(57)【要約】  【課題】収納の効率を向上させることができるワーク保持装置を提供する。  【解決手段】ワーク保持装置は、ワークを保持する装置であって、複数の保持機構と、基部と、を備える。複数の保持機構は、それぞれ独立している。そして複数の保持機構によってワークを保持可能に構成される。基部は、複数の保持機構を着脱可能に取り付けるための複数の取付部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持するワーク保持装置であって、
それぞれ独立した複数の保持機構であって、該複数の保持機構によって前記ワークを保持可能に構成された複数の保持機構と、
前記複数の保持機構を着脱可能に取り付けるための複数の取付部を備える基部と、を備える、ワーク保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク保持装置であって、
前記複数の保持機構は、
前記複数の取付部に対して取り付け可能に構成された連結部と、
前記連結部に保持され、前記ワークと当接する当接部と、を備え、
前記当接部は前記連結部に対して着脱可能に構成されている、ワーク保持装置。
【請求項３】
請求項２に記載のワーク保持装置であって、
前記当接部は、略板状の部材である、ワーク保持装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のワーク保持装置であって、
前記連結部は、板状の部分である第１接続部を有しており、
前記当接部は、板状の部分である第２接続部を有しており、
前記第１接続部及び前記第２接続部を重ねて固定することにより、前記連結部と前記当接部とが固定される、ワーク保持装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワーク保持装置であって、
前記複数の取付部は、複数の挿入穴を含み、
前記複数の保持機構は、前記複数の挿入穴に挿入可能な挿入部であって、前記複数の挿入穴に挿入したときに前記複数の挿入穴に対して取り外し不能な状態と、取り外し可能な状態と、に遷移可能に構成された挿入部を備える、ワーク保持装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワーク保持装置であって、
前記基部には、第１の間隔を空けて直線状に並ぶ２つ以上の前記取付部を含むグループが、２つ以上、第２の間隔を空けて平行に並べられている、ワーク保持装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のワーク保持装置であって、
さらに、前記基部における前記複数の保持機構の位置が適切か否かを判定する判定装置を備える、ワーク保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、溶接などを行う際にワークを保持するワーク保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークに対して溶接などの処理を行う場合には、ワークを保持するワーク保持装置が用いられる。このようなワーク保持装置において、ワークを保持する保持部分は、ワークの形状に合わせた構造や配置とする必要がある。特許文献１には、ワークの種類に応じて容易に保持部分を変更できるように、ワーク保持台に着脱可能に設けられたワーク保持部を備える構成が開示されている。このワーク保持部は、板材に複数の冶具が固定されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１０５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のように、定盤と、定盤に固定された冶具と、を有するワーク保持装置は、収納するために大きなスペースが必要であった。上記特許文献１の構成では、ワーク保持台については共通化が可能であるものの、ワーク保持部自体が大きく、収納のためのスペースを小さくすることはできなかった。
【０００５】
本開示の目的は、収納の効率を向上させることができるワーク保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、ワークを保持するワーク保持装置であって、複数の保持機構と、基部と、を備える。複数の保持機構は、それぞれ独立しており、複数の保持機構によってワークを保持可能に構成される。基部は、複数の保持機構を着脱可能に取り付けるための複数の取付部を備える。
【０００７】
このような構成であれば、基部と、複数の保持機構と、がそれぞれ別個に構成されているため、基部と、複数の保持機構とを個別に収納することができる。よって、全体が一体に構成されているワーク保持装置を収納する場合と比較して、効率よく収納を行うことができる。
【０００８】
上述した複数の保持機構は、連結部と、当接部と、を備えてもよい。連結部は、複数の取付部に対して取り付け可能に構成される。当接部は、連結部に保持され、ワークと当接する。当接部は連結部に対して着脱可能に構成されていてもよい。このような構成であれば、複数の保持機構それぞれをさらに小さな部品に分けて収納可能であるため、収納効率をより向上させることができる。
【０００９】
上述した当接部は、略板状の部材であってもよい。このような構成であれば、当接部が略板状であることにより収納時に嵩張りにくくなるので、収納に必要なスペースが大きくなってしまうことを抑制できる。
【００１０】
上述した連結部は、板状の部分である第１接続部を有していてもよい。当接部は、板状の部分である第２接続部を有していてもよい。第１接続部及び第２接続部を重ねて固定することにより、連結部と当接部とが固定されてもよい。このような構成であれば、第１接続部及び第２接続部が板状であることにより収納時に嵩張りにくくなるので、収納に必要なスペースが大きくなってしまうことを抑制できる。
【００１１】
上述した複数の取付部は、複数の挿入穴を含んでもよい。複数の保持機構は、複数の挿入穴に挿入可能な挿入部であって、複数の挿入穴に挿入したときに複数の挿入穴に対して取り外し不能な状態と、取り外し可能な状態と、に遷移可能に構成された挿入部を備えてもよい。このような構成であれば、使用者は、挿入部を操作することにより、簡便に複数の保持機構の基部への着脱を行うことができる。
【００１２】
上述した基部には、第１の間隔を空けて直線状に並ぶ２つ以上の取付部を含むグループが、２つ以上、第２の間隔を空けて平行に並べられていてもよい。このような構成であれば、保持機構を取り付ける位置を自在に設定することができる。そのため、例えば、複数のワークがそれぞれ異なる位置関係で配置される複数の保持機構により保持される場合であっても、当該基部を用いてそれら複数のワークを保持することができる。
【００１３】
上述したワーク保持装置は、さらに、基部における複数の保持機構の位置が適切か否かを判定する判定装置を備えてもよい。このような構成であれば、判定装置によって、基部における複数の保持機構の位置が適切か否かを判定することができるため、誤った位置に保持機構を配置してしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のワーク保持装置を示す斜視図である。
【図２】図２Ａが実施形態の取付部及び固定部の周辺を示す部分断面の斜視図であり、図２Ｂが図２Ａにおいて操作部を操作した状態を示す斜視図である。
【図３】実施形態の基部を模式的に示す平面図である。
【図４】実施形態の連結部を示す斜視図である。
【図５】実施形態の当接部を示す斜視図である。
【図６】図６Ａが実施形態のブッシュ及びボタンロッククランパーの周辺を示す部分断面の斜視図であり、図６Ｂが図６Ａにおいてボタンロッククランパーをブッシュに挿入した状態を示す斜視図である。
【図７】変形例の当接部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本開示の実施形態を図面と共に説明する。
［１．実施形態］
［１−１．全体構成］
図１に示されるワーク保持装置１は、溶接等のためにワーク３を保持する装置である。ワーク保持装置１は、基部１１と、２つの保持機構１２Ａ、１２Ｂと、を備える。また、ワーク保持装置１は判定装置５を備えていてもよい。なお本実施形態の図面は、ワーク保持装置１の構造を模式的に示すものであるため、構成要素の大きさ、数、形状などは必ずしも正確なものではなく、また、異なる図面の間では構成要素の数などが厳密には一致しない場合がある。
【００１６】
基部１１は、２つの保持機構１２Ａ、１２Ｂを支持する。２つの保持機構１２Ａ、１２Ｂは、協働してワーク３を保持する。２つの保持機構１２Ａ、１２Ｂは、基部１１に対して着脱可能であって、それぞれ独立している。ここでいう独立とは、保持機構１２Ａと保持機構１２Ｂとが互いの位置関係を変えて基部１１に取り付け可能であることを意味する。
【００１７】
［１−２．基部］
基部１１は、主たる部分が金属で構成された板状の部材である。図２Ａに示されるように、基部１１には、複数の取付部２１が備えられる。複数の取付部２１は、上述した保持機構１２Ａ、１２Ｂを着脱可能に取り付けるための機構であって、図３に示されるように、挿入穴２２を有する。この挿入穴２２は後述する挿入部５３が挿入される部分であるが、具体的な機能については後述する。
【００１８】
図３に示されるように、基部１１には、第１の間隔Ｌ１を空けて直線状に並ぶ２つ以上の取付部２１を含むグループ２４が、２つ以上、第２の間隔Ｌ２を空けて平行に並べられている。本実施形態では第１の間隔Ｌ１と第２の間隔Ｌ２は同じ長さであり、取付部２１はいわゆるマトリクス状に配置されることとなる。なお図１では、図面の見易さを向上させる目的で、取付部２１を省略している。
【００１９】
［１−３．保持機構］
保持機構１２Ａは、図１に示されるように、連結部３１Ａと、当接部３２Ａと、を含む。また保持機構１２Ｂは、連結部３１Ｂと、当接部３２Ｂと、を含む。以下では、保持機構１２Ａについて説明し、保持機構１２Ａと同種の要素を備える保持機構１２Ｂの説明は割愛する。
【００２０】
連結部３１Ａは、図４に示されるように、板状の部材である平板部４１と、平板部４１に対して直交して立設する板状の部材である第１接続部４２と、を有する。
平板部４１は、上述した複数の取付部２１に対して取り付け可能に構成されている。平板部４１には、所定の間隔を空けて配置された４つの固定部５１が設けられている。図２Ａに示されるように、固定部５１は、使用者が回転操作可能な操作部５２と、挿入穴２２に挿入可能な挿入部５３と、を有している。挿入部５３は、複数の挿入穴２２に挿入されているときには、使用者が操作部５２を回転させることにより、複数の挿入穴２２に対して取り外し不能な状態と、取り外し可能な状態と、に遷移可能である。そして、使用者が４つの固定部５１の操作部５２を回転させて、４つの挿入部５３が取り外し不能な状態となることで、図２Ｂに示されるように、平板部４１が基部１１に固定される。なお、必ずしも４つ全ての挿入部５３を取り外し不能な状態とする必要はなく、少なくとも１つの挿入部５３を取り外し不能な状態とすれば、４つ全ての挿入部５３を取り外し不能な状態とした場合と比較して固定の強度は低いものの、平板部４１は基部１１に取り付けられる。
【００２１】
平板部４１上における４つの固定部５１は、基部１１に設けられる複数の取付部２１の間隔に合わせてその位置が定められている。そのため、４つの挿入部５３は、同時に取付部２１の挿入穴２２に挿入可能である。
【００２２】
第１接続部４２には、図４に示されるように、貫通孔５５が設けられた４つのブッシュ５６が設けられる。また、第１接続部４２には、当接部３２Ａの位置を案内する棒状の位置決め部材５７〜５９が、ブッシュ５６の左右と下方とを囲うように配置されている。
【００２３】
当接部３２Ａは、図５に示されるように、板状の部材である第２接続部６１と、第２接続部６１に設けられ、ワーク３を挟み込むクランプ機構６２と、を備える。
第２接続部６１には、上述した４つのブッシュ５６と対応するように４つの貫通孔７１が設けられている。第１接続部４２と第２接続部６１とを重ねた状態では、図６Ａに示すボタンロッククランパー７２を、貫通孔７１を通過させてブッシュ５６に挿入することができる。ボタンロッククランパー７２は、先端部７３から突出する突起７４が外側方向に付勢されている。そのため、図６Ｂに示されるように、ブッシュ５６を抜けると突起７４が外側に開き、突起７４がブッシュ５６の端部に係止して抜けることが抑制される結果、第１接続部４２と第２接続部６１とが固定される。このように、第１接続部４２及び前記第２接続部６１を重ねて固定することにより、連結部３１Ａと当接部３２Ａとが固定される。またボタンロッククランパー７２は、押圧部７５を押すことで突起７４が内側に下がり、ブッシュ５６から抜きとることが可能となる。このような構成であるため、当接部３２Ａは連結部３１Ａに対して着脱可能である。
【００２４】
なお図１に示されるように、当接部３２Ａを連結部３１Ａに取り付けるときには、位置決め部材５７〜５９が連結部３１Ａの位置を案内するため、ブッシュ５６と貫通孔７１の位置合わせが容易になり、ボタンロッククランパー７２の挿入操作が簡便なものとなる。また、連結部３１Ａに大きな負荷が掛かったときに、その負荷の一部を位置決め部材５７〜５９を介して当接部３２Ａが受けるため、ボタンロッククランパー７２に掛かる荷重を低減できる。
クランプ機構６２は、支持部７７と可動部７８とによってワークを挟み込むクランプ機構を構成する。クランプ機構６２が、ワーク３と当接する部分である。
【００２５】
［１−４．判定装置］
判定装置５は、基部１１における保持機構１２Ａ、保持機構１２Ｂの位置が適切か否かを判定する装置であって、本実施形態では、カメラ８１と、情報処理装置８２と、を備える。
【００２６】
カメラ８１は、例えば公知のＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどを用いることができる。カメラ８１は基部１１の上面を撮影し、撮影した撮影画像を情報処理装置８２に出力する。
【００２７】
情報処理装置８２は、コンピュータシステムである。情報処理装置８２は、カメラ８１により撮像された撮像画像から、パターンマッチングやエッジ検出等の公知の技術を用いて、保持機構１２Ａ、１２Ｂの位置が正確なものであるか否かを判定する。情報処理装置８２は、判定された結果を外部に出力することができる。例えば情報処理装置８２は、溶接等の作業を自動で実行する装置に対して、作業を許可しない、或いは停止させる信号を出力してもよい。また、警告を発する画像や音声を出力してもよい。
【００２８】
なお、撮影画像を用いた判定処理の具体的な手法は特に限定されず、公知の様々な技術を適用することができる。例えば、保持機構１２Ａ、保持機構１２Ｂの正確な位置の情報は、操作者が設定してもよいし、情報処理装置８２の外部から位置情報が入力されてもよい。また、撮影される保持機構１２Ａ、１２Ｂの形状から情報処理装置８２が自動で識別してもよい。
【００２９】
［１−５．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ワーク保持装置１は、基部１１と、保持機構１２Ａ、１２Ｂと、がそれぞれ別個に構成されており、使用時にはそれらを組み付けるように構成されている。したがって、ワーク保持装置１の不使用時には、基部１１、保持機構１２Ａ、及び保持機構１２Ｂをそれぞれ個別に収納することができ、それらを一体に収納する場合と比較して効率よく収納を行うことができる。
【００３０】
また、基部１１には、複数の取付部２１が設けられており、取り付けられる保持機構を交換することで異なるワークを保持可能となる汎用性の高い部品である。したがって、基部１１を複数のワークに対応する共通部品とすることができ、基部１１を収容するスペースを削減できる。
【００３１】
（１ｂ）ワーク保持装置１において、保持機構１２Ａの連結部３１Ａと当接部３２Ａとは着脱可能であり、また、保持機構１２Ｂの連結部３１Ｂと当接部３２Ｂとは着脱可能である。そのため、各保持機構はさらに小さな部品に分けて収納可能であり、より収納効率を向上させることができる。また、連結部及び当接部の少なくともいずれか一方を共通部品とすることで、部品の総数を削減することができる。
【００３２】
（１ｃ）ワーク保持装置１において、第１接続部４２と第２接続部６１とはいずれも板状の部分である。そのため、第１接続部４２と第２接続部６１とが収納時に嵩張りにくくなるので、収納に必要なスペースが大きくなってしまうことを抑制できる。
【００３３】
（１ｄ）ワーク保持装置１では、使用者が固定部５１の操作部５２を操作することにより、連結部３１Ａが基部１１に固定される状態と、連結部３１Ａを基部１１に対して着脱可能である状態と、のいずれかに遷移させることができる。そのため、複雑な操作を必要とせず、簡便に保持機構１２Ａの基部１１に対する着脱を行うことができる。
また、連結部３１Ａと当接部３２Ａとの着脱も、ボタンロッククランパー７２のブッシュ５６への着脱を行うことによって簡便に実現することができる。
【００３４】
（１ｅ）基部１１には、マトリクス状に複数の取付部２１が設けられているため、保持機構１２Ａ、１２Ｂ、及びそれ以外の保持機構を取り付ける位置を自在に設定できる。そのため、保持機構１２Ａ、１２Ｂの位置関係を変えてワーク３以外のワークを保持したり、保持機構１２Ａ、１２Ｂ以外の複数の保持機構を自在に配置して、ワーク３以外のワークを保持することができるようになる。また、このように基部１１の汎用性が高いことにより、基部１１をワーク３ごとに準備する必要がなく、必要な収納スペースの増加を抑制できる。
【００３５】
（１ｆ）ワーク保持装置１は、判定装置５によって、基部１１における２つの保持機構１２Ａ、１２Ｂの位置が適切か否かを判定することができるため、誤った位置に保持機構を配置してしまうこと、及び、誤った位置のまま溶接等の作業を行ってしまうことを抑制できる。
【００３６】
［２．その他の実施形態］
以上本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００３７】
（２ａ）上記実施形態では、ワーク保持装置１は、２つの保持機構１２Ａ、保持機構１２Ｂを備える構成を例示した。しかしながら、３つ以上の保持機構を用いてワークを保持するように構成されていてもよい。
【００３８】
（２ｂ）上記実施形態では、保持機構１２Ａを構成する連結部３１Ａと当接部３２Ａとが別々の要素である構成を例示したが、それらは一体に構成されていてもよい。また、保持機構は３つ以上の要素に分離可能に構成されていてもよい。
【００３９】
（２ｃ）上記実施形態では、保持機構１２Ａが、クランプ機構６２を備える構成を例示した。しかしながら、ワークと当接してワークを保持する部分の具体的な構成や形状は特に限定されない。例えば、少なくとも１つの保持機構が、クランプのようにワークを挟み込む機構を備えていなくてもよい。
【００４０】
また、例えば図７に示される当接部９１のように、全体として略板状の部材であってもよい。当接部を略板状の部材とすることで、複数の当接部をコンパクトに収納することができ、収納効率を向上させることができる。
【００４１】
また、当然ながら、基部１１に取り付けられる複数の保持機構それぞれの構成は同一である必要はなく、２つ以上の保持機構がそれぞれ異なる構成であってもよいし、一部の保持機構のみ同一の構成であってもよい。
【００４２】
（２ｄ）上記実施形態では、複数の取付部２１が基部１１上にマトリクス状に配置される構成を例示した。しかしながら、取付部２１は、少なくともいずれかの保持機構が取り付け可能に構成されていれば、特にその数や配置は限定されない。例えば、特定の保持機構を所定の位置に取り付けることのみが可能に構成されていてもよい。また、マトリクス状に配置された取付部と、それ以外の位置に配置された取付部と、の両方を含んでいてもよい。
【００４３】
また、基部１１は、取付部２１がマトリクス状に配置されているため、保持機構の４つの固定部５１の位置、言い換えると４つの挿入部５３の位置を取付部２１の並びと同じ間隔で配置することで基部１１における様々な位置に配置することができた。しかしながら、上記の効果を奏する取付部の配置は上記実施形態の構成に限定されない。即ち、保持機構の備える複数の固定部の位置関係と同じ位置関係を構成する取付部のグループが基部において複数存在していれば、複数の位置に保持機構を配置させることができる。
【００４４】
（２ｅ）ワーク保持装置の基部及び保持機構の主要部分を構成する材料については、何ら限定されない。基部、或いは、保持機構を構成する連結部及び当接部のそれぞれについて、例えば、金属、樹脂、木材などを用いて構成することができる。
【００４５】
（２ｆ）上記実施形態では、取付部２１として挿入穴２２が形成された構成を例示し、挿入部５３が挿入穴２２に挿入されることで基部１１に保持機構１２Ａなどが取り付けられる構成を例示した。しかしながら、基部に保持機構を着脱可能に取り付けるための具体的な構成は特に限定されない。例えば、基部にナットを固定し、ボルトにて締結することで基部に保持機構を取り付けてもよい。また例えば、固定部は連結部３１Ａに固定されている構成に限定されず、ボタンロッククランパー７２のように、連結部３１Ａから分離した構成であってもよい。
【００４６】
また、当接部と連接部と接続するための機構も特に限定されず、上述したボルトやナットを用いる構成を採用してもよいし、それ以外の様々な構成を採用することができる。
（２ｇ）上記実施形態では、略平板状の基部１１を例示したが、基部は、複数の保持機構と取り付け可能であればその具体的な形状については何ら限定されない。例えば、基部は、板状の部材の上に、ブロック形状の取付部が複数配置される構成であってもよい。
【００４７】
（２ｈ）上記実施形態では、判定装置５として、カメラ８１にて撮影された画像を処理することによって基部１１における保持機構１２Ａ、保持機構１２Ｂの位置が適切か否かを判定するする構成を例示した。しかしながら、上記の方法以外の方法にて保持機構の位置が適切か否かを判定するように構成されていてもよい。
【００４８】
例えば、基部に保持機構の接続を検知するセンサを設け、センサの出力から保持機構の位置が適切か否かを判定してもよい。また、基部を介した通電や通信によって保持機構の位置を特定する機構を用いてもよい。なお、ワーク保持装置には、判定装置が設けられていなくてもよい。
【００４９】
（２ｉ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ワーク保持装置、３…ワーク、５…判定装置、１１…基部、１２Ａ，１２Ｂ…保持機構、２１…取付部、２２…挿入穴、２４…グループ、３１Ａ，３１Ｂ…連結部、３２Ａ，３２Ｂ…当接部、４１…平板部、４２…第１接続部、５１…固定部、５２…操作部、５３…挿入部、５５…貫通孔、５６…ブッシュ、５７〜５９…位置決め部材、６１…第２接続部、６２…クランプ機構、７１…貫通孔、７２…ボタンロッククランパー、７３…先端部、７４…突起、７５…押圧部、７７…支持部、７８…可動部、８１…カメラ、８２…情報処理装置、９１…当接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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