JP6128752B2 - テープギャップ測定のためのポータブルゲージ及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、広く言えば複合テープ細片の敷設によって形成される複合構造物の製造に関し、より詳しくは、特に構造物の任意の領域が再作業された後のポータブルゲージ及びテープ細片間のギャップの測定方法を取り扱う。

自動化された複合テープ敷設装置（ＣＴＬＭ）を使用して、大型の複合構造物を製造することができる。このような比較的大型で高価な装置は、マンドレル又はその他の表面上に複合プリプレグテープを何本も同時に敷設するため、コンピュータ制御のテープ敷設ヘッドを使用する。このヘッドはテープ細片を略平行な関係で、且つエッジとエッジが接するように配置するが、隣接する細片のエッジ間に小さなギャップが生じることがある。これらのギャップが許容範囲を超える場合には、完成した構造物の品質及び／又は性能に影響を及ぼすことがある。ギャップが許容範囲を超える場合には、構造物を製造仕様の範囲内に収めるため、このような領域では再作業が必要になることがある。テープ細片の再作業後、テープのギャップが規定されている許容範囲内に収まっていることを確認するため、当該領域の再検査が行われる。

現在、テープギャップの検査プロセスは、技師がハンドゲージを用いて個々のテープギャップを測定して行われることがある。技師は再作業したテープの長さ方向に沿って、各測定点にゲージを手動で再配置しなければならない。各測定点では、技師は膝をついて目視でギャップの値を読み取っている。この手動測定の技法は負担が大きく、必要となる測定回数及び測定完了に要する時間の点で、大規模な構造物では実用的でないことがある。また、手動測定の精度は技師の技能レベルに影響されることがある。

テープのギャップはＣＴＬＭのテープ配置ヘッドに組み込まれた非接触式検査機器を用いて自動的に測定することができるが、この解決策では検査プロセスを実施するためＣＴＬＭは製造ラインから外れていることが必要となる。その結果生じる装置のダウンタイムによって生産能力が低下するため、再作業されたテープ細片の検査が１回しか必要ない場合には非効率になることがある。

したがって、構造物の大きな領域にわたる複数のテープギャップの測定を正確かつ効率的に実行し、しかもオペレーターの技能に大きく依存しないテープギャップの測定方法及び装置が必要となる。

開示した実施形態により、大規模な複合構造物の再作業部分の検査に有用な、複数のテープギャップ測定を迅速に実施するためのポータブルゲージ及び関連する方法を提示する。本実施形態により人件費を低減し、生産フローの中断を回避することができる。前記ポータブルゲージにより、テープギャップ測定の自動的な開始、収集及び分析が可能になる。前記ゲージはテープ細片のエッジに沿って自動的に進路を操作する能動的ステアリングシステムを使用し、その結果、連続的なギャップ測定の実施中に該ゲージを迅速に移動することが可能になる。

開示した一実施形態では、テープギャップ検査ゲージが提供されている。前記ゲージは隣接するテープ細片間のギャップを測定するための測定システムを含む。前記測定システムは少なくとも１本のテープ細片を検出するための少なくとも１個の非接触式センサーを含む。前記ゲージはテープ細片の表面に沿って前記測定システムを動かすための移動システムをさらに含む。前記ゲージは前記測定システムが取付けられるフレームをさらに含む。前記移動システムは、前記フレームを支持してテープ細片表面に沿って回転運動するホイール、及び前記フレームにあり少なくとも１個の操縦可能なホイールを操縦するためのステアリングシステムを含む。前記測定システムは、２本の隣接するテープ細片のエッジに交差するレーザーラインを投影するための２個のレーザーラインプロジェクタ、及び隣接するテープ細片のエッジを検出するための２個の非接触式センサーを含みうる。前記ステアリングシステムは、サーボモーターと操縦可能なホイールとの間に結合されたサーボモーター及びリンケージを含みうる。

開示した別の実施形態では、複合テープの細片から形成された複合構造物の表面の検査用にポータブルゲージが提供される。前記ゲージは、前記テープの特性を測定するための測定システム、及び前記構造物の表面に配置されて表面に沿って該測定システムを動かすのに適している移動システムを含む。前記特性は隣接するテープ細片のギャップを含みうる。前記測定システムは、隣接するテープ細片のエッジを検出するためのセンサー、及び検出したエッジの位置に基づいてギャップを計算するためのコンピュータを含みうる。前記測定システムは、隣接するテープ細片のエッジに交差するレーザーラインを投影するための一対のレーザーラインプロジェクタを含むことが可能であり、前記センサーは構造物の表面から投影されたレーザーラインの２次元反射を検出するように配置される。

さらに別の実施形態では、本発明は、複合テープの細片から形成される複合構造物の表面を検査するためのポータブルゲージに関し、テープ細片の特性を測定するための測定システム、及び構造物の表面に配置され表面に沿って測定システムを動かすのに適している移動システムを備えている。

上記のポータブルゲージでは、特性は隣接するテープ細片の間のギャップであってもよい。測定システムは、隣接するテープ細片のエッジを検出するためのセンサー、及び検出したエッジの位置に基づいてギャップを計算するためのセンサーと接続されたコンピュータを含みうる。

上記のポータブルゲージでは、測定システムは、隣接するテープ細片のエッジと交差するレーザーラインを投影するための一対のレーザーラインプロジェクタを含みうる。センサーは構造物の表面から投影されたレーザーラインの２次元反射を検出するように配置することができる。

上記のポータブルゲージは、その上に取付けられた測定システムを有するフレームをさらに含み、前記移動システムはフレームを支え、且つ構造物の表面に沿って移動するための部材を含みうる。

上記のポータブルゲージでは、前記移動システムはテープ細片の表面に沿ったゲージの移動を自動操縦するための能動的ステアリングシステムを含みうる。

上記のポータブルゲージでは、前記測定システムは特性測定の自動的な開始、収集及び分析のための制御装置を含みうる。

上述のポータブルゲージは、フレームと連結されたアームをさらに備え、表面に沿ってフレームを動かす際にオペレーターが使用できるように適合させることができる。

上記のポータブルゲージは、テープ細片の長さ方向に沿った測定システムの位置に関連する電気信号を生成するためのエンコーダをさらに備える。

なお更に別の実施形態では、本発明は、航空機構造物を形成する複合テープの細片間のギャップを自動的に測定するゲージシステムに関し、テープ細片に沿った複数の位置の各々でテープギャップを計算し、テープ細片に沿った位置で計算されたテープギャップに関連づけるため、フレームを含んでおり、テープ細片に沿って移動可能なポータブルゲージ；一対のフロントホイール及びフロントホイールの背後のフレームに枢着された可動リヤホイールを含む、テープ細片に沿ってフレームを移動させるためのフレームのホイール；リヤホイールを操縦するためのフレームのサーボ制御モーター；フロントホイールとサーボモーターを結合するリンケージ；フレームに取付けられた一対のレーザースキャナ；テープ細片のエッジに交差するレーザーラインを投影するためのレーザーラインプロジェクタを含む各レーザースキャナ；投影されたレーザーラインの２次元反射を検出するための２次元センサー；テープのギャップを表わす画像を表示するためにフレーム上に取付けられた搭載型ディスプレイ；フレームとテープ細片の初期の位置合わせに使用しうるテープ上にラインを投影するためのレーザーラインジェネレータ；テープ細片に沿って人がゲージを押す又は引く際に使用できるように適合されたアーム；テープ細片のエッジが２次元センサーの視野の範囲内にあるように、テープ細片上でゲージの位置合わせを行うためのレーザー装置；サーボモーターにステアリング信号に配信するためにゲージと接続された制御装置、を備える。

さらに別の実施形態では、複合構造物を形成する複合テープの細片間のギャップを測定する方法が提供される。ゲージは構造物の表面に配置され、表面に沿って移動する。ゲージ上の測定システムは、表面に沿ってゲージが移動するにつれて、テープ細片間のギャップを測定するように使用される。

なお更に別の実施形態では、本発明は、航空機構造物を形成する複合テープの細片間のギャップを測定する方法に関し、構造物表面へのホイール付きゲージの配置；構造物表面に沿ったゲージの移動；ロータリーエンコーダを駆動するためのゲージ上でのホイールの使用；表面に沿った移動の中でゲージの位置を表わす信号を生成するためのロータリーエンコーダの使用；表面上でテープ細片の２本のエッジにそれぞれ交差する一対のレーザーラインの投影；テープ細片のエッジの検出を含む、ゲージ上での一対の非接触式センサーを使用するレーザーラインの２次元反射の検出；構造物の表面上の複数の位置の各々でテープ細片間のギャップを計算するコンピュータの使用；計算によって求めたギャップとロータリーエンコーダによって生成された信号によって示されるゲージの位置との関連づけ；検出されたエッジに基づくステアリングゲージのステアリング信号の生成；ゲージ上でホイールの１つを操縦するためのサーボモーターの使用；及び、サーボモーターを制御するためのステアリング信号の使用、を含む。

開示した実施形態の他の特徴及び利点については、添付図面及び添付した請求項に従って見た場合、以下の実施形態から明らかになるであろう。

図１は開示した実施形態によるポータブルゲージで検査される複合構造物の斜視図である。 図２は図１中で「図２」と表示した領域の拡大図である。 図３は隣接するテープエッジと交差するように投影されたレーザーラインの２次元プロファイルを示す３本の隣接したテープ細片の斜視図である。 図４はテープギャップの測定を示すコンピュータディスプレイのスクリーンショットである。 図５はポータブルゲージ及び関連する制御コンポーネントの機能ブロック図である。 図６はポータブルゲージの一実施形態の斜視図である。 図７は図６に示したポータブルゲージの平面図である。 図８は搭載型ディスプレイ画面を含むポータブルゲージの別の実施形態の斜視図である。 図９はポータブルゲージのさらなる実施形態の斜視図である。 図１０は投影されたレーザーラインを使用したテープ表面上でのポータブルゲージの初期位置合わせの方法を示す斜視図である。 図１１はポータブルゲージ及びリモート制御装置の電気コンポーネントのブロック図である。 図１２はポータブルゲージを使用したテープギャップの測定方法のフロー図である。 図１３は航空機の製造及び保守方法のフロー図である。 図１４は航空機のブロック図である。

最初に図１及び２を参照するに、複合表面２２を形成する複数の略平行な複合テープ２６の細片（本明細書では「テープ細片」と呼ぶこともある）を敷設することによって複合構造物２４が製造される。図示されている例では、複合構造物２４は航空機の主翼を含み、表面２２は主翼の外板を含むが、開示されている実施形態は、複合プリプレグテープ２６の細片から形成される他の複合構造物に関して使用しうる。テープ細片２６は複合トウ又は複合物以外の材料のグループを含みうる。

図２に最もわかりやすく示されているように、平行なテープ細片２６はエッジとエッジが互いにほぼ接するように敷設されている。複合構造物２４の一又は複数の領域内で、ギャップ２８はテープ細片２６の隣接する２つの間隔で示しうる。ギャップ２８の幅“Ｗ”があらかじめ設定されている許容範囲を超える場合には、テープ細片２６の再作業が必要になることがある。例えば、一又は複数のテープ細片２６を持ち上げて再配置することでギャップ２８のサイズを縮小することができる。この再作業プロセスに続いて、ギャップ２８がある場合には、これが好ましい許容誤差の範囲内にあるか否かを判断するため、再検査が行われる。

開示した実施形態によれば、ポータブルゲージ２０は、ギャップ検査プロセスを実施するために、さらに具合的には、表面２２を再作業した領域内でギャップ２８の幅“Ｗ”を自動的に測定及び記録するために、使用しうる。検査プロセスは、各再作業領域内のテープ細片２６に平行な方向３０でテープ細片の表面２２に沿って、技師がゲージ２０を動かすことによって実行しうる。ゲージ２０はアーム及び／又はハンドル３４を含むことができ、これによって技師は表面２２に沿ってゲージ２０を連続的に押す又は引くことが可能で、一方でゲージ２０はテープ細片２６の１つのエッジ２７をガイドとして使用してそれ自体を操縦する。隣接するテープ細片２６のエッジ２７に交差するレーザーライン３８を表面２２に投影する測定システムを使用して、ゲージ２０は所定の間隔で連続回転ギャップ測定を行う。衝突するレーザーライン３８は、反射した後、ギャップ測定値を計算する制御装置３６によって検出及び使用される局所的な２次元プロファイルを形成する。制御装置３６は、配線２３又は無線によってゲージ２０と接続させることができる。制御装置３６は据え置き型とすること、又はギャップの連続測定を自動実行する際に技師が運びこむことが可能である。大規模な複合構造物２４の場合には、複合テープ細片２６が構造物２４の別の領域内に敷設されている間に、開示したポータブルギャップゲージ２０を構造物２４の１つの領域内で用いてテープギャップの測定を実行することが可能となりうる。

図３を参照するに、テープ表面２２上に投影されたレーザーライン３８は、ギャップ２８を通るようにテープ細片２６ｂの両側端を横断して延びており、ギャップ２８を示す２次元表面のプロファイルとして反射される。図示されている実施例では、ギャップ２８は隣接するテープ細片２６ａと２６ｂとの間、並びに隣接するテープ細片２６ｂと２６ｃとの間に存在している。２次元表面プロファイルは、テープ２６を敷設した方向に対応する方向３０にゲージ２０が連続的に移動するにつれて、連続的な位置“Ｐ”でギャップ２８の幅“Ｗ”を計算する制御装置３６に送信される。

図４は、技師がリアルタイムで又はギャップ測定を行って記録した後、テープギャップの情報を見る際に使用される制御装置３６の一部を形成するディスプレイ３７を示している。ディスプレイ３７の右側は、ギャップが測定されているテープ細片２６に沿って測定した層の番号４１、ギャップの番号４３及び位置４５を示している。トリガー間隔４７も、ギャップ測定が行われる位置４５の間で選択しうる。ディスプレイ３７の左側は、レーザーライン３８に沿った２次元表面プロファイルに対応する２次元で４６において測定したギャップが表示されるグラフ４４を示している。これら２つの次元は、縦座標４２の上に示されるギャップの深さ、及び横座標４０の上に示される幅と側方位置を含む。

図５はシステムレベルでのポータブルゲージ２０の機能ブロック図である。ゲージ２０は、テープ細片の表面２２に沿ったフレーム４８の移動を可能にする移動システム５９を装備したフレーム４８を含む。ギャップ測定システム５７では、フレーム４８がテープ細片２６の経路上を表面２２に沿って連続的に移動するにつれて、あらかじめ設定された間隔で隣接するテープ細片２６（図２）間のギャップを測定する。他の実施形態では、ギャップ２８は一定の移動時間または移動距離ごとではなく、連続的に測定してもよい。ステアリングシステム５５は、テープ表面２２に沿って移動しながら、ゲージの能動的な自動ステアリングを行う。

次にポータブルゲージ２０のさらなる詳細を図解する図６及び７に注目する。ゲージ２０は後方エクステンション３９を有するほぼ矩形のフレーム４８を含む。移動システム５９は、フレーム４８の前方エンド５１に取付けられた一対のホイール５０、及び追従する可動ホイール５２を含む。可動ホイール５２は、後方フレームエクステンション３９に枢着されたステアリングコラム６２上に取付けられている。ステアリングコラム６２は、テープ表面２２に対してほぼ垂直に延びる軸５３の回りに枢動可能である。ホイール５０、５２により、テープギャップ測定の進行中に表面２２を横切るようにフレーム４８を移動させることができる。３個以外のホイール５０、５２を使用して、テープ表面２２に沿って移動するように、フレーム４８を支持してもよい。また、移動システム５９は、テープ表面２２に沿ってゲージ２０の移動を可能にする他の任意の様々な形式の機構及び構造を含みうる。例えば、限定しないが、移動システム５９は、テープ細片表面２２上でフレーム４８を支え、且つ表面２２上の単純な又は複雑な輪郭でのゲージ２０の移動を可能にする、スキッド、スキー又はトラックなどの他の形態の部材を含んでいてもよい。

ステアリングシステム５５（図５）は、後方フレームエクステンション３９の上に取付けられた電気サーボモーター５６を含む。サーボモーター５６は、ステアリングリンク６０によってステアリングコラム６２上のステアリングアーム６１に連結されているディスク５８を回転する。ディスク５８の回転運動は、リンク６０及びアーム６１を介して伝達され、ステアリングコラム６２及びリヤホイール５２を回転する。市販品を含んでいてもよい一対のレーザーラインスキャナ６４、６６が、フレーム４８に隣り合わせになるように取付けられる。各レーザーラインスキャナ６４、６６は、レーザーラインプロジェクタ６７及びこれに対応して表面２２上のライン３８の２次元反射を検出する２次元非接触光学センサー６９を含む。これらの検出された２次元反射は、光学センサー６９によって電気信号に変換され、電気信号は、テープギャップを計算するため、制御装置３６によって使用される。

図７に示すように、ロータリーエンコーダ６８の形態の位置センサー又は同様の機器が前方ホイール５０の１つに取付けられており、テープ２６の経路に沿って移動するにつれてゲージ２０の線形位置を示す出力信号を生成するように機能する。図６又は７には示していないが、図１に示したアーム３２及び／又はハンドル３４を、技師がテープ表面２２に沿ってゲージ２２を動かすことができるように、フレーム４８に取付けてもよい。他の実施形態では、ゲージ２０の移動は車載モーター（図示せず）によって駆動される自己推進式にすることも可能である。

図８は、ゲージ２０の位置に沿って測定されるテープギャップ２８を技師に対して表示するローカルディスプレイ画面７０（図４に示したものと同様に）がフレーム４８に取付けられている点を除いて、図６及び７に示したものと同様なポータブルゲージ２０の代替的な実施形態を図解したものである。

図９は、図６〜８に示したものと同様な、ポータブルゲージ２０の別の実施形態を図解したものである。この実施形態では、ローカルディスプレイ画面はフレーム４８に取付けられた支持ブラケット７２に取付けられている。プッシュアーム３２が支持ブラケット７２に取付けられており、技師に対してゲージ２０をテープ表面２２に沿って動かす手段を提供する。アーム３２はボールジョイント７４によってアームの上方部分７８に連結してもよく、これによって技師がアーム３２を押す時に、ステアリングに作用するゲージ２０に与えられる横方向の力を最小限にすることができる。レーザーラインジェネレータ８０はフレーム４８の前方部分５１に取付けられ、テープ表面２２上にライン８２を投影するように方向づけられている。ライン８２は、図１０に示すようにテープ細片の１つにゲージ２０の位置を揃えるのに使用することができ、これによってテープ細片２６のエッジ２７は、ギャップ測定サイクルの開始時にレーザースキャナ６４、６６の視野内に入る。

次に、ポータブルゲージ２０及び制御装置３６の電気コンポーネントの幾つかを概略的に図解した図１１に注目する。上述のように、ポータブルゲージ２０は、リヤホイール５２を制御するステアリングサーボモーター５６、一対のレーザーラインスキャナ６４、６６及びロータリーエンコーダ６８を含む。ポータブルゲージ２０は、オプションとして、ステアリングの制御又はテープギャップ測定サイクルの開始に使用できるジョイスティック及び／又は電気押しボタン８４を含みうる。また、上述のように、ポータブルゲージ２０はオプションの搭載型ディスプレイ画面７０及びレーザーラインジェネレータ８０を含みうる。搭載型ディスプレイ画面７０は、以下に説明する制御装置３６の構成部品であるタッチ画面式ラップトップコンピュータ８６上に表示可能なものと同様な情報を表示しうる。

制御装置３６は、大まかに言えば、USBハブを介してリモートディスプレイ画面７０に接続されるタッチ画面式ラップトップコンピュータの形態のパーソナルコンピュータを含みうるコンピュータ８６を含む。コンピュータ８６はステアリング信号を生成し、USBハブ８８及びサーボシリアルアダプタ９２を介してステアリングサーボモーター５６へ送信する。ジョイスティック及び／又は押しボタンで生成される信号は、ジョイスティックコントロール９４及びUSBハブ８８を介して、コンピュータ８６へ送信される。ロータリーエンコーダ６８によって生成された直交位相信号は、直交位相アダプタ９６及びUSBハブ８８を介してコンピュータ８６へ伝えられる。コンピュータ８６はレーザーラインジェネレータ８０を制御するために使用しうる。２次元レーザーラインスキャナ６４、６６の構成部品である光センサー６９によって生成された信号は、２次元ラインセンサー制御装置９０を介してコンピュータ８６へ伝えられる。開示された実施形態では、制御装置３６はゲージ２０から分離して描かれているが、他の実施形態では、制御装置３６の一又は複数のコンポーネントはゲージ２０に搭載した状態で取付けうることに注意すべきである。

次に、すでに説明済みのポータブルゲージ２０を使用してテープギャップ２８を測定するすべてのステップを図解した図１２に注目する。ゲージ２０をテープ表面２２に配置するステップ１００から開始し、ステップ１０２ではレーザーラインジェネレータ８０を使用してテープ細片２６にゲージ２０を揃えることができる。次にステップ１０４では、リモートの搭載型ディスプレイ画面７０又は制御装置３６の構成部品であるコンピュータ８６上のタッチ画面を利用して、コンピュータ８６に層番号及びギャップ番号を入力する。次にステップ１０６では、ギャップ測定がトリガーされる間隔を設定し、ステップ１０８では仕様の範囲を選択する。ステップ１０８で選択した仕様の範囲は、測定するテープギャップの形式又は感度を分類するための基準を定める。仕様の範囲は事前に定めた製造許容誤差に対応させてもよい。ステップ１１０では、技師がゲージ２０を前方に押し出すための手持ち式アームを使用して、テープ細片２６が最初に敷設された方向３０（図３）に向けて、ポータブルゲージ２０をテープ表面２２に沿って移動させる。代替的には、既に説明したように、ゲージ２０は自己推進型であってもよい。

ステップ１１２では、ゲージ２０の移動位置が、ホイールによって駆動されるロータリーエンコーダ６８を使用して検出される。ステップ１１４では、テープ細片２６のエッジ２７の位置が、トリガーされる間隔でレーザーラインスキャナ６４、６６を使用して検出される。ステップ１１６では、ステップ１１４で検出されたテープエッジ情報を使用してゲージ２０のステアリングを能動的に制御する。ステップ１１７では、検出したテープエッジ情報は測定システム５７から制御装置３６へのデータとして出力され、ステップ１１８では検出されテープエッジの情報がテープギャップ２８の計算に使用される。テープギャップの計算は、ステップ１２０でゲージ２０の移動位置に関連づけられる。計算されたテープギャップは関連づけられたゲージ２０の移動位置と共にステップ１２２で保存され、ステップ１２４でリアルタイム又は再生確認モードで表示される。

本発明の実施形態は、各種の潜在的な応用に使用可能で、例えば航空宇宙、海運及び自動車への応用などを含む輸送産業、さらには材料細片間の測定が必要となる他の産業において特に使用可能である。したがって、図１３及び１４を参照するに、本発明の実施形態は、図１３に示す航空機の製造及び保守方法１２６、及び図１４に示す航空機１２８に関して使用可能である。開示した実施形態の航空機応用は、例えば、限定しないが、機体外板、主翼外板、操縦翼面、ハッチ、フロアパネル、ドアパネル、アクセスパネル及び尾部などの複合材料を含みうる。製造前の段階では、例示的な方法１２６は、航空機１２８の仕様及び設計１３０及び材料の調達１３２を含みうる。製造段階では、コンポーネント及びサブアセンブリの製造１３４と、航空機１２８のシステムインテグレーション１３６とが行われる。したがって、航空機１２８は運航１４０に供するために、認可及び納品１３８が行われる。顧客により運航される間に、航空機１２８は定期的な整備及び保守１４２（改造、再構成、改修なども含みうる）が予定されている。

方法１２６の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実施又は実行されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレーターは、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。

図１４に示されるように、例示的方法１２８によって製造された航空機１２８は、複数のシステム１４６及び内装１４８を有する機体１４４を含むことができる。高レベルのシステム１４６の例には、推進システム１５０、電気システム１５２、油圧システム１５４、及び環境システム１５６のうちの一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の原理は、海運及び自動車産業などの他の産業にも適用しうる。

本明細書で具現化したシステム及び方法は、製造及び保守方法１２６の一又は複数の段階で使用可能である。例えば、製造プロセス１３４に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機１２８の運航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様の方法で作製又は製造しうる。また、一又は複数の装置の実施形態は、例えば、航空機１２８の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機１２８のコストを削減することにより、製造段階１３４及び１３６の間に利用することができる。同様に、一又は複数の装置の実施形態を、航空機１２８の運航中に、例えば限定しないが整備及び保守１３２に利用することができる。

本発明の実施形態を、特定の例示的実施形態に関連させて説明したが、これらの特定の実施形態は説明を目的としているのであって、限定を目的としているのではなく、当業者であれば他の変形例が想起可能であろう。

２０ ポータブルゲージ
２２ テープ表面
２４ 複合構造物
２６ テープ細片
２７ エッジ
２８ ギャップ
３２ アーム
３４ ハンドル
３６ 制御装置
３８ レーザーライン
３９ 後方エクステンション
４０ 横座標
４２ 縦座標
４３ ギャップの番号
４４ グラフ
４５ ギャップの位置
４７ トリガー間隔
４８ フレーム
５０、５２ ホイール
５１ 前方エンド
５５ ステアリングシステム
５６ 電気サーボモーター
５７ ギャップ測定システム
５８ ディスク
５９ 移動システム
６０ ステアリング
６１ ステアリングアーム
６２ ステアリングコラム
６４、６６ レーザーラインスキャナ
６７ レーザーラインプロジェクタ
６８ 直交位相ロータリーエンコーダ
６９ 光学センサー
７０ ローカルディスプレイ画面
７２ 支持ブラケット
７４ ボールジョイント
８０ レーザーラインジェネレータ
８４ ジョイスティック／電気押しボタン
８６ タッチ画面式ラップトップコンピュータ
８８ ＵＳＢハブ
９０ ２次元ラインセンサー制御装置
９２ サーボシリアルアダプタ
９４ ジョイスティックコントロール
９６ 直交位相シリアルアダプタ
１２８ 航空機
１４４ 機体
１４６ システム
１４８ 内装
１５０ 推進システム
１５２ 電気システム
１５４ 油圧システム
１５６ 環境システム

Claims (14)

1. 少なくとも１本のテープ細片（２６）のエッジ（２７）を検出するための少なくとも１台の非接触式センサー（６９）を含む、隣接するテープ細片（２６）間のギャップ（２８）を測定するための測定システム（５７）と、
   前記テープ細片の表面（２２）に沿って前記測定システムを自動的に動かすための移動システム（５９）と
   を備え、
   前記移動システムは、前記エッジをガイドとして使用して、前記テープ細片の表面に沿った前記測定システムの移動を操縦するステアリングシステム（５５）を備える、
   テープギャップ検査ゲージ（２０）。
2. さらにフレームを備え、
   前記測定システムが前記フレームに取付けられ、前記ステアリングシステムが前記フレームに取付けられている、請求項１に記載のテープギャップ検査ゲージ。
3. 前記移動システムが、前記フレームを支持して前記テープ細片の表面に沿って回転運動するホイールを含み、
   前記ステアリングシステムが前記ホイールを操縦するための少なくとも１つの前記ホイールに結合したサーボモーターを含む、請求項２に記載のテープギャップ検査ゲージ。
4. 前記エッジの位置に基づいて前記サーボモーターの動作を制御するための制御装置をさらに備えた、請求項３に記載のテープギャップ検査ゲージ。
5. 前記測定システムが２つの隣接するテープ細片の前記エッジを検出するための前記非接触式センサー２台を含む、請求項１に記載のテープギャップ検査ゲージ。
6. 前記測定システムが隣接する前記テープ細片の前記エッジと交差するレーザーラインをそれぞれ投影する一対のレーザーラインプロジェクタ（６７）を含み、
   前記非接触式センサーが前記テープ細片の表面から反射した前記レーザーラインの２次元反射を検出するように動作する、請求項５に記載のテープギャップ検査ゲージ。
7. 前記測定システムが前記テープ細片表面に沿って移動するにつれて、前記測定システムの位置を逐次的に検出する位置センサー（６８）をさらに備える、請求項１に記載のテープギャップ検査ゲージ。
8. 請求項７に記載のテープギャップ検査ゲージと、
   前記テープギャップ検査ゲージの前記測定システムで測定された前記テープ細片のエッジに基づいて前記ギャップを逐次的に計算し、且つ前記テープギャップ検査ゲージの前記移動システムを制御するための制御装置（３６）とを備え、
   前記制御装置（３６）は、前記ギャップと、前記位置センサーで検出された前記測定システムの位置とを関連づけて、保存する、
   システム。
9. 複合構造物を形成する複数の複合テープ細片の間のギャップを測定する方法であって、
   前記複合構造物の表面にテープギャップ検査ゲージを配置することと、
   前記複合構造物の前記表面に沿って前記テープギャップ検査ゲージを移動させることと、
   前記表面に沿って前記テープギャップ検査ゲージが移動するにつれて、前記複合テープ細片の間のギャップを測定するように前記テープギャップ検査ゲージの測定システムを使用することと
   を備え、
   前記ギャップを測定するように前記測定システムを使用することは、前記テープギャップ検査ゲージが前記複合構造物の前記表面に沿って移動するにつれて、隣接する複合テープ細片のエッジの位置を逐次的に検出することを備え、
   前記テープギャップ検査ゲージを移動させることは、前記エッジをガイドとして使用して、前記テープギャップ検査ゲージを自動的に操縦することを備える、
   方法。
10. 前記複合構造物の前記表面に沿って前記テープギャップ検査ゲージを移動させることが、
    前記表面に沿って、前記テープギャップ検査ゲージのフレームを移動させることと、
    前記フレームの移動を自動的に操縦することを
    さらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記ギャップを測定するように前記測定システムを使用することが、
    前記複合テープ細片のエッジの検出された位置に基づいて、隣接する前記複合テープ細片の間のギャップを逐次的に計算すること
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記表面に沿って前記テープギャップ検査ゲージが移動するにつれて、前記テープギャップ検査ゲージの位置を逐次的に検出することと、
    計算した前記ギャップを前記テープギャップ検査ゲージの位置と逐次的に関連づけることと、
    関連づけられた前記ギャップと前記テープギャップ検査ゲージの位置を保存すること
    をさらに備えた、請求項１１に記載の方法。
13. 前記テープギャップ検査ゲージの位置を検出することが、
    位置センサーとして使用されるロータリーエンコーダ（６８）を駆動する、前記表面を転動するホイール（５０）を利用することと、
    前記表面上の前記テープギャップ検査ゲージの前記位置に関する信号を発生するように前記ロータリーエンコーダを使用することと
    によって実行される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記エッジの前記位置を検出することが、
    前記表面に、かつ隣接する前記複合テープ細片の前記エッジを横断するように光のラインを投影することと、
    前記光のラインの２次元反射を検出することと
    を含む、請求項１１に記載の方法。

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