CN110312591A - 固定夹具、钢材保持装置以及钢材保持方法 - Google Patents

固定夹具、钢材保持装置以及钢材保持方法 Download PDF

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Abstract

一种通过按压钢材(100)来将其固定的固定夹具(20)，其具备设置于规定的安装基座(14)的螺母(21)、与螺母(21)螺合的螺纹轴(23)、安装于螺纹轴(23)且用于使螺纹轴(23)旋转的手柄(32)、以及以能够相对旋转的方式安装于手柄(32)且与钢材(100)或者第一延长构件(40)接触的接触部(33)，接触部(33)在其外周部形成有多个螺纹孔(35)，第一延长构件(40)构成为能够相对于接触部(33)装卸，第一延长构件(40)具有长条状的圆筒部(41)、设置于圆筒部(41)的前端部的延长侧接触部(42)、以及设置于圆筒部(41)的基端部的连结部(44)，连结部(44)具有形成于其外周部的多个贯通孔(45)、以及从多个贯通孔(45)分别延伸的卡合长孔(46)。

Description

固定夹具、钢材保持装置以及钢材保持方法
技术领域
本发明涉及用于使焊接机器人等焊接装置能够以任意姿势焊接钢材的、固定保持钢材而进行保持的固定夹具、钢材保持装置以及钢材保持方法。
背景技术
作为以往的钢材保持装置，已知设置有四个如下那样的固定夹具的钢材保持装置，该固定夹具具备将钢材收纳于内部来进行保持的环状保持部、以及将环状保持部旋转的旋转部(托架)，固定夹具将钢材沿环状保持部的径向保持于环状保持部(例如，参照专利文献1)。
在此，作为钢材之一的H形钢广为人知，H形钢具有规格(形状)、尺寸。因此，在将H形钢搭载于钢材保持装置时，需要准备分别适合于H形钢的形状、尺寸的专用的固定夹具，或者需要在H形钢上安装专用的安装配件。
而且，例如在上述专利文献1所记载的钢材保持装置等中，需要针对H形钢的形状、尺寸预先准备多个专用的固定夹具，并根据搭载的H形钢的形状、尺寸而每次进行更换。另外，在共通地使用固定夹具的情况下，需要预先在H形钢上安装安装配件，并通过固定夹具将该安装配件固定。因此，H形钢的固定花费设备、劳力以及时间等较多成本，且作业变得繁杂。
为此，已知有用于使得无需专用的固定夹具等而能够尽可能地应对H形钢的形状、尺寸的如下那样的装置，该装置具备对H形钢的腹板在板厚方向上进行把持的一对把持工具(固定夹具)、以及使一对把持工具的间隔在维持相对于其间隔中心的对称关系的情况下扩缩的扩缩装置，各把持工具具备通过扩缩装置而以固定姿势移动的固定侧爪、以及与固定侧爪对置且进行开闭的开闭侧爪，在各固定侧爪的外侧设置有凸缘压接部(例如，参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-202673号公报
专利文献2：日本特开2011-51008号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述专利文献2所记载的钢材保持装置中，作为钢材仅应对H形钢，而无法固定其他钢材、例如I形钢、四边形钢管等方形钢管。另外，即使是H形钢，也无法固定所有规格的H形钢、特别是大型的H形钢。
本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于，提供一种能够简单地固定H形钢、I形钢、方形钢管等各种形状的钢材、各种尺寸的钢材的固定夹具、钢材保持装置以及钢材保持方法。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的固定夹具通过按压钢材来将所述钢材固定，其特征在于，所述固定夹具具备：螺母，其设置于规定的安装基座；螺纹轴，其与所述螺母螺合；手柄，其安装于所述螺纹轴，用于使所述螺纹轴旋转；以及接触部，其以能够相对旋转的方式安装于所述手柄，并与所述钢材或者第一延长构件接触，所述接触部在其外周部形成有多个螺纹孔，所述第一延长构件构成为能够相对于所述接触部装卸，所述第一延长构件具有长条状的圆筒部、设置于所述圆筒部的前端部且与所述钢材或者第二延长构件接触的延长侧接触部、以及设置于所述圆筒部的基端部且与所述接触部连结的连结部，所述连结部具有形成于所述连结部的外周部的多个贯通孔、以及从所述多个贯通孔分别延伸的卡合长孔，在将所述第一延长构件的所述连结部与所述接触部连结的情况下，将螺栓沿着所述第一延长构件的长度方向卡合于所述接触部上所形成的所述螺纹孔，该螺栓经由所述连结部的所述贯通孔而与所述卡合长孔卡合。
另外，在本发明的固定夹具中，其特征在于，所述多个贯通孔在偶数个位置以径向对称的方式形成。
另外，在本发明的固定夹具中，其特征在于，所述螺栓具有直径比所述螺栓的螺纹轴的直径大的圆形的头部，所述螺纹轴的直径为10mm以上，所述头部的直径为所述螺纹轴的直径的1.1～1.5倍。
另外，在本发明的固定夹具中，其特征在于，所述固定夹具还具备以能够装卸的方式安装于所述第一延长构件的所述延长侧接触部的所述第二延长构件，所述第二延长构件在其前端部具备与所述钢材接触的延长侧接触部。
另外，在本发明的固定夹具中，其特征在于，所述固定夹具的所述接触部、所述第一延长构件的所述延长侧接触部、以及所述第二延长构件的所述延长侧接触部中的至少一个的接触面积在2500～3500mm2的范围内。
另外，本发明的固定夹具通过按压钢材来将所述钢材固定，其特征在于，所述固定夹具具备：螺母，其设置于规定的安装基座；螺纹轴，其与所述螺母螺合；手柄，其安装于所述螺纹轴，用于使所述螺纹轴旋转；以及接触部，其以能够相对旋转的方式安装于所述手柄，并与所述钢材或者第一延长构件接触，所述第一延长构件构成为能够相对于所述接触部装卸，所述第一延长构件具有长条状的圆筒部、设置于所述圆筒部的前端部且与所述钢材或者第二延长构件接触的延长侧接触部、以及设置于所述圆筒部的基端部且与所述接触部连结的连结部，所述第一延长构件还具备经由铰链与所述延长侧接触部连结的第二延长构件，所述第二延长构件在其前端部具备与所述钢材接触的延长侧接触部。
另外，本发明的钢材保持装置至少以一对进行动作，在保持长条状的钢材的同时使所述钢材旋转为任意的姿势，其特征在于，所述钢材保持装置具备：保持部，其形成为圆环状，沿着铅垂方向立起设置，所述保持部通过将所述钢材收纳于该保持部的内部来对所述钢材进行保持；以及旋转部，其将所述保持部支承为能够旋转，所述保持部具有分别设置于所述保持部的所述内表面的多个固定夹具，该多个固定夹具通过至少在沿着所述保持部的径向的第一方向、以及与所述第一方向正交且沿着所述保持部的径向的第二方向上按压所述钢材，从而将所述钢材固定，所述多个固定夹具中的至少一个为本发明所涉及的固定夹具。
另外，本发明的钢材保持方法是使用了钢材保持装置的钢材保持方法，所述钢材保持装置具备：保持部，其形成为圆环状，沿着铅垂方向立起设置，所述保持部通过将所述钢材收纳于该保持部的内部来对所述钢材进行保持；以及旋转部，其将所述保持部支承为能够旋转，所述保持部构成为能够开闭，所述保持部具有分别设置于所述保持部的内表面的四个固定夹具，该四个固定夹具通过在沿着所述保持部的径向的第一方向、以及与所述第一方向正交且沿着所述保持部的径向的第二方向上按压所述钢材，从而将所述钢材固定，所述四个固定夹具分别具备：螺母，其安装于所述保持部；螺纹轴，其与所述螺母螺合；手柄，其安装于所述螺纹轴，用于使所述螺纹轴旋转；以及接触部，其以能够相对旋转的方式安装于所述手柄，并与所述钢材接触，所述钢材保持方法的特征在于，包括如下工序：搭载前旋转工序，在将所述钢材搭载于所述钢材保持装置之前，通过所述旋转部使所述保持部旋转，以使所述第一方向与铅垂方向一致；开放工序，打开所述保持部；高度调整工序，旋转在铅垂方向上位于下侧的所述固定夹具的所述手柄，以配合搭载的所述钢材的尺寸来调整在铅垂方向上位于下侧的所述固定夹具的高度；夹具回避工序，旋转在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具的所述手柄，以不与搭载的所述钢材发生干涉的方式，来调整在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具的位置；载置工序，将所述钢材载置于在铅垂方向上位于下侧的所述固定夹具上；闭塞工序，将所述保持部关闭；以及夹紧工序，旋转在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具的所述手柄，以紧固地固定所述钢材。
另外，在本发明的钢材保持方法中，其特征在于，在所述闭塞工序与所述夹紧工序之间还包括延长构件安装工序，在该延长构件安装工序中，在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具中的至少一个上安装至少一个延长构件。
发明效果
根据本发明的固定夹具，由于使用具有能够朝向钢材伸缩的结构的固定夹具以及能够容易地相对于固定夹具装卸的延长构件，来紧固地固定钢材，因此，能够简单地固定H形钢、I形钢、方形钢管等各种形状的钢材、各种尺寸的钢材。
根据本发明的钢材保持装置，由于使用具有能够朝向钢材伸缩的结构的固定夹具以及能够容易地相对于固定夹具装卸的延长构件，来从多个方向紧固地固定钢材，因此，能够简单地固定H形钢、I形钢、方形钢管等各种形状的钢材、各种尺寸的钢材。
根据本发明的钢材保持方法，由于使用具有能够朝向钢材伸缩的结构的固定夹具以及能够容易地相对于固定夹具装卸的延长构件，来从多个方向紧固地固定钢材，因此，能够简单地固定H形钢、I形钢、方形钢管等各种形状的钢材、各种尺寸的钢材。
附图说明
图1是说明本发明的钢材保持装置的一实施方式的概略主视图。
图2是说明在图1所示的水平方向上位于右侧的固定夹具和安装于该固定夹具的第一及第二延长构件的主视图。
图3是说明在图1所示的铅垂方向上位于下侧的固定夹具和安装于该固定夹具的辅助工作台及第三延长构件的主视图。
图4是说明图2所示的固定夹具的手柄的周边的放大剖视图。
图5是说明图2所示的第一或第二延长构件的延长侧接触部的侧视图。
图6是说明图2所示的第一或第二延长构件的连结部的侧视图。
图7是说明钢材保持装置的动作的概略主视图，且是示出为了搭载钢材而打开了保持部的状态的图。
图8是说明钢材保持装置的动作的概略主视图，且是示出载置有钢材的状态的图。
图9是说明钢材保持装置的动作的概略主视图，且是示出将保持部关闭而固定了钢材的状态的图。
图10是说明延长构件的变形例的主视图。
图11是对使用钢材保持装置来保持H形钢的其他方法进行说明的概略主视图。
图12是对使用钢材保持装置来保持四边形钢管的方法进行说明的概略主视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的固定夹具、钢材保持装置以及钢材保持方法的一实施方式进行说明。
《关于钢材保持装置》
首先，为了把握本实施方式的固定夹具、钢材保持装置以及钢材保持方法的整体面貌，对具备固定夹具的钢材保持装置进行说明。需要说明的是，钢材保持装置也以定位器这样的名称而所周知，其至少以一对进行构成，为了使焊接机器人等焊接装置能够以任意姿势焊接长条状的钢材，一边在两端部固定保持该钢材一边进行旋转。另外，一对钢材保持装置为彼此基本上相同的结构，在以下的说明中对其一方进行说明。另外，在本实施方式中，以对作为保持对象的钢材的一例的H形钢进行保持的装置进行说明。
如图1所示，本实施方式的钢材保持装置10以能够在上下方向上分割的方式形成为圆环状，并沿着铅垂方向立起设置，并具备在内部收纳H形钢(钢材)100来对H形钢100进行保持的保持部11、以及将该保持部11支承为能够旋转的旋转部16。
在此，对H形钢100进行说明。H形钢100形成为剖面H形，具有在剖视下对置配置的平板状的一对凸缘101、以及在一对凸缘101的宽度方向中间将该一对凸缘101彼此连结的平板状的腹板102，H形钢100形成为长条状。需要说明的是，在本实施方式中，H形钢100以其腹板102成为垂直的姿势载置于钢材保持装置10的保持部11。
(保持部)
保持部11形成为圆环状，并具有：环状部12，其在外周面的整周上设置有齿条齿轮13；框体部14，其设置于环状部12的内表面，内侧形状形成为大致矩形；第一～第四固定夹具20，它们以框体部14的内表面为安装基座而分别固定设置于框体部14的内表面，并在沿着保持部11的径向的第一方向D1、以及与第一方向的正交且沿着保持部11的径向的第二方向D2上，分别按压H形钢100以将该H形钢100固定。
需要说明的是，在本说明中，在图1中，将在水平方向上位于右侧的固定夹具20称作第一固定夹具20，将在水平方向上位于左侧的固定夹具20称作第三固定夹具20，将在铅垂方向上位于上侧的固定夹具20称作第二固定夹具20，将在铅垂方向上位于下侧的固定夹具20称作第四固定夹具20。另外，第一～第四固定夹具是基本上相同的结构，但根据保持对象的钢材的形状/尺寸、其安装位置等而追加地安装有后述的辅助构件(第一延长构件40、第二延长构件50、第三延长构件60、以及辅助工作台70)。
(环状部)
环状部12的下侧部收纳于旋转部16，上侧部向外部露出。另外，环状部12以其上侧圆弧部分能够相对于下侧圆弧部分进行开闭的方式在上下方向被分割为二。
(框体部)
框体部14与环状部12同样地，在上下方向上被分割为二，在框体部14的分割部分中的一方侧(图1中的右侧)，铰链15一体地安装于框体部14。由此，保持部11的上侧圆弧部分能够以铰链15为中心旋转地开闭。
(固定夹具)
如图2～图4所示，固定夹具20具备：螺母21，其固定于保持部11的框体部14的内表面；螺纹轴23，其与螺母21螺合；手柄32，其一体地安装于螺纹轴23，用于使螺纹轴23旋转；接触部33，其与H形钢100或者后述的第一延长构件40接触；以及相对旋转机构37，其将手柄32与接触部33以能够相对旋转的方式连结。
(螺母)
固定夹具20的螺母21在内周面形成有螺纹槽。在螺母21的前端部设置有向径向外侧延伸突出的凸缘22。螺母21在凸缘22处通过螺栓B而固定于保持部11的框体部14的内表面。需要说明的是，在保持部11的框体部14的内部沿着螺母21的轴向形成有能够供螺纹轴23移动的空间。
(螺纹轴)
固定夹具20的螺纹轴23在外周面形成有螺纹槽。在螺纹轴23的基端固定安装有圆形的限位构件24。该限位构件24的外径比螺纹轴23的外径稍大。由此，即使螺纹轴23在与螺母21的螺合中移动到最上位，通过由限位构件24抵接于螺母21的端面，也可防止螺纹轴23从螺母21脱离。另外，在螺纹轴23的前端部固定有手柄32。
(手柄)
手柄32具有固定于螺纹轴23的前端部的圆柱构件25、以及设置于圆柱构件25的外周面的多个棒状构件。因此，通过旋转手柄32，从而旋转螺纹轴23。
圆柱构件25具有：第一圆柱部26，其在基端面具有供螺纹轴23的前端部嵌合的嵌合孔27；以及第二圆柱部28，其在与第一圆柱部26的前端面同心的位置设置，且比第一圆柱部26小径。
另外，在圆柱构件25的第二圆柱部28上的同心的位置通过螺栓B安装有圆板构件30。圆板构件30的外径比圆柱构件25的第二圆柱部28大，且比后述的接触部33的内径稍小。
(接触部)
如图4所示，接触部33形成为圆筒状。另外，在接触部33的基端部的内周面设置有小径阶梯部34。小径阶梯部34的内径形成为与手柄32的第二圆柱部28的外周面嵌合的尺寸。另外，在接触部33的前端面沿整个径向形成有切口36。切口36在与H形钢100接触处发挥把手的功能。
另外，如图4所示，在接触部33的外周部的前端面以径向对称的方式形成有一对螺纹孔35。该一对螺纹孔35用于在将后述的第一延长构件40或者第二延长构件50安装于固定夹具20时供螺栓B螺合。
(相对旋转机构)
如图2～图4所示，圆板构件30在接触部33的小径阶梯部34嵌合于手柄32的第二圆柱部28的状态下，其一端面(手柄侧的面)与小径阶梯部34的轴向内侧面接触。其结果是，接触部33以能够相对于手柄32的第二圆柱部28相对旋转的方式安装于该第二圆柱部28。因此，相对旋转机构37由手柄32的第二圆柱部28、圆板构件30、以及接触部33的小径阶梯部34构成。
接下来，对在固定夹具20上追加地安装的辅助构件进行说明。
(第一延长构件)
如图1以及图2所示，在第一及第三固定夹具20的接触部33安装有第一延长构件40。第一延长构件40是根据搭载的钢材的形状、尺寸而以能够装卸的方式安装于固定夹具20的构件，在本实施方式中，弥补仅以固定夹具20而相对于H形钢100不足的行程量。
如图2所示，第一延长构件40具有长条状的圆筒部41、设置于圆筒部41的前端部且与H形钢100或者后述的第二延长构件50接触的圆环状的延长侧接触部42、以及设置于圆筒部41的基端部的圆环状的连结部44。需要说明的是，本实施方式的第一延长构件40的全长为150mm。
如图5所示，与固定夹具20的接触部33同样地，在延长侧接触部42的前端面沿整个径向形成有切口43。另外，与固定夹具20的接触部33同样地，在延长侧接触部42的前端面以径向对称的方式形成有一对螺纹孔42a。该一对螺纹孔42a在将后述的第二延长构件50安装于第一延长构件40时使用。
如图6所示，在连结部44形成有以径向对称的方式形成于该连结部44的外周部的一对贯通孔45、以及从贯通孔45在周向上向相同的方向延伸的一对卡合长孔46。
连结部44的贯通孔45的直径为安装于接触部33的螺栓B的头部能够通过的尺寸。连结部44的卡合长孔46的宽度尺寸(与长度方向正交的方向的尺寸)为安装于接触部33的螺栓B的螺纹轴能够通过的尺寸。
而且，在将第一延长构件40安装于固定夹具20时，使螺栓B分别卡合于固定夹具20的接触部33的一对螺纹孔35。此时，螺栓B松动地螺合于螺纹孔35。之后，使固定夹具20的接触部33的螺栓B的头部分别插入第一延长构件40的连结部44的贯通孔45，并使第一延长构件40周向地旋转，使固定夹具20的接触部33的螺栓B的螺纹轴与第一延长构件40的连结部44的卡合长孔46卡合。其结果是，第一延长构件40的连结部44被螺栓B的头部与接触部33夹持，从而将第一延长构件40固定于固定夹具20。因此，能够容易地将第一延长构件40相对于固定夹具20装卸。需要说明的是，也可以进一步拧紧螺栓B而将第一延长构件40牢固地固定于固定夹具20。
(第二延长构件)
如图1以及图2所示，在第一延长构件40的延长侧接触部42安装有第二延长构件50。本实施方式的第二延长构件50弥补仅以固定夹具20以及第一延长构件40而相对于H形钢100不足的行程量。需要说明的是，也可以将第二延长构件50与第一延长构件40同样地安装于固定夹具20的接触部33。另外，也可以在第二延长构件50上安装第一延长构件40。
第二延长构件50的全长为250mm，除此以外与第一延长构件40为同样的结构，并如图2所示那样具有长条状的圆筒部51、设置于该圆筒部51的前端部且与H形钢100接触的圆筒状的延长侧接触部52、以及设置于圆筒部51的基端部的圆环状的连结部54。
如图5所示，与第一延长构件40同样地，在延长侧接触部52的前端面形成有切口53和一对螺纹孔52a。另外，如图6所示，与第一延长构件40同样地，在连结部54形成有一对贯通孔55和一对卡合长孔56。而且，将第二延长构件50安装于第一延长构件40的步骤与上述的将第一延长构件40安装于固定夹具20的步骤相同。需要说明的是，如图1所示，在第二固定夹具20仅安装有第二延长构件50。
另外，在本实施方式中，将第一延长构件40安装于固定夹具20的螺栓B以及将第二延长构件50安装于第一延长构件40的螺栓B具有比它们的螺纹轴的直径大的圆形的头部，螺纹轴的直径为10mm以上，且头部的直径为螺纹轴的1.1～1.5倍。需要说明的是，螺纹轴的直径为了确保连结强度而为10mm以上，但其上限不受限制，并且从形成贯通孔45的面积(根据装置的规格)的观点来看，螺纹轴的直径更优选为20mm以下。
此外，在本实施方式中，固定夹具20的接触部33、第一延长构件40的延长侧接触部42、以及第二延长构件50的延长侧接触部52的接触面积优选在2500～3500mm2的范围内。通过设定为该范围内，从而能够使钢材的固定变得牢固。
(第三延长构件)
如图3所示，在辅助工作台70的工作台部71的上表面通过螺栓B固定有第三延长构件60。第三延长构件60具有长条状的圆筒部61、设置于圆筒部61的前端部且与H形钢100接触的圆筒状的延长侧接触部62、以及设置于圆筒部61的基端部的圆环状的连结部64。另外，与第一延长构件40同样地，在延长侧接触部62形成有切口63。另外，第三延长构件60的全长为225mm，且圆筒部61、延长侧接触部62、以及连结部64的直径比第一及第二延长构件40、50大。
(辅助工作台)
如图3所示，在第四固定夹具20的接触部33安装有辅助工作台70。辅助工作台70具有：工作台部71，其形成为平板状，固定于第四固定夹具20的接触部33的前端面；圆柱状的一对脚部72，它们安装于工作台部71的左右两端部的下表面，并朝向下方延伸；以及一对引导部73，它们固定于保持部11的框体部14，对一对脚部72进行引导。
引导部73具有圆筒部74、以及设置于圆筒部74的基端部(下端部)且向径向外侧延伸突出的凸缘75。另外，脚部72分别插嵌于引导部73的圆筒部74的内周面。因此，在通过手柄32旋转第四固定夹具20而辅助工作台70沿上下方向移动时，引导部73对辅助工作台70的脚部72进行引导，因此维持工作台部71的水平状态。
(旋转部)
如图1所示，旋转部16收纳保持部11的一部分来对其进行保持。另外，旋转部16具备与保持部11的环状部12的齿条齿轮13啮合的未图示的小齿轮、以及驱动小齿轮的未图示的驱动部。
《关于钢材保持方法》
接下来，参照图7～图9，对使用本实施方式的固定夹具20以及钢材保持装置10来保持H形钢100的钢材保持方法进行说明。需要说明的是，在本方法中，在腹板102成为垂直的姿势下将H形钢100搭载于钢材保持装置10。
首先，在将H形钢100搭载于钢材保持装置10之前，通过旋转部16旋转保持部11，以使第一方向D1与铅垂方向一致(搭载前旋转工序)。接下来，如图7所示，打开保持部11的上侧圆弧部分(开放工序)。接下来，旋转第四固定夹具20的手柄32，以配合搭载的H形钢100的尺寸来调整第四固定夹具20的第三延长构件60的高度(高度调整工序)。接下来，旋转第一～第三固定夹具20的手柄32，以不与搭载的H形钢100发生干涉的方式来调整第一～第三固定夹具20的位置(夹具回避工序)。需要说明的是，在本方法中，考虑到搭载的H形钢100的尺寸，在第一及第三固定夹具20上预先安装有第一延长构件40，并在第二固定夹具20上预先安装有第二延长构件50。
接下来，如图8所示，将H形钢100载置于第四固定夹具20的第三延长构件60上(载置工序)。接下来，如图9所示，将保持部11的上侧圆弧部分关闭(闭塞工序)。接下来，在第一及第三固定夹具20的第一延长构件40上安装第二延长构件50(延长构件安装工序)。接下来，旋转第一～第三固定夹具20的手柄32，以紧固地固定H形钢100(夹紧工序)。此时，第二固定夹具20将H形钢100紧固地固定于第四固定夹具20，第一及第三固定夹具20从水平方向两侧紧固地固定H形钢100的腹板102。因此，H形钢100通过第一～第四固定夹具20而从四个方向被紧固地固定。
如以上所说明的，根据本实施方式的固定夹具20，通过具有能够朝向钢材100伸缩的结构的固定夹具20来紧固地固定钢材100，因此能够简单地固定H形钢、I形钢、方形钢管等各种形状的钢材、各种尺寸的钢材。
另外，根据本实施方式的固定夹具20，固定夹具20的接触部33以能够相对旋转的方式安装于手柄32，因此，即使在接触部33接触于钢材100的状态下使手柄32进行了旋转，在钢材100与接触部33之间也不会发生运动，从而能够防止钢材100的损伤。
另外，根据本实施方式的固定夹具20，由于具备以能够装卸的方式安装于固定夹具20的接触部33的第一延长构件40，因此，在仅以固定夹具20而行程量不足、或者行程量较多而固定需要花费时间的情况下等，通过在固定夹具20上安装第一延长构件40来弥补该行程量，由此，能够更简单地应对各种形状的钢材、各种尺寸的钢材。
另外，根据本实施方式的固定夹具20，由于具备以能够装卸的方式安装于第一延长构件40的延长侧接触部42的第二延长构件50，因此，在仅以固定夹具20以及第一延长构件40而行程量不足、或者行程量较多而固定需要花费时间的情况下等，通过在第一延长构件40上安装第二延长构件50来弥补该行程量，由此，能够更简单地应对各种形状的钢材、各种尺寸的钢材。
另外，根据本实施方式的固定夹具20，由于在第一延长构件40的连结部44以及第二延长构件50的连结部54形成贯通孔45、55以及卡合长孔46、56，因此，能够提高固定夹具20的强度以及第一及第二延长构件40、50的装卸容易性。需要说明的是，采用本发明的固定夹具20的钢材保持装置10通常是用于固定巨大的钢材的装置。因此，与此相应地固定夹具也为大型且重量较大的装置，因此，在以往的钢材保持装置中，固定夹具的更换、延长困难。
另外，根据本实施方式的固定夹具20，由于第一延长构件40的一对贯通孔45以及第二延长构件50的一对贯通孔55形成为径向对称，因此，能够进一步提高第一及第二延长构件40、50的装卸容易性。这样，从装卸容易性的观点来看，一对贯通孔优选在两个位置以径向对称的方式形成。
另外，根据本实施方式的钢材保持装置10以及钢材保持方法，由于通过具有能够朝向钢材100伸缩的结构的四个固定夹具20来从多个方向紧固地固定钢材100，因此能够简单地固定H形钢、I形钢、方形钢管等各种形状的钢材、各种尺寸的钢材。
接下来，参照图10，对本实施方式的延长构件的变形例进行说明。在本变形例中，在第一延长构件40的延长侧接触部42经由铰链80而连结有第二延长构件50的连结部54。
在本变形例中，仅通过使第二延长构件50相对于第一延长构件40旋转，便能够将第二延长构件50连结于第一延长构件40。因此，能够缩短将第二延长构件50安装于第一延长构件40的时间，且能够更简单地固定钢材。需要说明的是，在该情况下，第一及第二延长构件40、50通过铰链80而连结，因此，无需形成第一延长构件40的延长侧接触部42的螺纹孔42a、以及第二延长构件50的连结部54的贯通孔55和卡合长孔56。
接下来，参照图11，对使用本实施方式的钢材保持装置10来保持H形钢100的其他方法进行说明。需要说明的是，本方法是将H形钢100以腹板102成为水平的姿势搭载于钢材保持装置10的情况下的方法。
并且，在本方法中，考虑到搭载的H形钢100的尺寸，在位于水平方向的第一及第三固定夹具20上预先安装有第二延长构件50，在铅垂方向上位于上侧的第二固定夹具20上预先安装有第一及第二延长构件40、50，且在第一～第三固定夹具20上无需进一步安装延长构件。由此，在本方法中，无需上述的钢材保持方法中的延长构件安装工序，因此通过搭载前旋转工序、开放工序、高度调整工序、夹具回避工序、载置工序、闭塞工序、以及夹紧工序便完成钢材的保持。需要说明的是，第三延长构件60使用适当长度的构件。
接下来，参照图12，对使用本实施方式的钢材保持装置10来保持四边形钢管110的方法进行说明。
在本方法中，考虑到搭载的四边形钢管110的尺寸，在第一～第三固定夹具20预先安装有第二延长构件50，并且在第一～第三固定夹具20上无需进一步安装延长构件。由此，在本方法中，无需上述的钢材保持方法中的延长构件安装工序，因此通过搭载前旋转工序、开放工序、高度调整工序、夹具回避工序、载置工序、闭塞工序、以及夹紧工序便完成钢材的保持。需要说明的是，第三延长构件60使用适当长度的构件。
需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式所例示的方案，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当变更。
例如，也可以不在第一及第二延长构件40、50的连结部44、54上形成卡合长孔46、56。
本申请基于2017年2月3日申请的日本专利申请(特愿2017-018692)，其内容作为参照并入于此。
附图标记说明：
10 钢材保持装置
11 保持部
12 环状部
13 齿条齿轮
14 框体部(安装基座)
15 铰链
16 旋转部
20 固定夹具
21 螺母
23 螺纹轴
32 手柄
33 接触部
40 第一延长构件
41 圆筒部
42 延长侧接触部
44 连结部
50 第二延长构件
51 圆筒部
52 延长侧接触部
54 连结部
60 第三延长构件
61 圆筒部
62 延长侧接触部
64 连结部
70 辅助工作台
80 铰链
100 H形钢(钢材)
101 凸缘
102 腹板
110 四边形钢管(钢材)
D1 第一方向
D2 第二方向。

Claims (10)

1.一种固定夹具，其通过按压钢材来将所述钢材固定，
所述固定夹具的特征在于，
所述固定夹具具备：
螺母，其设置于规定的安装基座；
螺纹轴，其与所述螺母螺合；
手柄，其安装于所述螺纹轴，用于使所述螺纹轴旋转；以及
接触部，其以能够相对旋转的方式安装于所述手柄，并与所述钢材或者第一延长构件接触，
所述接触部在其外周部形成有多个螺纹孔，
所述第一延长构件构成为能够相对于所述接触部装卸，
所述第一延长构件具有长条状的圆筒部、设置于所述圆筒部的前端部且与所述钢材或者第二延长构件接触的延长侧接触部、以及设置于所述圆筒部的基端部且与所述接触部连结的连结部，
所述连结部具有形成于所述连结部的外周部的多个贯通孔、以及从所述多个贯通孔分别延伸的卡合长孔，
在将所述第一延长构件的所述连结部与所述接触部连结的情况下，将螺栓沿着所述第一延长构件的长度方向卡合于所述接触部上所形成的所述螺纹孔，该螺栓经由所述连结部的所述贯通孔而与所述卡合长孔卡合。
2.根据权利要求1所述的固定夹具，其特征在于，
所述多个贯通孔在偶数个位置以径向对称的方式形成。
3.根据权利要求1所述的固定夹具，其特征在于，
所述螺栓具有直径比所述螺栓的螺纹轴的直径大的圆形的头部，所述螺纹轴的直径为10mm以上，所述头部的直径为所述螺纹轴的直径的1.1～1.5倍。
4.根据权利要求2所述的固定夹具，其特征在于，
所述螺栓具有直径比所述螺栓的螺纹轴的直径大的圆形的头部，所述螺纹轴的直径为10mm以上，所述头部的直径为所述螺纹轴的直径的1.1～1.5倍。
5.根据权利要求1所述的固定夹具，其特征在于，
所述固定夹具还具备以能够装卸的方式安装于所述第一延长构件的所述延长侧接触部的所述第二延长构件，
所述第二延长构件在其前端部具备与所述钢材接触的延长侧接触部。
6.根据权利要求5所述的固定夹具，其特征在于，
所述固定夹具的所述接触部、所述第一延长构件的所述延长侧接触部、以及所述第二延长构件的所述延长侧接触部中的至少一个的接触面积在2500～3500mm2的范围内。
7.一种固定夹具，其通过按压钢材来将所述钢材固定，其特征在于，
所述固定夹具具备：
螺母，其设置于规定的安装基座；
螺纹轴，其与所述螺母螺合；
手柄，其安装于所述螺纹轴，用于使所述螺纹轴旋转；以及
接触部，其以能够相对旋转的方式安装于所述手柄，并与所述钢材或者第一延长构件接触，
所述第一延长构件构成为能够相对于所述接触部装卸，
所述第一延长构件具有长条状的圆筒部、设置于所述圆筒部的前端部且与所述钢材或者第二延长构件接触的延长侧接触部、以及设置于所述圆筒部的基端部且与所述接触部连结的连结部，
所述第一延长构件还具备经由铰链与所述延长侧接触部连结的第二延长构件，
所述第二延长构件在其前端部具备与所述钢材接触的延长侧接触部。
8.一种钢材保持装置，其至少以一对进行动作，在保持长条状的钢材的同时使所述钢材旋转为任意的姿势，其特征在于，
所述钢材保持装置具备：
保持部，其形成为圆环状，沿着铅垂方向立起设置，所述保持部通过将所述钢材收纳于该保持部的内部来对所述钢材进行保持；以及
旋转部，其将所述保持部支承为能够旋转，
所述保持部具有分别设置于所述保持部的内表面的多个固定夹具，该多个固定夹具通过至少在沿着所述保持部的径向的第一方向、以及与所述第一方向正交且沿着所述保持部的径向的第二方向上按压所述钢材，从而将所述钢材固定，
所述多个固定夹具中的至少一个为权利要求1至7中任一项所述的固定夹具。
9.一种钢材保持方法，其是使用了钢材保持装置的钢材保持方法，
所述钢材保持装置具备：保持部，其形成为圆环状，沿着铅垂方向立起设置，所述保持部通过将所述钢材收纳于该保持部的内部来对所述钢材进行保持；以及旋转部，其将所述保持部支承为能够旋转，
所述保持部构成为能够开闭，
所述保持部具有分别设置于所述保持部的内表面的四个固定夹具，该四个固定夹具通过在沿着所述保持部的径向的第一方向、以及与所述第一方向正交且沿着所述保持部的径向的第二方向上按压所述钢材，从而将所述钢材固定，
所述四个固定夹具分别具备：螺母，其安装于所述保持部；螺纹轴，其与所述螺母螺合；手柄，其安装于所述螺纹轴，用于使所述螺纹轴旋转；以及接触部，其以能够相对旋转的方式安装于所述手柄，并与所述钢材接触，
所述钢材保持方法的特征在于，包括如下工序：
搭载前旋转工序，在将所述钢材搭载于所述钢材保持装置之前，通过所述旋转部使所述保持部旋转，以使所述第一方向与铅垂方向一致；
开放工序，打开所述保持部；
高度调整工序，旋转在铅垂方向上位于下侧的所述固定夹具的所述手柄，以配合搭载的所述钢材的尺寸来调整在铅垂方向上位于下侧的所述固定夹具的高度；
夹具回避工序，旋转在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具的所述手柄，以不与搭载的所述钢材发生干涉的方式，来调整在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具的位置；
载置工序，将所述钢材载置于在铅垂方向上位于下侧的所述固定夹具上；
闭塞工序，将所述保持部关闭；以及
夹紧工序，旋转在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具的所述手柄，以紧固地固定所述钢材。
10.根据权利要求9所述的钢材保持方法，其特征在于，
在所述闭塞工序与所述夹紧工序之间还包括延长构件安装工序，在该延长构件安装工序中，在铅垂方向上位于上侧的所述固定夹具以及位于水平方向的两个所述固定夹具中的至少一个上安装至少一个延长构件。
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