JP2007516851A - 改良されたツールシステム - Google Patents

Abstract

アレイ状に配置された複数の素子（２４）を含み、各素子がクロスレール（２２）上で支持されるとともに該アレイ内の他の素子に対して移動可能なツールシステムであって、各素子が、該素子の第１端から延出するネジ付支持支柱（２５）において終端するとともに該素子が支持される該クロスレール内の対応する雌ネジ開口に結合される。該ツールシステムがフォーク（４６）の形状の調整コンポーネントを更に含み、該フォークが回転駆動可能であるとともに該アレイの素子と係合可能であり、該フォークが回転すると、該素子が回転駆動される。

Description

本発明は、ツール（工具）システムにおいて使用するための改良されたコンポーネントに係り、このコンポーネントを含む改良されたツールシステムに関する。

該改良されたコンポーネント(構成部品）は、国際特許出願第WO 02/064308において請求されるとともに記載されたツールシステムに使用するために特に好適である。

国際特許出願第WO 02/064308は、列（アレイ）状に配置され、各エレメント（素子）が該アレイ内の他の素子に対して長手方向に移動可能であるとともに第１の端を有する複数の素子を含む、ツールシステムであって、該システムが、該素子の自由端が所望される表面輪郭に近い表面輪郭を画定するように、該素子の相対的長手方向の位置を調整するための手段と、これらの調整された位置で該素子を保持するための手段と、を更に含み、各素子の第１端がベース部に離脱可能に取り付けられた旋削可能な部分上に設けられ、該配置が該素子の自由端が旋削され、所望される表面輪郭を形成することができることを特徴とする、ツールシステムを記載し請求する。

国際特許出願第WO 02/064308は、アレイ状に配置された複数の素子であって、該アレイの素子が、該素子が互いに接触し適所で保持される閉成位置と、該アレイの素子が離間されるとともに互いに対して上下移動が可能な開成位置と、の間で移動可能である、該アレイ状に配置された複数の素子と、該アレイを開閉するための駆動手段と、を含むツールシステムを更に記載し且つ請求する。該素子は、支持レールに取り付けられてアレイを形成する。

国際特許出願第WO 02/064308において、ツールシステムが、該システムの素子の相対的な長手方向の位置を調整するための手段を含むことが教授されている。

国際特許出願第WO 02/064308においては、素子の相対的な長手方向の位置を調整するための他の二つの構成が例を用いて開示されている。

第１の他の構成において、素子が、各素子の下側に回転可能に取り付けられ、ベース部にネジ式に係合された下方延出ネジ切りロッドを含む駆動手段によって互いに対して垂直に移動する。これらの素子は、各々が電気モータによって駆動されるネジ切りされたロッドの回転によって位置決めされる。

第２の他の構成において、これらの素子の全てが手動的に持ち上げられ、各素子が所望される位置へ重力で降下することが可能となり、素子が保持される。

本発明の目的は、上記のシステムのユーザが使用可能な選択肢を広げるために、上記のタイプのアレイの素子を互いに対して移動するための更に他の構成を提供することである。

本発明の更なる目的は、上記の構成において使用するためのコンポーネントを提供することである。

本発明は、アレイ状に配置された複数の素子を含み、各素子がクロスレール上で支持されるとともに該アレイ内の他の素子に対して移動可能なツールシステムであって、各素子が、該素子の第１端から延出するネジ切り支持支柱において終端するとともに、該素子が支持される該クロスレール内の対応する雌ネジ開口に結合され、該ツールシステムがフォーク形状の調整コンポーネントを更に含み、該フォークが回転駆動可能であるとともに該アレイの素子と係合可能であり、該フォークが回転すると、該素子が回転駆動されることを特徴とする、該ツールシステムを提供する。

該フォークの回転によって描写される半径が、好ましくは、該アレイ内の素子の回転半径以下である。

本発明によるツールシステムの好ましい実施の形態において、該フォークがほぼ矩形のヘッド部を含み、該矩形のヘッドの四隅の各々から、叉が垂下され、該叉が該アレイの素子の領域に対応する把持領域を画定する。

本発明によるツールシステムの特に好ましい実施の形態において、該フォークが調整可能なフォークを含み、該フォークの叉がヘッド部から垂下され、これらの叉の位置が互いに対して調整可能であり、これによって、複数の異なる寸法の調整領域を画定することができる。

本発明によるツールシステムの更に好ましい実施の形態において、該フォークが可撓性の継ぎ手によって、該フォークを回転駆動するための駆動手段に接続される。

本発明は、上記のタイプのツールシステムに使用するためのフォーク形状の調整コンポーネントを更に提供する。該フォークは、ヘッド部と、前記ヘッド部から垂下される複数の離間された叉とを含み、叉の各々が、前記ヘッド部に隣接するとともに、他の叉の内部対向面と共に調整領域を画定する内部対向面を有する第１の部分と、前記ヘッド部から遠位に配置されると共に内部対向ガイド面を有する第２の部分と、を含む。

本発明のフォークは、矩形ヘッド部と、該矩形ヘッド部の四隅の各々から叉が垂下され、該四つの叉の各々が、断面がほぼ三角形の第１の部分を含み、該第１の部分が、内部対向面が該叉の自由端に向かってテーパリングされる第２の部分につながる。

該叉の第２の部分の内部対向ガイド面が、好ましくは、凸型である。

該叉が垂下されるヘッドの部分の表面において、該叉の第１の部分の内部対向面が調整領域を画定し、該内部対向面の寸法が、好ましくは、該アレイの対応する素子の寸法に一致している。

該叉の第１と第２の部分が、好ましくは、それぞれ、素子の旋削された表面における最大高さの変化量よりも大きい距離まで、該叉の長手に沿って、延出する。

本発明によるフォークの好ましい実施の形態において、該矩形ヘッド部が寸法調整可能であり、これによって、叉が互いに対して移動して、異なる寸法の素子に対応するように、複数の異なるサイズの調整領域を画定することができる。

該支持レールで自在回転した後で該フォークが該素子を持ち上げるのを可能にするために、該フォークは、該アレイの素子と把持係合するように更に構成される。該フォーク自体が調整可能である場合、該把持係合は、該素子から該叉を離間させ、次に、該叉を該素子と係合するように旋回させることによって、実行される。あるいは、該叉は、拡大可能な面によって形成される。

本発明によるフォークは、好ましくは、前記アレイの素子の位置を検出するとともにこれに印加される力を測定するための一つ以上のセンサを更に含む。

本発明によるフォークの特に好ましい実施の形態において、駆動力を高めるために該フォークに質量が加えられる。

本発明によるフォークは、該フォークを回転駆動させるための駆動手段を駆動係合して受け取るように調整される。

本発明によるフォークおよびツールシステムの実施の形態が以下の添付図面を参照することによって説明される。

図１に示されているように、ツールシステム１０は、第１と第２の垂直サポート８、１２によって支持される水平スパン６を含むブリッジ４が配置された支持テーブル２を含む。該水平スパン６は、調整メカニズム１４と旋削ツール１６を支持する。

システム１０は、クロスレール２２上で支持されるアレイ素子２４を含む消耗モジュール２０を更に含み、クロスレール２２自体は、支持テーブル２上のシャーシ（図示なし）上に支持されている。

素子２４の各々は、クロスレール２２における雌ネジ開口（図示なし）と係合するネジ切り支持ポスト２５内で終端する。

第１と第２のサイドアーム２６、２８は、第１と第２の垂直サポート８、１２のそれぞれから延出し、クロスレール２２の端部における凹部と係合するように調整された後退可能なペグ３０、３２で終端する。

図４に示されるように、素子２４はアレイ内に配置され、四つのボルスタ（枕材）によって適所に保持され、このうち二つが３４および３６で示されている。

旋削ツール１６は、スピンドル４２と、該スピンドル４２上に取付けられたツールヘッド４４と、含む。

ツールは、スピンドル４２を介してツールヘッド４４を位置付け駆動するための駆動手段（図示なし）を更に含む。

調整メカニズム１４は、スプラインと空気入りシリンダ４８に取り付けられ、回転駆動（図示なし）を備えた調整フォーク４６を含む。

図２および図３に示されるように、調整フォーク４６は、四つの叉５０、５２、５４および５６が垂下される矩形ヘッド部４９を含み、一つの叉が該矩形ヘッド部４９の四隅の各々から垂下される。

図２、図３、および図４に示されるように、叉５０、５２、５４および５６の各々は、断面がほぼ三角形で、テーパ部分６０で終端する第１の部分５８を含む。

該テーパ部分６０は、素子２４のための内部対向ガイド面を提供する。内部対向ガイド面は、凸状の側面を有する。

使用時、アレイ素子２４のターゲット列が選択され、消耗モジュール２０が手動的に、あるいは、駆動システムを用いて、駆動され、これによって、ターゲット列がブリッジ４の長手軸と平行に配置される。

ターゲット列に隣接する列と該隣接列の反対側のアレイの列のすべてを含むアレイの部分は、該隣接列と位置合わせするようにまずブリッジ４を駆動し、次に、該隣接列を支持するクロスレール２２の端部に提供される凹部内でペグ３０、３２を係合することによって、ターゲット列から離間される。次に、ブリッジ４は、該ターゲット列から該部分を離間させるために使用され得る。

次に、ペグ３０、３２がクロスレール２２の凹部から引き抜かれ、次に、該ブリッジ４がターゲット列と位置合わせされるように駆動され、ペグ３０、３２が該ターゲット列を支持するクロスレール２２の凹部に係合される。次に、ターゲット列は、残りの隣接する列から分離し、これによってこの列の素子にアクセスすることができる。、

次に、ターゲット列内の素子が選択される。次に、調整メカニズム１４が、ブリッジ４に沿って駆動され、これによって、選択されたターゲット素子に隣接する第１の素子と垂直に位置合わせされる。空気圧シリンダ４８内の圧力が放出され、フォーク４６が自重により降下可能となり、これによって、叉５０、５２、５４および５６が回転駆動によりアレイの素子のヘッドと係合する。フォーク４６が自重により降下すると、テーパ部分６０のガイド面が動作して、アレイ素子２４を回転させることによって該アレイ素子２４のいかなるミスアライメントをも補正することができる。次に、該調整フォーク４６が４５°回転駆動して、同様の工程が第２の隣接素子に対して反復される。

次に、調整メカニズム１４が選択されたターゲット素子と位置合わせされ、該ターゲット素子を同様に係合することができる。

次に、調整フォーク４６が駆動回転され、アレイ素子のネジ切りされた支柱周りにアレイ素子を回転させることによって、アレイ素子２４を上下させる。素子２４が所定の高さ及び配向角度に達したとき、フォーク４６は、素子との係合状態から解除されて持ち上げられ、次の素子が調整フォークの下に配置されるように移動され、同一線上のアレイ素子２４の全てがそれらの所定の高さに調整されるまで、調整プロセスが反復される。アレイ素子のミスアライメントの微調整は、フォークを開成アレイへ降ろして該フォークの外部表面を用いることによって実行され、これによって、アレイ素子が位置合わせされ得る。

アレイ素子の上面は、旋削ツール１６を用いて必要に応じて旋削される。

調整可能なフォークの実施の形態が図５および図６に示される。図５は、調整シーケンスを示すが、図５（ａ）は、第１の(より小さい)素子に対応する調整領域を画定する叉を示す。次に、これらの叉が、図５（ｂ）の中間位置を介して、図５(ｃ)の拡張位置へ調整され、叉は、第２の(より大きい）素子に対応する調整領域を画定する。

図５の調整可能なフォークがアレイの素子と把持係合されているのが図６に示されている。叉は該素子から僅かに離間されて延出され、該素子を把持するように旋回される。

図７には、該フォークを回転駆動するための駆動手段に該フォークを接続するための他の手段が示されている。

フォークアセンブリ７１０は、四つの叉７０４が垂下されているヘッド部７０２を有するフォークを含む。該フォークは可撓性の継ぎ手７０８によって駆動軸７０６に接続される。図は二つの可能な位置、即ち、「位置１」および「位置２」におけるフォークを示す。該フォークは、通常は、駆動軸７０６からほぼ垂直に垂下されている「位置１」にある。該フォークがアレイ素子（図示なし）と駆動係合されるとき、該フォークとアレイ素子間のいかなる相対的なミスアライメントも、可撓性の継ぎ手７０８によって補正され得る。可撓性の継ぎ手７０８は、フォークを、例えば、「位置２」を経由して、フォークがアレイ素子と把持係合できる位置に、位置取りをさせる。
図７のフォークの更なる動作は、他の実施の形態についての説明と同様である。

特定の他の位置である「位置２」が図７に示されているが、これはあくまでも例示目的のためであり、フォークによって用いられる実際の位置は実際の相対的なミスアライメントに左右される。

マシンレイアウトを示す図である。 フォークを示す側面図である。 図２のフォークを示す斜視図である。 図１のアレイの素子と駆動係合されたときの図２および図３のフォークを示す図である。 寸法を調整することができる他のフォークの実施の形態を示す図である。 前記アレイの素子を把持するために調整される、図５のフォークを示す図である。 可撓性の継ぎ手によって接続された本発明によるフォークを示す図である。

Claims (15)

1. アレイ状に配置された複数の素子を含み、各素子がクロスレール上で支持されるとともに前記アレイ内の他の素子に対して移動可能なツールシステムであって、各素子が、該素子の第１端から延出するネジ切り支持支柱において終端するとともに、該素子が支持される前記クロスレール内の対応する雌ネジ開口に結合され、前記ツールシステムがフォーク形状の調整コンポーネントを更に含み、該フォークが回転駆動可能であるとともに前記アレイの素子と係合可能であり、該フォークの回転により、前記素子が回転駆動されることを特徴とする、前記ツールシステム。
2. 前記フォークが、ヘッド部と、前記ヘッド部から垂下する複数の離間された叉とを含み、該叉が前記アレイの素子の領域に対応する調整領域を画定することを特徴とする、請求項１に記載のツールシステム。
3. 前記フォークがほぼ矩形のヘッド部を含み、該矩形のヘッドの四隅の各々から、叉が垂下され、該叉が前記アレイの素子の領域に対応する調整領域を画定することを特徴とする、請求項２に記載のツールシステム。
4. 前記フォークが調整可能なフォークを含み、該フォークの叉がヘッド部から垂下され、該叉の位置が互いに対して調整されて、複数の異なるサイズの調整領域を画定することができることを特徴とする、請求項１乃至３に記載のツールシステム。
5. 前記フォークの回転によって描写される半径が、前記アレイ内の素子の回転半径以下であることを特徴とする、請求項１乃至４に記載のツールシステム。
6. 前記フォークが、可撓性の継ぎ手によって、該フォークを回転駆動させるための駆動手段に接続されることを特徴とする、請求項１乃至５に記載のツールシステム。
7. 駆動力を高めるために、質量が前記フォークに追加されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のツールシステム。
8. ヘッド部と前記ヘッド部から垂下される複数の離間された叉とを含み、叉の各々が、前記ヘッド部に隣接し、他の叉の内部対向面と共に調整領域を画定する内部対向面を有する第１の部分と、前記ヘッド部から遠位に配置されると共に内部対向ガイド面を有する第２の部分と、を含む請求項１乃至７のいずれかに記載の前記ツールシステムに使用するためのフォーク。
9. 前記叉の第２の部分の前記内部対向ガイド面が凸状であることを特徴とする、請求項８に記載のフォーク。
10. 矩形ヘッド部と、該矩形ヘッド部の四隅の各々から叉が垂下され、該四つの叉の各々が、断面がほぼ三角形の第１の部分を含み、該第１の部分が、内部対向面が前記叉の自由端に向かってテーパリングされる第２の部分につながる、請求項８または９に記載のフォーク。
11. 前記矩形ヘッド部が寸法調整可能であり、これによって、前記叉が互いに対して移動することができて、異なる寸法の素子に対応する、複数の異なるサイズの調整領域を画定することができる、請求項１０に記載のフォーク。
12. 該フォークの叉が前記アレイの素子と把持係合で係合するように調整される、請求項８乃至請求項１１に記載のフォーク。
13. 前記叉を前記素子から離間するように移動させ、次に、該叉を旋回して該素子に係合させるための手段を含む、請求項１２に記載のフォーク。
14. 前記叉が拡大可能な面とともに形成される、請求項１２に記載のフォーク。
15. 前記アレイの素子の位置を検出するとともに該アレイの素子に印加される力を測定するための一つ以上のセンサを更に含む、請求項８乃至１４に記載のフォーク。

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