JP2023061394A - 調整可能な機械装置のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機械装置は、特定かつ特有の構成において、異なる複数の工作物を加工するように増強または再構成される。特に、マルチステーション調整可能ジグ機械システムおよびその運転方法に関する。【解決手段】工作物７０を加工するための機械装置２０であって工具フレーム４４と、工作物を工具装着フレームに対して保持するように構成された保持テーブル４０と、（ｉ）工具装着フレームを選択された位置へ工作物保持テーブルに対して移動させ、かつ（ｉｉ）工具装着フレームを工作物保持テーブルに対して保持するように構成された、位置決めアセンブリと、を含み、位置決めアセンブリは、工具装着フレームを第１位置および第２位置において工作物保持テーブルに対して移動させるように作動可能であり、第１位置は、前記第２位置とは異なっている、機械装置。【選択図】図２

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年１０月１９日に出願された米国仮出願第６３／２５７，３０４号の利益を主張するものである。（１つ以上の）上記出願（の各出願）の（１つ以上の）開示全体が、参照によって本明細書に援用される。

本出願は、機械装置に関し、特に、マルチステーション調整可能ジグ機械システムおよびその運転方法に関する。

このセクションは、本開示に関する、必ずしも従来技術であるとは限らない背景情報を提供するものである。

様々な目的のための運転を行うために、固定ジグシステム等の固定システムが使用されてもよい。例えば、ジグシステムは、車両のフェイシア等の様々な部分内または様々な部分上に、様々なパンチング作業および溶接作業を行うために使用されてもよい。例えば、様々な要素を受け入れるための穴をフェイシアに打ち抜くために、ジグ等の機械装置が使用されてもよい。次いで、それらの要素および完成したフェイシアが、自動車等の車両に取り付けられてもよい。機械には、固定ジグが含まれていてもよい。当該固定ジグは、加工プロセス中に、選択された位置および向きにおいて、フェイシア等の所定の部材を受け入れまたは保持してもよい。

このセクションは、本開示の全般的な概要を提供するものであり、本開示の全範囲または本開示の特徴の全てを包括的に開示するものではない。

機械システムには、フェイシア等の工作物を保持し得る、ジグまたはホルダアセンブリが含まれてもよい。前記フェイシアは、自動車用のバンパフェイシア等の、最終的な組立製品の一部分に関するものであってもよい。機械には、工作物に対して様々な作業を行うための、複数の構成要素または工具が含まれてもよい。例えば、この機械には、様々なパンチング工具または溶接工具が含まれてもよい。さらに、工具は、複数の構成要素によって保持されてもよい。

前記機械は、一組の固定工具ホルダおよび／または一組の可動工具ホルダを含んでもよい。前記機械は、複数の可動工具ホルダを含み、かつ固定工具ホルダを含まなくてもよいことがわかる。しかしながら、様々な実施形態において、前記機械は、２以上のワーク（加工）ステーションをさらに含んでもよい。したがって、前記機械はさらに、第１ワークステーションにおいて、一組の固定工具を含み、第２ワークステーションにおいて、一組の可動工具、または、少なくとも一組の工具であって、複数の当該工具のうちの少なくとも一部の複数の工具が可動である少なくとも一組の工具を含んでもよい。

前記機械は、運転ステーションまたはオペレータステーション、フレームアセンブリ、および、選択された位置において当該工具ホルダを保持するための様々な構成要素を含んでもよい。さらに、前記機械は、基部と、前記機械の工具保持部分を移動させるための１または複数の移動アセンブリまたは移動システムと、を含んでもよい。前記移動アセンブリは、当該工具ホルダを選択された位置へ移動させるように構成された１または複数の部分を含んでもよい。選択された前記位置は、前記フェイシアの大きさ、前記フェイシアの幾何学的形状、前記フェイシアに対して行われるべき作業の選択された数等の、様々なパラメータに基づくものであってもよい。いずれにしても、前記移動アセンブリは、選択された工具ホルダおよび／または２以上の工具ホルダを、前記フェイシアに対する作業を行うために、選択された位置へ移動させてもよい。

さらに適用可能な領域は、本明細書の記載から明らかになるだろう。本概要における記載および具体例は、単に例示を目的とするものであって、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

ここに記載された図面は、可能な全ての実施形態を示すことではなく、選択された実施形態のみを例示することを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
様々な実施形態による、可動工具ホルダを含む機械の周囲を示す斜視図である。 複数の工具カートリッジを伴う、機械装置の斜視図である。 図１の機械装置の詳細平面図である。 図１の機械装置の背面斜視図である。 様々な実施形態による、図１の機械装置の一部分の詳細な正面図である。 移動システムである。 様々な実施形態による、図１の機械装置の代替構成の正面図である。 図７Ａの機械装置の背面斜視図である。 様々な実施形態による、機械装置の運転のフローチャートである。 様々な実施形態による、機械装置の運転のフローチャートである。 様々な実施形態による、Ｃフレーム装置の第１斜視図である。 図１０のＣフレーム装置の第２斜視図である。 図１０のＣフレーム装置の第３斜視図である。 様々な実施形態による、Ｃフレーム装置に関する直線移動システムの第１詳細斜視図である。 図１３による直線移動装置の第２詳細斜視図である。 様々な実施形態による、図１０のＣフレーム装置に関する移動装置の回転の第１斜視図である。 図１５の移動装置の回転の第２斜視図である。 様々な実施形態による、工具装置の模式図である。 様々な実施形態による、工具を除去するプロセスに関するフローチャートである。 様々な実施形態による、工具を設置するプロセスに関するフローチャートである。 様々な実施形態による、工具装置を運転するプロセスに関するフローチャートである。

対応する参照符号は、図面のいくつかの図を通じて、対応する部分を示す。

さて、例示的な実施形態について、添付の図面を参照しつつより十分に説明する。

はじめに、図１を参照する。機械装置２０が示されている。機械装置２０は、フレーム２４等の様々な主要構成要素を含んでもよい。フレーム２４は、機械装置２０の様々な構成要素を保持および支持するために使用されてもよい。機械装置２０はまた、機械アセンブリまたは機械システム、および、ジグまたはジグシステムまたはジグ装置と称され得る。本明細書において論じているように、機械装置は、１または複数のステーションを含んでもよい。１または複数の当該ステーションは、２以上の構成により工作物の加工が行われるように構成されてもよい。機械装置は、様々な部分および工具を含んでもよい。当該様々な部分および工具は、例えば、米国ミシガン州テンペランスに事業所を有するＡｉｍ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ ＬＬＣ ｂｄａ Ａｃｃｕｗｏｒｘが販売するソニックパンチ（sonic punch）および溶接機械に含まれるもの等である。

機械装置２０は、様々な表示装置および制御装置２８を含んでもよい。当該様々な表示装置および制御装置２８は、機械装置２０を運転するユーザまたはオペレータのために設けられている。様々な実施形態において、制御装置は、表示装置３２を含んでもよい。当該表示装置３２は、機械装置２０を運転するためのタッチディスプレイであってもよい。加えて、１もしくは複数の運転開始／停止ボタン、および／または、その他の手動入力装置３６もまた、機械装置２０の運転のために設けられ、かつ／または提供されてもよい。さらに、表示装置および制御装置２８は、プログラマブルロジックコントローラ等の、１または複数のプロセッサモジュールを含んでもよい。したがって、１または複数のオペレータは、フレーム２４内に保持または収容された機械装置２０を運転し得る。機械装置２０は、電気構成要素および／または制御構成要素を収容する電気筐体３８内に、動力用接続部、制御装置等を含んでもよい。様々な格納アセンブリおよび／または接続アセンブリが、フレームアセンブリ２４上に設けられ、かつ／または保持されてもよい。例えば、格納アセンブリは、様々な構成要素および接続部、工具ビットもしくは機械装置２０のための取付け具、またはその他の適切な部分を含んでもよい。

機械装置２０は、ジグまたは保持テーブル４０等の、概ねフレームアセンブリ２４内に保持された様々な構成要素を含んでもよい。１または複数の工具フレーム４４もまた、機械装置２０のフレームアセンブリ２４内に保持されてもよい。工具フレーム４４は、４個の工具フレーム（それらの各々が全て４４と示され、小文字が加えられ得る）等の、複数の工具フレームを含んでもよい。工具フレーム４４はまた、「Ｃ字」フレームおよび／またはパンチＣフレームと称され得る。Ｃフレームはまた、工具装着フレームと称され得る。様々な実施形態において、Ｃフレームは、工具を保持および／または向き付ける（方向付ける）ように構成されてもよい。機械装置２０は、Ｃフレーム４４が移動可能に固定された基部５０をさらに含んでもよい。ジグまたはテーブル４０もまた、基部５０に対して移動してもよい。

１または複数の溶接カートリッジまたは溶接カート５６は、フレームアセンブリ２４および基部または床部５０に対して移動可能であってもよい。図２にさらに示すように、溶接カートリッジ５６は、様々な目的のために、フレームアセンブリ２４から取り外されてもよい。例えば、溶接カートリッジ５６は、例えば４個の溶接工具６０ａ～６０ｄ等の、選択された数の溶接工具を含んでもよい。溶接工具６０ａ～６０ｄの各々は、選択された部材に対して加工作業を行うために、当該選択された部材（例えば、フェイシア部材）と相互作用してもよい。しかしながら、様々な実施形態において、３つの溶接工具６０ａ´、６０ｂ´および６０ｄ´のみが、別個のまたは代替の溶接カートリッジ５６´上に含まれていてもよい。

このように、機械装置２０は、溶接カートリッジ５６または溶接カートリッジ５６´を含むように、様々な目的のために、増強および／または変更されてもよい。例えば、カートリッジ５６によって４個の部分を溶接するために、または、カートリッジ５６´によって３つの部分を溶接するために、機械装置２０が使用されてもよい。さらに、カートリッジ５６上の工具部分６０ａ～６０ｄは、選択された第１位置を向けられていてもよく、一方、溶接カートリッジ５６´上の工具部分６０ａ´～６０ｄ´は、代替的なまたは異なる位置を向けられていてもよい。したがって、機械装置２０は、溶接カートリッジ５６、溶接カートリッジ５６´のうちの選択された１つの溶接カートリッジを用いることによって、フェイシアの２以上の幾何学的形状に関して設定（構成）されてもよい。加えて、機械装置２０は、溶接カートリッジ５６を用いて第１溶接作業を行い、溶接カートリッジ５６´を用いて第２溶接作業を行うことによって、複数の溶接作業を行うために使用されてもよい。このように、当業者であれば、溶接カートリッジ５６、溶接カートリッジ５６´の選択、および／または、溶接カートリッジ５６、溶接カートリッジ５６´のうちの１もしくは複数の溶接カートリッジを使用する順序を利用して、選択された特定の溶接作業を選択された工作物に対して行ってもよいことがわかる。

工具部分６０は、基部５０に固定されていてもよいことがさらにわかる。このため、カートリッジ５６は必須ではなく、省略され得る。さらに、カートリッジは、当該カートリッジを機械装置２０に接続する、１または複数の接続部を含んでもよい。当該接続部は、電気接続部および／もしくは情報接続部５７、ならびに／または、空気接続部５９を含んでもよい。接続部によって、動力および／または制御が、工具部分６０に提供されてもよい。さらに、接続部によって、機械装置への情報の送信が可能であってもよい。カート接続部５７、カート接続部５９は、例えばカート受け入れエリア６５において、機械装置２０に含まれるフレーム接続部６１、フレーム接続部６３と、係合または接続してもよい。例えば、カート５６、カート５６´の各々は、工作物の加工を行うための識別情報および／または設定を送信してもよい。例示的な情報として、溶接作業の回数および／または位置が挙げられ得る。この情報にはまた、本明細書において論じているように、例えばＣフレーム４４の位置等の、機械装置２０のその他の作業に関する設定情報が含まれてもよい。この情報はまた、カート５６、カート５６´に関連付けられた無線周波数識別（radio frequency identification：ＲＦＩＤ）メンバ、ユーザ入力等の、その他の部分とともに送られてもよい。

さらに、保持テーブル４０は、選択された位置または向きに、フェイシアを保持および位置決めするために使用されてもよいことがわかる。例えば、図３を参照すると、保持テーブル４０は、１または複数のバンパまたは静止部材６４ａ～６４ｄを含んでもよい。しかしながら、任意の適切な数の保持部材６４を使用して、選択された工作物を保持してもよい。さらに、バンパフェイシア７０は、機械装置２０の運転中に使用され得る、工作物（work piece）（本明細書において、工作物（workpiece）とも称される）の単なる例示に過ぎない。任意の適切な部分が機械装置２０を用いて加工されてもよく、バンパフェイシア７０は単なる例示に過ぎないことがわかる。さらに、機械装置２０を用いて移動および／または作動される工具は、選択された任意の材料のバンパフェイシアに対して作動されてもよい。様々な実施形態において、バンパフェイシアは、選択されたポリマーによって形成されていてもよいが、当業者であれば、金属、金属合金、アモルファス材料、結晶材料、または任意の適切な材料等の、ポリマーから形成されていない工作物を加工するように、機械装置２０が運転してもよく、かつ／または、機械装置２０が工具を作動させるために使用されてもよいことがわかる。このように、当業者であればわかるように、機械装置２０は、様々な材料および／または工作物を加工するために使用されてもよい。

続いて図１～図３を参照すると、工作物は、上述したように、バンパフェイシア７０等の、任意の適切な工作物であってもよい。に示すバンパフェイシア７０（仮想線で示されている）は、ジグまたはテーブル４０上に配置されており、カート５６における工具とＣフレームまたは工具取付け具４４における工具との間で移動される。ジグ４０は、カート５６（ステーション１とも称され得る）から、Ｃフレーム４４（ステーション２とも称され得る）へ移動してもよい。したがって、フェイシア７０は、機械装置２０によって、かつ、機械装置２０内において、実質的に自動的に、２つのステーションの間で移動されてもよい。したがって、フェイシア７０は、フェイシア７０に対して行われるべき少なくとも２つの作業のために、当該２つのステーション間で移動されてもよい。上述したように、カート５６は、フェイシア７０に対して作業を行うための、１または複数の工具部分６０を含んでもよい。さらに、１または複数のＣフレーム４４も同様に、フェイシアに対する作業のための、パンチまたはソニックパンチ等の工具を含んでもよい。

次に、図４および図５を参照する。Ｃフレーム４４は、任意の適切な数のＣフレーム４４を含んでもよい。一例として、４個のＣフレーム４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、および４４ｄが図示されている。Ｃフレーム４４の各々は、ソニックパンチまたはパンチアセンブリ７４等の工具を、保持または向き付けしてもよい。工具７４は、クイック変更特徴（quick change feature）等の適切な接続部によって、Ｃフレーム４４に接続されていてもよい。クイック変更部は、工具７４および／またはダイのいずれか両方に設けられてもよい。これにより、ダイクリアランスへの適切なパンチを保証しつつ、パンチおよびダイユニットを、Ｃフレーム４４上に迅速に設置することが出来るようになる。

ソニックパンチアセンブリ７４は、フェイシア７０に対して行われるべき作業のために、複数のＣフレーム４４の各々のジグまたは保持部分７６に対して移動されてもよい。上述したように、フェイシア７０は、テーブル４０上に配置されてもよい。テーブル４０は、Ｃフレーム４４によって保持された工具の作動ができるように、Ｃフレーム４４の近傍のまたはＣフレーム４４に隣接する第２位置へ移動されてもよい。したがって、パンチ７４は、フェイシア７０に対して作業が行われるように、それが選択された位置に位置決めされたとき、概ね矢印８０の方向に移動してもよい。当業者であれば、テーブル４０は、Ｃフレーム４４に対して適切な方法で移動されてもよく、その位置決めは、様々なセンサで確認されてもよいことがわかるだろう。当業者によって一般に認識されているように、テーブル４０上においてＣフレーム４４に対してフェイシアを移動するために、適切なモータが使用されてもよい。

図５に示すように、Ｃフレーム４４は、選択された向きに位置決めされて、フェイシア７０等の工作物に対して、切削または加工を行ってもよい。上述したように、パンチ７４は、テーブル４０によって保持されたフェイシアを、それがＣフレーム４４に対して位置決めされたときに、パンチしてもよい。Ｃフレーム４４は、フェイシア７０に対して行われるべき加工が可能となるように、７４における工具を、フェイシア７０に対して向き付ける。このようにして、Ｃフレーム４４は、Ｃフレーム４４の選択された位置に、工具を保持してもよい。加えて、本明細書において論じているように、複数のＣフレーム４４は、工具を保持しつつ、基部５０に対して、テーブル４０に対して、および／または、互いに対して、移動してもよい。

図１～図５に示すように、Ｃフレーム４４は、選択された配置または向きで示されている一方、Ｃフレーム４４は、図６に示す、選択された移動機構または移動アセンブリ９０によって、移動してもよい。様々な実施形態において、例えば、移動機構９０は、複数のＣフレーム４４の各々に対して、個々の移動機構を含んでもよい。各Ｃフレーム４４は、個々の移動機構９０に接続されていてもよい。このため、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、Ｃフレーム４４ａ～４４ｄの各々は、個々の移動機構９０ａ、９０ｂ、９０ｃおよび９０ｄを有する。

各々の個々の移動機構９０ａ、９０ｂ、９０ｃおよび９０ｄは、それぞれのＣフレーム４４ａ～４４ｄの各々と、基部または床部プレート５０との間に、設けられてもよい。移動機構９０ａ～９０ｄの各々は、基部または床部５０に対してＣフレーム４４を選択された位置に保持するように、適切な剛性および強度を含んでもよい。例えば、図４および図５に示すように、複数のＣフレーム４４は、移動機構９０ａ～９０ｄによって、第１の向きに保持されていてもよい。しかしながら、図７Ｂに示すように、様々な実施形態において、移動機構９０ａ～９０ｄは、Ｃフレーム４４ａ～４４ｄのうちの１または複数のＣフレームを、１もしくは複数の他のＣフレーム４４および／または基部５０を含むフレームアセンブリ２４に対して、移動させてもよい。

移動システム９０は、これらの選択されたＣフレーム４４の各々の質量を支持し、かつ、それらのＣフレーム４４を選択された向きに互いに対して移動させることができる、任意の適切な移動システムであってもよい。例えば、１または複数のモータのアセンブリを使用して、複数のＣフレーム４４が、互いに対して、および／または、選択された位置へ、例えば、概ね第１軸９４および第２軸９８に沿うように、移動されてもよい。この２つの軸は、Ｃフレーム４４の直交移動またはデカルト座標移動を可能にする、Ｘ軸およびＹ軸であってもよい。しかしながら、図６に示すように、様々な実施形態において、移動構造体９０は、例えばヘキサポッド１００等の、６自由度移動構造体または構成体アセンブリを含んでもよい。

ヘキサポッド１００は、基部または床部５０に接続するための基部１０４と、Ｃフレーム４４に接続するための台部１０８と、を含む、移動構造体９０であってもよい。移動構造体または部材１１２は、基部１０４と台部１０８とを相互接続してもよい。ヘキサポッド１００は、ドイツのカールスルーエに事業所を有するＰｈｙｓｉｋ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅ “ＰＩ” ＧｍｂＨ ａｎｄ Ｃｏ．が販売する、Ｈ－８５０ヘキサポッド、Ｈ－８５５ヘキサポッドまたはＨ－８４５ヘキサポッド等の、高荷重ヘキサポッドを含んでもよい。ヘキサポッド１００では、部材１１２の各々は、両矢印１１４の方向に往復移動してもよい。部材１１２の各々の移動の量によって、台部１０８が、基部１０４に対して、選択された量だけ移動する。これにより、台部１０８は、基部１０４に対して、上昇、下降、傾斜および回転できるようになる。それに応じて、台部１０８に固定された任意の部分も同様に、似たように移動し、または、同じように移動する。移動の量は、部材１１２の運動範囲に依存してもよい。また、部材１１２の移動は、命令を実行するように設計され、かつ／または命令を実行するように設定可能なプロセッサ（プロセッサモジュール、または同様のものとして言及される）を有する、選択されたコントローラによって制御されてもよい。

しかしながら、任意の適切な移動システム９０が、選択されたＣフレーム４４を移動させるために作動および／または移動されてもよく、ヘキサポッド１００は、単なる例示に過ぎないことがわかる。いずれにしても、ヘキサポッド１００によって、軸９４および軸９８だけでなく第３軸１２０を含む、３つの軸において、台部１０８が並進することが可能となる。さらに、台部１０８はまた、軸９４、軸９８および軸１２０の各々の周りを回転してもよい。したがって、複数のＣフレーム４４は、基部５０に対しておよび／または互いに対して、選択された運動範囲または移動範囲において、少なくとも６自由度を有し得る。

移動構造体９０ａ～９０ｄは、Ｃフレーム４４ａ～４４ｄの各々が互いに独立に移動し得るように、互いに実質的に独立に作動されてもよい。これにより、互いに対しての運動量または移動量を選択することも可能になる。したがって、移動構造体９０ａ～９０ｄによって、Ｃフレーム４４ａ～４４ｄにより担持されるそれぞれの工具７４がテーブル４０に対して位置決めされるように、それぞれのＣフレーム４４が互いに対して移動できるようになる。

例えば、図５に示すように、複数のＣフレームの各々は、例えば、テーブル支持構造体４１に対して、および／または、互いに対して、第１の絶対位置に位置決めされてもよい。さらに、Ｃフレーム４４は、基部または床部５０に対して、絶対位置に位置決めされてもよい。図５に示すように、例えば、複数のＣフレーム４４の各々は、テーブル４０上に配置されたフェイシア７０に対して作動するために、選択された第１位置または初期位置に位置決めされてもよい。

引き続き図５を参照しつつ、さらに図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、機械装置２０は変更されてもよい。上述したように、カート５６は、当該カート５６に配置または固定された、選択された工具を有してもよく、フレームアセンブリ２４に対して移動されてもよい。様々な実施形態において、工具アセンブリ６０は、選択された位置においてフェイシア７０に対して部分を溶接する、溶接アセンブリであってもよい。図２に示すように、その位置には、カート５６´上の３つの工具アセンブリ６０ａ´、６０ｂ´および６０ｄ´が含まれてもよい。これに応じて、Ｃフレーム４４は、同様の構成において、フェイシア７０に穴またはパンチ（穴）を形成するように向き付けられてもよい。

図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第１Ｃフレーム４４ａおよび４４ｄが中央支持体４１から離れるように角度付けられ、Ｃフレーム４４ｂが中央支持体４１の近傍に、または中央支持体４１と一列になるように位置決めされるよう、Ｃフレーム４４が向き付けられてもよい。したがって、それぞれのＣフレーム４４の各々によって担持されたそれぞれの工具７４は、フェイシアに加工を形成する（例えば、フェイシアに穴を打ち抜く等）ために、テーブル４０によって担持されたフェイシア７０に関する選択された向きまたは位置に位置決めされてもよい。この構成では、例えば、Ｃフレーム４４ｂ、Ｃフレーム４４ｃおよびＣフレーム４４ｄ上の工具７４のみが作動され得るように、選択されてもよい。

Ｃフレームは、工作物７０の加工（例えば、フェイシア７０に穴を打ち抜く等）を特定の位置で行うように、位置決めされてもよい。次いで、フェイシア７０上に形成された穴は、カート５６´上に配置されたそれぞれの工具６０ａ´、６０ｂ´および６０ｄ´に対して、位置合わせされることになるだろう。したがって、Ｃフレーム４４は、他の工具または加工工程に関して整合し、または位置合わせされるように、工作物７０の加工を行うための選択された位置へ移動されてもよい。例えば、カート５６´の工具部分６０ａ´、６０ｂ´および６０ｄ´と位置合わせされた穴が形成される。

Ｃフレーム４４は一般には、いったん設置されると、機械装置２０から取り外されるのではない。むしろ、Ｃフレーム４４は、移動アセンブリ９０によって移動されてもよい。例えば、いったん設置された場合、機械装置２０は、Ｃフレーム４４の２以上の構成に適するように、機械装置２０の組立ておよび／または分解なしに構成されてもよい。

例えば、図５、図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、移動構造体９０ａおよび移動構造体９０ｄは、それぞれのＣフレーム４０ａおよび４０ｄを、床部５０に対して、選択された位置に保持してもよい。Ｃフレーム４０ａおよびＣフレーム４０ｄの選択された位置は、全てのＣフレーム４４の異なる２つの構成に適するように維持されてもよい。例えば、図５、図７Ａおよび図７Ｂにおいて、Ｃフレーム４０ａおよびＣフレーム４０ｄは、同じ相対位置に留まっている。

しかしながら、移動アセンブリ９０ｂは、Ｃフレーム４４ｂを移動させるように作動してもよい。図５に示すように、そして図７Ａに仮想線で示すように、Ｃフレーム４４ｂは、初期位置または選択された１つの位置から移動されてもよい。図７Ａに示すように、この移動は、第２位置または移動位置（例えば、中央支持体４１の近傍の位置または中央支持体４１に関する位置等）のＣフレーム４４ｂ´への、矢印１０１に沿って概ね少なくとも直線方向の移動であってもよく、かつ／または、この移動には、回転が含まれてもよい。

図５に示すように、移動アセンブリ９０ｃは、初期位置または第１位置から、Ｃフレーム４４ｃを移動させてもよい。図７Ｂに示すように、Ｃフレーム４４ｃは、第２位置のＣフレーム４４ｃ´へ移動されてもよい。この移動は、概ね矢印１０３の方向への、直線移動および／または回転移動であってもよい。選択されたフェイシア７０に対する作業のための機械装置２０の運転をＣフレーム４４ｃが妨害せず、かつ／または、当該運転の邪魔にならないところへＣフレーム４４ｃが移動されるように、第２位置は、邪魔にならない位置であってもよい。例えば、支持構造体４１および／またはテーブル４０から遠ざかるように、Ｃフレーム４４ｃを傾けてもよい。上述したように、フェイシアに対する選択された作業のための選択された位置にＣフレーム４４を移動させるように、または、適切な工作物に対して加工を行うための選択された位置にＣフレーム４４を移動させるように、それぞれの移動アセンブリ９０が作動してもよい。

このように、上に例示したように、機械装置２０は、選択された工作物を加工するために、少なくとも、複数のＣフレーム４４の２つの構成間で、向き付けられてもよい。工作物には、バンパフェイシアが含まれてもよい。実行される加工には、自動車の駐車、自動運転および他の道路検知または物体検知状況において使用されるように構成されたセンサのための穴の形成、ならびに、当該センサのためのブラケットの取り付けが含まれてもよい。複数の構成によって、幾何学的形状、大きさ、材料等の異なる、様々なバンパフェイシアに適応するように、種々の位置で加工が行われることができるようになる。

さらに、選択された異なるフェイシアに対して異なる加工処理または様々な加工処理が行われるように、フレームアセンブリ２４に対して位置決めされ得る複数のカート５６を、機械装置２０は含んでもよい。例えば、４個の工具６０ａ～６０ｄは、選択された長さまたは構成を有する第１フェイシアに対して作業を行ってもよい。また、４個のＣフレーム４４ａ～４４ｄは、第１フェイシアに対して加工を行うように位置決めされてもよい。第２のまたは代替のフェイシアは、３つの加工位置のみを必要とするか、または３つの加工位置を含むように選択される幾何学的形状または形状を含んでもよい。したがって、３つの位置において加工を行うように、カート５６´がフレームアセンブリ２４に対して位置決めされてもよく、Ｃフレーム４４に結合または接続された工具７４が代替のまたは第２のフェイシアを加工するための位置を向くように、Ｃフレーム４４が移動されてもよい。したがって、機械装置２０は、種々の位置および／または向きにおいて異なるフェイシア等の種々の複数の工作物を加工するために、Ｃフレーム４４のいずれか１つを取り外して交換することなしにＣフレーム４４を移動させるように、運転および構成されてもよい。

機械装置２０は、図８に示すプロセス１６０等の様々なプロセスに従って運転されてもよい。一般に、開始ブロック１７０において、プロセスが開始する。そして、ブロック１７４において、オペレータは、工作物をローディング（装荷）して（取り付けて）もよい。次いで、ブロック１７６において、オペレータは、機械アセンブリの運転を開始してもよい。様々な実施形態において、機械装置２０は、例えば、様々なセンサ（光センサ、圧力センサ等が含まれる）を通じて、工作物が存在することを検証してもよい。次いで、ブロック１８０において、上述したように、工作物は、例えば、テーブル４０を移動させて上昇させることによって、位置１またはステーション１（ステーション１）へ移動されてもよい。次いで、ブロック１８４において、加工がステーション１で行われてもよい。上述したように、行われる加工には、Ｃフレーム４４によって保持される工具７４の作動が含まれてもよい。工具７４は、工作物に穴を打ち抜くかまたは穴を形成し得るパンチまたはソニックパンチ等の、適切な工具を含んでもよい。例えば、穴は、バンパフェイシアにおいて、ソニックパンチによってパンチされてもよい。いずれにしても、ステーション１において行われる加工は、任意の適切な加工であってもよく、Ｃフレーム４４が保持するパンチは、単なる例示に過ぎない。

ステーション１において加工が行われた後、工作物は、位置２またはステーション２（ステーション２）へ移動されてもよい。上述したように、ワークテーブル４０は、ステーション２へ、例えばカート５６が保持する工具６０に対して、工作物を移動させてもよい。オペレータは、例えば、第２位置での作業のために、ブラケットまたは部材がカート５６の工具に対して位置決めされることを保証する工程等の、様々な工程を実行してもよい。機械装置２０は、オペレータからの追加の入力によって、例えば、ブラケットの位置決め等の作業をしてもよく、または、機械装置２０は、オペレータからの追加の入力とは独立に、作業をしてもよい。いずれにしても、様々な実施形態において、オペレータが、カート５６の工具にブラケットを位置決めしてもよい。そして、工作物は、ステーション２へ移動されてもよい。当該ステーション２は、カート５６に隣接するステーションであってもよく、または、カート５６に関するステーションであってもよい。機械装置２０は、ステーション２において、例えばブラケットを工作物に溶接する等の加工を行ってもよい。当該工作物は、穴がパンチされた後のバンパフェイシアであってもよい。任意の適切な加工が行われてもよく、ブラケットの工作物への溶接は例示であることがわかる。

次いで、ブロック１９６において、機械装置２０は、加工を完了してもよい。加工を完了する工程には、例えば、ポリマー材料の硬化を保証するための休止時間、接着剤の硬化、または他の任意の適切な加工完了処理等の、様々な処理が含まれてもよい。その後、ブロック２００において、プロセスは停止してもよい。ブロック２００における停止工程には、工作物をアンローディングする（取り外す）工程、オペレータによる処理もしくは加工を開始する工程、または他の任意の適切な工程が含まれてもよい。いずれにしても、ブロック２００において、機械装置２０は、工作物の加工を停止または完了するように運転してもよい。

最初に、機械装置２０は、フェイシアの加工に適するように構成されてもよい。上述したように、オペレータによって、Ｃフレーム４４を構成（設定）するための入力が提供されてもよい。追加的および／または代替的に、カート５６、カート５６´は、Ｃフレーム４４を構成するために入力される情報を含んでいてもよい。いずれにしても、Ｃフレーム４４は、適切な入力に基づく移動構造体９０の作動によって、自動的に構成されてもよい。このように、オペレータは、Ｃフレーム４４のいずれについても、種々の構成のために、手動で移動させかつ／または交換する必要がない。

上述したように、機械装置２０は、種々の工作物または代替の工作物に対する複数の作業のために、機械装置２０の様々な部分（例えば、Ｃフレーム４４等）を位置決めするように再構成されてもよい。当該種々の工作物または代替の工作物は、大きさ、幾何学的形状等が異なっていてもよい。例えば、オペレータは、選択された一工作物に対する作業のための適切な位置にＣフレーム４４等の選択された部分が位置決めされることを保証するように、機械装置２０を運転してもよい。

図９を参照する。プロセス２１０は、機械装置２０が様々な機械加工に関して適切に構成された状態にあるように構成および／または保証する工程を示す。開始ブロック２２０において、プロセスは開始してもよい。そして、選択的に、ブロック２２４において、工具カートがローディング（設置）されてもよい。上述したように、工具カート５６は、１または複数の工具カートを含んでもよく、カート５６と結合した様々な工具を含んでもよい。このように、オペレータは、機械装置２０の作業のための適切な位置に工具部分が位置決めされることが保証されるように、フレームアセンブリ２４の適切な部分に対して、工具カートを位置決めしてもよい。

カートを設置後、機械アセンブリは、ブロック２３０においてカートを読み取り得る、カートリーダを含んでいてもよい。カートリーダは、ＲＦＩＤリーダ、カート接続部５７、カート接続部５９を介して機械装置２０の適切な部分へ送信される特定の命令、または、その他の適切な通信を含んでもよい。様々な実施形態において、通信は、無線接続であってもよく、および／または、有線接続であってもよい。追加的および／または代替的に、ブロック２３０において、オペレータによって、Ｃフレーム４４の構成に関して、様々な入力が行われてもよい。例えば、オペレータは、入力２８にモデルもしくはＩＤナンバーを含めてもよく、かつ／または種々のＣフレーム４４の具体的な構成（例えば、距離、回転の向き）を提供してもよい。いずれにしても、機械装置２０は、フレームアセンブリ２４に対して位置決めされた、それぞれのまたは特定のカートに関して、および／または、テーブル４０上に位置決めされたフェイシアもしくは工作物に関して、複数のＣフレーム４４のうちの１または複数のＣフレーム４４、および／または、Ｃフレーム４４によって保持された工具の動作を、例えばオペレータからの入力を含む適切な入力に基づいて、読み取ってもよく、または再構成してもよい。

入力は、例えば、Ｃフレーム４４の適切な構成を決定するための制御装置２８を含むプロセッサを用いて命令を実行することに基づいて、評価されてもよい。プロセッサは、命令を実行するように設計されており、かつ／または、命令を実行するように構成可能である（プロセッサモジュール、または同様のものとして言及される）。入力には、（例えば、データベースからの）所定の構成に対する選択された呼び出し、一組の座標、またはＣフレーム４４の構成を決定するために使用されるその他の入力が含まれてもよい。次いで、コントローラは、Ｃフレーム４４を決定された構成へ移動させるための移動機構９０をどのように作動させるのかを決定する命令を実行してもよい。次いで、コントローラは、Ｃフレーム４４が移動するように、自動的に命令してもよい。

ブロック２４０において、Ｃフレーム４４は、ブロック２３０からの入力に従って構成されてもよい。ブロック２４０における構成は、例えば、図４に示す初期位置から、例えば、図７Ａに示す第２のまたは代替の位置へ、Ｃフレーム４４を移動させる工程を含んでもよい。しかしながら、Ｃフレーム４４の構成は、任意の適切な構成であってもよいことがわかる。さらに、構成は、フレームアセンブリ２４に対するカート５６の配置によって、実質的に自動であってもよく、例えば、カート５６からの情報または入力を受け付けてもよい。カートアセンブリ２６は、例えば、機械装置２０に接続するための電気接続部５７および／または空気圧アンビリカル（umbilical）接続部５９等の、様々な接続部を含んでもよい。これらの接続部は、様々なＲＦＩＤ部分を含んでもよく、かつ／または、Ｃフレーム４４を構成するための機械装置２０への情報の送信を提供してもよい。例えば、Ｃフレーム４４は、工具６０または工具６０´を有する等のカート５６の位置または構成に基づいて、構成されてもよい。

Ｃフレーム４４は、実質的に自動的に移動されてもよく、Ｃフレーム４４によって保持および／または担持された工具７４もまた、Ｃフレーム４４が構成されるときに移動されてもよい。さらに、工具７４はまた、様々な作業および／または特定の工作物（例えば、フェイシア）のために変更されてもよい。このため、オペレータは、適切な方法で、例えば、選択されたクイック接続システムを用いて、工具を変更してもよい。これにより、工具７４が変更され、および／または、工具７４がＣフレーム４４と共に移動されることが可能になる。

したがって、機械装置２０は、Ｃフレーム４４を構成（設定）することによって２以上の工作物に対して運転または加工を行うように、構成されてもよい。Ｃフレーム４４を構成する工程は、Ｃフレーム４４を移動させる工程を含む。Ｃフレームは、自動的に移動されてもよい。Ｃフレーム４４は、移動システム９０等の移動システムの作動によって移動されてもよい。Ｃフレーム４４は、床部５０を含むフレームアセンブリ２４に対して取り外して交換される必要はなく、移動システム９０によって、当該フレームアセンブリ２４に対して移動されるのみであってよい。このように、上述したように、ブロック２４０においてＣフレーム４４を構成する工程は、適切な移動装置９０によってＣフレーム４４を移動させる工程を含んでもよい。

ブロック２４０におけるＣフレーム４４を構成する工程の後、ブロック２５０において、プロセス２１０が終了してもよい。ブロック２５０においてプロセスを終了する工程は、実行すべきさらなる加工に適するように機械装置２０が構成されることを保証する工程を含んでもよい。したがって、機械装置２０は、選択された構成にＣフレーム４４を構成した後に運転する必要はなく、例えば、さらなる加工への移行のために、様々な期間にわたって終了（停止）されてもよい。

いずれにしても、ブロック２５６において、構成されたＣフレーム４４によって加工が実行されてもよい。構成されたＣフレーム４４によって加工を行う工程は、上述した加工を行う工程を含んでもよい。さらに、当業者であればわかるように、構成されたＣフレーム４４によって行われる加工は、任意の適切な加工であってもよい。いずれにしても、プロセス２１０は、次いで、ブロック２５０において終了してもよい。これには、様々な終了処理が含まれてもよい。例えば、オペレータは、加工が行われた後に、機械装置２０から工作物を取り外してもよく、第２のもしくは代替の作業位置へ工作物を移動させてもよく、または、その他のプロセスが機械装置２０によって行われてもよい。

このように、機械装置２０は、その様々な部分を移動させることによって、工作物に対して様々な作業を行うために使用されてもよい。例えば、上述したように、Ｃフレーム４４は、ブラケットおよび／または電子機器等の様々なアセンブリを設置するためにバンパフェイシアに穴を打ち抜く、ソニックパンチを含んでもよい。ブラケットは、ソニックシステム等の電子機器の取り付けが可能となっていてもよい。当該ソニックシステムによって、フェイシアおよびきちんとした電子システムを備える車両の警告または自動運転が可能となる。したがって、機械装置２０は、特定の別個の機械装置２０を必要とすることなく複数のＣフレーム４４を再構成して、２以上の工作物に対する様々な作業のために設計および構築されることが可能である。上述したように、単一の装置２０に、複数のＣフレーム４４の全てが設けられていてもよく、複数のＣフレーム４４の全ては、様々な工作物に適するように、単一の装置内において移動／構成されてもよい。したがって、上述したように、当該単一の装置には、いくつかのＣフレーム４４が含まれ得る。図示のように、例示的な装置２０には、４個のＣフレーム４４が含まれるが、４個を超えるＣフレーム４４または４個未満のＣフレーム４４等の、任意の適切な個数のＣフレーム４４が設けられていてもよい。

上述したように、Ｃフレーム４４は、工作物に対して様々な加工作業を行うために、機械装置２０に設けられている。Ｃフレーム４４は、上述した移動機構９０によって移動されてもよい。移動機構９０は、上述したものを含む、様々な部分を含んでもよい。移動機構９０は、任意の適切な位置において、Ｃフレーム４４を移動させてもよい。当該任意の適切な位置には、少なくとも、３つの軸９４、９８、１２０によって定められ得る３次元空間内の位置が含まれる。しかしながら、様々な実施形態によれば、本明細書においてさらに論じているように、Ｃフレーム４４は、１または複数のモータを用いて、当該移動機構に加えて適切な方法で移動されてもよく、および／または、当該移動機構の代わりに適切な方法で移動されてもよい。モータは、Ｃフレーム４４に関する構造体または部分に組み込まれていてもよく、代替のおよび／または追加のＣフレーム構成要素を形成してもよい。さらに、移動機構は、様々な実施形態に従って、Ｃフレームを移動させてもよい。

最初に、図１０を参照すると、Ｃフレーム３００が示されている。Ｃフレーム３００は、ここに示すものを除いては、上述したＣフレーム４４と実質的に同様の部分を含んでもよい。同一部分の開示をここに繰り返すことはしない。例えば、Ｃフレーム３００は、Ｃフレーム部材または工具フレーム部材３０４を含んでもよい。Ｃフレーム部材３０４は、移動タワーまたは位置決めタワー３０８に可動に接続されていてもよい。位置決めタワー３０８は、基部３１２に可動に接続されていてもよい。基部３１２は、任意の適切な基部または基部部材であってもよい。したがって、本明細書において論じているように、Ｃフレーム部材３０４は、少なくとも３つのデカルト座標位置および／または３つの角度位置を含む、少なくとも選択された数の自由度で、基部３１２および／または工作物７０に対して移動され得る。これにより、パンチアセンブリ７４は、少なくとも６自由度内の位置へ移動できるようになっている。パンチアセンブリ７４は、固定されまたは据え付けられたパンチ部分７４ａ、および、可動パンチ部分７４ｂを含んでもよい。本明細書においてさらに論じているように、可動パンチ部分７４ｂもまた、モータによって移動されてもよい。

図１０～図１６に示すように、Ｃフレームアセンブリ３００は、機械装置２０内に固定され得る基部３１２を含んでもよい。基部３１２は、Ｃフレーム４４、３００の各々に対する単一の基部を含んでもよく、かつ／または、複数のＣフレーム３００の全てが接続された単一の基部３１２を含んでもよい。基部３１３は、Ｃフレーム部材３０４に選択的に接続されていてもよい。しかしながら、様々な実施形態において、位置決めタワー３０８によって、Ｃフレーム部材３０４と基部３１２との間の接続部が提供されてもよい。本明細書において論じているように、様々なモータは、工作物７０に対して選択された位置および／または向きにパンチアセンブリ７４が位置決めされるように、位置決めタワー３０８および／もしくはＣフレーム部材３０４に動力供給してもよく、または、位置決めタワー３０８および／もしくはＣフレーム部材３０４の移動を選択的に引き起こしてもよい。本明細書において論じているように、モータの各々は、１または複数のプロセッサモジュールを含み得る、選択されたコントローラによって制御されてもよい。適切なコントローラには、Ａｌｌｅｎ Ｂｒａｄｌｅｙ、ＪＶＬ、ＳＥＷ、Ｓｉｅｍｅｎｓ、三菱のうちの１または複数のメーカによる選択されたモータに関して設計および／または販売されているコントローラが含まれてもよい。

Ｃフレーム部材３０４は、１または複数のモータによって、基部３１２および／または工作物７０に対して移動してもよく、接続部が、Ｃフレーム部材３０４と基部３１２との間に提供されてもよい。例えば、移動タワー３０８が、回転移動システム３２０に接続されていてもよい。当業者であればわかるように、回転移動システム３２０は、任意の適切な移動システムであってもよく、様々な軸受、歯車、および駆動部分を含んでいてもよい。回転移動システム３２０は、ドイツのＧｒｅｍｓｄｏｒｆに事業所を有するＩＭＯが販売する、ＷＤシリーズスリュードライブ等の、スリュードライブ（slew drive）を含んでもよい。

回転移動システム３２０によって、軸３２４の周りの移動タワー３０８の回転が、概ね両矢印３２８の方向に可能であってもよい。回転の量は、選択された平面に対して、例えば、約０°～約１８０°（約０°～約４０°が含まれる）等の、任意の適正な量であってもよい。選択された平面は、装置２０におけるゼロ平面または原点平面（origin plane）であってもよい。したがって、回転移動システム３２０によって、工具７４が位置決めされるように、軸３２４の周りのＣフレーム部材３０４の移動が可能であり得る。移動は、選択された量、速さ等に制御されてもよい。例えば、移動は、０．１秒～約１０秒あたり、約０．１度～約１０度であってもよい。回転移動システム３２０は、基部３０８または他の装着プレートに直接、取り付けられていてもよい。例えば、回転移動システム３２０は、プレート３２１およびプレート３２２に取り付けられていてもよい。

軸方向移動または直線移動を可能にする移動システムが、さらに、移動タワー３０８に結合されてもよく、かつ／または移動タワー３０８の移動を可能にしてもよい。例えば、第１のレールまたは第１の一組のレール３４０は、中間基部３４４を基部３１２と相互接続してもよい。中間基部３４４の移動は、モータ３５０によって、概ね軸３５４の方向に駆動されてもよい。モータ３５０には、１または複数のサーボモータおよび／またはアクチュエータが含まれてもよく、モータには、ステッピングモータ等の選択されたタイプのモータが含まれてもよい。モータには、Ａｌｌｅｎ Ｂｒａｄｌｅｙ、ＪＶＬ、Ｓｉｅｍｅｎｓ、ＳＥＷ、または三菱のうちの少なくとも１つのメーカによって製造または販売されたモータが含まれてもよい。

したがって、モータ３５０は、概して、中間基部３４４を、概ね両矢印３５８の方向に移動させ得る。駆動モータ３５０は、概ね、中間基部３４４に、約０ミリメートル（ｍｍ）～約３００ｍｍ（約０ｍｍ～約１５０ｍｍが含まれる）の距離を移動させてもよい。様々な実施形態において、例えば、モータ３５０は、中間基部３４４を、原点平面のいずれかの方向に、約３０ｍｍ移動させてもよい。

中間基部３４４の反対側には、第２の一組のレール３６０があってもよい。第２の一組のレール３６０に沿って、移動タワー３０８は、駆動モータ３６８によって、軸３６４に沿って直線的に移動し得る。駆動モータ３６８は、概ね、移動タワー３０８を、両矢印３７２の方向に移動させ得る。概ね軸３６４に沿った駆動モータ３０８の移動の量は、軸３５４に関して上に示した距離と同様または同等であってもよい。このように、移動タワー３０８は、概ね、軸３６４に沿って、選択された量または適切な量だけ移動し得る。さらに、モータ３６８は、上述したモータ３５０と同様または同一のモータであってもよい。

したがって、駆動モータ３５０および駆動モータ３６８は、移動タワー３０８を、概ね、軸３５４および軸３６４によって定められた平面内で、概ね、両矢印３５８および両矢印３７２の方向に、移動させ得る。さらに、Ｃフレーム部材３０４は、１または複数のレール３８０によって、この平面に対して実質的に直角に移動し得る。Ｃフレーム部材３０４は、駆動モータアセンブリ３８８によって、概ね両矢印３９２の方向に、軸３８４に沿って移動され得る。したがって、Ｃフレーム部材３０４はまた、軸３５４および軸３６４によって定められた平面に直交に移動し得る。軸３８４に沿った、概ね両矢印３９２の方向への移動の量は、上述した移動の量と同様または同一の移動の量であってもよい。さらに、モータ３８８は、上述したモータと同様のモータ、同一のモータであってもよい。

また、Ｃフレーム部材３０４は、移動タワー３０８に対して回転し得る。上述したように、回転移動アセンブリ３２０は、移動タワー３０８と中間基部３４４との間に配置されている。同様に、回転アセンブリ４００が、Ｃフレーム部材３０４と移動タワー３０８との間に配置されていてもよい。回転アセンブリ４００は、Ｃフレーム部材３０４を、軸４０４の周りに回転させ得る。概ね、回転は両矢印４０８の方向であり得る。軸４０４の周りの回転の量は、概ね、回転アセンブリ３２０に関して上述した回転の量と同様の回転の量、同一の回転の量であってもよい。同様に、回転アセンブリ４００は、運動を駆動するモータを含む回転アセンブリ３２０と、同様または同一であってもよい。また、回転アセンブリ４００は、任意の適切な方法で、Ｃフレームアセンブリ３００に組み込まれてもよい。

回転アセンブリ４２０は、Ｃフレーム３０４を、軸４２４の周りに、概ね両矢印４２８の方向に回転させ得る。軸４２４に対するＣフレーム部材３０４の回転の量は、上述した回転の量と同様であってもよい。同様に、回転アセンブリ４２０は、運動を駆動するモータを含む回転アセンブリ３２０と、同様または同一であってもよい。また、回転アセンブリ４２０は、任意の適切な方法で、Ｃフレームアセンブリ３００に組み込まれてもよい。

このように、パンチアセンブリ７４は、回転および直線移動の両方に関して少なくとも３の自由度で、装置２０に対して回転および／または直線移動され得る。したがって、上述したように、パンチアセンブリ７４は、選択されたパンチ穴が工作物７０に形成されるように、当該工作物７０に対して移動され得る。さらに、パンチアセンブリの可動部分７４ｂは、Ｃフレーム部材３０４に対して、実質的に直線的に移動され得る。駆動モータ４４０は、可動パンチアセンブリ部分７４ｂを、レールまたはトラック４４４に沿って、概ね、両方向矢印４４８の方向に、軸４４９に沿って移動させ得る。しかしながら、レールまたは案内４４４は、任意の適切な方法で、可動パンチアセンブリ部分７４ｂを案内してもよい。可動パンチアセンブリ７４ｂの移動は、適切な量で行われてもよい。当該適切な量は、可動パンチアセンブリ部分７４ｂを工作物７０に対して移動させ、工作物７０に対しての加工の実行を可能にする量であってもよい。移動の量（例えば、軸４４９だけ）は、約０ｍｍ～約５００ｍｍ（約０ｍｍから、最大移動量約１５０ｍｍ～最大移動量約２５０ｍｍまで、が含まれる）であってもよい。

上述したように、工具７４に対して選択的に移動および位置決めするために、様々な直線アセンブリおよび回転アセンブリが、Ｃフレーム３００に組み込まれてもよい。リニアレール部分のためのレールは、適切なレールであってもよく、または、案内には、日本の東京都港区に事業所を有するＴＨＫが販売するリニアガイド等のリニアガイドが含まれてもよい。選択された部分を直線的に駆動するためのモータは、Ａｌｌｅｎ Ｂｒａｄｌｅｙ、ＪＶＬ、ＳＥＷ、Ｓｉｅｍｅｎｓまたは三菱から入手し得る上述したモータ等の、適切なモータを含んでもよい。上述したように、回転駆動アセンブリは、スリュードライブを含んでもよい。スリュードライブは、ＩＭＯによるスリュードライブ、および／または、Ａｌｌｅｎ Ｂｒａｄｌｅｙ、ＪＶＬ、ＳＥＷ、Ｓｉｅｍｅｎｓまたは三菱のうちの１もしくは複数のメーカによるモータ等の、適切なモータによって駆動されてもよい。したがって、さらに、モータを含むアセンブリの各々は、Ａｌｌｅｎ Ｂｒａｄｌｅｙ、ＪＶＬ、ＳＥＷ、Ｓｉｅｍｅｎｓ、三菱のうちの１または複数のメーカによる選択されたモータに関して設計および／または販売されているコントローラ等の、選択された制御システムによって制御されてもよい。

様々な実施形態によれば、機械装置２０、６００は、当該装置の動作を制御するための適切な設計のプログラマブルロジックコントローラ（programmable logic controller：ＰＬＣ）をさらに含んでもよい。当該プログラマブルロジックコントローラは、表示装置および制御装置２８であってもよく、かつ／または、表示装置および制御装置２８に含まれるものであってもよい。上述したように、ＰＬＣは、様々なモータおよび／またはロボットを作動および制御して機械装置２０、６００の運転を達成させるように、設けられ、かつ／またはプログラムされてもよい。例えば、様々な実施形態による、フローチャート１６０、フローチャート２１０、フローチャート７００、フローチャート７７０またはフローチャート８４０に例示的に記載した動作は、ＰＬＣによって全体的にまたは少なくとも部分的に実行され得る命令に、組み込まれてもよい。表示装置および制御装置２８には、１または複数のヒューマンインターフェース部分が含まれてもよい。当該１または複数のヒューマンインターフェース部分は、運転の開始、選択の実行等をするために設けられてもよい。当該ヒューマンインターフェース部分には、１または複数のボタン、ターンノブ、タッチスクリーン、キーボードまたはキーパッド等が含まれてもよい。

上述したように、様々な移動システムまたは駆動システムには、上述したものを含む、システムに関する様々な選択肢が含まれてもよい。図１３および図１４の例示的な議論では、モータ３５０は、レールアセンブリ３４０に関して図示されている。上述したように、レールアセンブリ３４０は、基部３１２に接続されていてもよい。モータ３５０は、ピストン５００を駆動してもよい。ピストン５００は、中間プレート３４４に固定されたブロック５０４を移動させてもよい。モータ３５０は、第２ブロック５１２を介して、基部３１２に固定されていてもよい。したがって、モータアセンブリ３５０によるピストン５００の駆動によって、中間基部３４４が、基部３１２に対して移動され得る。レールアセンブリ３４０は、第１レール３４０ａおよび第２レール３４０ｂ等の、複数のレールを含んでもよい。２つのレール３４０ａ、３４０ｂによって、基部３１２と中間基部３４４との間で、力がバランスされるようになっていてもよい。１または複数の案内部材または案内５２０が、中間基部３４４に固定されていてもよく、レール３４０に沿ってスライドしてもよい。したがって、中間基部３４４は、案内５２０がレール３４０に沿って運ばれるように、モータアセンブリ３５０が中間基部３４４を移動させることによって、基部３１２に対して移動され得る。

当業者であれば、モータアセンブリ３５０が、選択された方法で作動してもよく、電気モータ、液圧駆動装置、またはピストン５００を移動させるためのその他の適切な駆動機構等の、任意の適切なモータまたは駆動システムを含んでもよいことがわかるだろう。さらに、当業者であれば、適切な軸受または軸受材料が、案内５２０とレール３４０との間、ピストン５００とモータアセンブリ３５０のハウジングとの間、およびその他の適切な部分間に設けられてもよいことがわかる。いずれにしても、中間基部３４４は、基部３１２に対して、概ね軸３５４に沿って移動し得る。同様に、他のレール移動アセンブリ、ならびに、モータ３６８、モータ３８８およびモータ４４０を有する駆動システム等の駆動システムもまた、同様の方法で作動してもよく、例示的に上述したものと同様または同一の部分を含んでもよい。

同様に、上述したように、回転駆動アセンブリは、Ｃフレームアセンブリ３００の様々な部分の回転移動が可能となるように、Ｃフレームアセンブリ３００の様々な部分の間に相互接続されていてもよい。回転駆動アセンブリは、回転駆動部３２０に関して図１５および図１６に例示的に示した構成要素等の、様々な構成要素を含んでもよい。回転駆動アセンブリ３２０は、第１の軸受または装着部分５５０と、第２のまたは反対側の軸受または装着部分５５４と、を含んでもよい。２つの軸受部分５５０、５５４は、互いに対して回転するように、２つの部分に相互接続されていてもよい。第１の軸受または装着部分５５０は、軸３３４に対して、概ね両矢印３２８の方向に回転してもよい。装着プレート５５０は、ハウジングまたは第２の装着プレート部分５５４に対して移動してもよい。したがって、Ｃフレームアセンブリ３００の複数の部分は、その両方が回転移動アセンブリ３２０に取り付けられている場合、互いに対して回転し得る。

回転移動アセンブリ３２０は、非回転部分５５４に対して回転部分５５０を駆動するために、駆動モータ５６０等の様々な部分を含んでもよい。駆動モータは、電気モータ、液圧モータ等の、任意の適切なタイプの駆動システムであってもよい。駆動システムは、ウォームギアまたは他の適切な駆動部材を回転させて、軸３４４の周りを回転移動させるものを含んでもよい。やはり、当業者であればわかるように、モータ５６０、および／または、回転システム３２２の他の部分の運動を制御して、回転を引き起こすために、様々な制御システムが用いられてもよい。

さらに、回転移動システム４００および移動システム４２０の回転を含む、様々な回転移動システムには、上述の図１５および図１６に例示したものと同様または同一の部分が含まれてもよいことがわかるため、繰り返して述べることはしない。しかしながら、当業者であれば、接続、運動、運動の制限等の助けとなるよう、様々な部分が変更および／または追加されてもよいことがわかるだろう。

上述したように、装置２０は、様々な実施形態による、Ｃフレーム４４、Ｃフレーム３００を含む、任意の適切な数のＣフレームを含むことができる。加えて、装置２０は、溶接カートまたはカートリッジカート５６等の、様々な構成要素を含んでもよい。上に示したように、工具装置２０は、４個のＣフレーム４４を含む、選択された数のＣフレーム４４を含んでもよい。追加的および／または代替的に、Ｃフレームは、上述したＣフレーム３００であってもよい。また、適切な数の溶接カートまたはカートリッジカート５６が、機械装置２０と結合されるように設けられてもよい。さらに、Ｃフレームは、任意の適切な方法で移動されてもよい。例えば、Ｃフレームは、上述した移動機構９０によって、および／または、Ｃフレーム３００において示した複数のまたは選択された数のモータおよび移動部分によって、移動されてもよい。

図１７に示すように、様々な実施形態により、複数のステーションおよび／または複数の部分が工具装置６００に設けられてもよい。工具装置６００は、ここに論じる部分を除いては、上述した工具装置２０と同様であってもよい。例えば、工具装置６００は、選択された数のＣフレームを含む、複数のパンチステーションを含んでもよい。当該複数のパンチステーションは、第１パンチステーション６０４および第２ステーション６０８を含んでもよい。パンチステーションの各々は、適切な数のＣフレームを有してもよい。当該適切な数のＣフレームは、４個のＣフレームを含んでもよい。本明細書において例示的に論じているように、パンチステーション６０４およびパンチステーション６０８は、４個のＣフレーム３００を含んでもよい。しかしながら、パンチステーション６０４およびパンチステーション６０８は、任意の適切な数のＣフレーム３００、Ｃフレーム４４を含んでもよいことがわかる。

パンチステーション６０４、パンチステーション６０８の各々は、互いに実質的に同一であってもよい。様々な実施形態において、パンチステーションの各々は、４個のＣフレーム３００を含んでもよい。工具装置６００は、第１溶接ステーション６１２、第２溶接ステーション６１６、第３溶接ステーション６２０および第４溶接ステーション６２４等の、選択された数の溶接カートまたは溶接ステーションをさらに含んでもよい。上述したように、溶接ステーション６１２～６２４の各々は、溶接カートリッジまたは溶接カート５６と、実質的に同様であってもよい。溶接ステーションまたは溶接カート６１２～６２４の各々は、工具装置６００に対して、取り外し可能に配置されてもよい。複数の溶接ステーションが相互交換可能であるように、複数のカートが、工具装置６００に対して設けられてもよく、かつ／または、複数のカートが選択された工作物に対して設けられてもよい。当該複数のカートには、５個以上のカートが含まれてもよい。さらに、本明細書においてさらに論じているように、複数の溶接ステーションによって、種々の溶接部分もしくはパンチ位置、および／または、種々のパンチ部分もしくはパンチ位置を含む、互いに異なる複数の工作物に対して、効率的なワークフローが可能となり得る。

上述したように、溶接カートの各々は、種々の工具および／または工具部品を有してもよい。当該種々の工具および／または工具部品により、工作物７０に対して、種々の位置の溶接が可能である。１人以上のユーザは、機械装置および工具装置６００に対して溶接点および／またはその他の工具部分が提供されるように、溶接ステーション６１２～６２４に対してカート５６を移動させてもよい。

上述したように、パンチステーション６０４、パンチステーション６０８は、複数のＣフレーム３００を含んでもよい。Ｃフレーム３００の各々に対して、またはＣフレーム３００の各々において、様々な工具がパンチ工具７４の代わりに提供されてもよい。例えば、種々の大きさ、形状等のものが、パンチ工具部分７４に含まれていてもよい。したがって、工具格納部が、各パンチステーションに対して設けられてもよい。例えば、第１工具格納部６３０が、第１パンチステーションに対して設けられてもよく、第２工具格納部６３４が、第２パンチステーション６０８に対して設けられてもよい。工具変更ロボット６４０等の工具変更システムが、パンチステーション６０４、パンチステーション６０８に対して設けられてもよい。総変更ロボット６４０は、パンチステーション６０４、パンチステーション６０８に対して移動し得る、任意の適切なロボットであってもよい。ロボット６４０は、ミシガン州ロチェスターに事業所を有するＦａｎｕｃが提供するロボット、または、ミシガン州オーバンヒルズに事業所を有するＡＢＢが提供するロボット等の、適切なロボットであってもよい。例示的なロボットは、ＡＢＢが販売するＩＲＢ ６６６０であってもよく（必要に応じて、選択された工作物を移動させるように適合されてもよい）、または、Ｆａｎｕｃが販売するＭ－９００シリーズロボットであってもよい。

ロボット６４０は、格納エリア６３０、格納エリア６３４、および、それぞれのパンチステーション６０４、６０８の様々なＣフレーム３００に対して移動するアーム６４４を含んでもよい。このため、工具は、様々な仕様および構成による選択されたＣフレーム３００内で交換され得る。上述したように、工作物７０には、それぞれのカートリッジカート５６に関連付けられ得る、および／または、ユーザ６５０等のユーザによって入力され得る他の命令による、特定の設計および／または加工が行われてもよい。このように、６４０に係る工具ロボットは、適切な工具をピッキングし、当該工具を適切なＣフレーム３００に挿入し得る。

工具は、適切なＣフレーム３００に配置されてもよい。例えば、工具は、固定されまたは据え付けられたパンチ部分７４ａ上等に配置されてもよい。工具ロボット６４０は、選択的に工具に係合して、当該工具を配置し、かつ／または、当該工具を固定パンチ部分７４ａの工具ホルダ６４２と係合してもよい。工具ホルダ６４２は、パンチ７４の作業中に選択的かつ適切に工具が保持されるように工具に係合するための、磁気工具保持部分を含んでもよい。磁気工具保持部分は、永久磁石、電磁石、または任意の適切な磁石を含んでもよい。磁気工具保持システムには、インディアナ州ミシャウォーカに事業所を有するＫｅｎｄｒｉｏｎ、ＬＬＣが販売するものが含まれてもよい。

さらに、工具装置６００は、部品ロボットまたは工作物ロボット６６０を含んでもよい。部品ロボット６６０には、上述したロボット等の、適切なロボットが含まれてもよい。部品ロボット６６０は、溶接ステーション６１２～６２４の各々、および、パンチステーション６０４、６０８の各々に対して、移動してもよい。部品ロボット６６０は、溶接ステーション６１６等の、複数の溶接ステーションのうちの１または複数の溶接ステーションから、パンチステーション６０８等の、パンチステーション６０４、パンチステーション６０８のうちの１または複数のパンチステーションへ、工作物７０に係合して移動させることができるアーム機構６６４を含んでもよい。ロボット６６０は、例えば、それぞれの溶接ステーション６１２～６２４とパンチステーション６０４、６０８との間を回転移動してもよく、かつ／または、ロボット６６０は、概ね工具装置６００内の軸６６８に沿って、軸方向に移動してもよい。このように、ロボット６６０は、選択されたパンチステーション６０４、６０８と溶接ステーション６１２～６２４との間において、工作物７０を移動させ得る。ユーザ６５０は、適切な命令、および／または、上に論じここにさらに論じるプロセスに基づいて、選択された溶接ステーションから工作物をローディングおよびアンローディングしてもよい。

このように、工具装置６００によって、複数のパンチステーション（例えば、２つのパンチステーション６０４、６０８）と、複数の溶接ステーション（例えば、４つの野生ステーション６１２～６２４）と、を可能にさせてもよい。パンチステーションおよび／または溶接ステーションの数は、選択されたプロセスおよび／またはワークフローに応じて、変更（例えば、増加または減少）されてもよいことが、当業者であればわかる。工具装置６００は、任意の適切な数の、パンチステーションおよび溶接ステーションのいずれか一方のステーション、または、任意の適切な数の、パンチステーションおよび溶接ステーションの両方のステーションを含んでもよい。上述したように、様々な実施形態によれば、パンチステーションは、適切な数の、Ｃフレーム３００および／またはＣフレーム４４を含んでもよい。このように、工具装置６００によって、選択されたパンチステーションまたは溶接ステーションのいずれかにおいて、工作物７０等の選択された工作物に対する加工が行われることが可能であってもよい。

上述したように、工具装置２０、工具装置６００は、様々な実施形態に従って運転してもよい。例えば、技師またはユーザ６５０は、工具装置２０、工具装置６００の様々な自動化された部分を作動するように入力を与えてもよい。様々な実施形態によれば、例えば、工具装置６００は、上述したように、プロセッサモジュール（プロセッサモジュール、または同様のものとして言及される。命令を実行するように設計されかつ／または命令を実行するように設定可能である）に格納された命令に基づいて、ユーザ６００からの入力によって、動作してもよい。プロセッサモジュールは、工具除去プロセス７００を含む、図１８に示すプロセス７００による命令、またはプロセス７００の命令を実行してもよい。工具除去プロセス７００は、工具装置６００における、様々な実施形態による複数のＣフレーム３００のうちの１または複数のＣフレームから、工具を除去する工程を含んでもよい。また、上述のものを含む、任意の実施形態によるＣフレームから、工具が除去されてもよいことがわかる。

開始ブロック７０４において、工具除去プロセス７００が開始してもよい。ブロック７０８において、工具除去制御システムの選択の受け付けがなされてもよい。例えば、工具除去選択は、オペレータが工具装置６００に入力を与える工程、オペレータが複数のカセット５６のうちの選択された１つのカセット５６を設置する工程、またはその他の適切な入力を含んでもよい。いずれにしても、ブロック７０８において、制御システムは、工具除去命令または工具除去選択を受け付けてもよい。次いで、ブロック７１２において、例えば、工具が除去されるべき複数のＣフレーム３００のうちの特定の１つのＣフレーム３００の特定、どの工具が除去されるべきかの特定、工具が格納されるべき場所の特定等の、動作に関する入力の受け付けが行われてもよい。ブロック７１２において受け付けられる動作にはまた、加工されるべき工作物７０のタイプもしくはモデル、行われるべき加工、または工具装置６００が行うこととなるその他の動作工程が含まれてもよい。

動作ブロック７１２に関する入力を受け付けた後、ブロック７１６において、第１パンチステーションからどの工具が除去されるべきかのリコール（呼び出し）がなされてもよい。ブロック７１６における、第１パンチステーションからどの工具が除去されるべきかをリコールする工程の後、ブロック７２０において、工具ロボットを作動するサブルーチンへ移行してもよい。工具ロボット６４０は、本明細書に記載されているもの等の、様々な働きを実行してもよいことがわかる。しかしながら、様々なシステムにおいて、別個のロボット、パートナー、またはその他のオペレータが、様々な機能を実行してもよい。いずれにしても、サブルーチン７２０は、パンチステーションの工具を除去するブロック７２４を含む。ブロック７２８において、除去工具がカセット５６上に配置されてもよい。上述したように、カセット５６は、設定のための自動プログラミングの提供、様々な作業のための溶接部分および／または工具の位置決め等の助けとなるように、工具装置６００に対して移動してもよい。このように、ブロック７２８において、工具がカセット上に配置されてもよい。さらに、ロボット６４０は、工具を格納部６３０、格納部６３４内に配置してもよく、第２ロボットまたはオペレータ６５０は、複数のカセットのうちの選択された１つのカセット上に、工具格納部を配置してもよい。このように、工具除去は、適切なカセット５６を用いて工具を配置する工程を含んでもよい。

ブロック７３２において、Ｃ字ファーム３００から工具が除去されたこと（例えば、工具がカセット５６内で交換されたこと）が確認されてもよい。この確認には、カセット５６における工具の位置決めを確認する、当該カセット５６におけるセンサが含まれてもよい。上述したように、さらなる確認が、選択された入力として、ユーザによって提供されてもよい。カセット５６は、工具装置６００から除去されてもよく、ブロック７３６において、カセットが切り離された（undock）ことの確認が行われる。上述したように、様々な接続部、センサ等を使用して、工具装置６００に対するカセット５６の位置が決定されてもよい。

次いで、システムは、決定ブロック７４０において、２つ以上の工具の除去が行われるべきか否かを決定してもよい。追加のステーションおよび／またはＣフレームからの追加の工具が発生するという決定がなされた場合には、ＹＥＳ経路７４４に従い、ブロック７４８において、どの工具が除去されるべきかをリコールしてもよい。その後、サブプロセス７２０における工具移動ロボットの動作は、上述したことに従うものであってもよい。追加の工具が除去されない場合には、ＮＯ経路７５２に従って、ブロック７５８においてプロセスが終了してもよい。このように、上述したように、工具は、選択された動作のための工具装置６００の構成の助けとなるよう工具を除去するため、１または複数のＣフレームから除去され、カセット上に配置されてもよい。

上述したように、工具除去プロセス７００は、図１８に示されている。工具挿入または設置プロセス７７０は、図１９に示されている。様々な実施形態による、工具装置６００、工具装置２０において、工具が除去および／または設置されてもよい。プロセス７７０は、命令を実行するように設計されかつ／または命令を実行するように設定可能である、１または複数のプロセッサ（プロセッサモジュール、または同様のものとして言及される）による制御によって、実行されてもよい。

ブロック７７４において、工具除去プロセスが開始してもよく、ブロック７７８において、工具設置モード命令を受け付けてもよい。工具設置命令モードを受け付ける工程は、工具装置６００が工具設置のために準備されるべきであることを、選択された入力デバイスによってユーザが入力する工程を含んでもよい。加えて、上述したように、カセット５６は、工具装置６００に挿入されてもよく、かかる新たな設置は、工具設置モード選択であると自動的に決定されてもよい。準備モードは、工具ロボット６４０および／またはＣフレーム３００等の様々な部分が、定位置に戻る工程を含んでもよい。

選択的に、ブロック７８２において、カセット５６が設置されていることの確認が行われてもよい。カセット５６が設置されていることの確認は、ユーザによって手動で行われてもよく、選択されたセンサまたはプラグからの信号を受け取ることによって自動的に行われてもよく、または、カセット５６の設置のその他の適切な確認であってもよい。いずれにしても、カセットの設置の確認のブロック７８２は、適切な部分が位置合わせされ、工具設置のために提供されることを保証するのに役立つものであってもよい。しかしながら、プロセス７７０において、カセットの設置の要求または確認は、選択的であってもよい。

ブロック７８６において、設置しようとする選択された工具のリコールまたは受け付けが行われる。リコールまたは受け付けられる工具選択には、具体的な工具の特定、Ｃフレーム３００におけるその構成、またはその他の適切な特定が含まれてもよい。やはり、工具には、Ｃフレーム３００を含むパンチ部分に挿入され得る、パンチまたはその他の適切な工具が含まれてもよい。

ブロック７９０において、工具ビンがパンチステーションにあることの確認がなされてもよい。様々な実施形態において、格納部６３０、格納部６３４等の工具ビンには、Ｃフレーム３００に設置するための工具が含まれてもよい。上述したように、工具ビンは、カセット５６と結合されてもよく、ユーザはそれを、工具格納部６３４を含む工具設置領域へ、例えばパンチステーションに対して移動させてもよい。工具ビンがステーションにあることを確認するブロック７９０は、工具ロボット６４０が選択された場合に選択された位置へ移動するように工具が配置されることを保証する。

上述したように、工具ロボットの運転は、工具配置ロボット６４０によって部分が作動または実行されることができるようになり得る、サブプロセスであってもよい。しかしながら、プロセス７７０において、様々な工具の手動配置が行われてもよく、工具ロボットの運転または使用は、任意選択的であることがわかる。いずれにしても、工具ロボット６４０は、サブプロセス７９４において運転してもよい。サブプロセス７９４は、ブロック７９８において、工具ビンから工具をピッキングする工程を含む。工具ビンから工具をピッキングする工程は、Ｃフレーム３００に設置するための選択された工具に（例えば、ロボット６４０の一部分が）係合する工程を含んでもよい。ブロック７９８においてピッキングされた工具は、ブロック８０２において、適切な命令または構成に従って、選択されたステーションに設置されてもよい。工具の設置は、工具ロボット６４０内で行われてもよい。設置は、Ｃフレーム３００の作動のために位置決めを保証する工程を含む、Ｃフレーム３００に対して適切な位置に工具を配置する工程を含んでもよい。上述したように、工具は、磁気工具ホルダシステムを介して、Ｃフレームに固定されていてもよい。Ｃフレーム４４、Ｃフレーム３００への工具の適切な配置の確認は、ダイクロージャスイッチ（図示せず）によって検証されてもよい。ダイ閉鎖スイッチは、工具ホルダ６４２と共に配置される、電子スイッチまたは機械スイッチであってもよい。正しい工具が工具ホルダ６４２内に配置されていることの確認は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムを介して達成されてもよい。ＲＦＩＤシステムは、工具上にあるＲＦＩＤタグと、工具ホルダ６４２上または工具ホルダ６４２近傍にあるＲＦＩＤリーダと、を含んでもよい。ＲＦＩＤリーダは、ＲＦＩＤタグからの信号を読み取りまたは受信し、当該信号をコントローラに送信してもよい。工具のアイデンティティ（同一性）を決定するために、信号が使用されてもよく、識別された工具が工作物７０に対して行われるべき加工に関して適切な工具であることを確認するために、プロセス（例えば、ルックアップテーブルとの比較）が利用されてもよい。工具が適切である場合、パンチが作動されてもよい。工具が適切でない場合、工具が変更されてもよく、ユーザ６５０に警告を発してもよく、かつ／または検査のために装置６００が停止されてもよい。

次いで、ブロック８０６において、より多くの工具が設置されるべきか否かが決定されてもよい。より多くの工具が設置されるべきである場合、ＹＥＳ経路８１０に従い、ブロック８１４において、設置されるべき追加の工具および位置をリコールしてもよい。設置されるべき追加の工具をリコールする工程の後、ロボットを作動するサブルーチンに進み、ブロック７９８およびブロック８０２において、工具をピッキングおよび設置してもよい。このように、プロセス７７０は、上述した工具装置２０、工具装置３００の複数のパンチステーションに、任意の適切な数の工具を設置する工程を含んでもよい。

工具がこれ以上設置されない場合には、ＮＯ経路８２０に従い、ブロック８２４において、プロセス７７０を終了してもよい。このように、プロセス７７０によって、工具装置６００による手順を実行するために、適切な位置に、適切な工具および適切な数の工具を設置することが可能になる。

上述したように、工作物７０は、当該工作物７０に対する加工の実行のために、工具装置２０、工具装置６００に対して位置決めされてもよい。加工には、パンチングおよび／もしくは溶接、または、他の適切な加工が含まれてもよい。したがって、選択されたプロセス７００、プロセス７７０による工具の除去および設置は、適切な加工が行われるように工具装置２０、工具装置６００を構成することによって行われてもよい。

様々な実施形態によれば、適切な工具が設置された工具装置６００の運転は、図２０に示すプロセス８４０に従って行われてもよい。プロセス８４０は、命令を実行するように設計されかつ／または命令を実行するように設定可能である、１または複数のプロセッサ（プロセッサモジュール、または同様のものとして言及される）による制御によって、実行されてもよい。

上述したように、工具装置６００は、工作物（例えば、工具装置６００内に配置された工作物７０等）に対する手順のために準備されてもよい。上述したように、工具装置６００は、複数のパンチステーションおよび複数の溶接ステーションを含んでもよい。当該複数の溶接ステーションのうちの１または複数の任意の溶接ステーションと、当該複数のパンチステーションのうちの１または複数の任意のパンチステーションとの間で、アクションが生じてもよい。したがって、様々な実施形態によれば、工具装置６００は、一部のまたは選択された同時アクションを含む、複数の方法で動作してもよい。これは、１または複数の工作物に対して、少なくとも２つの異なる構成を打ち抜く工程を含んでもよい。プロセス８４０は、様々な実施形態による、工具装置６００の運転に関するプロセスを示す。

ブロック８４４において、プロセス８４０が開始する。ブロック８４４におけるプロセスを開始する工程の後、ブロック８５０において、工作物のタイプまたは構成の受け付けがなされる。工作物のタイプまたは構成を受け付ける工程は、工作物のタイプ、工作物７０の構成、工具装置６００の様々な部分の構成、またはその他の入力を受け付ける工程を含んでもよい。ユーザ６５０または他の適切な入力装置によって、入力が提供されてもよい。例えば、工具装置６００は、工作物７０のバーコードをスキャンして読み取るバーコードスキャナ等の、読取装置を含んでもよい。上述したように、制御システムは、バーコードの読み取りに基づいて特定の工作物に必要な構成をリコールするための、メモリおよびプロセッサモジュールを含んでもよい。したがって、工作物の構成を受け付ける工程は、工作物７０に対して適切な加工を行うための、適切な情報を受信する工程および工具装置６００の構成要素を含む当該工具装置６００の構成を決定する工程を含んでもよい。

ブロック８５０における、工作物のタイプまたは構成を受け付ける工程の後、工具装置６００は、ステーション（例えば、複数の溶接ステーション６１２～６２４のうちの１または複数の溶接ステーション）のローディング（装荷）を示すように、選択的または任意選択的に運転してもよい。工作物ロード（装荷）インジケータは、例えばオペレータ６５０によって工作物７０をロードするための位置を示してもよい。当該インジケータは、ビジュアルキュー（視覚的手掛かり）（例えば、光）触覚フィードバック等を含んでもよい。ブロック８５８において、工作物がローディングされたことの確認が行われてもよい。確認は、オペレータ６５０によるさらなる入力、工具装置６００のセンサ（例えば、複数の溶接ステーションのうちの１または複数の溶接ステーション上のスケール）、または他の適切な確認入力を含んでもよい。

さらに、ブロック８５０において受け付けられた構成は、プロセス７００またはプロセス７７０による工具の除去および／または設置についての情報または命令を含んでもよい。したがって、ブロック８５８において工作物のローディングが確認されるのと同時に、および／または工作物のローディングが確認されるよりも前に、工具除去および／または設置サブプロセス８６２が行われてもよい。工具除去および設置サブプロセス８６２は、構成サブプロセスであってもよく、ブロック８６８における、工具を除去するプロセス、および、ブロック８７２における、工具を設置するプロセスを含んでもよい。このため、工具装置６００は、工作物７０の加工に適切な工具を配置する工程、および／または当該適切な工具を除去する工程を含むように構成されてもよい。工具装置６００を構成する際に、工具装置は、様々なＣフレーム３００、４４の位置決めに基づいて、および、当該Ｃフレームに対する工具の位置決めに基づいて、工作物７０に対して選択された作業を行うように構成されてもよい。工作物７０に対して行われる加工は、単一の工作物に特有かつ固有であってもよく、工作物間で異なっていてもよい。

ブロック８８０において、プロセス８４０は、選択されたパンチステーションを受け付ける工程をさらに含む。選択されたパンチステーションを受け付ける工程は、パンチステーション１（６０４）またはパンチステーション２（６０８）のいずれか一方のパンチステーションを選択する工程を含んでもよい。上記のように、工具装置６００は、３個以上のパンチステーションを含んでもよく、２つのパンチステーションは、単なる例示に過ぎないことがわかる。いずれにしても、ブロック８８０において、１または複数のパンチステーションのいずれかが選択される受け付けが行われる。

ブロック８８０において、パンチステーションが選択され、当該パンチステーションが受け付けられると、ブロック８８４において、選択されたパンチステーションへ、工作物を移動させるように運転してもよい。部品ロボット６６０は、選択された溶接ステーション６１２～６２４のうちの１つの溶接ステーションから、選択されたパンチステーション６０４、６０８へ、工作物７０を移動させてもよい。このように、工作物は、複数の溶接ステーションのうちの任意の適切な１つの溶接ステーションに配置され、複数のパンチステーションのうちの適切な１つのパンチステーションへ移動されてもよい。ロボット６６０は、一般に知られている移動技術によって、パンチステーションへ工作物を移動させるように動作してもよい。上述したように、ロボットは、複数のパンチステーション６０４、６０８のうちの１または複数のパンチステーションに対して適切な位置へ工作物が移動できるようにする、様々な部分（例えば、６自由度運動のエンドエフェクタ、様々な関節式アーム部分等）を含んでもよい。

パンチステーションに工作物７０を配置した後、ブロック８９０において、パンチを作動させてもよい。上述したように、ブロック８９０におけるパンチの作動は、例えばＣフレーム３００を含む、選択された複数のパンチ装置のうちのいずれか１つのパンチ装置を、工作物に対して移動させる工程を含んでもよい。また、上述したように、複数のＣフレーム３００のうちの１または複数の任意のＣフレームは、工作物のパンチが形成されるように選択された位置へ移動されてもよく、かつ／または、工作物７０をパンチしないよう邪魔にならないところへ移動されてもよい。このように、工作物７０は、選択された複数のパンチステーション６０４、６０８のうちの１つのパンチステーションに対して移動されてもよく、パンチ作動は、工作物７０に対して行われてもよい。パンチステーションは、工具を除去および／もしくは設置することによって、ならびに／または、選択されたＣフレーム３００を適切なパンチが形成されるように適切な位置へ移動させることによって、構成されてもよい。

また、プロセス８４０は、溶接のための部品（例えば、ブラケット）および溶接工具が、適切な溶接ステーション６１２～６２４に受け取られ、および／または配置されていることを確認する工程を含んでもよい。溶接部品および溶接工具は、プロセス８４０における任意の適切な時（例えば、パンチステーションへの工作物７２の移動中、パンチステーションの作動中等）に配置および確認されてもよいことがわかる。いずれにしても、溶接部品および溶接工具が溶接ステーションに受け取られているという確認が、溶接プロセスの実行を助けるために行われてもよい。

ブロック８９８において、工具装置６００は、工作物を溶接ステーションカセットへ移動させるように動作してもよい。ここでも、部品ロボット６６０は、工作物７０に係合し、当該工作物７２を、選択された複数の溶接ステーションまたはカセット６１２～６２４のうちの１つへ移動させてもよい。複数の溶接ステーションのうちの選択された１つの溶接ステーションは、ロボット６６０が工作物を適切に構成された適切な溶接ステーションへ実質的に自動的に移動させ得るように、ブロック８５０における工作物のタイプおよび構成の受け付け中に選択されてもよい。

次いで、ブロック９０２において、工作物を溶接するために、溶接ステーションを作動させてもよい。次いで、プロセス８４０では、ブロック９０６において、Ｃフレームおよび／または溶接ステーション部分等の、システムの様々な部分が、定位置に戻ることができるようにしてもよい。次いで、プロセス８４０は、ブロック９１２に進んでよい。

プロセス８４０に係る運転によって、実質的に自動的な移動および工作物７０の加工の作業が可能であり得る。工具装置６００は、ブロック８５０において構成されてもよく、その後、工具ロボット６６０は、工作物を、複数のパンチステーションのうちの選択された１つのパンチステーションへ移動させてもよく、パンチステーションにおいて、パンチが作動してもよく、部品ロボット６６０は、工作物７０の溶接のために、選択された複数の溶接ステーションのうちの１つの溶接ステーションへ工作物を後ろヘ移動させてもよい。このように、工具装置６００の運転は、工作物７０に関して受け付けられた命令および構成に基づき、実質的に自動的であってもよい。

さらに、図１７に示すように、工具装置６００は、複数の溶接ステーション６１２～６２４を含んでもよい。溶接ステーションの各々は、工作物の種々の構成のために個々に構成されてもよい。したがって、図１７に示す例によれば、工具装置６００は、新しい溶接ステーションカセット５６を設置または交換することなく、実質的に同時にまたは少なくとも順次的に、工作物の４つの異なる構成を実質的に加工するように運転してもよい。さらに、カセット５６の各々は、Ｃフレーム３００のパンチに設置するための工具格納部を含んでもよい。工具は、それぞれの工具格納ビン６１２ａ、６１６ａ、６２０ａ、および６２４ａに格納されてもよい。カセット５６と共に格納された工具はカセットに特有であってもよく、工具装置６００の効率的な設定（構成）を可能にするものであってもよい。

工作物７０は、パンチステーション６０４、６０８内のＣフレーム３００の交換、および／または、工具装置６００に対する溶接ステーション６１２～６２４の移動を必要とすることなく、複数の構成に関する運転が順番に達成されるように、選択された溶接ステーションへ、および、選択された溶接ステーションから、移動されてもよく、ならびに、選択されたパンチステーションへ、および、選択されたパンチステーションから、移動されてもよい。したがって、様々な実施形態において、これにより、工具装置６００の実質的な再構成を必要とすることなく、オペレータ６５０等の単一のオペレータまたはユーザが、ワークフローにおける複数の工作物および／または複数のタイプの工作物に対して運転を行うことが可能であってもよい。効率のために、Ｃフレーム３００は、上述したように、Ｃフレーム３００の移動の運転によって再構成されてもよく、かつ／または、溶接ステーションは、異なる構成を達成するために、選択された並びまたは順序で選択的に選択されてもよい。特定の工作物７０に基づいて、種々の工具が、選択された作業のために、パンチステーションに設置されてもよい。さらに、上述したように、工具装置６００は、複数のパンチステーションのうちの単一のパンチステーション、複数の溶接ステーションのうちの単一の溶接ステーション、および／またはＣフレーム４４、３００を含んでもよいことがわかる。当業者であればわかるように、様々な部分は、交換可能であってもよい。

例示的実施形態は、本開示が完全であり、その範囲が当業者に十分伝わるように提供されている。本開示の実施形態が完全に理解されるように、具体的な構成要素、装置および方法の例等の、多数の具体的な詳細が記載されている。具体的な詳細は用いられる必要がなく、例示的実施形態を多くの種々の形態で実施してもよく、いずれの例示的実施形態も、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことは、当業者には明らかだろう。一部の例示的実施形態において、周知の方法、周知の装置構造および周知の技術は、詳細には説明していない。

実施形態の上述の記載は、例示および説明を目的として提供されたものである。網羅的であること、または、本発明を限定することは、意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、概してその特定の実施形態に限定されるものではなく、当該個々の要素または特徴は、適用可能な場合には、具体的に図示または説明されていない場合であっても、相互交換可能であり、選択された実施形態において使用することができる。また、当該個々の要素または特徴は、多くの点において変更されてもよい。かかる変形形態は、本発明からの逸脱とみなされるべきではなく、かかる全ての修正形態が、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

本明細書に開示された様々な態様は、本明細書および添付の図面に具体的に提示された組み合わせとは異なる組み合わせにおいて、組み合わされてもよいことを認識されたい。また、例に従って、本明細書に記載されたプロセスまたは方法のいずれかに係る特定の行為または事象は、別の順序で実行されてもよく、追加、併合または完全に除外されてもよいことを認識されたい（例えば、記載された行為または事象は全て、技術の実施にとって必須でなくともよい）。加えて、本開示の特定の態様は、明確にするために、単一のモジュールまたはユニットによって行われるものとして説明されているが、本開示に係る技術は、例えば、医用装置に結合されたユニットまたはモジュールの組合せによって実行されてもよいことを認識されたい。

１または複数の例において、記載された技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実装されてもよい。ソフトウェアにおいて実装される場合、機能は、１または複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶され、ハードウェアに基づく処理ユニットによって実行されてもよい。コンピュータ可読媒体には、データ記憶媒体（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または、命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを記憶するために使用可能であり、かつコンピュータによりアクセス可能である、他の任意の媒体）等の有形の媒体に対応する、非一時的なコンピュータ可読媒体が含まれてもよい。

命令は、１または複数のデジタル信号プロセッサ（digital signal processor：ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、グラフィック処理ユニット（graphic processing unit：ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルロジックアレイ（field programmable logic array）（ＦＰＧＡ）、またはその他の同等の集積もしくは離散論理回路等の、１または複数のプロセッサ（プロセッサモジュールとも称される）によって実行されてもよい。したがって、本明細書において使用される「プロセッサ」という用語は、前述の構造のいずれかの構造、または、記載された技術の実装に適する他の任意の物理構造を指すものであり得る。また、本技術は、１または複数の回路または論理素子において、完全に実装することもできるだろう。

Claims (21)

1. 工作物を加工するための機械装置であって
   工具装着フレームと、
   工作物を前記工具装着フレームに対して保持するように構成された工作物テーブルと、
   （ｉ）前記工具装着フレームを選択された位置へ前記工作物保持テーブルに対して移動させ、かつ
   （ｉｉ）前記工具装着フレームを前記工作物保持テーブルに対して保持するように構成された、位置決めアセンブリと、
   を含み、
   前記位置決めアセンブリは、前記工具装着フレームを第１位置および第２位置において前記工作物保持テーブルに対して移動させるように作動可能であり、
   前記第１位置は、前記第２位置とは異なっている、機械装置。
2. 前記工作物テーブルを選択された位置において保持するように構成された工作物テーブル取付け具をさらに含み、
   前記第１位置は、前記工作物保持テーブル取付け具に対して、前記第２位置とは異なっている、請求項１に記載の機械装置。
3. フレームアセンブリと、
   前記フレームアセンブリ内に取り付けられた基部と、
   をさらに含み、
   前記位置決めアセンブリは、前記フレームアセンブリ内における前記基部に固定されており、
   前記位置決めアセンブリは、前記工具装着フレームを前記基部に対して移動させるように構成されており、
   前記第１位置は、前記基部に対して、前記第２位置とは異なっている、請求項１に記載の機械装置。
4. パンチをさらに含み、
   前記パンチは、前記工具装着フレームと共に移動される、請求項３に記載の機械装置。
5. 溶接工具カートリッジと、
   前記溶接工具カートリッジに固定された第１溶接工具と、
   前記溶接工具カートリッジに固定された第２溶接工具と、
   をさらに含み、
   前記第１位置は、前記溶接工具カートリッジに対して、前記第２位置と異なっており、
   前記第１位置または前記第２位置は、前記第２溶接工具に対する前記第１溶接工具の位置に基づいている、請求項４に記載の機械装置。
6. 前記溶接工具カートリッジは、第１溶接工具カートリッジと、第２溶接工具カートリッジと、を含み、
   前記第１溶接工具カートリッジおよび前記第２溶接工具カートリッジは、前記基部に対して選択的かつ別々に配置されており、
   前記第１位置は、前記第１溶接工具カートリッジに基づいて選択され、
   前記第２位置は、前記第２溶接工具カートリッジに基づいて選択される、
   をさらに含む、請求項５に記載の機械装置。
7. 複数の溶接工具カートリッジと、
   複数のパンチステーションと、
   複数の前記溶接工具カートリッジのうちの少なくとも１つの溶接工具カートリッジと複数の前記パンチステーションのうちの少なくとも１つのパンチステーションとの間で工作物を移動させるように構成されたロボットと、
   をさらに含み、
   複数の前記溶接工具カートリッジの各々の溶接工具カートリッジは、
   前記溶接工具カートリッジに固定された第１溶接工具と、
   前記溶接工具カートリッジに固定された第２溶接工具と、
   を含み、
   各パンチステーションは、複数の前記工具装着フレームを含み、
   各工具装着フレームは、前記工作物に対して移動可能である、請求項１に記載の機械装置。
8. 工作物を加工するための機械装置であって、
   フレームアセンブリと、
   前記フレームアセンブリ内に取り付けられた基部と、
   工具装着フレームと、
   前記工具装着フレームによって保持および位置決めされる工具と、
   前記フレーム内において移動可能に固定された工作物保持テーブルであって、工作物を前記工具装着フレームに対して保持するように構成された工作物保持テーブルと、
   （ｉ）前記工具装着フレームを選択された位置へ前記基部に対して移動させ、かつ
   （ｉｉ）前記工具装着フレームを前記基部に対して保持するように構成された、位置決めアセンブリと、
   を含み、
   前記位置決めアセンブリは、前記フレームアセンブリ内における前記基部に固定されており、
   前記位置決めアセンブリは、前記工具装着フレームを第１位置および第２位置において前記基部に対して移動させるように作動可能であり、
   前記第１位置は、前記第２位置とは異なっている、機械装置。
9. 前記工作物保持テーブルは、バンパフェイシアを前記工具装着フレームに対して保持するように構成されており、
   前記工具は、前記バンパフェイシアに対する加工を行うように構成されている、請求項８に記載の機械装置。
10. 第１溶接工具および第２溶接工具を有する第１溶接工具カートリッジと、
    第３溶接工具および第４溶接工具を有する第２溶接工具カートリッジと、
    をさらに含み、
    前記第１溶接工具および前記第２溶接工具は、第１構成において、前記第１溶接工具カートリッジに固定されており、
    前記第３溶接工具および前記第４溶接工具は、第２構成において、前記第２溶接工具カートリッジに固定されており、
    前記基部は、前記第１溶接工具カートリッジと前記第２溶接工具カートリッジとの両方を受け入れるためのカートリッジ受け入れ部分を含み、
    前記第１位置は、前記カートリッジ受け入れ部分に対して、前記第２位置とは異なっており、
    前記第１位置または前記第２位置は、前記第１構成または前記第２構成に基づいている、請求項９に記載の機械装置。
11. 前記第１溶接工具カートリッジまたは前記第２溶接工具カートリッジが前記カートリッジ受け入れ部分内にあるか否かに基づいて、前記工具装着フレームを前記第１位置または前記第２位置へ移動させるための命令を実行するように構成されたプロセッサアセンブリをさらに含む、請求項１０に記載の機械装置。
12. 前記工具装着フレームは、第１工具装着フレームと、第２工具装着フレームと、を含み、
    前記第１位置は、前記第１工具装着フレームの前記第２工具装着フレームに対する第１相対位置を含み、
    前記第２位置は、前記第１工具装着フレームの前記第２工具装着フレームに対する第２相対位置を含み、
    前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームは、単一の前記フレームアセンブリに含まれる、請求項１０に記載の機械装置。
13. 第１工具装着フレームおよび第２工具装着フレームを機械装置内において位置決めする方法であって、
    前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームの第１構成の第１入力を受け付け、
    前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームを前記第１構成へ移動させるように位置決めアセンブリを作動させ、
    第１工作物を前記第１構成において加工するように前記第１工具装着フレームまたは前記第２工具装着フレームによって保持された工具を作動させ、
    前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームの第２構成の第２入力を受け付け、
    前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームを前記第２構成へ移動させるように前記位置決めアセンブリを作動させ、
    第２工作物を前記第２構成において加工するように前記第１工具装着フレームまたは前記第２工具装着フレームによって保持された前記工具を作動させる、方法。
14. 前記第１工作物は、前記第２工作物とは異なっている、請求項１３に記載の方法。
15. 前記位置決めアセンブリを基部に固定する工程をさらに含み、
    前記第１構成は、前記基部に対して、前記第２構成とは異なっている、請求項１３に記載の方法。
16. 前記位置決めアセンブリを作動させる工程は、
    前記第１工具装着フレームを移動させるように第１位置決めアセンブリを作動させる工程と、
    前記第２工具装着フレームアセンブリを移動させるように第２位置決めアセンブリを作動させる工程と、
    を含む、請求項１３に記載の方法。
17. 前記第１工具装着フレームを少なくとも３自由度で移動させる前記第１位置決めアセンブリを設ける工程と、
    前記第２工具装着フレームを少なくとも３自由度で移動させる前記第２位置決めアセンブリを設ける工程と、
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
18. 前記第１工具装着フレーム、前記第２工具装着フレーム、前記第１工具装着フレームを移動させるための前記第１位置決めアセンブリ、および前記第２工具装着フレームを移動させるための前記第２位置決めアセンブリのうちの全てを、単一の機械装置において設ける工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
19. 前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームを少なくとも３自由度で移動させる前記位置決めアセンブリを設ける工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
20. 前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームを少なくとも６自由度で移動させる前記位置決めアセンブリを設ける工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
21. 前記機械装置に第１パンチステーションおよび第２パンチステーションを設ける工程と、
    前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームを設ける工程であって、前記第１パンチステーションは、前記第１工具装着フレームおよび前記第２工具装着フレームを含む工程と、
    第３工具装着フレームおよび第４工具装着フレームを設ける工程であって、前記第２パンチステーションは、前記第３工具装着フレームおよび前記第４工具装着フレームを含む工程と、
    第１溶接ステーションおよび第２溶接ステーションを設ける工程と、
    前記第１パンチステーション、前記第２パンチステーション、前記第１溶接ステーション、または前記第２溶接ステーションのうちの少なくとも２つのステーションの間で工作物を移動させるための部品ロボットを設ける工程と、
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。

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