DE102018132253A1

DE102018132253A1 - Werkstück-haltespannvorrichtung

Info

Publication number: DE102018132253A1
Application number: DE102018132253.4A
Authority: DE
Inventors: Yoshio MOTOWAKI
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2038-12-15
Also published as: DE102018132253B4; US11034528B2; CN109956319A; JP6702930B2; US20190193949A1; CN109956319B; JP2019111609A

Abstract

Werkstück-Haltespannvorrichtung (1), die ein Basiselement (10) umfasst, das von einer linearen Führung befördert wird, und ein Paar von Halteteilen (20), das auf dem Basiselement (10) in die Richtung, die die Förderrichtung der linearen Führung kreuzt, eingerichtet ist. Jedes des Paars von Halteteilen (20) weist einen Werkstückhalteabschnitt auf, der zu der äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks (W), das zwischen dem Paar von Halteteilen (20) liegt, passt oder diese berührt, um das Werkstück (W) daran zu hindern, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden. Mindestens eines des Paars von Halteteilen (20) ist in die Richtung von dem anderen weg bewegbar.

Description

{Technisches Gebiet}
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkstück-Haltespannvorrichtung.
{Stand der Technik}
Spannvorrichtungen, die Werkstücke halten, sind gemäß dem Stand der Technik bekannt (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). Eine solche Spannvorrichtung weist ein längliches Tablett auf, auf dem eine Mehrzahl von Bolzen als Werkstücke in einer vorbestimmten Richtung eingerichtet sind, Magnete, die an den Positionen der Bolzen auf dem Tablett vorgesehen sind und die Bolzen auf dem Tablett daran hindern, sich schräg zu stellen, und ein Paar von Greifgliedern, das oberhalb des Tablett vorgesehen und ausgelegt ist, um die Gewinde der Bolzen, die in der vorbestimmten Richtung eingerichtet sind, zu ergreifen. Die Greifglieder bewegen die Mehrzahl von Bolzen allmählich in die vorbestimmte Richtung.
{Liste der Zitate}
{Patentliteratur}
[PTL 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. H10-157825
{Kurzdarstellung der Erfindung}
{Technische Problemstellung}
Eine Werkstück-Haltespannvorrichtung, die an einem Schiebetisch auf einer linearen Führung, die als ein Förderer dient, befestigt ist, ist bekannt. Die Werkstück-Haltespannvorrichtung empfängt eine Mehrzahl von Werkstücken darauf, und die Werkstück-Haltespannvorrichtung wird mit hoher Geschwindigkeit von der linearen Führung zu einer vorbestimmten Lieferposition befördert. Individuelle Werkstücke, die zum Erzeugen eines Produkts verwendet werden, sind zum Beispiel auf der Werkstück-Haltespannvorrichtung angeordnet. Eine Werkstück-Haltespannvorrichtung kann einen Typ von Werkstücken darauf empfangen. Bei einem anderen Fall kann eine Mehrzahl von Typen von Werkstücken auf der Werkstück-Haltespannvorrichtung eingerichtet sein und zum Erzeugen eines Produkts verwendet werden.
Nachdem die lineare Führung die Werkstück-Haltespannvorrichtung zu der vorbestimmten Lieferposition befördert hat, verwendet ein Roboter seine Hand des distalen Endes, um ein Werkstück nach dem anderen von der Werkstück-Haltespannvorrichtung aufzunehmen und die aufgenommenen Werkstücke an vorbestimmten Positionen des Produkts, das zu erzeugen ist, durch Einfügen oder dergleichen anzubringen. Um es der Roboterhand zu erlauben, jedes Werkstück von der Werkstück-Haltespannvorrichtung zu nehmen, muss das Werkstück aus der oberen Oberfläche der Werkstück-Haltespannvorrichtung vorragen.
Eine Werkstück-Haltespannvorrichtung, auf der eine Mehrzahl zylindrischer Werkstücke eingerichtet ist, hat zum Beispiel eine Mehrzahl von Haltebohrungen mit einem Innendurchmesser, der leicht größer ist als der Außendurchmesser der Werkstücke. Jede Haltebohrung hat eine Tiefe, die kleiner ist als die Länge der Werkstücke. Wenn mit diesen Maßen individuelle Werkstücke in einer Mehrzahl von Haltebohrungen, die in der Werkstück-Haltespannvorrichtung gebildet ist, platziert werden, wird der untere Endabschnitt jedes Werkstücks von der inneren Umfangsoberfläche der entsprechenden Haltebohrung getragen. Das obere Ende jedes Werkstücks ragt aus der entsprechenden Haltebohrung heraus, und die Roboterhand kann daher das Werkstück aufnehmen.
In einigen Fällen kann eine Mehrzahl von Typen von Werkstücken, die zum Beispiel zylindrische Werkstücke mit unterschiedlichen Längen sind, auf einer Werkstück-Haltespannvorrichtung eingerichtet sein. Um ein Produkt unter Verwenden zylindrischer Werkstücke mit unterschiedlichen Längen zu erzeugen, ist es effizienter, die unterschiedlichen Typen von Werkstücken auf einer Werkstück-Haltespannvorrichtung einzurichten.
Um Schrägstellen und falsche Ausrichtung einer Mehrzahl eingerichteter Werkstücke zu verhindern, wenn die lineare Führung die Werkstück-Haltespannvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit befördert, muss jede Bohrung eine Tiefe haben, die in Übereinstimmung mit der Länge der Werkstücke, die einzufügen sind, bestimmt wird. Wenn daher die oben stehende Werkstück-Haltespannvorrichtung verwendet wird, muss eine Mehrzahl von Typen von Werkstück-Haltespannvorrichtungen in Übereinstimmung mit dem Produkt, das hergestellt werden soll vorbereitet werden.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht solcher Umstände. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkstück-Haltespannvorrichtung bereitzustellen, die es erlaubt, eine Mehrzahl von Werkstücken mit diversen Maßen auf eine Art einzurichten, bei der die Werkstücke daran gehindert werden, sich schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden, und die es ermöglicht, die individuell eingerichteten Werkstücke durch eine Roboterhand herauszunehmen.
{Lösung des Problems}
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Werkstück-Haltespannvorrichtung, die von einem Förderer in eine vorbestimmte Richtung befördert wird, wobei die Werkstück-Haltespannvorrichtung Folgendes umfasst: ein Basiselement; und ein Paar von Halteteilen, das auf dem Basiselement in eine Richtung eingerichtet ist, die die vorbestimmte Richtung kreuzt, wobei jedes des Paars von Halteteilen einen Werkstückhalteabschnitt umfasst, der zu einer äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks, das zwischen dem Paar von Halteteilen liegt, passt oder diese berührt, um das Werkstück daran zu hindern, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden, und wobei mindestens eines des Paars von Halteteilen in eine Richtung von dem anderen weg bewegbar ist.
Bei diesem Aspekt weist jedes des Paars von Halteteilen den Werkstückhalteabschnitt auf, der zu der äußeren Umfangsoberfläche des Werkstücks, das zwischen dem Paar von Haltestücken liegt, passt oder diese berührt, um das Werkstück zu halten. Der Werkstückhalteabschnitt hindert das Werkstück daran, sich schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden, wenn die Werkstück-Haltespannvorrichtung von dem Förderer in die vorbestimmte Richtung befördert wird. Eine Mehrzahl von Paaren von Halteteilen kann daher auf dem Basiselement bereitgestellt werden, um eine Mehrzahl von Werkstücken auf eine Art zu halten, bei der die Halteteile das Schrägstellen oder falsche Ausrichtung während des Förderns in die vorbestimmte Richtung verhindern.
In dem Fall, in dem ein niedriges Werkstück von einem Paar von Halteteilen gehalten wird, ragt das gehaltene Werkstück nicht über die obere Oberfläche des Paars von Halteteilen vor. In diesem Zustand kann die Roboterhand das Werkstück nicht aufnehmen. Bei diesem Aspekt ist jedoch mindestens eines des Paars von Halteteilen in die Richtung von dem anderen weg bewegbar. Das Bewegen mindestens eines des Paars von Halteteilen auf diese Art bildet einen Raum zwischen den Halteteilen und dem Werkstück, in den die Roboterhand eingefügt werden kann. Sogar falls Werkstücke mit diversen Maßen platziert werden, kann die Roboterhand daher die platzierten individuellen Werkstücke aufnehmen.
Bei dem oben stehenden Aspekt weist bevorzugt mindestens eines des Paars von Halteteilen einen Aufwärtserweiterungsabschnitt, der sich von einer oberen Oberfläche davon nach oben erstreckt, auf, und der Aufwärtserweiterungsabschnitt richtet sich in die vorbestimmte Richtung mit dem Werkstück, das zwischen dem Paar von Halteteilen liegt, aus und bildet einen Teil des Werkstückhalteabschnitts.
Bei einem Werkstück, das erheblich über der oberen Oberfläche der Halteteile vorragt, kann sich das Werkstück während des Förderns durch den Förderer schräg stellen. Bei diesem Aspekt bildet jedoch der Aufwärtserweiterungsabschnitt, der sich von der oberen Oberfläche des Halteteils nach oben erstreckt, einen Teil des Werkstückhalteabschnitts, der ein Werkstück hält, und der Aufwärtserweiterungsabschnitt richtet sich mit dem Werkstück aus, das zwischen dem Paar von Halteteilen in die vorbestimmte Richtung liegt. Sogar bei einem Werkstück, das erheblich über die obere Oberfläche des Halteteils vorragt, wird das Werkstück daran gehindert, sich während des Förderns durch den Förderer schräg zu stellen.
Bei dem oben stehenden Aspekt weist bevorzugt das mindestens eine der Halteteile einen Betriebsabschnitt auf, der sich von einer oberen Oberfläche davon nach oben erstreckt, und wenn das mindestens eine der Halteteile in die Richtung von dem anderen durch die Roboterhand wegbewegt werden soll, hat der Betriebsabschnitt Berührung mit der Roboterhand derart, dass mindestens eines der Halteteile veranlasst wird, sich in die Richtung von dem anderen weg zu bewegen. Auf diese Art erlaubt es der Betriebsabschnitt, der von der oberen Oberfläche des Halteteils nach oben vorragt, der Hand, das Halteteil ohne Weiteres zu bewegen.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Werkstück-Haltespannvorrichtung, die von einem Förderer in eine vorbestimmte Richtung befördert wird, wobei die Werkstück-Haltespannvorrichtung Folgendes umfasst: ein Basiselement; eine Werkstückhaltebohrung, die in dem Basiselement bereitgestellt ist; und einen Aufwärtserweiterungsabschnitt, der sich von nahe der Werkstückhaltebohrung nach oben erstreckt, wobei sich der Aufwärtserweiterungsabschnitt in die vorbestimmte Richtung mit einem Werkstück ausrichtet, das von der Werkstückhaltebohrung gehalten wird, und die Werkstückhaltebohrung und der Aufwärtserweiterungsabschnitt zu einer äußeren Umfangsoberfläche des gehaltenen Werkstücks passen oder diese berühren, um das Werkstück daran zu hindern, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden.
Bei diesem Aspekt verhindern die Werkstückhaltebohrung und der Aufwärtserweiterungsabschnitt, die bereitgestellt sind, um zu der äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks zu passen oder diese zu berühren, das Werkstück daran, sich schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden, wenn die Werkstück-Haltespannvorrichtung von dem Förderer in die vorbestimmte Richtung befördert wird. Eine Mehrzahl von Haltebohrungen und eine Mehrzahl von Aufwärtserweiterungsabschnitten, die in und auf dem Basiselement bereitgestellt sind, ermöglichen es daher, eine Mehrzahl von Werkstücken auf eine Art zu halten, bei der sie die Werkstücke daran hindern, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden.
Ohne Aufwärtserweiterungsabschnitte könnte sich ein Werkstück, das erheblich über die Werkstückhaltevorrichtung vorragt, während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg stellen. Bei diesem Aspekt erstrecken sich jedoch die Aufwärtserweiterungsabschnitte von der Nähe der Werkstückhaltebohrung, und die Aufwärtserweiterungsabschnitte richten sich in die vorbestimmte Richtung mit dem Werkstück, das von der Werkstückhaltebohrung gehalten wird, aus. Sogar ein Werkstück, das erheblich über die Werkstückhaltebohrung vorragt, wird daher daran gehindert, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen.
Während der Aufwärtserweiterungsabschnitt, der sich von nahe der Werkstückhaltebohrung nach oben erstreckt, das Werkstück daran hindert, sich wie oben beschrieben schräg zu stellen, ist die äußere Umfangsoberfläche des Werkstücks an der Fläche, wo der Aufwärtserweiterungsabschnitt nicht vorgesehen ist, exponiert. Die exponierte äußere Umfangsoberfläche des Werkstücks wird von der Roboterhand ergriffen, und dadurch kann das Werkstück von der Roboterhand herausgenommen werden.
{Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung}
Die vorliegende Erfindung erlaubt es einer Mehrzahl von Werkstücken, mit diversen Maßen auf eine Art eingerichtet zu werden, bei der die Werkstücke daran gehindert werden, sich schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden, und die eingerichteten individuellen Werkstücke können von einer Roboterhand aufgenommen werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils einer Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und eines Herstellungssystems, das die Werkstück-Haltespannvorrichtung aufweist.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und einer linearen Führung.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
5 veranschaulicht einen Betrieb der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
6 veranschaulicht einen Betrieb der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
7 veranschaulicht einen Betrieb der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform mit ihrem Rahmenelement abgenommen.
9 ist ein Blockschaltbild eines Steuergeräts gemäß der ersten Ausführungsform.
10 ist eine Draufsicht von Halteteilen, die in der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind.
11 ist eine Draufsicht einer ersten Änderung der Halteteile, die in der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind.
12 ist eine Draufsicht einer zweiten Änderung der Halteteile, die in der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind.
13 ist eine Draufsicht einer dritten Änderung der Halteteile, die in der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind.
14 ist eine Draufsicht einer vierten Änderung der Halteteile, die in der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind.
15 ist eine Draufsicht eines Hauptteils einer Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine Draufsicht eines Hauptteils der Werkstück-Haltespannvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.

{Beschreibung von Ausführungsformen}
Eine Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Herstellungssystem 100, das diese aufweist, werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 ist, wie in den 2 und 3 gezeigt, an einem Schiebetisch 112 einer linearen Führung (Förderer) 110, die in dem Herstellungssystem 100 enthalten ist, befestigt. Die lineare Führung 110 hat eine gut bekannte Struktur und weist eine Schiene 111 und einen Schiebetisch 112 auf, der von der Schiene 111 getragen wird, und der in eine vorbestimmte Richtung entlang der Schiene 111 bewegbar ist. Die lineare Führung 110 weist auch einen Antriebsmechanismus auf, der den Schiebetisch 112 in die Richtung entlang der Schiene 111 antreibt und der einen Motor und einen Kugelgewindetrieb (nicht gezeigt) aufweist.
Das Herstellungssystem 100 weist auch einen Roboter 120 auf, der ein Werkstück W von der Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 auf dem Schiebetisch 112 aufnimmt, damit die lineare Führung 110 eine vorbestimmte Vorrichtung herstellt.
Der Roboter 120 weist eine Mehrzahl bewegbarer Elemente und eine Mehrzahl von Servomotoren 121, die jeweils die bewegbaren Elemente antreiben, auf. Die Servomotoren 121 werden von einem Steuergerät 130, das weiter unten beschrieben ist (siehe 9) gesteuert. Die Servomotoren 121 können diverse Servomotoren wie Drehmotoren und lineare Motoren sein.
Jeder Servomotor 121 hat einen Betriebspositionsdetektor, wie einen Codierer, der die Betriebsposition des Servomotors erfasst. Die Betriebspositionsdetektoren übertragen erfasste Werte zu dem Steuergerät 130, und die Erfassungswerte werden für das Steuern der Servomotoren 121 durch das Steuergerät 130 verwendet.
Der Roboter 120 hat an seinem distalen Ende eine Hand 140. Die Hand 140 weist eine Mehrzahl von Klauen 141 auf und ergreift ein Werkstück W mit den Klauen 141. Zusätzlich weist der Roboter 120 einen visuellen Sensor 150 an seinem distalen Ende auf, und visuelle Informationen, die von dem visuellen Sensor 150 erhalten werden, werden zu dem Steuergerät 130 übertragen.
Das Steuergerät 130 weist eine Steuereinheit 131, die zum Beispiel eine CPU und einen RAM, ein Display 132, eine Speichereinheit 133, die einen nichtflüchtigen Speicher hat, einen ROM und anderen Speicher, ein Programmierhandgerät 135, das betätigt wird, um ein Betriebsprogramm für den Roboter 120 anzulegen, und eine Mehrzahl von Servosteuervorrichtungen 134 für die jeweiligen Servomotoren 121 des Roboters 120 auf (siehe 9).
Die Speichereinheit 133 speichert ein Systemprogramm 133a. Das Systemprogramm 133a ist für grundlegende Funktionen des Steuergeräts 130 zuständig. Die Speichereinheit 133 speichert auch mindestens ein Betriebsprogramm 133b, das zum Beispiel unter Verwenden des Programmierhandgeräts angelegt wird.
Die Steuereinheit 131, die basierend auf dem Systemprogramm 133a arbeitet, liest zum Beispiel das Betriebsprogramm 133b, das in der Speichereinheit 133 gespeichert ist, heraus und speichert es vorübergehend in dem RAM. Basierend auf dem herausgelesenen Betriebsprogramm 133b sendet die Steuereinheit 131 ein Steuersignal zu jeder Servosteuervorrichtung 134, wodurch die Servoverstärker für die Servomotoren 121 zum Steuern des Roboters 120 gesteuert werden. Die Steuereinheit 131 sendet auch ein Steuersignal zu einer Antriebseinheit 142, wie einem Motor, der die Klauen 141 der Hand 140 antreibt, der an dem distalen Ende des Roboters 120 vorgesehen ist, um die Hand 140 zu steuern.
Während des Einstellens der Zielposition, die die Klauen 141 der Hand 140 basierend auf den visuellen Informationen, die von dem visuellen Sensor 150 erhalten werden, erreichen sollen, sendet die Steuereinheit 131 Steuersignale zu den Servosteuervorrichtungen 134 und der Antriebseinheit 142 basierend auf dem Betriebsprogramm 133b.
Bei der vorliegenden Ausführungsform fördert die lineare Führung 110 die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 von der Werkstückzuführposition, an der zylindrische Werkstücke, zu der Aufnahmeposition, an der der Roboter 120 Werkstücke W aufnimmt, geliefert werden. Die Steuereinheit 131, die auch basierend auf dem Betriebsprogramm 133b arbeitet, sendet Steuersignale zu den Servosteuervorrichtungen 134 und der Antriebseinheit 142 für die Hand 140 des Roboters 120, um Werkstücke W auf der Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 an der Aufnahmeposition aufzunehmen und die ergriffenen Werkstücke W an vorbestimmten Positionen der Vorrichtung, die hergestellt werden soll, durch Einfügen oder dergleichen anzubringen.
Die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1, wie in den 1 bis 4 gezeigt, weist ein Basiselement 10 auf, das aus Metall, Plastik oder dergleichen besteht und an dem Schiebetisch 112 angebracht ist, und Paare von Halteteilen 20, die aus Metall, Plastik oder dergleichen bestehen und auf dem Basiselement 10 bereitgestellt werden. Das Basiselement 10 weist eine Mehrzahl von Führungen 11 auf, die sich in eine Richtung erstrecken, die zum Beispiel zu der Förderrichtung, in die die lineare Führung 110 den Schiebetisch 112 fördert, senkrecht ist. In der folgenden Beschreibung kann die Förderrichtung, in die die lineare Führung 110 den Schiebetisch 112 fördert, einfach die Förderrichtung genannt werden, und die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, kann einfach die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, genannt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, die Richtung senkrecht (oder an einem Winkel von 90°) zu der Förderrichtung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jede Führung 11 eine Nut, die im Querschnitt rechteckig ist, und die individuellen Führungen 11 sind in der Förderrichtung eingerichtet.
Mindestens ein unterer Teil jedes Halteteils 20 passt in die entsprechende Führung 11. Jedes Halteteil 20 ist im Querschnitt rechteckig, und das Maß jedes Halteteils 20 in die Förderrichtung ist leicht kleiner als das Maß der entsprechenden Führung 11 in die Förderrichtung. Das Maß jedes Halteteils 20 in die Förderrichtung und das Maß der entsprechenden Führung 11 in die Förderrichtung weisen zum Beispiel einen kleinen Unterschied, der 0,2 mm oder weniger beträgt, auf. Bevorzugter beträgt der maßliche Unterschied 0,15 mm oder weniger.
Jedes Halteteil 20 weist eine Teilbasis 21 auf, die mit mindestens ihrem unteren Teil in die Führung 11 gepasst ist, einen Betriebsabschnitt 22, der sich von der Teilbasis 21 an einem Ende davon in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, erstreckt, und eine Bogenhaltevertiefung 23, die in der Teilbasis 21 an dem anderen Ende in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, vorgesehen ist, auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Haltevertiefung 23 geformt, um zu der äußeren Umfangsoberfläche des entsprechenden Werkstücks W zu passen.
Jedes Halteteil 20 weist ein Paar von Aufwärtserweiterungen 24 auf, die sich von der Teilbasis 21 an dem anderen Ende davon in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, nach oben erstrecken. Jedes Halteteil 20 hat ein Paar von Aufwärtserweiterungen 24, die in die Förderrichtung eingerichtet sind, und ein Teil jeder Aufwärtserweiterung 24 ist mit der inneren Umfangsoberfläche der Haltevertiefung 23 ausgerichtet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine teilweise Oberfläche jeder Aufwärtserweiterung 24 mit der inneren Umfangsoberfläche der Haltevertiefung 23 verbunden und erstreckt sich nach oben.
Ein Paar von Halteteilen 20 ist derart eingerichtet, dass ihre Haltevertiefungen 23 zueinander zeigen. Wenn ein Werkstück W zwischen ein Paar von Halteteilen 20 platziert wird und die Halteteile 20 näher aneinander gebracht werden, halten daher die Haltevertiefungen 23 des Paars von Halteteilen 20 mindestens den unteren Endabschnitt des Werkstücks W. Ein zylindrisches Werkstück W kann ein kleines axiales Maß wie die vorderen Werkstücke W in den 1 und 4 aufweisen, das heißt, dass ein Werkstück W in einer Position, die von den Haltevertiefungen 23 gehalten wird, niedrig sein kann. In diesem Fall passen die Haltevertiefungen 23 eines Paares von Halteteilen 20 zu der äußeren Umfangsoberfläche des Werkstücks W oder berühren sie, und dadurch wird das gesamte Werkstück W von den Haltevertiefungen 23 gehalten.
Im Gegensatz dazu kann ein zylindrisches Werkstück W ein großes axiales Maß wie die anderen Werkstücke W in den 1 und 4 aufweisen, das heißt, dass ein Werkstück W in einer Position, die von den Haltevertiefungen 23 gehalten wird, niedrig sein kann. In diesem Fall passen die Haltevertiefungen 23 eines Paars von Halteteilen 20 zu der äußeren Umfangsoberfläche des unteren Endabschnitts des Werkstücks W oder berühren dieses, und dadurch wird der untere Endabschnitt des Werkstücks W von den Haltevertiefungen 23 gehalten, während das obere Ende des Werkstücks W von dem Paar von Aufwärtserweiterungen 24 auf jedem Halteteil 20 gehalten wird.
Ein Paar von Halteteilen 20 kann ein Werkstück W mit dem Paar von Halteteilen 20 in Berührung miteinander in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, halten. In diesem Fall sind zum Beispiel die Haltevertiefungen 23 und die Aufwärtserweiterungen 24 des Paars von Halteteilen 20 eingerichtet, um zu dem Werkstück W zu passen, und dadurch wird das Werkstück W von dem Paar von Halteteilen 20 gehalten. Im Gegensatz dazu können bei einem Paar von Halteteilen 20 ohne Berührung miteinander in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, die Haltevertiefungen 23 und die Aufwärtserweiterungen 24 des Paars von Halteteilen mit der äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks W in Berührung kommen, und dadurch kann das Werkstück W von dem Paar von Halteteilen 20 gehalten werden.
Auf diese Art funktionieren die Haltevertiefungen 23 und die Aufwärtserweiterungen 24 als ein Werkstückhalteabschnitt, der ein Werkstück W hält.
Jedes Werkstück W wird von einem Paar von Halteteilen 20 auf diese Art gehalten, und daher wird das Werkstück W daran gehindert, sich schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden, wenn die lineare Führung 110 die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 in die Förderrichtung befördert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat jede Führung 11 mehrere Paare von Halteteilen 20, und jede Führung 11 nimmt daher eine Mehrzahl von Werkstücken W auf.
Die Werkstück-Haltespannvorrichtung, wie in 8 gezeigt, weist ein Rahmenelement 30 auf, das an der oberen Oberfläche des Basiselements 10 durch Bolzen oder dergleichen (nicht gezeigt) befestigt ist. Das Rahmenelement 30 weist einen rechteckigen Rahmenkörper 31 auf, der sich entlang der Kanten der oberen Oberfläche des Basiselements 10 erstreckt, und eine Mehrzahl von Balkenelementen (Teilbewegungsbegrenzungselementen) 32, die zwischen die beiden Rahmen des Rahmenkörpers 31 in die Förderrichtung gelegt sind. Die Balkenelemente 32 sind voneinander in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, beabstandet.
Jedes Balkenelement 32 ist, wie in den 3 und 7 gezeigt, vorgesehen, um in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, mit dem Betriebsabschnitt 22 eines der Halteteile 20, die in jede Führung 11 gepasst sind, in Berührung zu kommen. Als ein Resultat ist der Bewegungsbereich jedes der Halteteile 20 entlang der Führung durch das entsprechende Balkenelement 32 begrenzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 3 gezeigt, der Bewegungsbereich der Betriebsabschnitte 22, die an jedem Ende in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, eingerichtet sind, durch ein entsprechendes Balkenelement 32 begrenzt, während der Bewegungsbereich der anderen Betriebsabschnitte 22 durch die jeweiligen zwei entsprechenden Balkenelemente 32 begrenzt ist.
Ein Beispiel des Betriebs des Herstellungssystems 100 mit dieser Struktur wird nun beschrieben. Zunächst wird die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 an der Werkstückzuführposition von der linearen Führung 110 platziert, Werkstücke W werden in der Werkstück-Haltespannvorrichtung 1, wie zum Beispiel in 3 gezeigt, eingerichtet.
Dann wird die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1, wie in 2 gezeigt, zu der Aufnahmeposition von der linearen Führung 110 befördert, damit die Hand 140 des Roboters 120 die Werkstücke W aufnimmt.
In diesem Zustand kann die lineare Führung 110 zum Verkürzen der Herstellungstaktzeit von der Werkstückzuführposition zu der Aufnahmeposition mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden. In einem solchen Fall wird auch jedes Werkstück W von den Haltevertiefungen 23 und den Aufwärtserweiterungen 24 gehalten, und daher wird das Werkstück W daran gehindert, sich schräg zu stellen oder falsch auszurichten.
Wenn die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 zu der Aufnahmeposition befördert wird, sendet die Steuereinheit 131 Steuersignale zu jeder Servosteuervorrichtung 134 und der Antriebseinheit 142 basierend auf den visuellen Informationen, die von dem visuellen Sensor 150 und dem Betriebsprogramm 133b erhalten werden. Als ein Resultat verwendet der Roboter 120 die Klauen 141 der Hand 140, um ein Werkstück W nach dem anderen von der Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 aufzunehmen und die aufgenommenen Werkstücke W an der Vorrichtung, die hergestellt werden soll, durch Einfügen oder dergleichen anzubringen.
Der Betrieb des Roboters 120 und der Hand 140 unterscheidet sich zwischen dem Fall des Herausnehmens des vorderen Werkstücks wie in 4, das zur Gänze von den Haltevertiefungen 23 des Paars von Halteteilen 20 gehalten wird, und dem Fall des Herausnehmens Andere Werkstücke W in 4, bei dem der untere Endabschnitt davon von den Haltevertiefungen 23 des Paars von Halteteilen 20 gehalten wird.
Um das vordere Werkstück W in 4 aufzunehmen, steuert die Steuereinheit 131 zunächst, wie in 5 gezeigt, den Roboter 120 und die Hand 140 auf eine Art, bei der die Hand 140 das Paar von Halteteilen 20 voneinander in die Richtungen, die die Förderrichtung kreuzen, voneinander weg bewegt. Das Paar von Klauen 141 der Hand 140 wird zum Beispiel zwischen die Betriebsabschnitte 22 des Paars von Halteteilen 20 in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, eingefügt, und der Raum zwischen dem Paar von Klauen 141 wird erweitert. Das Erweitern bewegt das Paar von Halteteilen 20 voneinander in die Richtungen, die die Förderrichtung kreuzen, weg.
Wie in 6 gezeigt, steuert die Steuereinheit 131 dann den Roboter 120 und die Hand 140 auf eine Art, bei der sie die distalen Enden des Paars von Klauen 141 in den Raum zwischen den Haltevertiefungen 23 des Paars von Halteteilen 20 und der äußeren Umfangsoberfläche des Werkstücks W einfügen und veranlasst das Paar von Klauen 141, das Werkstück W zu ergreifen. Dann steuert die Steuereinheit 131 den Roboter 120 und die Hand 140 auf eine Art, bei der sie das ergriffene Werkstück W an der Vorrichtung, die hergestellt werden soll, durch Einfügen oder dergleichen anbringen. Anschließend steuert die Steuereinheit 131 bevorzugt, wie in 7 gezeigt, den Roboter 120 und die Hand 140 auf eine Art, bei der sie das Paar von Halteteilen 20, die das vordere Werkstück W abgenommen haben, miteinander in Berührung bringen.
Der Fall des Herausnehmens eines anderen Werkstücks W in 4 wird nun beschrieben. Das obere Ende jedes anderen Werkstücks W als das des vorderen in 4 wird nicht von den Haltevertiefungen 23 des entsprechenden Paars von Halteteilen 20 gehalten. Zusätzlich ist die äußere Umfangsoberfläche des oberen Endes des Werkstücks W an der Fläche, an der die Aufwärtserweiterungen 24 nicht bereitgestellt sind, exponiert. Anders als bei dem Fall des Herausnehmens des vorderen Werkstücks W, kann das Paar von Klauen 141 daher das obere Ende des Werkstücks W ergreifen, ohne das Paar von Halteteilen 20 in die Richtungen voneinander weg zu bewegen.
Daher steuert die Steuereinheit 131 den Roboter 120 und die Hand 140 auf eine Art, bei der die Hand 140 das Paar von Klauen 141 mit dem exponierten Teil des oberen Endes des Werkstücks W in Berührung bringt, und dadurch wird das Werkstück W von dem Paar von Klauen 141 ergriffen. Wie bei dem Fall des Herausnehmens des vorderen Werkstücks W kann die Steuereinheit 131 den Roboter 120 und die Hand 140 auch auf eine Art steuern, bei der sie das Paar von Halteteilen 20 in die Richtungen voneinander weg bewegt und dann das Paar von Klauen 141 veranlasst, das obere Ende des Werkstücks W zu ergreifen.
Wie beschrieben, weist bei der vorliegenden Ausführungsform jedes des Paars von Halteteilen 20 die Haltevertiefung 23 und die Aufwärtserweiterungen 24 auf, die zu der äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks W, das zwischen das Paar von Halteteilen 20 eingefügt ist, passen oder diese berühren, um das Werkstück W zu halten, und die Haltevertiefung 23 und die Aufwärtserweiterungen 24 verhindern, dass sich das Werkstück W schräg gestellt oder falsch ausgerichtet wird, wenn die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 in die vorbestimmte Richtung von der linearen Führung 110 befördert wird. Wie bei der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht daher das Bereitstellen einer Mehrzahl von Paaren von Halteteilen 20 auf dem Basiselement 10, dass eine Mehrzahl von Werkstücken W daran gehindert wird, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen und falsch ausgerichtet zu werden.
In dem Fall, in dem ein niedriges Werkstück von einem Paar von Halteteilen 20 gehalten wird, ragt das gehaltene Werkstück nicht über die obere Oberfläche des Paars von Halteteilen vor. In diesem Zustand kann die Hand 400 des Roboters 120 das Werkstück W nicht aufnehmen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Paar von Halteteilen 20 jedoch voneinander weg bewegbar. Das Wegbewegen des Paars von Halteteilen 20 voneinander bildet einen Raum zwischen den Halteteilen 20 und dem Werkstück W, in den die Hand 140 des Roboters 120 eingefügt werden kann. Falls Werkstücke W mit diversen Maßen platziert werden, kann die Roboterhand 140 des Roboters 120 daher die platzierten individuellen Werkstücke W aufnehmen.
Auf diese Art kann die Hand 140 ein Werkstück W ohne Schrägstellung oder falsche Ausrichtung des Werkstücks W auf der Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 ergreifen, nachdem die lineare Führung 110 die Spannvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit bewegt hat, und daher kann die Hand 140 das Werkstück W mit hoher Präzision an einer vorbestimmten Position der Vorrichtung, die hergestellt werden soll, durch Einfügen oder dergleichen ohne erneutes Ergreifen des Werkstücks W anbringen. Das ist für effiziente Herstellung vorteilhaft.
Alternativ kann sich einfach eines eines Paars von Halteteilen 20 von dem anderen wegbewegen. In diesem Fall bewegt die Hand 140 des Roboters 120 auch ein Halteteil 20 von dem anderen Halteteil 20 weg, und diese Bewegung kann einen Raum zwischen dem Halteteil 20 und dem Werkstück W, in den die Hand 140 des Roboters 120 eingefügt werden kann, bilden. Zusätzlich kann die Hand 140 des Roboters 120 das Werkstück W von dem anderen Halteteil 20 zweckdienlich wegbewegen, um einen Raum zwischen diesem Halteteil 20 und dem Werkstück W zu bilden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist ein Paar von Halteteilen 20 die Aufwärtserweiterungen 24 auf, die sich von der oberen Oberfläche nach oben erstrecken. Ein Werkstück W, das zwischen das Paar von Halteteilen 20 eingefügt wird, richtet sich mit den Aufwärtserweiterungen 24 in die Förderrichtung der linearen Führung 110 aus, und die Aufwärtserweiterungen 24 bilden einen Teil eines Werkstückhalteabschnitts, der ein Werkstück W hält.
Mit einem Werkstück W, das erheblich über die Haltevorrichtungen 23 vorragt, kann das Werkstück W während des Förderns durch die lineare Führung 110 abstürzen. Bei der oben beschriebenen Struktur bilden jedoch die Aufwärtserweiterungen 24, die sich von der oberen Oberfläche eines Halteteils 20 nach oben erstrecken, einen Teil eines Werkstückhalteabschnitts, der ein Werkstück W hält, und die Aufwärtserweiterungen 24 richten sich mit dem Werkstück W, das zwischen das Paar von Halteteilen 20 eingefügt ist, in die Förderrichtung der linearen Führung 110 aus. Sogar mit einem Werkstück W, das erheblich über die Haltevorrichtungen 23 vorragt, kann das Werkstück W während des Förderns durch die lineare Führung 110 gehindert werden, sich schräg zu stellen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist jedes Halteteil 20 den Betriebsabschnitt 22 auf, der sich von seiner oberen Oberfläche nach oben erstreckt, und in den Betriebsabschnitt 22 wird von den Klauen 141 der Hand 140 eingegriffen, wenn die Hand 140 des Roboters 120 das Paar von Halteteilen 20 in die Richtungen voneinander weg bewegt. Wenn das Paar von Klauen 141 die Betriebsabschnitte 22 des Paars von Halteteilen 20 in die Richtungen voneinander weg zwingt, bewegt sich das Paar von Halteteilen 20 voneinander weg.
Auf diese Art erlaubt es der Betriebsabschnitt 22, der von der oberen Oberfläche der Teilbasis 21 nach oben vorragt, der Hand 140, das Halteteil 20 ohne Weiteres zu bewegen.
Der Betriebsabschnitt 22, der von der Hand 140 verwendet wird, um das Halteteil 20 zu bewegen, und die Aufwärtserweiterungen 24, die als der Werkstückhalteabschnitt funktionieren, erstrecken sich von der oberen Oberfläche der Teilbasis 21 nach oben. Das Halteteil 20 kann daher einen herabgesetzten Schwerpunkt aufweisen. Zusätzlich kann ein größeres Volumen des Halteteils 20 in die Führung 11 passen. Diese Merkmale sind beim Verhindern, dass die Halteteile 20 in den Führungen 11 kippen und falsch ausgerichtet werden, wenn die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 einer starken Beschleunigung unterliegt, die von den linearen Führungen 110 in die Förderrichtung erzeugt wird, vorteilhaft.
Des Weiteren weisen bei der vorliegenden Ausführungsform das Maß jedes Halteteils 20 in die Förderrichtung und das Maß der entsprechenden Führung 11 in die Förderrichtung einen kleinen Unterschied, der 0,2 mm beträgt, auf. Sogar wenn die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 einer starken Beschleunigung unterliegt, die von der linearen Führung 110 in die Förderrichtung erzeugt wird, werden daher die Halteteile 20 in den Führungen 11 effektiv daran gehindert, zu kippen und schlecht ausgerichtet zu werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform stützen die Führungen 11, die Nuten sind, die Halteteile 20 in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, auf eine bewegbare Art. Jede Führung 11 kann jedoch zum Beispiel eine Rippe oder ein Stab, die/der sich in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, erstreckt, und keine Nut sein. In diesem Fall kann jedes Halteteil 20 eine Nut oder eine Aushöhlung aufweisen, die sich in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, erstreckt, und die Rippe oder der Stab kann in die Nut oder die Aushöhlung passen. Diese Struktur stellt auch dieselben Funktionseffekte wie oben beschrieben bereit.
Die vorliegende Ausführungsform hat die Führungen 11, die Nuten sind, und die Halteteile 20, die in die Führungen 11 gepasst sind. Diese Struktur kann ohne Weiteres erzeugt werden, und die Spalten, die zwischen den Halteteilen 20 und den Führungen 11 gebildet werden, können ohne Weiteres angepasst werden. Die Struktur ist daher beim Erleichtern des Herstellens und der Wartung der Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 vorteilhaft. Die Struktur ist auch beim Verbessern der oben beschriebenen Leistung der Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 vorteilhaft.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 10 gezeigt, weist jedes Halteteil 20 ein Paar von Aufwärtserweiterungen 24 auf. Wie in 11 gezeigt, kann jedoch jedes Halteteil 20 eine Aufwärtserweiterung 24 aufweisen. In anderen Fällen, wie in 12 gezeigt, kann eines eines Paars von Halteteilen 20 ein Paar von Aufwärtserweiterungen 24 aufweisen. Des Weiteren können in dem Fall, in dem jedes Werkstück W eine große Trägheitskraft während nur einer der Beschleunigung und Verlangsamung der linearen Führung 110 erfährt, die Aufwärtserweiterungen 24 nur an einer Seite der Haltevertiefungen 23 in die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt (das heißt die obere oder untere Seite in der Zeichnung), wie in 13 gezeigt, vorgesehen sein.
Wie in 14 gezeigt, können die Haltevertiefungen 23 nur in einem eines Paars von Halteteilen 20 gebildet werden, und nur das Halteteil 20 kann die Aufwärtserweiterungen 24 aufweisen. In diesem Fall, wenn ein Werkstück W zwischen ein Paar von Halteteilen 20 eingefügt ist, und das Paar von Halteteilen 20 miteinander in Berührung kommt, passt die Haltevertiefung 23 des einen der Halteteile 20 zu dem Werkstück W oder berührt dieses, und das distale Ende des anderen Halteteils 20 passt auch zu dem Werkstück W oder berührt es. Das distale Ende des anderen Halteteils 20 funktioniert daher als ein Werkstückhalteabschnitt. Auch in diesem Fall hindert der Werkstückhalteabschnitt das Werkstück W daran, sich während des Förderns durch die lineare Führung 110 schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden.
Die Aufwärtserweiterungen 24 jedes Halteteils 20 können in Abhängigkeit von dem Typ oder der Form der Werkstücks W weggelassen werden. Für Werkstücke W, die nicht über die Haltevertiefungen 23 vorragen, kann zum Beispiel jedes Halteteil die Aufwärtserweiterungen 24 nicht aufweisen.
Falls Werkstücke W nicht abstürzen, können die Aufwärtserweiterungen 24 weggelassen werden. In diesem Fall halten die Haltevertiefungen 23 ein Werkstück W, um zu verhindern, dass es falsch ausgerichtet wird. Umgekehrt, falls Werkstücke W nicht falsch ausgerichtet sind, halten die Haltevertiefungen 23 ein Werkstück W, um sein Schrägstellen zu verhindern.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ragen die Aufwärtserweiterungen 24 erheblich von der oberen Oberfläche der Teilbasis 21 jedes Halteteils 20 nach oben vor. Um Werkstücke W daran zu hindern, sich mit der Teilbasis 21, die einen herabgesetzten Schwerpunkt aufweist, schräg zu stellen, sind die Aufwärtserweiterungen 24 bevorzugt in die vertikale Richtung lang. Die Aufwärtserweiterungen 24 haben zum Beispiel bevorzugt eine Länge gleich oder größer als die Stärke der Teilbasis 21, und die Aufwärtserweiterungen 24 haben bevorzugter eine Länge, die 1,5 oder mehrmals die Stärke der Teilbasis 21 beträgt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, die Richtung senkrecht (oder an einem Winkel von 90°) zu der Förderrichtung. Die Richtung, die die Förderrichtung kreuzt, kann jedoch eine Richtung an einem Winkel wie 80° oder 70° zu der Förderrichtung sein, solange jedes Halteteil 20 daran gehindert wird, sich während des Förderns durch die lineare Führung 110 schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden.
Eine Werkstück-Haltespannvorrichtung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Werkstück-Haltespannvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform weist die Führungen 11, die Halteteile 20 und das Rahmenelement 30 für die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform nicht auf. Die Werkstück-Haltespannvorrichtung 2 hat eine Mehrzahl von Werkstückhaltebohrungen 13, die in der oberen Oberfläche des Basiselements 10 gebildet sind, um individuelle Werkstücke W zu halten. Die Bauteile, die gleich oder ähnlich sind wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform, sind mit denselben Bezugszeichen benannt, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Die Werkstück-Haltespannvorrichtung 2, wie in 15 gezeigt, weist das Basiselement 10 auf, das an einem Schiebetisch 112 befestigt ist, und die Werkstückhaltebohrungen 13, die in der oberen Oberfläche des Basiselements bereitgestellt sind. Die Werkstück-Haltespannvorrichtung 2 weist auch ein Paar von Aufwärtserweiterungen 14 auf, die nahe jeder Werkstückhaltebohrung 13 vorgesehen sind und sich von der oberen Oberfläche des Basiselements 10 nach oben erstrecken. Das Paar von Aufwärtserweiterungen 14 richtet sich in die Förderrichtung der linearen Führung 110 mit dem Werkstück W, das von der Werkstückhaltebohrung 13 gehalten wird, aus. Bei der vorliegenden Ausführungsform richtet sich ein Paar von Aufwärtserweiterungen 14 auch miteinander in die Förderrichtung aus.
Jede Werkstückhaltebohrung 3 passt zu der äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks W oder berührt diese, um zu verhindern, dass sich das Werkstück W während des Förderns durch die lineare Führung 110 schräg legt und falsch ausgerichtet wird. Jede Aufwärtserweiterung 14 passt zu der äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks W oder berührt diese, um zu verhindern, dass sich das Werkstück W während des Förderns durch die lineare Führung 110 schräg legt und falsch ausgerichtet wird.
Ohne Aufwärtserweiterungsabschnitte 14 könnte sich ein Werkstück W, das erheblich über die Werkstückhaltebohrung 13 vorragt, während des Förderns durch die lineare Führung 110 schräg stellen. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich jedoch die Aufwärtserweiterungen 14 von nahe den Werkstückhaltebohrungen 13 nach oben, und die Aufwärtserweiterungen 14 richten sich in die Förderrichtung mit dem Werkstück W, das von der benachbarten Werkstückhaltebohrung 13 gehalten wird, aus. Sogar ein Werkstück W, das erheblich über die Werkstückhaltebohrung 13 vorragt, wird daher daran gehindert, sich während des Förderns durch die lineare Führung 110 schräg zu stellen.
Während die Aufwärtserweiterungen 14, die sich von nahe der Werkstückhaltebohrung 13 nach oben erstrecken, das Werkstück W daran hindern, sich wie oben beschrieben schräg zu stellen, ist die äußere Umfangsoberfläche des Werkstücks W an der Fläche, wo die Aufwärtserweiterungen 14 nicht vorgesehen sind, exponiert. Die exponierte äußere Umfangsoberfläche des Werkstücks W wird von der Roboterhand 140 des Roboters 120 ergriffen und dadurch kann das Werkstück W von der Roboterhand 140 des Roboters 120 aufgenommen werden.
Um ein Werkstück W daran zu hindern, sich schräg zu stellen, ist jede Aufwärtserweiterung 14 bevorzugt in die vertikale Richtung lang. Um das Aufnehmen eines Werkstücks W durch die Hand 140 des Roboters 120 zu erleichtern, ist jede Aufwärtserweiterung 14 bevorzugt dünn. Die vertikale Länge jeder Aufwärtserweiterung 14 beträgt daher bevorzugt 1/4 und bevorzugter 1/3 oder mehr der Höhe eines Werkstücks W. Die Maße jeder Aufwärtserweiterung 14 in die Förderrichtung und die orthogonale Richtung betragen bevorzugt 3 mm oder weniger und bevorzugter 1,5 mm oder weniger.
Bei der zweiten Ausführungsform, wie in 16 gezeigt, richtet sich ein Paar von Aufwärtserweiterungen 14 eventuell nicht miteinander in die Förderrichtung aus. Des Weiteren wird zum Beispiel in dem Fall, in dem jedes Werkstück W eine starke Trägheitskraft während nur einer der Beschleunigung und der Verlangsamung der linearen Führung 110 erfährt, nur eine eines Paars von Aufwärtserweiterungen 14 bereitgestellt.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform können die Schiebetische 112 und die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 und 2 gekippt werden. Die Werkstück-Haltespannvorrichtungen 1, 2 können zum Beispiel mit einem Ende höher als das andere in die Richtung orthogonal zu der Förderrichtung gekippt werden. Bei diesem Fall können die Werkstück-Haltespannvorrichtung 1 und 2 auch wie oben beschrieben verwendet werden, solange die Spannvorrichtungen jedes Werkstück W daran hindern können, sich während des Förderns durch die lineare Führung 110 schräg zu stellen und falsch ausgerichtet zu werden.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform kann die lineare Führung 110 mit einem anderen Förderer ersetzt werden. In diesem Fall können die Werkstück-Haltespannvorrichtungen 1, 2 auch verhindern, dass sich die Werkstücke W schräg stellen und während des Förderns durch den Förderer falsch ausgerichtet werden, und die Hand 140 kann die Werkstücke W, die in den Werkstück-Haltespannvorrichtungen 1, 2 eingerichtet sind, aufnehmen.
Obwohl zylindrische Werkstücke W auf den Werkstück-Haltespannvorrichtungen 1, 2 bei der ersten und zweiten Ausführungsform platziert werden, können die Werkstücke W, die platziert werden sollen, andere Formen oder Typen aufweisen. In einem solchen Fall können die Werkstückhaltebohrungen 13, die Haltevertiefungen 23 und die Aufwärtserweiterungen 14, 24 hinsichtlich der Form in Übereinstimmung mit der Form oder dem Typ der Werkstücke W geändert werden.
Bezugszeichenliste

1, 2: Werkstück-Haltespannvorrichtung
10: Basiselement
11: Führung
13: Werkstückhaltebohrung
14: Aufwärtserweiterung
20: Halteteil
21: Teilbasis
22: Betriebsabschnitt
23: Haltevertiefung (Werkstückhalteabschnitt)
24: Aufwärtserweiterung (Werkstückhalteabschnitt)
30: Rahmenelement
31: Rahmenkörper
32: Balkenelement
100: Herstellungssystem
110: lineare Führung (Förderer)
111: Schiene
112: Schiebetisch
120: Roboter
121: Servomotor
130: Steuergerät
131: Steuereinheit
140: Hand
141: Klaue
142: Antriebseinheit
150: visueller Sensor
W: Werkstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H10157825 [0003]

Claims

Werkstück-Haltespannvorrichtung (1, 2), die von einem Förderer (110) in eine vorbestimmte Richtung befördert wird, wobei die Werkstück-Haltespannvorrichtung (1, 2) Folgendes umfasst: ein Basiselement (10); und ein Paar von Halteteilen (20), das auf dem Basiselement (10) in eine Richtung, die die vorbestimmte Richtung kreuzt, eingerichtet ist, wobei jedes des Paars von Halteteilen (20) einen Werkstückhalteabschnitt (23, 24) aufweist, der zu einer äußeren Umfangsoberfläche eines Werkstücks, das zwischen dem Paar von Halteteilen (20) liegt, passt oder diese berührt, um das Werkstück (W) daran zu hindern, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden, und mindestens eines des Paars von Halteteilen (20) in eine Richtung von dem anderen weg bewegbar ist.
Werkstück-Haltespannvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 1, wobei mindestens eines des Paars von Halteteilen (20) einen Aufwärtserweiterungsabschnitt aufweist, der sich von einer oberen Oberfläche davon nach oben erstreckt, und sich der Aufwärtserweiterungsabschnitt in die vorbestimmte Richtung mit dem Werkstück (W), das zwischen dem Paar von Halteteilen (20) liegt, ausrichtet, und einen Teil eines Werkstückhalteabschnitts (23, 24) bildet.
Werkstück-Haltespannvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 1, wobei mindestens eines des Paars von Halteteilen (20) einen Betriebsabschnitt (22) aufweist, der sich von einer oberen Oberfläche davon nach oben erstreckt, und wenn das mindestens eine der Halteteile (20) in die Richtung von dem anderen von einer Roboterhand wegbewegt werden soll, der Betriebsabschnitt (22) Berührung mit der Roboterhand hat, so dass mindestens eines der Halteteile (20) veranlasst wird, sich in die Richtung von dem anderen weg zu bewegen.
Werkstück-Haltespannvorrichtung (1, 2), die von einem Förderer (110) in eine vorbestimmte Richtung befördert wird, wobei die Werkstück-Haltespannvorrichtung (1, 2) Folgendes umfasst: ein Basiselement (10); eine Werkstückhaltebohrung (13), die in dem Basiselement (10) vorgesehen ist; und einen Aufwärtserweiterungsabschnitt, der sich von nahe der Werkstückhaltebohrung (13) nach oben erstreckt, wobei sich der Aufwärtserweiterungsabschnitt in die vorbestimmte Richtung mit einem Werkstück (W), das von der Werkstückhaltebohrung (13) gehalten wird, ausrichtet, und die Werkstückhaltebohrung (13) und die Aufwärtserweiterung (14) zu einer äußeren Umfangsoberfläche des gehaltenen Werkstücks (W) passen oder diese berühren, um das Werkstück (W) daran zu hindern, sich während des Förderns in die vorbestimmte Richtung schräg zu stellen oder falsch ausgerichtet zu werden.