JP2018510788A - 迅速組み立てシステム - Google Patents

Abstract

【課題】荷重の観点から強い能力を有し尚且つ位置決めの制約が少ない組み立てシステムを供給すること。【解決手段】迅速組み立てシステムは、台（１）と、該台（１）に着脱可能に搭載された板（２）とを含む。システムは、板（２）と台（１）との間に接続機器（４）を含む。各機器は、また、板（２）を台（１）に対して保持するための把持手段（５）と、Ｖ字形状に配置されてその理論上の交差地点が歯方向の延長上にある１対の歯係合表面（４１１）を含む歯（４１）と、歯係合表面（４１１）に係合するための１対の溝係合表面（４２１）を含む溝（４２）とを含む。【選択図】図１１

Description

本発明は、工業分野における、例えば固定具作成などの迅速組み立てシステムに関する。システムは、板を着脱可能に受けることができる台を含む。

機械加工の分野では、機械加工対象とされるパーツを上に取り付けられる板を提供することが知られている。板は、次いで、機械加工作業を経るために、複合工作機械のテーブル又はスピンドルにつば出しして取り付けされる。この利点は、パーツが非常に迅速に交換できることであり、これは、複合工作機械の高生産性を可能にする。パーツは、複合工作機械外での隠し時間中に、板に組み付けられる。この解決策は、機械加工対象とされるパーツが、板から及びそれゆえにその基準座標系から取り外される必要なく異なるステーション間で移送されることも可能にする。したがって、異なるステーションへの移送間で、優れた精度が保証される。

ドイツ特許ＤＥ ４１ ３５ ４１８ Ａ１は、それ用の台を備えたこの種の板を提案している。板及び台は、実質的に四角の形状を有し、四隅に配置された４つの接続機器によって相互に連結される。各接続機器は、板に取り付けられた乳頭状突起と、台に取り付けられて乳頭状突起を受けるように設計された円筒とを含む。ボールをベースにしたメカニズムが、円筒内に乳頭状突起が確実に固定されることを可能にする。乳頭状突起の軸に及び円筒の軸に中心を合わされて上部直径上に配置される円筒状の中心合わせ表面によって、中心合わせが保証される。

このようなシステムには、主として超静的な位置決めを提供するという不利点があり、これは、温度が安定しない環境では特に、組み立ての問題を生じることがある。更に、ボールを使用した取り付けは、一点係合を形成し、これは、配置できる力を制限する。

本発明は、荷重の観点から強い能力を有し尚且つ位置決めの制約が少ない組み立てシステムを供給することを狙いとする。

これらの目的を念頭に、本発明は、その目的として、台と、該台に着脱可能に組み付けられた板とを含む迅速組み立てシステムを有し、該システムは、板と台との間に少なくとも２つの接続機器を含み、各接続機器は、板を台に対して保持するための把持手段も含み、上記システムは、各接続機器が、Ｖ字形状に配置されてその理論上の交差地点が歯方向の延長上にある１対の歯係合表面を含む歯と、これらの歯係合表面に係合するための１対の溝係合表面を含む溝とを含み、少なくとも２つの異なる接続機器の歯方向が、互いに対して斜めである、ことを特徴とする。

本発明にしたがったシステムは、迅速に着脱可能である板を有することを可能にする。その位置決めは、一方向への滑りを可能にするガイドによって実現される。位置決めは、したがって、各接続機器における変位を許さなかった先行技術におけるよりも、制約が少ない。更に、係合表面は、Ｖ字形状を有するので、歯の方向に直交する面内に、荷重のためのいかなる逃げも許さない。少なくとも２つの接続機器の向きが斜めであるおかげで、完全な位置決めも保証される。歯は、２つである場合は、直交する歯方向に位置決めでき、４つである場合は、十字型に位置決めでき、又は３つ、５つ、若しくは６つ以上である
場合は、星型に位置決めでできる。歯方向は、並列であれ又はそれ以外であれ、同じ面内又は異なる面内であることができる。

システムは、例えば少なくとも３つの接続機器を、板と台との間に含む。

一構造的配置にしたがうと、歯は、台によって運ばれる。この可動要素の、すなわち板の、下表面は、したがって、十分に大きく、板が台から取り外されてこの下表面を下にして置かれたときに、より優れた板の安定性を保証する。更に、係合表面は、突出要素のみを含み、したがって、例えば機械加工作業の結果として生じる切り屑などを排除するための洗浄のためにアクセスしやすくなる。しかしながら、これらの相互位置決め要素の機能は、歯が板で運ばれる場合であっても実現できるだろう。

一構造的配置にしたがうと、把持手段は、少なくとも１つの把持機器を含み、各把持機器は、少なくとも１つの滑り部を含み、該滑り部は、歯係合表面と溝係合表面とを押し合わせるために、把持位置において、溝内に提供されて滑り部の軸に対して最大で４５度傾けられた溝把持表面に対して係合する。把持機器は、歯内に完全に一体化される。滑り部は、係合表面の分離を阻む障害として機能することによってのみならず、係合表面どうしの押し合いを実現することによって、取り付けを確実にする。把持表面の傾きは、滑り部の滑り力の増幅を決定し、また、増幅は、滑り部の軸に対する傾きが小さいほど大きくなる。更に、不可逆性に近いものがあり、把持表面との間の反作用が、滑り部のこれ以上の引き入れをできなくする。この限界は、起こりえる滑り部の移動及び滑り部を故障させるリスクに応じて決まる。更に、係合は、面表面どうしのものであり、これは、表面に印を付ける又は表面を変形させるリスクを伴うことなく大きな力が伝達されることを可能にする。

相補的に、把持機器は、滑り部の軸に対して斜めであるピストン方向に歯内に滑り組み付けされたピストン棒を含み、該ピストン棒は、ピストンの滑りが、滑り部の軸及びピストンの軸に対して傾けられたたわみ曲面を相互に滑らせることによって滑り部の滑りを引き起こすように、その端部において、たわみ曲面を通じて滑り部と連携する。また、溝の表面に並行にピストン棒を置き、そうしてその幅を制限することによって、滑り部の滑りを制御することも可能である。更に、たわみ曲面は、ピストン棒によって及ぼされる力の増幅、及び反作用の不可逆性の増加を得られるように、傾けることもできる。

その他の特徴にしたがうと、
ピストン棒は、滑り部を把持位置に向かって戻す傾向を有する弾性手段によって作動される。したがって、把持の保持が、その他のエネルギ源が利用可能でなくでも受動的に保証される。
弾性手段は、ピストン棒に取り付けられたピストンヘッドと、歯に固定して取り付けられた囲い板と、の間に収容された弾性体で作成される少なくとも１つのリングによって形成される。この解決策は、狭いスペースの利用で高い作動力を可能にする。
或いは、弾性手段は、ピストン棒に取り付けられたピストンヘッドと、歯に固定して取り付けられた囲い板と、の間にベルビルワッシャを積み重ねて形成される。ベルビルワッシャは、その断面が平坦でありただしワッシャの係合面に対して傾いているようなワッシャである。ワッシャの積み重ねは、任意の組み合わせで向きを交互させてワッシャを積み重ねたものであることができる。
ピストン棒は、弾性手段にぶつかる流体によって、開位置に向かって作動できる。したがって、例えば圧縮された空気又は圧力下の油圧油の形態などの、外部エネルギの提供を必要とするのは、把持解除のみである。
たわみ曲面は、滑り部に双方向に荷重を付加するために、Ｔ字型の断面を有する。滑り部の引き入れは、したがって、積極的に制御できる。断面は、Ｖ字型、又は双方向の荷重
付加を確実にするその他の任意の形態であってよい。
把持手段は、第１の滑り部と同じ軸を有する第２の滑り部を含み、該第２の滑り部は、歯係合表面と溝係合表面とを押し合わせるために、把持位置において、溝内に提供されて第２の滑り部の軸に対して最大で４５度傾けられた第２の溝把持表面に対して係合する。したがって、１本のピストン棒によって、二重把持が実現される。更に、把持は、ピストン棒の荷重付加と同様に、より良く分布される。
各歯は、少なくとも２つの把持機器を含む。
各歯は、台のケースに収容された円筒状のボディを有する。
歯は、ケース内に枢動可能に組み付けられる。これは、溝の方向に沿った歯の自己整合を可能にする。この枢動可能性は、制限できる。

添付の図面を参照にした以下の説明を読むことによって、本発明が更に良く理解され、その他の特性及び利点が明らかになる。

本発明の第１の実施形態にしたがったシステムを示した斜視図である。 本発明の第１の実施形態にしたがったシステムを示した側面図である。 図１のシステムの一部を形成している台を示した側面図である。 図１のシステムの一部を形成している台を示した上面図である。 図１のシステムの一部を形成している台を示した斜視図である。 図１のシステムの一部を形成している板の底部を示した斜視図である。 図３〜５の台の歯を示した斜視図である。 図７の歯に含まれる副組み立て品を示した斜視図である。 図７の歯をそれぞれ把持位置及び開位置で示した断面図である。 図７の歯をそれぞれ把持位置及び開位置で示した断面図である。 図９及び図１０と同様の歯を、所定位置に板がある状態で更に詳細に示した図である。 図９及び図１０と同様の歯を、所定位置に板がある状態で更に詳細に示した図である。 本発明の第２の実施形態にしたがった台を示した斜視図である。 図１３の台を示した断面図である。 図１３と同様のシステムを、台と板とを含む状態で示した図である。 図１５のシステムを示した断面図である。 図１３の板の把持機器を示した斜視図である。

本発明の第１の実施形態にしたがった、台１と、該台１に着脱可能に組み付けられた板２とを含む迅速組み立てシステムが、図１及び図２に示されている。台及び板は、実質的に同じ直径の、円筒状の外形を有する。板２の上面２０は、図には示されていない機械加工対象パーツを受けることを意図している。台１は、複合工作機械又は旋盤などの、図には示されていない機械加工ツールのテーブル又はスピンドルに組み付けられるように設計される。ネジ３が、台１とともに示され、機械加工ツールに台を取り付けるように設計される。

組み立てシステムは、板２と台１との間に４つの接続機器４を含む。各接続機器４は、台１に取り付けられた歯４１と、板２内に提供された溝４２とを含む。各歯４１は、Ｖ字型に配置されてその理論上の交差地点が歯方向の延長上にある１対の歯係合表面４１１を含む。溝４２は、歯係合表面４１１に係合するためであってしたがって対応する歯４１の方向に伸びる１対の溝係合表面４２１を含む。４つの歯方向は、直角で十字を形成し、したがって、同じ面内にある。歯係合表面４１１は、したがって、歯４１の各側に、台１の
合流表面１２と合流する斜切り面を形成する。同様に、溝係合表面４２１は、溝４２と板２の下表面２１との間の隅に、斜切り面を形成する。板２が台１に組み付けられるときに、歯４１は、溝４２に収容され、合流表面１２と板２の下表面との間には、間隔が残される。歯４１は、台１の厚みを貫通するケース４３内に組み付けられた別個のパーツである。歯４１は、その底部にかかとを含み、これらのかかとは、ケース４３の外周部において、台２の肩部に突き当たる。かかと４１２に押し当てて係合させるために、リング２２が、台２の下方に取り付けられて歯４１に係合する。

把持手段５が、板２を台１に対して保持するために提供される。把持手段５は、２つの把持機器５０を含み、各把持機器５０は、軸を同じとする２つの滑り部５０１を含み、これらの滑り部は、歯係合表面４１１と溝係合表面４２１とを互いに対して押し合わせるために、把持位置において、溝４２内に提供されて滑り部の軸に対して３０度傾けられた対応する溝把持表面５１に対して係合する。把持機器５０は、滑り部の軸に対して斜めであるピストン方向に歯４１内で滑るように搭載されたピストン棒５０２を含む。ピストン棒５０２は、ピストン棒の滑りが、滑り部の軸に対して傾けられるとともにピストンの軸に対して３０度傾けられたたわみ曲面５０３を相互に滑らせることによって対向する滑り部５０１の滑りを引き起こすように、その端部において、たわみ曲面５０３を通じて滑り部５０１と連携する。たわみ曲面５０３は、滑り部５０１に双方向に荷重を付加するために、Ｔ字型の断面を有する。

ピストン棒５０２は、たわみ曲面５０３とは反対の側に、より大きいサイズのピストンヘッド５０４を受ける。ピストンヘッド５０４は、制御部屋５０６の範囲を定めるために、ケース５０５内に組み付けられる。部屋５０７とは反対の側の部屋５０７は、弾性手段によって占められ、該弾性手段は、滑り部５０１を把持位置に向かって戻す傾向を有することによって、ピストン棒５０２を作動させる。弾性手段は、ピストンヘッド５０４と、歯４１に固定して取り付けられた囲い板との間に圧縮状態で収容された弾性体で作成される２つのリング５０８によって形成される。ピストン棒５０２が、弾性手段５０８にぶつかる流体によって開位置に向かって作動できるように、制御部屋５０６は、油圧式に入口１３に連結される。

図３〜６に示されるような、台１が板２から分離されている初期位置が検討される。

開位置は、入口を通じて加圧下で流体を制御部屋５０６内へ送り込むことによって、指示される。把持機器５０のピストン棒５０２が、リング５０８を圧縮するための方向に変位される。この動きでは、たわみ曲面５０３は、滑り部５０１を引き入れるために、すなわち、滑り部５０１をそれらが歯４１からほぼ突き出さないように互いに近づかせ、図１０及び図１２に示されるような開位置を実現するために、相互に滑り合う。

次いで、歯４１を溝４２に挿入することによって、板２が、台１の上に配置できる。溝係合表面４２１が、歯係合表面４１１と接触し、これが、台１に対する板２の位置を決定する。次いで、流体の圧力が解除され、ピストン棒５０２は、弾性リング５０８の作用下で押し戻されて、制御部屋５０６の容積を減少させる。ピストン棒５０２は、滑り部５０１の滑りを互いに反対に向かうように制御して歯４１を突き出させるために、たわみ曲面５０３のスリップを引き起こす。滑り部５０１は、次いで、溝把持表面５１に係合する。それらの傾きゆえに、係合表面上に板２推進力が生成され、そうして台１に板２が確実につば出しして取り付けされる。

分解のためには、滑り部５０１を引き入れるために、再び制御部屋が加圧される。次いで、板２が解放される。

図１３〜１７に示された第２の実施形態にしたがうと、歯４１’は、円筒状のボディを有し、板２’の円筒状のケース４３’内に組み付けられる。台１’は、中心の周りに分布した例えば６つの歯４１’を含む。歯係合表面４１１’は、歯方向Ｆ１が中心に集まるような向きにされる。各歯４１’は、第１の実施形態に関連して説明されたのと同様な把持機器５０’を１つずつ含む。

台１’は、２つのパーツで形成される。１つは、歯４１’のケース４３’を支える上方パーツ１０であり、もう１つは、歯４１’の基部におけるカラー４１０を上方パーツ１０の切り込み１０１内に囲い入れることによって歯４１’を閉じ込めるためにケース４３’を囲うベース板１１である。弾性リング５０８’は、ワッシャ５０９が張力下に置かれることによって、ベース板１１上に係合される。ベース板１１は、したがって、第１の実施形態で説明されたような、囲い板の機能を有する。ベース板１１及び上方パーツ１０は、例えば、図には示されていないネジを使用して組み立てられる。この組み立ては、図では見えていないが、第１の実施形態でも使用される。

この実施形態では、カラー４１０は、歯４１’の向きを決定するために、切り込み１０１内の対応する表面と連携する２つのフラット４１０１を含む。一変形形態として、歯４１’が板２’の溝４２’の方向に向くように、相当な遊びが提供できる。

Claims (15)

1. 台（１，１’）と、前記台（１，１’）に着脱可能に組み付けられた板（２，２’）とを備える迅速組み立てシステムであって、前記板（２）と前記台（１，１’）との間に少なくとも２つの接続機器（４）を備え、各機器は、前記板（２，２’）を前記台（１，１’）に対して保持するための把持手段（５）も含み、前記システムは、
   各接続機器（４）は、Ｖ字型に配置されてその理論上の交差地点が歯方向（Ｆ１）の延長上にある１対の歯係合表面（４１１，４１１’）を含む歯（４１，４１’）と、前記歯係合表面（４１１）に係合するための１対の溝係合表面（４２１）を含む溝（４２，４２’）とを含み、前記少なくとも２つの異なる接続機器（４）の前記歯方向は、互いに対して斜めである、
   ことを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記板（２）と前記台（１，１’）との間に少なくとも３つの接続機器（４）を備えることを特徴とするシステム。
3. 請求項１に記載の組み立てシステムであって、
   前記歯（４１，４１’）は、前記台（１，１’）によって運ばれる、システム。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の組み立てシステムであって、
   前記把持手段（５）は、少なくとも１つの把持機器（５０，５０’）を含み、各把持機器（５０，５０’）は、少なくとも１つの滑り部（５０１）を含み、前記滑り部（５０１）は、前記歯係合表面（４１１）と前記溝係合表面（４２１）とを押し合わせるために、把持位置において、前記溝（４２）内に提供されて前記滑り部の軸に対して最大で４５度傾けられた溝把持表面（５１）に対して係合する、組み立てシステム。
5. 請求項４に記載の組み立てシステムであって、
   前記把持機器（５０）は、前記滑り部の前記軸に対して斜めであるピストン方向に前記歯内に滑り組み付けされたピストン棒（５０２）を含み、前記ピストン棒（５０２）は、前記ピストン（５０２）の滑りが、前記滑り部の前記軸及び前記ピストンの軸に対して傾けられたたわみ曲面（５０３）を相互に滑らせることによって前記滑り部（５０１）の滑りを引き起こすように、その端部において、前記たわみ曲面（５０３）を通じて前記滑り部（５０１）と連携する、組み立てシステム。
6. 請求項５に記載の組み立てシステムであって、
   前記ピストン棒（５０２）は、前記滑り部（５０１）を前記把持位置に向かって戻す傾向を有する弾性手段（５０８，５０８’）によって作動される、組み立てシステム。
7. 請求項６に記載の組み立てシステムであって、
   前記弾性手段（５０８，５０８’）は、前記ピストン棒（５０２）に取り付けられたピストンヘッド（５０４）と、前記歯（４１）に固定して取り付けられた囲い板（１１）との間に収容された弾性体で作成される少なくとも１つのリングによって形成される、組み立てシステム。
8. 請求項６に記載の組み立てシステムであって、
   前記弾性手段は、前記ピストン棒（５０２）に取り付けられたピストンヘッド（５０４）と、前記歯（４１）に固定して取り付けられた囲い板（１１）との間にベルビルワッシャを積み重ねて形成される、組み立てシステム。
9. 請求項６ないし８のいずれか一項に記載の組み立てシステムであって、
   前記ピストン棒（５０２）は、前記弾性手段（５０８，５０８’）にぶつかる流体によって、開位置に向かって作動できる、組み立てシステム。
10. 請求項９に記載の組み立てシステムであって、
    前記たわみ曲面（５０３）は、前記滑り部（５０１）に双方向に荷重を付加するために、Ｔ字型の断面を有する、組み立てシステム。
11. 請求項４ないし１０のいずれか一項に記載の組み立てシステムであって、
    前記把持手段（５）は、前記第１の滑り部（５０１）と同じ軸を有する第２の滑り部（５０１）を含み、前記第２の滑り部（５０１）は、前記歯係合面（４１１）と前記溝係合面（４２１）とを押し合わせるために、把持位置において、前記溝（４２）内に提供されて前記滑り部の前記軸に対して傾けられた第２の溝把持表面（５１）に対して係合する、組み立てシステム。
12. 請求項１１に記載の組み立てシステムであって、
    前記滑り部の前記軸に対する前記第２の溝把持表面（５１）の傾きは、最大で４５度である、組み立てシステム。
13. 請求項４ないし１２のいずれか一項に記載の組み立てシステムであって、
    各歯（４１）は、少なくとも２つの把持機器を含む、組み立てシステム。
14. 請求項４ないし１３のいずれか一項に記載の組み立てシステムであって、
    各歯（４１’）は、前記台（１’）のケース（４３’）に収容された円筒状のボディを有する、組み立てシステム。
15. 請求項１４に記載の組み立てシステムであって、
    前記歯（４１’）は、前記ケース（４３’）内に枢動可能に組み付けられる、組み立てシステム。

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