DE112021001721T5

DE112021001721T5 - Tragvorrichtung

Info

Publication number: DE112021001721T5
Application number: DE112021001721.7T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kimura
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2022-12-29
Also published as: JP7405947B2; US20230094486A1; CN115279551A; JPWO2021187419A1; WO2021187419A1

Abstract

Es wird eine Tragvorrichtung (10) bereitgestellt, die ein zu stützendes Objekt (W) auf eine Weise stützt, die es dem Objekt ermöglicht, sich zu drehen, ohne dass sich die Tragvorrichtung selbst dreht. Die Tragvorrichtung (10) ist versehen mit: einem Basisteil (12); einem Paar von Stützelementen (14), die in Bezug auf das Basisteil (12) verschiebbar vorgesehen sind und bogenförmige Ausschnitte (28) aufweisen, die eine Umfangsfläche (32) eines zu stützenden Objekts (W) von beiden Seiten des Objekts einklemmen und halten; einer Mehrzahl von ersten Vorspannelementen (16), die das Paar von Stützelementen (14) in einer Richtung zueinander hin vorspannen; eine Vielzahl von Lagerelementen (18), die entlang der Ausschnitte (28) vorgesehen sind und dazu dienen, das zu stützende Objekt (W) sandwichartig aufzunehmen und zu halten, und zwar in einer Weise, die es dem Objekt (W) ermöglicht, sich zu drehen; und eine Vielzahl von zweiten Vorspannelementen (20), die die Vielzahl von Lagerelementen (18) in einer Richtung zu dem zu stützenden Objekt (W) hin vorspannen. Die mehreren Lagerelemente (18) halten das zu stützende Objekt (W) mit einer Kraft fest, die größer ist als die Kraft, mit der die mehreren ersten Vorspannelemente (16) das Paar von Stützelementen (14) vorspannen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung zum Tragen eines Tragobjekts mit einer Umfangsfläche.
STAND DER TECHNIK
Eine Tragvorrichtung, wie z.B. ein Luftspannfutter, zum Tragen eines Tragobjekts ist allgemein bekannt. Ferner ist eine Drehverbindung zum Drehen eines Tragobjekts und einer Tragvorrichtung, die das Tragobjekt trägt, ebenfalls allgemein bekannt. Ein Beispiel dafür ist zum Beispiel in JP H05-053886 U offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie in JP H05-053886 U als Voraussetzung beschrieben, dreht sich eine allgemeine Tragvorrichtung zusammen mit einem Tragobjekt, wenn das Tragobjekt durch ein Drehgelenk gedreht wird. Eine solche Tragvorrichtung war nicht in der Lage, die Anforderung zu erfüllen, nur das Tragobjekt zu drehen, ohne die Tragvorrichtung zu drehen, zum Beispiel in einer Situation, in der der Platz begrenzt ist.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tragvorrichtung bereitzustellen, die ein Tragobjekt drehbar trägt, ohne sich selbst zu drehen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tragvorrichtung bereitgestellt, die ein Tragobjekt mit einer Umfangsfläche trägt, wobei die Tragvorrichtung umfasst: einen Basisabschnitt; ein Paar von Stützelementen, die in Bezug auf den Basisabschnitt verschiebbar vorgesehen sind und mit Ausschnitten versehen sind, die eine Bogenform haben und so konfiguriert sind, dass sie die Umfangsfläche von beiden Seiten halten; eine Vielzahl von ersten Vorspannelementen, die so konfiguriert sind, dass sie das Paar von Stützelementen in Richtungen vorspannen, in denen sich die Stützelemente einander nähern; eine Vielzahl von Lagerabschnitten, die entlang der Ausschnitte des Paares von Stützelementen vorgesehen sind und so konfiguriert sind, dass sie das Tragobjekt in einer Weise halten, dass das Tragobjekt um eine Achse des Tragobjekts drehbar ist; und eine Vielzahl von zweiten Vorspannelementen, die so konfiguriert sind, dass sie die Vielzahl von Lagerabschnitten in Richtung des Trägerobjekts vorspannen, damit die Vielzahl von Lagerabschnitten das Trägerobjekt halten kann, wobei eine Vorspannkraft der Vielzahl von ersten Vorspannelementen und eine Vorspannkraft der Vielzahl von zweiten Vorspannelementen so eingestellt sind, dass das Trägerobjekt von der Vielzahl von Lagerabschnitten mit einer Kraft gehalten werden kann, die größer ist als die Vorspannkraft, die von der Vielzahl von ersten Vorspannelementen auf das Paar von Trägerelementen ausgeübt wird.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Tragvorrichtung bereitgestellt, die das Tragobjekt drehbar trägt, ohne sich selbst zu drehen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Tragvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Draufsicht auf die Tragvorrichtung gemäß der Ausführungsform;
3 ist eine Ansicht von unten auf die Tragvorrichtung gemäß der Ausführungsform;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Tragobjekt zwischen zwei Ausschnitten angeordnet ist;
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 2;
6 ist eine erste Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts durch ein Paar von Stützelementen;
7 ist eine zweite Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts durch das Paar von Stützelementen;
8 ist eine erste Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts durch eine Mehrzahl von Lagerabschnitten;
9 ist eine zweite Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts durch die Vielzahl von Lagerabschnitten;
10 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Konfiguration einer Tragvorrichtung gemäß einer ersten Modifikation; und
11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI von 10.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Tragvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
[Ausführungsform]
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Tragvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Draufsicht auf die Tragvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform. 3 ist eine Ansicht von unten auf die Tragvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform. Die nachfolgend beschriebenen Richtungen oben, unten, links, rechts, vorne und hinten folgen den in den Zeichnungen dargestellten Pfeilen.
Die Tragvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vorrichtung, die zum Tragen eines Tragobjekts W (4) mit einer Umfangsfläche 32 vorgesehen ist. Die Tragvorrichtung 10 umfasst einen Basisabschnitt 12, ein Paar Stützelemente 14, eine Vielzahl von ersten Vorspannelementen 16, eine Vielzahl von Lagerabschnitten 18, eine Vielzahl von zweiten Vorspannelementen 20, ein Aktuator (Stellglied) 22 und eine Steuereinheit 24. Nachfolgend werden diese Elemente beschrieben.
Der Basisabschnitt 12 ist ein plattenförmiges Element und enthält Metall als Material. Obwohl der in der vorliegenden Ausführungsform dargestellte Basisabschnitt 12 eine lange Seite in der Links-Rechts-Richtung und eine kurze Seite in der Vorne-Hinten-Richtung hat, ist der Basisabschnitt 12 nicht darauf beschränkt, eine lange Seite und eine kurze Seite zu haben.
In der Mitte des Basisabschnitts 12 ist ein Loch (erste Öffnung) 26 vorgesehen, das den Basisabschnitt 12 in Dickenrichtung (Auf-Ab-Richtung) durchdringt. Die erste Öffnung 26 gewährleistet die Sichtbarkeit des Tragobjekts W, das von dem Paar von Stützelementen 14 oder von der Vielzahl von Lagerabschnitten 18, die später beschrieben werden, gehalten wird, und erleichtert die Annäherung an das Tragobjekt W mit einem Werkzeug T (9) oder dergleichen.
Das Paar von Stützelementen 14 (14A, 14B) umfasst ein linkes Stützelement 14A und ein rechtes Stützelement 14B, die einander in der Links-Rechts-Richtung gegenüberliegen und so konfiguriert sind, dass sie symmetrisch zueinander sind. Jedes der beiden Stützelemente 14 ist ein im Wesentlichen flaches, plattenförmiges Metallelement, das in Bezug auf den Basisabschnitt 12 verschiebbar ist und mit einem bogenförmigen Ausschnitt (ausgeschnittener Abschnitt) 28 versehen ist. Der Ausschnitt 28 befindet sich auf einer rechten Seitenfläche des Stützelements 14A, die dem Stützelement 14B zugewandt ist, und ist auf einer linken Seitenfläche des Stützelements 14B vorgesehen, die dem Stützelement 14A zugewandt ist. Dementsprechend sind die beiden Ausschnitte 28 einander in der Links-Rechts-Richtung zugewandt.
Auf den Oberflächen der Ausschnitte 28 sind radial eine Vielzahl von Langlöchern 28s ausgebildet, die es ermöglichen, die später beschriebenen Lagerabschnitte 18 verschiebbar anzuordnen. Die Anordnung der Mehrzahl von Langlöchern 28s, die in dem Stützelement 14A vorgesehen sind, und die Anordnung der Mehrzahl von Langlöchern 28s, die in dem Stützelement 14B vorgesehen sind, sind symmetrisch zueinander. Übrigens können anstelle der Langlöcher 28s auch Schlitze radial in den Ausschnitten 28 ausgebildet werden.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, dass eine ungleichmäßige Form 30 entlang der Aufwärts-Abwärts-Richtung auf der Oberfläche jedes der Ausschnitte 28 ausgebildet ist. Der Grund dafür wird später beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Tragobjekt Wein Schraubenelement mit einem runden Kopf. Das Tragobjekt W ist jedoch nicht auf das Schraubenelement beschränkt und kann zum Beispiel ein einfaches zylindrisches Element sein. Darüber hinaus weist die Umfangsfläche 32 des Tragobjekts W nicht nur eine kreisförmige Endfläche, sondern auch einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Tragobjekt W hat eine Achse 34, die durch den Mittelpunkt der Umfangsfläche 32 verläuft.
Die mehreren ersten Vorspannelemente 16 spannen das Paar von Stützelementen 14 in Annäherungsrichtungen vor. Die Annäherungsrichtungen sind parallel zu einer Richtung, in der sich das Paar von Stützelementen 14 gegenübersteht, und beziehen sich auf Richtungen, in denen sich das Paar von Stützelementen 14 einander nähert. Das heißt, die Annäherungsrichtung für das Stützelement 14A bezieht sich auf die rechte Richtung zum Stützelement 14B, und die Annäherungsrichtung für das Stützelement 14B bezieht sich auf die linke Richtung zum Stützelement 14A.
Jedes der mehreren ersten Vorspannelemente 16 ist in der vorliegenden Ausführungsform eine elastische Druckspiralfeder (Druckfeder). Die Mehrzahl der ersten Vorspannelemente 16 ist jedoch nicht auf Druckspiralfedern beschränkt, solange sie das Paar von Stützelementen 14 vorspannen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei erste Vorspannelemente 16 mit jedem des Paars von Stützelementen 14 verbunden. Bei jedem der ersten Vorspannelemente 16, die mit dem Stützelement 14A verbunden sind, ist ein Ende 16a mit dem Stützelement 14A auf der dem Stützelement 14B gegenüberliegenden Seite verbunden, und ein anderes Ende 16b ist mit dem Basisabschnitt 12 verbunden. In ähnlicher Weise ist bei jedem der ersten Vorspannelemente 16, die mit dem Stützelement 14B verbunden sind, ein Ende 16a mit dem Stützelement 14B auf der dem Stützelement 14A gegenüberliegenden Seite verbunden, und ein anderes Ende 16b ist mit dem Basisabschnitt 12 verbunden.
Wie in 3 gezeigt, sind die beiden ersten Vorspannelemente 16, die mit dem Stützelement 14A verbunden sind, in Bezug auf das Stützelement 14A in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung miteinander gepaart. Dementsprechend wird die Vorspannkraft, die von einem der mit dem Stützelement 14A verbundenen ersten Vorspannelemente 16 auf das Stützelement 14A ausgeübt wird, gleich der Vorspannkraft, die von dem anderen ersten Vorspannelement 16 auf das Stützelement 14A ausgeübt wird.
In ähnlicher Weise sind die beiden ersten Vorspannelemente 16, die mit dem Stützelement 14B verbunden sind, in Bezug auf das Stützelement 14B in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung miteinander gepaart. Dementsprechend wird die Vorspannkraft, die von einem der mit dem Stützelement 14B verbundenen ersten Vorspannelemente 16 auf das Stützelement 14B ausgeübt wird, gleich der Vorspannkraft, die von dem anderen ersten Vorspannelement 16 auf das Stützelement 14B ausgeübt wird.
Ferner sind die beiden ersten Vorspannelemente 16, die mit dem Stützelement 14A verbunden sind, und die beiden ersten Vorspannelemente 16, die mit dem Stützelement 14B verbunden sind, in der Links-Rechts-Richtung miteinander gepaart. Dementsprechend sind die auf das Stützelement 14A ausgeübte Vorspannkraft und die auf das Stützelement 14B ausgeübte Vorspannkraft ausgeglichen.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Tragobjekt W zwischen den beiden Ausschnitten 28 angeordnet ist.
Das Paar von Stützelementen 14 kann sich in Trennungsrichtungen bewegen, die den in 4 gezeigten Annäherungsrichtungen entgegengesetzt sind, indem die Mehrzahl der ersten Vorspannelemente 16 zusammengezogen wird. Die Kontraktion der Mehrzahl der ersten Vorspannelemente 16 kann leicht durch Verwendung des unten beschriebenen Aktuators 22 erreicht werden.
Das Tragobjekt W mit der Umfangsfläche 32 und der durch die Mitte der Umfangsfläche 32 verlaufenden Achse 34 kann zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Ausschnitten 28 angeordnet werden. Auf diese Weise wird der Trägergegenstand W von beiden Seiten der Umfangsfläche 32 durch die beiden Ausschnitte 28 eingeklemmt.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 2.
Die Vielzahl von Lagerabschnitten 18 sind Komponenten, die in der Vielzahl von Langlöchern 28s der Ausschnitte 28 vorgesehen sind. Jeder der mehreren Lagerabschnitte 18 ist in einem Langloch 28s vorgesehen. Ferner umfasst jeder der Lagerabschnitte 18 einen Wälzkörper (Rollkörper) 36 und einen Stützkörper 38.
Der Wälzkörper 36 selbst ist beispielsweise ein Radiallager und ein Element mit einer Achse (Drehachse) 39, die parallel zur Achse 34 (6) des zwischen den beiden Ausschnitten 28 angeordneten Stützkörpers W verläuft.
Der Stützkörper 38 ist ein Element, das den Wälzkörper 36 drehbar trägt. Der Stützkörper 38 ist oberhalb des Langlochs 28s vorgesehen und hat eine Breite, die größer ist als die kurze Seitenbreite des Langlochs 28s (die Breite in einer Richtung auf den Betrachter zu und von ihm weg, wie in 5 dargestellt). Daher fällt der Stützkörper 38 nicht nach unten durch das Langloch 28s. Der Stützkörper 38 und das Stützelement 14 sind nicht aneinander befestigt. Dadurch kann der Stützkörper 38 in Bezug auf das Stützelement 14 gleiten.
Darüber hinaus umfasst der Stützkörper 38 einen Verlängerungsabschnitt 38a, der durch das Langloch 28s eingeführt wird, und einen Flanschabschnitt 38b, der einen Bewegungsbereich des Stützkörpers 38 in der Auf-Ab-Richtung einschränkt. Der Flanschabschnitt 38b ist an der unteren Endseite des Verlängerungsabschnitts 38a vorgesehen und kommt mit der unteren Oberfläche des Stützelements 14 von unten in Kontakt, um die Aufwärtsbewegung des verschiebbaren Stützkörpers 38 zu begrenzen.
Der Wälzkörper 36 ist drehbar mit dem unteren Ende des Verlängerungsabschnitts 38a verbunden. Diesbezüglich kann beispielsweise, wenn der Wälzkörper 36 ein Radiallager ist, ein Innenring des Radiallagers mit dem Verlängerungsabschnitt 38a verbunden sein. Infolgedessen ist es möglich, das Radiallager durch den Stützkörper 38 zu tragen (abzustützen), während ein Außenring des Radiallagers rotieren kann.
Die Konfiguration des Lagerabschnitts 18 ist nicht auf das oben beschriebene Merkmal beschränkt. Beispielsweise kann der Wälzkörper 36 eine so genannte Rolle oder Walze sein (Zylinderwalze, tonnenförmige Rolle oder ähnliches). Zu diesem Zeitpunkt kann die Walze drehbar gemacht werden, indem in dem Verlängerungsabschnitt 38a eine Lagerstruktur zur drehbaren Lagerung der Walze vorgesehen wird, oder der Verlängerungsabschnitt 38a kann an der Walze befestigt sein und eine Lagerstruktur zur drehbaren Lagerung des Verlängerungsabschnitts 38a kann in dem Stützkörper 38 vorgesehen sein.
Die mehreren zweiten Vorspannelemente 20 sind Elemente, die die mehreren Lagerabschnitte 18 in Richtung des zwischen den beiden Ausschnitten 28 angeordneten Tragobjekts W vorspannen. Die mehreren zweiten Vorspannelemente 20 sind jeweils auf dem Stützelement 14, auf einer Verlängerung in der Längsrichtung jedes der mehreren Langlöcher 28s, die radial vorgesehen sind, angeordnet und ziehen sich entlang der Längsrichtung zusammen. Infolgedessen gleitet der Lagerabschnitt 18 entlang der Längsrichtung des Langlochs 28s in Übereinstimmung mit der Ausdehnung und Kontraktion des zweiten Vorspannelements 20.
Die Vorspannkraft der mehreren zweiten Vorspannelemente 20 ist so eingestellt, dass sie größer ist als die Vorspannkraft, die von den mehreren ersten Vorspannelementen 16 auf das Paar von Stützelementen 14 ausgeübt wird. Jedes der mehreren zweiten Vorspannelemente 20 ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Druckspiralfeder, ist aber ähnlich wie die ersten Vorspannelemente 16 nicht auf eine Druckspiralfeder beschränkt.
Ein zweites Vorspannelement 20 ist mit einem Lagerabschnitt 18 verbunden. Wenn das zweite Vorspannelement 20, das mit dem Lagerabschnitt 18 verbunden ist, keine Druckkraft auf das zweite Vorspannelement 20 ausübt, wird der Wälzkörper 36 des Lagerabschnitts 18 in einem Zustand gehalten, in dem ein Teil desselben aus dem Ausschnitt 28 herausragt (3).
Der Aktuator 22 ist in dem Basisabschnitt 12 vorgesehen und bewirkt, dass das Paar von Stützelementen 14 das Tragobjekt W hält, indem es das Paar von Stützelementen 14 in den sich nähernden Richtungen bewegt. In der vorliegenden Ausführungsform besteht der Aktuator 22 aus einem Paar von Luftzylindern, die angetrieben werden, um eine lineare Kraft in der Links-Rechts-Richtung auf das Paar von Stützelementen 14 auszuüben. Einer der beiden Luftzylinder ist mit dem Stützelement 14A verbunden, und der andere Luftzylinder ist mit dem Stützelement 14B verbunden.
Es ist zu beachten, dass der Aktuator 22 nicht auf das Paar von Luftzylindern beschränkt ist, solange der Aktuator 22 das Paar von Stützelementen 14 in den sich nähernden Richtungen (aufeinander zu) bewegt. Der Aktuator 22 kann zum Beispiel aus einem Hydraulikzylinder, einem Kugelumlaufspindelmechanismus oder einem Elektromotor bestehen.
Die Steuereinheit 24 steuert den Aktuator 22, um zwischen dem Halten des Tragobjekts W durch das Paar von Stützelementen 14 und dem Halten des Tragobjekts W durch die Vielzahl von Lagerabschnitten 18 umzuschalten. Diese Umschaltung wird später beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinheit 24 ein Steuergerät für das oben beschriebene Paar von Luftzylindern.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Zustand, in dem die Bewegung des Paars von Stützelementen 14 durch den Aktuator 22 gesteuert wird, als ein „EIN-Zustand“ des Aktuators 22 bezeichnet. Ferner wird ein Zustand, in dem die oben beschriebene Bewegung nicht durch den Aktuator 22 gesteuert wird, als „AUS-Zustand“ des Aktuators 22 bezeichnet. Da die Tragvorrichtung 10 die Steuereinheit 24 enthält, kann das Umschalten zwischen dem EIN-Zustand und dem AUS-Zustand leicht erreicht werden.
Die obigen Ausführungen geben einen Überblick über die Konfiguration der Tragvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Als nächstes wird das Umschalten in der Tragvorrichtung 10 zwischen dem Halten des Tragobjekts W durch das Paar von Stützelementen 14 und dem Halten des Tragobjekts W durch die Mehrzahl von Lagerabschnitten 18 beschrieben.
Zunächst wird das Halten des Tragobjekts W durch das Paar von Stützelementen 14, das durch die Tragvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform realisiert wird, beschrieben. Dieses Halten wird realisiert, indem das Paar von Stützelementen 14 nahe zueinander gebracht wird, indem der Aktuator 22 von dem in 4 gezeigten Zustand in den EIN-Zustand gebracht wird.
6 ist eine erste Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts W durch das Paar von Stützelementen 14.
Wenn das Paar von Stützelementen 14 in die Annäherungsrichtungen (aufeinander zu) bewegt wird, kommen die Wälzkörper 36 zunächst in Kontakt mit dem Tragobjekt W. Hier bewegt der Aktuator 22 jedes des Paars von Stützelementen 14 in die Annäherungsrichtung mit einer Kraft, die größer ist als die Vorspannkraft der Vielzahl von zweiten Vorspannelementen 20 auf das Stützelement 14A und die Vorspannkraft der Vielzahl von zweiten Vorspannelementen 20 auf das Stützelement 14B. Infolgedessen wird in Übereinstimmung mit der Bewegung von dem Tragobjekt Weine Druckkraft auf die Wälzkörper 36 ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt absorbieren die mehreren zweiten Vorspannelemente 20 die Druckkraft, indem sie sich zusammenziehen.
7 ist eine zweite Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts W durch das Paar von Stützelementen 14.
Wenn sich die mehreren zweiten Vorspannelemente 20 zusammenziehen, gleiten die mehreren Lagerabschnitte 18 vom Tragobjekt W weg. Wenn der Aktuator 22 das Paar von Stützelementen 14 weiter in die sich nähernden Richtungen bewegt, kommen schließlich, wie in 7 gezeigt, die Ausschnitte 28 des Paars von Stützelementen 14 in Kontakt mit dem Tragobjekt W. Das Halten des Tragobjekts W durch das Paar von Stützelementen 14 wird durch Aufrechterhaltung dieses Zustands realisiert.
Im Haltezustand von 7 wird das Tragobjekt W von beiden Seiten der Umfangsfläche 32 durch die bogenförmigen Ausschnitte 28, die in dem Paar von Stützelementen 14 vorgesehen sind, festgehalten, und das Tragobjekt W wird daran gehindert, sich relativ zur Tragvorrichtung 10 zu drehen. Wenn es nicht erwünscht ist, das Tragobjekt W zu drehen, ist daher der in 7 gezeigte Haltezustand geeignet.
Wenn zu diesem Zeitpunkt die unebene Form 30 auf der Oberfläche jedes der Ausschnitte 28 ausgebildet ist, wirkt die Unebenheit als Gleitstopper für das Tragobjekt W. Dementsprechend wird es vorteilhafter erreicht, dass das Tragobjekt W durch das Paar von Stützelementen 14 gehalten wird, so dass es sich nicht dreht.
8 ist eine erste Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts W durch die Mehrzahl von Lagerabschnitten 18.
Als Nächstes wird das Halten des Trägerobjekts W durch die Vielzahl von Lagerabschnitten 18 beschrieben. Dieses Halten kann realisiert werden, indem der Aktuator 22 in den AUS-Zustand gebracht wird. Das heißt, wenn der Aktuator 22 in den AUS-Zustand gebracht wird, wird das Paar von Stützelementen 14 durch die Mehrzahl von ersten Vorspannelementen 16 in den sich nähernden Richtungen vorgespannt. Infolgedessen kommen die Wälzkörper 36 der Vielzahl von Lagerabschnitten 18, die an dem Paar von Stützelementen 14 vorgesehen sind, in der gleichen Weise wie bei der Bewegung der Stützelemente 14 durch den Aktuator 22 zunächst mit dem Tragobjekt W in Kontakt.
Hier ist, wie oben beschrieben, die Vorspannkraft der mehreren zweiten Vorspannelemente 20, die die mehreren Lagerabschnitte 18 in Richtung des Tragobjekts W herausdrücken, größer als die Vorspannkraft, die von den mehreren ersten Vorspannelementen 16 auf das Paar von Stützelementen 14 ausgeübt wird. Wenn sich der Aktuator 22 im AUS-Zustand befindet, werden die mehreren Lagerabschnitte 18 daher nicht wie in 7 hineingedrückt und können das Tragobjekt W durch ihre Wälzkörper 36 halten. Auf diese Weise wird das Halten des Tragobjekts W durch die Vielzahl von Lagerabschnitten 18 realisiert.
9 ist eine zweite Ansicht zur Erläuterung des Haltens des Tragobjekts W durch die Vielzahl von Lagerabschnitten 18.
In dem in 8 gezeigten Zustand, wenn sich das Tragobjekt W um die Achse 34 dreht, drehen sich auch die Wälzkörper 36 gemeinsam um ihre Drehachsen. Das heißt, in dem in 8 dargestellten Zustand ist es möglich, das Tragobjekt W drehbar zu tragen, ohne die Tragvorrichtung 10 als Ganzes zu drehen.
Infolgedessen ist es beispielsweise, wie in 9 dargestellt, möglich, auf einfache Weise einen Vorgang zur Befestigung eines Schraubenelements, bei dem es sich um das Tragobjekt W handelt, an einem anderen Element W' durchzuführen, während das Schraubenelement durch die Tragvorrichtung 10 drehbar getragen wird. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die erste Öffnung 26 im Basisabschnitt 12 vorgesehen ist, ist es möglich, mit dem Werkzeug T zur Schraubbefestigung von der Seite des Basisabschnitts 12 durch die erste Öffnung 26 leicht auf das Tragobjekt W zuzugreifen. Da sich die Tragvorrichtung 10 während des Befestigungsvorgangs nicht dreht, kann die Befestigung an einer Stelle leicht durchgeführt werden, und der Befestigungsvorgang kann auch an einem Ort, an dem der Platz begrenzt ist, mit günstiger Praktikabilität durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Haltevorrichtung 10 bereitgestellt, die das Halteobjekt W drehbar hält, ohne sich selbst zu drehen. Darüber hinaus ist es gemäß der Konfiguration der Tragvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform auch möglich, dass das Tragobjekt W so getragen wird, dass es sich nicht dreht. Ferner kann gemäß der Konfiguration der Tragvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform das Tragobjekt W selektiv so getragen werden, dass es drehbar ist und dass es sich nicht dreht.
[Abwandlung]
Die Ausführungsform wurde oben als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen zu der oben beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt werden können. Ferner geht aus dem Umfang der Ansprüche hervor, dass andere Ausführungsformen, zu denen solche Modifikationen oder Verbesserungen hinzugefügt wurden, in den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung einbezogen werden können.
(Modifikation 1)
Nachfolgend wird eine Tragvorrichtung 10 gemäß einer ersten Modifikation beschrieben. Auf die Beschreibung von Elementen, die dieselben Namen und dieselben Bezugsziffern haben wie die bereits in der Ausführungsform beschriebenen, wird jedoch in geeigneter Weise verzichtet.
10 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Konfiguration der Tragvorrichtung 10 gemäß der ersten Modifikation. 11 ist ein Schnitt entlang der Linie XI-XI von 10.
Die Konfiguration der Lagerabschnitte 18 ist nicht auf diejenige der Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können die Lagerabschnitte 18 jeweils einen Aufnahmeabschnitt 40, einen Wälzkörper 42 und einen Kugelkörper-Gleitabschnitt 44 aufweisen. Der Einfachheit halber wird im Folgenden der Lagerabschnitt 18 der vorliegenden Modifikation auch als Lagerabschnitt 18' bezeichnet.
Der Aufnahmeabschnitt 40 ist zur Aufnahme des Wälzkörpers 42 vorgesehen und weist eine Öffnung (zweite Öffnung) 46 auf, die dem zwischen dem Paar von Stützelementen 14 angeordneten Tragobjekt W zugewandt ist. Bei den Aufnahmeabschnitten 40 kann es sich um eine Vielzahl von Hohlräumen handeln, die in dem Paar von Stützelementen 14 vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist eine Innenfläche des Aufnahmeabschnitts 40, die mit dem aufgenommenen Wälzkörper 42 in Kontakt kommt, glatt, so dass der Wälzkörper 42 das später beschriebene Rollen vorteilhaft ausführen kann.
Der Walzkörper 42 der vorliegenden Modifikation ist ein kugelförmiges Element mit einem Durchmesser, der größer ist als der der zweiten Öffnung 46 (R₄₂ > R₄₆). Der Walzkörper 42 ist wie oben beschrieben im Aufnahmeabschnitt 40 untergebracht. In der vorliegenden Ausführungsform besteht das Material des Wälzkörpers 42 aus Metall.
Der Kugelkörper-Gleitabschnitt 44 ist ein Element, das mit dem zweiten Vorspannelement 20 im Aufnahmeabschnitt 40 verbunden ist und den Wälzkörper 42 in Richtung der zweiten Öffnung 46 vorspannt, während es den Wälzkörper 42 rollend abstützt. Der Kugelkörper-Gleitabschnitt 44 hat in der vorliegenden Ausführungsform eine schalenartige Form.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass eine Oberfläche des Kugelkörper-Gleitabschnitts 44, die mit dem Wälzkörper 42 in Kontakt kommt, ähnlich glatt ist wie die Innenfläche des Aufnahmeabschnitts 40.
Die mehreren Lagerabschnitte 18' können den Trägergegenstand W drehbar halten. Das heißt, in der Konfiguration der vorliegenden Modifikation werden die Wälzkörper 42 durch die zweiten Vorspannelemente 20 über die Kugelkörper-Gleitabschnitte 44 in Richtung der zweiten Öffnungen 46 gedrückt, und die Wälzkörper 42 liegen teilweise von den zweiten Öffnungen 46 aus zur Außenseite der Aufnahmeabschnitte 40 frei. Infolgedessen kommen die Wälzkörper 42 der mehreren Lagerabschnitte 18' in Kontakt mit dem Tragobjekt W.
Wenn sich der Aktuator 22 im AUS-Zustand befindet, wird das Tragobjekt W hier aus demselben Grund wie bei der Ausführungsform nicht durch das Paar von Stützelementen 14 gehalten, die durch die mehreren ersten Vorspannelemente 16 vorgespannt sind, sondern durch die mehreren Wälzkörper 42, die durch die mehreren zweiten Vorspannelemente 20 vorgespannt sind.
Da der Wälzkörper 42 selbst rollen kann, erlaubt der Wälzkörper 42 dem mit ihm in Kontakt stehenden Tragobjekt W, sich zu drehen. Daher kann die Tragvorrichtung 10 auch in der vorliegenden Modifikation das Tragobjekt W drehbar abstützen, ohne sich selbst zu drehen.
[Erfindungen, die aus der Ausführungsform abgeleitet werden können]
Die Erfindungen, die sich aus der oben beschriebenen Ausführungsform und Modifikation ableiten lassen, werden im Folgenden beschrieben.
Es wird die Tragvorrichtung (10) bereitgestellt, die das Tragobjekt (W) einschließlich der Umfangsfläche (32) trägt, wobei die Tragvorrichtung (10) umfasst: den Basisabschnitt (12); das Paar von Stützelementen (14), die in Bezug auf den Basisabschnitt (12) verschiebbar vorgesehen sind und mit den Ausschnitten (28) versehen sind, die eine Bogenform haben und so konfiguriert sind, dass sie die Umfangsfläche (32) von beiden Seiten halten; die Mehrzahl von ersten Vorspannelementen (16), die so konfiguriert sind, dass sie das Paar von Stützelementen (14) in Richtungen vorspannen, in denen sich die Stützelemente (14) einander nähern; die Vielzahl von Lagerabschnitten (18), die entlang der Ausschnitte (28) des Paars von Stützelementen (14) vorgesehen und so konfiguriert sind, dass sie das Tragobjekt (W) in einer Weise halten, dass das Tragobjekt (W) um die Achse (34) des Tragobjekts (W) drehbar ist; und die mehreren zweiten Vorspannelemente (20), die so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Lagerabschnitte (18) in Richtung des Trägerobjekts (W) vorspannen, damit die mehreren Lagerabschnitte (18) das Trägerobjekt (W) halten, wobei die Vorspannkraft der mehreren ersten Vorspannelemente (16) und die Vorspannkraft der mehreren zweiten Vorspannelemente (20) so eingestellt sind, dass das Tragobjekt (W) von den mehreren Lagerabschnitten (18) mit einer Kraft gehalten werden kann, die größer ist als die von den mehreren ersten Vorspannelementen (16) auf das Paar von Stützelementen (14) ausgeübte Vorspannkraft.
Auf diese Weise wird die Tragvorrichtung (10) bereitgestellt, die das Tragobjekt (W) drehbar trägt, ohne sich selbst zu drehen.
Der Basisabschnitt (12) kann mit dem Loch (26) versehen sein, das den Basisabschnitt (12) in Richtung seiner Dicke durchdringt und dem Tragobjekt (W) zugewandt ist, wenn sich das Tragobjekt (W) in einem Zustand befindet, in dem es von dem Paar von Stützelementen (14) oder von der Vielzahl von Lagerabschnitten (18) gehalten wird. Dadurch ist es möglich, die Sichtbarkeit des Tragobjekts (W) zu gewährleisten und sich dem Tragobjekt (W) mit dem Werkzeug (T) oder dergleichen leicht zu nähern.
Die Tragvorrichtung (10) kann ferner den Aktuator (22) umfassen, der an dem Basisabschnitt (12) vorgesehen und so konfiguriert ist, dass er das Paar von Stützelementen (14) veranlasst, das Tragobjekt (W) zu halten, indem er das Paar von Stützelementen (14) in den Richtungen bewegt, in denen sich die Stützelemente (14) einander nähern. Infolgedessen kann das Tragobjekt (W), indem das Stellglied (22) in den EIN-Zustand gebracht wird, so getragen werden, dass es sich nicht dreht.
Die Tragvorrichtung (10) kann ferner die Steuereinheit (24) umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie durch Steuerung des Aktuators (22) zwischen dem Halten des Tragobjekts (W) durch das Paar von Stützelementen (14) und dem Halten des Tragobjekts (W) durch die Mehrzahl von Lagerabschnitten (18) umschaltet. Dadurch ist es möglich, einfach zwischen einem Zustand, in dem das Tragobjekt (W) drehbar gelagert ist, und einem Zustand, in dem das Tragobjekt (W) nicht drehbar gelagert ist, umzuschalten.
Die ungleichmäßige Form (30) kann auf der Oberfläche jedes der ausgeschnittenen Abschnitte (28) der Stützelemente (14) gebildet werden. Da die unebene Form (30) als Rutschstopper fungiert, wird dadurch erreicht, dass das Tragobjekt (W) so getragen wird, dass es sich nicht drehen kann.
Die Mehrzahl von Lagerabschnitten (18) kann den Lagerabschnitt (18) umfassen, der den Wälzkörper (36) mit der Drehachse (39) parallel zur Achse (34) des Tragobjekts (W) und den Stützkörper (38) umfasst, der mit einem der Mehrzahl von zweiten Vorspannelementen (20) verbunden und so konfiguriert ist, dass er den Wälzkörper (36) drehbar trägt. Infolgedessen halten die Wälzkörper (36), deren Drehachse (39) parallel zur Achse (34) verläuft, das Tragobjekt (W) drehbar.
Jeder der Vielzahl von Lagerabschnitten (18) kann den Lagerabschnitt (18) enthalten, der den Aufnahmeabschnitt (40) enthält, der mit der Öffnung (46) versehen ist, die dem zwischen dem Paar von Stützelementen (14) eingeschlossenen Tragobjekt (W) zugewandt ist, wobei der Wälzkörper (42) eine Kugelform hat, in dem Aufnahmeabschnitt (40) untergebracht ist und einen Durchmesser (R₄₂) hat, der größer ist als der der Öffnung (46), und den Kugelkörper-Gleitabschnitt (44), der mit einem der mehreren zweiten Vorspannelemente (20) verbunden ist und so konfiguriert ist, dass er den Wälzkörper (42) rollend trägt und den Wälzkörper (42) in Richtung der Öffnung (46) vorspannt. Infolgedessen halten die Wälzkörper (42), die in den Aufnahmeabschnitten (40) rollen, das Tragobjekt (W) drehbar fest.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H05053886 U [0002, 0003]

Claims

Tragvorrichtung (10), die ein Tragobjekt (W) mit einer Umfangsfläche (32) stützt, wobei die Tragvorrichtung umfasst: einen Basisabschnitt (12); ein Paar von Stützelementen (14), die in Bezug auf den Basisabschnitt verschiebbar vorgesehen sind und mit Ausschnitten (28) versehen sind, die eine Bogenform aufweisen und so konfiguriert sind, dass sie die Umfangsfläche von beiden Seiten halten; eine Mehrzahl von ersten Vorspannelementen (16), die so konfiguriert sind, dass sie das Paar von Stützelementen in Richtungen vorspannen, in denen sich die Stützelemente einander nähern eine Vielzahl von Lagerabschnitten (18), die entlang der Ausschnitte des Paars von Stützelementen vorgesehen und so konfiguriert sind, dass sie das Tragobjekt in einer Weise halten, dass das Tragobjekt um eine Achse (34) des Tragobjekts drehbar ist; und eine Vielzahl von zweiten Vorspannelementen (20), die so konfiguriert sind, dass sie die Vielzahl von Lagerabschnitten in Richtung des Tragobjekts vorspannen, damit die Vielzahl von Lagerabschnitten das Tragobjekt halten kann, wobei eine Vorspannkraft der mehreren ersten Vorspannelemente und eine Vorspannkraft der mehreren zweiten Vorspannelemente so eingestellt sind, dass das Tragobjekt von den mehreren Lagerabschnitten mit einer Kraft gehalten werden kann, die größer ist als die von den mehreren ersten Vorspannelementen auf das Paar von Stützelementen ausgeübte Vorspannkraft.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Basisabschnitt mit einem Loch (26) versehen ist, das den Basisabschnitt in einer Dickenrichtung desselben durchdringt und dem Tragobjekt zugewandt ist, wenn sich das Tragobjekt in einem Zustand befindet, in dem es von dem Paar von Stützelementen oder von der Vielzahl von Lagerabschnitten gehalten wird.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen Aktuator (22), der an dem Basisabschnitt vorgesehen und so konfiguriert ist, dass er das Paar von Stützelementen veranlasst, das Tragobjekt zu halten, indem er das Paar von Stützelementen in den Richtungen bewegt, in denen sich die Stützelemente einander nähern.
Tragvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend eine Steuereinheit (24), die so konfiguriert ist, dass sie durch Steuern des Aktuators zwischen dem Halten des Tragobjekts durch das Paar von Stützelementen und dem Halten des Tragobjekts durch die Mehrzahl von Lagerabschnitten umschaltet.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine unebene Form (30) auf einer Oberfläche jedes der ausgeschnittenen Abschnitte der Stützelemente ausgebildet ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mehrzahl von Lagerabschnitten einen Lagerabschnitt umfasst, der einen Wälzkörper (36) mit einer zur Achse des Tragobjekts parallelen Drehachse (39); und einen Stützkörper (38), der mit einem der mehreren zweiten Vorspannelemente verbunden und so konfiguriert ist, dass er den Wälzkörper drehbar stützt.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jeder der mehreren Lagerabschnitte einen Lagerabschnitt aufweist, der Folgendes umfasst: einen Aufnahmeabschnitt (40), der mit einer Öffnung (46) versehen ist, die dem zwischen dem Paar von Stützelementen eingebetteten Tragobjekt zugewandt ist; einen Wälzkörper (42) mit einer kugelförmigen Gestalt, der in dem Aufnahmeabschnitt untergebracht ist und einen Durchmesser (R₄₂) aufweist, der größer als der der Öffnung ist; und einen Kugelkörper-Gleitabschnitt (44), der mit einem der mehreren zweiten Vorspannelemente verbunden ist und so konfiguriert ist, dass er den Wälzkörper rollend abstützt und den Wälzkörper in Richtung der Öffnung vorspannt.