DE112020001886T5

DE112020001886T5 - Mehrfachproduktpalettenvorrichtung, Steuersystem für Mehrfachproduktpalettenvorrichtung, Verschiebungsbegrenzungsmechanismus und Angleichungsmechanismus

Info

Publication number: DE112020001886T5
Application number: DE112020001886.5T
Authority: DE
Inventors: Kayoko Sugiura; Masaki Nagatsuka; Yoshikazu Komiya
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-12-23
Also published as: US20220193839A1; TW202406667A; JP2024008988A; KR20210149717A; WO2020209336A1

Abstract

Diese Mehrfachproduktpalettenvorrichtung (1) weist eine Mehrfachproduktpalette (2), die ihre Form entsprechend der Form eines Werkstücks ändert; und einen Vorrichtungshauptkörper (3) auf, an welchem die Mehrfachproduktpalette angebracht ist und der Formwiederherstellungsdaten zur Formänderung der Mehrfachproduktpalette speichert und die Form der Mehrfachproduktpalette auf der Grundlage der Formwiederherstellungsdaten wiederherstellt, wobei die Mehrfachproduktpalette von dem Vorrichtungshauptkörper abnehmbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung, ein Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung, einen Verschiebungsbegrenzungsmechanismus und einen Angleichungsmechanismus.
Es wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2019-076508 , die am 12. April 2019 eingereicht wurde, und der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2019-237092 , die am 26. Dezember 2019 eingereicht wurde, beansprucht, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme miteingeschlossen sind.
Stand der Technik
Die Patentliteratur 1, die nachfolgend aufgeführt ist, beschreibt eine Werkstückhaltevorrichtung, die ein Werkstück positioniert, anordnet und hält, wenn das Werkstück bearbeitet wird. Diese Werkstückhaltevorrichtung ist eine Werkstückhaltevorrichtung, die für mehrere Arten von Werkstücken, die unterschiedliche Formen haben, verwendet werden kann. Die Werkstückhaltevorrichtung beinhaltet mehrere Werkstückhalteeinrichtungen, von denen jede aufweist: ein Kontaktteil, das in der Lage ist, mit dem Werkstück an seinem Ende in Kontakt zu treten, und die ein jeweiliges Werkstück in Verbund mit dem anderen hält; eine Führungseinrichtung zum beweglichen Führen der Werkstückhalteeinrichtungen derart, dass dessen Kontaktteil sich mit seiner Bewegung nach oben und nach unten bewegt; eine Bewegungsbegrenzungseinrichtung, die die Abwärtsbewegung des Kontaktteils auf eine beliebige Höhe begrenzen und die Begrenzung aufheben kann; eine Bewegungseinrichtung, die automatisch arbeitet, wenn sie an einer vorbestimmten Position, die der jeweiligen Werkstückhalteeinrichtung entspricht, angeordnet wird und die die Werkstückhalteeinrichtung derart bewegt, dass deren Kontaktteil sich auf einer Höhe befindet, die so festgelegt ist, dass sie diversen Werkstücken entspricht; und eine Transfereinrichtung, die die Bewegungseinrichtung der Reihe nach und automatisch zugeordnet zu der jeweiligen Werkstückhalteeinrichtung zu einer vorbestimmten Position überführen kann.
Bei einer derartigen Werkstückhaltevorrichtung ist es nicht erforderlich, mehrere Halterungen, die den Formen von Mehrfachproduktwerkstücken entsprechen, zu erstellen, und es ist nicht erforderlich, eine Halterung entsprechend der Form eines Werkstücks auszutauschen. Selbst wenn die Form eines Werkstücks geändert wird, ist es nicht erforderlich, eine Halterung entsprechend der Form des Werkstücks einzustellen, wobei dies besonders vorteilhaft für Werkstücke für Mehrfachprodukte und Kleinserienproduktion ist.
Druckschriften des Stands der Technik
Patentdruckschriften
[Patentschrift 1]
Ungeprüfte japanische Patentoffenlegung, erste Veröffentlichung Nr. 2003-1535
Überblick
Technisches Problem
Jedoch ist es in dem zuvor beschriebenen Stand der Technik schwierig, die Werkstückhalteeinrichtung in Form einer Palette in Bewegung zu versetzen, da die Werkstückhalteeinrichtung, die entsprechend der Form des Werkstücks verformt ist, und ein Hauptkörper der Vorrichtung, der die Form der Werkstückhalteeinrichtung ändert, als Einheit miteinander aufgebaut sind. Daher ist es beispielsweise schwierig zu bewerkstelligen, dass das Werkstück zusammen mit der Palette in der Fertigungslinie vorwärts transportiert wird, und es gibt Platz für Verbesserungen hinsichtlich der Nutzbarkeit.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorhergehenden Probleme erdacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung und ein Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung bereitzustellen, die bezüglich ihrer Verwendbarkeit Vorteile bieten, und ferner einen Verschiebungsbegrenzungsmechanismus und einen Angleichungsmechanismus bereitzustellen, die dazu geeignet sind.
Lösung des Problems
Zur Lösung der zuvor beschriebenen Probleme beinhaltet eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung eine Mehrfachproduktpalette bzw. eine Mehrfachproduktstapelplatte, die ihre Form übereinstimmend mit einer Form eines Werkstücks verändert; und einen Vorrichtungshauptkörper, der Formwiederherstellungsdaten zur Verformung der Mehrfachproduktpalette speichert und die Form der Mehrfachproduktpalette auf der Grundlage der Formwiederherstellungsdaten wieder herstellt, wenn die Mehrfachproduktpalette für das Abnehmen von dem Vorrichtungshauptkörper bereit ist.
Ferner beinhaltet ein Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt; und eine Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungsvorrichtung, die die Formwiederherstellungsdaten erzeugt.
Des Weiteren beinhaltet ein Verschiebungsbegrenzungsmechanismus eines dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung, der zur Begrenzung der Verschiebung eines Schafts bzw. einer Achse in einer axialen Richtung dient, einen Außenzylinder, in welchem eine konische Fläche auf einer inneren Randfläche des Außenzylinders, die eine Randfläche des Schafts umgibt, ausgebildet ist; einen Innenzylinder, der in dem Außenzylinder angeordnet ist; einen Rollkörper, der von dem Innenzylinder gehalten wird; und eine Druck beaufschlagende Komponente, die den Rollkörper zu der konischen Fläche durch den Innenzylinder hindurchdrückt, wobei der Außenzylinder in Bezug auf den Innenzylinder in der axialen Richtung in einem Zustand beweglich ist, in welchem der Innenzylinder sich in der axialen Richtung nicht bewegt.
Ferner beinhaltet ein Angleichungsmechanismus eines vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung mehrere Achsen bzw. Schäfte; und mehrere Verschiebungsbegrenzungsmechanismen, die eine Verschiebung der mehreren Schäfte in einer axialen Richtung begrenzen, wobei bewirkt wird, dass Vorderenden der mehreren Schäfte sich an eine Form eines Werkstücks angleichen, und wobei der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus gemäß dem dritten Aspekt als jeweiliger Verschiebungsbegrenzungsmechanismus der mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen vorgesehen ist.
Wirkung
Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung und ein Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung, die hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit sehr zweckmäßig sind, und einen Verschiebungsbegrenzungsmechanismus und einen Angleichungsmechanismus, die dazu geeignet sind, bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht von außen, die eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht von außen, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Mehrfachproduktpalette von einem Vorrichtungshauptkörper in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung losgelöst ist.
3 ist eine Draufsicht der Mehrfachproduktpalette in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Seitenansicht der Mehrfachproduktpalette von rechts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Werkstückkontaktteils in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Ansicht entlang der in 5 gezeigten Linie A-A.
7 ist eine Draufsicht des Vorrichtungshauptkörpers in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Ansicht entlang der in 7 gezeigten Linie B-B.
9 ist eine Ansicht entlang der in 7 gezeigten Linie C-C.
10 ist eine Ansicht eines Aufbaus, wobei ein schematischer Aufbau eines Steuersystems für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
11 ist eine Funktionsblockansicht eines Treibers, der in dem in 10 gezeigten Steuersystem enthalten ist.
12 ist eine Funktionsblockansicht einer Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungsvorrichtung, die in dem in 10 gezeigten Steuersystem enthalten ist.
13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für Formwiederherstellungsdaten zeigt, die in einem Treiber jedes Aktuators in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert sind.
14 ist eine graphische Darstellung, in der die in 13 gezeigten Formwiederherstellungsdaten als ein Balkengraph dargestellt sind.
15 ist eine erläuternde Ansicht, in der ein Verfahren zur Erzeugung der Formwiederherstellungsdaten in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
16A ist eine erläuternde Ansicht, die die Funktionsweise der Mehrfachproduktpalettenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
16B ist eine erläuternde Ansicht, die die Funktionsweise der Mehrfachproduktpalettenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17A ist eine erläuternde Ansicht, die ein Modifizierungsbeispiel des Verfahrens zur Erzeugung der Formwiederherstellungsdaten in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17B ist eine erläuternde Ansicht, die das Modifizierungsbeispiel des Verfahrens zur Erzeugung der Formwiederherstellungsdaten in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist eine Vorderansicht, die eine dreidimensionale Einspannbacke in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines Verschiebungsbegrenzungsmechanismus in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 19 gezeigten Linie D-D.
21 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines Verschiebungsbegrenzungsmechanismus, in welchem ein Außenring 31 als Vergleichsbeispiel in einer axialen Richtung fixiert ist.

Detaillierte Beschreibung
Im Weiteren werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist eine „Mehrfachprodukt“-Palette eine Palette, die an die Formen von Mehrfachproduktwerkstücken angepasst werden kann, indem eine Form der Palette bzw. der Stapelplatte entsprechend den Formen der Werkstücke verändert bzw. angepasst wird.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine perspektivische Außenansicht, die eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 eine Mehrfachproduktpalette 2 (einen Angleichungsmechanismus) und einen Vorrichtungshauptkörper 3 auf.
Die Mehrfachproduktpalette 2 beinhaltet hauptsächlich einen Palettenhauptkörper 10 mit rechteckiger Plattenform in der Draufsicht und mehrere Werkstückkontaktteile 20, die in Bezug auf den Palettenhauptkörper 10 verschiebbar (nach oben und nach unten bewegbar) sind. Bei dem Vorrichtungshauptkörper 3 sind die mehreren Werkstückkontaktteile 20 verschoben, und somit wird eine Form der Mehrfachproduktpalette 2 entsprechend einer Form eines Werkstücks (nicht gezeigt) geändert. Die in 1 gezeigte Mehrfachproduktpalette 2 ist ein Beispiel nach einer Formänderung.
2 ist eine perspektivische Außenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Mehrfachproduktpalette 2 von dem Vorrichtungshauptkörper 3 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung losgelöst bzw. abgenommen ist.
Die Mehrfachproduktpalette 2 kann von dem Vorrichtungshauptkörper 3 gelöst werden, und in dem in 2 gezeigten Beispiel ist die Mehrfachproduktpalette 2 auf einem Hilfstisch 4 angeordnet. Das heißt, die Mehrfachproduktpalette 2 ist so vorgesehen, dass sie an dem Vorrichtungshauptkörper 3 anbringbar und davon abnehmbar bzw. loslösbar ist. Der Hilfstisch 4 ist mit vier Halteholmen 5 versehen, die in Bohrungen 10a passen, die an vier Ecken des Palettenhauptkörpers 10 der Mehrfachproduktpalette 2 ausgebildet sind.
In einem Falle, in welchem die Mehrfachproduktpalette 2 auf dem Hilfstisch 4 angeordnet wird, bildet der Halteholm 5 zwischen dem Palettenhauptkörper 10 und dem Hilfstisch 4 einen Raumbereich, der ausreichend breit derart ist, dass ein unteres Ende des Werkstückkontaktteils 20, das sich von dem Palettenhauptkörper 10 nach unten erstreckt (insbesondere ein tiefliegendes Ende des Werkstückkontaktteils 20, das nicht verschoben wird), nicht mit dem Hilfstisch 4 in Kontakt tritt. Wenn dabei das Werkstückkontaktteil an seiner tiefstliegenden Stellung ist, kann man sagen, dass das Werkstückkontaktteil 20 in einer Anfangsstellung bzw. Anfangsposition (Null-Verschiebung) ist, und man kann sagen, dass das Werkstückkontaktteil 20 nicht verschoben ist. Durch die Anordnung der Mehrfachproduktpalette 2 auf dem Hilfstisch 4 in dieser Weise, ist es möglich, die Haltestabilität der Mehrfachproduktpalette 2 nach der Verformung bzw. Formänderung zu verbessern. Daher ist es beispielsweise einfach zu bewirken, dass die Mehrfachproduktpalette 2 zusammen mit dem Werkstück in der Fertigungslinie transportiert wird.
Als nächstes wird ein Aufbau der Mehrfachproduktpalette 2 detailliert beschrieben.
3 ist eine Draufsicht der Mehrfachproduktpalette 2 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine rechte Seitenansicht der Mehrfachproduktpalette 2 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des Werkstückkontaktteils 20 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine Ansicht entlang der in 5 gezeigten Linie A-A.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der Palettenhauptkörper 10 mit mehreren Werkstückkontaktreihen 21 (Werkstückkontaktreihen 21-1 bis 21-10) versehen, und in jeder dieser Reihen sind mehrere Werkstückkontaktteile 20 (Werkstückkontaktteile 20A bis 20H) in einer einzelnen Reihe angeordnet.
In der folgenden Beschreibung ist ein kartesisches XYZ-Koordinatensystem festgelegt, und eine Positionsbeziehung von Elementen wird mit Bezug auf das kartesische XYZ-Koordinatensystem angegeben. Eine X-Achsenrichtung ist eine Richtung, in der die Werkstückkontaktreihen 21-1 bis 21-10 ausgerichtet sind (dies wird auch als eine Längsrichtung des Palettenhauptkörpers 10 bezeichnet), eine Y-Achsenrichtung ist eine Richtung, in der die Werkstückkontaktteile 20A bis 20H ausgerichtet sind (dies wird auch als eine Breitenrichtung des Palettenhauptkörpers 10 bezeichnet), und eine Z-Achsenrichtung ist eine Verschiebungsrichtung, in der das Werkstückkontaktteil 20 verschoben wird (dies wird auch als eine Dickenrichtung des Palettenhauptkörpers 10 bezeichnet). Ferner kann die Z-Achsenrichtung als eine Auf-Ab-Richtung und die X-Achsenrichtung kann auch als eine Links-Rechts-Richtung bezeichnet werden.
Wie in 3 gezeigt ist, sind die Werkstückkontaktteile 20 der vorliegenden Ausführungsform in der Art einer Matrix aus 8 x 10 (8 x 10 ist lediglich ein Beispiel) angeordnet. Die Werkstückkontaktteile 20 sind mit einem gleichen Abstand in der Y-Achsenrichtung angeordnet, in welcher die Werkstückkontaktteile 20A bis 20H eine Reihe bilden, und sie sind ebenfalls mit gleichem Abstand in der X-Achsenrichtung angeordnet, in der die Werkstückkontaktreihen 21-1 bis 21-10 eine Reihe bilden. Das heißt, ein Abstand zwischen einem einzelnen Werkstückkontaktteil 20 und einem weiteren Werkstückkontaktteil 20, das benachbart zu dem einen Werkstückkontaktteil 20 in der X-Achsenrichtung liegt, ist gleich einem Abstand zwischen dem einen Werkstückkontaktteil 20 und einem weiteren Werkstückkontaktteil 20, das zu dem einen Werkstückkontaktteil 20 in der Y-Achsenrichtung benachbart ist.
Der Palettenhauptkörper 10 ist so ausgebildet, dass er in der Draufsicht um eine Größeneinheit größer als die 8 x 10-Anordnungsfläche der Werkstückkontaktteile 20 ist, und ist ferner in einer Form einer rechteckigen Platte entlang der X-Achsenrichtung in der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet. Positionslöcher bzw. Positionsbohrungen 10b sind auf beiden Seitenflächen des Palettenhauptkörpers 10 in der Breitenrichtung (die Y-Achsenrichtung) an Positionen ausgebildet, die den Werkstückkontaktreihen 21-1 bis 21-10 entsprechen. Das heißt, die Positionsbohrungen 10b sind auf beiden Seitenflächen des Palettenhauptkörpers 10 mit gleichem Abstand wie die Werkstückkontaktreihen 21 in der Längsrichtung (die X-Achsenrichtung) ausgebildet.
Wie in 5 und 6 gezeigt ist, enthält das Werkstückkontaktteil 20 einen Schaft bzw. eine Achse 22, einen Vorderendbereich 23, der an einem oberen Ende des Schafts 22 angebracht ist, und ein Aufnahmeteil 24, das an einem unteren Ende des Schafts 22 angebracht ist. Der Schaft 22 erstreckt sich in der Z-Achsenrichtung und wird so geführt, dass er in der Z-Achsenrichtung mittels eines Linearbewegungsführungsmechanismus 11, der an dem Palettenhauptkörper 10 angebracht ist, verschiebbar ist. Der Linearbewegungsführungsmechanismus 11 ist an dem Palettenhauptkörper 10 derart angebracht, dass er die obere und die untere Oberfläche des Palettenhauptkörpers 10 mit Halteringen 12 einschließt. Der Linearbewegungsführungsmechanismus 11 rollt und führt eine Randfläche des Schafts 22 mit einem Rollkörper (nicht gezeigt). Der Linearbewegungsführungsmechanismus 11 kann dazu ausgebildet sein, die Randfläche des Schafts 22 auf der inneren Randfläche seines zylindrischen Körpers gleitend zu verschieben und zu führen.
Der Vorderendbereich 23 ist von dem Schaft 22 abhängig von der Art des Werkstücks abnehmbar. Der Vorderendbereich 23 der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen ein konischer Gummi (ein elastischer Körper), kann aber auch eine Kugel oder ein hartes Material, etwa Kunststoff oder Metall anstelle des elastischen Körpers sein. Ferner kann der Vorderendbereich 23 ein Saugbehälter oder eine Saugauflage sein, die zum Ansaugen des Werkstücks geeignet ist.
Das Aufnahmeteil 24 ist ein Scheibenkörper mit einer konischen Senkung 24a, die auf einer unteren Fläche des Scheibenkörpers ausgebildet und an dem unteren Ende des Schafts 22 durch eine versenkte Schraube 25 befestigt ist.
Es sind Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 (30A, 30B) zum Verschieben des Werkstückkontaktteils 20 entlang der Z-Achsenrichtung über und unter dem Linearbewegungsführungsmechanismus 11 vorgesehen. Wie in 6 gezeigt ist, beinhaltet der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 20 einen Außenring 31, in welchem eine konische Fläche 31a auf einer inneren Randfläche des Außenrings 31, die die Randfläche des Schafts 22 umschließt, ausgebildet ist, einen Innenring 32 (einen Halter), der innerhalb des Außenrings 31 angeordnet ist, einen Rollkörper 33, der von dem Innenring 32 gehalten wird, eine Feder 34, die den Rollkörper 33 zu der konischen Fläche 31a in der axialen Richtung des Schafts 22 durch den Innenring 32 hindurchdrückt, und eine Federaufnahme 35, die in die innere Randfläche des Außenrings 31 passt und eine Gegenkraft aufgrund durch die Feder 34 bewirkten der Druckausübung aufnimmt. Es kann ein gut bekannter Rastmechanismus oder dergleichen als der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 eingesetzt werden.
Der Außenring 31 und der Innenring 32 sind jeweils in Zylinderform ausgebildet und sind so kombiniert, dass sie in der Z-Achsenrichtung relativ verschiebbar sind. Die konische Fläche 31a des Außenrings 31 ist derart ausgebildet, dass ihr Innendurchmesser in Richtung zu dem Linearbewegungsführungsmechanismus 11 allmählich abnimmt. Eine Stirnfläche des Innenrings 32 auf Seite des Linearbewegungsführungsmechanismus 11 ist mit dem Linearbewegungsführungsmechanismus 11 mittels einer Freilaufscheibe 36, die dazwischen angeordnet ist, in Kontakt. Es sind mehrere Durchgangsbohrungen 32a, die den Innenring 32 in einer radialen Richtung durchdringen und den Rollkörper 33 halten, in dem Innenring 32 mit entsprechenden Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet.
Der Rollkörper 33 ist so angeordnet, dass er in der Lage ist, in jeder der mehreren Durchgangsbohrungen 32a des Innenrings 32 zu rollen. Es kann eine Kugel (Objekt in Kugelform), eine Rolle (eine kreisförmige Säule) oder ein kürbisförmiges Objekt, in welchem eine Randfläche der Rolle entsprechend der Randfläche des Schafts 22 abgesenkt ist, als der Rollkörper 33 verwendet werden. In dieser Ausführungsform wird ein kürbisförmiger Rollkörper 33 verwendet, der eine große Kontaktfläche (Reibungsfläche) in Verbindung mit der Randfläche des Schafts 22 gewährleisten kann.
Entsprechend dem vorhergehenden Aufbau tritt aufgrund der Druckausübung durch die Feder 34 der Rollkörper 33, der durch den Innenring 32 gehalten wird, in einen keilförmigen Raumbereich ein, der zwischen der Randfläche des Schafts 22 und der konischen Fläche 31a des Außenrings 31 gebildet ist. Anschließend wird der Rollkörper 33 zu einem Keil, und die Verschiebung des Werkstückkontaktteils 20 (der Schaft 22) wird in der Z-Achsenrichtung begrenzt. Der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30A, der über dem Linearbewegungsführungsmechanismus 11 angeordnet ist, begrenzt die vertikale Abwärtsbewegung des Werkstückkontaktteils 20. Des Weiteren beinhaltet der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30B, der unter dem Linearbewegungsführungsmechanismus 11 angeordnet ist, einen Aufbau, in welchem der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30A auf dem Kopf stehend angeordnet ist und die vertikale Aufwärtsbewegung des Werkstückkontaktteils 20 begrenzt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die zuvor beschriebenen Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30A und 30B derart vorgesehen, dass das Werkstückkontaktteil 20 sich aufgrund von Schwingungen oder dergleichen nicht nach oben und unten bewegt, nachdem die Mehrfachproduktpalette 2 von dem Vorrichtungshauptkörper 3 abgenommen ist. Wenn jedoch die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung in einer Umgebung eingesetzt wird, in der es nicht notwendig ist, Schwingungen und dergleichen zu berücksichtigen, ist zumindest der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30A (der die Begrenzung der Bewegung in der Richtung der Schwerkraft und die Begrenzung der vertikalen Abwärtsbewegung des Werkstückkontaktteils 20 ausführt) vorzugsweise vorgesehen.
Wie in 3 und 4 gezeigt ist, weist die Mehrfachproduktpalette 2 Verbindungsmechanismen 40 (40A, 40B) auf, die mehrere Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 in jeder Werkstückkontaktreihe 21 miteinander verbinden. Wie in 4 gezeigt ist, ist der Verbindungsmechanismus 40A über dem Palettenhauptkörper 10 angeordnet und verbindet alle Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30A der Werkstückkontaktreihe 21 miteinander. Des Weiteren ist der Verbindungsmechanismus 40B unter dem Palettenhauptkörper 10 angeordnet und verbindet alle Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30B der Werkstückkontaktreihe 21 miteinander.
Die Verbindungsmechanismen 40A und 40B sind jeweils in Form einer langen Platte ausgebildet, die sich in der Breitenrichtung (der Y-Achsenrichtung) des Palettenhauptkörpers 10 erstreckt, und beide Endbereiche davon sind über einen Schaft 41 miteinander verbunden, der in der Dickenrichtung (der Z-Achsenrichtung) des Palettenhauptkörpers 10 zu verschieben ist. Das heißt, ein Ende des Verbindungsmechanismus 40A und ein Ende des Verbindungsmechanismus 40B sind durch einen einzelnen Schaft 41 miteinander verbunden, und das andere Ende des Verbindungsmechanismus 40A und das andere Ende des Verbindungsmechanismus 40B sind durch einen weiteren Schaft 41 miteinander verbunden. Der Schaft 41 ist an dem Verbindungsmechanismus 40B befestigt, verläuft in der Z-Achsenrichtung und wird in der Z-Achsenrichtung durch Linearbewegungsführungsmechanismen 11, die an dem Palettenhauptkörper 10 und dem Verbindungsmechanismus 40A (mit gleichem Aufbau wie demjenigen des zuvor beschriebenen Linearbewegungsführungsmechanismus 11 des Werkstückkontaktteils 20) derart angebracht, dass er entsprechend verschiebbar ist. Ein oberes Ende des Schafts 41 ist mit einer Halterung versehen, die verhindert, dass der Schaft 41 aus dem Linearbewegungsführungsmechanismus 11 austritt.
Wie in 6 gezeigt ist, sind die Verbindungsmechanismen 40A und 40B mit Stirnflächen der Außenringe 31 (Stirnflächen der Außenringe 31 auf der anderen Seite des Palettenhauptkörpers 10) der Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30A und 30B in Kontakt, und nehmen die Gegenkraft bei der Druckausübung durch die Feder 34 auf. In diesem Zustand wird eine Auslenkung des Werkstückkontaktteils 20 (des Schafts 22) in beiden Richtungen in der Z-Achsenrichtung begrenzt (wird im Weiteren auch als geklemmter Zustand bezeichnet). Wenn dabei die Verbindungsmechanismen 40A und 40B gegen den Druck der Feder 34 in Richtung zu dem Palettenhauptkörper 10 gedrückt werden, bewegt sich der Außenring 31 (die konische Fläche 31a) in Richtung zu dem Palettenhauptkörper 10 und der Rollkörper 33 führ eine Rollbewegung aus und tritt aus dem keilförmigen Raumbereich aus, und die Verschiebungsbegrenzung durch die Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30A und 30B wird in beiden Richtungen in der Z-Achsenrichtung des Werkstückkontaktteils 20 (des Schafts 22) aufgehoben (im Weiteren auch als ungeklemmter Zustand bezeichnet).
Wie in 3 gezeigt ist, sind in dem Verbindungsmechanismus 40A ein Positionserkennungsmuster 42 zur Erkennung einer Position der Werkstückkontaktreihe 21 und ein Reihenerkennungsmuster 43 zum Erkennen einer Reihenzahl der Werkstückkontaktreihe 21 durch den Vorrichtungshauptkörper 3 (wird nachfolgend beschrieben) ausgebildet. Das Positionserkennungsmuster 42 wird durch zwei Bohrungen, die in der X-Achsenrichtung getrennt voneinander sind, gebildet. Das Reihenerkennungsmuster 43 wird durch eine Kombination aus vier Bohrungen (vier Bits bzw. Stückchen) gebildet. Das heißt, in dem Reihenerkennungsmuster 43 ist ein Lochformationsmuster für jede Werkstückkontaktreihe 21-1 bis 21-10 unterschiedlich.
Anschließend wird ein Aufbau des Vorrichtungshauptkörpers 3 detailliert beschrieben.
7 ist eine Draufsicht des Vorrichtungshauptkörpers 3 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine Ansicht entlang der in 7 gezeigten Linie B-B. 9 ist eine Ansicht entlang der in 7 gezeigten Linie C-C.
Der Vorrichtungshauptkörper 3 beinhaltet eine Bodenplatte 3a, die in der Draufsicht eine rechteckige Form hat, wie in 7 gezeigt ist, zwei Seitenplatten 3b als Paar, die von beiden Seiten in der Breitenrichtung der Bodenplatte 3a aufragen, und eine Oberseitenplatte 3c, die obere Enden der beiden Seitenplatten 3b miteinander verbindet, wie in 9 gezeigt ist. Eine Halteplatte 3d (ein Holmelement), das die Aktuatorreihe 92 trägt, die nachfolgend beschrieben ist, ist zwischen den beiden Seitenplatten 3b montiert. Ferner sind die beiden Seitenplatten 3b mit der Bodenplatte 3a durch mehrere Verbindungsplatten 3e (Verstärkungselemente) verbunden, wie in 7 gezeigt sind.
Es ist auch ein kartesisches XYZ-Koordinatensystem für die Beschreibung des Vorrichtungshauptkörpers 3 festgelegt, und eine Positionsbeziehung von Komponenten kann mit Bezug auf das kartesische XYZ-Koordinatensystem beschrieben werden. Die X-Achsenrichtung ist eine Längsrichtung des Vorrichtungshauptkörpers 3 (der Bodenplatte 3a, die in der Draufsicht eine rechteckige Form hat), die auch als eine Transportrichtung der Mehrfachproduktpalette 2 bezeichnet wird. Ferner ist die Y-Achsenrichtung eine Breitenrichtung des Vorrichtungshauptkörpers 3 (eine Richtung, in der die beiden Seitenplatten 3b einander zugewandt sind), und die Z-Achsenrichtung ist eine Höhenrichtung des Vorrichtungshauptkörpers 3.
Der Vorrichtungshauptkörper 3 beinhaltet eine Palettentransporteinheit 50, die die Mehrfachproduktpalette 2 transportiert, wie in 7 und 8 gezeigt ist, eine Palettenpositionserkennungseinheit 60, die eine Position der durch die Palettentransporteinheit 50 transportierten Mehrfachproduktpalette 2 erkennt, eine Palettenpositionsfixiereinheit 70, die die Position der Mehrfachproduktpalette 2 auf der Grundlage des aus der Palettenpositionserkennungseinheit 60 erhaltenen Ergebnisses fixiert, eine Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80, die die von dem zuvor beschriebenen Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 der Mehrfachproduktpalette 2 ausgeführten Verschiebungsbegrenzung aufhebt, wobei die Position des Mechanismus 30 durch die Palettenpositionsfixiereinheit 70 fixiert ist, und eine Palettenformwiederherstellungseinheit 90, die das Werkstückkontaktteil 20 der Mehrfachproduktpalette 2, für die die Verschiebungsbegrenzung durch die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80 wieder aufgehoben ist, verschiebt, wie in 9 gezeigt ist.
Wie in 7 gezeigt ist, beinhaltet die Palettentransporteinheit 50 zwei Transportriemen 51 als Paar, die die untere Fläche des Palettenhauptkörpers 10 der Mehrfachproduktpalette 2 tragen. Die beiden Transportriemen 51 sind so montiert, dass sie einen Endlosumlauf in der X-Achsenrichtung mit mehreren Transportrollen 52, die an den beiden Seitenplatten 3b angebracht sind, ermöglichen. Eine der mehreren Transportrollen 52 ist mit der Transportrolle 52, die der einen Transportrolle 52 in der Y-Achsenrichtung zugewandt ist, über eine Antriebswelle 53 verbunden. Die Antriebswelle 53 wird in Vorwärtsrichtung und in der Gegenrichtung mittels eines Schrittmotors 54 um eine Achse in Drehung versetzt, die in der Y-Achsenrichtung verläuft. Der Schrittmotor 54 setzt die Antriebswelle 54 über eine Antriebsrolle 55, die an der Antriebswelle 53 befestigt ist, und über einen Antriebsriemen 56, der um die Antriebsrolle 55 gewickelt ist, in Drehung.
Wie in 9 gezeigt ist, ist die Palettenpositionserkennungseinheit 60 auf jeder der beiden Seitenplatten 3b vorgesehen. Die Palettenpositionserkennungseinheit 60A, die auf der Seitenplatte 3b auf einer Seite (eine -Y-Seite) vorgesehen ist, beinhaltet einen optischen Sensor (einen Fotounterbrecher oder dergleichen) mit einem lichtemittierenden Teil 61 und einem Lichtempfangsteil 62. Die Palettenpositionserkennungseinheit 60A beinhaltet zwei Gruppen der optischen Sensoren, die in der Transportrichtung (die X-Achsenrichtung) der Mehrfachproduktpalette 2 voneinander getrennt sind und erfasst das zuvor beschriebene Positionserkennungsmuster 42, das in dem in 3 gezeigten Verbindungsmechanismus 40A ausgebildet ist. Ferner hat die Palettenpositionserkennungseinheit 60B, die auf der Seitenplatte 3b auf der anderen Seite (eine +Y-Seite) vorgesehen ist, vier Gruppen der zuvor beschriebenen optischen Sensoren, und erfasst das zuvor beschriebene Reihenerkennungsmuster 43, wobei die vier Bits in dem in 3 gezeigten Verbindungsmechanismus 40A ausgebildet sind.
Die Palettenpositionsfixiereinheit 70 ist unter der Palettenpositionserkennungseinheit 60 angeordnet und ist auf jeder der beiden Seitenplatten 3b vorgesehen. Die Palettenpositionsfixiereinheit 70 beinhaltet einen Positionierstift 71 mit einem konischen Vorderende und einen Aktuator 72, der den Positionierstift 71 in der Y-Achsenrichtung in Bewegung versetzt. Der Aktuator 72 beinhaltet beispielsweise einen Druckluftzylinder und ein Magnetventil, das Druckluft zu dem Druckluftzylinder fördert, und der durch das Einschalten/Ausschalten des Magnetventils den Positionierstift 71 in Bezug auf die zuvor beschriebene Positionierbohrung 10b, die in dem Palettenhauptkörper 10 ausgebildet ist, ausfährt oder einfährt.
Die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80 ist auf einer oberen Seite und einer unteren Seite eines Transportwegs angeordnet, durch den die Mehrfachproduktpalette 2 durch die Palettentransporteinheit 50 transportiert wird. Die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80A, die auf der oberen Seite (+Z-Seite) des Transportwegs angeordnet ist, beinhaltet ein Druck ausübendes Element 81a, das in der Lage ist, den zuvor beschriebenen Verbindungsmechanismus 40A mit Druck zu beaufschlagen, und zwei Aktuatoren 82a als Paar, die das Druckelement 81a entlang der Z-Achsenrichtung in Bewegung versetzen. Das druckausübende Element 81a beinhaltet kammartige druckausübende Teile 81a1, die in der Lage sind, den Verbindungsmechanismus 40A mit Druck zu beaufschlagen, während sie mit dem Werkstückkontaktteil 20 nicht in Kontakt treten. Die Anzahl der druckausübenden Teile 81a1 der vorliegenden Ausführungsform liegt bei der Hälfte derjenigen Anzahl der Werkstückkontaktteile 20, die in der Werkstückkontaktreihe 21 enthalten sind, und die druckausübenden Teile 81a1 sind mit gleichem Abstand in der Y-Achsenrichtung angeordnet.
Die beiden Aktuatoren 82a sind über der Palettenpositionserkennungseinheit 60 angeordnet und sind auf den beiden Seitenplatten 3b vorgesehen und mit beiden Enden des Druckelements 81a in der Y-Achsenrichtung verbunden. Die beiden Aktuatoren 82a beinhalten beispielsweise einen Druckluftzylinder und ein Magnetventil, das Druckluft zu dem Druckluftzylinder fördert, und durch das Einschalten/Ausschalten des Magnetventils setzen sie das Druck ausübende Element 81a nach oben und nach unten in Bewegung.
Andererseits beinhaltet die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80B, die auf der unteren Seite (-Z-Seite) des Transportwegs angeordnet ist, ein druckausübendes Element 81b, das in der Lage ist, den zuvor beschriebenen Verbindungsmechanismus 40B mit Druck zu beaufschlagen, und zwei Aktuatoren 82b als Paar (siehe 7), die das druckausübende Element 81a in der Z-Achsenrichtung in Bewegung versetzen. Die beiden Aktuatoren 82b sind Druckluftzylinder, die durch ein Magnetventil ebenso wie die beiden zuvor beschriebenen Aktuatoren 82a angetrieben werden, sie sind aber auf einer Oberfläche der Halteplatte 3d, die einer +X-Seite zugewandt ist (in der Transportrichtung der Mehrfachproduktpalette 2 auf der nachgeordneten Seite) angebracht. Ferner beinhaltet das druckausübende Element 81b kammartige druckausübende Teile 81b1 in gleicher Weise wie das zuvor beschriebene druckausübende Element 81a, aber es erstreckt sich direkt von oberhalb der beiden Aktuatoren 82a zu direkt oberhalb von Aktuatoren 91A bis 91H, die nachfolgend beschrieben sind. Wie in 9 gezeigt ist, beinhaltet das druckausübende Element 81a Durchgangsbohrungen 81b2, so dass ein Kontakt mit den Schäften 93 der Aktuatoren 91A bis 91H vermieden wird.
Die Palettenformwiederherstellungseinheit 90 ist unter dem Transportweg der Mehrfachproduktpalette 2 angeordnet. Die Palettenformwiederherstellungseinheit 90 beinhaltet eine einzelne Aktuatorreihe 92, in der Aktuatoren 91A bis 91H eine Reihe bilden, wobei die Anzahl der Aktuatoren 91A bis 91H gleich denjenigen der Werkstückkontaktteile 20, die in einer einzelnen Reihe der Werkstückkontaktreihen 21 enthalten sind, ist. Die Aktuatorreihe 92 verschiebt die Werkstückkontaktteile 20 in jeder Werkstückkontaktreihe 21. Das heißt, eine einzelne Aktuatorreihe 92 verschiebt mehrere Werkstückkontaktteile 20, die in jeder Reihe der mehreren Werkstückkontaktreihen 21 enthalten sind. Im Weiteren wird eine Position, in der die Aktuatorreihe 92 in der Transportrichtung (der X-Achsenrichtung) der Mehrfachproduktpalette 2 verschoben ist, gegebenenfalls als eine Formwiederherstellungsposition bezeichnet. Das heißt, die Position, in der die Aktuatorreihe 92 angeordnet ist, und eine Position, die der Position zugewandt ist, in der die Aktuatorreihe 92 in der Z-Achsenrichtung angeordnet ist, kann gegebenenfalls als eine Formwiederherstellungsposition bezeichnet werden.
Die Aktuatoren 91 sind mit gleichem Abstand in der Y-Achsenrichtung, in der die Aktuatoren 91A bis 91H eine Reihe bilden, angeordnet. Der Abstand der Aktuatoren 91 in der Y-Achsenrichtung und der Abstand der zuvor beschriebenen Werkstückkontaktteile 20 in der Y-Achsenrichtung sind identisch. Jeder Aktuator 91 enthält einen Schaft 93, einen Linearbewegungsführungsmechanismus 94, der den Schaft 93 in der Z-Achsenrichtung führt, eine Antriebseinheit 95, die den Schaft 93 in der Z-Achsenrichtung durch den Linearbewegungsführungsmechanismus 94 bewegt, und einen Treiber 96, der die Antriebseinheit 95 ansteuert bzw. antreibt.
Eine Kappe in Form eines abgeschnittenen Konus, die in die zuvor beschriebene Senkung 24a, die in 6 gezeigt ist, einführbar ist, ist an einem oberen Ende des Schafts 93 angebracht.
Der Linearbewegungsführungsmechanismus 94 ist beispielsweise ein Kugelgewindemechanismus und bewegt den Schaft 93 (einen Gewindeschaft) in der Z-Achsenrichtung, indem eine Mutter (nicht gezeigt) gedreht wird.
Die Antriebseinheit 95 beinhaltet beispielsweise einen Motor, der die Mutter des Linearbewegungsführungsmechanismus 94 in Drehung versetzt, und einen Drehgeber, der eine Drehgeschwindigkeit des Motors erfasst. Der Aktuator 91 kann mit einem Verschiebungssensor (einem linearen Geber oder dergleichen) versehen sein, sofern dieser einen Verschiebungsbetrag des Schafts 93 erfassen kann.
Als nächstes werden ein Aufbau des Treibers 96 und ein Aufbau eines Steuersystems 100, in welchem der Treiber 96 enthalten ist, detailliert beschrieben.
10 ist eine Ansicht eines Aufbaus, wobei ein schematischer Aufbau des Steuersystems 100 für die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. 11 ist eine Funktionsblockansicht des Treibers 96, in dem das in 10 gezeigte Steuersystem 100 enthalten ist. 12 ist eine Funktionsblockansicht einer Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101, die in dem in 10 gezeigten Steuersystem 100 enthalten ist.
Wie in 10 gezeigt ist, kann die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 (der Vorrichtungshauptkörper 3) elektrisch mit der externen Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 über eine I/O- bzw. Ein/Aus-Einheit 102 verbunden sein.
Die I/O-Einheit 102 ist derart ausgebildet, dass sie einen I/O-Knoten, eine Linienbündelungseinheit bzw. Leitungsbündelungseinheit und dergleichen enthält, und sie ist mit der Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101, die nachfolgend beschrieben ist, und diversen Einrichtungen (der Palettentransporteinheit 50, der Palettenpositionserkennungseinheit 60, der Palettenpositionsfixiereinheit 70, der Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80 und der Palettenformwiederherstellungseinheit 90 (d.h. den Aktuatoren 91A bis 91H) verbunden), die in dem zuvor beschriebenen Vorrichtungshauptkörper 3 vorgesehen sind, um eine Kommunikation mit diesen Komponenten auszuführen. Des Weiteren beinhaltet die l/O-Einheit 102 eine Steuereinheit zur Ausführung von Überwachungs/Ausgabebefehlen an die diversen angeschlossenen Einrichtungen. Die Steuereinheit überwacht einen speziellen Prozessor und die diversen Einrichtungen, die mit der Steuereinheit verbunden sind, mittels eines Programms, das von einem Prozessor und dergleichen ausgeführt wird, und stellt einen Zeitablauf der Betriebsvorgänge entsprechend ein. Eine ID bzw. eine Kennung zur Identifizierung der I/O-Einheit 102 ist in dieser Steuereinheit gespeichert.
Der Treiber 96 jedes Aktuators 91 der Palettenformwiederherstellungseinheit 90 ist integral mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit 95 jedes Aktuators 91 vorgesehen. Die Steuereinheit ist aus einem speziellen Prozessor, einem Programm, das von einem Prozessor ausgeführt wird, und dergleichen aufgebaut. In dem in 10 gezeigten Steuersystem sind die in den Treibern 96 der Aktuatoren 91 montierten Steuereinheiten in Reihe in Form einer seriellen Kette verbunden, und es ist eine Steuerungsbereichsnetzwerk-(CAN-)kommunikation zwischen den Steuereinheiten möglich. Eine Kennung bzw. ID zur Identifizierung jedes der Treiber ist in jedem der Treiber 96 der Aktuatoren 91 festgelegt, und die ID ist in der Steuereinheit des Treibers gespeichert. Die Steuereinheiten der I/O-Einheit 102 und der Treiber 96 können eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher, etwa einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) oder einen Nur-Lese-Speicher (ROM) enthalten. Des Weiteren kann die Steuereinheit ferner eine Speichereinrichtung, etwa ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder einen Halbleiterspeicher (SSD) aufweisen.
Die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 kann von außen mit der I/O-Einheit 102 verbunden sein. Die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 ist mit einer CAN-Kommunikationsleitung in der zuvor beschriebenen seriellen Kettenanordnung verbunden und mit dieser Verbindung kann sie ein Aktuatoransteuerungssteuerskript (Programm) des Treibers 96 jedes der mehreren Aktuatoren 91, die in der seriellen Kette verbunden sind, umschreiben. Wenn es daher nicht notwendig ist, das Skript umzuschreiben, ist es nicht notwendig, die Verbindung zwischen der Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 und der I/O-Einheit 102 herzustellen. Die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 ist als ein Personalcomputer oder ein Mikrocomputer ausgebildet, in welchem ein Programm zum Umschreiben des Skripts ausgeführt wird. Die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 kann eine CPU und einen Speicher, etwa einen RAM oder einen ROM aufweisen.
Diesbezüglich zeigt 11 eine Funktionsblockansicht, die Funktionen repräsentiert, die in der Steuereinheit des Treibers 96 des Aktuators 91 vorgesehen und abzubilden sind. Die durch den Funktionsblock repräsentierten Funktionen werden durch ein Programm realisiert, das von der Steuereinheit unter Anwendung von Hardware, etwa einem Prozessor, einem Eingangs/Ausgangsport und einem in dem Treiber 96 vorgesehenen Speicher ausgeführt wird. Ferner repräsentiert 12 die Steuerung, die von der Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 ausgeführt wird, durch einen bildlich dargestellten Funktionsblock. Der Steuerungsinhalt, der von diesem Funktionsblock ausgeführt wird, wird auch durch diverse Verfahren, etwa durch einen Prozessor der Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 und ein darin ausgeführtes Programm, realisiert.
Die Steuereinheit des Treibers 96 beinhaltet eine Eingangseinheit 96a, eine Ausgangseinheit 96b, eine ID-Speichereinheit 96c, eine Koordinatendaten-Speichereinheit 96d, eine Skript-Speichereinheit 96e, eine Skriptumschreibungs-Empfangseinheit 96f und eine Programm-Ausführungseinheit 96g. Die Eingangseinheit 96a ist eine Funktionseinheit, in die Daten über einen Eingangsport des Treibers 96 eingegeben werden, die für die Antriebssteuerung der Antriebseinheit 95, die dem Treiber direkt zugeordnet ist, erforderlich sind. Des Weiteren ist die Eingangseinheit 96a auch eine Funktionseinheit, in die ein Befehlssignal für die Antriebseinheit 95 aus dem Treiber 96 der anderen Aktuatoren 91 eingespeist wird.
Die Ausgangseinheit 96b ist im Gegensatz zu der Eingangseinheit 96a eine Funktionseinheit, die das Befehlssignal über den Ausgangsport des Treibers 96 an die Steuereinheiten der anderen Treiber 96 ausgibt, wobei das Befehlssignal für antreibende Antriebseinheiten 95 ist, die unmittelbar dem Treiber 95 anderer Aktuatoren 91 zugeordnet sind. Daher wird das aus der Ausgangseinheit 96b der Steuereinheit des Treibers 96 ausgegebene Befehlssignal der Eingangseinheit 96a der Steuereinheit eines weiteren Treibers 96 eingespeist, der ein Ziel der Ausgabe ist.
Die ID-Speichereinheit 96c ist eine Funktionseinheit, die eine Kennungs-ID speichert, die für jeden Treiber 96 festgelegt ist, wie zuvor beschrieben ist. Insbesondere ist die Kennungs-ID in dem Speicher in dem Treiber 96 gespeichert. Die Koordinatendaten-Speichereinheit 96d ist eine Funktionseinheit, die Koordinatendaten, die zu einem Bewegungsbereich gehören, den der Aktuator 91 in Bezug auf das Ansteuern der Antriebseinheit 95 (Koordinatendaten des Aktuators 91 in einem Bewegungsbereich des Aktuators 91) überstreichen kann, speichert. In dem Programm in der Skript-Speichereinheit 96e wird ein Befehl zum direkten Angeben der Koordinaten eines Bewegungsziels der Antriebseinheit 95 (das obere Ende des Schafts 93) erzeugt und die an der Koordinatendaten-Speichereinheit 96d gespeicherten Koordinatendaten werden als Argument des Befehls verwendet.
Die Skript-Speichereinheit 96e ist eine Funktionseinheit, die ein Skript in dem Speicher in dem Treiber 96 speichert, wobei das Skript ein Programm enthält, das die Treiberansteuerung der Antriebseinheit 95, die unmittelbar dem Treiber 96 zugeordnet ist, betrifft. Die Skriptumschreibungs-Empfangseinheit 96f ist eine Funktionseinheit, die einen Umschreibebefehl empfängt, wenn das Skript durch die externe Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 umzuschreiben ist. Wenn daher das von der Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 bearbeitete Skript von der Skriptumschreibungs-Empfangseinheit 96f zusammen mit dem Umschreibebefehl empfangen wird, wird das in der Skript-Speichereinheit 96e gespeicherte Treiber-Steuerprogramm (Skript) umgeschrieben.
Die Programm-Ausführeinheit 96g führt das Treiber-Steuerprogramm (Skript), das in der Skript-Speichereinheit 96e gespeichert ist, aus und führt die Treibersteuerung des Aktuators 91 tatsächlich aus. Das Programm ist derart gestaltet, dass der anzusteuernde Aktuator 91 mit der Kennungs-ID seines Treibers 96 angegeben werden kann. Die Programm-Ausführeinheit 96g kann auch als eine Motorsteuereinheit bezeichnet werden, die die Antriebseinheit 95 (den Motor) ansteuert.
Auf diese Weise sind die Treiber 96 elektrisch derart miteinander verbunden, dass der Treiber 96 eines einzelnen Aktuators 91 einen Zwischenkommunikationszustand mit dem Treiber 96 des anderen Aktuators 91 bildet, wobei die Anzahl der die Treiber 96 miteinander verbindenden Leitungen klein ist, und das Steuersystem 100 kann in einfacher Weise eingerichtet werden. Die ähnlichen Treiber 96 können mit den Aktuatoren diverser Einrichtungen, die in dem Vorrichtungshauptkörper 3 vorgesehen sind und die nicht die Palettenformwiederherstellungseinheit 90 sind, verbunden sein, und die Treiber und die Aktuatoren können miteinander elektrisch derart verbunden sein, dass ein Zwischenkommunikationszustand bzw. ein Kommunikationszustand unter ihnen gebildet wird. Die Steuereinheit der I/O-Einheit 102, die zuvor beschrieben ist, dient als eine übergeordnete Einheit (ein Kopf) der Steuereinheiten der diversen verbundenen Einrichtungen. Die Steuereinheit der I/O-Einheit 102 speichert ebenfalls ein Skript mit einer Konfiguration, die im Wesentlichen ähnlich zu jener des in 11 zuvor beschriebenen Treibers 96 ist und kommuniziert mit den diversen angeschlossenen Einrichtungen unter Anwendung des Skripts, um eine Überwachung und Ausgabe von Befehlen auszuführen. Man kann sagen, dass die Steuereinheit der I/O-Einheit 102 dem Aufbau des in 11 gezeigten Treibers 96 entspricht, dem noch ein Funktionsblock, der als eine I/O-Eingangs- und Ausgangseinheit bezeichnet wird, hinzugefügt ist.
Wie in 12 gezeigt ist, beinhaltet die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 eine Treiber-Erkennungseinheit 101a, eine Skripten-Bearbeitungseinheit 101b und eine Skripten-Umschreibeeinheit 101c. Die Treiber-Erkennungseinheit 101a ist eine Funktionseinheit, die einen in dem Steuersystem 100 enthaltenen Treiber in einem Zustand erkennt, in welchem die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 über die CAN-Kommunikationsverbindung mit dem Steuersystem 100 verbunden ist. Der von der Treiber-Erkennungseinheit 101a erkannte Treiber 96 ist ein Ziel für die Bearbeitung oder die Umschreibung des Skripts mittels der Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101.
Die Skripten-Bearbeitungseinheit 101b ist eine Funktionseinheit, die eine Überarbeitung, etwa eine Hinzufügung, eine Änderung und eine Löschung an dem Skript ausführt, das von der Speichereinheit des Treibers 96, die in dem Steuersystem 100 enthalten ist, gespeichert wird. Die Skripten-Umschreibeeinheit 101c ist eine Funktionseinheit, die das in der Skripten-Speichereinheit 96e des Treibers 96 gespeicherte Skript umschreibt, indem die Skriptenüberarbeitung, die in der Skripten-Bearbeitungseinheit 101b ausgeführt wird, entsprechend umgesetzt wird. Das Umschreiben des Skripts wird durch die CAN-Kommunikationsverbindung zwischen der Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 und dem Steuersystem 100 und der seriellen Kettenverbindung zwischen dem Eingangs- und Ausgangsport jedes Treibers 96 und des Treibers 96 ausgeführt.
Nachfolgend wird die Treiberansteuerung des Aktuators 91 detailliert beschrieben. Der Treiber 96 jedes Aktuators 91 steuert die Antriebseinheit 95 jedes Aktuators 91 auf der Grundlage der Formwiederherstellungsdaten an, wie dies in 13 und 14 nachfolgend gezeigt ist.
13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der in dem Treiber 96 jedes Aktuators 91 gespeicherten Formwiederherstellungsdaten in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 14 ist eine graphische Ansicht, in der die in 13 gezeigten Formwiederherstellungsdaten als ein Balkengraph repräsentiert sind.
Die in 13 gezeigten Formwiederherstellungsdaten sind Tabellendaten, die Koordinatendaten entsprechen, die angeben, wie stark und in welcher Reihe der Werkstückkontaktreihen 21 die Antriebseinheiten 95 durch die Treiber 96 der Aktuatoren 91A bis 91H angesteuert werden. Obwohl die Tabellendaten, die in 13 gezeigt sind, 8 x 10 entsprechen, so kann dies entsprechend der Anzahl der Aktuatoren 91 und der Anzahl der Werkstückkontaktreihen 21 in geeigneter Weise erweitert werden.
Die Treiber 96 der Aktuatoren 91A bis 91H speichern eine Sequenz, die A bis H (erste bis zehnte Reihe) entspricht. Das heißt, der Treiber 96 des Aktuators 91A speichert die Koordinatendaten, die der ersten bis zehnten Reihe A entsprechen, der Treiber 96 des Aktuators 91B speichert die Koordinatendaten, die der ersten bis zehnten Reihe B entsprechen, und in ähnlicher Weise speichern auch die Treiber 96 der Aktuatoren 91C bis 91H die Koordinatendaten, die entsprechend der ersten bis zehnten Reihe C bis H zugeordnet sind.
Die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101, die in 10 gezeigt ist, erzeugt die zuvor beschriebenen Formwiederherstellungsdaten und speichert die erzeugten Formwiederherstellungsdaten in dem Treiber 96 jedes Aktuators 91 des Vorrichtungshauptkörpers 3. Die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 kann die Formwiederherstellungsdaten auf der Grundlage dreidimensionaler Daten eines Werkstücks erzeugen, wie dies beispielsweise in 15 gezeigt ist.
Insbesondere ermittelt die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 eine untere Fläche (eine Haltefläche) der dreidimensionalen Daten des Werkstücks W und schneidet die untere Fläche in runde Abschnitte entsprechend der Anzahl der Werkstückkontaktreihen 21 (in dem in 15 gezeigten Beispiel in einer Längsrichtung, d.h., die Breitenrichtung ist senkrecht zu der Transportrichtung der Mehrfachproduktpalette 2). Wenn anschließend die untere Fläche in der lateralen Richtung (d.h. in der Transportrichtung der Mehrfachproduktpalette 2) bei A bis H entsprechend der Anzahl der Aktuatoren 91 (der Werkstückkontaktteile 20) geschnitten wird, werden Punkte, an denen sich die Längsschnittlinien und die lateralen Schnittlinien schneiden, ermittelt, und an jedem Punkt wird ein Abstand zu einer Referenzfläche (einer Fläche einer Anfangsposition (Null-Verschiebung) des Werkstückkontaktteils 20) als Koordinatendaten erhalten.
Danach erzeugt die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 aus den erhaltenen Koordinatendaten die zuvor beschriebenen Tabellendaten, die in 13 gezeigt sind. Anschließend wird die Sequenz, die A bis H der Tabellendaten entspricht, in dem Treiber 96 der Aktuatoren 91A bis 91H entsprechend A bis H gespeichert. Folglich können die Treiber 96 der Aktuatoren 91A bis 91H die gespeicherten Koordinatendaten auslesen und die Antriebseinheiten 95 auf der Grundlage der Koordinatendaten ansteuern. Wenn beispielsweise die in 13 gezeigten Koordinatendaten gegeben sind, ist es möglich, die Aktuatoren 91 entsprechend den Koordinatendaten anzusteuern und die Werkstückkontaktteile 20 der Mehrfachproduktpalette 2 so zu verschieben, dass sie den geometrisierten Formwiederherstellungsdaten entsprechen, wie dies in 14 gezeigt ist (siehe 16A und 16B).
Um eine spezielle Funktionsweise zu erläutern, wird zunächst die Mehrfachproduktpalette 2 in dem Vorrichtungshauptkörper 3 so festgelegt, wie in 16A gezeigt ist. Wenn anschließend ein Startschalter (nicht gezeigt), der mit der I/O-Einheit 102 (siehe 10) des Vorrichtungshauptkörpers 3 verbunden ist, gedrückt wird, dann transportiert die Palettentransporteinheit 50 die Mehrfachproduktpalette 2. Die Palettentransporteinheit 50 transportiert die Werkstückkontaktreihen 21 der Mehrfachproduktpaletten 2 einzeln nacheinander zu der Formwiederherstellungsposition (unmittelbar über der Aktuatorreihe 92, die in 8 gezeigt ist), an der die Aktuatorreihe 92 angeordnet ist.
Wenn die in 9 gezeigte Palettenpositionserkennungseinheit 60A das Positionserkennungsmuster 42, das auf dem Verbindungsmechanismus 40A ausgebildet ist, an der Formwiederherstellungsposition erkennt, dann unterbricht die Palettentransporteinheit 50 den Transport der Mehrfachproduktpalette 2. Als nächstes wird die Palettenpositionsfixiereinheit 70 angesteuert, der Positionierstift 71 wird in die Positionsbohrung 10b eingeführt und die Position der Mehrfachproduktpalette 2 wird dadurch fixiert. Danach werden die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheiten 80A und 80B angesteuert, um die Verbindungsmechanismen 40A und 40B mit Druck zu beaufschlagen und um die Verschiebungsbegrenzung des Werkstückkontaktteils 20, das in der an der Formwiederherstellungsposition liegenden Werkstückkontaktreihe 21 enthalten ist, aufzuheben.
Anschließend wird die Palettenformwiederherstellungseinheit 90 angesteuert, und die Werkstückkontaktteile 20A bis 20H, für die die Verschiebungsbegrenzung aufgehoben ist, werden durch die Aktuatoren 91A bis 91H, die mit gleicher Anzahl wie die Werkstückkontaktteile 20A bis 20H vorgesehen sind, angehoben. An der Formwiederherstellungsposition erkennt die in 9 gezeigte Palettenpositionserkennungseinheit 60B das Reihenerkennungsmuster 43, das in dem Verbindungsmechanismus 40A ausgebildet ist, und die Aktuatoren 91A bis 91H lesen die Koordinatendaten der Formwiederherstellungsdaten, die in dem Treiber 96 gespeichert sind, aus dem Erkennungsergebnis der Palettenpositionserkennungseinheit 60B aus und steuern die Antriebseinheiten 95 auf der Grundlage der Koordinatendaten an.
Wenn der Treiber 96 bestätigt, dass die Antriebseinheiten 95 (das obere Ende des Schafts 93) sich zu den spezifizierten Koordinaten bewegt hat, wobei dies durch einen Drehgeber oder dergleichen erfolgt, dann hält der Treiber 96 die Antriebseinheit 95 an. Als nächstes werden die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheiten 80A und 80B angesteuert, um die Druckbeaufschlagung der Verbindungsmechanismen 40A und 40B aufzuheben. Als Folge davon kann, wie in 6 gezeigt ist, das Werkstückkontaktteil 20 in der Z-Achsenrichtung nicht verschoben werden, und der Zustand nach der Verschiebung kann beibehalten werden. Anschließend führen die Aktuatoren 91A bis 91H den Schaft 93 an die Anfangsposition zurück, und die Palettentransporteinheit 50 transportiert die nächste Werkstückkontaktreihe 21 zu der Formwiederherstellungsposition.
Durch Wiederholung des vorhergehenden Vorgangs in Bezug auf die Werkstückkontaktreihen 21-1 bis 21-10 ist es möglich, die Form der Mehrfachproduktpalette 2 auf der Grundlage der Formwiederherstellungsdaten wiederherzustellen, wie in 16B gezeigt ist.
Nachdem die Form der Mehrfachproduktpalette 2 auf diese Weise wiederhergestellt ist, kann die Mehrfachproduktpalette 2 von dem Vorrichtungshauptkörper 3 abgenommen werden, sie kann auf einem Hilfstisch 4 oder dergleichen, wie in 2 gezeigt ist, angeordnet und zusammen mit dem Werkstück transportiert werden.
Wie zuvor beschrieben ist, wird gemäß der Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Aufbau angewendet, der die Mehrfachproduktpalette 2 enthält, in der ihre Form entsprechend der Form des Werkstücks geändert wird, und die den Vorrichtungshauptkörper 3 enthält, der die Formwiederherstellungsdaten zur Formänderung der Mehrfachproduktpalette 2 speichert und die Form der Mehrfachproduktpalette auf der Grundlage der Formwiederherstellungsdaten wiederherstellt, und wobei die Mehrfachproduktpalette 2 von dem Vorrichtungshauptkörper 3 abnehmbar ist. Daher ist es möglich zu bewirken, dass das Werkstück in einer Fertigungslinie zusammen mit der Mehrfachproduktpalette 2 transportiert wird, und die Verwendbarkeit wird verbessert. Da ferner der Vorrichtungshauptkörper 3 die Formwiederherstellungsdaten zur Formänderung der Mehrfachproduktpalette 2 speichert, kann die Form einer großen Anzahl von Mehrfachproduktpaletten 2 wiederhergestellt werden, wenn es nur einen einzigen Vorrichtungshauptkörper 3 gibt. Das heißt, es ist möglich, die Mehrfachproduktpalette 2, die eine Form entsprechend eines Werkstücks hat, in großen Mengen herzustellen. Wenn ferner die Form der Mehrfachproduktpalette 2 wiederhergestellt wird, ist es nicht erforderlich, die Mehrfachproduktpalette 2 gegen das Werkstück mit Druck zu beaufschlagen und eine Formänderung entsprechend der Form des Werkstücks auszuführen, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Daher kann die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise auch für ein weiches Werkstück oder ein zerbrechliches Werkstück verwendet werden.
Ferner beinhaltet in der vorliegenden Angleichungsmechanismus die Mehrfachproduktpalette 2 die mehreren Werkstückkontaktreihen 21, wovon in jeder die Werkstückkontaktteile 20, die in Bezug auf den Palettenhauptkörper 10 verschiebbar sind, eine Reihe bilden, und der Vorrichtungshauptkörper 3 beinhaltet eine einzelne Aktuatorreihe 92, in der die Aktuatoren 91 eine Reihe bilden, wobei die Anzahl der Aktuatoren 92 gleich derjenigen der Werkstückkontaktteile 20 ist, die in einer einzelnen Reihe der Werkstückkontaktreihe 21 enthalten sind, und wobei die Aktuatorreihe 92 die Werkstückkontaktteile 20 in jeder Werkstückkontaktreihe 21 verschiebt. Gemäß diesem Aufbau kann die Zeitdauer zur Wiederherstellung der Form der Mehrfachproduktpalette 2 im Vergleich zu dem Aufbau, in welchem die Werkstückkontaktteile 20 einzeln gemäß dem Stand der Technik verschoben werden, deutlich verkürzt werden.
Ferner beinhaltet in der vorliegenden Ausführungsform jeder in der Aktuatorreihe 92 enthaltende Aktuator 91 die Antriebseinheit 95 und den Treiber 96, der die Antriebseinheit 95 ansteuert, und die Treiber 96 sind elektrisch derart miteinander verbunden, dass der Treiber 96 eines einzelnen Aktuators 91 einen Zwischenkommunikationszustand in Verbindung mit dem Treiber 96 eines weiteren Aktuators 91 herstellt. Gemäß diesem Aufbau ist die Anzahl der die Aktuatoren 91A bis 91H miteinander verbindenden Leitungen klein und das Steuersystem 100 kann in einfacher Weise eingerichtet werden. Das heißt, das Steuersystem 100 kann mit ausgezeichneter Erweiterungsfähigkeit entsprechend eingerichtet werden.
Des Weiteren beinhaltet in der vorliegenden Ausführungsform die Mehrfachproduktpalette 2 den Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30, der in jedem Werkstückkontaktteil 20 vorgesehen ist und eine Verschiebung des Werkstückkontaktteils 20 zumindest in einer der Verschiebungsrichtungen des Werkstückkontaktteils 20 begrenzt, und es ist der Verbindungsmechanismus 40 vorgesehen, der die Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 derart miteinander verbindet, dass eine Verschiebungsbegrenzung der Werkstückkontaktteile 20 für jede Werkstückkontaktreihe 21 aufgehoben werden kann. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, den Zustand nach der Verschiebung des Werkstückkontaktteils 20 durch den Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 beizubehalten, und da die Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 durch den Verbindungsmechanismus 40 miteinander verbunden sind, ist es selbst in dem Falle, dass eine Last lokal auf einige der Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 ausgeübt wird, möglich, die Problematik zu vermeiden, dass nur die Verschiebungsbegrenzung einiger der Werkstückkontaktteile 20 der Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 in unerwarteter Weise aufgehoben wird.
Ferner beinhaltet in der vorliegenden Ausführungsform der Vorrichtungshauptkörper 3 die Palettentransporteinheit 50, die die Werkstückkontaktreihen 21 der Mehrfachproduktpalette 2 einzeln zu einer Formwiederherstellungsposition transportiert, an der die Aktuatorreihe 92 angeordnet ist, und beinhaltet die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80, die an der Formwiederherstellungsposition den Verbindungsmechanismus 40 mit Druck beaufschlagt, um die Verschiebungsbegrenzung der Werkstückkontaktteile 20 für jede Werkstückkontaktreihe 21 aufzuheben, und die, nachdem die in der Werkstückkontaktreihe 21 enthaltenen Werkstückkontaktteile 20 durch die Aktuatorreihe 92 verschoben sind, die Druckbeaufschlagung auf den Verbindungsmechanismus 40 aufhebt. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, die Verschiebungsbegrenzung für jede Werkstückkontaktreihe 21 aufzuheben und die Verschiebungsbegrenzung der Werkstückkontaktteile 20 nach der Verschiebung zu aktivieren, und somit kann die Zeitdauer zur Wiederherstellung der Form der Mehrfachproduktpalette 2 deutlich verkürzt werden.
Ferner enthält das Steuersystem 100 für die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 und die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101, die die Formwiederherstellungsdaten erzeugt, und die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 erzeugt die Formwiederherstellungsdaten auf der Grundlage der dreidimensionalen Daten für das Werkstück und speichert die erzeugten Formwiederherstellungsdaten in dem Vorrichtungshauptkörper 3. Selbst wenn daher das Werkstück weich oder zerbrechlich ist, ist es möglich, die Formwiederherstellungsdaten der Mehrfachproduktpalette 2 zu erzeugen.
In einem Fall, in welchem das Werkstück W bis zu einem gewissen Grade hart ist, wie in 17A und 17B gezeigt ist, kann die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 die Formwiederherstellungsdaten auf der Grundlage tatsächlicher Daten erzeugen, die erhalten werden, wenn die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung 1 tatsächlich die Form der Mehrfachproduktpalette entsprechend der Form des Werkstücks W ändert.
Wie insbesondere in 17A gezeigt ist, wird das Werkstück W auf der Mehrfachproduktpalette 2 angeordnet, und die Mehrfachproduktpalette 2 wird in der gleichen Weise wie in 16A und 16B, die zuvor beschrieben sind, transportiert. Das Werkstück W kann auf der Mehrfachproduktpalette 2 unter Anwendung einer Befestigungseinrichtung (einem Seil, einer Schraubzwinge, und dergleichen), die nicht gezeigt ist, befestigt werden. Ferner können die Oberseitenplatte 3c und das druckausübende Element 81a, die in 9 gezeigt sind, abgenommen oder in ihrer Form entsprechend der Form des Werkstücks W geändert werden. Wie ferner in 17A gezeigt ist, ist es in einem Fall, in welchem die Werkstückkontaktteile 20 auf die Anfangspositionen abgesenkt sind, nicht erforderlich, die nach unten weisende Verschiebungsbegrenzung des Werkstückkontaktteils 20 bei der Aufhebung der Verschiebungsbegrenzung, wie dies nachfolgend beschrieben ist, aufzuheben, und daher ist es nicht erforderlich, die Verschiebungsbegrenzung durch die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80A, die zuvor beschrieben ist, aufzuheben. Das heißt, es ist lediglich vorzugsweise das druckausübende Element 81b enthalten, und das druckausübende Element 81a kann entfernt werden.
Die Werkstückkontaktreihen 21 werden einzeln nacheinander an die Formwiederherstellungsposition unmittelbar über der Aktuatorreihe 92 transportiert, und es wird die zuvor beschriebene Positionserkennung, die Positionsfestlegung und die Aufhebung der Verschiebungsbegrenzung ausgeführt. Nachdem die Verschiebungsbegrenzung aufgehoben ist, steuert der Treiber 96 jedes der Aktuatoren 91A bis 91H die Antriebseinheit 95 an, bis das obere Ende des Schafts 93 mit dem Werkstück W in Kontakt tritt. Der Zeitpunkt, an welchem der Treiber 96 die Antriebseinheit 95 anhält, ist dann erreicht, wenn das obere Ende des Schafts 93 mit dem Werkstück W in Kontakt tritt und ein Wert eines Drehgebers sich nicht mehr ändert, oder wenn ein Stromwert der Antriebseinheit 95 einen vorbestimmten Schwellenwert aufgrund des Kontakts mit dem Werkstück W überschreitet. Der Treiber 96 hält die Antriebseinheit 95 ferner in dem Fall an, in welchem das obere Ende des Schafts 93 über eine gewisse Zeitdauer hinweg nicht mit dem Werkstück W in Kontakt tritt (beispielsweise in dem Falle, dass das Werkstück W ein Loch enthält).
Wenn die Antriebseinheiten 95 der Aktuatoren 91A bis 91H angehalten werden, wird die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80 angesteuert, um die Verschiebung der Werkstückkontaktteile 20A bis 20H zu begrenzen. Anschließend erhält die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung 101 Verschiebungsdaten (tatsächliche Daten) der Antriebseinheit 95 jedes der Aktuatoren 91A bis 91H aus einem Verschiebungssensor (einem Drehgeber oder dergleichen) und erzeugt die Koordinatendaten der Werkstückkontaktreihe 21. Die Koordinatendaten können an einer Stelle Null sein, an der das obere Ende des Schafts 93 nicht mit dem Werkstück W in Kontakt ist. Durch Wiederholung des vorhergehenden Vorgangs in Bezug auf alle Werkstückkontaktreihen 21 (21-1 bis 21-10), wie dies in 17B gezeigt ist, ist es möglich, die Formwiederherstellungsdaten, wie sie in 13 und 14 gezeigt sind, zu erzeugen. Gemäß diesem Aufbau können die Formwiederherstellungsdaten der Mehrfachproduktpalette 2 aus dem Werkstück W (einem tatsächlichen Objekt) selbst dann erzeugt werden, wenn es keine dreidimensionalen Daten des Werkstücks W gibt.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform gleiche oder äquivalente Bauweisen durch die gleichen Bezugszeichen angegeben, und die entsprechende Beschreibung wird vereinfacht oder weggelassen.
18 ist eine Vorderansicht, die eine dreidimensionale Spanneinrichtung 200 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die dreidimensionale Spanneinrichtung 200, die in 18 gezeigt ist, ist ein Angleichungsmechanismus, der die mehreren Schäfte 22, die zuvor beschrieben sind, und die mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 aufweist, und wobei bewirkt wird, dass sich die Vorderenden der mehreren Schäfte 22 der Form des Werkstücks W (in dem in 18 gezeigten Beispiel: eine Kugel) anpassen. Das heißt, die dreidimensionale Spanneinrichtung 200 ist eine Art des gleichen Angleichungsmechanismus wie die zuvor beschriebene Mehrfachproduktpalette 2.
Die dreidimensionale Spanneinrichtung 200 beinhaltet zwei Angleichungseinheiten 201 als Paar und ein Basiselement 202, das bewirkt, dass die beiden Angleichungseinheiten 201 mit einem Spalt dazwischen einander zugewandt sind. Das Basiselement 202 beinhaltet zwei Fixierteile 203 als Paar, an denen die Angleichungseinheiten 201 befestigt sind, und beinhaltet ein Verbindungsteil 204, das die beiden Fixierteile 203 miteinander verbindet. Die beiden Fixierteile 203 erstrecken sich vertikal von beiden Endbereichen des Verbindungsteils 204 in einer Längsrichtung. Daher ist das Basiselement 202 im Wesentlichen in einer U-Form bei einer Ansicht von vorne ausgebildet.
Die Angleichungseinheit 201 beinhaltet die mehreren Schäfte 22 und die mehreren zuvor beschriebenen Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30. Des Weiteren beinhaltet die Angleichungseinheit 201 ein Bewegungselement 210 zum Aufheben der Verschiebungsbegrenzung der mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 in der axialen Richtung der Schäfte 22. Das Bewegungselement 210 ist beispielsweise in Form einer rechteckigen Platte ausgebildet. Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird das Bewegungselement 210 beweglich in Bezug auf das Fixierteil 203 des Basiselements 202 in der axialen Richtung des Schafts 22 durch den Linearbewegungsführungsmechanismus 11 und den Schaft 41 (siehe 4) in der gleichen Weise geführt, wie dies für den zuvor beschriebenen Verbindungsmechanismus 40 der Fall ist (siehe 4).
Ein Aktuator 211 ist über einen Aktuatorstab 212 mit dem Bewegungselement 210 verbunden. Der Aktuator 211 übt eine Kraft L auf das Bewegungselement 210 aus, um die Verschiebungsbegrenzung der mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 aufzuheben. Es kann beispielsweise ein Druckluftzylinder oder dergleichen als der Aktuator 211 verwendet werden. Es ist eine Feder 205 zwischen dem Bewegungselement 210 und dem Werkstückkontaktteil 20 angeordnet.
Wenn das Bewegungselement 210 durch den Aktuator 211 in der axialen Richtung verschoben wird und die Verschiebungsbegrenzung des Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 aufgehoben ist, dann tritt das Werkstückkontaktteil 20 (das Vorderende) mit dem Werkstück W aufgrund der Druckbeaufschlagung durch die Feder 205 in Kontakt. Als Folge davon ist es möglich, das Werkstück W einzuklemmen, indem die Vorderenden der Schäfte 22 sich an die Form des Werkstücks W anpassen. Nachdem das Werkstück W festgeklemmt ist, wird die von dem Aktuator 211 ausgeübte Kraft L aufgehoben, und somit führt der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 die Verschiebungsbegrenzung für den Schaft 22 aus, und dessen Form wird beibehalten (fixiert).
19 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus des Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 20 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 19 gezeigten Linie D-D.
Wie in 19 gezeigt ist, ist der Schaft 22 so angeordnet, dass er durch eine Durchgangsbohrung 203a, die in dem Fixierteil 203 ausgebildet ist, und eine Durchgangsbohrung 210a, die in dem Bewegungselement 210 ausgebildet ist, eingeführt wird. Der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 begrenzt die Verschiebung des Schafts 22 entlang einer axialen Richtung.
Insbesondere beinhaltet der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 den Außenring 31 (den Außenzylinder), in welchem die konische Fläche 31a auf der inneren Randfläche des Außenrings 31, die die Randfläche des Schafts 22 umschließt, ausgebildet ist, und beinhaltet ferner den Innenring 32 (den Innenzylinder), der innerhalb des Außenrings 31 angeordnet ist, beinhaltet ferner den Rollkörper 33, der von dem Innenring 32 gehalten wird, und beinhaltet die Feder 34 (ein druckausübendes Element), das den Rollkörper 33 in Richtung zu der konischen Fläche 31a durch den Innenring 32 drückt. Die mehreren Durchgangsbohrungen 32a, die den Innenring 32 in einer radialen Richtung durchdringen und die Rollkörper 33 halten, sind in dem Innenring 32 mit Abständen entlang der Umfangsrichtung ausgebildet.
Die konische Fläche 31a des Außenrings 31 wird in Richtung zu dem Fixierteil 203 im Durchmesser kleiner. Der Außenring 31 nimmt die Druckbeaufschlagung durch die Feder 24 durch die Federaufnahme 35 auf. Als Folge davon tritt der Außenring 31 mit dem Bewegungselement 210 in Kontakt und ist in der axialen Richtung des Schafts 22 zusammen mit dem Bewegungselement 210 bewegbar. Andererseits tritt der Innenring 32 mit dem Fixierteil 203 in Kontakt und ist zumindest in der Richtung zu dem Fixierteil 203 hin in der axialen Richtung des Schafts 22 nicht beweglich. Das heißt, der Außenring 31 ist relativ zu dem Innenring 32 in der axialen Richtung beweglich.
Der Innenring 32 enthält eine Stufe, die an seinem Endbereich 32A ausgebildet ist, um damit den Endbereich der Feder 34 aufzunehmen. Daher nimmt der Innenring 32 die Gegenkraft für die Druckbeaufschlagung durch die Feder 34 auf und ist zumindest in der Richtung zu dem Fixierteil 203 hin nicht beweglich. Der andere Endbereich 32B des Innenrings 32 ist flach, und der Innenring 32 ist in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung des Schafts 22 beweglich. Das heißt, der Innenring 32 ist in einem schwimmenden Zustand, in welchem er in Bezug auf das Fixierteil 203 in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung des Schafts 22 geringfügig beweglich ist, obwohl der Innenring 32 zumindest in der Richtung zu dem Fixierteil 203 hin in der axialen Richtung des Schafts 22 nicht beweglich ist. Der Innenring 32 tritt gegebenenfalls nicht nur mit dem Fixierteil 203 in Kontakt, sondern kann auch in Bezug auf das Fixierteil 203 so fixiert sein, dass er nicht beweglich ist. Das heißt, es ist ausreichend, dass der Außenring 31 relativ zu dem Innenring 32 in der axialen Richtung in einem Zustand beweglich ist, in welchem sich der Innenring 32 in der axialen Richtung nicht bewegt.
Wie in 20 gezeigt ist, hat der Rollkörper 33 die zuvor beschriebene Kürbisform, die eine große Kontaktfläche (Reibungsfläche) mit der Randfläche des Schafts 22 gewährleisten kann. Insbesondere beinhaltet der Rollkörper 33 eine erste bogenförmige Randfläche 33a in Kontakt mit der Randfläche des Schafts 22 und zweite bogenförmige Randflächen 33b, die auf beiden Seiten der ersten bogenförmigen Randfläche 33a angeordnet und mit der inneren Randfläche des Außenrings 31 in Kontakt sind. Daher kann der Rollkörper 33 sowohl mit dem Schaft 22 als auch dem Außenring 31 an einem Kontaktpunkt P1 in Bezug auf den Schaft 22 und mit zwei Kontaktpunkten P2 und P3 in Bezug auf den Außenring 31 in Kontakt treten. Die auf dem Rollkörper 33 ausgeübte Kraft wird gleichmäßig auf diese drei Kontaktpunkte P1 bis P3 verteilt.
In der inneren Randfläche des Außenrings 31 ist ein Führungsnutbereich 31b, der in der radialen Richtung vertieft bzw. zurückgesetzt ist, ausgebildet. Andererseits ist ein Führungsvorsprungsbereich 32b, der in der radialen Richtung hervorsteht, an einer äußeren Randfläche des Innenrings 32 ausgebildet. Der Führungsnutbereich 31b und der Führungsvorsprungsbereich 32b sind so miteinander in Eingriff, dass sie in der axialen Richtung des Schafts 22 relativ zueinander beweglich sind. Es ist ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Führungsnutbereich 31 b und dem Führungsvorsprungsbereich 32b in der radialen Richtung und der Umfangsrichtung des Schafts 22 gebildet, und der Innenring 32 ist in Bezug auf den Außenring 31 in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung geringfügig beweglich.
Gemäß dem Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30, der den in 19 gezeigten vorhergehenden Aufbau hat, tritt aufgrund der Druckbeaufschlagung durch die Feder 34 der Rollkörper 33, der von dem Innenring 32 gehalten wird, in einen keilförmigen Raumbereich ein, der zwischen der Randfläche des Schafts 22 und der konischen Fläche 31 a des Außenrings 31 gebildet ist. Sodann dient der Rollkörper 33 als ein Keil, und die Verschiebung des Schafts 22 in der axialen Richtung wird begrenzt. Andererseits wird in einem Fall, in welchem die Verschiebungsbegrenzung aufgehoben ist, die Kraft L über das Bewegungselement 210 auf den Außenring 31 ausgeübt, um den Außenring 31 in der axialen Richtung (in Richtung zu dem Fixierteil 203) in Bezug auf den Innenring 32 in Bewegung zu versetzen.
Da der Innenring 32 mit dem Fixierteil 203 in Kontakt ist und sich in der axialen Richtung nicht bewegt, bewegt sich der Rollkörper 33 kaum in der axialen Richtung und führt eine Drehung an dieser Position aus (durch das Bezugszeichen R angegeben). Die Drehung des Rollkörpers 33 geschieht durch ein Gleiten (Schlupfbewegung) in Bezug auf den Schaft 22. Daher muss ungefähr eine Kraft, die gleich oder größer ist als eine Reibungskraft F zwischen dem Schaft 22 und dem Rollkörper 33, als die Kraft L gewährleistet werden, die erforderlich ist, um die Verschiebungsbegrenzung des Schafts 22 aufzuheben.
21 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus des Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30, wobei als Vergleichsbeispiel der Außenring 31 in der axialen Richtung fixiert ist.
Wie in 21 gezeigt ist, ist der Außenring 31 an dem Fixierteil 203 mittels eines Fixierrings 37 befestigt. In diesem Falle wird die Kraft L groß, die zur Aufhebung der Verschiebungsbegrenzung des Schafts 22 erforderlich ist.
Insbesondere wird im Falle eines Aufbaus, wie er in 21 gezeigt ist, der Innenring 32 in der axialen Richtung (in Richtung zu dem Fixierteil 203) in Bezug auf den Außenring 31 in Bewegung versetzt. Da der Außenring 31 an dem Fixierteil 203 in der axialen Richtung fixiert ist, bewegt sich der Rollkörper 33 in der axialen Richtung zusammen mit dem Innenring 32 und dreht sich kaum. Daher ist eine Kraft, die ungefähr gleich oder größer als die Summe einer Reibungskraft F1 zwischen dem Schaft 22 und dem Rollkörper 33 und einer Reibungskraft F2 zwischen dem Außenring 31 und dem Rollkörper 33 ist, als die Kraft L aufzubringen, die erforderlich ist, um die Verschiebungsbegrenzung des Schafts 22 aufzuheben.
In der zuvor beschriebenen dreidimensionalen Spanneinrichtung 200 (das gleiche gilt für die in der ersten Ausführungsform beschriebene Mehrfachproduktpalette 2) ist es günstig, die Verschiebungsbegrenzung der mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 gleichzeitig aufzuheben, und daher ist es bevorzugt, dass die Kraft L klein ist, die für die Aufhebung erforderlich ist. Im Vergleich zu dem Aufbau, in welchem der Außenring 31 an dem Fixierteil 203 fixiert ist und der Außenring 31 sich in der axialen Richtung nicht bewegt, wie in 21 gezeigt ist, ist daher bei dem Aufbau, in welchem der Innenring 32 sich in der axialen Richtung nicht bewegt, wie in 19 gezeigt ist, die Kraft L, die zur Aufhebung der Verschiebungsbegrenzung des Schafts 22 erforderlich ist, entsprechend kleiner. Als Folge davon kann der Aktuator 211 zur Aufhebung der Verschiebungsbegrenzung des Schafts 22 (das gleiche gilt für die Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit 80, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist) verkleinert werden.
Wie zuvor beschrieben ist, beinhaltet gemäß der zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsform der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 zur Begrenzung der Verschiebung des Schafts 22 in der axialen Richtung den Außenring 31, in welchem die konische Fläche 31a auf der inneren Randfläche des Außenrings 31, die die Randfläche des Schafts 22 umschließt, ausgebildet ist, den Innenring 32, der innerhalb des Außenrings 31 angeordnet ist, den Rollkörper 33, der von dem Innenring 32 gehalten wird, und die Feder 34, die den Rollkörper 33 in Richtung zu der konischen Fläche 31a durch den Innenring 32 mit Druck beaufschlagt, und der Außenring 31 ist relativ zu dem Innenring 32 in der axialen Richtung in einem Zustand beweglich, in welchem sich der Innenring 32 nicht in der axialen Richtung bewegt. Entsprechend diesem Aufbau ist es möglich, die Kraft L, die zum Aufheben der Verschiebungsbegrenzung des Schafts 22 erforderlich ist, zu reduzieren, und es ist möglich, den Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 bereitzustellen, der für den Angleichungsmechanismus geeignet ist, etwa die dreidimensionale Spanneinrichtung 200 (das gleiche gilt für die Mehrfachproduktpalette 2).
Ferner nimmt in dem obigen Aufbau, wie dies in 19 gezeigt ist, der Innenring 32 die von dem Außenring 31 aufgenommene Kraft L in der axialen Richtung auf. Ein derartiger Innenring 32 kann aus leichtem und hochfestem faserverstärkten Kunststoff (FRP), einem Metall oder dergleichen aufgebaut sein.
Des Weiteren ist der Innenring 32 in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung des Schafts 22 beweglich. Gemäß diesem Aufbau ist der Innenring 32 in einem schwimmenden Zustand, in welchem er in Bezug auf das Fixierteil 203 in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung des Schafts 22 beweglich ist, obwohl der Innenring 32 in Bezug auf das Fixierteil 203 in der axialen Richtung des Schafts 22 nicht beweglich ist. Daher bewegen sich die mehreren Rollkörper 33, die in 20 gezeigt sind, frei in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung des Schafts 22 und treten einfach gleichmäßig in den keilförmigen Raumbereich ein. Daher wird nur mit geringer Wahrscheinlichkeit eine ungleichmäßige Kraft auf den Innenring 32 ausgeübt, und die Lasttragfähigkeit des Innenrings 32 kann verbessert werden.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 18 gezeigt ist, das Bewegungselement 210 vorgesehen, das gleichzeitig zumindest einige der Außenringe 31 (in jeder Angleichungseinheit 201), die in den mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 enthalten sind, relativ zu den Innenringen 32 in der axialen Richtung in Bewegung versetzt. Da gemäß diesem Aufbau die Kraft L zur Aufhebung der Verschiebungsbegrenzung jedes Verschiebungsbegrenzungsmechanismus 30 gering ist, ist es möglich, die Verschiebungsbegrenzung der mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen 30 durch das Bewegungselement 210 gleichzeitig aufzuheben.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen zuvor beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschränkt. Die diversen Formen und Kombinationen der Bestandteile, die in der zuvor beschriebenen Ausführungsform gezeigt sind, sind lediglich Beispiele und können auf viele Arten auf der Grundlage der Entwurfserfordernisse und dergleichen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung geändert werden.
Beispielsweise ist in der ersten Ausführungsform ein Aufbau beschrieben, in welchem das Werkstück durch die Mehrfachproduktpalette 2 gehalten wird, jedoch kann beispielsweise das Werkstück an der Mehrfachproduktpalette 2 (dem Werkstückkontaktteil 20) so angebracht werden, dass das Werkstück von der Decke herabhängt. Ferner kann beispielsweise das Werkstück von links und rechts durch eine Gruppe aus Mehrfachproduktpaletten 2 eingeschlossen werden und kann wie die dreidimensionale Spanneinrichtung der zweiten Ausführungsform verwendet werden.
Ferner ist beispielsweise in der ersten Ausführungsform der Aufbau beschrieben, in welchem die Werkstückkontaktteile 20 in jeder Werkstückkontaktreihe 21 unter Anwendung der Aktuatorreihe 92 verschoben werden, in welcher die Anzahl der Aktuatoren 91 gleich der Anzahl der Werkstückkontaktteile 20 ist und diese eine Reihe bilden, jedoch ist auch ein Aufbau möglich, in welchem die Werkstückkontaktteile 20 einzeln der Reihe nach unter Anwendung eines einzelnen Aktuators 91 verschoben werden, obwohl dies zeitaufwändiger ist. Das gleiche gilt für die zweite Ausführungsform.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung und ein Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung eingesetzt werden, die hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit zweckdienlich sind, und die Erfindung kann für einen Verschiebungsbegrenzungsmechanismus und einen Angleichungsmechanismus eingesetzt werden, die dazu geeignet sind.
Bezugszeichenliste

1: Mehrfachproduktpalettenvorrichtung
2: Mehrfachproduktpalette (Angleichungsmechanismus)
3: Vorrichtungshauptkörper
10: Palettenhauptkörper
20: Werkstückkontaktteil
21: Werkstückkontaktreihe
30: Verschiebungsbegrenzungsmechanismus
31: Außenring (Außenzylinder)
31a: konische Fläche
32: Innenring (Innenzylinder)
33: Rollkörper
34: Feder (druckausübendes Element)
40: Verbindungsmechanismus (Bewegungselement)
50: Palettentransporteinheit
80: Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit
91: Aktuator
92: Aktuatorreihe
95: Antriebseinheit
96: Treiber
100: Steuersystem
101: Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung
200: dreidimensionale Spanneinrichtung (Angleichungsmechanismus)
203: Fixierteil
210: Bewegungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019076508 [0002]
JP 2019237092 [0002]
JP 20031535 [0005]

Claims

Eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung, mit: einer Mehrfachproduktpalette, die ihre Form entsprechend einer Form eines Werkstücks ändert; und einem Vorrichtungshauptkörper, der Formwiederherstellungsdaten zur Formänderung der Mehrfachproduktpalette speichert und die Form der Mehrfachproduktpalette auf der Grundlage der Formwiederherstellungsdaten wiederherstellt, wobei die Mehrfachproduktpalette von dem Vorrichtungshauptkörper abnehmbar ist.
Die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrfachproduktpalette mehrere Werkstückkontaktreihen aufweist, wobei in jeder davon Werkstückkontaktteile, die in Bezug auf einen Palettenhauptkörper verschiebbar sind, eine Reihe bilden, wobei der Vorrichtungshauptkörper eine einzelne Aktuatorreihe enthält, in der die Aktuatoren eine Reihe bilden, und wobei die Anzahl der Aktuatoren gleich der Anzahl der Werkstückkontaktteile ist, die in einer einzelnen Werkstückkontaktreihe der mehreren Werkstückkontaktreihe enthalten sind, und wobei die Aktuatorreihe die Werkstückkontaktteile in jeder Werkstückkontaktreihe verschiebt.
Die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei jeder in der Aktuatorreihe enthaltene Aktuator eine Antriebseinheit und einen Treiber, der die Antriebseinheit ansteuert, aufweist, und wobei mehrere der Treiber elektrisch miteinander derart verbunden sind, dass der Treiber eines Aktuators der Aktuatoren einen Zwischenkommunikationszustand mit dem Treiber eines weiteren Aktuators der Aktuatoren herstellt.
Die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mehrfachproduktpalette aufweist einen Verschiebungsbegrenzungsmechanismus, der in jedem Werkstückkontaktteil vorgesehen ist und eine Verschiebung des Werkstückkontaktteils zumindest in einer der Verschiebungsrichtungen des Werkstückkontaktteils begrenzt, und einen Verbindungsmechanismus, der mehrere der Verschiebungsbegrenzungsmechanismen derart miteinander verbindet, dass die Fähigkeit besteht, eine Verschiebungsbegrenzung der Werkstückkontaktteile für jede Werkstückkontaktreihe aufzuheben.
Die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Vorrichtungshauptkörper aufweist eine Palettentransporteinheit, die die Werkstückkontaktreihen der Mehrfachproduktpalette einzeln nacheinander an eine Formwiederherstellungsposition transportiert, die einer Position zugewandt ist, an der die Aktuatorreihe angeordnet ist, und eine Palettenverschiebungsbegrenzungsaufhebungseinheit, die an der Formwiederherstellungsposition den Verbindungsmechanismus mit Druck beaufschlagt, um die Verschiebungsbegrenzung der Werkstückkontaktteile für jede Werkstückkontaktreihe aufzuheben, und nach der Verschiebung der in der Werkstückkontaktreihe enthaltenen Werkstückkontaktteile durch die Aktuatorreihe die Druckbeaufschlagung auf den Verbindungsmechanismus aufhebt.
Ein Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung, mit: einer Mehrfachproduktpalettenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und einer Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung, die die Formwiederherstellungsdaten erzeugt.
Das Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung die Formwiederherstellungsdaten auf der Grundlage dreidimensionaler Daten bezüglich des Werkstücks erzeugt und die erzeugten Formwiederherstellungsdaten in dem Vorrichtungshauptkörper speichert.
Das Steuersystem für eine Mehrfachproduktpalettenvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Formwiederherstellungsdaten-Erzeugungseinrichtung die Formwiederherstellungsdaten auf der Grundlage tatsächlicher Daten erzeugt, die erhalten werden, wenn die Mehrfachproduktpalettenvorrichtung tatsächlich die Form der Mehrfachproduktpalette entsprechend der Form des Werkstücks ändert und die erzeugten Formwiederherstellungsdaten in dem Vorrichtungshauptkörper speichert.
Ein Verschiebungsbegrenzungsmechanismus zur Begrenzung der Verschiebung eines Schafts in einer axialen Richtung, mit einem Außenzylinder, in welchem eine konische Fläche auf einer inneren Randfläche des Außenzylinders, die eine Randfläche des Schafts umschließt, ausgebildet ist; einem Innenzylinder, der in dem Außenzylinder angeordnet ist; einem Rollkörper, der von dem Innenzylinder gehalten wird; und einem druckausübenden Element, das den Rollkörper in Richtung zu der konischen Fläche durch den Innenzylinder drückt, wobei der Außenzylinder relativ zu dem Innenzylinder in der axialen Richtung in einem Zustand beweglich ist, in welchem der Innenzylinder sich nicht in der axialen Richtung bewegt.
Der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus nach Anspruch 9, wobei der Innenzylinder eine von dem Außenzylinder aufgenommene Kraft in der axialen Richtung aufnimmt.
Der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Innenzylinder in einer radialen Richtung und einer Umfangsrichtung des Schafts beweglich ist.
Ein Angleichungsmechanismus, mit: mehreren Schäften; und mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen, die eine Verschiebung der mehreren Schäfte in einer axialen Richtung begrenzen, wobei bewirkt wird, dass Vorderenden der mehreren Schäften sich an eine Form eines Werkstücks angleichen, und wobei der Verschiebungsbegrenzungsmechanismus nach einem der Ansprüche 9 bis 11 als jeweiliger Verschiebungsbegrenzungsmechanismus der mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen vorgesehen ist.
Der Angleichungsmechanismus nach Anspruch 12, der ferner ein Bewegungselement aufweist, das zumindest einige der mehreren Außenzylinder, die in den mehreren Verschiebungsbegrenzungsmechanismen enthalten sind, relativ zu den mehreren der Innenzylinder in der axialen Richtung simultan bewegt.