JPWO2015108199A1 - 治具装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、様々な形状の加工対象の物体を加工しやすいように保持することを目的とする。
さらに、前記複数の保持部材は二次元的に並べて配置され、前記制御部は、一の列に属する一以上の保持部材が前記上下方向に移動する場合に、他の列に属する保持部材については前記上下方向の移動を制限してもよい。
さらに、前記物体の形状に対応する、前記1以上の第2の保持部材のそれぞれについて前記上下方向の位置を示す情報を取得する取得部を備え、前記制御部は、前記情報に基づいて前記1以上の第2の保持部材を移動させてもよい。
さらに、前記1以上の第2の保持部材において、前記接触部の水平方向の位置が変更可能であってもよい。
また、前記1以上の第2の保持部材において、前記接触部は丸みを帯びた形状であり又は弾性を有していてもよい。
[1−1]構成
以下、実施形態の治具装置1の構成を、図を参照しながら説明する。以降の図では、互いに直交するX、Y、Zの3軸が方向を表し、各軸の矢印が向いている方向を正方向、その反対向きの方向を負方向という。また、本実施形態では、Z軸方向のことを上下方向(鉛直方向)ともいい、Z軸方向に直交する方向のことを水平方向ともいう。つまり、図1に示す3軸は、X軸及びY軸が水平方向を向くように示されている。また、Z軸の正方向を上方、Z軸の負方向を下方ともいう。
続いて、保持部材10を上下方向に移動させる仕組みについて説明する。
図3は、制御部100のハードウェア構成を示すブロック図である。この図に示すように、指示部70は、固定機構40、第1移動機構50及び第2移動機構60のそれぞれと電気的に接続され、固定機構40、第1移動機構50及び第2移動機構60の動作を制御する。
図4は、指示部70のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。指示部70は、制御部71と、記憶部72と、インターフェース73と、操作部74とを備える。
図5は、移動レール13、上下方向レール30及び固定機構40を上方から見た図である。図5では、保持部材群110に含まれる保持部材10のうち最もX軸の負方向側に位置するもの(図1で上方に移動している保持部材10)が有する移動レール13が示されている。移動レール13は、板状の部材を幅方向(長手方向に直交する方向)の両端部までの距離が等しい2つの位置(図中のA1及びA2で示す位置)で両端部側を同じ方向に90度未満の角度だけ折り曲げた形(等脚台形の下底を除いた3辺が形成する形)をしている。移動レール13は、両端部が折り曲げられている方に内側面S131を有し、その反対側に外側面S132を有する。
治具装置1は、上記の構成により、複数の保持部材10の上下方向の位置を制御して加工対象物を保持する。この制御の手順について、図7から図9までを参照して説明する。
図7は、保持部材10の上下方向の位置を制御する手順を説明するための図である。図7では、Y軸の正方向側から見た保持部材10a、10b、10c、10d、第1移動機構50及び第2移動機構60が示されている。図7では、図を見やすくするため、支持部材3、上下方向レール30及び固定機構40を省略している。まず、ユーザが、図2に示す指示部70に対して、保持部材10aの対応位置を選択し、L1という長さで表される上下位置を決定する操作を行ったとする。すると、指示部70からの指示に基づき、図7(a)に示すように、第2移動機構60が第1移動機構50を保持部材10aの対応位置まで移動させ、第1移動機構50が保持部材10aを上方に長さL1だけ押し上げた上下位置まで移動させる。
このあと、ユーザが次の保持部材10の対応位置の選択及び上下位置の決定という操作と第1固定部41による保持部材10の一時的な固定とを繰り返すことで、加工対象物を保持させるためにユーザが決定した上下位置に各保持部材10が一時的に固定される。そして、各保持部材10の上下位置の一時的な固定を全て終わらせたユーザが、第2固定部42による固定をさせるための操作を指示部70に対して行うと、指示部70からの指示に基づき、第2固定部42が各保持部材10の上下方向の位置を固定する。
図9は、上方保持部材20が取り付けられた状態の一例を示す図である。この例では、図8に示す保持部材10e〜10jまでの6つの保持部材10の取り付け部14に上方保持部材20がそれぞれ取り付けられ、加工対象物5の上方を向いた部分である上方部9とそれぞれ接触している。これにより、加工対象物5の位置が加工中に上方にずれにくいようにすることができる。
図10は、保持部材10をX軸方向に見た図である。図10(a)では、方形部材15の下方面16が加工対象物5aに接触してこの加工対象物5aを押さえつけている様子が示されている。この方形部材15を備える保持部材10は、下方面16と加工対象物5aとに生じる摩擦力によって、加工中の加工対象物5aからの水平方向の力を受け止めてその加工対象物5aを保持する保持部材10、すなわち第2の保持部材として機能する。
上述した実施形態は、本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、上述した実施形態及び以下に示す各変形例は、必要に応じてそれぞれ組み合わせて実施してもよい。
第1固定部は、実施形態で述べたものに限らない。第1固定部は、磁石を用いて移動レール13を固定する代わりに、例えば、移動レール13に上下方向に並んだ複数の孔を設け、その孔に棒状の部材を差し込むことで移動レール13を固定してもよいし、万力のように移動レール13を挟み込むことで固定してもよい。要するに、第1固定部は、移動レール13の上下方向の位置を一時的に固定できるものであればよい。また、実施形態では、ユーザが手動で蝶番412を動かすことで一時的な固定が行われたが、指示部70から供給される指示に基づいて一時的な固定が行われてもよい。例えば実施形態で述べた第1固定部41であれば、モータ等を有して蝶番412を回転させるように駆動する駆動部を設け、その駆動部の動作を指示部70が指示することで、移動レール13の上下方向の位置を一時的に固定する。これにより、ユーザは指示部70を操作するだけで、決定した上下位置に各保持部材10を移動させることができる。
第2固定部は、実施形態で述べたものに限らない。例えば、押し込み部422をユーザが手動で操作できるようにしてもよいし、保持部材群に含まれる各保持部材10のそれぞれに駆動部を設けて、保持部材10毎に固定されるようにしてもよい。要するに、第2固定部は、移動レール13の上下方向の位置を加工時において固定するものであればよい。
制御部100は、実施形態では、ユーザの操作に基づいて制御を行ったが、これに限らない。
図11は、本変形例の制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。図11では、取得部701を備える指示部70aと、その指示部70aを備える制御部100aとが示されている。取得部701は、上述した上下位置、すなわち、上述した1以上の第2の保持部材のそれぞれについて上下方向の位置を示す情報(以下「位置情報」という)を取得する。この位置情報は、加工対象物の形状に対応する情報である。
第1移動機構は、実施形態とは異なる方法で保持部材10を移動させてもよい。例えば、第1移動機構は、部材51とは異なる形の移動部材を用いて保持部材10を上下方向に移動させる。この場合、第1移動機構は、例えば、突起部及び窪み部を一方にだけ有する移動部材と、その移動部材を回転させる回転駆動部を備え、回転駆動部が移動部材を回転させることで、第1保持部材群に含まれる保持部材10を移動させたり、第2保持部材群に含まれる保持部材10を移動させたりする。また、第1移動機構は、部材51のように「H」の形をした部材ではなく、単に棒状の部材を移動部材として用いて保持部材10を移動させてもよいし、1つではなく2以上の保持部材10を同時に移動させてもよい。また、第1移動機構は、実施形態で例示したモータに限らず、例えば、油圧や気圧などを利用して保持部材10を移動させてもよい。要するに、第1移動機構は、1以上の保持部材10を上下方向に移動させるものであればよい。
第2移動機構は、実施形態とは異なる方法で第1移動機構を移動させてもよい。例えば、第2移動機構は、保持部材群に沿って設けられ且つ第1移動機構が固定された無端のベルトと、そのベルトを回転させる回転駆動部とを備え、回転駆動部がベルトを回転させることで第1移動機構を移動させる。また、第2移動機構は、実施形態では保持部材群に沿って第1移動機構を移動させたが、これに限らない。例えば、第1移動機構が保持部材10を真下から押し上げるような構成を有している場合に、第2移動機構は、異なる保持部材群を行き来するように第1移動機構を移動させてもよい。具体例を挙げると、図1に示す治具装置のように保持部材10が配置されていれば、第1移動機構をまず保持部材群110側からY軸の負方向に移動させ、保持部材群140まで移動させると、X軸の正方向側に隣接する保持部材10の真下まで移動させ、そこからY軸の正方向に保持部材群110まで移動させるという具合である。要するに、第2移動機構は、第1移動機構を対応位置まで移動させることができるものであればよい。
保持部材は、実施形態で述べたものに限らない。例えば、載置部及び水平接触部は平面でなく曲面であってもよいし、起伏が設けられていていたり、ゴム等が貼り付けられていたりしてもよい。また、載置部は正方形に限らず長方形や三角形、円形等の形をしていてもよいし、水平接触部は長方形に限らず正方形や三角形、円形等の形をしていてもよい。要するに、保持部材は、二次元的に並べて配列され、加工対象物に接触したときに、加工対象物の位置がずれないように保持することができるようになっていればよい。
図13は、本変形例の保持部材10dをX軸方向に見た図である。保持部材10dの方形部材15dは、図13(a)に示すように図8に示す加工対象物5に接触して保持する状態から水平方向に移動可能に支持されている。これにより、接触部の水平方向の位置が変更可能となり、図13(b)に示すように、加工対象物5よりもY軸方向の寸法が大きい加工対象物5dであっても水平接触部12dを接触させて保持することができる。
図15は、本変形例の治具装置1fの外観を示す図である。治具装置1が備える保持部材10fは、最も上方まで移動させた状態でも水平接触部12fが筐体2に隠れるようになっている。これにより、水平接触部12fも加工対象物から受ける水平方向の力を受け止めることになるので、例えば実施形態のようにレール部材だけでこの力を受け止める場合に比べて、より大きな水平方向の力を受け止めることができる。
図16は、本変形例の複数の第1部材15gを上方から見た図である。複数の第1部材15gは、それぞれ60度の角度をなす3つの方向B1、B2、B3にそれぞれ列をなして並んでいる。この場合も、複数の保持部材が二次元に並べて配列されることになる。このように複数の第1部材15gが並んでいても、実施形態と同様に、様々な形状の加工対象の物体を加工しやすいように保持することができる。
上方保持部材は、実施形態で述べたものに限らない。保持する加工対象物の形や大きさ、素材に応じて、様々な形や大きさの上方保持部材が保持部材に取り付けられてよい。また、実施形態では、格保持部材に1つの上方保持部材を取り付けていたが、2以上の上方保持部材が取り付けられてもよい。また、保持部材毎に異なる形や大きさの上方保持部材が取り付けられてもよい。要するに、加工対象物を上方から保持する部材が上方保持部材として保持部材に取り付けられればよい。
さらに、前記物体の形状に対応する、前記1以上の第2の保持部材のそれぞれについて前記上下方向の位置を示す情報を取得する取得部を備え、前記制御部は、前記情報に基づいて前記1以上の第2の保持部材を移動させてもよい。
Claims (8)
- 各々上下方向に移動可能に支持される複数の保持部材から選択され、加工対象の物体が載置される1以上の第1の保持部材と、
前記複数の保持部材から選択され、加工中の当該物体からの水平方向の力を受け止めて当該物体を保持する1以上の第2の保持部材と、
前記1以上の第2の保持部材を、前記物体を保持する位置まで前記上下方向に移動させる制御部と
を備える治具装置。 - 前記制御部は、
前記1以上の保持部材を前記上下方向に移動させる第1移動機構と、
当該第1移動機構を水平方向に移動させる第2移動機構と
を有する
請求項1に記載の治具装置。 - 前記複数の保持部材は二次元的に並べて配置され、
前記制御部は、一の列に属する一以上の保持部材が前記上下方向に移動する場合に、他の列に属する保持部材については前記上下方向の移動を制限する
請求項2に記載の治具装置。 - 前記複数の保持部材は、各々、前記物体を上方から保持する部材を取り付けるための取り付け部を有する
請求項1から3のいずれか1項に記載の治具装置。 - 前記物体の形状に対応する、前記1以上の第2の保持部材のそれぞれについて前記上下方向の位置を示す情報を取得する取得部を備え、
前記制御部は、前記情報に基づいて前記1以上の第2の保持部材を移動させる
請求項1から4のいずれか1項に記載の治具装置。 - 前記複数の保持部材は、各々、前記物体と接触する接触部を有する第1部材と当該第1部材を下方から支持する第2部材とを備え、
前記1以上の第2の保持部材において、前記接触部は前記第2部材よりも水平方向の位置が前記物体側となる
請求項1から5のいずれか1項に記載の治具装置。 - 前記1以上の第2の保持部材において、前記接触部の水平方向の位置が変更可能である
請求項6に記載の治具装置。 - 前記1以上の第2の保持部材において、前記接触部は丸みを帯びた形状であり又は弾性を有する
請求項6または7に記載の治具装置。
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