CN109641355A - 夹紧件安装装置、夹紧件安装系统以及夹紧件安装方法 - Google Patents

Abstract

夹紧件安装装置具备：具有旋转台的机械臂基座(20)、设置在机械臂基座(20)的旋转台上并具有多个臂(21、22、23、24、25)和多个关节的机械臂(14)、安装于所述多个臂(21、22、23、24、25)中的最前端的臂(25)的机械手(15)、以及控制部。所述机械手(15)具备：把持夹紧件(50)的夹紧件把持部(16)、紧固所述夹紧件(50)的拧合部以便对工件(80)施加弹性夹持力的紧固部(17)、以及收集所述夹紧件(50)的规定部件的位置数据的测量部(18、19)。可以自动安装、拆卸夹紧件，并且，可以在安装有夹紧件的状态下进行热固化等。

Description

夹紧件安装装置、夹紧件安装系统以及夹紧件安装方法

技术领域

本发明涉及夹紧件安装装置、夹紧件安装系统以及夹紧件安装方法。

背景技术

在CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics：碳纤维强化塑料)制的细长产品的制造工序中，为了以所希望的形状使其固化，存在一边对产品进行加压一边进行热固化的工序。在该热固化中，使用与高温高压对应的高压釜等。在飞机的机翼所使用的纵梁的情况下，该CFRP产品具有10m以上的长度，并形成为复杂的曲面。因此，在热固化中，需要在多个部位对该CFRP产品进行加压。为了对该产品进行加压，可考虑利用夹紧件等进行紧固的方法。

在专利文献1中公开了使用机械臂来固定产品的装置。该装置具备与开设于产品的孔嵌合的定位销。该装置通过使定位销贯通该产品的孔，从而夹紧臂从定位销的前端突出并固定产品。

在专利文献1所记载的装置中，除了需要在产品上开设孔之外，难以在维持紧固状态的状态下实施热固化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3428473号公报

发明内容

鉴于上述状况，本发明的目的在于提供一种夹紧件安装装置、夹紧件安装系统以及夹紧件安装方法。其他目的、效果通过以下的说明变得明了。

为了实现上述目的，本发明的第一方案的夹紧件安装装置具备：具有旋转台的机械臂基座、设置在机械臂基座的旋转台上并具有多个臂和多个关节的机械臂、安装于多个臂中的最前端的臂的机械手、以及控制部。机械手具备：把持夹紧件的夹紧件把持部、紧固夹紧件的拧合部以便对工件施加夹持力的紧固部、以及收集夹紧件的规定部件的位置数据的测量部。控制部对夹紧件把持部进行控制以便把持夹紧件。

另外，在夹紧件被把持的状态下，对旋转台、机械臂的多个关节以及机械手进行控制，以便将夹紧件输送到放置有工件的工件基座的第一规定位置，以使夹紧件的结合部与工件基座的结合部结合。并且，在夹紧件和工件基座被结合的状态下，基于从测量部取得的位置数据来计算夹持力，并对紧固部进行控制以使计算出的夹持力成为规定的值。

在夹紧件具备框架、与框架拧合而延伸的螺纹部以及与螺纹部连接并对工件施加夹持力的弹性部的情况下，控制部也可以在夹紧件和工件基座被结合的状态下，以紧固部紧固螺纹部的方式对紧固部进行控制，以使计算出的夹持力成为规定的值。

在弹性部具备弹簧、以与螺纹部连接的方式设置在弹簧的一端的弹簧上板、以及设置在弹簧的另一端的弹簧下板的情况下，弹簧下板也可以对工件施加弹性夹持力。

测量部也可以具有测量弹簧上板和弹簧下板的位置数据的激光传感器部。

当在螺纹部的上端形成有头部的情况下，紧固部也可以具有对头部进行驱动的螺母扳手。

夹紧件把持部也可以具备把持夹紧件的平行夹头。

也可以构成为，工件基座具有多个突起，夹紧件具有安装于框架并与多个突起分别卡合的多个钩。

本发明的第二方案的夹紧件安装系统具备：上述夹紧件安装装置、沿工件的长度方向即第一方向延伸的第一导轨、以及沿与第一方向正交的第二方向延伸的第二导轨。机械臂基座具备：用于在第一导轨上行进的第一移动机构、以及用于在第二导轨上行进的第二移动机构。控制部对第一移动机构和第二移动机构进行驱动以使机械臂基座移动到规定位置。

本发明的第三方案的夹紧件安装方法在上述夹紧件安装装置中，对旋转台和多个关节进行驱动以使机械手移动到作为第一夹紧件的夹紧件的上方。接着，使机械手下降而利用夹紧件把持部把持第一夹紧件。在第一夹紧件被把持的状态下，提起第一夹紧件，将第一夹紧件输送到放置有工件的工件基座的第一规定位置。使机械手下降而在水平面内移动机械手，以使第一夹紧件的结合部与工件基座的结合部结合。在第一夹紧件和工件基座被结合的状态下，基于从测量部取得的位置数据对夹持力进行计算。驱动紧固部，以使计算出的夹持力成为规定的值。

上述夹紧件安装方法在上述夹紧件安装系统中，进而也可以在第一夹紧件的安装结束时，对夹紧件把持部进行控制以便放开第一夹紧件。另外，也可以对第二移动机构进行驱动以使机械臂基座移动到第一夹紧件取出前的位置。另外，也可以对第一移动机构进行驱动以使机械臂移动到第二夹紧件的取出位置。

根据本发明，具有如下优点：可以自动安装、拆卸夹紧件，并且，可以在安装有夹紧件的状态下进行热固化等。

附图说明

图1是本发明的夹紧件安装装置的主视图。

图2是表示沿着夹紧件安装装置的第二导轨移动的机械臂的说明图。

图3是图1的A部的局部放大图。

图4是图3的平行夹头的右视图。

图5是本发明的夹紧件的主视图。

图6是图5的第一腕部的下端部的左侧面的放大图。

图7是将安装夹紧件的工件放置于工件基座的图。

图8是表示将夹紧件安装于工件的状态的图。

图9是将夹紧件安装于工件时的第一腕部的下端部的左侧面的放大图。

图10是用于说明通过本发明的夹紧件安装装置将夹紧件安装于工件的方法的图。

图11是表示使用夹紧件安装装置安装夹紧件的方法的处理流程的图。

图12是表示使用夹紧件安装装置拆卸夹紧件的方法的处理流程的图。

图13是表示弹簧下板的变形例的图。

具体实施方式

(夹紧件的结构)使用图5对本发明的夹紧件50的结构进行说明。在说明夹紧件50的结构时，将图5的纸面右方作为y方向、将纸面上方作为z方向、将与纸面正交的跟前方向作为x方向进行说明。另外，将+z方向作为上、将-z方向作为下进行说明。在其他附图中，也以图5的x方向、y方向、z方向为基准，作为各附图的x方向、y方向、z方向进行说明。需要说明的是，下方向始终表示-z方向，并不表示重力方向。

如图5所示，夹紧件50具备：横板部51、第一腕部52、第二腕部53、紧固螺钉54、弹簧上板55、弹簧56、弹簧下板57以及连接板58。

横板部51形成为沿y方向延伸的平板状，在y方向的中心位置具备螺纹孔60。

紧固螺钉54具有螺纹牙，设置成拧合于横板部51的螺纹孔60。通过使紧固螺钉54旋转，从而紧固螺钉54相对于横板部51在上下方向(z方向)上移动。另外，紧固螺钉54在上端具备6角形状的头部59。

弹簧上板55形成为平板状，其上表面与紧固螺钉54的下端连接。因此，通过使紧固螺钉54旋转，从而弹簧上板55相对于横板部51在上下方向上相对移动。另外，弹簧上板55设置成，相对于紧固螺钉54能够在x-y平面内旋转。

弹簧56的上端与弹簧上板55的下表面连接。

弹簧下板57形成为平板状，其上表面与弹簧56的下端连接。

第一腕部52的上端与横板部51的-y方向端部连接。第二腕部53的上端与横板部51的+y方向端部连接。如图6所示，在第一腕部52、第二腕部53的下端形成有钩61。通过钩挂该钩61，从而可以支承夹紧件50。

如图5所示，连接板58形成为平板状，+y方向端部与弹簧下板57连接。第一腕部52在连接板58的-y方向端部贯穿，连接板58形成为相对于第一腕部52上下滑动。由此，在使紧固螺钉54旋转的情况下，与弹簧下板57向上下方向的移动相匹配地，连接板58也在上下方向上移动。另外，由于第一腕部52贯穿连接板58的端部，因此，弹簧下板57不旋转。即，即便紧固螺钉54的旋转经由弹簧上板55和弹簧56欲使弹簧下板57旋转，也可以借助连接板58来防止弹簧下板57的旋转。

(夹紧件的使用方法)如图7所示，夹紧件50被用于对放置在工件基座70上的工件80进行加压。

在此，工件基座70具备：结合部71、台侧板72以及台73。

台73是放置工件80的场所。因此，与工件80的长度相匹配地，台73沿x方向延伸。

台侧板72固定在台73的两侧。与台73同样地，与工件80的长度相匹配地，台侧板72也沿x方向延伸。另外，台侧板72的上端相比台73位于上方。

结合部71具有圆柱形状，设置成在台侧板72的上端部贯穿台侧板72。结合部71与安装夹紧件50的位置相匹配地设置。

如图8所示，夹紧件50安装于放置在工件基座70上的工件80。

为了将夹紧件50安装于工件80，首先，如图9所示，将在夹紧件50的第一腕部和第二腕部的下端设置的钩61钩挂于工件基座70的结合部71。

此后，通过对头部59施加旋转力，从而使紧固螺钉54旋转。由此，弹簧上板55、弹簧56、弹簧下板57向下方移动。在工件80和弹簧下板57接触时，弹簧下板57不再能够向下方移动。因此，在进一步使紧固螺钉54旋转时，横板部51和紧固螺钉54的拧合部被紧固。其结果是，弹簧上板55向下方移动，弹簧56收缩。因此，弹簧56经由弹簧下板57对工件80进行推压。即，工件80被工件基座70和弹簧下板57夹持。

这样一来，夹紧件50被安装于工件80，工件80被加压。

(夹紧件安装装置的结构)使用图1对夹紧件50的安装、拆卸所使用的夹紧件安装装置1的结构进行说明。

如图1所示，夹紧件安装装置1具备：支承台10、第一导轨11、第二导轨支承台12、第二导轨13、机械臂14、以及机械手15。

支承台10支承夹紧件安装装置1。支承台10沿x方向延伸，比安装夹紧件的工件80长。

第一导轨11固定在支承台10的上侧。第一导轨11沿x方向延伸，与支承台10同样地，比安装夹紧件的工件80长。

第二导轨支承台12配置在第一导轨11的上侧，具有能够沿着第一导轨11移动的结构。因此，第二导轨支承台12可以超过第一导轨11的长度、即安装夹紧件的工件80的长度在x方向上移动。

第二导轨13固定在第二导轨支承台12的上侧。第二导轨13沿与第一导轨11正交的y方向延伸。第二导轨13在y方向上的长度以工件80的宽度和横向排列工件80的数量为基准来确定。

机械臂基座20配置在第二导轨13的上侧，对机械臂14进行支承。因此，如图2所示，机械臂14具有能够沿着第二导轨13在y方向上移动的结构。由此，即便横向排列多个工件80，由于第二导轨13在y方向上具有足够的长度，因此也可以在排列的各工件上安装夹紧件。另外，由于第二导轨支承台12沿着第一导轨11在x方向上移动，因此，机械臂也同样地可以在x方向上移动。由此，可以在细长的工件的任意位置安装夹紧件。

机械臂14具备：第一臂21、第二臂22、第三臂23、第四臂24以及第五臂25。

如图1所示，第一臂21配置在机械臂基座20的上侧。第一臂21设置成，能够以与机械臂基座20的连接部分即第一关节201为中心，沿图1的箭头101的方向、即在x-y平面内旋转。

如图1所示，第二臂22是沿一个方向延伸的形状。第二臂22的端部与第一臂21连接，另一端部与第三臂23连接。在图1的状态下，第二臂22设置成，能够以与第一臂21的连接部分即第二关节202为中心，沿图1的箭头102的方向、即在z-x平面内旋转。即，在第一臂21从图1的状态相对于机械臂基座20旋转90°时，第二臂22的旋转面成为y-z平面。由此，只要第二臂22的延伸方向至少为上方(+z方向)，即可任意调整与x-y平面所成的角。

第三臂23设置成，在图1的状态下，能够以与第二臂22的连接部分即第三关节203为中心，沿图1的箭头103的方向、即在z-x平面内旋转。

如图1所示，第四臂24是沿一个方向延伸的形状。第四臂24的端部与第三臂23连接，另一端部与第五臂25连接。第四臂24的延伸方向是第二臂22的旋转面内的方向。即，通过使第三臂23和第二臂22的连接部分即第三关节203旋转，第二臂22和第四臂24所成的角发生变化。另外，第四臂24设置成，在图1的状态下，能够以与第三臂23的连接部分即第四关节204为中心，沿图1的箭头104的方向、即在y-z平面内旋转。

在图3的状态下，第五臂25设置成，能够以与第四臂24的连接部分即第五关节205为中心，沿图3的箭头106的方向、即在z-x平面内旋转。这样一来，通过使第五臂25和第四臂24的连接部分旋转，从而第五臂25和第四臂24所成的角发生变化。另外，通过使第三臂23和第四臂24的连接部分即第四关节204从图3的状态旋转90°，从而第五臂25能够在x-y平面内旋转。即，如图3所示，从第五臂25的前端部相对于与第四臂24的连接部分即第五关节205处于下侧的状态向-y方向或+y方向移动。

这样，通过对机械臂14的各关节的旋转进行控制，从而机械臂14的最前端、即第五臂25的前端部可以控制相对于机械臂基座20的位置、角度。另外，在图3的状态下，第五臂25的前端部设置成，能够以端面的中心即第六关节206为轴，沿图3的箭头107的方向、即在x-y平面内旋转。

如图3所示，机械手15具备：横板30、34、纵板31、33、35、螺母扳手支承部32、平行夹头16、螺母扳手17、第一激光传感器18以及第二激光传感器19。

横板30形成为沿x方向延伸的平板状。横板30的-x方向的端部的上表面固定在机械臂14的第五臂25的前端。即，通过对机械臂14的各臂的连接部位的旋转进行控制，从而机械手15可以控制相对于机械臂基座20的位置、角度。另外，通过以第六关节206为轴使第五臂25的前端部旋转，从而在图3的状态下，横板30可以沿图3的箭头107的方向、即在x-y平面内旋转。

纵板31形成为沿z方向延伸的平板状。纵板31的下端以与横板30正交的方式固定在横板30的+x方向的端部。

在纵板31的+x方向侧面配置有螺母扳手支承部32。螺母扳手支承部32具有相对于纵板31在上下方向上滑动的结构。

螺母扳手17支承于螺母扳手支承部32。通过使螺母扳手支承部32相对于纵板31上下滑动，螺母扳手17也在上下方向上移动。另外，配置成螺母扳手17的套筒41处于下侧。螺母扳手17对套筒41的旋转进行控制。即，螺母扳手17使螺栓等与套筒41嵌合，可以转动该螺栓等。

纵板33形成为沿z方向延伸的平板状。纵板33的上端以与横板30正交的方式固定在横板30的下表面的中央。

横板34形成为沿x方向延伸的平板状。横板34的-x方向的端部以与纵板33正交的方式固定在纵板33的下端。

纵板35形成为沿z方向延伸的平板状。纵板35的上端以与横板34正交的方式固定在横板34的下表面的中央。

平行夹头16支承于纵板35的下端部。如图4所示，平行夹头16通过使可动部在y方向上伸缩，从而对平行夹头16的下端进行开闭。平行夹头16在下端夹持并把持夹紧件。

如图3所示，第一激光传感器18、第二激光传感器19配置在横板34的+x方向的端部。在此，横板34的+x方向端部以即便螺母扳手17向下方移动也不接触的方式，相比螺母扳手17的位置向-y方向、即纸面跟前方向偏移。从横板34的+x方向的端部朝向-x方向，以第二激光传感器19、第一激光传感器18的顺序配置。

如图10所示，第一激光传感器18、第二激光传感器19在安装夹紧件50的作业时或拆卸作业时使用。第一激光传感器18测量弹簧上板55的位置数据、即直至弹簧上板55为止的距离。另外，第二激光传感器19测量弹簧下板57的位置数据、即直至弹簧下板57为止的距离。根据各自的测量值之差来计算弹簧56的长度。基于计算出的长度，能够知晓夹持力。

另外，夹紧件安装装置1具备控制装置1000。控制装置1000对第一导轨11上的第二导轨支承台12的位置、第二导轨13上的机械臂14的位置、机械臂14的各臂的连接部分的角度、螺母扳手支承部32的滑动位置、螺母扳手17的旋转、以及平行夹头16的开闭进行控制。

控制装置1000具备中央处理装置(CPU)、存储装置以及存储器。

在存储装置中存储有向夹紧件安装装置1发送的命令。

CPU从存储装置读取向夹紧件安装装置1发送的命令。CPU按照读取的命令，进行夹紧件安装装置1的各部分的控制。

存储器在CPU基于从存储装置读取的命令对夹紧件安装装置1的各部分进行控制时，用于存储临时的数据。

(夹紧件的安装方法)如图7所示，对使用夹紧件安装装置1将夹紧件50安装于放置在工件基座70上的工件80的方法进行说明。

为了安装夹紧件50，机械臂14将夹紧件50提起并移动到安装位置，此后，将夹紧件50安装于工件80。这些通过控制装置1000的CPU从存储装置读取向夹紧件安装装置1发送的命令并控制夹紧件安装装置1的各部分来实现。

具体而言，如图11所示，在步骤S11中，控制装置1000对第一导轨11上的第二导轨支承台12的位置和第二导轨13上的机械臂14的位置进行控制，将机械臂14移动到夹紧件50的规定位置。此时的移动距离预先设定在存储于存储装置的命令中。接着，在步骤S12中，控制装置对机械臂14的各部分进行控制，将机械手15移动到能够利用平行夹头16把持夹紧件50的位置。接着，在步骤S13中，控制装置进行控制以闭合平行夹头16，从而把持夹紧件50。进入步骤S14，控制装置对机械臂14的各部分进行控制，使机械手15向上方移动，使得即便使机械臂14移动，机械手15和夹紧件50也不会与其他部件干涉。

在步骤S15中，控制装置对第一导轨11上的第二导轨支承台12的位置和第二导轨13上的机械臂14的位置进行控制，并将机械臂14移动到安装夹紧件50的位置来输送夹紧件50。

在步骤S16中，控制装置对机械臂14的各部分进行控制，将平行夹头16所把持的夹紧件50从上方下降到进行安装的位置。接着，控制装置对机械臂14的各部分进行控制，如图9所示，使夹紧件50在-x方向上移动，以使在夹紧件的第一腕部52和第二腕部53的下部设置的钩61钩挂于工件基座70的结合部71而结合。

在步骤S17中，控制装置进行控制，以使螺母扳手支承部32向下方移动。在即便向下方施加一定值以上的力、螺母扳手支承部32也不移动的情况下，进行控制以使向下方的移动停止。即，如图10所示，使螺母扳手支承部32移动，直至螺母扳手17的套筒41与夹紧件50的紧固螺钉54的头部59嵌合。

接着，在步骤S18中，控制装置进行控制，以便利用第一激光传感器18测量直至夹紧件50的弹簧上板55为止的距离，并利用第二激光传感器19测量直至夹紧件50的弹簧下板57为止的距离，测量值被发送到控制装置。

控制装置基于从第一激光传感器18和第二激光传感器19接收的测量值，对弹簧上板55和弹簧下板57之间的长度、即弹簧56的长度进行计算。例如，在第一激光传感器18和第二激光传感器19处于相同高度的情况下，弹簧56的长度可以通过从第二激光传感器19的测量值减去第一激光传感器18的测量值来计算。

接着，在步骤S19中，控制装置对螺母扳手17进行控制以使套筒41旋转，并使夹紧件50的紧固螺钉54旋转。由此，使紧固螺钉54向下方移动。即，夹紧件50的弹簧上板55向下方移动。同样地，弹簧下板57也向下方移动直至与工件80接触。在弹簧下板57与工件80接触后，弹簧下板57不再能够向下方移动。并且，在使紧固螺钉54旋转而紧固横板部51和紧固螺钉54的拧合部时，随着弹簧上板55向下方移动，弹簧56收缩。由此，弹簧56的弹性力增加，经由弹簧下板57进行推压的力也增加。

在步骤S20中，在使螺母扳手17的套筒41旋转期间，第一激光传感器18和第二激光传感器19也分别继续测量弹簧上板55、弹簧下板57之间的距离。即，继续测量弹簧56的长度。控制装置基于第一激光传感器18和第二激光传感器19的测量值，对使螺母扳手17的套筒41旋转之前和当前时刻的弹簧56的长度进行比较，从而计算弹簧56收缩的长度。弹性力F可以根据弹簧56收缩的长度h和弹簧常数k以F＝k×h来计算。由此，控制装置可以计算当前时刻处的弹簧56的弹性力。控制装置使螺母扳手17的套筒41继续旋转，直至弹簧56的弹性力成为所希望的值。

在弹簧56的弹性力成为所希望的值的情况下，控制装置将处理转移到步骤S21。即，使螺母扳手的旋转停止，使螺母扳手支承部32向上方移动，将平行夹头16打开。

最后，在步骤S22中，控制装置对机械臂14的各部分进行控制，以使机械手15向上方移动。

这样，通过在工件80上安装夹紧件50，借助夹紧件50的弹簧56的弹性力，工件80被工件基座70和弹簧下板57夹持而成为被施加了夹持力的状态。另外，即便工件80因热固化等而收缩，弹簧下板57也会因弹簧56的弹性力而向下方移动。因此，工件80被工件基座70和弹簧下板57夹持而维持被施加了夹持力的状态。

(夹紧件的拆卸方法)对使用夹紧件安装装置1来拆卸所安装的夹紧件50的方法进行说明。

首先，如图12所示，在步骤S31中，控制装置对第一导轨11上的第二导轨支承台12的位置和第二导轨13上的机械臂14的位置进行控制，将机械臂14移动到拆卸的夹紧件50。

接着，在步骤S32中，控制装置对机械臂14的各部分进行控制，将机械手15移动到拆卸的夹紧件50的位置。平行夹头16被控制为进行闭合并把持夹紧件50。

转移到步骤S33，控制装置将螺母扳手支承部32向下方移动，以使螺母扳手17的套筒41与夹紧件50的紧固螺钉54的头部59嵌合。第二激光传感器19测量与夹紧件50的弹簧下板57之间的距离并向控制装置发送测量值。

在步骤S34中，控制装置对螺母扳手17进行控制，使套筒41旋转，并使夹紧件50的紧固螺钉54向上方移动。由此，夹紧件50的弹簧上板55向上方移动。在紧固螺钉54继续向上方移动时，弹簧56的弹性力消失，弹簧下板57也向上方移动。即，弹簧下板57从工件80离开。这样，控制装置使螺母扳手17的套筒41继续旋转，直至弹簧下板57从工件80离开。

在此，为了判断弹簧下板57是否离开，第二激光传感器19继续测量与夹紧件50的弹簧下板57之间的距离。在步骤S35中，在第二激光传感器19的测量值比使螺母扳手17的套筒41旋转之前小一定值以上的情况下，控制装置判断为弹簧下板57从工件80离开。

最后，在步骤S36中，如果弹簧下板57从工件80离开，则控制装置对机械臂14的各部分进行控制，使夹紧件50在x方向上移动，将第一腕部和第二腕部的钩61从工件基座70的限制部71卸下。此后，控制装置对机械臂14的各部分进行控制，使夹紧件50向上方移动。

这样，通过对夹紧件安装装置1进行控制，从而可以从工件基座70拆卸夹紧件50。

(飞机的纵梁制造方法)使用夹紧件安装装置1，作为具体的工件80，对飞机的纵梁的制造方法进行说明。

首先，层叠预浸料，并成形为飞机的纵梁的形状。接着，用片材覆盖成形后的预浸料，并将其放置在工件基座70上。如前所述，控制装置对夹紧件安装装置1进行控制，在该工件80的所希望的位置处安装夹紧件50。此时，将夹紧件50的弹簧56的弹性力分别控制为所希望的值。

将安装有夹紧件50的工件80连同工件基座70一起放入高压釜中，实施高温处理，使预浸料固化。

此后，将工件基座70从高压釜中取出，控制装置对夹紧件安装装置1进行控制，并拆卸各夹紧件50。

最后卸下片材，从而可以制造飞机的纵梁。

(效果)如上所述，根据本发明，具有如下优点：可以自动安装、拆卸夹紧件，并且，可以在安装有夹紧件的状态下进行热固化等。另外，也具有如下优点：对于使用从弹簧上板到弹簧下板的距离来测量弹性力而言，不论工件的板厚(z方向)如何，都可以测量向工件施加的夹持力。

另外，作为测量部，示出了激光传感器的例子，但也可以将测量部包含在螺母扳手中来测量螺母扳手的转矩值并调整弹簧的弹性力。在该情况下，为了消除紧固螺钉和横板部的接合部分的卡住而需要使用润滑油等。

在此，在制造纵梁的情况下，为了使预浸料固化，需要将高压釜内加热到100℃以上。因此，若安装于工件的夹紧件使用油等，则有可能在高压釜内因油泄漏等而产生产品的品质降低。因此，优选为夹紧件不使用也包含润滑油在内的油等。

即，使用上述夹紧件安装装置1和夹紧件50并利用激光传感器来测量弹簧的弹性力，从而具有防止产品的品质降低的优点。

另外，也可以考虑代替使用夹紧件的弹簧对工件施加夹持力，而通过在工件上载置重物来施加夹持力。在制造上述飞机的纵梁时，需要200kg以上的夹持力。因此，为了在施加夹持力的状态下进行加热，需要包含重物并放入高压釜中。在该情况下，为了对工件进行加热而提高高压釜内的温度，此时重物的温度也上升。即，为了使高压釜内成为高温，需要使重物也成为高温。因此，提高重物的温度需要时间，热固化需要较长的时间。另一方面，通常上述夹紧件50相比重物，热容量小，因此，在短时间内温度上升。即，通过使用上述夹紧件安装装置1和夹紧件50，从而具有热固化的时间短的优点。

另外，示出了为了对工件施加夹持力而使用弹簧的例子，但也可以不使用弹簧而利用紧固螺钉直接施加夹持力。在该情况下，在按压工件的力的测量中，可以列举使用螺母扳手的转矩值进行测量的方法等。但是，若在热固化中工件收缩，则在紧固螺钉与工件之间产生间隙，不再对工件施加夹持力。即，是在处理中工件不收缩的情况下可以采用的结构。例如，在上述纵梁的制造中，在热固化中覆盖工件的片材收缩，因此，不能采用该结构。换句话说，在夹紧件具备弹簧的情况下，即便存在工件收缩那样的工序，也具有能够对工件继续施加夹持力的优点。

(变形例)作为测量部，示出了两台激光传感器的例子，但只要能够测量夹紧件按压工件的力即可，并不限于此。例如，也可以利用一台激光传感器来测量与弹簧上板、弹簧下板的距离。具体而言，也可以利用能够使用频率等不同的两种激光进行测量的激光传感器，同时测量与弹簧上板、弹簧下板的距离。并且，在根据工件的厚度等预先确定弹簧下板的位置的情况下，也可以仅测量从激光传感器到弹簧上板的距离并计算弹簧收缩的长度。

另外，在根据工件的厚度等预先确定弹簧下板的位置的情况下，也可以测量利用螺母扳手使紧固螺钉旋转的次数。根据使紧固螺钉旋转的次数来确定弹簧上板向下移动的距离。因此，也可以通过测量该转速来计算弹簧收缩的长度。

另外，作为测量部的另一例，也可以在弹簧下板上配置所希望的厚度的硬材，以使弹簧上板和弹簧下板不会收缩所希望的长度以上。在该情况下，可以通过测量螺母扳手的转矩值并在达到一定值以上的转矩值的情况下使套筒的旋转停止来实现。在该结构中，即便在紧固螺钉卡住而不会顺畅地旋转的情况下，通过充分增大作为阈值的转矩值，从而也可以对弹簧施加所希望的弹性力。即，不需要在紧固螺钉和横板部之间使用润滑油等。

配置测量部的位置也不限于机械手的横板，可以与夹紧件的形状、结构相匹配地配置在任意位置。

作为紧固部，示出了螺母扳手的例子，但只要是可以控制夹紧件的夹持力的形状即可，可以采用与夹紧件的形状相匹配的任意的形状、结构。另外，配置紧固部的位置也不限于支承部的上部，可以与夹紧件的形状相匹配地配置在任意位置。

作为夹紧件把持部，示出了平行夹头的例子，但并不限于此。只要能够把持夹紧件即可，可以与夹紧件的形状相匹配地任意选择筒夹夹头、真空夹头、电磁卡盘等。

例示了具备横板30、34、纵板31、33、35以及螺母扳手支承部32的机械手，但并不限于此。机械手只要是能够将测量部配置在所希望的位置并与紧固部、夹紧件把持部的形状相匹配而可动地配置的结构即可，可以选择任意的结构。

示出了具备5个臂的机械臂的例子，但可以与安装的夹紧件的形状、位置相匹配地选择任意的机械臂。

作为机械臂的移动机构，示出了利用固定在支承台上的第一导轨和第二导轨的例子，但只要能够控制机械臂的位置即可，并不限于此。例如，可以选择具备车轮、腿等并在预先指定的路径上自行行进的结构等任意的结构。

示出了将移动机构的移动距离预先设定在存储于存储装置的命令中的例子，但并不限于此。例如，也可以使用测量从机械臂到安装的夹紧件或夹紧件的安装位置的方向和距离的传感器，来确定第一导轨、第二导轨上的移动距离。在该情况下，优选在机械臂上安装传感器。

作为夹紧件的弹性部，示出了由弹簧、弹簧上板以及弹簧下板构成的例子，但只要具有弹性力即可，可以与安装夹紧件后的工序相匹配地任意选择。例如，也可以使用橡胶、液压缸等。

弹簧下板示出了平板状的例子，但只要能够按压工件即可，可以选择任意的形状。例如，如图13所示，也可以与工件的形状相匹配地将弹簧下板的下表面形成为凹状。

另外，示出了弹簧下板与弹簧连接的例子，但弹簧的弹性力经由弹簧下板传递到工件即可，并不限于此。例如，也可以经由能够在弹簧和弹簧下板相接触的面内旋转的部件连接。

示出了具备第一腕部和第二腕部这两个腕部的例子，但也可以是仅具备一个腕部的结构。

示出了腕部的上端与横板部的两端连接的例子，但只要通过紧固螺钉的旋转而被施加力的弹簧的弹性力成为按压工件的力即可，腕部和横板部的连接位置可以任意选择，横板部和腕部的角度也可以任意选择。

另外，示出了腕部的下端的结合部形成为钩状的例子，但并不限于此。腕部的下端的结合部也可以是L形型的形状，以抑制工件基座的下部。

作为夹紧件的框架，示出了由平板状的横板部和腕部构成的例子，但并不限于此。作为框架的一部分的横板部只要与第一腕部、第二腕部连接并通过使紧固螺钉旋转而能够按压弹簧上板即可，可以选择圆柱状等任意的形状。

作为夹紧件的螺纹部，以紧固螺钉为例，示出了该紧固螺钉拧合于横板部的x方向的中心的例子，但只要通过紧固螺钉的旋转对弹性部施加力即可，可以设置在任意位置。另外，示出了紧固螺钉的头部为6角形状的例子，但只要嵌合于螺母扳手的套筒即可，可以选择任意的形状。

示出了弹簧下板经由连接板与第一腕部连接的例子，但并不限于此。只要能够防止弹簧下板的旋转即可，弹簧下板既可以与第二腕部连接，也可以与第一腕部、第二腕部双方连接。另外，连接板的形状也可以选择任意的形状。并且，弹簧下板也可以与第一腕部或第二腕部直接连接。

作为在夹紧件安装装置中使用的夹紧件，示出了夹紧件50的例子，但并不限于此。例如，也可以使用C型夹紧件、F型夹紧件等。在该情况下，与夹紧件的形状相匹配地确定夹紧件安装装置的支承部的夹紧件把持部、紧固部、测量部的配置。

示出了在支承台上配置机械臂的例子，但也可以在从天花板悬吊的导轨上设置机械臂。另外，示出了利用夹紧件和工件基座在上下方向上进行夹持的例子，但并不限于此。例如，也可以采用在水平方向上安装夹紧件并利用侧面和夹紧件在水平方向上夹持工件的结构。

作为控制装置，示出了夹紧件安装装置具备的控制装置1000的例子，但并不限于此。既可以将控制装置设置在夹紧件安装装置的外部，也可以根据控制内容在夹紧件安装装置和外部在多个部位分散设置。另外，也可以在分散的控制装置、夹紧件安装装置具备通信装置，并使用有线通信或无线通信来收发控制信号。

示出了工件基座在左右端部具有结合部的例子，但并不限于此。为了能够同时对多个工件进行热固化，除左右端部之外，也可以设置在中部。另外，也可以在工件基座上具备车轮以便容易地运送到高压釜中。并且，也可以排列多个工件基座来使用。

另外，示出了工件基座的结合部为圆柱状的突起的例子，但并不限于此。可以与夹紧件的结合部相匹配地选择任意的形状。

以上，参照实施方式和实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式以及实施例。本领域技术人员能够在权利要求保护的范围所记载的本发明的技术思想的范围内对本发明的结构、详情适当地进行各种各样的变形或变更。

另外，该申请要求2016年11月9日在日本提出的日本专利申请2016-219185号的优先权，通过引用将其公开的全部内容列入本申请中。

Claims (10)

1.一种夹紧件安装装置，其特征在于，具备：

具有旋转台的机械臂基座；

设置在所述机械臂基座的所述旋转台上并具有多个臂和多个关节的机械臂；

安装于所述多个臂中的最前端的臂的机械手；以及

控制部，

所述机械手具备：

把持夹紧件的夹紧件把持部；

紧固所述夹紧件的拧合部以便对工件施加夹持力的紧固部；以及

收集所述夹紧件的规定部件的位置数据的测量部，

所述控制部对所述夹紧件把持部进行控制以便把持所述夹紧件，

在所述夹紧件被把持的状态下，所述控制部对所述旋转台、所述机械臂的所述多个关节以及所述机械手进行控制，以便将所述夹紧件输送到放置有所述工件的工件基座的第一规定位置，并使所述夹紧件的结合部与所述工件基座的结合部结合，

在所述夹紧件和所述工件基座被结合的状态下，所述控制部基于从所述测量部取得的所述位置数据来计算所述夹持力，并对所述紧固部进行控制以使计算出的所述夹持力成为规定的值。

2.如权利要求1所述的夹紧件安装装置，其特征在于，

所述夹紧件具备：

框架；

与所述框架拧合而延伸的螺纹部；以及

与所述螺纹部连接并对所述工件施加所述夹持力的弹性部，

在所述夹紧件和所述工件基座被结合的状态下，所述控制部以所述紧固部紧固所述螺纹部的方式对所述紧固部进行控制，以使计算出的所述夹持力成为规定的值。

3.如权利要求2所述的夹紧件安装装置，其特征在于，

所述弹性部具备：

弹簧；

以与所述螺纹部连接的方式设置在所述弹簧的一端的弹簧上板；以及

设置在所述弹簧的另一端的弹簧下板，

所述弹簧下板对所述工件施加弹性夹持力。

4.如权利要求3所述的夹紧件安装装置，其特征在于，

所述测量部具有测量所述弹簧上板和所述弹簧下板的所述位置数据的激光传感器部。

5.如权利要求2～4中任一项所述的夹紧件安装装置，其特征在于，

在所述螺纹部的上端形成有头部，

所述紧固部具有驱动所述头部的螺母扳手。

6.如权利要求1～5中任一项所述的夹紧件安装装置，其特征在于，

所述夹紧件把持部具备把持所述夹紧件的平行夹头。

7.如权利要求1～6中任一项所述的夹紧件安装装置，其特征在于，

所述工件基座具有多个突起，

所述夹紧件具有安装于所述框架并与所述多个突起分别卡合的多个钩。

8.一种夹紧件安装系统，其特征在于，具备：

权利要求1～7中任一项所述的夹紧件安装装置；

沿所述工件的长度方向即第一方向延伸的第一导轨；以及

沿与所述第一方向正交的第二方向延伸的第二导轨，

所述机械臂基座具备：

用于在所述第一导轨上行进的第一移动机构；以及

用于在所述第二导轨上行进的第二移动机构，

所述控制部对所述第一移动机构和所述第二移动机构进行驱动以使所述机械臂基座移动到规定位置。

9.一种夹紧件安装方法，其特征在于，在夹紧件安装系统中具备：

具有旋转台的机械臂基座；

设置在所述机械臂基座的所述旋转台上并具有多个臂和多个关节的机械臂；以及

安装于所述多个臂中的最前端的臂的机械手，

所述机械手具备：

把持夹紧件的夹紧件把持部；

紧固所述夹紧件的拧合部以便对工件施加夹持力的紧固部；以及

收集所述夹紧件的规定部件的位置数据的测量部，

夹紧件安装方法具备：

对所述旋转台和所述多个关节进行驱动，以使所述机械手移动到作为第一夹紧件的所述夹紧件的上方；

使所述机械手下降而利用所述夹紧件把持部把持所述第一夹紧件；

在所述第一夹紧件被把持的状态下，提起所述第一夹紧件；

将所述第一夹紧件输送至放置有所述工件的工件基座的第一规定位置；

使所述机械手下降而在水平面内移动所述机械手，以使所述第一夹紧件的结合部与所述工件基座的结合部结合；

在所述第一夹紧件和所述工件基座被结合的状态下，基于从所述测量部取得的所述位置数据，计算所述夹持力；以及

驱动所述紧固部，以使计算出的所述夹持力成为规定的值。

10.如权利要求9所述的夹紧件安装方法，其特征在于，

夹紧件安装系统还具备：

沿所述工件的长度方向即第一方向延伸的第一导轨；以及

沿与所述第一方向正交的第二方向延伸的第二导轨，

所述机械臂基座具备：

用于在所述第一导轨上行进的第一移动机构；以及

用于在所述第二导轨上行进的第二移动机构，

在所述夹紧件安装方法中，将所述第一夹紧件输送到所述工件基座的第一规定位置包括驱动所述第二移动机构，

所述夹紧件安装方法还具备：

在所述第一夹紧件的安装结束时，对所述夹紧件把持部进行控制以便放开所述第一夹紧件；

对所述第二移动机构进行驱动以使所述机械臂基座移动到所述第一夹紧件的取出前的位置；以及

对所述第一移动机构进行驱动以使所述机械臂移动到第二夹紧件的取出位置。