JP7067295B2

JP7067295B2 - 汎用保持装置

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Publication number: JP7067295B2
Application number: JP2018113160A
Authority: JP
Inventors: 勇一郎野杁; 実五十嵐; 雄二溝口; 悦久阿部
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2018-06-13
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2022-05-16
Anticipated expiration: 2038-06-13
Also published as: JP2019214104A

Description

本発明は、加工対象の板状部材を保持する汎用保持装置に関する。

従来、加工対象部材を保持する汎用保持装置が知られている（例えば、特許文献１）。この汎用保持装置は、基台と、加工対象部材の高さ位置を規定する高さ固定装置と、加工対象部材の幅位置を規定する幅固定装置と、加工対象部材の位置決めを行う位置決め治具と、を備えている。位置決め治具は、基台に対する配置方向を０°と９０°と１８０°と２７０°との四方向に変えることが可能であり、加工対象部材の四品種（すなわち四つの異なる形状）に対応してその加工対象部材の位置決めを行うことが可能である。

特開２０００－２４６５７６号公報

しかしながら、上記の特許文献１記載の保持装置は、一台で四品種の加工対象部材を保持できるだけであるので、更に多くの品種の加工対象部材に対応するためには、その保持装置自体を複数種類用意することが必要である。このため、多品種の加工対象部材の加工を行ううえでは、保持装置への設備投資が増え、多くの工程スペースを確保することが必要になると共に、多品種少量の加工対象部材の生産を段替えなく短時間で行うことは困難となる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、一台で保持可能な加工対象部材の品種の数をできるだけ多くすることが可能な汎用保持装置を提供することを目的とする。

本発明は、加工対象の板状部材を保持する汎用保持装置であって、基台と、前記板状部材が配置される領域内に設けられた、前記板状部材を支持する上下動可能な第一支持ピンを複数本有する第一ピン群と、前記領域内に設けられた、前記板状部材の加工時に前記板状部材を補助的に支持する上下動可能な第二支持ピンを複数本有する第二ピン群と、前記第一支持ピンを前記基台に対して上下動させる第一ピン作動部と、前記第二支持ピンを前記基台に対して上下動させる第二ピン作動部と、前記板状部材の品種に基づいて、各前記第一支持ピンの上端位置が前記板状部材の表面又は裏面の高さ位置に合わせた第一高さ位置になるように前記第一ピン作動部を制御すると共に、各前記第二支持ピンの上端位置が前記板状部材の加工部位の高さ位置に合わせた第二高さ位置になるように前記第二ピン作動部を制御する制御部と、を備える、汎用保持装置である。

この構成によれば、加工対象の板状部材の品種に応じて、第一ピン作動部を作動させることにより、第一ピン群を構成する各第一支持ピンの上端位置を、その板状部材の表面又は裏面の高さ位置に合わせた第一高さ位置に切り替えると共に、第二ピン作動部を作動させることにより、第二ピン群を構成する各第二支持ピンの上端位置を、その板状部材の加工部位の高さ位置に合わせた第二高さ位置に切り替えることができる。板状部材の複数品種それぞれに対応して、その板状部材の姿勢を第一支持ピンにより支持することができると共に、その板状部材の加工部位近傍を第二支持ピンにより補助的に支持することができる。従って、一台の汎用保持装置で保持可能な加工対象の板状部材の品種の数をできるだけ増やすことができる。

一実施形態に係る汎用保持装置の構成図である。実施形態の汎用保持装置の要部の構成図である。実施形態の汎用保持装置において、第一支持ピンが上昇位置で加工対象部材を支持する状態を表した正面図である。実施形態の汎用保持装置において、第一支持ピンが上昇位置で加工対象部材を支持する状態を表した側面図である。実施形態の汎用保持装置において、第一支持ピンが上昇位置で加工対象部材を支持しかつ第二支持ピンが上昇位置で加工対象部材の加工部位近傍を補助的に支持する状態を表した正面図である。実施形態の汎用保持装置において、第一支持ピンが上昇位置で加工対象部材を支持しかつ第二支持ピンが上昇位置で加工対象部材の加工部位近傍を補助的に支持する状態を表した側面図である。実施形態の汎用保持装置が加工対象部材を保持する加工直前の状態を表した斜視図である。実施形態の汎用保持装置において実行される動作フローチャートの一例である。

図面を用いて、本発明に係る汎用保持装置の具体的な実施形態について説明する。
本実施形態の汎用保持装置１は、例えば車両バンパなどの板状部材（ワーク）２に二次加工を施すために、その板状部材２を保持する装置である。尚、二次加工とは、例えばクリップ取付用或いはボルト取付用の孔の形成や部品の組付などである。汎用保持装置１は、加工対象の板状部材２の姿勢を一定状態に保持する。汎用保持装置１は、図１に示す如く、基台１０と、二種類のピン群２０，３０と、を備えている。

基台１０は、生産工場内に設置固定される台座である。基台１０の上面には、長方形状の第一プレート基材１１が取り付け固定されている。基台１０の上面には、複数個の第一プレート基材１１が平行に並んで取り付けできるように多数のボルト孔１２が形成されている。また、第一プレート基材１１の上面には、ボルト孔１１ａが形成されている。第一プレート基材１１は、ボルト孔１１ａ，１２に挿通されたボルトがナット締結されることにより基台１０に取り付けられる。

尚、基台１０に取り付けられる第一プレート基材１１の数及び取付位置は、板状部材２の品種や形状に応じて設定されるものであってよい。加工対象の板状部材２が定められると、その板状部材２の品種に対応した数の第一プレート基材１１が、基台１０の上面におけるその板状部材２の品種に対応した取付位置に取り付けられる。また、基台１０に取り付けられる第一プレート基材１１の数及び取付位置は、適宜、変更可能である。更に、第一プレート基材１１は、基台１０の上面全域に亘る大きさに形成された一枚の部材であってもよい。

第一プレート基材１１には、図１及び図２に示す如く、長方形状の第二プレート基材１３が連結部材を介して固定されている。第二プレート基材１３は、第一プレート基材１１に対する補助的な基材である。第二プレート基材１３は、第一プレート基材１１の上方にその第一プレート基材１１に対して平行な状態に配置されている。第一プレート基材１１と第二プレート基材１３とは、上下方向に所定距離離間している。

第一プレート基材１１及び第二プレート基材１３にはそれぞれ、上下方向に貫通する貫通孔１１ｂ，１３ａが設けられている。第一プレート基材１１の貫通孔１１ｂ及び第二プレート基材１３の貫通孔１３ａはそれぞれ、複数設けられている。貫通孔１１ｂと貫通孔１３ａとは、上下方向から見て互いに同じ位置に設けられている。貫通孔１１ｂ，１３ａは、ピン群２０，３０の有する後述の支持ピンが挿入される孔である。貫通孔１１ｂ，１３ａは、プレート基材１１，１３の略全域に亘って万遍なく設けられている。具体的には、一列当たり複数個（図２においては９個）の貫通孔１１ｂ，１３ａが複数列（図２においては二列）に亘って設けられている。すべての貫通孔１１ｂ，１３ａのうち支持ピンが挿入される貫通孔１１ｂ，１３ａは、板状部材２の品種や形状に応じて設定されるものであってよい。

ピン群２０は、加工対象の板状部材２を支持して位置決めするための第一支持ピン２１を複数本有する群である。以下、ピン群２０を第一ピン群２０と称す。第一支持ピン２１は、基台１０の上面の全領域内、具体的には、上下方向から見て最大の大きさを有する板状部材２が保持のために配置される領域内に設けられている。第一ピン群２０を構成する複数本の第一支持ピン２１は、その領域内で分散して配置されている。

第一支持ピン２１は、上下方向に延びるロッド状の部材である。第一支持ピン２１は、第一プレート基材１１の貫通孔１１ｂ及び第二プレート基材１３の貫通孔１３ａの双方に挿通されるように配置されている。第一支持ピン２１は、上下方向に移動可能に支持されている。プレート基材１１，１３の貫通孔１１ｂ，１３ａに挿通される第一支持ピン２１の数及び配置位置は、板状部材２の品種や形状に応じて設定されており、その品種などに応じて異なる。尚、第一支持ピン２１の数及び配置位置は、プレート基材１１ごとに異なっていてよく、適宜、変更可能である。

第一支持ピン２１の上端部には、当接部材２２が取り付けられている。当接部材２２は、保持すべき板状部材２に当接する部材である。当接部材２２は、保持すべき板状部材２の面に対して大きな摩擦抵抗を生じさせてすべり難くし、板状部材２の保持力を確保し、或いは、板状部材２の面への傷付きを防止できるように、ゴム製又は布製である。

当接部材２２は、断面形状が円形である丸棒状に形成されており、水平方向に延在している。当接部材２２は、同じプレート基材１１の貫通孔１１ｂに挿通されている複数（例えば２本）の第一支持ピン２１の上端部を接続するように第二プレート基材１３の上面に沿って平行に延びている。当接部材２２が第二プレート基材１３の上面に沿って延びる方向は、保持すべき板状部材２の水平方向に直線状に延びる部位に対応した方向である。この方向は、例えば、同列の貫通孔１３ａを繋ぐ同列方向であってもよいし、その同列方向に直交する方向であってもよい。

尚、当接部材２２の形状は、板状部材２を保持できればよく、断面形状が円形である丸棒状以外に、断面形状が半円である半円柱状であってもよい。また、当接部材２２の形状は、板状部材２に対して線接触するように水平方向に延びた形状であるが、板状部材２に対して点接触するようにその上端部が半球状に形成された形状であってもよいし、また、板状部材２に対して面接触するように板状であってもよい。

第一支持ピン２１は、基台１０に対して上下方向に移動可能である。基台１０には、第一支持ピン２１を上下動させる力を発生する電動アクチュエータ２３が取り付けられている。電動アクチュエータ２３は、第一支持ピン２１を原位置である下降端と上昇端との間の任意の高さ位置に移動させることが可能である。電動アクチュエータ２３は、基台１０に取り付けられた第一プレート基材１１ごとに一台或いは二台以上設けられている。各電動アクチュエータ２３はそれぞれ、一以上の第一支持ピン２１に接続されている。各電動アクチュエータ２３はそれぞれ、互いに独立して対応の第一支持ピン２１を上下動させることが可能である。

ピン群３０は、加工対象の板状部材２の加工（すなわち、二次加工）時にその板状部材２を補助的に支持するための第二支持ピン３１を複数本有する群である。以下、ピン群３０を第二ピン群３０と称す。第二支持ピン３１は、基台１０の上面の全領域内、具体的には、上下方向から見て最大の大きさを有する板状部材２が保持のために配置される領域内に設けられている。第二支持ピン３１は、加工対象の板状部材２の加工部位ごとにその加工部位近傍を支持する位置に配置されている。

第二支持ピン３１は、上下方向に延びるロッド状の部材である。第二支持ピン３１は、第一プレート基材１１の貫通孔１１ｂ及び第二プレート基材１３の貫通孔１３ａの双方に挿通されるように配置されている。第二支持ピン３１は、第一支持ピン２１が挿通される貫通孔１１ｂ，１３ａとは異なる貫通孔１１ｂ，１３ａに挿通されている。第二支持ピン３１は、上下方向に移動可能に支持されている。プレート基材１１，１３の貫通孔１１ｂ，１３ａに挿通される第二支持ピン３１の数及び配置位置は、板状部材２の品種や形状に応じて設定されており、その品種などに応じて異なる。尚、第二支持ピン３１の数及び配置位置は、プレート基材１１ごとに異なっていてよく、適宜、変更可能である。

第二支持ピン３１の上端部には、当接部材３２が取り付けられている。当接部材３２は、板状部材２の加工部位近傍に当接する部材である。当接部材３２は、板状部材２の加工時においてその加工部位近傍を支持した際に板状部材２の面への傷付きを防止できるように、ウレタンや樹脂などにより形成されている。

第二支持ピン３１は、基台１０に対して上下方向に移動可能である。基台１０には、第二支持ピン３１を上下動させる力を発生するエアシリンダ３３が取り付けられている。エアシリンダ３３は、第二支持ピン３１を原位置である下降端と上昇端との任意の高さ位置に移動させることが可能である。エアシリンダ３３は、基台１０に取り付けられた第一プレート基材１１ごとに一台或いは二台以上設けられている。各エアシリンダ３３はそれぞれ、一以上の第二支持ピン３１に接続されている。各エアシリンダ３３はそれぞれ、互いに独立して対応の第二支持ピン３１を上下動させることが可能である。

第一プレート基材１１と第二プレート基材１３との間に形成される空間には、クランパ３４が配置されている。クランパ３４は、第二支持ピン３１の一部の外周側を囲むように設けられている。クランパ３４は、第二支持ピン３１ごとに一つずつ設けられている。クランパ３４は、対応の第二支持ピン３１を機械的に上下動不能にクランプする装置である。第二支持ピン３１は、クランパ３４によりクランプされていないとき（すなわち、アンクランプ時）は、上下方向に自由に移動することが可能である。一方、第二支持ピン３１は、クランパ３４によりクランプされているとき（すなわち、クランプ時）は、その第二支持ピン３１が上下動しようとしても、クランプにより第二支持ピン３１と一体となっているクランパ３４が第一プレート基材１１又は第二プレート基材１３に当接することで、上下方向への移動が規制された状態になる。

汎用保持装置１は、また、図１に示す如く、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、マイクロコンピュータを主体に構成されている。制御装置４０は、すべての電動アクチュエータ２３に電気的に接続されていると共に、すべてのエアシリンダ３３のバルブに電気的に接続されている。制御装置４０は、電動アクチュエータ２３ごとに第一支持ピン２１の高さ位置を制御する機能を有すると共に、エアシリンダ３３ごとに第二支持ピン３１の高さ位置を制御する機能を有する。

制御装置４０は、板状部材２の品種と保持時の高さ位置との関係を予め格納情報として記憶し或いは外部メモリから取り込むことが可能である。この関係は、例えば、板状部材２の品種（すなわち、固有識別番号を示すＩＤワーク情報）と、表面加工時に実現すべき第一ピン群２０を構成するすべての第一支持ピン２１の高さ位置（すなわち、表面加工用第一高さ位置）と、表面加工時に実現すべき第二ピン群３０を構成するすべての第二支持ピン３１の高さ位置（すなわち、表面加工用第二高さ位置）と、裏面加工時に実現すべき第一ピン群２０を構成するすべての第一支持ピン２１の高さ位置（すなわち、裏面加工用第一高さ位置）と、裏面加工時に実現すべき第二ピン群３０を構成するすべての第二支持ピン３１の高さ位置（すなわち、裏面加工用第二高さ位置）と、の関係である。制御装置４０は、汎用保持装置１の基台１０に保持される板状部材２のＩＤワーク情報を読み込むことが可能である。

尚、表面加工時に実現すべき第一支持ピン２１の高さ位置は、板状部材２の姿勢が表面上向きで一定状態に保持されたときにその板状部材２の裏面に沿ったものとなる。また、裏面加工時に実現すべき第一支持ピン２１の高さ位置は、板状部材２の姿勢が裏面上向きで一定状態に保持されたときにその板状部材２の表面に沿ったものとなる。表面加工時に実現すべき第二支持ピン３１の高さ位置は、板状部材２の姿勢が表面上向きで一定状態に保持されたときにその板状部材２の加工部位近傍の裏面に沿ったものとなる。更に、裏面加工時に実現すべき第二支持ピン３１の高さ位置は、板状部材２の姿勢が裏面上向きで一定状態に保持されたときにその板状部材２の加工部位近傍の表面に沿ったものとなる。

制御装置４０には、ワークセンサ４１が電気的に接続されている。ワークセンサ４１は、基台１０上に設置固定されている。基台１０上でのワークセンサ４１の設置位置は、すべての品種の板状部材２に対応した位置であって、板状部材２が基台１０上に保持されている場合に検知できる位置である。尚、ワークセンサ４１は、基台１０上に複数設けられていてもよい。ワークセンサ４１は、基台１０上に保持される板状部材２の有無に応じた信号を出力するセンサである。ワークセンサ４１は、例えば光電センサなどである。ワークセンサ４１の出力信号は、制御装置４０に供給される。制御装置４０は、ワークセンサ４１の出力信号に基づいて、基台１０上の板状部材２の存在有無を判定する機能を有する。

制御装置４０には、上記のクランパ３４が電気的に接続されている。制御装置４０は、クランパ３４による第二支持ピン３１のクランプ及びアンクランプを制御する機能を有する。クランパ３４は、制御装置４０の指令により第二支持ピン３１をクランプ又はアンクランプする。

次に、図３－図８を参照して、汎用保持装置１の動作について説明する。
板状部材２の二次加工前、その板状部材２の品種に合わせて汎用保持装置１が組み立てられる。具体的には、第一プレート基材１１が基台１０の上面に適材適所に取り付けられると共に、第一ピン群２０の第一支持ピン２１及び第二ピン群３０の第二支持ピン３１が適材適所の貫通孔１１ｂ，１３ａに挿通されて配置される。板状部材２の二次加工前は、第一支持ピン２１の高さ位置及び第二支持ピン３１の高さ位置はそれぞれ原位置（すなわち、下降端）に維持されている。そして、板状部材２の二次加工が要求されると、まず、その板状部材２のＩＤワーク情報が制御装置４０に読み込まれる（図８に示すステップＳ１００）。

制御装置４０は、板状部材２のＩＤワーク情報を読み込むと、格納情報又は取り込み情報に従って、その板状部材２に対応した表面加工時に実現すべき第一支持ピン２１の表面加工用第一高さ位置及び第二支持ピン３１の表面加工用第二高さ位置を特定すると共に、その板状部材２に対応した裏面加工時に実現すべき第一支持ピン２１の裏面加工用第一高さ位置及び第二支持ピン３１の裏面加工用第二高さ位置を特定する。そしてまず、制御装置４０は、板状部材２の表面加工要求により、第一支持ピン２１の上端位置が板状部材２の表面加工時にその裏面を支持する表面加工用第一高さ位置になるように電動アクチュエータ２３を制御する（ステップＳ１０１）。この表面加工用第一高さ位置は、下降端である原位置よりも高い位置である。

第一ピン群２０の複数本の第一支持ピン２１がそれぞれ表面加工用第一高さ位置に移動されると、各第一支持ピン２１の上端が、表面上向きの板状部材２の裏面に倣った面内に含まれることとなるので、その第一支持ピン２１の上方に表面上向きの板状部材２が載置可能となる。上記の如く第一支持ピン２１が表面加工用第一高さ位置に移動されると、次に、図３及び図４に示す如く、板状部材２が表面上向き状態で第一支持ピン２１の上方に当接するように載置される（ステップＳ１０２）。

板状部材２が第一支持ピン２１の上方に載置されると、ワークセンサ４１がオンして基台１０上に板状部材２が存在することを示す信号を出力する（ステップＳ１０３）。制御装置４０は、ワークセンサ４１の出力信号に基づいて基台１０上に板状部材２が存在することを判定すると、次に、その板状部材２に対応して第二支持ピン３１の上端位置が板状部材２の表面加工時にその加工部位近傍の裏面を補助的に支持する表面加工用第二高さ位置になるようにエアシリンダ３３を制御する（ステップＳ１０４）。この表面加工用第二高さ位置は、下降端である原位置よりも高い位置である。

第二ピン群３０の複数本の第二支持ピン３１がそれぞれ原位置から表面加工用第二高さ位置へ上昇移動されると、各第二支持ピン３１の上端が、表面上向きの板状部材２の加工部位近傍の裏面に倣った高さ位置に位置することとなるので、図５、図６、及び図７に示す如く、その第二支持ピン３１の上方に表面上向きの板状部材２の加工部位近傍が支持受けされた状態になる。上記の如く第二支持ピン３１が表面加工用第二高さ位置に上昇移動されると、次に、制御装置４０は、第二支持ピン３１がクランプされるようにクランパ３４を制御する（ステップＳ１０５）。この場合、第二支持ピン３１は、クランパ３４により機械的に上下動不能にクランプされて表面加工用第二高さ位置に維持される。

第二支持ピン３１がクランパ３４によりクランプされると、その後、基台１０上に保持された板状部材２の表面への二次加工が実行される（ステップＳ１０６）。この二次加工は、例えば、表面への部品組付けや孔形成などである。この二次加工は、作業者による手作業などにより行われる。

そして、上記の二次加工が完了すると、その板状部材２が汎用保持装置１から取り外される（ステップＳ１０７）。板状部材２が汎用保持装置１から取り外されると、ワークセンサ４１がオフして基台１０上に板状部材２が存在していないことを示す信号を出力する（ステップＳ１０８）。制御装置４０は、ワークセンサ４１の出力信号に基づいて基台１０上に板状部材２が存在していないことを判定すると、第二支持ピン３１がアンクランプされるようにクランパ３４を制御する（ステップＳ１０９）。この場合、第二支持ピン３１は、クランパ３４によりアンクランプされて上下動可能になる。

次に、制御装置４０は、第二支持ピン３１の上端位置が原位置に下降するようにエアシリンダ３３を制御すると共に、第一支持ピン２１の上端位置が板状部材２の裏面加工時にその表面を支持する裏面加工用第一高さ位置になるように電動アクチュエータ２３を制御する（ステップＳ１１０）。

第二ピン群３０の複数本の第二支持ピン３１がそれぞれ表面加工用第二高さ位置から原位置へ下降移動され、かつ、第一ピン群２０の複数本の第一支持ピン２１がそれぞれ表面加工用第一高さ位置から裏面加工用第一高さ位置へ移動されると、各第一支持ピン２１の上端が、表面下向きの板状部材２の表面に倣った面内に含まれることとなるので、その第一支持ピン２１の上方に裏面上向きの板状部材２が載置可能となる。上記の如く第一支持ピン２１が裏面加工用第一高さ位置に移動されると、次に、板状部材２が裏面上向き状態で第一支持ピン２１の上方に当接するように載置される（ステップＳ１１１）。

板状部材２が第一支持ピン２１の上方に載置されると、ワークセンサ４１がオンして基台１０上に板状部材２が存在することを示す信号を出力する（ステップＳ１１２）。制御装置４０は、ワークセンサ４１の出力信号に基づいて基台１０上に板状部材２が存在することを判定すると、次に、その板状部材２に対応して第二支持ピン３１の上端位置が板状部材２の裏面加工時にその加工部位近傍の表面を補助的に支持する裏面加工用第二高さ位置になるようにエアシリンダ３３を制御する（ステップＳ１１３）。この裏面加工用第二高さ位置は、下降端である原位置よりも高い位置である。

第二ピン群３０の複数本の第二支持ピン３１がそれぞれ原位置から裏面加工用第二高さ位置へ上昇移動されると、各第二支持ピン３１の上端が、裏面上向きの板状部材２の加工部位近傍の表面に倣った高さ位置に位置することとなるので、その第二支持ピン３１の上方に裏面上向きの板状部材２の加工部位近傍が支持受けされた状態になる。上記の如く第二支持ピン３１が裏面加工用第二高さ位置に上昇移動されると、次に、制御装置４０は、第二支持ピン３１がクランプされるようにクランパ３４を制御する（ステップＳ１１４）。この場合、第二支持ピン３１は、クランパ３４により機械的に上下動不能にクランプされて裏面加工用第二高さ位置に維持される。

第二支持ピン３１がクランパ３４によりクランプされると、その後、基台１０上に保持された板状部材２の裏面への二次加工が実行される（ステップＳ１１５）。この二次加工は、例えば、裏面への部品組付けや孔形成などである。この二次加工は、作業者による手作業などにより行われる。

そして、上記の二次加工が完了すると、その板状部材２が汎用保持装置１から取り外される（ステップＳ１１６）。板状部材２が汎用保持装置１から取り外されると、ワークセンサ４１がオフして基台１０上に板状部材２が存在していないことを示す信号を出力する。制御装置４０は、ワークセンサ４１の出力信号に基づいて基台１０上に板状部材２が存在していないことを判定すると、その時点まで保持されていた板状部材２のＩＤワーク情報を消去すると共に（ステップＳ１１７）、第二支持ピン３１がアンクランプされるようにクランパ３４を制御する（ステップＳ１１８）。この場合、第二支持ピン３１は、クランパ３４によりアンクランプされて上下動可能になる。

次に、制御装置４０は、第二支持ピン３１の上端位置が原位置に下降するようにエアシリンダ３３を制御すると共に、第一支持ピン２１の上端位置が原位置になるように電動アクチュエータ２３を制御する（ステップＳ１１９）。かかる制御が実行されると、第二ピン群３０の複数本の第二支持ピン３１がそれぞれ裏面加工用第二高さ位置から原位置へ下降移動されると共に、第一ピン群２０の複数本の第一支持ピン２１がそれぞれ裏面加工用第一高さ位置から原位置へ下降移動される。これにより、汎用保持装置１の動作が終了される。

このように、汎用保持装置１においては、板状部材２の表面への二次加工時、第一ピン群２０を構成する各第一支持ピン２１をそれぞれ、表面加工される板状部材２の品種に応じた高さ位置（具体的には、複数本の第一支持ピン２１の上端がそれぞれその板状部材２の裏面に倣った面内に含まれる高さ位置）に制御することができる。このため、複数本の第一支持ピン２１の上端に板状部材２を表面上向き状態で当接させて支持させることによりその板状部材２の表面上向きの姿勢を一定状態に保持することができる。

また、板状部材２の表面への二次加工時、第二ピン群３０を構成する各第二支持ピン３１をそれぞれ、表面加工される板状部材２の品種に応じた高さ位置（具体的には、第二支持ピン３１の上端がその板状部材２の表面加工部位近傍の裏面に倣った高さ位置）に制御することができる。このため、第二ピン群３０の複数本の第二支持ピン３１を板状部材２の表面加工部位近傍の裏面に当接させることにより、その第二支持ピン３１を用いてその板状部材２の表面加工部位近傍を補助的に支持して、表面加工時に生じる荷重を第二支持ピン３１で受けることができるので、板状部材２の表面二次加工を適切に行うことができる。

また、板状部材２の裏面への二次加工時、第一ピン群２０を構成する各第一支持ピン２１をそれぞれ、裏面加工される板状部材２の品種に応じた高さ位置（具体的には、複数本の第一支持ピン２１の上端がそれぞれその板状部材２の表面に倣った面内に含まれる高さ位置）に制御することができる。このため、複数本の第一支持ピン２１の上端に板状部材２を裏面上向き状態で当接させて支持させることによりその板状部材２の裏面上向きの姿勢を一定状態に保持することができる。

更に、板状部材２の裏面への二次加工時、第二ピン群３０を構成する各第二支持ピン３１をそれぞれ、裏面加工される板状部材２の品種に応じた高さ位置（具体的には、第二支持ピン３１の上端がその板状部材２の裏面加工部位近傍の表面に倣った高さ位置）に制御することができる。このため、第二ピン群３０の複数本の第二支持ピン３１を板状部材２の裏面加工部位近傍の表面に当接させることにより、その第二支持ピン３１を用いてその板状部材２の裏面加工部位近傍を補助的に支持して、裏面加工時に生じる荷重を第二支持ピン３１で受けることができるので、板状部材２の裏面二次加工を適切に行うことができる。

この汎用保持装置１においては、第一ピン群２０の各第一支持ピン２１の高さ位置を電動アクチュエータ２３により切り替えることにより、板状部材２の表面加工時及び裏面加工時それぞれに対応してその板状部材２の姿勢保持を実現することができる。また、第二ピン群３０の各第二支持ピン３１の高さ位置をエアシリンダ３３により切り替えることにより、板状部材２の表面加工時及び裏面加工時それぞれに対応してその加工部位近傍の支持受けを行うことができる。このため、一台の汎用保持装置１で加工対象の板状部材２の表面加工時の保持と裏面加工時の保持との双方を実現することができる。

また、第一ピン群２０の各第一支持ピン２１の高さ位置を電動アクチュエータ２３により切り替えることにより、複数品種それぞれに対応してその板状部材２の姿勢保持を実現することができる。また、第二ピン群３０の各第二支持ピン３１の高さ位置をエアシリンダ３３により切り替えることにより、板状部材２の複数品種それぞれに対応してその加工部位近傍の支持受けを行うことができる。このため、一台の汎用保持装置１で保持できる加工対象の板状部材２の品種や形状の数を多くすることができる。

また、基台１０に取り付け固定される第一プレート基材１１の数や取付位置を変更し、或いは、第一プレート基材１１の貫通孔１１ｂ及び第二プレート基材１３の貫通孔１３ａに挿入される第一支持ピン２１又は第二支持ピン３１の数や挿入位置を変更することにより、姿勢保持できる又は支持受けできる板状部材２の品種を増やすことができる。このため、一台の汎用保持装置１で保持できる加工対象の板状部材２の品種や形状の数を更に多くすることができる。

更に、第一支持ピン２１の上端に設けられる当接部材２２、又は、第二支持ピン３１の上端に設けられる当接部材３２の形状や大きさ，配置位置，向きを変更することにより、姿勢保持できる又は支持受けできる板状部材２の品種を増やすことができる。このため、一台の汎用保持装置１で保持できる加工対象の板状部材２の品種や形状の数を更に多くすることができる。

従って、汎用保持装置１によれば、一台で多品種の板状部材２を保持することができ、その保持可能な板状部材２の品種の数をできるだけ多くすることができる。これにより、一台の汎用保持装置１で複数品種の板状部材２を賄うことができるので、板状部材２が多品種少量生産される場合において、汎用保持装置１を複数種類用意することは不要である。このため、汎用保持装置１への設備投資を抑えることができ、工程スペースを省くことができる。

また、多品種それぞれの板状部材２を保持するうえで、電動アクチュエータ２３の駆動により第一支持ピン２１の高さ位置を切り替えると共に、エアシリンダ３３の作動により第二支持ピン３１の高さ位置を切り替えることとすればよいので、多品種少量の板状部材２の生産を段替えなく容易に短時間で行うことができる。

尚、上記の実施形態においては、電動アクチュエータ２３が特許請求の範囲に記載した「第一ピン作動部」に、エアシリンダ３３が特許請求の範囲に記載した「第二ピン作動部」に、制御装置４０が特許請求の範囲に記載した「制御部」に、当接部材２２が特許請求の範囲に記載した「第一当接部材」に、当接部材３２が特許請求の範囲に記載した「第二当接部材」に、それぞれ相当している。

また、制御装置４０が図８に示すルーチン中ステップＳ１０１の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「表面加工用制御部」及び「第一表面加工用制御部」に、制御装置４０がステップＳ１０４の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「表面加工用制御部」及び「第二表面加工用制御部」に、制御装置４０がステップＳ１１０において第二支持ピン３１の上端位置が原位置に下降するようにエアシリンダ３３を制御することが特許請求の範囲に記載した「表面加工用制御部」及び「第三表面加工用制御部」に、それぞれ相当している。

また、制御装置４０がステップＳ１１０において第一支持ピン２１の上端位置が裏面加工用第一高さ位置になるように電動アクチュエータ２３を制御することが特許請求の範囲に記載した「裏面加工用制御部」及び「第一裏面加工用制御部」に、制御装置４０がステップＳ１１３の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「裏面加工用制御部」及び「第二裏面加工用制御部」に、制御装置４０がステップＳ１１９において第二支持ピン３１の上端位置が原位置に下降するようにエアシリンダ３３を制御することが特許請求の範囲に記載した「裏面加工用制御部」及び「第三裏面加工用制御部」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施形態においては、加工対象の板状部材２が、表面加工されると共に裏面加工される部材であって、表面加工が先に実行され、裏面加工が後に実行される。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。裏面加工が先に実行され、表面加工が後に実行されてもよい。

また、上記の実施形態においては、加工対象の板状部材２が、表面加工されると共に裏面加工される部材である。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。加工対象の板状部材２が、表面加工されるだけの部材又は裏面加工されるだけの部材であってもよい。

尚、本発明は、上述した実施形態や変形形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

１：汎用保持装置、２：板状部材、１０：基台、２０：第一ピン群、２１：第一支持ピン、２２：支持部材、２３：電動アクチュエータ、３０：第二ピン群、３１：第二支持ピン、３２：支持部材、３３：エアシリンダ、３４：クランパ、４０：制御装置、４１：ワークセンサ。

Claims

加工対象の板状部材を保持する汎用保持装置であって、
基台と、
前記板状部材が配置される領域内に設けられた、前記板状部材を支持する上下動可能な第一支持ピンを複数本有する第一ピン群と、
前記領域内に設けられ前記板状部材の加工部位近傍を支持する位置に配置された、前記板状部材の加工時に前記加工部位近傍を補助的に支持する上下動可能な第二支持ピンを複数本有する第二ピン群と、
前記第一支持ピンを前記基台に対して上下動させる第一ピン作動部と、
前記第二支持ピンを前記基台に対して上下動させる第二ピン作動部と、
前記板状部材の品種に基づいて、各前記第一支持ピンの上端位置が前記板状部材の表面又は裏面の高さ位置に合わせた第一高さ位置になるように前記第一ピン作動部を制御すると共に、各前記第二支持ピンの上端位置が前記加工部位の高さ位置に合わせた第二高さ位置になるように前記第二ピン作動部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記板状部材の表面加工要求により、各前記第一支持ピンの上端位置が前記板状部材の裏面を支持する表面加工用第一高さ位置になるように前記第一ピン作動部を制御すると共に、各前記第二支持ピンの上端位置が前記板状部材の表面加工部位近傍の裏面を支持する表面加工用第二高さ位置になるように前記第二ピン作動部を制御する表面加工用制御部と、
前記板状部材の裏面加工要求により、各前記第一支持ピンの上端位置が前記板状部材の表面を支持する裏面加工用第一高さ位置になるように前記第一ピン作動部を制御すると共に、各前記第二支持ピンの上端位置が前記板状部材の裏面加工部位近傍の表面を支持する裏面加工用第二高さ位置になるように前記第二ピン作動部を制御する裏面加工用制御部と、
を有し、
前記表面加工用制御部は、
前記板状部材の表面加工要求により、各前記第一支持ピンの上端位置が前記表面加工用第一高さ位置になるように前記第一ピン作動部を制御する第一表面加工用制御部と、
前記表面加工要求の後、前記板状部材が前第一支持ピンの上方にセットされたことが検知された場合に、各前記第二支持ピンの上端位置が原位置から前記表面加工用第二高さ位置へ上昇するように前記第二ピン作動部を制御する第二表面加工用制御部と、
前記板状部材の、前記第一支持ピンの上方へのセットが解除された場合に、各前記第二支持ピンの上端位置が前記表面加工用第二高さ位置から原位置へ下降するように前記第二ピン作動部を制御する第三表面加工用制御部と、
を有し、
前記裏面加工用制御部は、
前記板状部材の裏面加工要求により、各前記第一支持ピンの上端位置が前記裏面加工用第一高さ位置になるように前記第一ピン作動部を制御する第一裏面加工用制御部と、
前記裏面加工要求の後、前記板状部材が前記第一支持ピンの上方にセットされたことが検知された場合に、各前記第二支持ピンの上端位置が原位置から前記裏面加工用第二高さ位置へ上昇するように前記第二ピン作動部を制御する第二裏面加工用制御部と、
前記板状部材の、前記第一支持ピンの上方へのセットが解除された場合に、各前記第二支持ピンの上端位置が前記裏面加工用第二高さ位置から原位置へ下降するように前記第二ピン作動部を制御する第三裏面加工用制御部と、
を有する、汎用保持装置。
前記第一ピン作動部は、電動アクチュエータであり、
前記第二ピン作動部は、エアシリンダである、請求項１に記載の汎用保持装置。
前記第一支持ピンの上端部に設けられた、前記板状部材に当接する第一当接部材と、
前記第二支持ピンの上端部に設けられた、前記板状部材に当接する第二当接部材と、
を備える、請求項１又は２に記載の汎用保持装置。