人間工学的４本レール装置および人間工学的な組立方法
【課題】部品を吊り下げて組み立てる際の作業者の安全性ならびに作業効率を高める。
【解決手段】天井等の静止構造物に取り付けられたレール１２，１４からなる第１搬送路１１とレール１６，１８からなる第２搬送路１３とを有し、これらのレールに計５つのキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８が案内される。各キャリッジは、ガスタービンエンジンのコアモジュール８４等の部品を保持し、レールに沿って水平移動が可能であるとともに、調節可能アームにより、部品の高さ位置や回転方向の姿勢を可変調整することができる。各キャリッジによる部品の空間的位置の調整により、作業者は各部品を容易に組み立てることができる。
【解決手段】天井等の静止構造物に取り付けられたレール１２，１４からなる第１搬送路１１とレール１６，１８からなる第２搬送路１３とを有し、これらのレールに計５つのキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８が案内される。各キャリッジは、ガスタービンエンジンのコアモジュール８４等の部品を保持し、レールに沿って水平移動が可能であるとともに、調節可能アームにより、部品の高さ位置や回転方向の姿勢を可変調整することができる。各キャリッジによる部品の空間的位置の調整により、作業者は各部品を容易に組み立てることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人間工学的な組立方法に関し、特に、４本レール装置を用いた人間工学的な組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
毎年、装置の作業中における作業者の安全が脅かされている。特に、ホイスト（クレーン）の作業者は、ホイスト自体の不安的な性質により、種々の怪我（致命的なものも致命的でないものもあるが）を負いやすい。最も一般的なホイストは、シングルポイント型オーバヘッドホイストであり、これは既存もしくは新設の静止構造物から吊り下げられる。作業者は、何本かのチェーンやケーブルを用いてワークをホイストに取付ないしぶら下げる必要があり、その後、十分な力を加えることで、ワークを持ち上げて空中に吊り下げることになる。この吊り下げた状態で、作業者は、部品の組立や取付のための種々の操作をワークに対し行うことができる。しかしながら、このように吊り下げられて揺れるワークは、その重心位置も不安定であり、落下したりして作業者の安全を脅かすことがしばしばあり、また、不注意による部品の取付ミスも発生しやすい。
【０００３】
シングルポイント型オーバヘッドホイストによる方法は、広範な産業において用いられている。例えば、ガスタービンエンジンの製造は、エンジンを吊り下げるとともにその組立を行うために、ホイストによるこの方法を用いており、かつ、上下方向のレールや支持機構、固定ポスト、などのホイストを利用する他の機構を備えている。例えば、上記の上下方向のレールおよび支持機構は、最終的にエンジンを支持するが、エンジンをこのレールの上に効果的に配置するためには、ホイストが利用される。また、上記の固定ポストは、一般的に用いられるジャッキスタンドの上にエンジンを置く際に、同様の吊り下げ作業が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなホイストが用いられる場面では、吊り下げられた不安定なワークが落下するかもしれないという潜在的な危険に作業者が晒されている。また作業者の安全が常に重要な事項であると同時に、エンジン自体の組立も正確かつ適切になされる必要がある。吊り下げられたエンジンは、潜在的に落下する可能性があり、あるいは不注意に他の部品や静止構造物などに衝突させたり、組み付けるべき部品を誤ってエンジン内に落下させて物理的な損傷を与えたりする虞がある。このような異物はエンジン内から取り除き、適切な組立を行う必要がある。しかしながら、異物がエンジン内に落下して内部部品に衝突すると、そのたびに、付加的な修復作業が必要となる。
【０００５】
従って、組立や保守等の際にワークを吊り下げるための信頼性の高い方法および装置が求められている。
【０００６】
また、作業者の安全を確保しつつ、吊り下げられたワークに作業者が必要な作業を行うことができる方法および装置が求められている。
【０００７】
さらに、組立や保守等の際にワークを吊り下げる方法および装置として、よりコストが低くかつ作業効率が高いものが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る人間工学的４本レール装置は、ある表面より上方の静止物に取り付けられ、２つもしくはそれ以上の方向への動きを許容するように設計された２つ以上の搬送路と、上記の２つ以上の搬送路に配置され、２つ以上の方向に沿って動くように設計された１つあるいは複数のキャリッジと、を備え、各キャリッジは、上記搬送路から上記表面の上方に吊り下げられ、かつ、ワークを所定位置に保持するとともに、該ワークの少なくとも４方向への移動を許容することを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る人間工学的に装置を組み立てる方法は、ある表面の上方の静止物に取り付けられた２つ以上の搬送路に関連して配置された５つ以上のキャリッジを設け、上記の５つ以上のキャリッジの１つあるいは複数にワークを配置し、上記ワークを含んだ各キャリッジを空間位置の関係で互いに位置決めし、上記キャリッジを利用して上記ワークを互いに組み立て、上記装置を構成する、ことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
通常はホイストの使用を必要とするような製品の組立に用いられる人間工学的４本レール装置を、以下説明する。この装置およびこれを用いた方法は、組み立てるべき製品の部品を保持するいくつかのキャリッジを吊り下げる複数のレールシステムを利用している。キャリッジは、製品を組み上げる部品の保持、操作、および姿勢の調整のために、複数の自由度の動きが可能である。従って、１人あるいは複数人の作業者は、部品同士の組立を行い、さらに、キャリッジ内に吊り下げられた部品の組立を行うことができる。水平位置に配置した状態で製品の組立を行うことが可能である。作業工程の全体に亘って、部品の垂直方向の位置、軸方向の位置、回転方向の向きを、個々にあるいは組み合わせた形で動かすことにより、吊り下げられた部品を囲む作業領域が人間工学的に最適化される。上記キャリッジの回転可能な特徴により、非対称のターボマシンの組立も容易に行うことができ、かつ、各部品とコアモジュールの高さを可変的に調整できるとともに、それぞれの中心線を自由に操作できることから、コアモジュールへ各部品を順次重ねていくことができる。この人間工学的４本レール装置を用いる本発明の方法は、部品やモジュールのレベルでの組立工程のみに限定されるものではなく、種々の製造やオーバホールなどに適用が可能である。
【００１１】
各キャリッジは、ワーク、詳しくは組み立てるべき製品の部品を受け取るとともに保持する機能を基本的に有する。本出願において「保持する」とは、期間中、部品を所定位置に固定的に確保する機能、部品を所定位置に持っている機能、そして、部品の重量を支承ないし負担する機能、を意味するものと理解すべきである。各キャリッジは、上述した各々の方向に互いに独立して動作でき、例えば千分の数インチの精度で精密に動き、また、レールに沿って、個々に、あるいは互いに組み合わさった形で、種々異なる速度で動くことができる。各キャリッジは、約１００００ポンドまでの重量物を保持することができる。キャリッジは、単独もしくは互いの組み合わせにおける整列関係を自己調整するとともにレールに沿った走行を行うために、論理システムおよび制御モジュールを備えることができる。この種の論理システムおよび制御モジュールとしては、ウィスコンシン州のミルウォーキーに本社があるロックウェル・オートメーション社の一部門であるアレン・ブラッドレー社から商業的に入手可能である。
【００１２】
図１〜図９は、本発明に係る人間工学的４本レール装置１０を示している。この人間工学的４本レール装置は、特に図１に示すように、基本的に、静止構造物（図示せず）つまり天井もしくはトラスのような静止構造物に取り付けられたレール１２，１４を含む第１搬送路１１とレール１６，１８を含む第２搬送路１３とを有し、各レール１２，１４，１６，１８は、１つあるいは複数のキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８を受けることができ、これらのキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８をある表面（図示せず）の上方に吊り下げている。各レール１２，１４，１６，１８は、各キャリッジ２０，２２，２４，２６，２８に設けられた相補形状の係合構造を受ける係合構造を備えていてもよい。第１搬送路１１と第２搬送路１３とは互いに独立して動作し得る。
【００１３】
図２〜図８に基づいてキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８をさらに詳細に説明すると、図６に示すように、第１キャリッジ２０は、本体３０と、この本体３０に取り付けられ、かつレール１６，１８の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造３２と、部品３４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品３４を４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造３２はレール１６，１８内に配置され、レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲で第１キャリッジ２０が動くことができるようになっている。好ましくは、レール１６，１８により許容される方向および可動範囲では、第１キャリッジ２０が水平に動く。しかしながら、この動きは、第１キャリッジ２０に関する作業者の位置に応じて異なる特性となり得る。例えば、部品３４（第１キャリッジ２０に配置されている）のいずれかの側方に立っている作業者は、第１キャリッジ２０が、レール１６，１８内で矢印３６で示すような左から右への方向および右から左への方向へ水平に動き得るように透視する。一方、部品３４（第１キャリッジ２０に配置されている）の前面に立っている作業者は、第１キャリッジ２０が、レール１６，１８内で同じく矢印３６で示すような前後方向へ水平に動き得るように透視する。部品３４を吊り下げて動かす手段としては、調節可能アーム３８を含み、このアーム３８は、本体３０に関連して位置する第１端部４０と部品３４に関連して位置する第２端部４２とを有する。調節可能アーム３８は、部品３４を下方の上記の表面との関係で矢印４４で示すように垂直方向上方ならびに下方へ動かし得る。あるいは、調節可能アーム３８は、ピボットマウント、スイベルマウント、回転マウント、ボールジョイント、などの３６０°の回転を許容する機構を介して本体３０に配置され、矢印４６で示すように、本体３０に対し時計回り方向および反時計回り方向に回転する。
【００１４】
図２に示すように、第２キャリッジ２２は、本体５０と、この本体５０に取り付けられ、かつレール１２，１４の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造５２と、部品５４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品５４を６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。第１キャリッジ２０の係合構造３２について上述したように、相補的な係合構造５２はレール１２，１４内に配置され、レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲で第２キャリッジ２２が動くことができるようになっている。レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲としては、上述した矢印３６の方向や範囲を含む。部品５４を吊り下げて動かす手段としては、本体５０側の第１端部５８および部品５４側の第２端部６０を有する第１調節可能アーム５６と、本体５０側の第１端部６４および部品５４側の第２端部６６を有する第２調節可能アーム６２と、部品５４を受け入れることができる実質的に円環状のハーネス６８と、を備えている。上記本体５０は、Ｕ字形をなすクロスバー７４を有し、このクロスバー７４に上記の第１調節可能アーム５６および第２調節可能アーム６２が接続されている。実質的に円環状のハーネス６８は、部品５４を同心円状に保持し、中心線７２を中心として、矢印７０で示すように、時計回り方向および反時計回り方向への部品５４の回転が許容される。当業者には理解できるように、この円環状のハーネス６８は、ロールオーバリングとして知られているものである。部品５４がこの実質的に円環状のハーネス６８内に配置された状態で、部品５４はその下面側を露出させるように中心線７２の回りに回転することができ、これにより、作業者は、部品５４の下方へ潜り込むことなしに、部品５４の下部構造の作業を行うことができる。実質的に円環状のハーネス６８は、さらに、下半部６８Ａおよび上半部６８Ｂを備えていてもよく、キャリッジ２２が部品５４を所定位置に安全に保持しつつ、下半部６８Ａを部品５４から分離することができる。キャリッジ２２は、さらに、その動きが他のキャリッジに関連し、かつ各キャリッジの全ての動きの方向が互いに整合したものとなるように設計された電子装置を備えている。
【００１５】
図３に示すように、第３キャリッジ２４は、本体８０と、この本体８０に取り付けられ、かつレール１６，１８の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造８２と、部品８４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品８４を４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造８２はレール１６，１８内に配置され、レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲で第３キャリッジ２４が動くことができるようになっている。好ましくは、レール１６，１８により許容される方向および可動範囲では、矢印３６で示すように、第３キャリッジ２４が水平に動く。前述したように、この動きは、第３キャリッジ２４に関する作業者の位置に応じて異なる特性となり得る。部品８４を吊り下げて動かす手段としては、調節可能アーム８８を含み、このアーム８８は、本体８０に関連して位置する第１端部９０と部品８４に関連して位置する第２端部９２とを有する。調節可能アーム８８は、部品８４を下方の上記の表面との関係で矢印４４で示すように垂直方向上方ならびに下方へ動かし得る。あるいは、調節可能アーム８８は、ピボットマウント、スイベルマウント、回転マウント、ボールジョイント、などの３６０°の回転を許容する機構を介して本体８０に配置され、矢印４６で示すように、本体８０に対し時計回り方向および反時計回り方向に回転する。
【００１６】
図５に示すように、第４キャリッジ２６は、本体１００と、この本体１００に取り付けられ、かつレール１２，１４の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造１０２と、部品１０４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品１０４を６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造１０２はレール１２，１４内に配置され、レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲で第４キャリッジ２６が動くことができるようになっている。レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲としては、上述した矢印３６の方向や範囲を含む。部品１０４を吊り下げて動かす手段としては、本体１００側の第１端部１０８およびハーネスサポート１２０側の第２端部１１０を有する第１調節可能アーム１０６と、本体１００側の第１端部１１４およびハーネスサポート１２０側の第２端部１１６を有する第２調節可能アーム１１２と、部品１０４を受け入れることができる実質的に円環状のハーネス１１８と、を備えている。前述したように、第１調節可能アーム１０６および第２調節可能アーム１１２は、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ移動可能であるとともに、矢印３６で示すように、レール１２，１４によって許容される方向に水平に動くことができる。
【００１７】
上記ハーネスサポート１２０は、クロスバーを有し、このクロスバーの第１端部が上記第１調節可能アーム１０６の第２端部１１０に接続されているとともに、該クロスバーの第２端部が上記第２調節可能アーム１１２の第２端部１１６に接続され、両者間に、実質的に円環状のハーネス１１８用のマウント部が設けられている。前述したように、実質的に円環状のハーネス１１８は、部品を同心円状に保持し、中心線７２を中心として、矢印１２２で示すように、時計回り方向および反時計回り方向への部品の回転が許容される。当業者には理解できるように、この円環状のハーネス１１８は、ロールオーバリングとして知られているものである。前述したように、部品がこの実質的に円環状のハーネス１１８内に配置された状態では、部品はその下面側を露出させるように中心線７２の回りに回転することができ、これにより、作業者は、部品の下方へ潜り込むことなしに、部品の下部構造の作業を行うことができる。実質的に円環状のハーネス１１８は、さらに、下半部１１８Ａおよび上半部１１８Ｂを備えていてもよく、キャリッジ２６内に部品を所定位置に安全に保持しつつ、下半部１１８Ａを部品から分離することができる。
【００１８】
図８に示すように、第５キャリッジ２８は、本体１３０と、この本体１３０に取り付けられ、かつレール１６，１８の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造１３２と、部品１３４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品１３４を６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造１３２はレール１６，１８内に配置され、レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲で第５キャリッジ２８が動くことができるようになっている。レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲としては、上述した矢印３６の方向や範囲を含む。部品１３４を吊り下げて動かす手段としては、第１調節可能アーム１３６および第２調節可能アーム１４６を含む。上記第１調節可能アーム１３６は、本体１３０側の第１端部１３８および部品１３４側の第２端部１４０を有するとともに、部品を上記表面と平行な中心線１４２の回りに回転させる手段を部品１３４側に有し、上記第２調節可能アーム１４６は、本体１３０側の第１端部１４８および部品１３４側の第２端部１５０を有するとともに、部品を上記表面と平行な中心線１４２の回りに回転させる手段を部品１３４側に有する。上記の回転手段によって、部品１３４は、矢印１５２で示すように、時計回り方向および反時計回り方向に回転可能である。前述したように、第１調節可能アーム１３６および第２調節可能アーム１４６は、矢印４４で示すように、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ移動可能であるとともに、矢印３６で示すように、レール１６，１８によって許容される方向に水平に動くことができる。
【００１９】
ここでは、人間工学的４本レール装置１０の機能等の説明のために、航空機用ガスタービンエンジンの組立に利用する場合を例にして説明するが、これは、本発明をこれに限定する趣旨ではない。また、ガスタービンエンジンの組立は下記の１つあるいは複数の工程を含むが、ここで説明する人間工学的４本レール装置を用いた工程は代表的なものに過ぎず、これらの工程のみを含むものではない。組立工程の全体を通して、各部品の垂直高さ位置や水平位置および回転位置は、人間工学的な作業領域を維持するように連続的に調整され得る。
【００２０】
図１に示すように、人間工学的４本レール装置１０は、レール１２，１４，１６，１８が、ある表面（図示せず）の上方となるように静止構造物（図示せず）に取り付けられており、各キャリッジ２０，２２，２４，２６，２８は、それぞれの係合構造を介してこれらのレールから吊り下げられる。コアつまり部品５４は、キャリッジ２４によって受け取られるように配置される。このコアは、少なくとも、タービンとコンプレッサと燃焼器とが既に組み立てられたものである。コアは、適宜な搬送装置、例えば、ＣＡＰＴＡＭスタンド、搬送カート、サイド搬送カート、などの搬送装置（これらに限定されるものではない）によって、キャリッジ２４の真下に配置される。例えば、この例では、コアを所定位置にするためにキャプタンスタンド１６０が利用される。キャリッジ２４がコアを受け取ると、キャリッジ２４は、コアが円環状のハーネス６８によって同心状に収容されるようにコアをキャリッジ２２に挿入する。キャリッジ２４は、レール１６，１８を利用して、矢印３６で示す方向に動きつつ、キャリッジ２２と係合する位置となる。コアがキャリッジ２２によって受け取られると、コアは、水平方向（矢印３６）、垂直方向（矢印４４）および中心線７２を中心とした回転方向（矢印７０）に動くことができ、作業者はコアの表面に完全にアクセスすることができる。
【００２１】
そしてキャリッジ２２は、各キャリッジが垂直方向および水平方向に互いに整列しているか判定し、適切な整列状態が達成されていることを示す信号を出力する。整列状態が確認されると、キャリッジ２４は、他の部品、例えば低圧タービンモジュール（部品８４）、上部ファンダクト（部品１６２）、下部ファンダクト（部品１６４）など（これらは必ずしも必要とは限らない）を、コアとの組立のために受け取る（図４参照）。前述したように、これらの部品は、上述した搬送装置の１つあるいは組み合わせ、例えばサイド搬送カート１６８などを用いて、キャリッジ２４によって受け取られる位置に配置される。その後、キャリッジ２４は、上述した搬送装置などを用いて配置されたオーグメンタダクト（部品１０４）を受け取る。キャリッジ２４は、キャリッジ２６と係合し、オーグメンタダクトが円環状のハーネス１１８内に同心状に配置されるように、オーグメンタダクトをキャリッジ２４内に挿入する。そして、キャリッジ２６はオーグメンタダクトを保持し、作業者は、オーグメンタダクトを、垂直方向および水平方向さらには矢印１２２で示す中心線７２回りの回転方向に位置決めすることができる（図５参照）。
【００２２】
ファンモジュール（部品３４）は、上述した搬送装置の１つを用いて、キャリッジ２０に受け取られるように配置される。キャリッジ２０は、ファンモジュールをキャリッジ２６に保持されたコア（部品５４）と組み立てるために、矢印３６で示す方向の少なくとも一方に沿ってキャリッジ２２と係合する。
【００２３】
ノズル（部品１３４）は、上述した搬送装置の１つを用いて、キャリッジ２８に受け取られるように配置される。キャリッジ２８は、ノズルをキャリッジ２６に保持されたオーグメンタダクト（部品１０４）と組み立てるために、矢印３６で示す方向の少なくとも一方に沿ってキャリッジ２６と係合する。
【００２４】
外部配管、制御装置、アクセサリギヤボックス１６６、さらには図示しないが前述した組立工程に含まれるような他の部品は、当業者に理解されるように、作業者の視野に対し人間工学的に”理想的な”角度および垂直位置でもって取り付けられる。
【００２５】
上記に列挙した組立工程の間およびその後、ガスタービンエンジンの重量は、主にキャリッジ２４，２６によって支持され、これにより、キャリッジ２２は、当業者により決定されるある点で離れることができる。実質的に円環状のハーネス１１８の下半部１１８Ａは、ガスタービンエンジンから離れるようにキャリッジ２６から取り除くことができる（図９）。ガスタービンエンジンは、未だキャリッジ２４，２６によって安全に保持される。そして、ガスタービンエンジンは、矢印４４で示すように、所定の表面へ向けて降ろされ、前述した搬送装置の上に降ろされる。
【００２６】
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、形態、大きさ、部品の配置、動作の詳細、などについて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る人間工学的４本レール装置の斜視図。
【図２】第２キャリッジに保持されたコアモジュールの斜視図。
【図３】第３キャリッジに保持された低圧タービンモジュールの斜視図。
【図４】（Ａ）は第３キャリッジとともにファンダクトを示す斜視図、（Ｂ）はこのファンダクトを第３キャリッジに対し位置決めする搬送カートの説明図。
【図５】オーグメンタダクトを収容した第４キャリッジの斜視図。
【図６】搬送カート上のファンを第１キャリッジが受け取る状態の斜視図。
【図７】ギヤボックスの斜視図。
【図８】ノズルを収容した第５キャリッジの斜視図。
【図９】図１の人間工学的４本レール装置からエンジンを取り外すときの状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１２，１４，１６，１８…レール
２０，２２，２４，２６，２８…キャリッジ
３８…調節可能アーム
５６…第１調節可能アーム
６２…第２調節可能アーム
６８…実質的に円環状のハーネス
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人間工学的な組立方法に関し、特に、４本レール装置を用いた人間工学的な組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
毎年、装置の作業中における作業者の安全が脅かされている。特に、ホイスト（クレーン）の作業者は、ホイスト自体の不安的な性質により、種々の怪我（致命的なものも致命的でないものもあるが）を負いやすい。最も一般的なホイストは、シングルポイント型オーバヘッドホイストであり、これは既存もしくは新設の静止構造物から吊り下げられる。作業者は、何本かのチェーンやケーブルを用いてワークをホイストに取付ないしぶら下げる必要があり、その後、十分な力を加えることで、ワークを持ち上げて空中に吊り下げることになる。この吊り下げた状態で、作業者は、部品の組立や取付のための種々の操作をワークに対し行うことができる。しかしながら、このように吊り下げられて揺れるワークは、その重心位置も不安定であり、落下したりして作業者の安全を脅かすことがしばしばあり、また、不注意による部品の取付ミスも発生しやすい。
【０００３】
シングルポイント型オーバヘッドホイストによる方法は、広範な産業において用いられている。例えば、ガスタービンエンジンの製造は、エンジンを吊り下げるとともにその組立を行うために、ホイストによるこの方法を用いており、かつ、上下方向のレールや支持機構、固定ポスト、などのホイストを利用する他の機構を備えている。例えば、上記の上下方向のレールおよび支持機構は、最終的にエンジンを支持するが、エンジンをこのレールの上に効果的に配置するためには、ホイストが利用される。また、上記の固定ポストは、一般的に用いられるジャッキスタンドの上にエンジンを置く際に、同様の吊り下げ作業が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなホイストが用いられる場面では、吊り下げられた不安定なワークが落下するかもしれないという潜在的な危険に作業者が晒されている。また作業者の安全が常に重要な事項であると同時に、エンジン自体の組立も正確かつ適切になされる必要がある。吊り下げられたエンジンは、潜在的に落下する可能性があり、あるいは不注意に他の部品や静止構造物などに衝突させたり、組み付けるべき部品を誤ってエンジン内に落下させて物理的な損傷を与えたりする虞がある。このような異物はエンジン内から取り除き、適切な組立を行う必要がある。しかしながら、異物がエンジン内に落下して内部部品に衝突すると、そのたびに、付加的な修復作業が必要となる。
【０００５】
従って、組立や保守等の際にワークを吊り下げるための信頼性の高い方法および装置が求められている。
【０００６】
また、作業者の安全を確保しつつ、吊り下げられたワークに作業者が必要な作業を行うことができる方法および装置が求められている。
【０００７】
さらに、組立や保守等の際にワークを吊り下げる方法および装置として、よりコストが低くかつ作業効率が高いものが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る人間工学的４本レール装置は、ある表面より上方の静止物に取り付けられ、２つもしくはそれ以上の方向への動きを許容するように設計された２つ以上の搬送路と、上記の２つ以上の搬送路に配置され、２つ以上の方向に沿って動くように設計された１つあるいは複数のキャリッジと、を備え、各キャリッジは、上記搬送路から上記表面の上方に吊り下げられ、かつ、ワークを所定位置に保持するとともに、該ワークの少なくとも４方向への移動を許容することを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る人間工学的に装置を組み立てる方法は、ある表面の上方の静止物に取り付けられた２つ以上の搬送路に関連して配置された５つ以上のキャリッジを設け、上記の５つ以上のキャリッジの１つあるいは複数にワークを配置し、上記ワークを含んだ各キャリッジを空間位置の関係で互いに位置決めし、上記キャリッジを利用して上記ワークを互いに組み立て、上記装置を構成する、ことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
通常はホイストの使用を必要とするような製品の組立に用いられる人間工学的４本レール装置を、以下説明する。この装置およびこれを用いた方法は、組み立てるべき製品の部品を保持するいくつかのキャリッジを吊り下げる複数のレールシステムを利用している。キャリッジは、製品を組み上げる部品の保持、操作、および姿勢の調整のために、複数の自由度の動きが可能である。従って、１人あるいは複数人の作業者は、部品同士の組立を行い、さらに、キャリッジ内に吊り下げられた部品の組立を行うことができる。水平位置に配置した状態で製品の組立を行うことが可能である。作業工程の全体に亘って、部品の垂直方向の位置、軸方向の位置、回転方向の向きを、個々にあるいは組み合わせた形で動かすことにより、吊り下げられた部品を囲む作業領域が人間工学的に最適化される。上記キャリッジの回転可能な特徴により、非対称のターボマシンの組立も容易に行うことができ、かつ、各部品とコアモジュールの高さを可変的に調整できるとともに、それぞれの中心線を自由に操作できることから、コアモジュールへ各部品を順次重ねていくことができる。この人間工学的４本レール装置を用いる本発明の方法は、部品やモジュールのレベルでの組立工程のみに限定されるものではなく、種々の製造やオーバホールなどに適用が可能である。
【００１１】
各キャリッジは、ワーク、詳しくは組み立てるべき製品の部品を受け取るとともに保持する機能を基本的に有する。本出願において「保持する」とは、期間中、部品を所定位置に固定的に確保する機能、部品を所定位置に持っている機能、そして、部品の重量を支承ないし負担する機能、を意味するものと理解すべきである。各キャリッジは、上述した各々の方向に互いに独立して動作でき、例えば千分の数インチの精度で精密に動き、また、レールに沿って、個々に、あるいは互いに組み合わさった形で、種々異なる速度で動くことができる。各キャリッジは、約１００００ポンドまでの重量物を保持することができる。キャリッジは、単独もしくは互いの組み合わせにおける整列関係を自己調整するとともにレールに沿った走行を行うために、論理システムおよび制御モジュールを備えることができる。この種の論理システムおよび制御モジュールとしては、ウィスコンシン州のミルウォーキーに本社があるロックウェル・オートメーション社の一部門であるアレン・ブラッドレー社から商業的に入手可能である。
【００１２】
図１〜図９は、本発明に係る人間工学的４本レール装置１０を示している。この人間工学的４本レール装置は、特に図１に示すように、基本的に、静止構造物（図示せず）つまり天井もしくはトラスのような静止構造物に取り付けられたレール１２，１４を含む第１搬送路１１とレール１６，１８を含む第２搬送路１３とを有し、各レール１２，１４，１６，１８は、１つあるいは複数のキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８を受けることができ、これらのキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８をある表面（図示せず）の上方に吊り下げている。各レール１２，１４，１６，１８は、各キャリッジ２０，２２，２４，２６，２８に設けられた相補形状の係合構造を受ける係合構造を備えていてもよい。第１搬送路１１と第２搬送路１３とは互いに独立して動作し得る。
【００１３】
図２〜図８に基づいてキャリッジ２０，２２，２４，２６，２８をさらに詳細に説明すると、図６に示すように、第１キャリッジ２０は、本体３０と、この本体３０に取り付けられ、かつレール１６，１８の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造３２と、部品３４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品３４を４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造３２はレール１６，１８内に配置され、レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲で第１キャリッジ２０が動くことができるようになっている。好ましくは、レール１６，１８により許容される方向および可動範囲では、第１キャリッジ２０が水平に動く。しかしながら、この動きは、第１キャリッジ２０に関する作業者の位置に応じて異なる特性となり得る。例えば、部品３４（第１キャリッジ２０に配置されている）のいずれかの側方に立っている作業者は、第１キャリッジ２０が、レール１６，１８内で矢印３６で示すような左から右への方向および右から左への方向へ水平に動き得るように透視する。一方、部品３４（第１キャリッジ２０に配置されている）の前面に立っている作業者は、第１キャリッジ２０が、レール１６，１８内で同じく矢印３６で示すような前後方向へ水平に動き得るように透視する。部品３４を吊り下げて動かす手段としては、調節可能アーム３８を含み、このアーム３８は、本体３０に関連して位置する第１端部４０と部品３４に関連して位置する第２端部４２とを有する。調節可能アーム３８は、部品３４を下方の上記の表面との関係で矢印４４で示すように垂直方向上方ならびに下方へ動かし得る。あるいは、調節可能アーム３８は、ピボットマウント、スイベルマウント、回転マウント、ボールジョイント、などの３６０°の回転を許容する機構を介して本体３０に配置され、矢印４６で示すように、本体３０に対し時計回り方向および反時計回り方向に回転する。
【００１４】
図２に示すように、第２キャリッジ２２は、本体５０と、この本体５０に取り付けられ、かつレール１２，１４の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造５２と、部品５４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品５４を６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。第１キャリッジ２０の係合構造３２について上述したように、相補的な係合構造５２はレール１２，１４内に配置され、レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲で第２キャリッジ２２が動くことができるようになっている。レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲としては、上述した矢印３６の方向や範囲を含む。部品５４を吊り下げて動かす手段としては、本体５０側の第１端部５８および部品５４側の第２端部６０を有する第１調節可能アーム５６と、本体５０側の第１端部６４および部品５４側の第２端部６６を有する第２調節可能アーム６２と、部品５４を受け入れることができる実質的に円環状のハーネス６８と、を備えている。上記本体５０は、Ｕ字形をなすクロスバー７４を有し、このクロスバー７４に上記の第１調節可能アーム５６および第２調節可能アーム６２が接続されている。実質的に円環状のハーネス６８は、部品５４を同心円状に保持し、中心線７２を中心として、矢印７０で示すように、時計回り方向および反時計回り方向への部品５４の回転が許容される。当業者には理解できるように、この円環状のハーネス６８は、ロールオーバリングとして知られているものである。部品５４がこの実質的に円環状のハーネス６８内に配置された状態で、部品５４はその下面側を露出させるように中心線７２の回りに回転することができ、これにより、作業者は、部品５４の下方へ潜り込むことなしに、部品５４の下部構造の作業を行うことができる。実質的に円環状のハーネス６８は、さらに、下半部６８Ａおよび上半部６８Ｂを備えていてもよく、キャリッジ２２が部品５４を所定位置に安全に保持しつつ、下半部６８Ａを部品５４から分離することができる。キャリッジ２２は、さらに、その動きが他のキャリッジに関連し、かつ各キャリッジの全ての動きの方向が互いに整合したものとなるように設計された電子装置を備えている。
【００１５】
図３に示すように、第３キャリッジ２４は、本体８０と、この本体８０に取り付けられ、かつレール１６，１８の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造８２と、部品８４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品８４を４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造８２はレール１６，１８内に配置され、レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲で第３キャリッジ２４が動くことができるようになっている。好ましくは、レール１６，１８により許容される方向および可動範囲では、矢印３６で示すように、第３キャリッジ２４が水平に動く。前述したように、この動きは、第３キャリッジ２４に関する作業者の位置に応じて異なる特性となり得る。部品８４を吊り下げて動かす手段としては、調節可能アーム８８を含み、このアーム８８は、本体８０に関連して位置する第１端部９０と部品８４に関連して位置する第２端部９２とを有する。調節可能アーム８８は、部品８４を下方の上記の表面との関係で矢印４４で示すように垂直方向上方ならびに下方へ動かし得る。あるいは、調節可能アーム８８は、ピボットマウント、スイベルマウント、回転マウント、ボールジョイント、などの３６０°の回転を許容する機構を介して本体８０に配置され、矢印４６で示すように、本体８０に対し時計回り方向および反時計回り方向に回転する。
【００１６】
図５に示すように、第４キャリッジ２６は、本体１００と、この本体１００に取り付けられ、かつレール１２，１４の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造１０２と、部品１０４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品１０４を６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造１０２はレール１２，１４内に配置され、レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲で第４キャリッジ２６が動くことができるようになっている。レール１２，１４によって許容される方向および可動範囲としては、上述した矢印３６の方向や範囲を含む。部品１０４を吊り下げて動かす手段としては、本体１００側の第１端部１０８およびハーネスサポート１２０側の第２端部１１０を有する第１調節可能アーム１０６と、本体１００側の第１端部１１４およびハーネスサポート１２０側の第２端部１１６を有する第２調節可能アーム１１２と、部品１０４を受け入れることができる実質的に円環状のハーネス１１８と、を備えている。前述したように、第１調節可能アーム１０６および第２調節可能アーム１１２は、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ移動可能であるとともに、矢印３６で示すように、レール１２，１４によって許容される方向に水平に動くことができる。
【００１７】
上記ハーネスサポート１２０は、クロスバーを有し、このクロスバーの第１端部が上記第１調節可能アーム１０６の第２端部１１０に接続されているとともに、該クロスバーの第２端部が上記第２調節可能アーム１１２の第２端部１１６に接続され、両者間に、実質的に円環状のハーネス１１８用のマウント部が設けられている。前述したように、実質的に円環状のハーネス１１８は、部品を同心円状に保持し、中心線７２を中心として、矢印１２２で示すように、時計回り方向および反時計回り方向への部品の回転が許容される。当業者には理解できるように、この円環状のハーネス１１８は、ロールオーバリングとして知られているものである。前述したように、部品がこの実質的に円環状のハーネス１１８内に配置された状態では、部品はその下面側を露出させるように中心線７２の回りに回転することができ、これにより、作業者は、部品の下方へ潜り込むことなしに、部品の下部構造の作業を行うことができる。実質的に円環状のハーネス１１８は、さらに、下半部１１８Ａおよび上半部１１８Ｂを備えていてもよく、キャリッジ２６内に部品を所定位置に安全に保持しつつ、下半部１１８Ａを部品から分離することができる。
【００１８】
図８に示すように、第５キャリッジ２８は、本体１３０と、この本体１３０に取り付けられ、かつレール１６，１８の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造１３２と、部品１３４を上記表面の上方に吊り下げるとともに該部品１３４を６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、を備えている。相補的な係合構造１３２はレール１６，１８内に配置され、レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲で第５キャリッジ２８が動くことができるようになっている。レール１６，１８によって許容される方向および可動範囲としては、上述した矢印３６の方向や範囲を含む。部品１３４を吊り下げて動かす手段としては、第１調節可能アーム１３６および第２調節可能アーム１４６を含む。上記第１調節可能アーム１３６は、本体１３０側の第１端部１３８および部品１３４側の第２端部１４０を有するとともに、部品を上記表面と平行な中心線１４２の回りに回転させる手段を部品１３４側に有し、上記第２調節可能アーム１４６は、本体１３０側の第１端部１４８および部品１３４側の第２端部１５０を有するとともに、部品を上記表面と平行な中心線１４２の回りに回転させる手段を部品１３４側に有する。上記の回転手段によって、部品１３４は、矢印１５２で示すように、時計回り方向および反時計回り方向に回転可能である。前述したように、第１調節可能アーム１３６および第２調節可能アーム１４６は、矢印４４で示すように、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ移動可能であるとともに、矢印３６で示すように、レール１６，１８によって許容される方向に水平に動くことができる。
【００１９】
ここでは、人間工学的４本レール装置１０の機能等の説明のために、航空機用ガスタービンエンジンの組立に利用する場合を例にして説明するが、これは、本発明をこれに限定する趣旨ではない。また、ガスタービンエンジンの組立は下記の１つあるいは複数の工程を含むが、ここで説明する人間工学的４本レール装置を用いた工程は代表的なものに過ぎず、これらの工程のみを含むものではない。組立工程の全体を通して、各部品の垂直高さ位置や水平位置および回転位置は、人間工学的な作業領域を維持するように連続的に調整され得る。
【００２０】
図１に示すように、人間工学的４本レール装置１０は、レール１２，１４，１６，１８が、ある表面（図示せず）の上方となるように静止構造物（図示せず）に取り付けられており、各キャリッジ２０，２２，２４，２６，２８は、それぞれの係合構造を介してこれらのレールから吊り下げられる。コアつまり部品５４は、キャリッジ２４によって受け取られるように配置される。このコアは、少なくとも、タービンとコンプレッサと燃焼器とが既に組み立てられたものである。コアは、適宜な搬送装置、例えば、ＣＡＰＴＡＭスタンド、搬送カート、サイド搬送カート、などの搬送装置（これらに限定されるものではない）によって、キャリッジ２４の真下に配置される。例えば、この例では、コアを所定位置にするためにキャプタンスタンド１６０が利用される。キャリッジ２４がコアを受け取ると、キャリッジ２４は、コアが円環状のハーネス６８によって同心状に収容されるようにコアをキャリッジ２２に挿入する。キャリッジ２４は、レール１６，１８を利用して、矢印３６で示す方向に動きつつ、キャリッジ２２と係合する位置となる。コアがキャリッジ２２によって受け取られると、コアは、水平方向（矢印３６）、垂直方向（矢印４４）および中心線７２を中心とした回転方向（矢印７０）に動くことができ、作業者はコアの表面に完全にアクセスすることができる。
【００２１】
そしてキャリッジ２２は、各キャリッジが垂直方向および水平方向に互いに整列しているか判定し、適切な整列状態が達成されていることを示す信号を出力する。整列状態が確認されると、キャリッジ２４は、他の部品、例えば低圧タービンモジュール（部品８４）、上部ファンダクト（部品１６２）、下部ファンダクト（部品１６４）など（これらは必ずしも必要とは限らない）を、コアとの組立のために受け取る（図４参照）。前述したように、これらの部品は、上述した搬送装置の１つあるいは組み合わせ、例えばサイド搬送カート１６８などを用いて、キャリッジ２４によって受け取られる位置に配置される。その後、キャリッジ２４は、上述した搬送装置などを用いて配置されたオーグメンタダクト（部品１０４）を受け取る。キャリッジ２４は、キャリッジ２６と係合し、オーグメンタダクトが円環状のハーネス１１８内に同心状に配置されるように、オーグメンタダクトをキャリッジ２４内に挿入する。そして、キャリッジ２６はオーグメンタダクトを保持し、作業者は、オーグメンタダクトを、垂直方向および水平方向さらには矢印１２２で示す中心線７２回りの回転方向に位置決めすることができる（図５参照）。
【００２２】
ファンモジュール（部品３４）は、上述した搬送装置の１つを用いて、キャリッジ２０に受け取られるように配置される。キャリッジ２０は、ファンモジュールをキャリッジ２６に保持されたコア（部品５４）と組み立てるために、矢印３６で示す方向の少なくとも一方に沿ってキャリッジ２２と係合する。
【００２３】
ノズル（部品１３４）は、上述した搬送装置の１つを用いて、キャリッジ２８に受け取られるように配置される。キャリッジ２８は、ノズルをキャリッジ２６に保持されたオーグメンタダクト（部品１０４）と組み立てるために、矢印３６で示す方向の少なくとも一方に沿ってキャリッジ２６と係合する。
【００２４】
外部配管、制御装置、アクセサリギヤボックス１６６、さらには図示しないが前述した組立工程に含まれるような他の部品は、当業者に理解されるように、作業者の視野に対し人間工学的に”理想的な”角度および垂直位置でもって取り付けられる。
【００２５】
上記に列挙した組立工程の間およびその後、ガスタービンエンジンの重量は、主にキャリッジ２４，２６によって支持され、これにより、キャリッジ２２は、当業者により決定されるある点で離れることができる。実質的に円環状のハーネス１１８の下半部１１８Ａは、ガスタービンエンジンから離れるようにキャリッジ２６から取り除くことができる（図９）。ガスタービンエンジンは、未だキャリッジ２４，２６によって安全に保持される。そして、ガスタービンエンジンは、矢印４４で示すように、所定の表面へ向けて降ろされ、前述した搬送装置の上に降ろされる。
【００２６】
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、形態、大きさ、部品の配置、動作の詳細、などについて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る人間工学的４本レール装置の斜視図。
【図２】第２キャリッジに保持されたコアモジュールの斜視図。
【図３】第３キャリッジに保持された低圧タービンモジュールの斜視図。
【図４】（Ａ）は第３キャリッジとともにファンダクトを示す斜視図、（Ｂ）はこのファンダクトを第３キャリッジに対し位置決めする搬送カートの説明図。
【図５】オーグメンタダクトを収容した第４キャリッジの斜視図。
【図６】搬送カート上のファンを第１キャリッジが受け取る状態の斜視図。
【図７】ギヤボックスの斜視図。
【図８】ノズルを収容した第５キャリッジの斜視図。
【図９】図１の人間工学的４本レール装置からエンジンを取り外すときの状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１２，１４，１６，１８…レール
２０，２２，２４，２６，２８…キャリッジ
３８…調節可能アーム
５６…第１調節可能アーム
６２…第２調節可能アーム
６８…実質的に円環状のハーネス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある表面より上方の静止物に取り付けられ、２つもしくはそれ以上の方向への動きを許容するように設計された２つ以上の搬送路と、
上記の２つ以上の搬送路に配置され、２つ以上の方向に沿って動くように設計された１つあるいは複数のキャリッジと、
を備え、各キャリッジは、上記搬送路から上記表面の上方に吊り下げられ、かつ、ワークを所定位置に保持するとともに、該ワークの少なくとも４方向への移動を許容することを特徴とする人間工学的４本レール装置。
【請求項２】
上記の２つ以上の搬送路は、上記表面の上方の静止構造物に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３】
上記の２つ以上の搬送路は、上記キャリッジの相補形状の係合構造を受けるとともに該搬送路に沿った移動を許容するように設計された係合構造を有することを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項４】
上記キャリッジとして、第１キャリッジ、第２キャリッジ、第３キャリッジ、第４キャリッジおよび第５キャリッジを含むことを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項５】
上記第１キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項６】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する調節可能アームを含むことを特徴とする請求項５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項７】
上記調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であり、かつ上記本体の軸線に対し時計回り方向および反時計回り方向に可動であることを特徴とする請求項６に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項８】
上記第２キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項９】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する第１調節可能アームと、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する第２調節可能アームと、上記ワークを受けることができる実質的に円環状のハーネスと、を備えることを特徴とする請求項８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１０】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であることを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１１】
上記の実質的に円環状のハーネスは、上記ワークを同心円状に受容するとともに保持することを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１２】
上記の実質的に円環状のハーネスは、エンジン中心線を中心にした時計回り方向および反時計回り方向の回転が可能であることを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１３】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、クロスバーを介して上記本体に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１４】
上記第３キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１５】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する調節可能アームを含むことを特徴とする請求項１４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１６】
上記調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であり、かつ上記本体の軸線に対し時計回り方向および反時計回り方向に可動であることを特徴とする請求項１４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１７】
上記第４キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１８】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部とハーネスサポート側に設けられた第２端部とを有する第１調節可能アームと、上記本体側に設けられた第１端部と上記ハーネスサポート側に設けられた第２端部とを有する第２調節可能アームと、上記ハーネスサポートと、上記ワークを受けることができる実質的に円環状のハーネスと、を備えることを特徴とする請求項１７に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１９】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であることを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２０】
上記の実質的に円環状のハーネスは、上記ワークを同心円状に受容するとともに保持することを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２１】
上記の実質的に円環状のハーネスは、エンジン中心線を中心にした時計回り方向および反時計回り方向の回転が可能であることを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２２】
上記ハーネスサポートは、上記第１調節可能アーム側の第１端部と上記第２調節可能アーム側の第２端部とを有するクロスバーを備え、このクロスバーの両端部の間に、上記の実質的に円環状のハーネス用のマウントを有することを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２３】
上記第１調節可能アームおよび第２調節可能アームは、Ｕ字形クロスバーによって上記本体に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２４】
上記第５キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２５】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部とワーク側に設けられた第２端部と上記表面と平行な軸を中心にワークを回転する手段を有する第１調節可能アームと、上記本体側に設けられた第１端部とワーク側に設けられた第２端部と上記表面と平行な軸を中心にワークを回転する手段を有する第２調節可能アームと、を備えることを特徴とする請求項２４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２６】
上記第１調節可能アームおよび第２調節可能アームの上記回転手段は、時計回り方向および反時計回り方向への回転が可能であることを特徴とする請求項２５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２７】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であることを特徴とする請求項２５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２８】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、クロスバーを介して上記本体に接続されていることを特徴とする請求項２５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２９】
上記ワークは、タービンエンジンの部品を含むことを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３０】
上記キャリッジは、互いに相互作用するように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３１】
上記キャリッジは、互いに相互作用するように人間工学的に設計されていることを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３２】
上記搬送路として、４本の搬送路を含むことを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３３】
装置を人間工学的に組み立てる方法であって、
ある表面の上方の静止物に取り付けられた２つ以上の搬送路に関連して配置された５つ以上のキャリッジを設け、
上記の５つ以上のキャリッジの１つあるいは複数にワークを配置し、
上記ワークを含んだ各キャリッジを空間位置の関係で互いに位置決めし、
上記キャリッジを利用して上記ワークを互いに組み立て、上記装置を構成する、ことを特徴とする組立方法。
【請求項３４】
各キャリッジ内の各々のワークの向きを操作することを含むことを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３５】
４つの搬送路に関連して５つのキャリッジを設けることを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３６】
上記のワークの配置として、第１のワークを第１キャリッジに、第２のワークを第２キャリッジに、第３のワークを第３キャリッジに、第４のワークを第４キャリッジに、第５のワークを第５キャリッジに、配置することを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３７】
上記の位置決めは、
上記第１キャリッジを上記第２キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第２キャリッジを上記第１キャリッジおよび第３キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第３キャリッジを上記第２キャリッジおよび第４キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第４キャリッジを上記第３キャリッジおよび第５キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第５キャリッジを上記第４キャリッジに関連した位置に動かす、ことを含むことを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３８】
上記の各キャリッジの移動は、各キャリッジを互いにかつ搬送路に対して水平方向に動かすことを含むことを特徴とする請求項３７に記載の組立方法。
【請求項３９】
上記のワークの組立は、
上記第１キャリッジ内に配置された第１のワークの位置を、第２キャリッジ内に配置された第２のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記第２のワークの位置を、上記第１のワークの位置および上記第３キャリッジ内に配置された第３のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記第３のワークの位置を、上記第２のワークの位置および上記第４キャリッジ内に配置された第４のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記第４のワークの位置を、上記第３のワークの位置および上記第５キャリッジ内に配置された第５のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記ワークおよびキャリッジの各々を、互いに対応する位置へと動かし、装置を構成するようにワークを互いに組み立てることを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項１】
ある表面より上方の静止物に取り付けられ、２つもしくはそれ以上の方向への動きを許容するように設計された２つ以上の搬送路と、
上記の２つ以上の搬送路に配置され、２つ以上の方向に沿って動くように設計された１つあるいは複数のキャリッジと、
を備え、各キャリッジは、上記搬送路から上記表面の上方に吊り下げられ、かつ、ワークを所定位置に保持するとともに、該ワークの少なくとも４方向への移動を許容することを特徴とする人間工学的４本レール装置。
【請求項２】
上記の２つ以上の搬送路は、上記表面の上方の静止構造物に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３】
上記の２つ以上の搬送路は、上記キャリッジの相補形状の係合構造を受けるとともに該搬送路に沿った移動を許容するように設計された係合構造を有することを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項４】
上記キャリッジとして、第１キャリッジ、第２キャリッジ、第３キャリッジ、第４キャリッジおよび第５キャリッジを含むことを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項５】
上記第１キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項６】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する調節可能アームを含むことを特徴とする請求項５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項７】
上記調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であり、かつ上記本体の軸線に対し時計回り方向および反時計回り方向に可動であることを特徴とする請求項６に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項８】
上記第２キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項９】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する第１調節可能アームと、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する第２調節可能アームと、上記ワークを受けることができる実質的に円環状のハーネスと、を備えることを特徴とする請求項８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１０】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であることを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１１】
上記の実質的に円環状のハーネスは、上記ワークを同心円状に受容するとともに保持することを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１２】
上記の実質的に円環状のハーネスは、エンジン中心線を中心にした時計回り方向および反時計回り方向の回転が可能であることを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１３】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、クロスバーを介して上記本体に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１４】
上記第３キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを４方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１５】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部と上記ワーク側に設けられた第２端部とを有する調節可能アームを含むことを特徴とする請求項１４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１６】
上記調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であり、かつ上記本体の軸線に対し時計回り方向および反時計回り方向に可動であることを特徴とする請求項１４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１７】
上記第４キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１８】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部とハーネスサポート側に設けられた第２端部とを有する第１調節可能アームと、上記本体側に設けられた第１端部と上記ハーネスサポート側に設けられた第２端部とを有する第２調節可能アームと、上記ハーネスサポートと、上記ワークを受けることができる実質的に円環状のハーネスと、を備えることを特徴とする請求項１７に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項１９】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であることを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２０】
上記の実質的に円環状のハーネスは、上記ワークを同心円状に受容するとともに保持することを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２１】
上記の実質的に円環状のハーネスは、エンジン中心線を中心にした時計回り方向および反時計回り方向の回転が可能であることを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２２】
上記ハーネスサポートは、上記第１調節可能アーム側の第１端部と上記第２調節可能アーム側の第２端部とを有するクロスバーを備え、このクロスバーの両端部の間に、上記の実質的に円環状のハーネス用のマウントを有することを特徴とする請求項１８に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２３】
上記第１調節可能アームおよび第２調節可能アームは、Ｕ字形クロスバーによって上記本体に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２４】
上記第５キャリッジは、
本体と、
上記本体に取り付けられ、上記搬送路の係合構造に対し相補形状をなす１つあるいは複数の係合構造と、
上記ワークを上記表面の上方に吊り下げるとともに該ワークを６方向もしくはそれ以上の方向へ動かす手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２５】
上記のワークを吊り下げるとともに動かす手段は、上記本体側に設けられた第１端部とワーク側に設けられた第２端部と上記表面と平行な軸を中心にワークを回転する手段を有する第１調節可能アームと、上記本体側に設けられた第１端部とワーク側に設けられた第２端部と上記表面と平行な軸を中心にワークを回転する手段を有する第２調節可能アームと、を備えることを特徴とする請求項２４に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２６】
上記第１調節可能アームおよび第２調節可能アームの上記回転手段は、時計回り方向および反時計回り方向への回転が可能であることを特徴とする請求項２５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２７】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、上記表面に対し垂直方向上方および下方へ可動であるとともに、上記搬送路に対し水平方向に可動であることを特徴とする請求項２５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２８】
上記第１調節可能アームおよび上記第２調節可能アームは、クロスバーを介して上記本体に接続されていることを特徴とする請求項２５に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項２９】
上記ワークは、タービンエンジンの部品を含むことを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３０】
上記キャリッジは、互いに相互作用するように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３１】
上記キャリッジは、互いに相互作用するように人間工学的に設計されていることを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３２】
上記搬送路として、４本の搬送路を含むことを特徴とする請求項１に記載の人間工学的４本レール装置。
【請求項３３】
装置を人間工学的に組み立てる方法であって、
ある表面の上方の静止物に取り付けられた２つ以上の搬送路に関連して配置された５つ以上のキャリッジを設け、
上記の５つ以上のキャリッジの１つあるいは複数にワークを配置し、
上記ワークを含んだ各キャリッジを空間位置の関係で互いに位置決めし、
上記キャリッジを利用して上記ワークを互いに組み立て、上記装置を構成する、ことを特徴とする組立方法。
【請求項３４】
各キャリッジ内の各々のワークの向きを操作することを含むことを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３５】
４つの搬送路に関連して５つのキャリッジを設けることを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３６】
上記のワークの配置として、第１のワークを第１キャリッジに、第２のワークを第２キャリッジに、第３のワークを第３キャリッジに、第４のワークを第４キャリッジに、第５のワークを第５キャリッジに、配置することを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３７】
上記の位置決めは、
上記第１キャリッジを上記第２キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第２キャリッジを上記第１キャリッジおよび第３キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第３キャリッジを上記第２キャリッジおよび第４キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第４キャリッジを上記第３キャリッジおよび第５キャリッジに関連した位置に動かし、
上記第５キャリッジを上記第４キャリッジに関連した位置に動かす、ことを含むことを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【請求項３８】
上記の各キャリッジの移動は、各キャリッジを互いにかつ搬送路に対して水平方向に動かすことを含むことを特徴とする請求項３７に記載の組立方法。
【請求項３９】
上記のワークの組立は、
上記第１キャリッジ内に配置された第１のワークの位置を、第２キャリッジ内に配置された第２のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記第２のワークの位置を、上記第１のワークの位置および上記第３キャリッジ内に配置された第３のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記第３のワークの位置を、上記第２のワークの位置および上記第４キャリッジ内に配置された第４のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記第４のワークの位置を、上記第３のワークの位置および上記第５キャリッジ内に配置された第５のワークの位置に対して、１つあるいは複数の方向に位置決めし、
上記ワークおよびキャリッジの各々を、互いに対応する位置へと動かし、装置を構成するようにワークを互いに組み立てることを特徴とする請求項３３に記載の組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−５１００８（Ｐ２００７−５１００８Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７１３５０（Ｐ２００６−１７１３５０）
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]