着磁物位置検出ユニット、及びこれを用いた着磁物位置検出装置
【課題】非磁性材製の障害物によって視認不能とされる着磁物の位置を、障害物越しに簡単かつ正確に検出する着磁物位置検出ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の着磁物位置検出ユニット１０は、非磁性材製の障害物６０によって隠された部位にある着磁物６３の位置を、前記障害物６０越しに検出するための着磁物位置検出ユニット１０であって、一端側に前記着磁物６３と磁気的に引き合う磁石２１を備えた磁石ホルダ２０と、この磁石ホルダ２０をその重心位置を支点２５として揺動可能に支持する支持フレーム１１と、前記磁石ホルダ２０の前記磁石２１とは反対側の端部に設けられた変位表示部２２と前記支持フレーム１１側に設けられた指標部４２との相対的な位置関係によって前記磁石ホルダ２０の前記支点２５を中心とした揺動姿勢を表示する姿勢表示部４０とを備えてなることを特徴とする。
【解決手段】本発明の着磁物位置検出ユニット１０は、非磁性材製の障害物６０によって隠された部位にある着磁物６３の位置を、前記障害物６０越しに検出するための着磁物位置検出ユニット１０であって、一端側に前記着磁物６３と磁気的に引き合う磁石２１を備えた磁石ホルダ２０と、この磁石ホルダ２０をその重心位置を支点２５として揺動可能に支持する支持フレーム１１と、前記磁石ホルダ２０の前記磁石２１とは反対側の端部に設けられた変位表示部２２と前記支持フレーム１１側に設けられた指標部４２との相対的な位置関係によって前記磁石ホルダ２０の前記支点２５を中心とした揺動姿勢を表示する姿勢表示部４０とを備えてなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着磁物位置検出ユニット、及びこれにより検出した位置を対象物上において示す着磁物位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば大型飛行機の主翼は、翼幅方向に延びる複数本のスパーに、これと直交する方向のリブが組み合わされ、そのリブの上下に複数枚のスキン（外板）が取り付けられる。スキンをリブに固定する工程では、リブとスキンとを所定位置に配置した後、スキンのうちリブに設けられた孔と同軸上の部位を特定する。この同軸上の部位は、一般にスキン及びリブの断面方向から目視等によって特定される。そして、特定した部位に孔を開け、スキン及びリブに設けた孔にボルト等を挿通して両者を固定するのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、主翼のスキン材料として、軽量かつ高耐久性のＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）が選択されるようになり、片翼の上下のスキンをそれぞれ一枚板で成形することが可能となっている。このような大型のスキンの場合には、リブを配する部位に人が近づくことができない場合があり、スキンに孔を開ける部位をリブ及びスキンの断面方向から目視にて特定することが困難となり、スキンへの孔開け位置の特定に苦慮するという事情がある。かかる事情に対処すべく、例えば下記特許文献１のように大型・高精度の工作機械を使用するシステムも考えられている。
【特許文献１】特表２０００−５０６８１６公報
【０００４】
しかしながら、上述のシステムでは極めて大規模になってしまうため、スキンが障害となることで視認することができないリブの孔の位置を簡便な方法で検出することが要望されている。その解決手段として、一組の磁石を用いる探査方法が考えられる。すなわち、一の磁石をリブの孔に配し、この磁石と磁性的に引き合う磁石をスキン側で揺動可能に吊り下げることにより、吊り下げられた磁石が指向する側にリブの孔が存するというものである。しかしながら、このような手段では、リブの孔の大まかな位置を特定することはできるものの、通常、飛行機の主翼の組立て工程で要求される０．５ｍｍ程度の精度で検出することはできず、検出精度の向上が必要であった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、非磁性材製の障害物によって視認不能とされる着磁物の位置を、障害物越しに簡単かつ正確に検出する着磁物位置検出ユニットを提供することを目的とする。また、そのような着磁物位置検出ユニットにより検出された位置を、障害物上に示すことが可能な着磁物位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の着磁物位置検出ユニットは、非磁性材製の障害物によって隠された部位にある着磁物の位置を、前記障害物越しに検出するための着磁物位置検出ユニットであって、一端側に前記着磁物と磁気的に引き合う磁石を備えた磁石ホルダと、この磁石ホルダをその重心位置を支点として揺動可能に支持する支持フレームと、前記磁石ホルダの前記磁石とは反対側の端部に設けられた変位表示部と前記支持フレーム側に設けられた指標部との相対的な位置関係によって前記磁石ホルダの前記支点を中心とした揺動姿勢を表示する姿勢表示部とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
このような構成の着磁物位置検出ユニットを障害物上に配すると、磁石ホルダの一端側に備わる磁石と着磁物とが障害物越しに引き合うため、磁石ホルダの当該端部は着磁物の方向に指向する動きを生じる。そのため、当該着磁物位置検出ユニットを障害物上を移動させて磁石ホルダに設けられた磁石と着磁物との間の距離を異ならせると、揺動可能に支持されている磁石ホルダがその支点を中心にして揺動することでその姿勢が変化することとなる。この磁石ホルダの姿勢変化は、磁石ホルダの磁石とは反対側の端部に設けられた変位表示部と支持フレーム側の指標部とからなる姿勢表示部により認識することができる。そこで、姿勢表示部を見ながら着磁物位置検出ユニットを動かして、磁石と着磁物との間の距離が最小となる磁石ホルダの揺動姿勢をとらせると、そのときの磁石から障害物に延ばした垂線上に着磁物が配されていることになる。
【０００８】
さらに、磁石ホルダはその重心を支点として揺動可能に支持されているため、例えば障害物が傾斜面をなす場合にも、重力の影響を解消することができ、障害物によって隠された部位にある着磁物の位置を正確かつ容易に検出することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る着磁物位置検出ユニットにおいて、前記磁石ホルダは、当該磁石ホルダをＸ軸を中心に揺動可能に支持する第１軸受部と、当該第１軸受部を前記Ｘ軸と直交するＹ軸を中心に揺動可能に支持する第２軸受部とにより支持されているものとすることができる。
【００１０】
このような構成によれば、第１軸受部と第２軸受部とにおける磁石ホルダの揺動可能方向の組合せにより、当該磁石ホルダは両軸受部により支持されている点を中心として、あらゆる方向に傾斜した姿勢をとることが可能となる。これにより、当該着磁物位置検出ユニットに対して着磁物がいかなる方向に配されている場合にも、磁石ホルダの端部に備わる磁石は当該磁石ホルダの揺動姿勢の変化を伴って、着磁物の方向を指向することが可能となる。
【００１１】
また、前記支持フレームには前記変位表示部に対応してマスク板が設けられ、前記変位表示部は前記磁石ホルダに設けられた点模様であり、前記指標部は前記マスク板に形成され前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記点模様を覗き見ることが可能な透視孔であり、前記姿勢表示部には前記マスク板の前記透視孔部分を拡大するレンズが設けられているものとすることができる。
【００１２】
この場合、マスク板に設けた透視孔を見ながら当該着磁物位置検出ユニットを障害物上で移動させて、透視孔から磁石ホルダに形成された点模様が確認されたら、その位置で当該着磁物位置検出ユニットを止める。すると、そのときの磁石から障害物に延ばした垂線上に着磁物が配されていることとなる。さらに、支持フレームに設けられたレンズにより透視孔が拡大して表示されるため、透視孔と点模様とが正確に一致したことを確認することができ、着磁物の配された位置を正確に検出することが可能となる。
【００１３】
また、前記変位表示部はさらに前記点模様を中心とする環状模様を含み、前記マスク板には、その中心で交わる直交軸上に互いに独立した４つの方向指示透視孔が形成され、前記各方向支持透視孔は、前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記環状模様に沿った周上に配されているものとすることができる。
【００１４】
このような構成によれば、磁石と着磁物との相対的な位置関係により、マスク板のそれぞれの方向指示透視孔から確認される環状模様の態様が異なることとなる。例えば、当該着磁物位置検出ユニットを障害物上に配したときに、磁石と着磁物とが最短距離となっていない場合には、マスク板の方向指示透視孔のうち１ないし２個の方向指示透視孔からは環状模様が確認され、残りの方向指示透視孔からは環状模様が確認されない場合がある。この場合、着磁物位置検出ユニットを、環状模様が確認された方向指示透視孔の配置されている方向へ移動させれば、磁石と着磁物との距離が近づいていくこととなり、それぞれの方向指示透視孔から確認される環状模様の態様が変化していく。そして、すべての方向指示透視孔から確認される環状模様の態様が同一となった位置、又はすべての方向指示透視孔において環状模様が確認されなくなった位置で、当該着磁物位置検出ユニットを止めると、そのときの磁石から障害物に延ばした垂線上に着磁物が配されていることとなる。
【００１５】
次に、上記課題を解決するために、本発明の着磁物位置検出装置は、着磁物位置検出ユニットにより検出した前記着磁物の位置を前記障害物上に示す着磁物位置検出装置であって、前記着磁物位置検出ユニットと、当該着磁物位置検出ユニットが脱着可能に取り付けられる取付孔を有する本体と、を備え、前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合には、前記取付孔を通じて前記障害物の表面が露出することを特徴とする。
【００１６】
上記構成の着磁物位置検出装置によれば、まず着磁物位置検出ユニットを取り付けた状態で障害物上を動かして着磁物の位置を検出した後、着磁物位置検出ユニットを本体から取り外すことにより、本体の取付孔を通じて障害物の表面が露出することとなる。ここで、例えば着磁物位置検出ユニットにおいて、磁石と着磁物との間の距離が最小となるときの当該磁石の位置を、本体の取付孔の中心となるようにすることができる。すると、着磁物位置検出ユニットを本体から取り外した後、取付孔を通じて露出する障害物の表面において、その中心から延びる垂線上に着磁物が配されていることを指し示していることとなる。このように、障害物越しに着磁物の位置を示す指標を形成することができ、この指標により当該着磁物の位置に対して所望の処理を行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記本体には、当該本体のうち前記障害物と相対する側に配置された吸盤と、前記吸盤内の空気を吸引するための吸引機構とからなる固定手段が設けられているものとすることができる。
【００１８】
この場合、着磁物の位置を検出した後、本体に備わる固定手段により当該着磁物位置検出装置を障害物上に固定することにより、例えば人が把持している場合に比して、当該本体と障害物との間の位置ずれが生じ難く、着磁物の検出位置を正確に示すことが可能となる。さらに、当該固定手段を吸盤構造という簡便な構成とすることにより、当該着磁物位置検出装置を大掛かりな装置とする必要がなく、取扱い性に優れたものとすることが可能となる。
【００１９】
また、前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合に、当該着磁物位置検出ユニットと交換取り付け可能なポンチ治具を有し、当該ポンチ治具は、前記着磁物の検出位置を転写ないし加工するユニットを備えるものとすることができる。
【００２０】
このような構成によれば、着磁物位置検出ユニットを取り付けた状態で着磁物の位置を検出した後、当該着磁物位置検出ユニットを取り外してポンチ治具と交換することができる。これにより、検出位置のずれを生じることなく、障害物上に示された検出位置を当該障害物上に転写したり、当該障害物上に例えば孔開け等の加工をしたりすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、非磁性材製の障害物によって視認不能とされる着磁物の位置を、障害物越しに簡単かつ正確に検出することが可能となる。さらに、検出した位置を障害物上に示すことで、当該位置に対して所望の処理を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
まず本実施形態に係る着磁物位置検出ユニットの構造について、図１ないし図６を用いて説明する。
図１は本実施形態に係る着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＸ軸垂直断面図、図２は着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＹ軸垂直断面図、図３は着磁物位置検出ユニットに備わる磁石ホルダを支持する支持部の正面図、図４は磁石ホルダの一端部に備わる変位表示部の正面図、図５は着磁物位置検出ユニットに備わる姿勢表示部に取り付けられたマスク板の正面図、図６は変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図である。
【００２３】
着磁物位置検出ユニット１０は、図１及び図２に示すように、アルミ製の有底筒状をなす筐体（支持フレーム）１１と、筐体１１の内部に配される磁石ホルダ２０と、磁石ホルダ２０を揺動可能に支持する支持部３０と、筐体１１の上部に配され磁石ホルダの姿勢を表示する姿勢表示部４０とから構成されている。
【００２４】
磁石ホルダ２０は、全体としてアルミ製の棒状体であり、一方の端部には磁石２１が嵌め込まれ、当該磁石２１は一方の端面が露出する態様とされている。また、磁石ホルダ２０のうち、磁石２１が嵌め込まれた側とは反対側の端部には、当該磁石ホルダ２０より大径とされ上に凸をなす球面板状の変位表示部２２が取り付けられている。
【００２５】
変位表示部２２は、図３に示すように、その中心に点模様２３が形成され、さらにその周囲には当該点模様２３を中心とした幅広の環状模様２４が形成されている。本実施形態では、これら点模様２３及び環状模様２４は橙蛍光色を呈しており、明度が高く視認し易いものとされている。
【００２６】
かかる磁石ホルダ２０は、筐体１１の円形断面の中心において、磁石２１が嵌め込まれた側を下方にした状態で、その重心位置を支持部３０により支持されており、当該重心位置を支点２５として揺動可能とされている（図１参照）。
【００２７】
支持部３０は、図４に示すように、第１軸受部３１と、当該第１軸受部３１をさらに外側から支持する第２軸受部３２とからなる。第１軸受部３１には、磁石ホルダ２０をＸ軸方向に貫通する棒状の第１軸部３３が設けられている。第１軸部３３の両端部は尖形形状をなし、磁石ホルダ２０の側面から突出している。磁石ホルダ２０において第１軸部３３が設けられた部位の周囲には、わずかな空隙を開けて中間リング３４が設けられている。この中間リング３４のうち、第１軸部３３の両端部と対向する部位には第１軸受ネジ３５ａ，３５ｂが取り付けられており、第１軸部３３の両端部と第１軸受ネジ３５ａ、３５ｂの端面とは点接触した状態とされている。この第１軸受部３１により、磁石ホルダ２０はＸ軸を中心に揺動可能とされている。
【００２８】
一方、第１軸受部３１の中間リング３４には、上記した第１軸部３３と直交するＹ軸上に２本の第２軸部３６ａ，３６ｂが設けられている。各第２軸部３６ａ，３６ｂのうち、中間リング３４の外側に位置する端部は尖形形状をなし、中間リング３４の側面から突出している。この中間リング３４の周囲には、わずかな空隙を開けて筐体１１の内壁から延出した外周リング３７が設けられている。この外周リング３７のうち、第２軸部３６ａ，３６ｂの端部と対抗する部位には第２軸受ネジ３８ａ，３８ｂが取り付けられており、中間リング３４から突出した第２軸部３６ａ，３６ｂの一端部と第２軸受ネジ３８ａ，３８ｂの端面とは点接触した状態とされている。上記した第２軸部３６ａ，３６ｂ、第２軸受ネジ３８ａ，３８ｂ、及び外周リング３７により第２軸受部３２が構成され、当該第２軸受部３２により、磁石ホルダ２０はＹ軸を中心に揺動可能とされている。
【００２９】
これら第１軸受部３１及び第２軸受部３２における磁石ホルダ２０の揺動可能な方向の組合せにより、当該磁石ホルダ２０は両軸受部３１，３２により支持されている点を中心として、あらゆる方向に傾斜した姿勢をとることが可能となっている。
【００３０】
磁石ホルダ２０の上端部に設けられた変位表示部２２と対向するようにして、上に凸の球面板状をなす遮光性のマスク板４１が取り付けられている（図１参照）。マスク板４１には、図５に示すように、その中心に円形形状の透視孔（指標部）４２が穿設されている。この透視孔４２は、磁石ホルダ２０の変位表示部２２に形成された点模様２３の径と同一の寸法とされている。また、マスク板４１の上方には、凸レンズ４４が取り付けられており、凸レンズ４４の上方から覗いた場合には、透視孔４２が拡大表示されることとなる。
【００３１】
磁石ホルダ２０の揺動姿勢は、この固定された透視孔４２と、揺動姿勢に伴って位置変化する変位表示部２２との相対的な位置関係により姿勢表示部４０として確認することができる。本実施形態では、透視孔４２と変位表示部２２の点模様２３との位置関係は、磁石ホルダ２０が後述する被検出用磁石６３と磁石２１とが最短距離となる揺動姿勢をとったときには、図６に示すように、当該透視孔４２から点模様２３を覗き見ることが可能なものとされている。
【００３２】
さらに、マスク板４１には、透視孔４２を中心とした円周上に４つの三角孔（方向指示透視孔）４３が設けられている。より具体的には、図５に示すように、マスク板４１の表面に沿って、当該マスク板４１の中心で交わる直交軸上に、それぞれＸ１方向にＸ１三角孔４３ａ、Ｘ２方向にＸ２三角孔４３ｂ、Ｙ１方向にＹ１三角孔４３ｃ、Ｙ２方向にＹ２三角孔４３ｄが配されており、それぞれ一頂点が外側に指向している。この４つの三角孔４３のそれぞれの最外部を結んだ仮想円の直径Ｄ２は、磁石ホルダ２０の変位表示部２２に形成された環状模様２４の内周円の直径Ｄ１（図３参照）と同一かそれよりも僅かに小さい寸法とされている。そして、磁石ホルダ２０が後述する被検出用磁石６３と磁石２１とが最短距離となる揺動姿勢をとったときには、図６に示すように、環状模様２４が三角孔４３の外側に位置することとなり、当該三角孔４３から環状模様２４を確認することができない構成とされている。
【００３３】
次に、上記した着磁物位置検出ユニット１０を備える着磁物位置検出装置５０について、図７及び図８を用いて説明する。
図７は本実施形態に係る着磁物位置検出装置の概略構成を示す断面図、図８は着磁物位置検出装置から着磁物位置検出ユニットを取り外した状態を示す断面図である。
【００３４】
着磁物位置検出装置５０は、図７に示すように、着磁物位置検出ユニット１０と、これが嵌め込まれる本体５１とから構成されている。本体５１は、底面側が開口した略箱状をなし、その上面のほぼ中央には底面へ貫通する取付孔５２が穿設されている。着磁物位置検出ユニット１０は、磁石２１が取り付けられた側を本体５１の底面側に向けた状態で取付孔５２に挿着されている。すなわち、当該着磁物位置検出装置５０は、その底面側に着磁物位置検出ユニット１０の底面が露出した構成とされている。なお、着磁物位置検出ユニット１０は、図８に示すように、本体５１の取付孔５２から上方に取り外し可能な構成とされている。この場合、本体５１をその上面側から見ると、取付孔５２を通じて、当該着磁物位置検出装置５０が載置された対象物の表面が視認可能（露出した状態）となる。
【００３５】
さらに、本体５１のうち取付孔５２を挟む形で、当該本体５１を対象物に固定するための固定機構５３が２つ設けられている（図７参照）。固定機構５３には、本体５１の底面側の開口を通じて露出し、本体５１を対象物に吸着固定する吸盤５４が備わっている。吸盤５４の上面には吸盤支持シャフト５５が取り付けられ、当該吸盤支持シャフト５５は本体５１の上面に設けられたシャフト挿通孔５６を通じて本体５１の上面側に突出している。吸盤支持シャフト５５の上端部には円盤状の本体固定用ボタン５７が取り付けられ、本体固定用ボタン５７と本体５１の上面との間には、当該吸盤支持シャフト５５の昇降を弾性変形を伴って許容するスプリング５８が間在している。
【００３６】
また、吸盤支持シャフト５５の内部には、吸盤５４の上面から当該吸盤支持シャフト５５の側面まで貫通する吸引路５９ａが設けられている。当該吸引路５９ａは、吸盤支持シャフト５５の側面に取り付けられた吸引口（吸引機構）５９に繋がっている。
【００３７】
続いて、本実施形態に係る着磁物位置検出装置５０の使用方法を図９ないし図１５を用いて説明する。本実施形態では特に、大型飛行機の主翼の組立工程のうちスキン（外板）とリブとを固定する工程で、当該着磁物位置検出装置５０を使用する方法を例示する。
図９はリブに設けられたボルト孔の位置を検出可能とすべく被検出用磁石を取り付けた状態を示す断面図、図１０はスキン上で被検出用磁石の位置を探査中の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図、図１１は図１０の着磁物位置検出装置のＹ軸垂直断面図、図１２は図１０の着磁物位置検出装置の姿勢表示部における変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図、図１３はスキン上で被検出用磁石の位置検出を完了した状態の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図、図１４は図１３の着磁物位置検出装置のＹ軸断面図、図１５は着磁物位置検出装置に孔開けポンチが取り付けられた状態を示す断面図である。
【００３８】
非磁性材たるＣＦＲＰ製のスキン６０の長手方向所定位置には、図９に示すように、当該スキン６０と対向配置されたスキン（図示せず）とを連結固定するリブ６１が配されている。リブ６１は、スキン６０と接触する板面６１ａと、当該板面６１ａから垂直に延びる支柱部６１ｂとからなる。板面６１ａの所定部位には、ボルト等を挿通するための固定孔６２が穿設されている。固定孔６２の下方（スキン６０とは反対側）には、被検出用磁石（着磁物）６３が嵌め込まれたフランジ６４が取り付けられている。被検出用磁石６３は、着磁物位置検出ユニット１０に備わる磁石２１と磁気的に引き合うものとされており、固定孔６２の直下、すなわち固定孔６２の軸線の延長線上に配されている。
【００３９】
本実施形態に係る着磁物位置検出装置５０は、上記した被検出用磁石６３の配された位置を検出することで、その直上の固定孔６２の位置を特定するものである。まず、着磁物位置検出装置５０において、吸盤５４を本体５１の最下端部（着磁物位置検出ユニット１０の最下端部）よりもやや持ち上げた状態とした上で、吸引口５９に例えば真空ポンプ（図示せず）を接続して吸引動作を行う。この場合、着磁物位置検出装置５０をスキン６０に載置しても、吸盤５４はスキン６０とは接触しない状態とされているため、当該着磁物位置検出装置５０はその位置に固定されることなく、自由に移動させることができる。
【００４０】
当該着磁物位置検出装置５０を、図１０及び図１１に示すように、スキン６０の上面において、おおよそリブ６１の固定孔６２（被検出用磁石６３）と重畳する位置に配する。すると、着磁物位置検出装置５０に取り付けられた着磁物位置検出ユニット１０において、磁石ホルダ２０の先端に取り付けられた磁石２１がスキン６０及びリブ６１の板面６１ａ越しに被検出用磁石６３と磁気的に引き合う。ここで、磁石ホルダ２０は支点２５を中心として揺動可能に支持されているため、当該磁石ホルダ２０の磁石２１を備える側の端部は被検出用磁石６３の方向に指向する揺動姿勢をとることとなる。
【００４１】
このときの磁石ホルダ２０の揺動姿勢を、着磁物位置検出ユニット１０の上端側の姿勢表示部４０において確認すると、図１２に示すような態様となっている。すなわち、図１０において着磁物位置検出装置５０が被検出用磁石６３に対してＸ１方向に位置ずれしていることにより、変位表示部２２がマスク板４１に対して相対的にＸ１方向に位置ずれする。これにより、変位表示部２２の環状模様２４の一部が、マスク板４１のＸ２三角孔４３ｂにより確認されることとなる。一方、図１１において着磁物位置検出装置５０が被検出用磁石６３に対してＹ１方向に位置ずれしていることにより、変位表示部２２がマスク板４１に対して相対的にＹ１方向に位置ずれする。これにより、変位表示部２２の環状模様２４の一部が、マスク板４１のＹ２三角孔４３ｄにより確認されることとなる。
【００４２】
そこで、環状模様２４が確認されたＸ２三角孔４３ｂ及びＹ２三角孔４３ｄの配置されている方向へ着磁物位置検出装置５０を移動させていく。すると、磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離が小さくなることで磁石ホルダ２０が直立に近い揺動姿勢をとるように変化し、Ｘ２三角孔４３ｂ及びＹ２三角孔４３ｄから視認される環状模様２４の割合が徐々に減少していく。
【００４３】
そして、全ての三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄから環状模様２４が視認されなくなり、かつ、変位表示部２２の点模様２３がマスク板４１の透視孔４２から視認される状態となったとき（図６に示す状態）、その位置で着磁物位置検出装置５０の移動を停止する。すると、当該着磁物位置検出装置５０と、被検出用磁石６３との相対的な位置関係は、図１３及び図１４に示す状態となっている。すなわち、着磁物位置検出ユニット１０に備わる磁石ホルダ２０は、磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となる揺動姿勢をとっており、この磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が存するという位置関係になっている。このようにして、被検出用磁石６３の配された位置、すなわちリブ６１に設けられた固定孔６２の位置を、スキン６０越しに検出することができるのである。
【００４４】
上記のようにして被検出用磁石６３の位置検出を完了したら、その位置で着磁物位置検出装置５０の本体固定用ボタン５７を吸盤支持シャフト５５の軸線方向に押し込む。すると、吸盤支持シャフト５５が下降し、これに伴い吸盤５４もスキン６０の表面に接触するまで下降することとなる。吸盤５４内は常に吸引口５９から吸引されているため、当該吸盤５４とスキン６０との間で吸着力が生じ、本体５１はスキン６０上に固定されることとなる。これにより、被検出用磁石６３の位置検出後、当該被検出用磁石６３と、着磁物位置検出装置５０との位置ずれを抑止することができるのである。
【００４５】
続いて、スキン６０にボルトを挿通するための孔を開ける作業に移行する。まず、本体５１の取付孔５２から着磁物位置検出ユニット１０を取り外し、その取付孔５２に、図１５に示すように、孔開けポンチ７０を取り付ける。この孔開けポンチ７０の外径は着磁物位置検出ユニット１０の外径と同一とされており、さらに、当該孔開けポンチ７０の中心には孔開けユニット７１が取り付けられている。この孔開けユニット７１を上方から押圧することにより、スキン６０のうちリブ６１の固定孔６２と重畳する位置に、所望の孔を開けることができる。
【００４６】
最後に、吸引口５９に接続された真空ポンプの吸引を停止する。すると、吸盤５４とスキン６０との間の吸着力が解消され、スプリング５８の弾性回復力により本体固定用ボタン５７が押し上げられることで、吸盤５４が上方へ引き上げられる。これにより本体５１をスキン６０から取り外すことができ、その後スキン６０とリブ６１とをボルトで固定することが可能となる。
【００４７】
以上、本実施形態に係る着磁物位置検出ユニット１０、及びこれを備える着磁物位置検出装置５０は、以下のような作用効果を奏する。
本実施形態に係る着磁物位置検出ユニット１０は、一端側に被検出用磁石６３と磁気的に引き合う磁石２１を備えた磁石ホルダ２０と、この磁石ホルダ２０をその重心位置を支点２５として揺動可能に支持する筐体１１と、磁石ホルダ２０の磁石２１とは反対側の端部に設けられた変位表示部２２と筐体１１側の指標部４２との相対的な位置関係によって磁石ホルダ２０の揺動姿勢を表示する姿勢表示部４０を備えている。
【００４８】
このような構成の着磁物位置検出ユニット１０を、スキン６０のうち被検出用磁石６３とは反対側の面に配すると、磁石ホルダ２０の一端側に備わる磁石２１と被検出用磁石６３とがスキン６０越しに引き合うため、磁石ホルダ２０の当該端部は被検出用磁石６３に指向する動きを生じる。そのため、当該着磁物位置検出ユニット１０をスキン６０上を移動させて磁石ホルダ２０に設けられた磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離を異ならせると、揺動可能に支持されている磁石ホルダ２０がその支点２５を中心にして揺動することでその姿勢が変化することとなる。この磁石ホルダ２０の姿勢変化は、磁石ホルダ２０の磁石２１とは反対側の端部に設けられた変位表示部２２と筐体１１側の指標部４２とからなる姿勢表示部４０により認識することができる。そこで、姿勢表示部４０を見ながら着磁物位置検出ユニット１０を動かして、磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離が最小となる磁石ホルダ２０の揺動姿勢をとらせると、そのときの磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が配されていることになる。
【００４９】
さらに、磁石ホルダ２０はその重心を支点２５として揺動可能に支持されているため、例えばスキン６０が傾斜面をなす場合にも、重力の影響を解消することができる。このように、本発明の着磁物位置検出ユニット１０によれば、非磁性材製のスキン６０の形状を気にすることなく、当該スキン６０によって隠された部位にある被検出用磁石６３の位置を、簡単かつ正確に検出することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、磁石ホルダ２０は、当該磁石ホルダ２０をＸ軸を中心に揺動可能に支持する第１軸受部３１と、当該第１軸受部３１を前記Ｘ軸と直交するＹ軸を中心に揺動可能に支持する第２軸受部３２とにより支持されている。
【００５１】
上記構成によれば、第１軸受部３１と第２軸受部３２とにおける磁石ホルダ２０の揺動可能方向の組合せにより、当該磁石ホルダ２０は両軸受部３１，３２により支持されている点を中心として、あらゆる方向に傾斜した姿勢をとることが可能となる。これにより、当該着磁物位置検出ユニット１０に対して被検出用磁石６３がいかなる方向に配されている場合にも、磁石ホルダ２０の端部に備わる磁石２１は当該磁石ホルダ２０の揺動姿勢の変化を伴って、被検出用磁石６３の方向を指向することができ、当該被検出用磁石６３の配されている位置を検出することが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態では、筐体１１上部には変位表示部２２に対応して遮光性のマスク板４１が設けられ、磁石ホルダ２０の変位表示部２２には点模様２３が形成され、マスク板４１には磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となるときの磁石ホルダ２０の揺動姿勢において点模様２３を覗き見ることが可能な透視孔４２が形成され、姿勢表示部４０にはマスク板４１の透視孔４２を拡大するレンズ４４が設けられている。
【００５３】
この場合、マスク板４１に設けた透視孔４２を覗きながら当該着磁物位置検出ユニット１０をスキン６０上で移動させて、透視孔４２から磁石ホルダ２０に形成された点模様２３が確認されたら、その位置で当該着磁物位置検出ユニット１０を止める。すると、そのときの磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が配されていることとなる。さらに、透視孔４２がレンズ４４により拡大して表示されるため、透視孔４２と点模様２３とが正確に一致したことを確認することができ、被検出用磁石６３の配された位置を正確に検出することが可能となる。
【００５４】
特に、本実施形態では、変位表示部２２として点模様２３を中心とする環状模様２４がさらに形成され、マスク板４１には、その中心で交わる直交軸上に互いに独立した４つの三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが形成され、これら三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの最外部は、磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となる揺動姿勢を磁石ホルダ２０がとったときに環状模様２４の内周と重畳するものとされている。
【００５５】
このような構成によれば、各三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄから確認される環状模様２４の態様により、磁石２１と被検出用磁石６３との相対的な位置関係が示され、着磁物位置検出ユニット１０を移動させるべき方向が示されることとなる。磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となっていない場合には、マスク板４１の各三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄのうち１ないし２個の三角孔からは環状模様２４が確認され、残りの三角孔からは環状模様２４が確認されない。この場合、着磁物位置検出ユニット１０を、環状模様２４が確認された三角孔の配置されている方向へ移動させれば、磁石２１と被検出用磁石６３との距離が近づいていくこととなり、三角孔から確認される環状模様２４の態様が変化していく。そして、すべての三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄから環状模様２４が確認されなくなった位置で、当該着磁物位置検出ユニット１０を止めると、そのときの磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が配されていることとなる。
【００５６】
また、本実施形態に係る着磁物位置検出装置５０は、上記した着磁物位置検出ユニット１０と、当該着磁物位置検出ユニット１０が脱着可能に取り付けられる取付孔５２を有する本体５１と、を備え、着磁物位置検出ユニット１０を取り外した場合には、取付孔５２を通じてスキン６０の表面が露出するものとされている。
【００５７】
上記構成の着磁物位置検出装置５０によれば、まず着磁物位置検出ユニット１０を取り付けた状態でスキン６０上を動かして被検出用磁石６３の位置を検出した後、着磁物位置検出ユニット１０を本体から取り外すことにより、本体５１の取付孔５２を通じてスキン６０の表面が露出することとなる。ここで、特に本実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０において、磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離が最小となるときの当該磁石２１の位置を、本体５１の取付孔５２の中心となるようにしている。そのため、着磁物位置検出ユニット１０を本体５１から取り外した後、取付孔５２を通じて露出するスキン６０の表面において、その中心から延びる垂線上に被検出用磁石６３が配されていることを指し示していることとなる。このように、スキン６０越しに被検出用磁石６３の位置を示す指標を形成することができ、この指標により当該被検出用磁石６３の位置に対して所望の処理を行うことが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態では、本体５１には、当該本体５１のうちスキン６０と相対する側に配置された吸盤５４と、吸盤５４内の空気を吸引するための吸引口５９とからなる固定機構５３が設けられている。
【００５９】
この場合、被検出用磁石６３の位置を検出した後、本体５１に備わる固定機構５３により当該着磁物位置検出装置５０をスキン６０上に固定することにより、例えば人が把持している場合に比して、当該本体５１とスキン６０との間の位置ずれが生じ難く、被検出用磁石６３の検出位置を正確に示すことが可能となる。さらに、当該固定機構５３を吸盤５４構造という簡便な構成とすることにより、当該着磁物位置検出装置５０を大掛かりな装置とする必要がなく、取扱い性に優れたものとすることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０を取り外した場合に、当該着磁物位置検出ユニット１０と交換取り付け可能な孔開けポンチ７０を有している。
【００６１】
このような構成によれば、着磁物位置検出ユニット１０を取り付けた状態で被検出用磁石６３の位置を検出した後、当該着磁物位置検出ユニット１０を取り外して孔開けポンチ７０と交換することができる。これにより、検出位置のずれを生じることなく、スキン６０上に示された検出位置に孔開け加工をすることが可能となる。
【００６２】
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記した実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０により被検出用磁石６３の位置を検出した後、着磁物位置検出装置５０を固定機構５３により固定して検出位置の指標としたが、例えば以下のような手段も本発明に含まれる。着磁物位置検出ユニット１０の上端部に光学部材を取り付けておき、被検出用磁石６３の位置を検出した後、その一帯を別途用意したレーザーによりスキャンする。そして、光学部材により反射されたレーザーを検出することで、光学部材の配されている位置を座標として記録し、ホストコンピューターにそのデータを送る。この作業を繰り返して、被検出用磁石６３の位置を座標データとして蓄積した後、例えば孔開け加工等を行う手段を用いても良い。
【００６４】
（２）上記した実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０により被検出用磁石６３の位置を検出した後、当該着磁物位置検出ユニット１０を孔開けポンチ７０に交換してスキン６０に孔開け加工を行うものとしたが、例えばスタンプ等により検出位置をスキン６０上に転写する手段を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＸ軸垂直断面図
【図２】着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＹ軸垂直断面図
【図３】着磁物位置検出ユニットに備わる磁石ホルダを支持する支持部の正面図
【図４】磁石ホルダの一端部に備わる変位表示部の正面図
【図５】着磁物位置検出ユニットに備わる姿勢表示部に取り付けられたマスク板の正面図
【図６】変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図
【図７】本発明の一実施形態に係る着磁物位置検出装置の概略構成を示す断面図
【図８】着磁物位置検出装置から着磁物位置検出ユニットを取り外した状態を示す断面図
【図９】リブに設けられたボルト孔の位置を検出可能とすべく被検出用磁石を取り付けた状態を示す断面図
【図１０】スキン上で被検出用磁石の位置を探査中の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図
【図１１】図１０の着磁物位置検出装置のＹ軸垂直断面図
【図１２】図１０の着磁物位置検出装置の姿勢表示部における変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図
【図１３】スキン上で被検出用磁石の位置検出を完了した状態の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図
【図１４】図１３の着磁物位置検出装置のＹ軸垂直断面図
【図１５】着磁物位置検出装置に孔開けポンチが取り付けられた状態を示す断面図
【符号の説明】
【００６６】
１０…着磁物位置検出ユニット、１１…筐体（支持フレーム）、２０…磁石ホルダ、２１…磁石、２２…変位表示部、２３…点模様、２４…環状模様、２５…支点、３１…第１軸受部、３２…第２軸受部、４０…姿勢表示部、４１…マスク板、４２…透視孔（指標部）、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ…三角孔（方向指示透視孔）、４４…レンズ、５０…着磁物位置検出装置、５１…本体、５２…取付孔、５３…固定機構（固定手段）、５４…吸盤、５９…吸引口（吸引機構）、６０…スキン（障害物）、６３…被検出用磁石（着磁物）、７０…孔開けポンチ（ポンチ治具）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着磁物位置検出ユニット、及びこれにより検出した位置を対象物上において示す着磁物位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば大型飛行機の主翼は、翼幅方向に延びる複数本のスパーに、これと直交する方向のリブが組み合わされ、そのリブの上下に複数枚のスキン（外板）が取り付けられる。スキンをリブに固定する工程では、リブとスキンとを所定位置に配置した後、スキンのうちリブに設けられた孔と同軸上の部位を特定する。この同軸上の部位は、一般にスキン及びリブの断面方向から目視等によって特定される。そして、特定した部位に孔を開け、スキン及びリブに設けた孔にボルト等を挿通して両者を固定するのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、主翼のスキン材料として、軽量かつ高耐久性のＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）が選択されるようになり、片翼の上下のスキンをそれぞれ一枚板で成形することが可能となっている。このような大型のスキンの場合には、リブを配する部位に人が近づくことができない場合があり、スキンに孔を開ける部位をリブ及びスキンの断面方向から目視にて特定することが困難となり、スキンへの孔開け位置の特定に苦慮するという事情がある。かかる事情に対処すべく、例えば下記特許文献１のように大型・高精度の工作機械を使用するシステムも考えられている。
【特許文献１】特表２０００−５０６８１６公報
【０００４】
しかしながら、上述のシステムでは極めて大規模になってしまうため、スキンが障害となることで視認することができないリブの孔の位置を簡便な方法で検出することが要望されている。その解決手段として、一組の磁石を用いる探査方法が考えられる。すなわち、一の磁石をリブの孔に配し、この磁石と磁性的に引き合う磁石をスキン側で揺動可能に吊り下げることにより、吊り下げられた磁石が指向する側にリブの孔が存するというものである。しかしながら、このような手段では、リブの孔の大まかな位置を特定することはできるものの、通常、飛行機の主翼の組立て工程で要求される０．５ｍｍ程度の精度で検出することはできず、検出精度の向上が必要であった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、非磁性材製の障害物によって視認不能とされる着磁物の位置を、障害物越しに簡単かつ正確に検出する着磁物位置検出ユニットを提供することを目的とする。また、そのような着磁物位置検出ユニットにより検出された位置を、障害物上に示すことが可能な着磁物位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の着磁物位置検出ユニットは、非磁性材製の障害物によって隠された部位にある着磁物の位置を、前記障害物越しに検出するための着磁物位置検出ユニットであって、一端側に前記着磁物と磁気的に引き合う磁石を備えた磁石ホルダと、この磁石ホルダをその重心位置を支点として揺動可能に支持する支持フレームと、前記磁石ホルダの前記磁石とは反対側の端部に設けられた変位表示部と前記支持フレーム側に設けられた指標部との相対的な位置関係によって前記磁石ホルダの前記支点を中心とした揺動姿勢を表示する姿勢表示部とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
このような構成の着磁物位置検出ユニットを障害物上に配すると、磁石ホルダの一端側に備わる磁石と着磁物とが障害物越しに引き合うため、磁石ホルダの当該端部は着磁物の方向に指向する動きを生じる。そのため、当該着磁物位置検出ユニットを障害物上を移動させて磁石ホルダに設けられた磁石と着磁物との間の距離を異ならせると、揺動可能に支持されている磁石ホルダがその支点を中心にして揺動することでその姿勢が変化することとなる。この磁石ホルダの姿勢変化は、磁石ホルダの磁石とは反対側の端部に設けられた変位表示部と支持フレーム側の指標部とからなる姿勢表示部により認識することができる。そこで、姿勢表示部を見ながら着磁物位置検出ユニットを動かして、磁石と着磁物との間の距離が最小となる磁石ホルダの揺動姿勢をとらせると、そのときの磁石から障害物に延ばした垂線上に着磁物が配されていることになる。
【０００８】
さらに、磁石ホルダはその重心を支点として揺動可能に支持されているため、例えば障害物が傾斜面をなす場合にも、重力の影響を解消することができ、障害物によって隠された部位にある着磁物の位置を正確かつ容易に検出することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る着磁物位置検出ユニットにおいて、前記磁石ホルダは、当該磁石ホルダをＸ軸を中心に揺動可能に支持する第１軸受部と、当該第１軸受部を前記Ｘ軸と直交するＹ軸を中心に揺動可能に支持する第２軸受部とにより支持されているものとすることができる。
【００１０】
このような構成によれば、第１軸受部と第２軸受部とにおける磁石ホルダの揺動可能方向の組合せにより、当該磁石ホルダは両軸受部により支持されている点を中心として、あらゆる方向に傾斜した姿勢をとることが可能となる。これにより、当該着磁物位置検出ユニットに対して着磁物がいかなる方向に配されている場合にも、磁石ホルダの端部に備わる磁石は当該磁石ホルダの揺動姿勢の変化を伴って、着磁物の方向を指向することが可能となる。
【００１１】
また、前記支持フレームには前記変位表示部に対応してマスク板が設けられ、前記変位表示部は前記磁石ホルダに設けられた点模様であり、前記指標部は前記マスク板に形成され前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記点模様を覗き見ることが可能な透視孔であり、前記姿勢表示部には前記マスク板の前記透視孔部分を拡大するレンズが設けられているものとすることができる。
【００１２】
この場合、マスク板に設けた透視孔を見ながら当該着磁物位置検出ユニットを障害物上で移動させて、透視孔から磁石ホルダに形成された点模様が確認されたら、その位置で当該着磁物位置検出ユニットを止める。すると、そのときの磁石から障害物に延ばした垂線上に着磁物が配されていることとなる。さらに、支持フレームに設けられたレンズにより透視孔が拡大して表示されるため、透視孔と点模様とが正確に一致したことを確認することができ、着磁物の配された位置を正確に検出することが可能となる。
【００１３】
また、前記変位表示部はさらに前記点模様を中心とする環状模様を含み、前記マスク板には、その中心で交わる直交軸上に互いに独立した４つの方向指示透視孔が形成され、前記各方向支持透視孔は、前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記環状模様に沿った周上に配されているものとすることができる。
【００１４】
このような構成によれば、磁石と着磁物との相対的な位置関係により、マスク板のそれぞれの方向指示透視孔から確認される環状模様の態様が異なることとなる。例えば、当該着磁物位置検出ユニットを障害物上に配したときに、磁石と着磁物とが最短距離となっていない場合には、マスク板の方向指示透視孔のうち１ないし２個の方向指示透視孔からは環状模様が確認され、残りの方向指示透視孔からは環状模様が確認されない場合がある。この場合、着磁物位置検出ユニットを、環状模様が確認された方向指示透視孔の配置されている方向へ移動させれば、磁石と着磁物との距離が近づいていくこととなり、それぞれの方向指示透視孔から確認される環状模様の態様が変化していく。そして、すべての方向指示透視孔から確認される環状模様の態様が同一となった位置、又はすべての方向指示透視孔において環状模様が確認されなくなった位置で、当該着磁物位置検出ユニットを止めると、そのときの磁石から障害物に延ばした垂線上に着磁物が配されていることとなる。
【００１５】
次に、上記課題を解決するために、本発明の着磁物位置検出装置は、着磁物位置検出ユニットにより検出した前記着磁物の位置を前記障害物上に示す着磁物位置検出装置であって、前記着磁物位置検出ユニットと、当該着磁物位置検出ユニットが脱着可能に取り付けられる取付孔を有する本体と、を備え、前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合には、前記取付孔を通じて前記障害物の表面が露出することを特徴とする。
【００１６】
上記構成の着磁物位置検出装置によれば、まず着磁物位置検出ユニットを取り付けた状態で障害物上を動かして着磁物の位置を検出した後、着磁物位置検出ユニットを本体から取り外すことにより、本体の取付孔を通じて障害物の表面が露出することとなる。ここで、例えば着磁物位置検出ユニットにおいて、磁石と着磁物との間の距離が最小となるときの当該磁石の位置を、本体の取付孔の中心となるようにすることができる。すると、着磁物位置検出ユニットを本体から取り外した後、取付孔を通じて露出する障害物の表面において、その中心から延びる垂線上に着磁物が配されていることを指し示していることとなる。このように、障害物越しに着磁物の位置を示す指標を形成することができ、この指標により当該着磁物の位置に対して所望の処理を行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記本体には、当該本体のうち前記障害物と相対する側に配置された吸盤と、前記吸盤内の空気を吸引するための吸引機構とからなる固定手段が設けられているものとすることができる。
【００１８】
この場合、着磁物の位置を検出した後、本体に備わる固定手段により当該着磁物位置検出装置を障害物上に固定することにより、例えば人が把持している場合に比して、当該本体と障害物との間の位置ずれが生じ難く、着磁物の検出位置を正確に示すことが可能となる。さらに、当該固定手段を吸盤構造という簡便な構成とすることにより、当該着磁物位置検出装置を大掛かりな装置とする必要がなく、取扱い性に優れたものとすることが可能となる。
【００１９】
また、前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合に、当該着磁物位置検出ユニットと交換取り付け可能なポンチ治具を有し、当該ポンチ治具は、前記着磁物の検出位置を転写ないし加工するユニットを備えるものとすることができる。
【００２０】
このような構成によれば、着磁物位置検出ユニットを取り付けた状態で着磁物の位置を検出した後、当該着磁物位置検出ユニットを取り外してポンチ治具と交換することができる。これにより、検出位置のずれを生じることなく、障害物上に示された検出位置を当該障害物上に転写したり、当該障害物上に例えば孔開け等の加工をしたりすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、非磁性材製の障害物によって視認不能とされる着磁物の位置を、障害物越しに簡単かつ正確に検出することが可能となる。さらに、検出した位置を障害物上に示すことで、当該位置に対して所望の処理を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
まず本実施形態に係る着磁物位置検出ユニットの構造について、図１ないし図６を用いて説明する。
図１は本実施形態に係る着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＸ軸垂直断面図、図２は着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＹ軸垂直断面図、図３は着磁物位置検出ユニットに備わる磁石ホルダを支持する支持部の正面図、図４は磁石ホルダの一端部に備わる変位表示部の正面図、図５は着磁物位置検出ユニットに備わる姿勢表示部に取り付けられたマスク板の正面図、図６は変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図である。
【００２３】
着磁物位置検出ユニット１０は、図１及び図２に示すように、アルミ製の有底筒状をなす筐体（支持フレーム）１１と、筐体１１の内部に配される磁石ホルダ２０と、磁石ホルダ２０を揺動可能に支持する支持部３０と、筐体１１の上部に配され磁石ホルダの姿勢を表示する姿勢表示部４０とから構成されている。
【００２４】
磁石ホルダ２０は、全体としてアルミ製の棒状体であり、一方の端部には磁石２１が嵌め込まれ、当該磁石２１は一方の端面が露出する態様とされている。また、磁石ホルダ２０のうち、磁石２１が嵌め込まれた側とは反対側の端部には、当該磁石ホルダ２０より大径とされ上に凸をなす球面板状の変位表示部２２が取り付けられている。
【００２５】
変位表示部２２は、図３に示すように、その中心に点模様２３が形成され、さらにその周囲には当該点模様２３を中心とした幅広の環状模様２４が形成されている。本実施形態では、これら点模様２３及び環状模様２４は橙蛍光色を呈しており、明度が高く視認し易いものとされている。
【００２６】
かかる磁石ホルダ２０は、筐体１１の円形断面の中心において、磁石２１が嵌め込まれた側を下方にした状態で、その重心位置を支持部３０により支持されており、当該重心位置を支点２５として揺動可能とされている（図１参照）。
【００２７】
支持部３０は、図４に示すように、第１軸受部３１と、当該第１軸受部３１をさらに外側から支持する第２軸受部３２とからなる。第１軸受部３１には、磁石ホルダ２０をＸ軸方向に貫通する棒状の第１軸部３３が設けられている。第１軸部３３の両端部は尖形形状をなし、磁石ホルダ２０の側面から突出している。磁石ホルダ２０において第１軸部３３が設けられた部位の周囲には、わずかな空隙を開けて中間リング３４が設けられている。この中間リング３４のうち、第１軸部３３の両端部と対向する部位には第１軸受ネジ３５ａ，３５ｂが取り付けられており、第１軸部３３の両端部と第１軸受ネジ３５ａ、３５ｂの端面とは点接触した状態とされている。この第１軸受部３１により、磁石ホルダ２０はＸ軸を中心に揺動可能とされている。
【００２８】
一方、第１軸受部３１の中間リング３４には、上記した第１軸部３３と直交するＹ軸上に２本の第２軸部３６ａ，３６ｂが設けられている。各第２軸部３６ａ，３６ｂのうち、中間リング３４の外側に位置する端部は尖形形状をなし、中間リング３４の側面から突出している。この中間リング３４の周囲には、わずかな空隙を開けて筐体１１の内壁から延出した外周リング３７が設けられている。この外周リング３７のうち、第２軸部３６ａ，３６ｂの端部と対抗する部位には第２軸受ネジ３８ａ，３８ｂが取り付けられており、中間リング３４から突出した第２軸部３６ａ，３６ｂの一端部と第２軸受ネジ３８ａ，３８ｂの端面とは点接触した状態とされている。上記した第２軸部３６ａ，３６ｂ、第２軸受ネジ３８ａ，３８ｂ、及び外周リング３７により第２軸受部３２が構成され、当該第２軸受部３２により、磁石ホルダ２０はＹ軸を中心に揺動可能とされている。
【００２９】
これら第１軸受部３１及び第２軸受部３２における磁石ホルダ２０の揺動可能な方向の組合せにより、当該磁石ホルダ２０は両軸受部３１，３２により支持されている点を中心として、あらゆる方向に傾斜した姿勢をとることが可能となっている。
【００３０】
磁石ホルダ２０の上端部に設けられた変位表示部２２と対向するようにして、上に凸の球面板状をなす遮光性のマスク板４１が取り付けられている（図１参照）。マスク板４１には、図５に示すように、その中心に円形形状の透視孔（指標部）４２が穿設されている。この透視孔４２は、磁石ホルダ２０の変位表示部２２に形成された点模様２３の径と同一の寸法とされている。また、マスク板４１の上方には、凸レンズ４４が取り付けられており、凸レンズ４４の上方から覗いた場合には、透視孔４２が拡大表示されることとなる。
【００３１】
磁石ホルダ２０の揺動姿勢は、この固定された透視孔４２と、揺動姿勢に伴って位置変化する変位表示部２２との相対的な位置関係により姿勢表示部４０として確認することができる。本実施形態では、透視孔４２と変位表示部２２の点模様２３との位置関係は、磁石ホルダ２０が後述する被検出用磁石６３と磁石２１とが最短距離となる揺動姿勢をとったときには、図６に示すように、当該透視孔４２から点模様２３を覗き見ることが可能なものとされている。
【００３２】
さらに、マスク板４１には、透視孔４２を中心とした円周上に４つの三角孔（方向指示透視孔）４３が設けられている。より具体的には、図５に示すように、マスク板４１の表面に沿って、当該マスク板４１の中心で交わる直交軸上に、それぞれＸ１方向にＸ１三角孔４３ａ、Ｘ２方向にＸ２三角孔４３ｂ、Ｙ１方向にＹ１三角孔４３ｃ、Ｙ２方向にＹ２三角孔４３ｄが配されており、それぞれ一頂点が外側に指向している。この４つの三角孔４３のそれぞれの最外部を結んだ仮想円の直径Ｄ２は、磁石ホルダ２０の変位表示部２２に形成された環状模様２４の内周円の直径Ｄ１（図３参照）と同一かそれよりも僅かに小さい寸法とされている。そして、磁石ホルダ２０が後述する被検出用磁石６３と磁石２１とが最短距離となる揺動姿勢をとったときには、図６に示すように、環状模様２４が三角孔４３の外側に位置することとなり、当該三角孔４３から環状模様２４を確認することができない構成とされている。
【００３３】
次に、上記した着磁物位置検出ユニット１０を備える着磁物位置検出装置５０について、図７及び図８を用いて説明する。
図７は本実施形態に係る着磁物位置検出装置の概略構成を示す断面図、図８は着磁物位置検出装置から着磁物位置検出ユニットを取り外した状態を示す断面図である。
【００３４】
着磁物位置検出装置５０は、図７に示すように、着磁物位置検出ユニット１０と、これが嵌め込まれる本体５１とから構成されている。本体５１は、底面側が開口した略箱状をなし、その上面のほぼ中央には底面へ貫通する取付孔５２が穿設されている。着磁物位置検出ユニット１０は、磁石２１が取り付けられた側を本体５１の底面側に向けた状態で取付孔５２に挿着されている。すなわち、当該着磁物位置検出装置５０は、その底面側に着磁物位置検出ユニット１０の底面が露出した構成とされている。なお、着磁物位置検出ユニット１０は、図８に示すように、本体５１の取付孔５２から上方に取り外し可能な構成とされている。この場合、本体５１をその上面側から見ると、取付孔５２を通じて、当該着磁物位置検出装置５０が載置された対象物の表面が視認可能（露出した状態）となる。
【００３５】
さらに、本体５１のうち取付孔５２を挟む形で、当該本体５１を対象物に固定するための固定機構５３が２つ設けられている（図７参照）。固定機構５３には、本体５１の底面側の開口を通じて露出し、本体５１を対象物に吸着固定する吸盤５４が備わっている。吸盤５４の上面には吸盤支持シャフト５５が取り付けられ、当該吸盤支持シャフト５５は本体５１の上面に設けられたシャフト挿通孔５６を通じて本体５１の上面側に突出している。吸盤支持シャフト５５の上端部には円盤状の本体固定用ボタン５７が取り付けられ、本体固定用ボタン５７と本体５１の上面との間には、当該吸盤支持シャフト５５の昇降を弾性変形を伴って許容するスプリング５８が間在している。
【００３６】
また、吸盤支持シャフト５５の内部には、吸盤５４の上面から当該吸盤支持シャフト５５の側面まで貫通する吸引路５９ａが設けられている。当該吸引路５９ａは、吸盤支持シャフト５５の側面に取り付けられた吸引口（吸引機構）５９に繋がっている。
【００３７】
続いて、本実施形態に係る着磁物位置検出装置５０の使用方法を図９ないし図１５を用いて説明する。本実施形態では特に、大型飛行機の主翼の組立工程のうちスキン（外板）とリブとを固定する工程で、当該着磁物位置検出装置５０を使用する方法を例示する。
図９はリブに設けられたボルト孔の位置を検出可能とすべく被検出用磁石を取り付けた状態を示す断面図、図１０はスキン上で被検出用磁石の位置を探査中の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図、図１１は図１０の着磁物位置検出装置のＹ軸垂直断面図、図１２は図１０の着磁物位置検出装置の姿勢表示部における変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図、図１３はスキン上で被検出用磁石の位置検出を完了した状態の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図、図１４は図１３の着磁物位置検出装置のＹ軸断面図、図１５は着磁物位置検出装置に孔開けポンチが取り付けられた状態を示す断面図である。
【００３８】
非磁性材たるＣＦＲＰ製のスキン６０の長手方向所定位置には、図９に示すように、当該スキン６０と対向配置されたスキン（図示せず）とを連結固定するリブ６１が配されている。リブ６１は、スキン６０と接触する板面６１ａと、当該板面６１ａから垂直に延びる支柱部６１ｂとからなる。板面６１ａの所定部位には、ボルト等を挿通するための固定孔６２が穿設されている。固定孔６２の下方（スキン６０とは反対側）には、被検出用磁石（着磁物）６３が嵌め込まれたフランジ６４が取り付けられている。被検出用磁石６３は、着磁物位置検出ユニット１０に備わる磁石２１と磁気的に引き合うものとされており、固定孔６２の直下、すなわち固定孔６２の軸線の延長線上に配されている。
【００３９】
本実施形態に係る着磁物位置検出装置５０は、上記した被検出用磁石６３の配された位置を検出することで、その直上の固定孔６２の位置を特定するものである。まず、着磁物位置検出装置５０において、吸盤５４を本体５１の最下端部（着磁物位置検出ユニット１０の最下端部）よりもやや持ち上げた状態とした上で、吸引口５９に例えば真空ポンプ（図示せず）を接続して吸引動作を行う。この場合、着磁物位置検出装置５０をスキン６０に載置しても、吸盤５４はスキン６０とは接触しない状態とされているため、当該着磁物位置検出装置５０はその位置に固定されることなく、自由に移動させることができる。
【００４０】
当該着磁物位置検出装置５０を、図１０及び図１１に示すように、スキン６０の上面において、おおよそリブ６１の固定孔６２（被検出用磁石６３）と重畳する位置に配する。すると、着磁物位置検出装置５０に取り付けられた着磁物位置検出ユニット１０において、磁石ホルダ２０の先端に取り付けられた磁石２１がスキン６０及びリブ６１の板面６１ａ越しに被検出用磁石６３と磁気的に引き合う。ここで、磁石ホルダ２０は支点２５を中心として揺動可能に支持されているため、当該磁石ホルダ２０の磁石２１を備える側の端部は被検出用磁石６３の方向に指向する揺動姿勢をとることとなる。
【００４１】
このときの磁石ホルダ２０の揺動姿勢を、着磁物位置検出ユニット１０の上端側の姿勢表示部４０において確認すると、図１２に示すような態様となっている。すなわち、図１０において着磁物位置検出装置５０が被検出用磁石６３に対してＸ１方向に位置ずれしていることにより、変位表示部２２がマスク板４１に対して相対的にＸ１方向に位置ずれする。これにより、変位表示部２２の環状模様２４の一部が、マスク板４１のＸ２三角孔４３ｂにより確認されることとなる。一方、図１１において着磁物位置検出装置５０が被検出用磁石６３に対してＹ１方向に位置ずれしていることにより、変位表示部２２がマスク板４１に対して相対的にＹ１方向に位置ずれする。これにより、変位表示部２２の環状模様２４の一部が、マスク板４１のＹ２三角孔４３ｄにより確認されることとなる。
【００４２】
そこで、環状模様２４が確認されたＸ２三角孔４３ｂ及びＹ２三角孔４３ｄの配置されている方向へ着磁物位置検出装置５０を移動させていく。すると、磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離が小さくなることで磁石ホルダ２０が直立に近い揺動姿勢をとるように変化し、Ｘ２三角孔４３ｂ及びＹ２三角孔４３ｄから視認される環状模様２４の割合が徐々に減少していく。
【００４３】
そして、全ての三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄから環状模様２４が視認されなくなり、かつ、変位表示部２２の点模様２３がマスク板４１の透視孔４２から視認される状態となったとき（図６に示す状態）、その位置で着磁物位置検出装置５０の移動を停止する。すると、当該着磁物位置検出装置５０と、被検出用磁石６３との相対的な位置関係は、図１３及び図１４に示す状態となっている。すなわち、着磁物位置検出ユニット１０に備わる磁石ホルダ２０は、磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となる揺動姿勢をとっており、この磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が存するという位置関係になっている。このようにして、被検出用磁石６３の配された位置、すなわちリブ６１に設けられた固定孔６２の位置を、スキン６０越しに検出することができるのである。
【００４４】
上記のようにして被検出用磁石６３の位置検出を完了したら、その位置で着磁物位置検出装置５０の本体固定用ボタン５７を吸盤支持シャフト５５の軸線方向に押し込む。すると、吸盤支持シャフト５５が下降し、これに伴い吸盤５４もスキン６０の表面に接触するまで下降することとなる。吸盤５４内は常に吸引口５９から吸引されているため、当該吸盤５４とスキン６０との間で吸着力が生じ、本体５１はスキン６０上に固定されることとなる。これにより、被検出用磁石６３の位置検出後、当該被検出用磁石６３と、着磁物位置検出装置５０との位置ずれを抑止することができるのである。
【００４５】
続いて、スキン６０にボルトを挿通するための孔を開ける作業に移行する。まず、本体５１の取付孔５２から着磁物位置検出ユニット１０を取り外し、その取付孔５２に、図１５に示すように、孔開けポンチ７０を取り付ける。この孔開けポンチ７０の外径は着磁物位置検出ユニット１０の外径と同一とされており、さらに、当該孔開けポンチ７０の中心には孔開けユニット７１が取り付けられている。この孔開けユニット７１を上方から押圧することにより、スキン６０のうちリブ６１の固定孔６２と重畳する位置に、所望の孔を開けることができる。
【００４６】
最後に、吸引口５９に接続された真空ポンプの吸引を停止する。すると、吸盤５４とスキン６０との間の吸着力が解消され、スプリング５８の弾性回復力により本体固定用ボタン５７が押し上げられることで、吸盤５４が上方へ引き上げられる。これにより本体５１をスキン６０から取り外すことができ、その後スキン６０とリブ６１とをボルトで固定することが可能となる。
【００４７】
以上、本実施形態に係る着磁物位置検出ユニット１０、及びこれを備える着磁物位置検出装置５０は、以下のような作用効果を奏する。
本実施形態に係る着磁物位置検出ユニット１０は、一端側に被検出用磁石６３と磁気的に引き合う磁石２１を備えた磁石ホルダ２０と、この磁石ホルダ２０をその重心位置を支点２５として揺動可能に支持する筐体１１と、磁石ホルダ２０の磁石２１とは反対側の端部に設けられた変位表示部２２と筐体１１側の指標部４２との相対的な位置関係によって磁石ホルダ２０の揺動姿勢を表示する姿勢表示部４０を備えている。
【００４８】
このような構成の着磁物位置検出ユニット１０を、スキン６０のうち被検出用磁石６３とは反対側の面に配すると、磁石ホルダ２０の一端側に備わる磁石２１と被検出用磁石６３とがスキン６０越しに引き合うため、磁石ホルダ２０の当該端部は被検出用磁石６３に指向する動きを生じる。そのため、当該着磁物位置検出ユニット１０をスキン６０上を移動させて磁石ホルダ２０に設けられた磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離を異ならせると、揺動可能に支持されている磁石ホルダ２０がその支点２５を中心にして揺動することでその姿勢が変化することとなる。この磁石ホルダ２０の姿勢変化は、磁石ホルダ２０の磁石２１とは反対側の端部に設けられた変位表示部２２と筐体１１側の指標部４２とからなる姿勢表示部４０により認識することができる。そこで、姿勢表示部４０を見ながら着磁物位置検出ユニット１０を動かして、磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離が最小となる磁石ホルダ２０の揺動姿勢をとらせると、そのときの磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が配されていることになる。
【００４９】
さらに、磁石ホルダ２０はその重心を支点２５として揺動可能に支持されているため、例えばスキン６０が傾斜面をなす場合にも、重力の影響を解消することができる。このように、本発明の着磁物位置検出ユニット１０によれば、非磁性材製のスキン６０の形状を気にすることなく、当該スキン６０によって隠された部位にある被検出用磁石６３の位置を、簡単かつ正確に検出することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、磁石ホルダ２０は、当該磁石ホルダ２０をＸ軸を中心に揺動可能に支持する第１軸受部３１と、当該第１軸受部３１を前記Ｘ軸と直交するＹ軸を中心に揺動可能に支持する第２軸受部３２とにより支持されている。
【００５１】
上記構成によれば、第１軸受部３１と第２軸受部３２とにおける磁石ホルダ２０の揺動可能方向の組合せにより、当該磁石ホルダ２０は両軸受部３１，３２により支持されている点を中心として、あらゆる方向に傾斜した姿勢をとることが可能となる。これにより、当該着磁物位置検出ユニット１０に対して被検出用磁石６３がいかなる方向に配されている場合にも、磁石ホルダ２０の端部に備わる磁石２１は当該磁石ホルダ２０の揺動姿勢の変化を伴って、被検出用磁石６３の方向を指向することができ、当該被検出用磁石６３の配されている位置を検出することが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態では、筐体１１上部には変位表示部２２に対応して遮光性のマスク板４１が設けられ、磁石ホルダ２０の変位表示部２２には点模様２３が形成され、マスク板４１には磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となるときの磁石ホルダ２０の揺動姿勢において点模様２３を覗き見ることが可能な透視孔４２が形成され、姿勢表示部４０にはマスク板４１の透視孔４２を拡大するレンズ４４が設けられている。
【００５３】
この場合、マスク板４１に設けた透視孔４２を覗きながら当該着磁物位置検出ユニット１０をスキン６０上で移動させて、透視孔４２から磁石ホルダ２０に形成された点模様２３が確認されたら、その位置で当該着磁物位置検出ユニット１０を止める。すると、そのときの磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が配されていることとなる。さらに、透視孔４２がレンズ４４により拡大して表示されるため、透視孔４２と点模様２３とが正確に一致したことを確認することができ、被検出用磁石６３の配された位置を正確に検出することが可能となる。
【００５４】
特に、本実施形態では、変位表示部２２として点模様２３を中心とする環状模様２４がさらに形成され、マスク板４１には、その中心で交わる直交軸上に互いに独立した４つの三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが形成され、これら三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの最外部は、磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となる揺動姿勢を磁石ホルダ２０がとったときに環状模様２４の内周と重畳するものとされている。
【００５５】
このような構成によれば、各三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄから確認される環状模様２４の態様により、磁石２１と被検出用磁石６３との相対的な位置関係が示され、着磁物位置検出ユニット１０を移動させるべき方向が示されることとなる。磁石２１と被検出用磁石６３とが最短距離となっていない場合には、マスク板４１の各三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄのうち１ないし２個の三角孔からは環状模様２４が確認され、残りの三角孔からは環状模様２４が確認されない。この場合、着磁物位置検出ユニット１０を、環状模様２４が確認された三角孔の配置されている方向へ移動させれば、磁石２１と被検出用磁石６３との距離が近づいていくこととなり、三角孔から確認される環状模様２４の態様が変化していく。そして、すべての三角孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄから環状模様２４が確認されなくなった位置で、当該着磁物位置検出ユニット１０を止めると、そのときの磁石２１からスキン６０に延ばした垂線上に被検出用磁石６３が配されていることとなる。
【００５６】
また、本実施形態に係る着磁物位置検出装置５０は、上記した着磁物位置検出ユニット１０と、当該着磁物位置検出ユニット１０が脱着可能に取り付けられる取付孔５２を有する本体５１と、を備え、着磁物位置検出ユニット１０を取り外した場合には、取付孔５２を通じてスキン６０の表面が露出するものとされている。
【００５７】
上記構成の着磁物位置検出装置５０によれば、まず着磁物位置検出ユニット１０を取り付けた状態でスキン６０上を動かして被検出用磁石６３の位置を検出した後、着磁物位置検出ユニット１０を本体から取り外すことにより、本体５１の取付孔５２を通じてスキン６０の表面が露出することとなる。ここで、特に本実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０において、磁石２１と被検出用磁石６３との間の距離が最小となるときの当該磁石２１の位置を、本体５１の取付孔５２の中心となるようにしている。そのため、着磁物位置検出ユニット１０を本体５１から取り外した後、取付孔５２を通じて露出するスキン６０の表面において、その中心から延びる垂線上に被検出用磁石６３が配されていることを指し示していることとなる。このように、スキン６０越しに被検出用磁石６３の位置を示す指標を形成することができ、この指標により当該被検出用磁石６３の位置に対して所望の処理を行うことが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態では、本体５１には、当該本体５１のうちスキン６０と相対する側に配置された吸盤５４と、吸盤５４内の空気を吸引するための吸引口５９とからなる固定機構５３が設けられている。
【００５９】
この場合、被検出用磁石６３の位置を検出した後、本体５１に備わる固定機構５３により当該着磁物位置検出装置５０をスキン６０上に固定することにより、例えば人が把持している場合に比して、当該本体５１とスキン６０との間の位置ずれが生じ難く、被検出用磁石６３の検出位置を正確に示すことが可能となる。さらに、当該固定機構５３を吸盤５４構造という簡便な構成とすることにより、当該着磁物位置検出装置５０を大掛かりな装置とする必要がなく、取扱い性に優れたものとすることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０を取り外した場合に、当該着磁物位置検出ユニット１０と交換取り付け可能な孔開けポンチ７０を有している。
【００６１】
このような構成によれば、着磁物位置検出ユニット１０を取り付けた状態で被検出用磁石６３の位置を検出した後、当該着磁物位置検出ユニット１０を取り外して孔開けポンチ７０と交換することができる。これにより、検出位置のずれを生じることなく、スキン６０上に示された検出位置に孔開け加工をすることが可能となる。
【００６２】
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記した実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０により被検出用磁石６３の位置を検出した後、着磁物位置検出装置５０を固定機構５３により固定して検出位置の指標としたが、例えば以下のような手段も本発明に含まれる。着磁物位置検出ユニット１０の上端部に光学部材を取り付けておき、被検出用磁石６３の位置を検出した後、その一帯を別途用意したレーザーによりスキャンする。そして、光学部材により反射されたレーザーを検出することで、光学部材の配されている位置を座標として記録し、ホストコンピューターにそのデータを送る。この作業を繰り返して、被検出用磁石６３の位置を座標データとして蓄積した後、例えば孔開け加工等を行う手段を用いても良い。
【００６４】
（２）上記した実施形態では、着磁物位置検出ユニット１０により被検出用磁石６３の位置を検出した後、当該着磁物位置検出ユニット１０を孔開けポンチ７０に交換してスキン６０に孔開け加工を行うものとしたが、例えばスタンプ等により検出位置をスキン６０上に転写する手段を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＸ軸垂直断面図
【図２】着磁物位置検出ユニットの概略構成を示すＹ軸垂直断面図
【図３】着磁物位置検出ユニットに備わる磁石ホルダを支持する支持部の正面図
【図４】磁石ホルダの一端部に備わる変位表示部の正面図
【図５】着磁物位置検出ユニットに備わる姿勢表示部に取り付けられたマスク板の正面図
【図６】変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図
【図７】本発明の一実施形態に係る着磁物位置検出装置の概略構成を示す断面図
【図８】着磁物位置検出装置から着磁物位置検出ユニットを取り外した状態を示す断面図
【図９】リブに設けられたボルト孔の位置を検出可能とすべく被検出用磁石を取り付けた状態を示す断面図
【図１０】スキン上で被検出用磁石の位置を探査中の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図
【図１１】図１０の着磁物位置検出装置のＹ軸垂直断面図
【図１２】図１０の着磁物位置検出装置の姿勢表示部における変位表示部とマスク板との相対的な位置関係を説明する模式図
【図１３】スキン上で被検出用磁石の位置検出を完了した状態の着磁物位置検出装置を示すＸ軸垂直断面図
【図１４】図１３の着磁物位置検出装置のＹ軸垂直断面図
【図１５】着磁物位置検出装置に孔開けポンチが取り付けられた状態を示す断面図
【符号の説明】
【００６６】
１０…着磁物位置検出ユニット、１１…筐体（支持フレーム）、２０…磁石ホルダ、２１…磁石、２２…変位表示部、２３…点模様、２４…環状模様、２５…支点、３１…第１軸受部、３２…第２軸受部、４０…姿勢表示部、４１…マスク板、４２…透視孔（指標部）、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ…三角孔（方向指示透視孔）、４４…レンズ、５０…着磁物位置検出装置、５１…本体、５２…取付孔、５３…固定機構（固定手段）、５４…吸盤、５９…吸引口（吸引機構）、６０…スキン（障害物）、６３…被検出用磁石（着磁物）、７０…孔開けポンチ（ポンチ治具）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材製の障害物によって隠された部位にある着磁物の位置を、前記障害物越しに検出するための着磁物位置検出ユニットであって、
一端側に前記着磁物と磁気的に引き合う磁石を備えた磁石ホルダと、
この磁石ホルダをその重心位置を支点として揺動可能に支持する支持フレームと、
前記磁石ホルダの前記磁石とは反対側の端部に設けられた変位表示部と前記支持フレーム側に設けられた指標部との相対的な位置関係によって前記磁石ホルダの前記支点を中心とした揺動姿勢を表示する姿勢表示部とを備えてなる着磁物位置検出ユニット。
【請求項２】
前記磁石ホルダは、当該磁石ホルダをＸ軸を中心に揺動可能に支持する第１軸受部と、当該第１軸受部を前記Ｘ軸と直交するＹ軸を中心に揺動可能に支持する第２軸受部とにより支持されていることを特徴とする請求項１に記載の着磁物位置検出ユニット。
【請求項３】
前記支持フレームには前記変位表示部に対応してマスク板が設けられ、前記変位表示部は前記磁石ホルダに設けられた点模様であり、前記指標部は前記マスク板に形成され前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記点模様を覗き見ることが可能な透視孔であり、前記姿勢表示部には前記マスク板の透視孔部分を拡大するレンズが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の着磁物位置検出ユニット。
【請求項４】
前記変位表示部はさらに前記点模様を中心とする環状模様を含み、前記マスク板には、その中心で交わる直交軸上に互いに独立した４つの方向指示透視孔が形成され、
前記各方向支持透視孔は、前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記環状模様に沿った周上に配されていることを特徴とする請求項３に記載の着磁物位置検出ユニット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の着磁物位置検出ユニットにより検出した前記着磁物の位置を前記障害物上に示す着磁物位置検出装置であって、
前記着磁物位置検出ユニットと、当該着磁物位置検出ユニットが脱着可能に取り付けられる取付孔を有する本体と、を備え、
前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合には、前記取付孔を通じて前記障害物の表面が露出することを特徴とする着磁物位置検出装置。
【請求項６】
前記本体には、当該本体のうち前記障害物と相対する側に配置された吸盤と、前記吸盤内の空気を吸引するための吸引機構とからなる固定手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の着磁物位置検出装置。
【請求項７】
前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合に、当該着磁物位置検出ユニットと交換取り付け可能なポンチ治具を有し、当該ポンチ治具は、前記着磁物の検出位置を転写ないし加工するユニットを備えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の着磁物位置検出装置。
【請求項１】
非磁性材製の障害物によって隠された部位にある着磁物の位置を、前記障害物越しに検出するための着磁物位置検出ユニットであって、
一端側に前記着磁物と磁気的に引き合う磁石を備えた磁石ホルダと、
この磁石ホルダをその重心位置を支点として揺動可能に支持する支持フレームと、
前記磁石ホルダの前記磁石とは反対側の端部に設けられた変位表示部と前記支持フレーム側に設けられた指標部との相対的な位置関係によって前記磁石ホルダの前記支点を中心とした揺動姿勢を表示する姿勢表示部とを備えてなる着磁物位置検出ユニット。
【請求項２】
前記磁石ホルダは、当該磁石ホルダをＸ軸を中心に揺動可能に支持する第１軸受部と、当該第１軸受部を前記Ｘ軸と直交するＹ軸を中心に揺動可能に支持する第２軸受部とにより支持されていることを特徴とする請求項１に記載の着磁物位置検出ユニット。
【請求項３】
前記支持フレームには前記変位表示部に対応してマスク板が設けられ、前記変位表示部は前記磁石ホルダに設けられた点模様であり、前記指標部は前記マスク板に形成され前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記点模様を覗き見ることが可能な透視孔であり、前記姿勢表示部には前記マスク板の透視孔部分を拡大するレンズが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の着磁物位置検出ユニット。
【請求項４】
前記変位表示部はさらに前記点模様を中心とする環状模様を含み、前記マスク板には、その中心で交わる直交軸上に互いに独立した４つの方向指示透視孔が形成され、
前記各方向支持透視孔は、前記磁石と前記着磁物とが最短距離となるときの前記磁石ホルダの揺動姿勢において前記環状模様に沿った周上に配されていることを特徴とする請求項３に記載の着磁物位置検出ユニット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の着磁物位置検出ユニットにより検出した前記着磁物の位置を前記障害物上に示す着磁物位置検出装置であって、
前記着磁物位置検出ユニットと、当該着磁物位置検出ユニットが脱着可能に取り付けられる取付孔を有する本体と、を備え、
前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合には、前記取付孔を通じて前記障害物の表面が露出することを特徴とする着磁物位置検出装置。
【請求項６】
前記本体には、当該本体のうち前記障害物と相対する側に配置された吸盤と、前記吸盤内の空気を吸引するための吸引機構とからなる固定手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の着磁物位置検出装置。
【請求項７】
前記着磁物位置検出ユニットを取り外した場合に、当該着磁物位置検出ユニットと交換取り付け可能なポンチ治具を有し、当該ポンチ治具は、前記着磁物の検出位置を転写ないし加工するユニットを備えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の着磁物位置検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１７４９０６（Ｐ２００９−１７４９０６Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１５０６（Ｐ２００８−１１５０６）
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（３９４０１５３３８）日本電子技術株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（３９４０１５３３８）日本電子技術株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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