特開 2024-118682 構造体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118682

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】構造体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B64F 5/10 20170101AFI20240826BHJP

   B64C 1/00 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

B64F5/10

B64C1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025102

(22)【出願日】2023-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100136504

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 毅彦

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 洋一

(72)【発明者】

【氏名】芦澤 一眞

(72)【発明者】

【氏名】山岸 豊

(57)【要約】

【課題】航空機部品等の構造体の組立において、キー特性を有するコンポーネントの部分が輪郭度を逸脱しないようにすることである。
【解決手段】構造体の製造方法は、第１のコンポーネントを構成するサブコンポーネント及び第２のコンポーネントの各プロファイルを測定するステップと、荷重負荷及び位置調整の少なくとも一方を含む調整を伴ってサブコンポーネントを連結することによって第１のコンポーネントを組立てるステップと、測定した各プロファイル及び調整を表すデータに基づいて、第１のコンポーネントに第２のコンポーネントを連結した場合における第２のコンポーネントのキー特性面のプロファイルを予測するステップと、予測したキー特性面のプロファイルに基づいて第２のコンポーネントの連結位置を決定するステップと、決定した連結位置で第２のコンポーネントを連結するステップとを有する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のサブコンポーネントを連結することによって第１の面を有する第１のコンポーネントを組立てた後、所定の輪郭度が要求される第２の面を有する第２のコンポーネントの第３の面を、前記第１のコンポーネントの前記第１の面に連結することによって、航空機、航空機部品、宇宙飛行体又は宇宙飛行体の部品からなる構造体を製造する構造体の製造方法であって、
連結前における前記第２のコンポーネントの前記第２の面及び前記第３の面の各プロファイルを測定するステップと、
連結前における前記複数のサブコンポーネントの、前記第１の面を形成し得る少なくとも１つの第４の面のプロファイルを測定するステップと、
前記複数のサブコンポーネントの連結後における前記第１のコンポーネントの前記第１の面におけるプロファイルに影響を与える面として決定された、連結前における前記複数のサブコンポーネントの少なくとも１つの第５の面のプロファイルを測定するステップと、
荷重負荷及び位置調整の少なくとも一方を含む調整を伴って前記複数のサブコンポーネントを連結することによって前記第１のコンポーネントを組立てるステップと、
前記調整を表すデータを記録するステップと、
測定した前記第２の面から前記第５の面の前記各プロファイルと、記録した前記調整を表すデータに基づいて、組立後における前記第１のコンポーネントの前記第１の面に前記第２のコンポーネントの前記第３の面を連結した場合における前記第２の面のプロファイルを、前記第２のコンポーネントを連結する前に予測するステップと、
予測した前記第２の面のプロファイルに基づいて前記第１のコンポーネントの前記第１の面への前記第２のコンポーネントの前記第３の面の連結位置を決定するステップと、
決定した前記連結位置で前記第２のコンポーネントの前記第３の面を前記第１のコンポーネントの前記第１の面に連結するステップと、
を有する構造体の製造方法。

【請求項2】

予測した前記第２の面のプロファイルが前記所定の輪郭度を逸脱すると判定した場合には、前記第１のコンポーネントの前記第１の面に前記第２のコンポーネントの前記第３の面を実際に連結した場合において前記第２の面のプロファイルが前記所定の輪郭度を満足するように、前記第１のコンポーネントの前記第１の面への前記第２のコンポーネントの前記第３の面の連結位置の、初期の予定位置からの補正量を決定することによって前記第２のコンポーネントの実際の連結位置を決定する請求項１記載の構造体の製造方法。

【請求項3】

前記第２のコンポーネントの前記第３の面の前記連結位置を決定するステップにおいて、予測した前記第２の面のプロファイルに基づいて、厚さが一方向に減少するシムを挟んで前記第１のコンポーネントの前記第１の面に前記第２のコンポーネントの前記第３の面を連結するべきか否かを判定し、
前記シムを挟んで前記第２のコンポーネントの前記第３の面を連結するべきと判定した場合には、前記第２のコンポーネントの前記第３の面を前記第１のコンポーネントの前記第１の面に連結するステップにおいて、前記シムを挟んで前記第２のコンポーネントの前記第３の面を前記第１のコンポーネントの前記第１の面に連結する請求項１記載の構造体の製造方法。

【請求項4】

前記第２のコンポーネントの前記第３の面を前記第１のコンポーネントの前記第１の面に連結した後の、前記第２の面のプロファイルを測定するステップと、
予測した前記第２の面のプロファイルと、測定した前記第２の面のプロファイルとの間における相違を表す指標値が減少するように、前記第２の面のプロファイルを予測するために用いた条件を変更するステップと、
を更に有し、
別の前記構造体について、変更後の前記条件で、前記第１のコンポーネントの前記第１の面に前記第２のコンポーネントの前記第３の面を連結した場合における前記第２の面のプロファイルを、前記第２のコンポーネントを連結する前に予測する請求項１記載の構造体の製造方法。

【請求項5】

前記第２の面のプロファイルを予測するステップにおいて、有限要素解析を行うことによって、或いは、ニューラルネットワークを用いることによって、前記第２の面のプロファイルを予測し、有限要素解析又はニューラルネットワークのパラメータの値を前記条件として変更する請求項４記載の構造体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、構造体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機や航空機部品は、複数のコンポーネントを組立てることによって製造されるが、コンポーネント同士を円滑に結合できるように各コンポーネントのインターフェース部分には他の部分よりも高い輪郭度が要求される。輪郭度等のばらつきを管理することが要求されるコンポーネントの特性は、キー特性と呼ばれる。キー特性は、品質管理上の用語として日本産業規格（ＪＩＳ：Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）等の規格においても意味が定義されている。

【0003】

輪郭度についてキー特性を有するコンポーネントの多くは、複数のサブコンポーネントを組立てることによって製作される。サブコンポーネントの輪郭や形状には通常製造誤差があるため、サブコンポーネント同士を連結する際に、荷重を付加して変形させたり、僅かにサブコンポーネントの位置をずらして位置決めを行ったりする場合がある。その結果、キー特性を有するコンポーネントのインターフェース部分が、輪郭度についての要求を逸脱する場合がある。

【0004】

輪郭度についてキー特性を有するコンポーネントのインターフェース部分におけるプロファイル（輪郭）は三次元測定器で検査され、輪郭度の要求を逸脱している場合には、専用部品を製作して取付けるなど、大規模な修理が必要となる。

【0005】

そこで、航空機部品を高精度に結合するための様々な技術が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６－５１５５７号公報

【特許文献2】特開２０１８－５１７５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、航空機や航空機部品等の構造体の組立において、キー特性を有するコンポーネントの部分が輪郭度についての要求を逸脱しないようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態に係る構造体の製造方法は、複数のサブコンポーネントを連結することによって第１の面を有する第１のコンポーネントを組立てた後、所定の輪郭度が要求される第２の面を有する第２のコンポーネントの第３の面を、前記第１のコンポーネントの前記第１の面に連結することによって、航空機、航空機部品、宇宙飛行体又は宇宙飛行体の部品からなる構造体を製造するものである。この構造体の製造方法は、連結前における前記第２のコンポーネントの前記第２の面及び前記第３の面の各プロファイルを測定するステップと、連結前における前記複数のサブコンポーネントの、前記第１の面を形成し得る少なくとも１つの第４の面のプロファイルを測定するステップと、前記複数のサブコンポーネントの連結後における前記第１のコンポーネントの前記第１の面におけるプロファイルに影響を与える面として決定された、連結前における前記複数のサブコンポーネントの少なくとも１つの第５の面のプロファイルを測定するステップと、荷重負荷及び位置調整の少なくとも一方を含む調整を伴って前記複数のサブコンポーネントを連結することによって前記第１のコンポーネントを組立てるステップと、前記調整を表すデータを記録するステップと、測定した前記第２から前記第５の面の前記各プロファイルと、記録した前記調整を表すデータに基づいて、組立後における前記第１のコンポーネントの前記第１の面に前記第２のコンポーネントの前記第３の面を連結した場合における前記第２の面のプロファイルを、前記第２のコンポーネントを連結する前に予測するステップと、予測した前記第２の面のプロファイルに基づいて前記第１のコンポーネントの前記第１の面への前記第２のコンポーネントの前記第３の面の連結位置を決定するステップと、決定した前記連結位置で前記第２のコンポーネントの前記第３の面を前記第１のコンポーネントの前記第１の面に連結するステップとを有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る構造体の製造方法の流れを説明するフローチャート。

【図2】図１に示す製造方法で製造される構造体の一例である中央翼を含む航空機の分解斜視図。

【図3】図２に示す中央翼の構造例を簡略化して説明する図。

【図4】図３に示す中央翼の位置Ａ－Ａにおける断面図。

【図5】図２に示す中央翼を構成する部品の組立順序を説明する図。

【図6】図３に示す中央翼本体を構成する部品のうち、キー特性面である上側翼胴結合金具の上面及び下側翼胴結合金具の下面の輪郭度に。プロファイルが無視できない影響を与えると考えられる部品の面の一例を示す図。

【図7】図３に示す中央翼本体と上側翼胴結合金具との間に金具を配置した例を示す図。

【図8】荷重の負荷を伴って図３に示す中央翼本体を組立てる場合の一例を示す図。

【図9】位置調整を含む位置決めを伴って図３に示す中央翼本体を組立てる場合の一例を示す図。

【図10】位置調整を含む位置決めを伴って図３に示す中央翼本体を組立てる場合の別の一例を示す図。

【図11】図３に示す上側翼胴結合金具及び下側翼胴結合金具の中央翼本体への連結位置を平行移動させることによって連結位置を補正する場合の例を示す図。

【図12】図３に示す上側翼胴結合金具の中央翼本体への取付角度の調整を伴って連結位置を補正する場合の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態に係る構造体の製造方法について添付図面を参照して説明する。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係る構造体の製造方法の流れを説明するフローチャートである。

【0012】

図１に示す構造体の製造方法は、複数のサブコンポーネントを連結することによって第１の面を有する第１のコンポーネントを組立てた後、所定の輪郭度が要求される第２の面を有する第２のコンポーネントの第３の面を、第１のコンポーネントの第１の面に連結することによって構造体を製造する場合に採用することができる。すなわち、構造体は、少なくとも第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを組立てることによって製作され、第１のコンポーネントは複数のサブコンポーネントを組立てることによって製作される。また、第２のコンポーネントは、輪郭度についての要求を逸脱しないことが要求される、すなわち輪郭度についてのキー特性を有する第２の面を有しており、第２のコンポーネントの第３の面は、第１のコンポーネントの第１の面に連結される。

【0013】

このような構造体の典型例としては、航空機、航空機部品、ロケット等の宇宙飛行体及び宇宙飛行体の部品が挙げられる。従って、航空機、航空機部品、宇宙飛行体又は宇宙飛行体の部品からなる構造体の製造方法として、図１に示す製造方法を採用することができる。航空機は、固定翼機に限らず、ヘリコプタ、マルチコプタ、ドローン、空飛ぶくるま等の回転翼航空機であっても良い。

【0014】

以降では、図１に示す製造方法で製作される構造体が、固定翼航空機の中央翼である場合を主な具体例として説明するが、パネル（外板）、スパー（桁）、リブ（小骨）、ストリンガ（縦通材）、スティフナ、フレーム等の部品間における連結によって製作される翼構造体等の航空機部品としたり、主翼等の翼構造体と胴体の連結や胴体同士の連結によって製作される固定翼航空機の完成機としたりしても良い。

【0015】

図２は、図１に示す製造方法で製造される構造体１の一例である中央翼２を含む航空機３の分解斜視図である。

【0016】

図２に示すように典型的な航空機３は、尾翼を含む複数のコンポーネントを連結して構成される胴体４に左右の主翼５を連結することによって製作されるが、左右の主翼５の間には、中央翼２と呼ばれる翼構造体が設けられる。すなわち、胴体４に中央翼２が連結され、中央翼２に左右の主翼５が連結される。

【0017】

図３は、図２に示す中央翼２の構造例を簡略化して説明する図であり、図４は、図３に示す中央翼２の位置Ａ－Ａにおける断面図である。

【0018】

図３に示すように、典型的な中央翼２は、中央翼本体６に左右の多数の翼胴結合金具７を連結した構造を有している。翼胴結合金具７は、中央翼２を介して胴体４に左右の主翼５を連結するための金具である。左右の各主翼５は、上面パネル５Ｕ及び下面パネル５Ｌを有している。このため、翼胴結合金具７は、上面パネル５Ｕを連結するための複数の上側翼胴結合金具７Ｕと、下面パネル５Ｌを連結するための複数の下側翼胴結合金具７Ｌで構成される。

【0019】

一方、典型的な中央翼本体６は、図３及び図４に示すように、上面パネル８Ｕ、下面パネル８Ｌ、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ及び左右の壁面を形成するウェブを有する外側のリブ１０を連結したボックス構造を有する。上面パネル８Ｕ及び下面パネル８Ｌには、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ及び左右のリブ１０の他、他のリブやストリンガ等の多数の補強部材１１が連結される。すなわち、上面パネル８Ｕ及び下面パネル８Ｌの内側には補強部材１１が固定され、補強部材１１によって上面パネル８Ｕ及び下面パネル８Ｌが補強される。

【0020】

尚、固定翼航空機の場合、一般に、長さ方向が翼の長さ方向となるように配置され、長尺構造を有する補強部材１１はストリンガと呼ばれる。一方、長さ方向が翼の幅方向となるように配置さる補強部材１１はリブと呼ばれる。典型的なリブは、フランジで囲まれたウェブを有する板状の構造となっている。

【0021】

図３及び図４は、中央翼本体６を閉塞するために最も外側に配置される左右の各リブ１０をそれぞれ挟んでストリンガ等の複数の補強部材１１に対向する位置に、それぞれ上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌを配置した例を示している。すなわち、各翼胴結合金具７は、補強部材１１で補強されたリブ１０の表面と、上面パネル５Ｕ又は下面パネル５Ｌに跨る各位置に、断続的に取付けることができる。この場合、中央翼本体６の上下左右に多数の翼胴結合金具７が連結されることになる。

【0022】

図５は、図２に示す中央翼２を構成する部品の組立順序を説明する図である。

【0023】

図５（Ａ）に示すように上面パネル８Ｕ、下面パネル８Ｌ、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ、左右のリブ１０並びにストリンガや内側のリブ等の各補強部材１１を含む複数の部品を連結することによって中央翼本体６を組立てることができる。次に、図５（Ｂ）に示すように中央翼本体６に、各上側翼胴結合金具７Ｕと各下側翼胴結合金具７Ｌを連結することによって、図５（Ｃ）に示すような中央翼２を組立てることができる。

【0024】

上面パネル８Ｕ、下面パネル８Ｌ、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ、リブ１０及び各補強部材１１等の各部品は、アルミニウムやチタン等の金属か、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）やガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等の複合材とも呼ばれる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）で構成される場合が殆どである。

【0025】

また、図５に示すように上面パネル８Ｕ、下面パネル８Ｌ、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ、左右のリブ１０及び各補強部材１１等の製作済みの部品を連結することによって中央翼本体６を組立てる場合における各部品間における連結方法は、ボルトやリベット等のファスナで連結する方法が殆どであるが、溶接や接着剤による連結方法を採用しても良い。

【0026】

各上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕ及び各下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌは、それぞれ主翼５の上面パネル５Ｕ及び下面パネル５Ｌと面接触させるための面となる。従って、上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕと下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌには、中央翼２の他の面と異なり、組立前に限らず組立後においても輪郭度が要求される。すなわち、上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌは、輪郭度についてのキー特性を有する。

【0027】

従って、中央翼２を構成する中央翼本体６は、上面パネル８Ｕ、下面パネル８Ｌ、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ、左右のリブ１０及び各補強部材１１等の複数のサブコンポーネントを連結することによって組立てられる構造体１の第１のコンポーネントに該当する。一方、中央翼２を構成する各上側翼胴結合金具７Ｕは、それぞれ所定の輪郭度が要求される第２の面として上面１２Ｕを有する第２のコンポーネントに該当する。同様に、中央翼２を構成する各下側翼胴結合金具７Ｌも、それぞれ所定の輪郭度が要求される第２の面として下面１２Ｌを有する第２のコンポーネントに該当する。

【0028】

また、図５（Ｂ）に示すように第２のコンポーネントに該当する各上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｕと、第２のコンポーネントに該当する各下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｌは、それぞれ第２のコンポーネントを連結するための第１のコンポーネントの第１の面に該当する。

【0029】

他方、第１のコンポーネントに該当する中央翼本体６の上方の接合面１４Ｕに連結される各上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕと、第１のコンポーネントに該当する中央翼本体６の下方の接合面１４Ｌに連結される各下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌは、それぞれ第１のコンポーネントの第１の面に連結される第２のコンポーネントの第３の面に該当する。

【0030】

そこで、中央翼２を製造対象となる構造体１の例、中央翼本体６を第１のコンポーネントの例、上面パネル８Ｕ、下面パネル８Ｌ、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ、左右のリブ１０及び各補強部材１１をそれぞれ第１のコンポーネントのサブコンポーネントの例、各上側翼胴結合金具７Ｕ及び各下側翼胴結合金具７Ｌをそれぞれ第２のコンポーネントの例、各上側翼胴結合金具７Ｕが連結される中央翼本体６の接合面１４Ｕ及び各下側翼胴結合金具７Ｌが連結される中央翼本体６の接合面１４Ｌをそれぞれ第１のコンポーネントの第１の面の例、各上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕ及び各下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌをそれぞれ輪郭度についてキー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面（キー特性面）の例、各上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕ及び各下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌをそれぞれ第２のコンポーネントの第３の面の例として、図１を参照して構造体１の製造方法について説明する。

【0031】

まず、図１のステップＳ１において、構造体１を組立てた場合にキー特性面となる第２のコンポーネントの第２の面の輪郭度に支配的に影響を与える各部品単体の各面におけるプロファイルが測定される。キー特性面の輪郭度に与えるプロファイルの影響が支配的となる面としては、キー特性面自体である第２のコンポーネントの第２の面の他、少なくとも第１のコンポーネントと第２のコンポーネントとの間における境界を形成する面が挙げられる。

【0032】

第１のコンポーネントと第２のコンポーネントとの間における境界を形成する面は、第２のコンポーネントが単体であれば、第１のコンポーネントに連結される第２のコンポーネントの第３の面と、第１のコンポーネントの第１の面を形成することになる連結前における少なくとも１つのサブコンポーネントの表面からなる。すなわち、第１のコンポーネントの第１の面が単一のサブコンポーネントの表面で形成される場合であれば、第１の面は当該単一のサブコンポーネントの表面の一部を形成する第４の面となる。一方、複数のサブコンポーネントの面を組合わせることによって第１のコンポーネントの第１の面が形成される場合であれば、第１の面は、組合わせる前における複数のサブコンポーネントの各表面の一部をそれぞれ形成する複数の第４の面となる。

【0033】

構造体１を構成する各部品には、それぞれ製造誤差がある。加えて、構造体１を組立てる前後において各部品は変形する。従って、第１の面、第２の面及び第３の面以外の面のプロファイルも、キー特性面の輪郭度に与える。但し、全ての部品の全ての面におけるプロファイルを測定することは非現実的であるので、第１の面を形成する単一又は複数の第４の面、第２の面及び第３の面以外の面のうち、キー特性面の輪郭度に与えるプロファイルの影響が支配的となる第５の面が事前に決定される。

【0034】

図６は、図３に示す中央翼本体６を構成する部品のうち、キー特性面である上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌの輪郭度に。プロファイルが無視できない影響を与えると考えられる部品の面の一例を示す図である。

【0035】

図３に示すように、第２のコンポーネントの第３の面である上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕが上面パネル８Ｕとリブ１０に跨って連結される場合には、図６に示すように、第１のコンポーネントの第１の面である中央翼本体６の接合面１４Ｕは、中央翼本体６のサブコンポーネントである上面パネル８Ｕの端面１５Ｕと、リブ１０の表面の上部におけるエリア１６Ｕを組合わせた面となる。同様に、第２のコンポーネントの第３の面である下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌが下面パネル８Ｌとリブ１０に跨って連結される場合には、図６に示すように、第１のコンポーネントの第１の面である中央翼本体６の接合面１４Ｌは、中央翼本体６のサブコンポーネントである下面パネル８Ｌの端面１５Ｌと、リブ１０の表面の下部におけるエリア１６Ｌを組合わせた面となる。

【0036】

従って、中央翼本体６の接合面１４Ｕを形成することになる上面パネル８Ｕの端面１５Ｕと、リブ１０の表面の上部におけるエリア１６Ｕを第４の面としてプロファイルを測定することができる。同様に、中央翼本体６の接合面１４Ｌを形成することになる下面パネル８Ｌの端面１５Ｌと、リブ１０の表面の下部におけるエリア１６Ｌを第４の面としてプロファイルを測定することができる。

【0037】

加えて、図６に示すように、リブ１０と接合される上面パネル８Ｕの下面１７Ｕの部分や上面パネル８Ｕの下面１７Ｕと接合されるリブ１０の端面１８Ｕの部分は、接合面１４Ｕを形成しないものの、これらのプロファイルが接合面１４Ｕのプロファイルに影響を与える結果、キー特性面である上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイルにも間接的に無視できない影響を与える。同様に、リブ１０と接合される下面パネル８Ｌの上面１７Ｌの部分や下面パネル８Ｌの上面１７Ｌと接合されるリブ１０の端面１８Ｌの部分は、接合面１４Ｌを形成しないものの、これらのプロファイルが接合面１４Ｌのプロファイルに影響を与える結果、キー特性面である下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌのプロファイルにも間接的に無視できない影響を与える。また、上側翼胴結合金具７Ｕとの接合面１４Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌとの接合面１４Ｌを形成しないリブ１０の表面のエリア１６Ｍについても同様に、キー特性面に無視できない影響を与えると考えられる。

【0038】

従って、リブ１０と接合される上面パネル８Ｕの下面１７Ｕの一部、上面パネル８Ｕの下面１７Ｕと接合されるリブ１０の端面１８Ｕの部分、リブ１０と接合される下面パネル８Ｌの上面１７Ｌの一部、下面パネル８Ｌの上面１７Ｌと接合されるリブ１０の端面１８Ｌの部分及び第４の面に該当しないリブ１０の表面のエリア１６Ｍを、少なくともキー特性面の輪郭度に影響を与える第５の面としてプロファイルを測定することができる。もちろん、中央翼本体６を構成するサブコンポーネントの他の面を第５の面に加えてプロファイルを測定するようにしても良い。

【0039】

図７は、図３に示す中央翼本体６と上側翼胴結合金具７Ｕとの間に金具１９を配置した例を示す図である。

【0040】

図７に示すように、中央翼本体６と上側翼胴結合金具７Ｕとの間には、実際には金具１９等の他の部品が配置される場合が多い。その場合には、中央翼本体６に取付けられる金具１９等の部品を中央翼本体６のサブコンポーネントとみなすこともできるし、中央翼本体６とは別のコンポーネントとみなすこともできる。

【0041】

金具１９を中央翼本体６のサブコンポーネントとみなす場合には、金具１９単体の面で上側翼胴結合金具７Ｕとの接合面１４Ｕが形成される場合がある。この場合、金具１９の面を第１のコンポーネントの第１の面を形成する単一の第４の面としてプロファイルを測定することができる。一方、金具１９の面と接合される上面パネル８Ｕの端面１５Ｕと、リブ１０の表面の上部におけるエリア１６Ｕは、これらのプロファイルが第１の面である金具１９の面のプロファイルに影響を与える結果、キー特性面である上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイルにも影響を与える面となることから、第１のコンポーネントを構成する複数のサブコンポーネントの第５の面としてそれぞれプロファイルを測定することができる。

【0042】

逆に、金具１９を中央翼本体６とは別のコンポーネントとみなす場合には、図６を参照して説明したように、上面パネル８Ｕの端面１５Ｕと、リブ１０の表面の上部におけるエリア１６Ｕによって、上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕを金具１９を挟んで間接的に連結するための接合面１４Ｕが形成されることになる。但し、金具１９のプロファイルは、キー特性面である上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイルに無視できない影響を与える。このため、金具１９を第３のコンポーネントとし、金具１９の主要な面におけるプロファイルを測定することができる。

【0043】

これは、中央翼本体６と下側翼胴結合金具７Ｌとの間においても同様である。以降では、金具１９等の部品を中央翼本体６とは別のコンポーネントとみなすことを前提とする場合について説明する。

【0044】

測定対象となる第２の面、第３の面、第４の面及び第５の面における各プロファイルは、公知の三次元測定機で測定することができる。接触式の三次元測定機としては、プローブを被測定物に接触させて表面のプロファイルを測定するものが代表的である。一方、非接触式の三次元測定機としては、レーザ光等の光を照射して被測定物の表面のプロファイルを測定するものが代表的である。

【0045】

連結前における第２のコンポーネントの第２の面、連結前における第２のコンポーネントの第３の面、第１のコンポーネントの第１の面を形成し得る、連結前における複数のサブコンポーネントの表面のうち少なくとも１つの第４の面、複数のサブコンポーネントの連結後における第１のコンポーネントの第１の面におけるプロファイルに影響を与える面として決定された、連結前における複数のサブコンポーネントの少なくとも１つの第５の面における各プロファイルをそれぞれ三次元測定機で測定すると、測定した各面における輪郭形状を、それぞれ三次元の空間座標で定義される点群データとして取得することができる。

【0046】

次に、ステップＳ２において、複数のサブコンポーネントを連結することによって、第１のコンポーネントが組立てられる。図３乃至図５に示す中央翼２の場合であれば、図５（Ａ）に例示されるように、中央翼本体６のサブ組立が実施される。具体的には、上面パネル８Ｕ、下面パネル８Ｌ、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ、リブ１０及び補強部材１１を含む各部品を連結することによって中央翼本体６が製作される。

【0047】

但し、航空機部品のように大型のコンポーネントを複数のサブコンポーネントの連結によって組立てる場合、各サブコンポーネントの製造誤差等に起因して、荷重負荷や位置調整を含む位置決め等の調整を行わないと、予定通りコンポーネントを組立てることができない場合が多い。このため、第１のコンポーネントの組立は、サブコンポーネントへの荷重負荷及びサブコンポーネントの位置調整の少なくとも一方を含む調整を伴って実施される。

【0048】

図８は、荷重の負荷を伴って図３に示す中央翼本体６を組立てる場合の一例を示す図である。

【0049】

中央翼本体６のサブ組立は、組立治具２０を用いて行うことができる。図８（Ａ）に強調して示すように下面パネル８Ｌに歪が生じている場合、下面パネル８Ｌを組立治具２０にセットすることができない。そのような場合には、組立治具２０にセットできるように荷重が負荷される。図８（Ａ）に示す例では、複数の位置において下面パネル８Ｌに局所荷重が負荷されているが、特定の領域に圧力分布を負荷するようにしても良い。

【0050】

下面パネル８Ｌの実際の形状に応じて適切な位置に適切な荷重を負荷すると下面パネル８Ｌが変形し、図８（Ｂ）に例示されるように下面パネル８Ｌを組立治具２０にセットすることができる。その後、必要な組立治具を用いて下面パネル８Ｌにフロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ及びリブ１０等の部品を連結し、フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ及びリブ１０に上面パネル８Ｕを連結することができる。フロントスパー９Ｆ、リアスパー９Ｒ、リブ１０及び上面パネル８Ｕについても必要に応じて適切な位置に荷重を負荷することができる。尚、ストリンガ等の小型の補強部材１１については、組立治具２０にセットする前に下面パネル８Ｌ及び上面パネル８Ｕに固定するようにしても良い。

【0051】

各サブコンポーネントへの荷重の負荷は、公知の方法で行うことができる。具体例として、重りの載置、ベルトの締付、ボールねじ等でロッドが伸縮する荷重負荷装置の操作等によって、所望の位置に必要な大きさの荷重を負荷することができる。

【0052】

中央翼本体６のサブ組立が完了すると中央翼本体６が組立治具２０から取外されるが、図８（Ｃ）に強調して示すように各サブコンポーネントの内部応力によって中央翼本体６が変形することになる。

【0053】

図９は、位置調整を含む位置決めを伴って図３に示す中央翼本体６を組立てる場合の一例を示す図である。

【0054】

一般に部品を治具にセットする場合、２本のピンで部品の治具への位置決めを行う場合が多い。但し、部品が大型である場合には寸法上の誤差が大きくなるため、一方のピンを挿入するための治具の孔を長孔とすることが必要となる。

【0055】

このため、大型のサブコンポーネントである下面パネル８Ｌを位置決めピン２１で組立治具２０の長孔２２にセットする場合、下面パネル８Ｌの位置決め用の貫通孔２３に挿入した位置決めピン２１を長孔２２に実際に挿入した位置に応じて下面パネル８Ｌの位置が変化する。

【0056】

具体例として、図９に示す例のように、長孔２２の長さ方向に垂直な方向をｘ軸、長孔２２の長さ方向をｙ軸とする２次元の座標を定義すると、位置決めピン２１を挿入した下面パネル８Ｌの位置決め用の貫通孔２３の中心位置は、組立治具２０に対して長孔２２の長さ方向にΔｙだけ本来の位置からシフトすることになる。また、組立治具２０の基準となる円形の貫通孔及び下面パネル８Ｌの貫通孔に挿入される他方の位置決めピンの位置と、長孔２２に挿入される位置決めピン２１の位置とを結ぶ直線の傾きの誤差を調べれば、下面パネル８Ｌの組立治具２０に対する角度のシフト量も求めることができる。

【0057】

従って、組立治具２０の長孔２２に位置決めピン２１を挿入する下面パネル８Ｌの位置決めを行うと、下面パネル８Ｌの位置が計画した位置から変化する。すなわち、下面パネル８Ｌの位置が調整される。他のサブコンポーネントについても同様な位置調整を含む位置決めを行えば、サブコンポーネントの位置は計画した位置から変化することになる。

【0058】

図１０は、位置調整を含む位置決めを伴って図３に示す中央翼本体６を組立てる場合の別の一例を示す図である。

【0059】

図１０に例示するように、下面パネル８Ｌに設けられた円形の位置決め用の貫通孔３０と、組立治具２０に設けられた円形の位置決め用の孔３１がずれている場合には、本来の直径を有するピンを挿入することができない。このような場合、挿入することが可能な小径の位置決めピン３２を挿入することがある。

【0060】

この場合、ｘ軸とｙ軸が直交する２次元の座標空間において、下面パネル８Ｌの位置決め用の貫通孔３０の中心位置が、本来の位置である組立治具２０の位置決め用の孔３１の中心位置からｘ軸方向にΔｘ、ｙ軸方向にΔｙだけそれぞれシフトすることになる。また、下面パネル８Ｌに設けられた他の位置決め用の基準孔等の位置のシフト量を調べれば、下面パネル８Ｌの組立治具２０に対する角度のシフト量も求めることができる。

【0061】

尚、下面パネル８Ｌに設けられた位置決め用の貫通孔３０と組立治具２０に設けられた位置決め用の孔３１に本来の直径を有する位置決めピンを挿入して一旦位置決めした後、組立作業が進むにつれて、本来の直径を有する位置決めピンを抜き、下面パネル８Ｌに設けられた位置決め用の貫通孔３０の中心位置を組立治具２０に設けられた位置決め用の孔３１の中心位置からずらして小径の位置決めピン３２を挿入することが、組立作業を進めるために必要となる場合や組立作業容易化の観点から好ましい場合もある。

【0062】

これは、他のサブコンポーネントの位置調整を含む位置決めについても同様である。各サブコンポーネントの位置調整は、図９及び図１０に示す例に限らず、組立治具及び隣接する別のサブコンポーネントの形状と相対位置に基づいて、所望の回数だけ所望の方向に行うことができる。このため、各サブコンポーネントについて、それぞれ三次元方向に位置調整しながら第１のコンポーネントを組立てることができる。

【0063】

次に、ステップＳ３において、第１のコンポーネントのサブ組立において各サブコンポーネントに対して行った調整を表すデータが記録される。すなわち、サブコンポーネントの実際の形状に応じてサブコンポーネントに荷重が負荷された場合であればサブコンポーネントに負荷した荷重を表す荷重データが、サブコンポーネントの実際の形状に応じてサブコンポーネントの位置を修正するための位置決めが行われた場合であれば、サブコンポーネントの位置調整量を表すデータが、それぞれ記録される。

【0064】

サブコンポーネントに負荷した荷重は、負荷した荷重の位置、向き及び大きさを表すベクトルや圧力分布として表すことができる。一方、サブコンポーネントの位置調整量は、三次元方向の距離のシフト量で表すことができる。また、角度のシフト量も含めてサブコンポーネントの位置調整量を表すようにしても良い。

【0065】

次に、ステップＳ４において、ステップＳ１において第１のコンポーネントのサブ組立前に測定した第２の面から第５の面の各プロファイルと、ステップＳ３において記録した、第１のコンポーネントのサブ組立において各サブコンポーネントに対して行った調整を表すデータに基づいて、サブ組立後における第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントの第３の面を連結した場合における第２の面のプロファイルが予測される。すなわち、第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントを連結する前に、輪郭度についてキー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが予測される。

【0066】

キー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルは、有限要素法（ＦＥＭ：Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ）による解析で予測することができる。具体的には、第１のコンポーネントのサブ組立において行った荷重負荷や位置調整等の調整に伴って生じる内部応力及びせん断力並びに位置及び角度のシフトに起因する第１のコンポーネントの変形量をＦＥＭ解析でシミュレーションし、第１のコンポーネントの変形後における第１の面のプロファイルを三次元的に算出することができる。そうすると、第１のコンポーネントの変形後における第１の面に第２のコンポーネントを連結した場合における第２の面のプロファイルも算出することができる。

【0067】

この場合、ＦＥＭ解析への入力データは、第１のコンポーネントを構成する各サブコンポーネントの形状を含む設計情報、第２のコンポーネントの形状を含む設計情報、第２から第５の面における三次元的なプロファイルの測定データ並びに第１のコンポーネントのサブ組立において行った各サブコンポーネントへの荷重負荷や位置調整等の調整データとなる。一方、ＦＥＭ解析の結果として出力されるデータは、輪郭度についてのキー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを表す三次元の点群データとなる。そして、ＦＥＭ解析では、第２から第５の面における三次元的なプロファイルの測定データが、第１のコンポーネントを構成する各サブコンポーネントの形状を含む設計情報と、第２のコンポーネントの形状を含む設計情報の補正データとして用いられることになる。

【0068】

従って、キー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルに影響を与える第５の面をより多くの面とする程、すなわち部品単体におけるプロファイルの測定点を多くする程、ＦＥＭ解析の精度が向上し、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルの予測精度も向上することになる。このため、十分な精度で第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測できるように、部品単体段階においてプロファイルの測定対象となる第５の面を十分な範囲に決定することが適切である。この第５の面の決定は、設計情報に基づいて理論的に行ったり、シミュレーションによって行ったりすることができる。

【0069】

もちろん、第２のコンポーネントが種々の要因によって変形する可能性がある場合には、第２のコンポーネントの変形量についてもＦＥＭ解析でシミュレーションすることができる。その場合には、第２のコンポーネントについても、キー特性を有する第２の面のプロファイルに影響を与えると考えられる、第２及び第３の面とは別の面のプロファイルをステップＳ１において測定しておき、ＦＥＭ解析の入力データに加えるようにしても良い。

【0070】

図３乃至図６に例示される中央翼２の場合であれば、上側翼胴結合金具７Ｕが連結される中央翼本体６の変形後における接合面１４Ｕのプロファイルと、下側翼胴結合金具７Ｌが連結される中央翼本体６の変形後における接合面１４Ｌのプロファイルを、それぞれＦＥＭ解析によって算出することができる。そうすると、中央翼本体６の変形後における接合面１４Ｕに上側翼胴結合金具７Ｕを連結した場合における上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイルと、中央翼本体６の変形後における接合面１４Ｌに下側翼胴結合金具７Ｌを連結した場合における下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌのプロファイルについても、幾何学的に算出することができる。

【0071】

尚、仮に上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｕのプロファイルと、下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｌのプロファイルを三次元測定機で測定することにすると、三次元測定のために中央翼２の組立作業を中断することが必要となり、中央翼２の組立に要する時間が増加するのみならず、製造コストの増加にも繋がる。

【0072】

また、組立治具等との干渉によって、上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｕのプロファイルと、下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｌのプロファイルを三次元測定機で測定できない場合もある。

【0073】

このため、図５に示す中央翼２の製造方法は、上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｕのプロファイルと、下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｌのプロファイルを三次元測定機で測定せずに中央翼２を組立てることを前提としている。

【0074】

輪郭度についてキー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測する方法としては、上述したＦＥＭ解析シミュレーションの他、ニューラルネットワークを用いる方法が挙げられる。すなわち、予め機械学習させた人工知能（ＡＩ：Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）で第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測することもできる。

【0075】

その場合には、上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｕのプロファイルと、下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌと連結される中央翼本体６の接合面１４Ｌのプロファイルを予測せずに、直接、中央翼２の組立後における上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイルと、下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌのプロファイルを予測するようにしても良い。すなわち、ニューラルネットワークの入力データはＦＥＭ解析を行う場合の入力データと同様なデータとなるが、ニューラルネットワークの出力データは、中央翼２の組立後における上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイルと、下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌのプロファイルとすることができる。

【0076】

ニューラルネットワークを用いる場合には、実際に中央翼２等の構造体１を多数製作したり、条件が異なる多数のＦＥＭ解析シミュレーションを行ったりすることによって、ニューラルネットワークの教師データを取得し、ニューラルネットワークの計算結果が十分な精度となるように教師データを用いてニューラルネットワークのパラメータを最適化することが必要となる。このため、ニューラルネットワークを用いて第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測する方法は、構造体１が量産される場合に有効である。また、ニューラルネットワークを用いて第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測すれば、ＦＥＭ解析で第２の面のプロファイルを予測する場合と比較して、計算速度と計算精度の向上を図ることができる。

【0077】

第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが予測できると、予測した第２の面のプロファイルに基づいて第１のコンポーネントの第１の面への第２のコンポーネントの第３の面の適切な連結位置を決定することが可能となる。

【0078】

具体的には、ステップＳ５において、予測した第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが、輪郭度についてのキー特性の要求を逸脱しているか否かを判定することができる。そして、実際の第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが、輪郭度についてのキー特性の要求を逸脱しないように、第１のコンポーネントの第１の面への第２のコンポーネントの第３の面の連結位置を決定することができる。

【0079】

輪郭度についてのキー特性の要求は、設計時における第２のコンポーネントの第２の面の理想的なプロファイルに対する公差、すなわち第２の面のプロファイルの三次元の点群データからなるノミナル値からの許容誤差として表すことができる。このため、予測した第２の面のプロファイルを表す三次元の点群データと、構造体１の設計情報から得られる三次元の点群データのノミナル値を比較し、許容誤差より大きい誤差が存在する場合には、予測した第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが、輪郭度についてのキー特性の要求を逸脱していると判定することができる。

【0080】

尚、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルの予測精度を考慮して、キー特性の要求として定められている第２の面の許容誤差よりも厳格な許容誤差をステップＳ５における判定用に別途設定しても良い。換言すれば、設計情報として定められた第２の面の輪郭度の許容誤差にマージンを設定してステップＳ５における判定を行うようにしても良い。これにより、第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントの第３の面を計画通りの連結位置で連結した場合に、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが輪郭度についてのキー特性の要求を逸脱する場合を確実に検知することができる。

【0081】

ステップＳ４において予測した第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが所定の輪郭度を逸脱すると判定された場合には、ステップＳ６において、第１のコンポーネントの第１の面への第２のコンポーネントの第３の面の連結位置が補正される。具体的には、第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントの第３の面を実際に連結した場合において、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが所定の輪郭度を満足するように、第１のコンポーネントの第１の面への第２のコンポーネントの第３の面の連結位置の、初期の予定位置からの補正量が決定される。これにより、第２のコンポーネントの実際の連結位置が決定される。

【0082】

図３乃至図５等に例示される中央翼２の場合であれば、予測した複数の上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕにおける各プロファイルの少なくとも１つがキー特性の要求を逸脱すると判定される場合には、該当する上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕを連結すべき中央翼本体６の接合面１４Ｕ上の位置が補正される。同様に、予測した複数の下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌにおける各プロファイルの少なくとも１つがキー特性の要求を逸脱すると判定される場合には、該当する下側翼胴結合金具７Ｌの端面１３Ｌを連結すべき中央翼本体６の接合面１４Ｌ上の位置が補正される。

【0083】

図１１は、図３に示す上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの中央翼本体６への連結位置を平行移動させることによって連結位置を補正する場合の例を示す図である。

【0084】

図１１に示すように上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの中央翼本体６への取付位置をそれぞれ平行移動させることによって、各取付位置を微調整することができる。上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの取付位置の調整方向は、図１１に示すように航空機３の上下方向に限らず前後方向としても良い。

【0085】

上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの取付位置の補正量は、中央翼２への要求に応じた所望の決定方法で決定することができる。典型的な具体例として、上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの取付位置の各補正量を、それぞれ予測した上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイル及び予測した下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌのプロファイルの、各ノミナル値からの誤差が最小となるように決定することができる。この場合には、予測した点群データからなる各プロファイルの、ノミナル値からの各誤差が最小となるように取付位置又は取付位置の補正量をパラメータとする最適化計算や最小二乗法等によって、上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの各取付位置及び各取付位置の補正量を決定することができる。

【0086】

別の具体例として、予測した上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイル及び予測した下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌのプロファイルの各誤差が、それぞれ許容範囲内となる最小の補正量に決定する方法が挙げられる。すなわち、上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの各取付位置のシフト量ができるだけ小さくなるように各取付位置の補正量を決定することもできる。

【0087】

この場合には、予測した上側翼胴結合金具７Ｕの上面１２Ｕのプロファイル及び下側翼胴結合金具７Ｌの下面１２Ｌのプロファイルが、実際に中央翼２を組立てた後のプロファイルと必ずしも一致しないことから、キー特性の要求として定められている誤差の許容範囲よりも狭い許容範囲を設定して上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの各取付位置の補正量を決定することが適切である。すなわち、キー特性の要求として定められている誤差の許容範囲に対して許容マージンを設定して上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌの各取付位置の補正量を決定することが適切である。

【0088】

図１２は、図３に示す上側翼胴結合金具７Ｕの中央翼本体６への取付角度の調整を伴って連結位置を補正する場合の例を示す図である。

【0089】

図１２に例示されるように断面が概ね楔形となっている板状のシム４０を挟んで上側翼胴結合金具７Ｕを中央翼本体６の接合面１４Ｕに連結すれば、上側翼胴結合金具７Ｕの中央翼本体６への取付角度を微調整することができる。すなわち、中央翼本体６の接合面１４Ｕに対して上側翼胴結合金具７Ｕの端面１３Ｕを傾斜させて連結することができる。

【0090】

そこで、上側翼胴結合金具７Ｕの中央翼本体６への取付位置を図１１に示すように平行移動するのみでは上面１２Ｕのプロファイルがキー特性の要求を満足できない場合や、予測した上面１２Ｕのプロファイルをノミナル値に一層近づけることが好ましい場合等には、適切な形状を有するシム４０を上側翼胴結合金具７Ｕと中央翼本体６の接合面１４Ｕとの間に配置する補正を行っても良い。すなわち、上側翼胴結合金具７Ｕの中央翼本体６への取付角度を含めて連結位置の補正を行うようにしても良い。もちろん、下側翼胴結合金具７Ｌの取付位置の補正についても同様である。

【0091】

その場合には、ステップＳ６において第２のコンポーネントの連結位置の補正量を決定する際、予測した第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルに基づいて、厚さが一方向に減少する楔形のシム４０を挟んで第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントの第３の面を連結するべきか否かが判定される。すなわち、第２のコンポーネントの連結位置の補正量に、角度の補正量を含めるべきか否かが判定される。

【0092】

そして、楔形のシム４０を挟んで第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントの第３の面を連結するべき、すなわち第２のコンポーネントの取付角度を補正するべきと判定した場合には、第２のコンポーネントの取付角度の補正量と、取付角度の補正量に対応するシム４０の形状が決定される。これにより、第２のコンポーネントの取付角度を含めて調整することが可能となる。

【0093】

第２のコンポーネントの連結位置の補正量が決定されると、第２のコンポーネントの連結位置が確定する。一方、ステップＳ５の判定において、予測した第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが、輪郭度についてのキー特性の要求を逸脱していないと判定された場合には、第２のコンポーネントの連結位置を補正せずに確定させることができる。すなわち、第２のコンポーネントの当初の連結位置を実際の連結位置に決定することができる。

【0094】

尚、予測した第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが、輪郭度についてのキー特性の要求を逸脱していない場合であっても、第２のコンポーネントの連結位置を補正すればキー特性を有する第２の面の輪郭度が改善する場合がある。従って、図１に示す例では、構造体１の製造コスト及び製造期間の増加を回避する観点から、予測した第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが、輪郭度についてのキー特性の要求を逸脱していると判定された場合に限り第２のコンポーネントの第１のコンポーネントへの連結位置を補正する流れとなっているが、品質改善を重視する場合には、別の判定基準を設定して第２のコンポーネントの第１のコンポーネントへの連結位置を補正する流れとしても良い。

【0095】

第２のコンポーネントの第１のコンポーネントへの連結位置が決定されると、ステップＳ７において、決定した連結位置で第２のコンポーネントの第３の面が第１のコンポーネントの第１の面に連結される。従って、ステップＳ６において、第２のコンポーネントの連結位置が補正されている場合には、設計時と異なる連結位置で第２のコンポーネントの第３の面が第１のコンポーネントの第１の面に連結される。

【0096】

また、図１２に例示されるように厚さが一方向に減少するシム４０を挟んで第２のコンポーネントの第３の面を第１のコンポーネントの第１の面に連結することが決定されている場合には、厚さが一方向に減少するシム４０を挟んで第２のコンポーネントの第３の面が第１のコンポーネントの第１の面に連結される。

【0097】

構造体１が中央翼２であれば、図５（Ｂ）に示すように上側翼胴結合金具７Ｕと下側翼胴結合金具７Ｌを中央翼本体６に連結することによって、図５（Ｃ）に示すような中央翼２が組立てられる。但し、図１１及び図１２に例示されるように、上側翼胴結合金具７Ｕ及び下側翼胴結合金具７Ｌは、必要に応じて補正された連結位置で中央翼本体６に連結される。

【0098】

次に、ステップＳ８において、第２のコンポーネントの第３の面を第１のコンポーネントの第１の面に連結した後、すなわち構造体１の組立が完了した後の、キー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルが三次元測定機で測定される。これは、輪郭度についてのキー特性を有する面は、通常、組立後に三次元測定機で測定して実際のプロファイルを確認することが作業手順として定められているためである。

【0099】

キー特性を有する第２のコンポーネントの第２の面の実際のプロファイルは、次の構造体１の組立用の参照データとして活用することができる。具体的には、ステップＳ４において予測した構造体１の組立前における第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルと、ステップＳ８において測定した構造体１の組立後における第２のコンポーネントの第２の面の実際のプロファイルとを、ステップＳ９において比較することができる。そうすると、ステップＳ４における第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルの予測精度を評価することが可能となる。

【0100】

そして、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルの予測精度を向上させることが望ましい場合には、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルの予測値と、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルの測定値との間における相違を表す平均二乗誤差（ＭＳＥ：Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ）等の指標値が減少するように、ステップＳ４において第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測するために用いた条件を変更することができる。

【0101】

第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測するための条件の変更は、プロファイルを予測するために用いたアルゴリズムのパラメータの値を変更することによって行うことができる。具体的には、ＦＥＭ解析で第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測する場合であれば、ＦＥＭ解析の任意のパラメータに重みを付与するための重み係数を導入し、プロファイルの予測値と測定値との間における乖離量を表す指標値が減少するように、重み係数を最適化することができる。一方、ニューラルネットワークで第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを予測する場合においても、予測精度が向上するようにニューラルネットワークのパラメータ値を最適化することができる。

【0102】

これにより、図１に示す流れで別の構造体１を組立てる場合には、第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを変更後の条件で予測することが可能となる。すなわち、第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントの第３の面を連結する前において、第１のコンポーネントの第１の面に第２のコンポーネントの第３の面を連結した場合における第２のコンポーネントの第２の面のプロファイルを、より高精度に予測することが可能となる。

【0103】

以上の構造体１の製造方法は、コンポーネントの組立後に発生する可能性がある輪郭度についてのキー特性の要求からの逸脱を当該コンポーネントの組立前に検出し、キー特性の要求を満足するようにコンポーネントの取付位置を補正しながらコンポーネントを組立てるようにしたものである。

【0104】

（効果）
このため、構造体１の製造方法によれば、コンポーネントの組立完了後において、キー特性を有するコンポーネントの部分が輪郭度についての要求を逸脱する不具合を未然に防ぐことができる。すなわち、コンポーネントの組立完了後において、輪郭度についての要求を確実に満足させることができる。その結果、輪郭度についてのキー特性に関する要求を満たさないことに起因する構造体１の大規模な改修を回避することができる。

【0105】

（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

【符号の説明】

【0106】

１ 構造体
２ 中央翼
３ 航空機
４ 胴体
５ 主翼
５Ｕ 上面パネル
５Ｌ 下面パネル
６ 中央翼本体（第１のコンポーネント）
７ 翼胴結合金具（第２のコンポーネント）
７Ｕ 上側翼胴結合金具（第２のコンポーネント）
７Ｌ 下側翼胴結合金具（第２のコンポーネント）
８Ｕ 上面パネル
８Ｌ 下面パネル
９Ｆ フロントスパー
９Ｒ リアスパー
１０ リブ
１１ 補強部材
１２Ｕ 上側翼胴結合金具の上面（第２の面）
１２Ｌ 下側翼胴結合金具の下面（第２の面）
１３Ｕ 上側翼胴結合金具の端面（第３の面）
１３Ｌ 下側翼胴結合金具の端面（第３の面）
１４Ｕ、１４Ｌ 中央翼本体の接合面（第１の面）
１５Ｕ 上面パネルの端面（第４の面）
１５Ｌ 下面パネルの端面（第４の面）
１６Ｕ リブの表面の上部におけるエリア（第４の面）
１６Ｌ リブの表面の下部におけるエリア（第４の面）
１６Ｍ リブの表面のエリア（第５の面）
１７Ｕ 上面パネルの下面（第５の面）
１７Ｌ 下面パネルの上面（第５の面）
１８Ｕ、１８Ｌ リブの端面（第５の面）
１９ 金具
２０ 組立治具
２１ 位置決めピン
２２ 長孔
２３ 位置決め用の貫通孔
３０ 位置決め用の貫通孔
３１ 位置決め用の孔
３２ 位置決めピン
４０ シム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】