもよい。

【0016】

例示的な実施例では、自動装置２００は、ロボットアーム２０４及び／又はエンドエフェクタ２０６と通信可能に接続された適応ビジョンシステム２２４を含む。以下でより詳細に説明するが、適応ビジョンシステム２２４は、ハニカムコア２０８の実際のジオメトリに関するデータを取得し、ロボットアーム２０４及び／又はエンドエフェクタ２０６に対して、ハニカムコア２０８に対する切断ツール２０２の所定のツールパス（図５〜７に示される）を選択的に変更するように指示する。

【0017】

図５は、ハニカムコア２０８（図４に示される）を示す模式図であり、図６は、領域６に沿って切り取ったハニカムコア２０８を示す模式図であり、図７は、選択的に切断された後のハニカムコア２０８を示す模式図である。例示的な実施例において、自動装置２００（図３に示される）のための切断プログラムは、切断ツール２０２（図４に示される）のための所定のツールパス２２６を含んでおり、このツールパスは、ハニカムコア２０８の理論上の及び／又は概略的なジオメトリ２２８に重ね合わされている。所定のツールパス２２６は、ハニカムコア２０８を所定の形状に形成するために選択される。例えば、所定のツールパス２２６は、図面では略円形を有するように示されているが、これに代えて、ハニカムコア２０８をいずれかの適切な形状に形成するために選択されてもよいし、ハニカムコア２０８をいずれかの適切なジオメトリを有するように選択されてもよい。所定のツールパス２２６は、切断ツール２０２のための複数の初期切断位置２３０を含み、これらの位置は、所定のツールパス２２６に沿って、所定のツールパス２２６と側壁２１６との交点上にある。

【0018】

動作時には、切断プログラムは、ハニカムコア２０８の概略的ジオメトリ２２８に基づき、所定のツールパス２２６に沿って、切断ツール２０２を第１の初期切断位置２３０に配置するようにロボットアーム２０４及び／又はエンドエフェクタ２０６に指示する（それぞれ図３に示されている）。その後、適応ビジョンシステム２２４（図３に示される）は、ハニカムコア２０８の実際のジオメトリを取得する。具体的には、適応ビジョンシステム２２４は、第１の初期切断位置２３０に隣接するコアセル２１０に対して、ハニカムコア２０８の概略的ジオメトリ２２８と実際のジオメトリとの間のコアセル・オフセット（図示略）を決定することを容易にする。したがって、切断プログラムは、コアセル・オフセットを用いることにより、エンドエフェクタ２０６が、ハニカムコア２０８に対して、切断ツール２０２を適切に配向させたり、当該切断ツールを実質的に位置決めしたりすることができる。より具体的には、例示的な実施例において、コアセル・オフセットを用いることにより、第１の初期切断位置２３０を変更して、切断ツール２０２を、第１の最終切断位置２３２に位置決めすることができ、さらに、ガイド部２１２がコアセル２１０に挿入されたときに、当該ガイド部を適切に配向させることができる。一実施例において、エンドエフェクタ２０６は、その中心軸２３４（図３に示される）を中心として回転可能であり、この回転により、ガイド部２１２をコアセル２１０に対して略整列させ、カッタースロット２１８（図４に示される）を第１の最終切断位置２３２に実質的に位置決めすることができる。次に、カッター２２０は、カッタースロット２１８（どちらも図４に示されている）内を並進移動することにより、ハニカムコア２０８を切断して第１の切断側壁２３６を形成する。

【0019】

いくつかの実施例では、ハニカムコア２０８に対する切断ツール２０２の配向及び／又は位置決めは、少なくとも部分的には、第１の切断側壁２３６が所定長Ｌを有するようにハニカムコア２０８を切断することにも基づいて行われている。所定長Ｌは、第１の切断側壁２３６が、追加のハニカム構造体（図示略）に効果的に接続されるために十分な表面積を有するように選択される。例えば、例示する実施例では、適応ビジョンシステム２２４は、第１の初期切断位置２３０を変更して、切断ツール２０２を第１の最終切断位置２３２に位置決めすることを容易にしており、この結果、側壁２１６が、隣接するコアセル２１０同士の交点（図示略）で切断される。したがって、第１の最終切断位置２３２でハニカムコア２０８を切断すると、切断側壁２３６の表面積を増大させることが容易になる。

【0020】

第１の最終切断位置２３２において側壁２１６が切断されると、切断ツール２０２は、ハニカムコア２０８から外され、ロボットアーム２０４及び／又はエンドエフェクタ２０６は、切断ツール２０２を、第２の初期切断位置２３８に配置する。次に、適応ビジョンシステム２２４は、ハニカムコア２０８の実際のジオメトリを取得する。また、切断プログラムは、コアセル・オフセットを用いることにより、エンドエフェクタ２０６が、ハニカムコア２０８に対して、切断ツール２０２を適切に配向したり、当該切断ツールを実質的に位置決めしたりすることができるようにし、さらに、切断プログラムは、コアセル・オフセットを用いて、第２の初期切断位置２３８を変更して、切断ツール２０２を第２の最終切断位置２４０に位置決めする。次に、カッター２２０は、カッタースロット２１８内を並進移動して、ハニカムコア２０８を切断して、第２の切断側壁２４２を形成する。この処理は、ハニカムコア２０８の所定の形状及び／又はジオメトリが得られるまで繰り返される。

【0021】

本明細書では、ハニカムコア２０８の側壁２１６を選択的に切断する方法がさらに提供される。切断ツール２０２と、適応ビジョンシステム２２４とを含む自動装置２００を用いて、側壁２１６が選択的に切断される。上記方法は、ハニカムコア２０８の概略的ジオメトリ２２８に基づいて、前記切断ツール２０２を初期切断位置２３０に配置することと、適応ビジョンシステム２２４を用いて、ハニカムコア２０８の実際のジオメトリを取得することと、適応ビジョンシステム２２４によって取得されたハニカムコア２０８の実際のジオメトリに基づいて、切断ツール２０２の初期切断位置２３０を変更することと、を含む。

【0022】

上記方法は、ハニカムコア２０８の概略的ジオメトリ２２８と、実際のジオメトリとの間のコアセル・オフセットを決定することと、少なくとも部分的にコアセル・オフセットに基づいて、初期切断位置２３０を変更し、切断ツール２０２を最終切断位置２３２又は２４０に配置することと、を更に含む。更に、上記方法は、ハニカムコア２０８の少なくとも１つのコアセル２１０に、切断ツール２０２のガイド部２１２を、隙間嵌めで挿入することと、ガイド部２１２のカッタースロット２１８内でカッター２２０を並進移動させて、側壁２１６を選択的に切断することと、を含む。一実施例において、ガイド部２１２を挿入することは、適応ビジョンシステム２２４を用いて、少なくとも１つのコアセル２１０に対して、ガイド部を位置合わせすることを含む。他の実施例において、カッター２２０を並進移動させることは、ハニカムコア２０８の外面２２２に対して略法線方向にカッター２２０を並進移動させることを含む。

【0023】

更に、本開示は、以下の付記に係る実施形態も含むものとする。

【0024】

付記１．ハニカムコアの側壁を選択的に切断するために用いられる自動装置であって、エンドエフェクタと、エンドエフェクタに接続されるとともに、エンドエフェクタにより、ハニカムコアの概略的ジオメトリに基づいて、初期切断位置に配置されるように構成された切断ツールと、エンドエフェクタに前記初期切断位置を変更することを指示するように構成された適応ビジョンシステムと、を含み、当該指示は、適応ビジョンシステムによって取得されるハニカムコアの実際のジオメトリに基づいて行われる、自動装置。

【0025】

付記２．エンドエフェクタは、ハニカムコアに対する所定のツールパスに沿って、切断ツールを移動させるように構成されており、所定のツールパスは、複数の初期切断位置を含む、付記１に記載の自動装置。

【0026】

付記３．適応ビジョンシステムは、更にハニカムコアの概略的ジオメトリと、実際のジオメトリとの間のコアセル・オフセットを決定し、少なくとも部分的にコアセル・オフセットに基づいて、切断ツールの初期切断位置を変更するように構成され、初期切断位置は、切断ツールを最終切断位置に配置するために変更される、付記１に記載の自動装置。

【0027】

付記４．切断ツールは、ハニカムコアの少なくとも１つのコアセルに隙間嵌めで挿入されるようにサイズが決定されているガイド部と、ガイド部に摺動可能に関連づけられたカッターと、を含み、ガイド部は、ハニカムコアの外面に対して略法線方向にカッターを誘導するように構成されている、付記１に記載の自動装置。

【0028】

付記５．適応ビジョンシステムは、少なくとも１つのコアセルに対して、ガイド部を略整列させるように構成されている、付記４に記載の自動装置。

【0029】

付記６．ガイド部は、少なくとも１つのコアセルと略相補的な断面形状を有する、付記４に記載の自動装置。

【0030】

付記７．エンドエフェクタは、その中心軸を中心として回転可能であり、当該回転により、ガイド部を少なくとも１つのコアセルに対して略整列させる、付記４に記載の自動装置。

【0031】

付記８．切断ツールは、超音波切断ツールを含む、付記１に記載の自動装置。

【0032】

付記９．ハニカムコアの側壁を選択的に切断するために用いられる自動装置のエンドエフェクタであって、エンドエフェクタに接続されるとともに、エンドエフェクタにより、ハニカムコアの概略的ジオメトリに基づいて、初期切断位置に配置されるように構成された切断ツールと、、エンドエフェクタに前記初期切断位置を変更することを指示するように構成された適応ビジョンシステムと、を含み、当該指示は、適応ビジョンシステムによって取得されるハニカムコアの実際のジオメトリに基づいて行われる、エンドエフェクタ。

【0033】

付記１０．適応ビジョンシステムは、更に、ハニカムコアの概略的ジオメトリと、実際のジオメトリとの間のコアセル・オフセットを決定し、少なくとも部分的にコアセル・オフセットに基づいて、切断ツールの初期切断位置を変更するように構成され、初期切断位置は、切断ツールを最終切断位置に配置するために変更される、付記９に記載のエンドエフェクタ。

【0034】

付記１１．切断ツールは、ハニカムコアの少なくとも１つのコアセルに隙間嵌めで挿入されるようにサイズが決定されているガイド部と、ガイド部に摺動可能に関連づけられたカッターと、を含み、ガイド部は、ハニカムコアの外面に対して略法線方向にカッターを誘導するように構成されている、付記９に記載のエンドエフェクタ。

【0035】

付記１２．適応ビジョンシステムは、少なくとも１つのコアセルに対して、ガイド部を略整列させるように構成されている、付記１１に記載のエンドエフェクタ。

【0036】

付記１３．ガイド部は、少なくとも１つのコアセルと略相補的な断面形状を有する、付記１１に記載のエンドエフェクタ。

【0037】

付記１４．エンドエフェクタは、その中心軸を中心として回転可能であり、当該回転により、ガイド部を少なくとも１つのコアセルに対して略整列させる、付記１１に記載のエンドエフェクタ。

【0038】

付記１５．切断ツールは、超音波切断ツールを含む、付記９に記載のエンドエフェクタ。

【0039】

付記１６．ハニカムコアの側壁を選択的に切断する方法であって、側壁は、切断ツールと、適応ビジョンシステムとを含む自動装置を用いて選択的に切断され、ハニカムコアの概略的ジオメトリに基づいて、切断ツールを初期切断位置に配置することと、適応ビジョンシステムを用いて、ハニカムコアの実際のジオメトリを取得することと、適応ビジョンシステムによって取得されたハニカムコアの実際のジオメトリに基づいて、切断ツールの初期切断位置を変更することと、を含む、方法。

【0040】

付記１７．ハニカムコアの概略的ジオメトリと、実際のジオメトリとの間のコアセル・オフセットを決定することと、少なくとも部分的にコアセル・オフセットに基づいて、初期切断位置を変更し、切断ツールを最終切断位置に配置することと、を更に含む、付記１６に記載の方法。

【0041】

付記１８．ハニカムコアの少なくとも１つのコアセルに、切断ツールのガイド部を、隙間嵌めで挿入することと、ガイド部のカッタースロット内でカッターを並進移動させて、側壁を選択的に切断することと、を更に含む、付記１６に記載の方法。

【0042】

付記１９．ガイド部を挿入することは、適応ビジョンシステムを用いて、少なくとも１つのコアセルに対して、ガイド部を略整列させることを含む、付記１８に記載の方法。

【0043】

付記２０．カッターを並進移動させることは、ハニカムコアの外面に対して略法線方向にカッターを並進移動させることを含む、付記１８に記載の方法。

【0044】

本明細書に記載される実施例は、ハニカムコアの側壁を選択的に切断する自動装置に関する。自動装置は、切断ツールと、ハニカムコアに対する切断ツールの所定のツールパスについて、当該ツールパスを変更することを容易にするための適応ビジョンシステムとを含む。より具体的には、適応ビジョンシステムは、ハニカムコアの実際のジオメトリを取得して、ハニカムコアの実際のジオメトリに基づいて、所定のツールパスを変更することを容易にする。ハニカムコアの側壁は、追加のハニカム構造体と効果的に接続するように、正確に切断しなければならないため、本明細書に記載される自動装置は、より時間効率よく、正確に、側壁を選択的に切断することを容易にする。

【0045】

本明細書では、実施例を用いることによって、ベストモードを含め様々な実施形態を開示しており、さらに、装置又はシステムの製造及び使用、並びに、組み込まれた方法の実行を含めて、当業者が様々な実施形態を実行することができるようにしている。本開示の特許を求める範囲は、特許請求の範囲によって規定されるものであり、当業者が思い付く他の実施例を含み得る。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と相違しない構成要素を有する場合、あるいは、特許請求の範囲の文言とは僅かな相違しか有しない均等の構成要素を含む場合に、特許請求の範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】