JP2017035761A - 部品取付け補助用治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】円筒状物体の側面に、円状の断面の径方向と平行に容易に部品を取付ける。
【解決手段】治具固定部20は、基準軸Zを有する治具本体10に装着され、上記基準軸Zに直交する方向に設けられた治具固定用腕部23a,23bに沿って互いに反対方向に移動可能な複数の押当て部22a‐22dを円筒状物体2の側面に押し当てることにより、上記基準軸を上記円筒状物体2の中心軸に固定可能な固定機構を備える。部品取付け方向決定部30は、上記治具本体10に装着され、上記円筒状物体2よりも外側に位置する各々の先端部と上記治具本体との距離を上記基準軸に直交する直線上で伸縮可能な第1の伸縮機構を備える。各々の部品取付け補助部40は、上記第1の伸縮機構の各々の先端部に設けられ、上記各々の先端部から互いに略等距離だけ離れた位置において上記第1の伸縮機構の伸縮方向と平行に各部品3a‐3dを保持することで部品の取付けを補助する。
【選択図】図1
【解決手段】治具固定部20は、基準軸Zを有する治具本体10に装着され、上記基準軸Zに直交する方向に設けられた治具固定用腕部23a,23bに沿って互いに反対方向に移動可能な複数の押当て部22a‐22dを円筒状物体2の側面に押し当てることにより、上記基準軸を上記円筒状物体2の中心軸に固定可能な固定機構を備える。部品取付け方向決定部30は、上記治具本体10に装着され、上記円筒状物体2よりも外側に位置する各々の先端部と上記治具本体との距離を上記基準軸に直交する直線上で伸縮可能な第1の伸縮機構を備える。各々の部品取付け補助部40は、上記第1の伸縮機構の各々の先端部に設けられ、上記各々の先端部から互いに略等距離だけ離れた位置において上記第1の伸縮機構の伸縮方向と平行に各部品3a‐3dを保持することで部品の取付けを補助する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、円筒状物体への部品取付け補助用治具に関する。
中空の物体の曲面上に、部品を取付けるための種々の手法が提案されている。例えば、半球形状の物体の曲面上に、部品を取付けるための位置を決める位置決め手法が提案されている。また、円状の断面形状を有する曲面上に、径方向に対して垂直に部品を取付ける場合、部品を比較的容易に取付けることが出来ることが知られている。
従来の手法は、円状の断面形状を有する曲面上に、径方向に対して垂直に部品を取付ける場合では特に問題ない。例えば、従来の手法は、円筒状物体の側面上に、円状の断面の径方向に対して垂直に部品を取付ける場合では、特に問題ない。
しかしながら、本発明者の検討によれば、従来の手法は、円筒状物体の側面上に、径方向に対して平行に部品を取付ける場合には、部品の正確な取付け位置や角度を確認することが困難である。また、円筒状物体の径が大きい場合、円筒状物体の径の中心に位置する中心軸を求めることが困難である。したがって、径方向に対して部品を平行に取付ける場合、取付け作業者は、所定の径方向を決定することが困難であり、部品の取付け作業に熟練を要する。
すなわち、従来の手法は、円筒状物体の側面に、円筒状物体の円状の断面の径方向と平行に容易に部品を取付けることが困難である。
本発明が解決しようとする課題は、円筒状物体の側面に、円状の断面の径方向と平行に容易に部品を取付け可能な部品取付け補助用治具を提供することである。
実施形態の部品取付け補助用治具は、基準軸を有する治具本体と、治具固定部と、部品取付け方向決定部と、部品取付け補助部とを備えている。
上記治具固定部は、上記治具本体に装着され、上記基準軸に直交する方向に設けられた腕部に沿って互いに反対方向に移動可能な複数の押当て部を上記円筒状物体の側面に押当てることにより、上記基準軸を上記円筒状物体の中心軸に固定可能な固定機構を備える。
上記部品取付け方向決定部は、上記治具本体に装着され、上記円筒状物体よりも外側に位置する各々の先端部と上記治具本体との距離を上記基準軸に直交する直線上で伸縮可能な第1の伸縮機構を備える。
上記各々の部品取付け補助部は、上記第1の伸縮機構の各々の先端部に設けられ、上記各々の先端部から互いに略等距離だけ離れた位置において上記第1の伸縮機構の伸縮方向と平行に部品を保持することで部品の取付けを補助する。
以上説明したように本発明の実施形態によれば、円筒状物体の側面に、円筒状物体の円状の断面の径方向と平行に容易に部品を取付けることができる。
以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
(一実施形態)
図1は、一実施形態に係る部品取付け補助用治具の構成を示す上面図であり、図2,3は、図1をそれぞれ方向A,Bから見た場合の正面図及び側面図である。この部品取付け補助用治具は、円筒状物体の側面上へ、円筒断面の任意の直径方向に対して平行に部品を取付けることを補助する治具である。図1乃至図3に示すように、部品取付け補助用治具1は、円筒状物体2への部品3a,3b,3c,3dの取付けを補助する。
図1は、一実施形態に係る部品取付け補助用治具の構成を示す上面図であり、図2,3は、図1をそれぞれ方向A,Bから見た場合の正面図及び側面図である。この部品取付け補助用治具は、円筒状物体の側面上へ、円筒断面の任意の直径方向に対して平行に部品を取付けることを補助する治具である。図1乃至図3に示すように、部品取付け補助用治具1は、円筒状物体2への部品3a,3b,3c,3dの取付けを補助する。
円筒状物体2は、水平面に対して垂直に設置され、上端面が水平面に平行な円状の断面であるような中空の物体であり、例えば熱交換器である。円筒状物体2の円状の断面の径の長さ及び側面の厚さは、任意の値が設定可能である。一方、円筒状物体2の高さは、円状の断面の径の長さに対して浅い構造であるか、又は中空部分における深さ方向の空間は、上端面付近を除いて利用できない構造を想定する。なお、円筒状物体2は、上述のような用途および大きさに限らず、種々の用途及び大きさの円筒状物体が適用可能である。
各部品3a‐3dは、円筒状物体2の側面上に、円状の断面における径方向に対して平行に取付けられる。各部品3a‐3dは、例えば、円筒状物体2を持上げる際に荷重を分担する取手である。各部品3a‐3dは、持上げの際に円筒状物体2の荷重が均等に分担されるように取付けられる。具体的には、部品3a,3bは、予め定められた方向(以下、「目標取付け方向」という。)の直径に関して互いに対称な位置に、目標取付け方向に対して平行にそれぞれ取付けられる。図1に示す例では、目標取付け方向は、方向Bである。部品3cは、円状の断面の中心を通り、かつ目標取付け方向Bに直交する方向の直径に関して部品3aと対称な位置に、目標取付け方向Bに対して平行に取付けられる。また、部品3dは、円状の断面の中心を通り、かつ目標取付け方向Bに直交する方向の直径に関して部品3bと対称な位置に、目標取付け方向Bに対して平行に取付けられる。なお、各部品3a‐3dは取手に限らず、ノズル等の種々の部品が適用可能であり、取付け個数は、4個に限らず、2個以上の任意の偶数の個数において、上述の取付け方が適用可能である。
部品取付け補助用治具1は、治具本体10、治具固定部20、部品取付け方向決定部30、及び部品取付け補助部40a,40bを備えている。なお、以下の説明において、治具固定部20、部品取付け方向決定部30、及び各部品取付け補助部40a,40bは、それぞれ第1の部材、第2の部材、及び第3の部材と読み替えてもよい。
治具本体10は、図2に示すように基準軸Zが定義され、当該基準軸Zに垂直な平面内に治具固定部20及び部品取付け方向決定部30が装着される。治具本体10の基準軸Zは、治具固定部20及び部品取付け方向決定部30を水平面に平行にした場合、水平面に対して垂直になる。また、動作時の姿勢を安定させる観点から、治具本体10の基準軸Z上又はその近傍には、部品取付け補助用治具1の重心が存在することが望ましい。
治具固定部20は、固定機構を駆動させることにより、治具本体10の基準軸Zを円筒状物体2の中心軸に一致させた状態で治具本体10を円筒状物体2に対して固定する機能を備えている。本実施形態に係る治具固定部20を、図1のP‐P’線矢視断面図である図4を用いて説明する。図1及び図4に示すように、治具固定部20は、治具固定用フレーム21、押当て部22a,22b,22c,22d、治具固定用腕部23a,23b、ナットブロック24a,24b、軸受25a,25b、及びハンドル26を備えている。
治具固定用フレーム21は、治具固定用腕部23a,23bを覆う略コの字の断面形状を有する部材であり、治具固定用腕部23a,23b及びナットブロック24a,24bを内蔵する。なお、治具固定用フレーム21は、治具固定用腕部23a,23bを覆う略角筒形状の部材でもよく、略角筒形状の下部に長手方向に沿ってスリットを有していてもよい。治具固定用フレーム21は、中心付近において治具本体10にはめ込まれ、治具本体10に対して固定される。また、治具固定用フレーム21は、その両端において軸受25a,25bが設置され、当該各軸受25a,25bを介して治具固定用腕部23a,23bを支持する。また、治具固定用フレーム21は、部品取付け補助用治具1を円筒状物体2の上端面に乗せる際、円筒状物体2との接面において部品取付け補助用治具1の荷重を支える。
各押当て部22a‐22dは、円柱状の部材であり、各々の円状の断面が基準軸Zに垂直な方向に、各々の円柱軸方向に回転可能にナットブロック24a,24bの下部に装着される。各押当て部22a‐22dは、同一の形状であり、押当て部22a及び押当て部22bと、押当て部22c及び押当て部22dとは、それぞれ治具固定用フレーム21に対して対称な位置に配置される。各押当て部22a‐22dは、固定機構を駆動させることで円筒状物体2に同時に押し当てられる。
各治具固定用腕部23a,23bは、治具本体10の基準軸Zに垂直な面内において一本の棒状部材として結合される。各治具固定用腕部23a,23bは、互いに逆向きのネジ溝を有し、基準軸Zに対して対称な位置にそれぞれナットブロック24a,24bが装着される。各治具固定用腕部23a,23bは、軸受25a,25bを介して治具固定用フレーム21に対して同一方向に回転可能に固定される。
各ナットブロック24a,24bは、基準軸Zに対して対称な位置において各治具固定用腕部23a,23bに装着され、各治具固定用腕部23a,23bの回転によって基準軸Zからの距離を変化させる。各ナットブロック24a,24bの距離変化量及び方向は、各治具固定用腕部23a,23bが互いに逆向きのネジ溝を有しているため、各治具固定用腕部23a,23bの回転によって互いに反対の方向に、等距離だけ変化する。なお、各ナットブロック24a,24bは、治具固定用フレーム21下部に回り止めプレートを備えることで、各治具固定用腕部23a,23bと一体で回転することが防止されている。各ナットブロック24a,24bは、下部に各押当て部22a‐22dが装着され、各押当て部22a‐22dから基準軸Zまでの距離を等距離に保ちつつ、当該距離を基準軸Zに垂直な面内で変化させる。
各軸受25a,25bは、治具固定用フレーム21に対して固定され、各治具固定用腕部23a,23bを回転可能に支持する。ハンドル26は、治具固定用腕部23bの一端に装着され、手動で各治具固定用腕部23a,23bを回転させる際の回転力を各治具固定用腕部23a,23bに伝達する。なお、各治具固定用腕部23a,23bは、ハンドル26によらず、図示しないギアをモータ等によって回転させてもよい。
固定機構は、各治具固定用腕部23a,23bを回転させて治具本体10の基準軸Zに対して対称に基準軸Zから各押当て部22a‐22dまでの距離を伸長させ、各押当て部22a‐22dの各々を同時に円筒状物体2の側面に押し当てる。固定機構は、各押当て部22a‐22dが全て円筒状物体2の側面に押し当てられると、各治具固定用腕部23a,23bの回転を停止させ、治具本体10を円筒状物体2に対して固定する。すなわち、固定機構は、基準軸Zに直交する方向に設けられた治具固定用腕部23a,23bに沿って互いに反対方向に移動可能な複数の押当て部22a‐22dを円筒状物体2の側面に押し当てることにより、基準軸Zを円筒状物体2の中心軸に固定する。
また、固定機構は、各押当て部22a‐22dの各々を同時に円筒状物体2の内側面に突っ張ることで、治具本体10を円筒状物体2に対して固定する。図5に示すように、治具固定部20が円筒状物体2の円状の断面における直径に一致しない位置に設置された場合、押当て部22b,22dは、同時に円筒状物体2の側面上に押し当てられる。一方、押当て部22a,22cは、押当て部22b,22dと同時に円筒状物体2の側面上に押し当てられない。この場合、治具固定部20は、押当て部22b,22dのみにおいて円筒状物体2からの反力を受ける。治具固定部20は、押当て部22b,22dを基準軸Zに垂直な面内で回転させて当該反力の摩擦力成分の影響を緩和しつつ全体として円状の断面の直径方向に移動しながら、更に基準軸Zから各押当て部22a‐22dまでの距離を伸長させる。
治具固定部20が円筒状物体2の円状の断面における直径に一致すると、各押当て部22a‐22dは、同時に円筒状物体2の側面上に押し当てられる。この場合、治具固定部20は、各押当て部22a‐22dにおける円筒状物体2からの反力が釣合い、停止する。このように、治具固定部20は、円筒状物体2の円状の断面における直径に一致した位置まで自動的に移動する。結果として、治具本体10の基準軸Zは、円状の断面の中心に固定される。したがって、治具本体10の基準軸Zは、固定機構を駆動することで、自動的に円筒状物体2の中心軸に固定される。
部品取付け方向決定部30は、部品取付け方向決定用フレーム31を介して治具固定部20と異なる位置で治具本体10に固定される。部品取付け方向決定部30は、円筒状物体2よりも外側に位置する各々の先端部において各部品3a‐3dを保持する各部品取付け補助部40a,40bが装着される。部品取付け方向決定部30は、治具固定部20に対して任意の角度で治具本体10に装着可能である。
部品取付け方向決定部30は、治具本体10と各々の先端部との距離を、治具本体10の基準軸Zに直交する直線上の方向で伸縮可能な伸縮機構(以下、「第1の伸縮機構」(図示せず)という。)を備える。第1の伸縮機構は、図6に示すように、各部品取付け補助部40a,40bを、治具本体10から円筒状物体2の外側の範囲で移動可能である。以下の説明では、第1の伸縮機構の伸縮方向を「第1の方向」という。図6に示す例では、第1の方向は、方向Lである。すなわち、部品取付け方向決定部30は、第1の伸縮機構を伸縮させることにより、各々の先端部において各部品取付け補助部40a,40bに保持された各部品3a‐3dを第1の方向Lに移動させる機能を有する。
治具本体10が治具固定部20によって円筒状物体2に対して固定されている場合、第1の方向Lは、円筒状物体2の中心軸に直交する直線上に固定される。したがって、第1の方向Lと目標取付け方向Bとが一致するように部品取付け補助用治具1を円筒状物体2に配置することにより、部品取付け方向決定部30は、各部品3a‐3dを目標取付け方向Bに移動させることが出来る。
なお、第1の伸縮機構は、固定機構と同様、ラックピニオン構造によって構成されていてもよい。以下の説明では、本実施形態の第1の伸縮機構は、固定機構と同様のラックピニオン構造によって治具本体10から各部品3a‐3dまでの距離を伸縮させるものとし、同様の構造については説明を省略する。なお、第1の伸縮機構は、ラックピニオン構造に限らず、パンタグラフの如き格子構造、又は中空の部材の内側に径の異なる部材を内蔵した入れ子構造等、任意の構造が適用可能である。
第1の伸縮機構は、各々の先端部において、図示しないナットブロックに、各押当て部22a‐22dに代えて、部品取付け補助部40a,40bが装着される。これにより、部品取付け方向決定部30は、各々の先端部において各部品取付け補助部40a,40bによって保持された各部品3a‐3dを、円筒状物体2の外側面上に移動させることが出来る。
また、治具本体10は、基準軸Zを回転軸として回転可能な回転機構を更に備え、当該回転機構を介して第1の伸縮機構に装着されていてもよい。これにより、図7に示すように、部品取付け方向決定部30は、部品取付け補助用治具1を円筒状物体2に設置した後に、第1の方向Lを円筒状物体2の円状の断面における任意の径方向に設定可能である。
各部品取付け補助部40a,40bは、部品取付け方向決定部30の各々の先端部に装着され、各々の先端部から互いに略等距離だけ離れた位置において第1の方向Lと平行に各部品3a‐3dを保持することで、各部品3a‐3dの取付けを補助する機能を備えている。具体的には、部品取付け補助部40aは、部品3a,3bの取付けを補助し、部品取付け補助部40bは、部品3c,3dの取付けを補助する。また、部品取付け補助部40aは、第1の伸縮機構の一方の先端部に設けられたナットブロックに装着され、上下方向決定用フレーム41a、連結部42a、左右方向決定用フレーム43a、及び部品保持部44a,44bを備えている。同様に、部品取付け補助部40bは、第1の伸縮機構の他方の先端部に設けられたナットブロックに装着され、上下方向決定用フレーム41b、連結部42b、左右方向決定用フレーム43b、及び部品保持部44c,44dを備えている。なお、部品取付け補助部40a及び部品取付け補助部40bは、同等の機能を有する。したがって、以下では、部品取付け補助部40aの機能構成についてのみ説明し、部品取付け補助部40bの機能構成については、その説明を省略する。
上下方向決定用フレーム41aは、基準軸Zに平行な方向(以下、「第2の方向M」)に部品取付け方向決定部30のナットブロックに装着され、連結部42aを介して左右方向決定用フレーム43aに連結される。上下方向決定用フレーム41aは、所定の位置において連結部42aを装着することにより、第1の伸縮機構の先端部から各部品3a,3bまでの距離を固定する。連結部42aは、上下方向決定用フレーム41a及び左右方向決定用フレーム43aを互いに連結する。
左右方向決定用フレーム43aは、基準軸Zに垂直な面内において第1の伸縮機構の伸縮方向Lに垂直な方向(以下、「第3の方向N」)に連結部42aに固定される。図1に示す例では、第3の方向Nは、方向Aと平行である。左右方向決定用フレーム43aは、所定の位置において各部品保持部44a,44bを装着することにより、第1の伸縮機構の先端部から各部品3a,3bまでの距離を固定する。
各部品保持部44a,44bは、左右方向決定用フレーム43aの所定の位置に装着される。各部品保持部44a,44bは、各部品3a,3bを保持するための切欠きを有し、当該切欠き内に第1の方向Lと平行な方向に各部品3a,3bをそれぞれ保持する。
なお、上下方向決定用フレーム41a及び連結部42aは、第1の伸縮機構の先端部に装着されて、第2の方向Mに伸縮可能な伸縮機構(以下、「第2の伸縮機構」という。)を備えていてもよい。例えば、連結部42aは、図8に示すように、上下方向決定用フレーム41aを上下にスライド可能な構造でもよい。上下方向決定用フレーム41aは、ラックとして機能するように表面に溝が切られ、連結部42aは、ピニオンとして機能するように、当該ラックにかみ合うギアが備えられている。連結部42aは、ギアを回転させることにより、上下方向決定用フレーム41aに対して第2の方向Mにスライドする。
また、左右方向決定用フレーム43aは、第1の伸縮機構の先端部に装着されて、第3の方向Nに伸縮可能な伸縮機構(以下、「第3の伸縮機構」という。)を備えていてもよい。第3の伸縮機構は、第1の伸縮機構に先端部に装着された第2の伸縮機構の先端部に装着されていてもよい。例えば、左右方向決定用フレーム43aは、図9に示すように、連結部42aに固定され、各部品保持部44a,44bを左右方向決定用フレーム43aに対して平行にスライド可能な構造でもよい。
本実施形態に係る第3の伸縮機構を、図1のQ‐Q’線矢視断面図である図10を用いて説明する。図10に示すように、左右方向決定用フレーム43aは、左右方向決定用腕部45a,45b、ナットブロック46a,46b、及び軸受47a,47b,47c,47dを内蔵する。本実施形態に係る第3の伸縮機構は、左右方向決定用腕部45a,45bが独立に回転可能な点を除き、固定機構及び第1の伸縮機構におけるラックピニオン構造と同等の構造である。したがって、固定機構及び第1の伸縮機構と異なる機能構成についてのみ説明し、その他の機能構成については、その説明を省略する。
各左右方向決定用腕部45a,45bは、左右方向決定用フレーム43a内で直線上に配置される。左右方向決定用腕部45aは、各軸受47a,47bを介して回転可能に固定され、左右方向決定用腕部45bは、各軸受47c,47dを介して回転可能に固定される。各左右方向決定用腕部45a,45bがそれぞれ独立に回転可能であるため、各部品保持部44a,44bは、第2の方向Mにそれぞれ独立に移動可能である。なお、各部品保持部44a,44bを連結部42aから等距離に配置させたい場合、固定機構及び第1の伸縮機構と同様に、各左右方向決定用腕部45a,45bを一体で回転可能に連結する構造としてもよい。また、左右方向決定用フレーム43aに目盛を付すことにより、移動距離を目視可能な構成としてもよい。
このように、第1の方向L、第2の方向M、及び第3の方向Nは、互いに直交する方向である。したがって、第1の伸縮機構、第2の伸縮機構、及び第3の伸縮機構は、治具本体10から各部品3a‐3dまでの距離を、互いに直交する方向に伸縮させる。
なお、第2の伸縮機構及び第3の伸縮機構は、ラックピニオン構造に限らず、パンタグラフの如き格子構造、又は中空の部材の内側に径の異なる部材を内蔵した入れ子構造等、任意の構造が適用可能である。
なお、上下方向決定用フレーム41a及び左右方向決定用フレーム43aは、逆の順番で装着されてもよい。この場合、上下方向決定用フレームは、左右方向決定用フレームの両端に装着され、各上下方向決定用フレームに、連結部を介して各部品保持部44a,44bが連結される。
次に、以上のように構成された部品取付け補助用治具1の動作を図11に示すフローチャートを用いて説明する。なお、部品取付け方向決定部30は、回転機構を備え、各部品取付け補助部40a,40bは、第2の伸縮機構及び第3の伸縮機構を備えているものとする。また、各部品3a‐3dは、円筒状物体2の外側面上の所定の位置に、目標取付け方向Bである所定の径方向に対して平行な方向に取付けられるべきであることが予め定められているとする。
始めに、部品取付け補助用治具1は、円筒状物体2の上端面と接する治具固定部20において、自重を支えるように円筒状物体2の上端面に設置される。円筒状物体2の上端面は、水平面に平行であるため、部品取付け補助用治具1の基準軸Zは、水平面に垂直になる。
ステップST110において、治具固定部20は、固定機構を駆動させ、基準軸Zに直交する方向に設けられた治具固定用腕部23a,23bに沿って互いに反対方向に移動可能な複数の押当て部22a‐22dを円筒状物体2の側面に押し当てる。具体的には、治具固定部20は、各押当て部22a‐22dの各々を同時に円筒状物体2の内側面に突っ張ることにより、治具本体10の基準軸Zを円筒状物体2の中心軸に固定させる。
部品取付け方向決定部30は、第1の伸縮機構の伸縮方向である第1の方向Lを目標取付け方向Bと一致させる。具体的には、部品取付け方向決定部30は、治具本体10の回転機構によって治具固定部20に対して回転し、第1の方向Lを目標取付け方向Bと一致させる。
ステップST120において、各部品取付け補助部40a,40bの各部品保持部44a‐44dは、第1の伸縮機構の各々の先端部から互いに略等距離だけ離れた位置において、第1の方向Lと平行に保持することで各部品3a‐3dの取付けを補助する。
具体的には、各部品取付け補助部40a,40bは、第2の伸縮機構によって、第1の伸縮機構の各々の先端部と治具本体10との距離を、基準軸Zに平行な方向に伸縮させる。また、各部品取付け補助部40a,40bは、第1の伸縮機構の各々の先端部と治具本体10との距離を、基準軸Zに垂直な面内において第1の伸縮機構の伸縮方向Lに垂直な方向Nに伸縮させる。これにより、各部品取付け補助部40a,40bは、各部品3a‐3dを目標取付け方向Bに垂直な面内における所定の位置に固定する。
ステップST130において、部品取付け方向決定部30は、第1の伸縮機構によって、治具本体10から各々の先端部までの距離を、基準軸Zに直交する直線上で第1の方向Lと一致する目標取付け方向Bに伸縮させる。最終的に、各部品保持部44a‐44dに保持された各部品3a‐3dは、目標取付け方向Bに平行に保持された状態で円筒状物体2の側面上の所定の位置まで移動される。
上述したように一実施形態によれば、部品取付け補助用治具1は、基準軸Zを有する治具本体10と、治具固定部20と、部品取付け方向決定部30と、部品取付け補助部40a,40bとを備える。上記治具固定部20は、上記治具本体10に装着され、上記基準軸Zに直交する方向に設けられた治具固定用腕部23a,23bに沿って互いに反対方向に移動可能な複数の押当て部22a‐22dを上記円筒状物体2の側面に押し当てることにより、上記基準軸Zを上記円筒状物体2の中心軸に固定可能な固定機構を備える。上記部品取付け方向決定部30は、上記治具本体10に装着され、上記円筒状物体2よりも外側に位置する各々の先端部と上記治具本体10との距離を上記基準軸Zに直交する直線上で伸縮可能な第1の伸縮機構を備える。上記各部品取付け補助部40a,40bは、上記第1の伸縮機構の各々の先端部に設けられ、上記各々の先端部から互いに略等距離だけ離れた位置において上記第1の伸縮機構と平行に上記各部品3a‐3dを保持することで各部品3a‐3dの取付けを補助するようにしている。このため、治具本体10は、基準軸Zと円筒状物体2の中心軸とが一致した状態で円筒状物体2に対して固定される。また、第1の伸縮機構の伸縮方向Lは、円筒状物体2の円状の断面における径方向に固定される。その結果、第1の伸縮機構の伸縮方向Lに平行に保持された各部品3a‐3dは、目標取付け方向Bである円筒状物体2の円状の断面における径方向と平行な方向に保持された状態で、容易に円筒状物体2の側面に移動される。したがって、円筒状物体2の側面に、円筒状物体2の円状の断面における径方向と平行に容易に各部品3a‐3dを取付けることができる。
また、治具本体10は、上記基準軸Zを回転軸として回転可能な回転機構を更に備え、上記回転機構を介して上記第1の伸縮機構に装着されるようにしている。このため、第1の伸縮機構の伸縮方向Lは、基準軸Zを回転中心として任意の方向に設定可能である。補足すると、治具固定部20によって治具本体10の基準軸Zが円筒状物体2の中心軸に固定された場合、部品取付け方向決定部30は、治具固定部20に対して、任意の径方向に回転可能となる。その結果、部品取付け補助用治具1が円筒状物体2に対して固定された後に、目標取付け方向Bを治具固定部20の向きに対して任意の角度の方向に設定することができる。したがって、各部品3a‐3dの取付け方向を円筒状物体2の円状の断面における径方向に平行に保ちつつ、より容易に取付けることが出来る。
また、各々の部品取付け補助部40a,40bは、上記各々の先端部から上記各部品3a‐3dまでの距離を、上記基準軸Zに平行な方向に伸縮可能な第2の伸縮機構を更に備えるようにしている。このため、基準軸Zに平行な任意の方向Mに各部品3a‐3dを移動させることが出来る。したがって、各部品3a‐3dの取付け方向を目標取付け方向Bに平行に保ちつつ、より容易に取付けることが出来る。
また、部品取付け補助部40は、上記各々の先端部から上記各部品3a‐3dまでの距離を、上記基準軸Zに垂直な面内において上記第1の伸縮機構の伸縮方向Lに垂直な方向Nに伸縮可能な第3の伸縮機構を更に備えるようにしている。このため、基準軸Zに垂直な面内において第1の伸縮機構の伸縮方向Lに垂直な方向Nの任意の位置に各部品3a‐3dを移動させることが出来る。したがって、各部品3a‐3dの取付け方向を目標取付け方向Bに平行に保ちつつ、より容易に取付けることが出来る。
また、円筒状物体2の側面に押し当てることは、上記円筒状物体2の内側面に突っ張ることであるようにしている。このため、治具固定部20は、円筒状物体2の円状の断面における直径と一致しない場所に設置された場合においても、自動的に直径と一致するまで固定機構を駆動させて治具本体10を円筒状物体2に対して固定することが出来る。
また、固定機構は、各押当て部22a‐22dを水平面に平行に伸長させるようにしている。これにより、円筒状物体2の円筒内部の空間について、上端面付近以外の空間を使用せずに治具本体10を円筒状物体2に対して固定することが出来る。したがって、円筒状物体2の高さが低い場合、又は円筒内部の空間が使用できない場合においても、治具固定部20を干渉させることなく治具本体10を円筒状物体2に対して固定することが出来る。
(変形例)
図12は、一実施形態の変形例に係る部品取付け補助用治具1の構成を説明するための上面図である。一実施形態では、治具固定部20が円筒状物体2の上端面付近の円筒内部に配置されるため、わずかだが円筒内部の空間を使用している。これに対し、変形例では、部品取付け補助用治具1は、円筒内部の空間を使用せずに部品取付けを補助する。図12に示すように、部品取付け補助用治具1は、治具固定部20に代えて、治具固定部20’を備える。治具固定部20’は、各押当て部22a‐22dに代えて、各押当て部22a’‐22d’を備える。
(変形例)
図12は、一実施形態の変形例に係る部品取付け補助用治具1の構成を説明するための上面図である。一実施形態では、治具固定部20が円筒状物体2の上端面付近の円筒内部に配置されるため、わずかだが円筒内部の空間を使用している。これに対し、変形例では、部品取付け補助用治具1は、円筒内部の空間を使用せずに部品取付けを補助する。図12に示すように、部品取付け補助用治具1は、治具固定部20に代えて、治具固定部20’を備える。治具固定部20’は、各押当て部22a‐22dに代えて、各押当て部22a’‐22d’を備える。
治具固定部20’は、各押当て部22a’‐22d’の各々を同時に円筒状物体2の外側面に挟み込むことで、治具本体10を円筒状物体2に対して固定する。これにより、治具固定部20は、中空部分の存在しない円柱状物体についても治具本体10を固定することが出来る。したがって、より多様な形状の物体に対して、各部品3a‐3dを取付けることが出来る。
なお、この場合、治具固定部20は、押当て部22a’及び押当て部22c’を結ぶ直線と、押当て部22b’及び押当て部22d’を結ぶ直線との間に、治具固定部20を一致させるべき直径が収まっている状態で、固定機構を駆動させる必要がある。したがって、押当て部22a’,22b’の間隔及び押当て部22c’,22d’の間隔は、円筒状物体2の内側面に突っ張る場合と比較して、広くしておくことが望ましい。
また、更なる変形例として、部品取付け補助用治具1は、治具固定部20の治具固定用フレーム21における円筒状物体2の上端面との接面で自重を支える代わりに、専用の自重支持部を更に備えていてもよい。例えば、自重支持部は、円筒状物体2の外部に設置され、ワイヤ等で吊り下げることにより、治具本体10を水平面に対して平行な状態で支えてもよい。これにより、治具固定部20が円状の断面の直径と一致しない位置で伸長する際、治具固定部20は、固定機構の駆動に合わせて自重を支えながら移動することを回避出来る。また、治具固定部20は、円筒状物体2の上端面が水平面に対して平行でない場合でも、治具本体10を水平面に対して平行に保ちつつ、固定機構を駆動させることが出来る。したがって、より円滑に治具本体10を円筒状物体2に固定すると共に、治具固定部20及び円筒状物体2の摩擦による破損の危険性を軽減することが出来る。
なお、本発明の一実施形態及びその変形例を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
なお、これら一実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…部品取付け補助用治具、2…円筒状物体、3a,3b,3c,3d…部品、10…治具本体、20…治具固定部、21…治具固定用フレーム、22a,22b,22c,22d…押当て部、23a,23b…治具固定用腕部、24a,24b,46a,46b…ナットブロック、25a,25b,47a,47b,47c,47d…軸受、26…ハンドル、30…部品取付け方向決定部、31…部品取付け方向決定用フレーム、40a,40b…部品取付け補助部、41a,41b…上下方向決定用フレーム、42a,42b…連結部、43a,43b…左右方向決定用フレーム、44a,44b,44c,44d…部品保持部、45a,45b…左右方向決定用腕部。
Claims (6)
- 円筒状物体への部品の取付けを補助するための部品取付け補助用治具であって、
基準軸を有する治具本体と、
前記治具本体に装着され、前記基準軸に直交する方向に設けられた棒状部材に沿って互いに反対方向に移動可能な複数の押当て部を前記円筒状物体の側面に押当てることにより、前記基準軸を前記円筒状物体の中心軸に固定可能な固定機構と、
前記治具本体に装着され、前記円筒状物体よりも外側に位置する各々の先端部と前記治具本体との距離を前記基準軸に直交する直線上で伸縮可能な第1の伸縮機構と、
前記第1の伸縮機構の各々の先端部に設けられ、前記各々の先端部から互いに略等距離だけ離れた位置において前記第1の伸縮機構の伸縮方向と平行に前記部品を保持することで部品の取付けを補助する各々の部品取付け補助部と、
を備えることを特徴とする部品取付け補助用治具。 - 前記治具本体は、前記基準軸を回転軸として、回転可能な回転機構を更に備え、前記回転機構を介して前記第1の伸縮機構に装着されることを特徴とする請求項1記載の部品取付け補助用治具。
- 前記各々の部品取付け補助部は、前記各々の先端部から前記部品までの距離を、前記基準軸に平行な方向に伸縮可能な第2の伸縮機構を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の部品取付け補助用治具。
- 前記各々の部品取付け補助部は、前記各々の先端部から前記部品までの距離を、前記基準軸に垂直な面内において前記第1の伸縮機構の伸縮方向に垂直な方向に伸縮可能な第3の伸縮機構を更に備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の部品取付け補助用治具。
- 前記円筒状物体の側面に押し当てることは、前記円筒状物体の内側面を突っ張ることであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の部品取付け補助用治具。
- 前記円筒状物体の側面に押し当てることは、前記円筒状物体の外側面を挟み込むことであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の部品取付け補助用治具。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015159114A JP2017035761A (ja) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | 部品取付け補助用治具 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109176367A (zh) * | 2018-09-22 | 2019-01-11 | 湖州世合纺织有限公司 | 一种应用于电阻元件安装的辅助定位装置 |
CN111958536A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-20 | 浙江安升吉达精密科技有限公司 | 一种活塞杆零件装配系统 |
-
2015
- 2015-08-11 JP JP2015159114A patent/JP2017035761A/ja active Pending
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