JP5739539B2 - 半完成品支持用モジュール構造体 - Google Patents
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Description
削りくずの除去処理においては、例えば旋盤、フライス盤、ドリル、研削盤などの工作機械の使用がよく知られている。
これらの工作機械は、少ない生産ロット数で多くの様々な製品または半完成品の量産が行われるのが特徴となる状況のもとで使用されるのが一般的である。
このため、特に多用途の製造システム、即ち、多くの場合において固有の部品として製造され、または極めて限られたロットで製造されるようないくつかの異なる種類の製品の製造に適合可能な製造システムを構築する必要がある。
このような形式のシステムは、一般的にジョブショップと称され、大量生産を特徴とする製造システムの対極にある製造方法の事実上の既成概念となっている。
大量生産においては、順序に従って相互に接続された専用の機械を適切に配置することにより、製造工程を自動化するのが一般的であるのに対し、注文生産については、そのようなことを行うことはできない。
従って注文生産では、完全な自動化が困難であり、手動による関与が重要となる。
特に、工作機械への加工対象部品の位置決め及びそれに伴う固定が手作業で行われるという点は注目に値する。
一方、大量生産では、このような同様の準備作業が、ロボット、即ち自由度を変更可能な機械的関節アームによって自動的に実行される。
更に、このような公知の形式の固定機構は、例えば塗装もしくは洗浄作業、または2つ以上の部材の組立を実行できるようにするため、上述したような環境とは全く相違する作業環境においても、その使用が拡大している。
より一般的には、このような公知の形式の固定機構は、製造環境そのものには必ずしも左右されないような単純で一般的な作業による所定位置への加工対象物の安定的な固定を要するときには必ず必要となるものである。
このようなスペーサは、1対の実質的に水平な支持体またはアームを相互に接続する手段を上部に有する。これら支持体は、互いに鏡面対称の関係にあって、所定位置に固定する対象の部品に下面が係合するようになっている。
各支持体は、直立したロッドを挿通可能な孔をほぼ中央に有しており、このロッドは、対応するスペーサ部材に実質的に平行であって、下部が工作機械の作業台に連結されている。
ロッドは、支持体から突出した上部にネジ山を有しており、ロッドを一時的に固定することが可能な、例えばナットなどの手段を着脱可能に螺合できるようになっている。
次に、これら支持体の間に挟まれる部品の大きさに応じ、支持体の高さ及び相互間の距離の調整が行われる。
そして、支持体の下面端部と部品の上面の対向する両端部との間の圧接により、所定位置への部品の固定作業が行われる。
これにより、これら側面への加工が困難となり、これらの側面では、上記のような組付けの影響を受けるため、加工工具、或いはより一般的には任意の工作機械の機構を自由に接触させることができない。
このため、後で部品を取り外し、それまで固定機構によって部分的に隠れていた2つの側面が露出するように、新たな向きで部品を位置決めする必要がある。
このため、部品の位置決め作業及びこれに関連する固定作業を複数回繰り返して行わざるを得ず、位置決めの際のシステム上の誤差が繰り返されるため、部品の加工完了時に得られる総合的な精度を低下させるような悪影響が生じるという、更なる状況の悪化を伴うことになる。
更に、このような機構を変形したものとして、加工対象の半完成品に組み付け可能なネジ山付きピンに代えて、半完成品を把持する機構、より正確には、ネジ山付きピンの1つを螺合させるべく形成された穴に設けられて対象部品を把持する機構を備えたものが知られている。
この作業台は、例えば工作機械の作業台、或いは半完成品の加工処理、組立または塗装を行う機械の作業台とすることが可能である。
第1心出しブッシュ6は、外周面が円錐台状をなす第2部位6bを上部に有する。この第2部位6bは、座部3に第1心出しブッシュ6が嵌合された場合に、プレート2から上方に突出する。
より詳細には、加工対象の半完成品50においてネジ穴8が設けられた少なくとも1つの部位7と、プレート2の座部3とが固定手段9によって着脱可能に連結できるようになっている。
従って以下では、固定部材10及び固定部材11が図示のとおりの向きにあるものとする。但し、図示するものとは逆向きに用いるものも、添付の特許請求の範囲内にあるとみなされる。
より具体的には、上部10aまたは上部11aに対する所定位置で第1ピン12の径方向の固定を行うため、上部10aまたは上部11aの端面に形成された円形の第1孔14を通し、上部10aまたは上部11aに形成されている第1室13内に、第1ピン12をその中心軸線12aに沿って挿入可能である。また、上部10aまたは上部11aの端面は、プレート2の方に向けることが可能である。
第1孔14には、第2心出しブッシュ15を嵌入し、この第2心出しブッシュ15に第1ピン12を挿入可能とするのが好ましい。
より詳細には、第1室13が円形の底部を有した実質的に円筒状をなし、第1顎部16の第1シリンダ17も、円形の底部を有した実質的に円筒状をなしている。
従って、第1ネジ18を一方向に回して締め付けたり反対方向に回して緩めたりすることにより、2つの第1シリンダ17が相対的に位置を変化させる。このようなことを可能とするため、第1ピン12は、第1ネジ18が通過するための第1通路21を形成するように略U字状をなす第1端部12bを備える。
更に、第1ピン12は、半完成品50の部位7のネジ穴8に螺合可能なネジ山付きの第2端部12cを備える。
より詳細には、上部10aと下部10bとが、それぞれに同軸状に配置された2つの第1ピン12と共に、互いに鏡面対称の関係にある。
更に詳細には、第2ピン23の中心軸線23aに実質的に直角な所定方向26に延びる実質的な長孔形状を有した第2孔25を通し、下部11bに形成されている第2室24内に、第2ピン23をその中心軸線23aに沿って挿入することが可能である。
従って、第2ネジ29を一方向に回して締め付けたり反対方向に回して緩めたりすることにより、2つの第2シリンダ28が相対的に位置を変化させる。このようなことを可能とするため、第2ピン23も、第2ネジ29のための第2通路32を形成するように略U字状をなす第3端部23bを備える。
更に、第2ピン23は、プレート2のネジ山付きの座部3の1つに螺合可能なネジ山付きの第4端部23cを備える。
半完成品50の部位7のネジ穴8の位置が座部3の位置と合致するか否かに応じ、固定部材10及び固定部材11の一方または両方が用いられる。
例えば、座部3に位置が合致するネジ穴8、即ち当該座部3と同一軸線上にあるネジ穴8については、図3に示すように固定部材10を用いることが可能である。
より詳細には、第1ピン12が、第1顎部16を用いて第1端部12bを上部10aに結合した状態で、それぞれのネジ穴8に螺合し、別の第1ピン12が、第1顎部16を用いて第1端部12bを下部10bに結合した状態で、対応するそれぞれの座部3に螺合する。
より詳細には、第1ピン12が、第1顎部16を用いて第1端部12bを上部11aに結合した状態で、それぞれのネジ穴8に螺合し、第2ピン23が、第2顎部27を用いて第3端部23bを下部11bに結合した状態で、対応するそれぞれの座部3に螺合する。
様々なネジ穴8とそれぞれの座部3との間の位置のずれは、第2ピン23が所定方向26に移動可能であることによって吸収することができる。
より詳細には、第3ピン36が、半完成品51の部位52及び部位53を固定部材10または固定部材11に連結可能な長さを有しており、略U字状をなすと共に上部10aまたは上部11aに係合可能な第1端部36aと、半完成品51の部位52及び部位53に係合可能な、例えばネジ山付き軸体からなる第2端部36bとを備える。
このようにして、半完成品51の部位52または部位53とプレート2との間のモジュール結合が、相互の間隔を所定間隔に維持しながら実行される。
これにより、同じ半完成品に対して複数回繰り返して作業を行う場合などのように、半完成品の面倒な位置の変更や、それに伴う所定位置への固定の繰り返しを防止、或いは少なくとも大幅に減らすことが可能となり、誤差の要因及び時間の大きな浪費をなくすことができる。
本発明の個々の要素を構成する素材及び寸法を、特定の要求に応じて更に適切なものとすることができることも明らかである。
Claims (15)
- 固定手段(9)を用いて作業対象の半完成品(50,51)の少なくとも1つの部位(7,52,53)と着脱可能に組み付けが行われる複数の座部(3)を有した少なくとも1つの平坦なプレート(2)を備え、
前記固定手段(9)は、前記プレート(2)と前記半完成品(50,51)との間に介装可能な少なくとも1つの固定部材(10,11)を備え、
前記固定部材(10,11)は、前記プレート(2)及び前記半完成品(50,51)の少なくとも一方に向けて配置可能な少なくとも1つの上部(10a,11a)を備え、
前記上部(10a,11a)は、前記座部(3)及び前記部位(7,52,53)の一方と係合可能な少なくとも1つの第1ピン(12)を備え、
前記第1ピン(12)は、前記プレート(2)または前記半完成品(50,51)の方に向けることが可能な前記上部(10a,11a)の面に形成された円形の第1孔(14)を介し、前記上部(10a,11a)に形成された第1室(13)内に、前記第1ピン(12)の中心軸線(12a)に沿って挿入されることにより、径方向で前記上部(10a,11a)に対する所定位置に固定可能であり、
前記第1室(13)は、前記第1ピン(12)と係合することにより前記第1ピン(12)を軸線方向で前記上部(10a,11a)に対する所定位置に固定可能な1対の第1顎部(16)を収容する
半完成品支持用モジュール構造体であって、
前記固定部材(11)は、前記プレート(2)及び前記半完成品(50,51)の他方に向けて配置可能な少なくとも1つの下部(11b)を有し、
前記下部(11b)は、前記座部(3)及び前記部位(7,52,53)の他方と係合可能な少なくとも1つの第2ピン(23)を有し
前記第2ピン(23)は、前記第2ピン(23)の中心軸線(23a)に実質的に直角な所定方向(26)に沿って延びる長孔形状の第2孔(25)を介し、前記下部(11b)に形成された第2室(24)内に、前記第2ピン(23)の中心軸線(23a)に沿って挿入可能であり、
前記第2孔(25)は、前記プレート(2)または前記半完成品(50,51)の方に向けることが可能な前記下部(11b)の面に形成されており、前記所定方向(26)に実質的に直角な方向且つ前記第2ピン(23)の径方向で、前記下部(11b)に対する所定位置に前記第2ピン(23)を固定し、
前記第2室(24)は、前記第2ピン(23)と係合することにより前記第2ピン(23)をその軸線方向で前記下部(11b)に対する所定位置に固定可能な1対の第2顎部(27)を、前記所定方向(26)に実質的に平行な方向に移動可能に収容する
ことを特徴とする半完成品支持用モジュール構造体。 - 前記第2孔(25)は、直線状で前記所定方向(26)に平行な2つの対向する側部を有した略卵状の形状を有することを特徴とする請求項1に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 前記座部(3)に形成される小室(4)内に収容可能な少なくとも1つの心出しブッシュ(6)を備え、前記第2ピン(23)は、前記第1心出しブッシュ(6)内に挿入可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 前記第1孔(14)内に収容される第2心出しブッシュ(15)を備え、前記第1ピン(12)は、前記第2心出しブッシュ(15)内に挿入可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 前記第1顎部(16)は、第1ネジ(18)を用いて互いに接近させることが可能な2つの第1シリンダ(17)を備え、
前記第1ネジ(18)は、前記第1シリンダ(17)の一方に形成された第1貫通孔(19)内に挿入されると共に、前記第1シリンダ(17)の他方に形成された第1ネジ付き孔(20)に螺合可能であり、
前記第1ピン(12)は、略U字状をなして前記第1ネジ(18)が通過する第1通路(21)が形成された第1端部(12a)を備える
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。 - 前記第1ピン(12)は、前記半完成品(50,51)の前記部位(7,52,53)に係合可能な第1ネジ付き端部(12c)を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 固定手段(9)を用いて作業対象の半完成品(50,51)の少なくとも1つの部位(7,52,53)と着脱可能に組み付けが行われる複数の座部(3)を有した少なくとも1つの平坦なプレート(2)を備え、
前記固定手段(9)は、前記プレート(2)と前記半完成品(50,51)との間に介装可能な少なくとも1つの固定部材(10,11)を備え、
前記固定部材(10,11)は、前記半完成品(50,51)に向けて配置可能な少なくとも1つの上部(10a,11a)を備え、
前記上部(10a,11a)は、前記部位(7,52,53)と係合可能な少なくとも1つの第3ピン(36)を備え、
前記第3ピン(36)は、
前記半完成品(51)の前記部位(52,53)を前記固定部材(10,11)と連結することが可能な長さを有し、
前記第3ピン(36)の周囲に装着可能な1以上のスペーサ部材(35)からなるスペーサ手段(34)と、
略U字状をなして前記上部(10a,11a)と係合可能な第1端部(36a)と、
前記半完成品(51)の前記部位(52,53)と係合して前記部位(52,53)を前記プレート(2)から所定距離に保持可能な第2端部(36b)とを備えて、
前記半完成品(50,51)の方に向けることが可能な前記上部(10a,11a)の面に形成された円形の第1孔(14)を介し、前記上部(10a,11a)に形成された第1室(13)内に、前記第3ピン(36)の中心軸線(12a)に沿って挿入されることにより、径方向で前記上部(10a,11a)に対する所定位置に固定可能であり、
前記第1室(13)は、前記第3ピン(36)と係合することにより前記第3ピン(36)を軸線方向で前記上部(10a,11a)に対する所定位置に固定可能な1対の第1顎部(16)を収容する
半完成品支持用モジュール構造体であって、
前記固定部材(10,11)は、前記プレート(2)に向けて配置可能な少なくとも1つの下部(11b)を有し、
前記下部(11b)は、前記座部(3)と係合可能な少なくとも1つの第2ピン(23)を有し
前記第2ピン(23)は、前記第2ピン(23)の中心軸線(23a)に実質的に直角な所定方向(26)に沿って延びる長孔形状の第2孔(25)を介し、前記下部(11b)に形成された第2室(24)内に、前記第2ピン(23)の中心軸線(23a)に沿って挿入可能であり、
前記第2孔(25)は、前記プレート(2)の方に向けることが可能な前記下部(11b)の面に形成されており、前記所定方向(26)に実質的に直角な方向且つ前記第2ピン(23)の径方向で、前記下部(11b)に対する所定位置に前記第2ピン(23)を固定し、
前記第2室(24)は、前記第2ピン(23)と係合することにより前記第2ピン(23)をその軸線方向で前記下部(11b)に対する所定位置に固定可能な1対の第2顎部(27)を、前記所定方向(26)に実質的に平行な方向に移動可能に収容する
ことを特徴とする半完成品支持用モジュール構造体。 - 前記第1ピン(12)及び前記第1顎部(16)の互いに係合可能なそれぞれの面に形成された第1噛み合い面(22)を備えることを特徴とする請求項6に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 前記第1室(13)は、円形の底面を有した略円筒状をなし、
前記第1顎部(16)の前記第1シリンダ(17)も、円形の底面を有した略円筒状をなす
ことを特徴とする請求項8に記載の半完成品支持用モジュール構造体。 - 前記第2顎部(27)は、第2ネジ(29)を用いて互いに接近させることが可能な2つの第2シリンダ(28)を備え、
前記第2ネジ(29)は、前記第2シリンダ(28)の一方に形成された第2貫通孔(30)内に挿入されると共に、前記第2シリンダ(28)の他方に形成された第2ネジ付き孔(31)に螺合可能であり、
前記第2ピン(23)は、略U字状をなして前記第2ネジ(29)が通過する第2通路(32)が形成された第3端部(23b)を備える
ことを特徴とする請求項8または9に記載の半完成品支持用モジュール構造体。 - 前記第2ピン(23)は、前記プレート(2)の前記座部(3)の1つに係合可能な第4ネジ付き端部(23c)を備えることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 前記第2ピン(23)及び前記第2顎部(27)の互いに係合可能なそれぞれの面に形成された第2噛み合い面(33)を備えることを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 前記第2室(24)は、円形の底面を有した略円筒状をなし、
前記第2顎部(27)の前記第2シリンダ(28)も、円形の底面を有した略円筒状をなすことを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。 - 前記第2室(24)は、前記所定方向(26)に実質的に平行な方向に沿って前記下部(11b)内に延設されていることを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
- 前記第1室(13)は、前記所定方向(26)に実質的に直角な方向に沿って前記上部(10a)内に延設されていることを特徴とする請求項8〜14のいずれか1項に記載の半完成品支持用モジュール構造体。
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