JP7091851B2 - Fixing device - Google Patents
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Description
本発明は、固定装置に関し、さらに詳しくは、加工を行う対象物を所定の位置に固定するための固定装置に関する。 The present invention relates to a fixing device, and more particularly to a fixing device for fixing an object to be processed in a predetermined position.
対象物に対して、切断等の加工を行うに際し、所望の箇所に正確な加工を行うために、加工装置に対して、対象物を所定の位置に配置した状態を、維持する必要がある。例えば、特許文献1に、水槽の内部に被切断材を配置して切断するための切断定盤が開示されている。ここでは、水槽の内部に被切断材を載置する載置部が設けられており、この載置部は、複数の差し板の上部に被切断材を載置して支持し得るように構成されている。載置部の下方には傾斜面が形成されており、切断に伴って発生し水槽に落下したノロやスクラップが、載置面の下方に設けられた傾斜面に沿って滑り落ち、傾斜面の最下部のケーシングに設けられた無限搬送部材によって水槽の外部に搬送されるように構成されている。
When processing an object such as cutting, it is necessary to maintain a state in which the object is placed at a predetermined position with respect to the processing device in order to perform accurate processing at a desired location. For example,
特許文献1に記載されるように、載置部に対象物を載置した状態で、切断等の加工を行う場合に、何らかの要因で、載置部上で対象物の位置がずれると、所望の位置に正確に加工を行うことが難しくなる。特に、載置部に対して、回転等の運動を加えながら、対象物の各所に加工を行う場合には、対象物の位置にずれが生じやすくなる。
As described in
そこで、固定具を用いて、載置部上に対象物を固定することが考えられる。この場合、固定具を、対象物を固定した状態と、固定を解除した状態の間で切り替え可能なものとしておくとともに、そのような固定具を載置部に固定しておけば、対象物を交換しながら、多数の対象物に対して、連続的に、載置部に載置および固定した状態で加工を行うことが可能となる。しかし、対象物の寸法が変化すると、対象物上で、把持等によって固定具で固定される位置が変化して、載置部上に対象物を安定に固定することが難しくなる可能性がある。載置部上に固定具を設置する位置や、固定具の寸法を変更することができれば、対象物の寸法に応じて、適切な位置を把持等して固定することも可能となるが、従来一般には、固定具の設置位置や寸法を変更することは、簡単には行えない。 Therefore, it is conceivable to fix the object on the mounting portion by using a fixing tool. In this case, if the fixture can be switched between the state in which the object is fixed and the state in which the fixation is released, and if such a fixator is fixed to the mounting portion, the object can be fixed. While exchanging, it becomes possible to continuously process a large number of objects in a state of being placed and fixed on the mounting portion. However, if the dimensions of the object change, the position on the object that is fixed by the fixative by gripping or the like may change, making it difficult to stably fix the object on the mounting portion. .. If the position where the fixture is installed on the mounting part and the dimensions of the fixture can be changed, it is possible to hold and fix the fixture at an appropriate position according to the dimensions of the object. In general, it is not easy to change the installation position and dimensions of the fixative.
本発明が解決しようとする課題は、対象物の寸法が変化することがあっても、簡便に、対象物の安定な固定を達成できる固定装置を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a fixing device capable of easily achieving stable fixing of an object even if the dimensions of the object may change.
上記課題を解決するために、本発明にかかる固定装置は、基部と、前記基部に固定されたレール部材と、対象物を保持して固定することができる保持部材と、前記保持部材に固定され、前記レール部材に摺動可能に係合されたスライド部材と、前記保持部材に固定され、前記レール部材上での前記スライド部材の摺動位置を固定する固定状態と、該摺動位置を固定しない解除状態との間で切り替え可能であるストッパ部材と、前記ストッパ部材が前記解除状態にある時に、前記保持部材または前記保持部材に対して固定された部材に接触して運動することで、前記レール部材に沿って、前記保持部材を移動させることができる運動手段と、を有するものである。 In order to solve the above problems, the fixing device according to the present invention is fixed to a base, a rail member fixed to the base, a holding member capable of holding and fixing an object, and the holding member. , The slide member slidably engaged with the rail member, the fixed state fixed to the holding member and fixing the sliding position of the slide member on the rail member, and the sliding position fixed. The stopper member that can be switched between the non-released state and the stopper member, when the stopper member is in the released state, comes into contact with the holding member or a member fixed to the holding member and moves. It has a moving means capable of moving the holding member along the rail member.
ここで、前記保持部材は、前記運動手段が把持可能な握り部を有するとよい。 Here, the holding member may have a grip portion that can be gripped by the moving means.
前記運動手段は、前記対象物を、前記保持部材で保持可能な位置と、前記保持部材から離れた位置との間で、運搬可能であるとよい。 It is preferable that the moving means can carry the object between a position where the holding member can hold the object and a position away from the holding member.
前記保持部材は、1対の載置面と、突出部と、を相互に対向して有し、前記1対の載置面は、前記突出部が配置された方向に向かって相互間の距離が離れるように配置されており、前記突出部は、前記載置面と対向する方向に、進退運動可能であるとよい。 The holding member has a pair of mounting surfaces and protrusions facing each other, and the pair of mounting surfaces are distances from each other in the direction in which the protrusions are arranged. It is preferable that the protrusions are arranged so as to be separated from each other, and the protrusions can move forward and backward in the direction facing the above-mentioned mounting surface.
前記固定装置は、離間方向に沿って相互に離間した位置に、1対の前記保持部材を有し、前記1対の保持部材の少なくとも一方が、前記スライド部材を固定されており、前記レール部材に対する前記スライド部材の摺動によって、前記離間方向に沿って移動可能であるとよい。 The fixing device has a pair of holding members at positions separated from each other along a separation direction, and at least one of the pair of holding members has the slide member fixed to the rail member. It is preferable that the slide member can be moved along the separation direction by sliding the slide member with respect to the slide member.
前記固定装置は、前記対象物の少なくとも一部を液体中に配置した状態で、前記保持部材によって前記対象物を保持可能であり、前記保持部材の構成部材には、内部に浸入または表面に滞留した前記液体を排出可能な穴または溝が設けられているとよい。 The fixing device can hold the object by the holding member in a state where at least a part of the object is placed in the liquid, and the constituent members of the holding member penetrate into the inside or stay on the surface. It is preferable that a hole or a groove is provided so that the liquid can be discharged.
前記保持部材で前記対象物を保持した状態で、前記基部が運動可能であるとよい。 It is preferable that the base portion can move while the object is held by the holding member.
上記発明にかかる固定装置においては、基部にレール部材が設けられ、そのレール部材上を摺動可能なスライド部材が、対象物を保持して固定することができる保持部材に固定されている。そのため、スライド部材をレール部材に対して摺動させることで、保持部材の位置を、レール部材に沿って変更することができる。対象物の寸法が変化したとしても、ストッパ部材を解除状態として、個々の対象物の寸法に応じた位置に保持部材を移動させてから、ストッパ部材を固定状態として保持部材の位置を固定することで、対象物上で保持部材によって保持する位置を適切に設定し、対象物を安定に保持して、基部に対して固定することが可能となる。このように、レール部材を用いて、保持部材の基部上での位置を可逆的に変更できることにより、種々の寸法を有する対象物を安定に保持し、加工等に供することができる。さらに、保持部材の移動を、運動手段によって行うことにより、対象物の寸法に応じた保持部材の移動を、簡便に行うことができる。 In the fixing device according to the above invention, a rail member is provided at the base, and a slide member slidable on the rail member is fixed to a holding member capable of holding and fixing the object. Therefore, by sliding the slide member with respect to the rail member, the position of the holding member can be changed along the rail member. Even if the dimensions of the object change, the stopper member is released, the holding member is moved to a position corresponding to the dimensions of each object, and then the stopper member is fixed to fix the position of the holding member. Then, the position to be held by the holding member on the object can be appropriately set, the object can be stably held, and the object can be fixed to the base. As described above, by using the rail member, the position of the holding member on the base can be reversibly changed, so that the object having various dimensions can be stably held and used for processing or the like. Further, by moving the holding member by the moving means, the holding member can be easily moved according to the size of the object.
ここで、保持部材が、運動手段が把持可能な握り部を有する場合には、運動手段が握り部を把持した状態で、保持部材をレール部材に沿って移動させることで、レール部材に沿って両側への保持部材の移動を、安定して、また円滑に行うことができる。 Here, when the holding member has a grip portion that can be gripped by the moving means, the holding member is moved along the rail member while the moving means grips the grip portion, so that the holding member is moved along the rail member. The holding member can be stably and smoothly moved to both sides.
運動手段が、対象物を、保持部材で保持可能な位置と、保持部材から離れた位置との間で、運搬可能である場合には、保持部材をレール部材に沿って移動させるのに用いるのと共通の運動手段によって、加工等を行う対象物を固定装置に導入すること、また、加工等を終えた対象物を固定装置から排出することができる。その結果、多数の対象物の加工を連続的に行う場合等において、寸法の異なるものを含め、多数の対象物を、順次交換しながら固定する操作を、効率的に行うことが可能となる。 The moving means is used to move the holding member along the rail member if the object can be transported between a position held by the holding member and a position away from the holding member. It is possible to introduce the object to be processed or the like into the fixing device by the same motion means as above, and to discharge the object to be processed or the like from the fixing device. As a result, when a large number of objects are continuously processed, it is possible to efficiently perform an operation of fixing a large number of objects, including objects having different dimensions, while sequentially exchanging them.
保持部材が、1対の載置面と、突出部と、を相互に対向して有し、1対の載置面が、突出部が配置された方向に向かって相互間の距離が離れるように配置されており、突出部が、載置面と対向する方向に、進退運動可能である場合には、略半円形、略U字形等の断面を有する対象物を、外側面において1対の載置面に載置し、内側面に突出部を押し付けることで、その対象物を安定に保持することができる。また、そのような対象物において、断面の寸法が変化しても、対象物保持の安定性を維持することができる。 The holding member has a pair of mounting surfaces and protrusions facing each other so that the pair of mounting surfaces are separated from each other in the direction in which the protrusions are arranged. When the protrusions are capable of advancing and retreating in the direction facing the mounting surface, a pair of objects having a cross section such as a substantially semicircular shape or a substantially U-shape are placed on the outer surface. By placing it on the mounting surface and pressing the protruding portion against the inner surface, the object can be stably held. Further, in such an object, the stability of holding the object can be maintained even if the dimensions of the cross section change.
固定装置が、離間方向に沿って相互に離間した位置に、1対の保持部材を有し、1対の保持部材の少なくとも一方が、スライド部材を固定されており、レール部材に対するスライド部材の摺動によって、離間方向に沿って移動可能である場合には、長尺状の対象物を、長手方向の2か所で、それぞれ保持部材によって保持することで、基部に対して安定に固定することができる。さらに、少なくとも一方の保持部材が、離間方向に沿って移動可能であることにより、対象物の長手方向の寸法が変化した場合にも、安定な固定を維持することができる。 The fixing device has a pair of holding members at positions separated from each other along the separation direction, and at least one of the pair of holding members is fixed to the slide member, and the slide member is slid with respect to the rail member. When it is possible to move along the separation direction by motion, the long object is stably fixed to the base by holding it at two points in the longitudinal direction by holding members. Can be done. Further, since at least one holding member can move along the separation direction, stable fixing can be maintained even when the dimension of the object in the longitudinal direction changes.
固定装置が、対象物の少なくとも一部を液体中に配置した状態で、保持部材によって対象物を保持可能であり、保持部材の構成部材に、内部に浸入または表面に滞留した液体を排出可能な穴または溝が設けられている場合には、保持部材の構成部材に浸入または滞留した液体が、対象物の保持やレール部材に沿った移動等、保持部材の各動作に影響を与えにくくなる。 The fixing device can hold the object by the holding member with at least a part of the object placed in the liquid, and can discharge the liquid that has penetrated into the inside or stays on the surface of the constituent members of the holding member. When the hole or groove is provided, the liquid that has entered or stayed in the constituent member of the holding member is less likely to affect each operation of the holding member such as holding the object or moving along the rail member.
保持部材で対象物を保持した状態で、基部が運動可能である場合には、保持部材によって基部に対して対象物を安定に固定した状態で、基部の運動によって、対象物の位置や姿勢を変更し、加工等を行うことができる。 When the base is movable while the object is held by the holding member, the position and posture of the object are changed by the movement of the base while the object is stably fixed to the base by the holding member. It can be changed and processed.
以下、本発明の一実施形態にかかる固定装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施形態にかかる固定装置は、対象物(ワーク)を固定するものであり、固定された状態のワークに対して、切断等の加工を施すことができる。 Hereinafter, the fixing device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The fixing device according to one embodiment of the present invention fixes an object (work), and the work in a fixed state can be processed by cutting or the like.
[対象物の例]
本発明の一実施形態にかかる固定装置1について説明する前に、固定装置1によって固定される対象物(ワーク)の一例について、簡単に説明する。
[Example of object]
Before explaining the
固定の対象とするワークWは、いかなる形状および材料よりなっていてもよいが、後に詳しく説明するように、固定装置1が、ワークWの寸法が変化しても、ワークWを安定に固定できるものであることから、長さの変化する可能性のある長尺状のワークWであることが好ましい。さらには、ワークWは、断面形状が、略半円形や略U字型等、外に凸の弧形状を有するとともに、その弧形状に面する位置に開口を有するものであることが、好ましい。
The work W to be fixed may be made of any shape and material, but as will be described in detail later, the fixing
断面略半円形の部位を有する長尺状のワークWとして、アクスルハウジングを構成する金属部材であるアクスルハウジング本体材90を挙げることができる。アクスルハウジングは、トラック等の大型車両の後車軸部等に組み付けられ、車軸およびディファレンシャルギア等を収容する。アクスルハウジングの本体部分は、図3,5,7に示すような相互に略対称な形状を有する1対の本体材90,90よりなっている。
As a long work W having a portion having a substantially semicircular cross section, an axle housing
1対のアクスルハウジング本体材90はそれぞれ、一体に形成された胴部90aと筒状部90b,90bを有している。胴部90aは、鋼板が半筒形(断面略U字形)に曲げられ、略半円環状に膨出形成されたものである。筒状部90b,90bは、胴部90aの両端部に一体形成されており、胴部90aと同様に鋼板が半筒状に曲げられている。筒状部90b,90bは、胴部90a側の部位においては、半角筒形状を有しており、胴部90a側と反対側の端部近傍の部位においては、半円筒形状を有している。
The pair of axle
1対のアクスルハウジング本体材90,90はそれぞれ、鋼板をプレス成形によって曲げ加工して製造することができる。そして、曲げ加工によって形成された対向する2つの面部91a,91bの端縁92a,92bに対して、プラズマ切断を行い、余肉を切断する。このプラズマ切断を行う際に、下記で説明する本発明の一実施形態にかかる固定装置1を用いて、アクスルハウジング本体材90を固定しておくことができる。上記のように、アクスルハウジング本体材90の端部は、半円筒状に成形されており、固定装置1は、この断面略半円形の端部を保持して、アクスルハウジング本体材90を固定する。
The pair of axle housing
プラズマ切断を行った後、切断によって得られた新生端縁において、1対のアクスルハウジング本体材90,90を相互に突き合わせて、その突き合わせ部を溶接することによって、相互に固定する。このようにして、略円環状の胴部と筒状部を有するアクスルハウジングの本体部分が製造される。さらに、付属部品の取り付け等を行って、製品としてのアクスルハウジングを完成させることができる。
After plasma cutting, a pair of axle
[固定装置の構成]
次に、本発明の一実施形態にかかる固定装置1の構成について、図1,2を中心に参照しながら、説明する。
[Fixing device configuration]
Next, the configuration of the fixing
固定装置1は、回転ユニット10と、レールユニット20と、保持ユニット30と、ロボット(運動手段)40と、を有している。固定装置1において、1つの回転ユニット10の2つの面11a,11bのそれぞれに、1対ずつ、計4個のレールユニット20が設けられている。そして、各レールユニット20に対応して、1つずつ保持ユニット30が取り付けられている。つまり、回転ユニット10の2つの面11a,11bのそれぞれに、1対ずつ、計4個の保持ユニット30が取り付けられている。
The fixing
(1)回転ユニットおよびレールユニット、保持ユニットの構成
回転ユニット10は、基部11を備えている。基部11は、角柱状の長尺部材として構成されている。角柱形状の側面のうち、対向する2面が、それぞれ、第一保持面11aおよび第二保持面11bとされる。基部11の長手方向両端には、支持軸12,12が同軸状に固定されている。両端の支持軸12,12を支持して回転させることで、基部11、および基部11に取り付けられた後述する各部材が、軸回転することができる。
(1) Configuration of Rotating Unit, Rail Unit, and Holding Unit The rotating
以下では、回転ユニット10の方向に基づいて図1のように定義される方向軸を用いて、説明を行う。つまり、回転ユニット10の軸に沿った方向を、長手方向(x方向)とする。そして、第一保持面11aおよび第二保持面11bにおいて、長手方向に直交する方向を、幅方向(y方向)とする。さらに、第一保持面11aと第二保持面11bが対向する方向を、上下方向(z方向)とし、第一保持面11aが配置されている方向を上方(+z方向)、第二保持面11bが配置されている方向を下方(-z方向)とする。回転ユニット10を軸回転させると、y方向およびz方向は、空間内で回転する。
In the following, a description will be given using a direction axis defined as shown in FIG. 1 based on the direction of the
基部11の第一保持面11aには、1対のレールユニット20,20が固定されている。1対のレールユニット20,20は、基部11の長手方向に、相互に離間して配置されている。各レールユニット20は、基部11に固定されたレール基台21と、レール基台21に立設して固定された幅方向に1対の脚部22,22と、脚部22,22にそれぞれ固定された1対のレール部材23,23と、を有している。各レール部材23は、細い柱状の部材として形成されており、柱形状の側面の1つにおいて、脚部22に固定されている。各レール部材23の長手方向は、基部11の長手方向軸に揃っており、1つのレールユニット20に含まれる1対のレール部材23,23は、基部11の幅方向中央に相当する位置を挟んで対称に、相互に離れた位置に配置されている。レールユニット20にはさらに、レール基台21の上面の幅方向中央の位置に、長手方向に沿って、ブロック状のストッパ当接部24を有している。
A pair of
保持ユニット30は、保持部材31と、スライド部材36,36と、ストッパ部材37と、を有している。保持ユニット30の本体部となる保持部材31は、板状の保持基板32を有している。保持基板32の上面には、保持基板32に固定されて、載置部33および押さえ部34が設けられている。載置部33および押さえ部34の構造および動作については、後述するが、それらは協働して、ワークWを保持することができる。さらに、保持基板32には、幅方向両側面から外側に向かって突出して、1対の棒状の握り部35,35が固定されている。
The holding
保持基板32の下面には、1対のスライド部材36,36が固定されている。1対のスライド部材36,36は、幅方向に相互に離間して、レールユニット20の1対のレール部材23,23にそれぞれ対応する位置に配置されている。各スライド部材36は、下側(-z側)が開口したコの字型の断面を有しており、レール部材23の長手方向の一部位を開口内に収容することで、レール部材23に対して係合することができる。そして、スライド部材36は、レール部材23に係合した状態で、レール部材23の長手方向(x方向)に沿って、摺動可能となる。レール部材23の幅方向両側面には、長手方向に沿って、くびれ状の係止凹部23aが設けられている。そして、スライド部材36,36のコの字形状の両側先端部には、幅方向内側に突出した係止突起(符号略)が設けられている。スライド部材36の係止突起が、レール部材23の係止凹部23aに係止することで、スライド部材36は、レール部材23に対して脱出不能な状態を維持したまま、レール部材23の長手方向に摺動することができる。
A pair of
保持基板32の下面にはさらに、ストッパ部材37が固定されている。ストッパ部材37は、保持基板32から遠ざかる方向と近づく方向、つまり上下方向に進退運動可能なストッパ軸37aと、ストッパ軸37aの進退運動を駆動するエアシリンダ37bが設けられている。ストッパ軸37aの長さおよび位置は、保持基板32に固定されたスライド部材36,36をレール部材23,23に係合させた状態で、レール基台21上のストッパ当接部24に、下方へ前進させたストッパ軸37aの端面が当接するように、設定されている。ストッパ部材37においては、ストッパ軸37aを前進させてストッパ当接部24に当接させて、スライド部材36,36の摺動位置を固定する固定状態と、ストッパ軸37aを退避させ、スライド部材36,36の摺動位置を固定しない解除状態との間を、エアシリンダ37bによって、切り替え可能となっている。
A
このように、保持部材31に、スライド部材36,36とストッパ部材37が固定されてなる保持ユニット30は、スライド部材36,36が、基部11に固定されたレール部材23,23に係合されることで、基部11に取り付けられる。1対のレールユニット20,20のそれぞれに、独立した保持ユニット30が取り付けられている。
In the holding
ストッパ部材37を、ストッパ軸37aがストッパ当接部24に接触しない位置まで退避させた解除状態として、スライド部材36,36をレール部材23,23に対して摺動させることで、各保持ユニット30を、基部11の長手方向に沿って、他方の保持ユニット30と独立に、移動させることができる。任意の摺動位置において、ストッパ軸37aを前進させてレールユニット20のストッパ当接部24に押し付け、ストッパ部材37を固定状態とすることで、保持ユニット30を位置決めし、回転ユニット10に対して固定することができる。
By sliding the
基部11の第二保持面11bにも、第一保持面11aと同様に、1対のレールユニット20,20が固定され、それぞれのレールユニット20に、独立した保持ユニット30が取り付けられている。第一保持面11aに設けられる一方のレールユニット20と、第二保持面11bに設けられる一方のレールユニット20は、レール基台21を共有しており、共通のレール基台21に上下反対方向にそれぞれ立設された脚部22,22に、レール部材23,23が固定されている。つまり、基部11の長手方向軸を挟んで、第一保持面11a側と第二保持面11b側に、レール部材23,23が上下に鏡面対称に配置されている。
Similar to the
基部11の第一保持面11aおよび第二保持面11bにそれぞれ1対の保持ユニット30,30が取り付けられた回転ユニット10は、図6に示すように、水槽80に設置される。基部11の長手方向全域を水槽80の内部に配置し、適宜シール材を用いて水密を確保した状態で、1対の支持軸12,12のそれぞれを、水槽80の側壁面81の外側に突出させて、回転ユニット10を、水槽80の対向する側壁面81の間に渡した状態で保持する。一方の支持軸12の端部には、水槽80の外側で、サーボモータ85が結合されており、サーボモータ85により、回転ユニット10を軸回転させることができる。この際、図5に示すように、各保持面11a,11bに取り付けられた保持ユニット30,30、および後で説明するように保持ユニット30,30に保持されたワークWも、回転ユニット10とともに回転し、回転ユニット10の長手方向軸を中心に、姿勢を変化させる。水槽80に、水をはじめとする液体を貯留すると、回転ユニット10および各保持ユニット30、また保持ユニット30に保持されたワークWの少なくとも一部の領域が、液体中に配置されることになる。
As shown in FIG. 6, the rotating
(2)保持部材の構成の詳細
上記のように、保持ユニット30を構成する保持部材31は、保持基板32の上面に、載置部33と、押さえ部34を有している。断面形状が、略半円形、略U字形等、外に凸の弧形状の部位と開口を備えたものとなっているワークWを、載置部33の載置面33a,33aと、押さえ部34の突出部34cの間に挟んで、保持することができる。以下、載置部33および押さえ部34の構成について、説明する。各部材の位置や方向については、図2,4に示すように、第一保持面11aに取り付けられた保持部材31の場合に基づいて、記載する。
(2) Details of Configuration of Holding Member As described above, the holding
載置部33は、保持基板32の上面に立設されたブロック状の部材として構成されており、その上端面として、1対の載置面33a,33aが形成されている。1対の載置面33a,33aは、下方から上方に向かって相互に幅方向(y方向)に離間しており、上方に向かって幅方向に開口した略V字形の配置をとっている。1対の載置面33a,33aの間には、下方に向かって切り欠かれた、退避部33bが形成されている。
The mounting
押さえ部34は、エアシリンダ34aと押さえ板34bとを有しており、載置部33に対して、長手方向(x方向)外側の位置に配置されている。エアシリンダ34aは、下端において、保持基板32に立設され、上端に押さえ板34bが取り付けられている。
The
押さえ板34bは、保持基板32の面に平行に配置された板状の部材であり、幅方向中央部に、長手方向(x方向)内側、つまり載置部33が配置された方向に向かって突出した突出部34cを、一体に有している。突出部34cを備えた押さえ板34bは、エアシリンダ34aの伸縮駆動により、上下方向に進退運動可能となっている。押さえ板34bを上端まで後退させた退避状態において、突出部34cが、載置部33の載置面33a,33aに対して上方に配置され、突出部34cが、載置面33a,33aと、V字形状の底部において、相互に対向した状態となる。突出部34cと載置面33a,33aの間の離間距離は、間にワークWの端部を余裕をもって収容可能なように設定されている。この状態から、押さえ板34bを下方に向かって前進させると、突出部34cが、1対の載置面33a,33aの間の空間(2つの載置面33a,33aと、載置面33a,33aの上端を通る面とに囲まれた空間)に進入する。そして、突出部34cは、最も下方に前進した位置において、2つの載置面33a,33aの間の退避部33bに収容される。突出部34cは、押さえ板34bの端縁から突出する基端部に、上方に切れ込んだ係止部34dを有している。係止部34dの切れ込みの大きさおよび形状は、ワークWを構成する板材の端縁に係止可能なように設定されている。
The holding
図4に示すように、断面略半円形のワークWの端部(アクスルハウジング本体材90の筒状部90bの端部)を、外壁面(断面の凸形状の外周側に相当する面)にて、載置部33の載置面33a,33aに載置することができる。そして、ワークWの内壁面(断面の凸形状の内周側に相当する面)に、押さえ部34の突出部34cを押し付けることで、載置面33a,33aと突出部34cの間で、ワークWの端部を挟み込んで保持することができる。エアシリンダ34aによって、ワークWを構成する板材に対して、押さえ部34から載置面33a,33aに向かって押圧する力を印加し続けることで、ワークWの端部を強固に保持して、基部11に対してワークWを安定に固定することができる。さらに、基部11を回転させることでワークWの姿勢が変化しても、ワークWを安定に固定した状態を維持することができる。
As shown in FIG. 4, the end portion of the work W having a substantially semicircular cross section (the end portion of the
図示は省略するが、載置部33、また押さえ板34bをはじめとする押さえ部34の各部には、液体排出用の穴が設けられている。上記のように、保持ユニット30は、水槽80に貯留された液体の中に配置される場合があるが、それらの穴は、載置部33および押さえ部34の各部の内部に浸入した液体を排出することができる。
Although not shown, holes for discharging liquid are provided in each part of the holding
(3)ロボットの構成
ロボット40は、6つの駆動軸を有し、それぞれの駆動軸の運動が、図示しないサーボモータによって駆動される。これにより、ロボット40は、多関節アームの先端部を、空間内で指定された座標に運動させることができる。
(3) Robot Configuration The
図6,7に示すように、ロボット40は、多関節アームの先端部に、1対のロボットハンド41,41を有している。各ロボットハンド41は、固定板41aと、可動板41bの2枚の板状部材を、面を平行に揃えて有している。可動板41bは、シリンダ41cに結合されており、固定板41aに対して、接近する方向と離間する方向の進退運動を、シリンダ41cによって駆動される。可動板41bの可動範囲は、図6のように、固定板41aと可動板41bの内側面の間に、保持ユニット30の握り部35を挟み込んで把持できる位置と、図7のように、固定板41aと可動板41bの外側面を、断面略半円形のワークWの内側面の対向する部位に押し付けて、ワークWを保持できる位置の両方を含むように、設定されている。1対のロボットハンド41,41においては、それぞれの可動板41bの位置を、他方と独立に変更することができる。ロボットハンド41,41の間の距離も、変更可能となっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図6のように、一方のロボットハンド41の固定板41aと可動板41bの間に、保持ユニット30の握り部35を挟み込んで把持した状態で、ロボット40の運動を駆動することで、保持ユニット30を移動させることができる。つまり、保持ユニット30のストッパ部材37を解除状態としておき、回転ユニット10の長手方向(x方向)に沿って、握り部35を把持したロボットハンド41を移動させることで、レール部材23,23に沿って、スライド部材36,36を摺動させ、保持部ユニット30を移動させることができる。
As shown in FIG. 6, the holding unit is driven by driving the movement of the
また、図7のように、1対のロボットハンド41,41のそれぞれの固定板41aと可動板41bの外側面を、断面略半円形のワークWの内側面にそれぞれ押し付けた状態で、ロボット40の運動を駆動することで、ワークWを持ち上げ、また、空間内で3次元的に運搬することができる。ロボット40の可動範囲は、ワークWを、図5のように保持ユニット30によって保持可能な位置と、例えば前段および後段の加工装置や集積場所等、保持ユニット30および回転ユニット10から離れた位置との間で運搬可能なように、設定されている。
Further, as shown in FIG. 7, the
[固定装置によるワークの固定と固定したワークの加工]
ここで、ワークWとして、上記で説明したようなアクスルハウジング本体材90を、本実施形態にかかる固定装置1によって固定する方法、また固定したワークWに対して加工を施す方法について説明する。
[Fixing the work with a fixing device and processing the fixed work]
Here, as the work W, a method of fixing the axle housing
図3,4に示すように、固定装置1においては、基部11の第一保持面11aに、長手方向に離間して1対の保持ユニット30,30が取り付けられており、それぞれの保持ユニット30,30で、ワークWの端部を保持し、ワークWを基部11に固定することができる。第二保持面11bに取り付けられた1対の保持ユニット30,30も、同様に、ワークWの端部を保持し、ワークWを基部11に固定することができる。上記のように、アクスルハウジング本体材90は、1対で1つのアクスルハウジングを構成するが、本固定装置1においては、第一保持面11aと第二保持面11bに、それぞれ1対の保持ユニット30,30が設けられていることにより、1対のアクスルハウジング本体材90,90を、鏡面対称な配置で、同時に保持することができる。また、回転ユニット10を軸回転させることで、1対のアクスルハウジング本体材90,90を、同時に回転させることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
保持ユニット30,30によってワークWを保持するのに先立ち、1対の保持ユニット30,30の間の距離を調整する。アクスルハウジング本体材90の長さ(長手方向の寸法)は、搭載される車種等によって、変化しうるが、長さが変化しても、長手方向両端をそれぞれ保持ユニット30,30によって確実に保持できるように、ワークWの長さに応じた位置に保持ユニット30,30を配置する必要がある。この際、少なくとも一方の保持ユニット30のストッパ部材37を、ストッパ軸37aがストッパ当接部24から離れた解除状態とする。そして、レール部材23,23に対するスライド部材36,36の摺動により、その保持ユニット30を、レール部材23,23に沿って移動させる。この際、ワークWの一端を一方の保持ユニット30の載置面33a,33aに載置し、他端を他方の保持ユニットの載置面33a,33aに載置できるように、1対の保持ユニット30,30の間の距離を設定する。
Prior to holding the work W by the holding
レール部材23,23に沿った保持ユニット30の移動は、図6のように、ロボット40によって行うことができる。多関節アームの先端に設けられた1対のロボットハンド41,41のうちの一方の固定板41aと可動板41bの間に、保持ユニット30の一方の握り部35を挟み込んで把持し、ロボット40を回転ユニット10の長手方向に沿って運動させることで、保持ユニット30をレール部材23,23に沿って前後に移動させることができる。ワークWの長さに応じて、保持ユニット30を所定の位置に配置した状態で、ストッパ部材37のストッパ軸37aを前進させてストッパ当接部24に押し付け、固定状態とすることで、レール部材23,23上での保持ユニット30の位置が固定される。
The movement of the holding
このように、保持ユニット30,30の位置決めが完了すると、ワークWを1対の保持ユニット30,30によって保持可能な位置に導入する。この際、回転ユニット10の回転位置は、第一保持面11aおよび第二保持面11bが、それぞれ、鉛直方向上方および下方に向くように配置しておく。そして、前段の加工装置や集積場所等から、1つのワークWを運搬し、そのワークWの長手方向端部を、第一保持面11aに設けられた1対の保持ユニット30,30のそれぞれの載置部33の載置面33a,33aに載置する。ワークWの運搬は、図7に示すように、ロボット40によって行うことができる。1対のロボットハンド41,41をそれぞれ、ワークWの端部近傍に配置し、対向する内壁面に、固定板41aと可動板41bのそれぞれの外側面を押付ける。この状態で、ロボット40を空間内で3次元的に運動させることで、ワークWを持ち上げ、運搬することができる。
In this way, when the positioning of the holding
載置面33a,33aへのワークWの載置に先立ち、押さえ部34の押さえ板34bは、突出部34cがワークWの載置を妨げない位置まで、上方に退避させておく。この状態で、ロボット40によって、ワークWの端部を、外壁面にて、載置部33の載置面33a,33aに載置する。
Prior to mounting the work W on the mounting
ワークWの端部が載置面33a,33aに載置されると、押さえ部34のエアシリンダ34aを圧縮し、図4のように、突出部34cをワークWの内壁面の底部に押し付ける。すると、ワークWの端部を、長手方向外側から、1対の載置面33a,33aと突出部34cの間に挟み込んだ状態で、保持することができる。突出部34cの係止部34dは、ワークWの端縁に係止される。このようにして、1対の保持ユニット30,30でワークWの両端を保持することで、基部11の第一保持面11aに対して、ワークW全体を位置決めし、安定に固定することができる。
When the end portion of the work W is placed on the mounting
以上のように、第一保持面11aへの1つのワークWの固定が完了すると、回転ユニット10を180°軸回転させ、第二保持面11bが鉛直方向上方に向くようにする。そして、上記と同様にして、運搬したもう1つのワークWを、第二保持面11bに対して位置決めし、固定する。すると、図3のように、第一保持面11aと第二保持面11bに、1対のワークW,Wが固定された状態となる。なお、水槽80には水が貯留されている。
As described above, when the fixing of one work W to the
次に、2つのワークW,Wを固定した回転ユニット10を90°軸回転させ、図5のように、各ワークWの対向する1対の面部91a,91bの一方91aが、鉛直方向上方を向くようにする。この状態で、ワークWに対する加工として、プラズマ切断を行う。プラズマ切断においては、プラズマトーチからプラズマアークを出射し、そのプラズマアークの熱によって、上方を向いた面部91aの、長手方向に延びた端縁92aを切断する。プラズマトーチは、保持ユニット30の移動やワークWの運搬を行うロボットハンド41,41を備えたロボット40とは別のロボット(不図示)に取り付けられ、ワークWの面部91aの端縁92aに沿って、ロボットによって移動されることで、端縁92aに沿った切断を行う。それぞれプラズマトーチを取り付けた2台のロボットを用いて、回転ユニット10を挟んで並んで固定された2つのワークW,Wに対して、同時に端縁92aの切断を行うことができる。水を貯留した水槽80の中でプラズマ切断を行うことで、平滑で高品質な切断面を得ることができる。また切断時に溶融した金属が意図しない部位に付着することも抑制できる。切断によってワークWから分離された切断片は、水中を沈降する。水槽80の底部にはコンベア装置(不図示)が設けられており、水槽80の底部に達した切断片は、コンベア装置によって、水槽80の外に搬出される。
Next, the rotating
2つのワークW,Wに対して、一方の面部91aの端縁92aの切断が完了すると、回転ユニット10を180°回転させ、まだ切断を行っていない他方の面部91bを、鉛直方向上方に向ける。そして、その面部91bに対して、上記と同様に、プラズマ切断による端縁92bの切断を行う。
When the cutting of the
このように、2つのワークW,Wに対して、対向する2つの面部91a,91bの端縁92a,92bの切断が完了すると、回転ユニット10を軸回転させ、再び、図3のように、第一保持面11aに固定されたワークWが、鉛直方向上方に配置された状態とする。この回転の際、載置部33および押さえ部34の内部に浸入していた水が、載置部33および押さえ部34に形成された液体排出用の穴から、排出される。回転後、第一保持面11aに取り付けられた保持ユニット30,30において、押さえ部34のエアシリンダ34aを伸長させ、突出部34cによるワークWへの押圧を解除する。これにより、保持ユニット30,30によるワークWの固定が解除される。そして、図7のように、ロボット40によってワークWを持ち上げ、次工程の加工装置や集積場所まで運搬する。さらに、回転ユニット10を180°軸回転させ、第二保持面11bに固定されたもう一方のワークWについても固定を解除し、運搬を行う。
In this way, when the cutting of the end edges 92a and 92b of the two
以上の工程を繰り返すことで、多数のワークWに対して、1対ずつ交換しながら、固定装置1で固定した状態で、プラズマ切断による加工を行うことができる。それにより、多数のワークWに対して、連続的に端縁92a,92bの切断を行うことができる。もし、途中で、ワークWの長さが変更されることがあれば、ワークWの固定に先立ち、少なくとも一方の保持ユニット30の位置を変更し、ワークWの両端を保持できるようにすればよい。
By repeating the above steps, it is possible to perform processing by plasma cutting while exchanging a large number of work Ws one by one and fixing them with the fixing
[ワークの寸法の変更と固定の安定性]
本実施形態にかかる固定装置1においては、ワークWを保持する保持部材31を備えた保持ユニット30が、レール部材23,23に対するスライド部材36,36の摺動により、基部11上で移動可能となっていることにより、ワークWの長さが変化しても、両端部において、ワークWを安定に保持することが可能となっている。本実施形態における保持部材31は、ワークWの端部よりも外側に位置する押さえ板34bに設けられた突出部34cによって、ワークWの端部を長手方向外側から押さえて、ワークWを保持する機構であるため、長手方向中途部ではワークWを保持することができない。このように、保持部材31がワークWを特定の部位でしか保持することができない場合、また、ワークWを複数の部位で保持できるとしても、ワークWの形状等に起因して、安定に保持できる部位は限られている場合に、ワークWの寸法の変化に応じて、保持部材31を移動させることで、安定な保持が可能な位置で、ワークWの保持と固定を行うことができる。
[Working dimension change and fixing stability]
In the
ワークWを基部11に安定に固定することで、プラズマ切断等、ワークWに対して加工を行う際に、加工の安定性と位置精度を高めることができる。特に、回転ユニット10を回転させる場合のように、保持部材31で保持した状態でワークWを運動させる場合には、運動中や運動後のワークWの位置ずれを防ぐために、ワークWを安定に保持し、固定することが重要となる。本実施形態にかかる固定装置1においては、ワークWの一方の面部91aの端縁92aの切断を行った後、回転ユニット10を軸回転させ、裏側に位置する他方の面部91bの端縁92bの切断を行っているが、ワークWを保持部材31で安定に保持し、回転ユニット10に対して固定していることで、回転ユニット10の軸回転を経ても、ワークWが基部11に対して位置ずれを起こしにくく、両側の面部91a,91bの端縁92a,92bの切断を、同じ条件で行いやすくなっている。
By stably fixing the work W to the
本実施形態においては、基部11の各保持面11a,11bに、1対の保持部材31,31が基部11の長手方向に相互に離間して設けられ、それぞれ長手方向に沿って移動可能となっているが、基部11や保持部材31,31、ワークWの形状等に応じて、1対の保持部材31,31の離間方向や移動方向は、適宜設定すればよい。また、少なくとも一方の保持部材31が基部11に対して移動することができれば、ワークWの寸法の変化に対応することができる。しかし、本実施形態のように、1対の保持部材31,31を共に移動可能としておくことで、ワークWの中心の位置を変化させずに、ワークW上の保持位置を調整することができる。また、対応可能なワークWの長さの範囲も、広くなる。ワークWを1つあたり保持するのに用いる保持部材31の数も特に限定されず、ワークWの形状や大きさによって、1つ、あるいは3つ以上としてもよい。
In the present embodiment, a pair of holding
本実施形態にかかる保持装置においては、ワークWの長さの変化に対応させるための保持部材31の移動を、ロボット40によって行っている。これにより、ワークWの長さが頻繁に変更される場合でも、手動等によって保持部材31の移動を行う形態と比較して、作業者の労力を軽減し、ワークWの固定とそれに続く加工を、簡便に、また効率的に進めることができる。ロボット40等の運動手段を保持部材31(または保持部材31に対して固定された他の部材)に接触させた状態で運動させることで、レール部材23,23上でのスライド部材36,36の摺動による保持部材31の移動を駆動できるものであれば、運動手段の種類や先端形状、また保持部材31との接触の形態は、特に限定されない。しかし、本実施形態のように、保持部材31に棒状の握り部35を設け、ロボット40によって把持して運動させられるように構成しておくことで、長手方向両側のいずれの方向にも、安定して、また円滑に保持部材31を移動させることができる。ロボット40による保持部材31の移動量は、保持部材31の長さに応じて、作業者が個別に設定しても、例えば前段の工程から転送されたワークWの長さに関する情報を、ロボット40の制御部に入力して、自動的に設定するようにしてもよい。
In the holding device according to the present embodiment, the holding
さらに、本実施形態においては、共通のロボット40を、保持部材31の移動と、ワークWの運搬の両方に利用している。このように、保持部材31を移動させるためのロボット40を、他の操作にも併用することで、固定装置1、および関連する周辺装置の構成を、簡素化することができる。
Further, in the present embodiment, the
保持部材31の具体的な構成は、ワークWの具体的な形状に応じて、ワークWの所定の部位を安定に保持できるように、定めればよい。上記で説明した載置部33の載置面33a,33aと押さえ部34の突出部34cの間にワークWを挟み込む形態の保持部材31は、断面略半円形のワークWの端部を保持するのに、適したものである。載置面33a,33aが略V字形状を有していることで、ワークWの略半円形の外壁面が、幅方向中央の位置を挟んで対称な2か所で載置面33a,33aに接触する。さらに突出部34cを、ワークWの内壁面の幅方向中央の位置に当接させることで、ワークWを3か所で安定に支持することができる。そして、突出部34cによって、ワークWを載置面33a,33aに向かって押しつけた状態を維持することで、回転ユニット10の回転によるワークWの運動を経ても、ワークWを安定に保持することができる。
The specific configuration of the holding
また、略半円形や略U字型のワークWの断面の寸法(曲率半径や対向する壁面の間隔)が変化した場合にも、上記のような載置部33と押さえ部34を備える保持部材31を用いれば、ワークWを安定に保持することができる。載置部33が略V字形に配置された1対の載置面33a,33aを有することで、ワークWの断面の寸法が変化しても、ワークWの外壁面と接触する載置面33a,33a上の位置が変化するだけで、幅方向中央の位置を挟んで対称な2か所で載置面33a,33aに接触する状態を維持することができる。そして、突出部34cを、ワークWの内壁面の中央部の位置に当接させることができる。このように、ワークWの断面の寸法が変化しても、3か所でワークWを支持する状態を維持することができる。また、ワークWの板厚が変化しても、押さえ板34bの上下方向の位置が変わるだけで、ワークWを突出部34cで載置面33a,33aに向かって押圧し、挟み込んだ状態を形成できる。このように、載置部33と押さえ部34を有する保持部材31を用いることで、アクスルハウジング本体材90のように、断面略半円形や略U字形の部位を端部に有するワークWに対して、ワークWの長さのみならず、断面の寸法、また板厚が変化した場合にも、安定に保持し、固定することができる。アクスルハウジング本体材90は、搭載される車種等に応じて、長さ、断面寸法、板厚が、いずれも変更される可能性がある。
Further, even when the dimensions of the cross section of the substantially semicircular or substantially U-shaped work W (radius of curvature and spacing between facing wall surfaces) change, the holding member provided with the mounting
本実施形態においては、保持部材31を構成する載置部33および押さえ部34に、液体排出用の穴が形成されており、回転ユニット10を取り付けた水槽80内の水に、保持部材31が接触、浸漬された場合にも、載置部33と押さえ部34の構成部材の内部に水が滞留しにくくなる。その結果、滞留した水が、ワークWの保持やレール部材23,23に沿った移動をはじめとする保持部材31の機能に対して、影響を与える事態が抑制される。構成部材の内部に浸入した液体を排出可能な穴の代わりに、またはそれに加えて、構成部材の表面に滞留した液体を排出可能な溝を設けておけば、構成部材の表面に滞留する水の影響も抑制できる。それら液体排出用の穴や溝は、載置部33と押さえ部34だけでなく、保持ユニット30の他の部位、また回転ユニット10やレールユニット20にも設けることができる。
In the present embodiment, holes for discharging liquid are formed in the mounting
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 固定装置
10 回転ユニット
11 基部
11a 第一保持面
11b 第二保持面
12 支持軸
20 レールユニット
21 レール基台
22 脚部
23 レール部材
24 ストッパ当接部
30 保持ユニット
31 保持部材
32 保持基板
33 載置部
33a 載置面
34 押さえ部
34a エアシリンダ
34b 押さえ板
34c 突出部
34d 係止部
35 握り部
36 スライド部材
37 ストッパ部材
37a ストッパ軸
40 ロボット(運動手段)
41 ロボットハンド
41a 固定板
41b 可動板
41c シリンダ
80 水槽
81 側壁面
90 アクスルハウジング本体材
91a,91b 面部
92a,92c (面部の)端縁
W ワーク
1 Fixing
41
Claims (6)
前記基部に固定されたレール部材と、
対象物を保持して固定することができる保持部材と、
前記保持部材に固定され、前記レール部材に摺動可能に係合されたスライド部材と、
前記保持部材に固定され、前記レール部材上での前記スライド部材の摺動位置を固定する固定状態と、該摺動位置を固定しない解除状態との間で切り替え可能であるストッパ部材と、
前記ストッパ部材が前記解除状態にある時に、前記保持部材または前記保持部材に対して固定された部材に接触して運動することで、前記レール部材に沿って、前記保持部材を移動させることができる運動手段と、を有し、
前記運動手段は、前記対象物を、前記保持部材で保持可能な位置と、前記保持部材から離れた位置との間で、運搬可能であることを特徴とする固定装置。 At the base,
The rail member fixed to the base and
A holding member that can hold and fix an object,
A slide member fixed to the holding member and slidably engaged with the rail member,
A stopper member that is fixed to the holding member and can be switched between a fixed state in which the sliding position of the slide member on the rail member is fixed and a release state in which the sliding position is not fixed.
When the stopper member is in the released state, the holding member can be moved along the rail member by contacting and moving with the holding member or a member fixed to the holding member. With exercise means ,
The moving means is a fixing device characterized in that the object can be transported between a position where the object can be held by the holding member and a position away from the holding member .
前記1対の載置面は、前記突出部が配置された方向に向かって相互間の距離が離れるように配置されており、
前記突出部は、前記載置面と対向する方向に、進退運動可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の固定装置。 The holding member has a pair of mounting surfaces and protrusions facing each other.
The pair of mounting surfaces are arranged so that they are separated from each other in the direction in which the protrusions are arranged.
The fixing device according to claim 1 or 2 , wherein the protruding portion can move forward and backward in a direction facing the above-mentioned mounting surface.
前記1対の保持部材の少なくとも一方が、前記スライド部材を固定されており、前記レール部材に対する前記スライド部材の摺動によって、前記離間方向に沿って移動可能であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の固定装置。 The fixing device has a pair of the holding members at positions separated from each other along the separation direction.
A claim, wherein at least one of the pair of holding members has the slide member fixed to the rail member and can move along the separation direction by sliding the slide member with respect to the rail member. The fixing device according to any one of 1 to 3 .
前記保持部材の構成部材には、内部に浸入または表面に滞留した前記液体を排出可能な穴または溝が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の固定装置。 The fixing device can hold the object by the holding member in a state where at least a part of the object is placed in the liquid.
The fixing according to any one of claims 1 to 4 , wherein the constituent member of the holding member is provided with a hole or a groove capable of discharging the liquid that has entered or stayed on the surface. Device.
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