(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いワークピースを保持するための支持アセンブリであって、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリであって、
該第２の張力アセンブリは、縦軸に沿って、該第１の張力アセンブリから離間され、各張力アセンブリは、該ワークピースの一部を保持するように適合される固定要素と、該固定要素に動作可能に連結され、該固定要素を移動させる張力アクチュエータとを有する、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリと、
第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスであって、
該第１の側方クランプデバイスは、該縦軸の第１の側に配置され、該第２の側方クランプデバイスは、該縦軸の第２の側に配置され、各側方クランプデバイスは、該ワークピースの一部を保持し、該縦軸に直交する該ワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して該ワークピースを拘束するように構成される端部部分と、該端部部分に動作可能に連結され、該端部部分を移動させるクランプアクチュエータとを有する、
第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスと
を備える、支持アセンブリ。
【請求項２】
前記張力アクチュエータを動作させるために、前記張力アセンブリのそれぞれに動作可能に連結され、かつ、前記クランプアクチュエータを動作させるために、前記側方クランプデバイスのそれぞれに動作可能に連結されたシステムコントローラをさらに備える、請求項１に記載の支持アセンブリ。
【請求項３】
前記システムコントローラは、相互から離れるように各対応する固定要素の交互移動を生じさせるように、前記第１の張力アセンブリの張力アクチュエータおよび前記第２の張力アセンブリの張力アクチュエータを交互に制御することによって、前記ワークピースを該第１の張力アセンブリと該第２の張力アセンブリとの間に位置付けるように構成される、請求項２に記載の支持アセンブリ。
【請求項４】
前記相互から離れる各対応する固定要素の交互移動は、前記第１の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動に続いて、前記第２の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動を含む、請求項３に記載の支持アセンブリ。
【請求項５】
前記相互から離れる各対応する固定要素の交互移動は、前記第１の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動に続いて、前記第２の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動を含む、請求項３に記載の支持アセンブリ。
【請求項６】
前記システムコントローラは、前記第１の側方クランプデバイスの端部部分を選択された位置へと変位させるように、該第１の側方クランプデバイスを動作させるように構成される、請求項３に記載の支持アセンブリ。
【請求項７】
前記システムコントローラは、前記ワークピースを拘束するために、前記第１の側方クランプデバイスが、該第１の側方クランプデバイスの端部部分を選択された位置に変位させるように動作された後、前記第２の側方クランプデバイスを動作させるように構成される、請求項６に記載の支持アセンブリ。
【請求項８】
前記システムコントローラは、前記第１の側方クランプデバイスが、該第１の側方クランプデバイスの端部部分を選択された位置に変位させるように動作された後、前記第２の側方クランプデバイスの端部部分の位置を記憶するように構成される、請求項７に記載の支持アセンブリ。
【請求項９】
前記第１の側方クランプデバイスは、複数の第１の側方クランプデバイスのうちの１つであり、該複数の第１の側方クランプデバイスのそれぞれは、前記縦軸の第１の側に配置され、前記システムコントローラは、該第１の側方クランプデバイスのそれぞれの端部部分を対応する選択された位置に変位させるように、該第１の側方クランプデバイスのそれぞれを動作させるように構成される、請求項８に記載の支持アセンブリ。
【請求項１０】
前記第２の側方クランプデバイスは、複数の第２の側方クランプデバイスのうちの１つであって、該複数の第２の側方クランプデバイスのそれぞれは、前記縦軸の第２の側に配置され、前記システムコントローラは、前記複数の第１の側方クランプデバイスに対して、前記ワークピースを拘束するために、該複数の第１の側方クランプデバイスが、該複数の第１の側方クランプデバイスの端部部分を該端部部分の対応する選択された位置に変位させるように動作された後、該複数の第２の側方クランプデバイスのそれぞれを動作させるように構成される、請求項９に記載の支持アセンブリ。
【請求項１１】
前記システムコントローラは、前記側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースにアクセスする必要がある場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つを該ワークピースから離れるように移動させ、次いで、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分に近接したワークピースへのアクセスが、もはや必要でなくなった場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分を該ワークピースに係合するように戻すように構成される、請求項１０に記載の支持アセンブリ。
【請求項１２】
ワークピースを支持する方法であって、
支持アセンブリを提供するステップであって、該支持アセンブリは、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリであって、
該第２の張力アセンブリは、縦軸に沿って、該第１の張力アセンブリから離間され、各張力アセンブリは、該ワークピースの一部を保持するように適合される固定要素と、該固定要素に動作可能に連結され、該固定要素を移動させる張力アクチュエータとを有する、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリと、
第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスであって、
該第１の側方クランプデバイスは、該縦軸の第１の側に配置され、該第２の側方クランプデバイスは、該縦軸の第２の側に配置され、各側方クランプデバイスは、該ワークピースの一部を保持し、該縦軸に直交する該ワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、該ワークピースを拘束するように構成される端部部分と、該端部部分に動作可能に連結され、該端部部分を移動させるクランプアクチュエータとを有する、
第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスと
を有する、ステップと、
該第１の張力アセンブリの固定要素に連結される第１の部分と、該第２の張力アセンブリの固定要素に連結される第２の部分とによって、該ワークピースを該支持アセンブリ上に搭載するステップと、
相互から離れるように該固定要素を移動させるように該張力アセンブリのアクチュエータを動作させ、該ワークピースに張力を付与するステップと、
該ワークピースに係合し、該縦軸に直交する該ワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して該ワークピースを拘束するように該側方クランプデバイスを動作させるステップと
を含む、方法。
【請求項１３】
前記張力アセンブリのアクチュエータを動作させるステップは、相互から離れるように各対応する固定要素の交互移動を生じさせるように、前記第１の張力アセンブリの張力アクチュエータおよび前記第２の張力アセンブリの張力アクチュエータを交互に制御するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記相互から離れる各対応する固定要素の交互移動は、前記第１の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動に続いて、前記第２の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記相互から離れる各対応する固定要素の交互移動は、前記第１の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動に続いて、前記第２の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記側方クランプデバイスを動作させるステップは、前記第１の側方クランプデバイスの端部部分を選択された位置へと変位させるように、該第１の側方クランプデバイスを動作させるステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記側方クランプデバイスを動作させるステップは、前記ワークピースを拘束するために、前記第１の側方クランプデバイスが、該第１の側方クランプデバイスの端部部分を選択された位置に変位させるように動作された後、前記第２の側方クランプデバイスを動作させるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の側方クランプデバイスが、該第１の側方クランプデバイスの端部部分を選択された位置に変位させるように動作された後、前記第２の側方クランプデバイスの端部部分の位置を記憶するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の側方クランプデバイスは、複数の第１の側方クランプデバイスのうちの１つであり、該複数の第１の側方クランプデバイスのそれぞれは、前記縦軸の第１の側に配置され、前記側方クランプデバイスを動作させるステップは、前記第１の側方クランプデバイスのそれぞれの端部部分を対応する選択された位置に変位させるように、該第１の側方クランプデバイスのそれぞれを動作させるステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の側方クランプデバイスは、複数の第２の側方クランプデバイスのうちの１つであって、該複数の第２の側方クランプデバイスのそれぞれは、前記縦軸の第２の側に配置され、前記側方クランプデバイスを動作させるステップは、前記複数の第１の側方クランプデバイスに対して、前記ワークピースを拘束するために、該複数の第１の側方クランプデバイスが、該複数の第１の側方クランプデバイスの端部部分を該端部部分の対応する選択された位置に変位させるように動作された後、該複数の第２の側方クランプデバイスのそれぞれを動作させるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースにアクセスする必要がある場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つを該ワークピースから離れるように移動させ、次いで、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分に近接したワークピースへのアクセスが、もはや必要でなくなった場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分を該ワークピースに係合するように戻すステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
細長いワークピースを保持するための支持アセンブリであって、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリであって、
該第２の張力アセンブリは、縦軸に沿って該第１の張力アセンブリから離間され、各張力アセンブリは、該ワークピースの一部を保持するように適合される固定要素と、該固定要素に動作可能に連結され、該固定要素を移動させる張力アクチュエータとを有する、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリと、
第１の複数の側方クランプデバイスおよび第２の複数の側方クランプデバイスであって、
該第１の複数の側方クランプデバイスは、該縦軸の第１の側に配置され、該第２の複数の側方クランプデバイスは、該縦軸の第２の側に配置され、各側方クランプデバイスは、該ワークピースの一部を保持し、該縦軸に直交する該ワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して該ワークピースを拘束するように構成される端部部分と、該端部部分に動作可能に連結され、該端部部分を移動させるクランプアクチュエータとを有する、
第１の複数の側方クランプデバイスおよび第２の複数の側方クランプデバイスと、
該張力アセンブリのそれぞれおよび該側方クランプデバイスのそれぞれに動作可能に連結されるシステムコントローラであって、
該システムコントローラは、該第１の複数の側方クランプデバイスの各端部部分に対して選択された基準位置を記憶するように構成され、該システムコントローラは、該第１の複数の側方クランプデバイスの各端部部分が、該端部部分の対応する選択された基準位置を得るように、該第１の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させるように構成され、該システムコントローラは、該第１の複数の側方クランプデバイスの各端部部分が、該端部部分の対応する選択された基準位置を得るように、該第１の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータの動作後、該第２の複数の側方クランプデバイスの各端部部分が、該ワークピースに係合し、該縦軸に直交する該ワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、該ワークピースを拘束するように、該第２の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させるように構成される、
システムコントローラと
を備える、支持アセンブリ。
【請求項２３】
前記システムコントローラは、前記側方クランプデバイスのアクチュエータの動作に先立って、相互から離れるように各対応する固定要素の交互移動を生じさせるように、前記張力アクチュエータを動作させるように構成される、請求項２２に記載の支持アセンブリ。
【請求項２４】
前記システムコントローラは、前記側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースにアクセスする必要がある場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つを前記ワークピースから離れるように移動させ、次いで、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分に近接したワークピースへのアクセスが、もはや必要でなくなった場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分を該ワークピースに係合するように戻すように構成される、請求項２３に記載の支持アセンブリ。
【請求項２５】
ワークピースを支持する方法であって、
支持アセンブリを提供するステップであって、該支持アセンブリは、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリであって、
該第２の張力アセンブリは、縦軸に沿って、該第１の張力アセンブリから離間され、各張力アセンブリは、該ワークピースの一部を保持するように適合される固定要素と、該固定要素に動作可能に連結され、該固定要素を移動させる張力アクチュエータとを有する、
第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリと、
第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスであって、
該第１の側方クランプデバイスは、該縦軸の第１の側に配置され、該第２の側方クランプデバイスは、該縦軸の第２の側に配置され、各側方クランプデバイスは、該ワークピースの一部を保持し、該縦軸に直交する該ワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して該ワークピースを拘束するように構成される端部部分と、該端部部分に動作可能に連結され、該端部部分を移動させるクランプアクチュエータとを有する、
第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスと
を有する、ステップと、
該第１の張力アセンブリの固定要素に連結される第１の部分と、該第２の張力アセンブリの固定要素に連結される第２の部分とによって、該ワークピースを該支持アセンブリ上に搭載するステップと、
相互から離れるように該固定要素を移動させるように該張力アセンブリのアクチュエータを動作させ、該ワークピースに張力を付与し、次いで、該第１の複数の側方クランプデバイスの各端部部分が、選択された基準位置を得るように該第１の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させ、次いで、該第２の複数の側方クランプデバイスの各端部部分が、該ワークピースに係合し、該縦軸に直交する該ワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して該ワークピースを拘束するように該第２の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させるステップと
を含む、方法。
【請求項２６】
前記第１の側方クランプデバイスが、該第１の側方クランプデバイスの端部部分を選択された位置に変位させるように動作された後、前記第２の側方クランプデバイスの端部部分の位置を記憶するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースにアクセスする必要がある場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つを該ワークピースから離れるように移動させ、次いで、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分に近接したワークピースへのアクセスが、もはや必要でなくなった場合に、該側方クランプデバイスのうちの該１つの端部部分を該ワークピースに係合するように戻すステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記張力アセンブリのアクチュエータを動作させるステップは、相互から離れるように各対応する固定要素の交互移動を生じさせるように、前記第１の張力アセンブリの張力アクチュエータおよび前記第２の張力アセンブリの張力アクチュエータを交互に制御するステップを含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
以下の議論は、単に、一般的背景情報を提供するものであって、請求される主題の範囲を決定する補助として使用されることを意図するものではない。
【０００２】
ワークピースのための支持アセンブリは、概して、周知である。しかしながら、細長いワークピース上における精密機械加工、検査、または他の操作の遂行は、特に、困難である。多くの事例では、細長いワークピースは、その端部から懸吊されると、十分に剛体ではなく、したがって、側方および／またはねじり移動を被りやすい。種々の固定具を使用して、そのような移動を制御し、細長いワークピースを拘束可能であるが、そのような固定具は、多くの場合、ワークピース上での作業遂行の邪魔である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書の発明の開示および要約は、発明を実施するための形態においてさらに説明される、一連の概念を簡略形式で導入するために提供される。本発明の開示および要約は、請求される主題の重要な特徴または不可欠な特徴を識別することを意図するものではなく、また、請求される主題の範囲を決定する補助として使用されることを意図するものでもない。請求される主題は、背景技術に記載される一部または全部の不利点を解決する実装例に限定されない。
【０００４】
一実施形態では、細長いワークピースを保持するための支持アセンブリは、相互に縦軸に沿って、相互から離間される、第１および第２の張力アセンブリを含む。各張力アセンブリは、ワークピースの一部を保持するように適合される、固定要素と、固定要素に動作可能に連結され、固定要素を移動させる、張力アクチュエータとを有する。第１および第２のクランプデバイスは、縦軸に沿って、配置され、第１のクランプデバイスは、縦軸の第１の側に配置され、第２の側方クランプデバイスは、縦軸の第２の側に配置される。各側方クランプデバイスは、ワークピースの一部を保持し、縦軸に直交するワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、ワークピースを拘束するように構成される、端部部分と、端部部分に動作可能に連結され、端部部分を移動させる、クランプアクチュエータとを有する。一実施形態では、支持アセンブリは、張力アセンブリのそれぞれに動作可能に連結され、張力アクチュエータを動作させ、かつ、側方クランプデバイスのそれぞれに動作可能に連結され、クランプアクチュエータを動作させる、システムコントローラをさらに含む。
【０００５】
別の実施形態では、細長いワークピースを保持するための支持アセンブリは、第１の張力アセンブリと、縦軸に沿って、第１の張力アセンブリから離間される、第２の張力アセンブリとを含む。各張力アセンブリは、ワークピースの一部を保持するように適合される、固定要素と、固定要素に動作可能に連結され、固定要素を移動させる、張力アクチュエータとを有する。第１の複数の側方クランプデバイスは、縦軸の第１の側に配置され、第２の複数の側方クランプデバイスは、縦軸の第２の側に配置される。各側方クランプデバイスは、ワークピースの一部を保持し、縦軸に直交するワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、ワークピースを拘束するように構成される、端部部分と、端部部分に動作可能に連結され、端部部分を移動させる、クランプアクチュエータとを有する。システムコントローラは、張力アセンブリのそれぞれおよび側方クランプデバイスのそれぞれに動作可能に連結される。システムコントローラは、第１の複数の側方クランプデバイスの各端部部分に対して選択された基準位置を記憶するように構成される。システムコントローラは、その各端部部分が、その対応する選択された基準位置を得るように、第１の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させるように構成され、システムコントローラは、その各端部部分が、その対応する選択された基準位置を得るように、第１の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータの動作後、その各端部部分が、ワークピースに係合し、縦軸に直交するワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、拘束するように、第２の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させるように構成される。
【０００６】
以下の特徴のうちの１つ以上は、上述の実施形態に含まれ得る。システムコントローラは、相互から離れるように各対応する固定要素の交互移動を生じさせるように、第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリの張力アクチュエータを交互に制御することによって、ワークピースを張力アセンブリ間に位置付けるように構成可能である。そのような交互移動は、第１の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動に続いて、第２の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動を含むことが可能である、または交互移動は、第１の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動に続いて、第２の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動を備えることが可能である。
【０００７】
システムコントローラは、その端部部分を選択された位置へと変位させるように、第１の側方クランプデバイスの１つ以上を動作させるように構成可能である。一実施形態では、システムコントローラは、第１の側方クランプデバイスが、ワークピースを拘束するために、その端部部分を選択された位置に変位させるように動作された後、第２の側方クランプデバイスを動作させるように構成される。システムコントローラは、第１の側方クランプデバイスが、その端部部分を選択された位置に変位させるように動作された後、第２の側方クランプデバイスの端部部分の位置を記憶するように構成可能である。
【０００８】
システムコントローラは、側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースにアクセスする必要がある時、側方クランプデバイスのうちの１つをワークピースから離れるように移動させ、次いで、側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースへのアクセスが、もはや必要でなくなると、側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分をワークピースに係合するように戻すように構成可能である。
【０００９】
また、ワークピースを支持する方法が提供される。第１の方法は、第１の張力アセンブリと、縦軸に沿って、第１の張力アセンブリから離間される、第２の張力アセンブリとであって、それぞれ、ワークピースの一部を保持するように適合される、固定要素と、固定要素に動作可能に連結され、固定要素を移動させる、張力アクチュエータとを有する、第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリと、縦軸の第１の側に配置される、第１の側方クランプデバイスと、縦軸の第２の側に配置される、第２の側方クランプデバイスとであって、それぞれ、ワークピースの一部を保持し、縦軸に直交するワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、ワークピースを拘束するように構成される、端部部分と、端部部分に動作可能に連結され、端部部分を移動させる、クランプアクチュエータとを有する、第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスとを有する、支持アセンブリを提供するステップと、第１の張力アセンブリの固定要素に連結される、第１の部分と、第２の張力アセンブリの固定要素に連結される、第２の部分とによって、ワークピースを支持アセンブリ上に搭載するステップと、相互から離れるように固定要素を移動させるように、張力アセンブリのアクチュエータを動作させ、ワークピースに張力を付与するステップと、ワークピースに係合し、縦軸に直交するワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、ワークピースを拘束するように、側方クランプデバイスを動作させるステップとを含む。
【００１０】
ワークピースを保持するための第２の方法は、第１の張力アセンブリと、縦軸に沿って、第１の張力アセンブリから離間される、第２の張力アセンブリとであって、それぞれ、ワークピースの一部を保持するように適合される、固定要素と、固定要素に動作可能に連結され、固定要素を移動させる、張力アクチュエータとを有する、第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリと、縦軸の第１の側に配置される、第１の側方クランプデバイスと、縦軸の第２の側に配置される、第２の側方クランプデバイスとであって、それぞれ、ワークピースの一部を保持し、縦軸に直交するワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、ワークピースを拘束するように構成される、端部部分と、端部部分に動作可能に連結され、端部部分を移動させる、クランプアクチュエータとを有する、第１の側方クランプデバイスおよび第２の側方クランプデバイスとを有する、支持アセンブリを提供するステップと、第１の張力アセンブリの固定要素に連結される、第１の部分と、第２の張力アセンブリの固定要素に連結される、第２の部分とによって、ワークピースを支持アセンブリ上に搭載するステップと、相互から離れるように固定要素を移動させるように、張力アセンブリのアクチュエータを動作させ、ワークピースに張力を付与し、次いで、その各端部部分が、選択された基準位置を得るように、第１の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させ、次いで、その各端部部分が、ワークピースに係合し、縦軸に直交するワークピースのねじり移動および／または側方移動に対して、拘束するように、第２の複数の側方クランプデバイスのアクチュエータのそれぞれを動作させるステップとを含む。
【００１１】
以下の特徴のうちの１つ以上は、上述の方法において使用可能である。張力アセンブリのアクチュエータを動作させるステップは、相互から離れるように各対応する固定要素の交互移動を生じさせるように、第１の張力アセンブリおよび第２の張力アセンブリの張力アクチュエータを交互に制御するステップを含むことが可能である。各対応する固定要素の交互移動は、第１の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動に続いて、第２の張力アセンブリの固定要素の１回以上の移動を備えることが可能である、または、第１の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動に続いて、第２の張力アセンブリの固定要素の１回のみの移動を備えることが可能である。
【００１２】
所望に応じて、第２の側方クランプデバイスのそれぞれの端部部分の位置は、第１の側方クランプデバイスが、その端部部分を選択された位置へと変位させるように動作された後、記憶可能である。また、本方法は、側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースにアクセスする必要がある時、側方クランプデバイスのうちの１つをワークピースから離れるように移動させ、次いで、側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分に近接したワークピースへのアクセスが、もはや必要でなくなると、側方クランプデバイスのうちの１つの端部部分をワークピースに係合するように戻すステップを含むことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、細長いワークピースを保持するための支持アセンブリの上平面図であって、部分が、図式的に例証される。
【図２】図２は、支持アセンブリの左側立面図である。
【図３】図３は、支持アセンブリの右側立面図である。
【図４】図４は、支持アセンブリの端面図である。
【図５】図５は、張力アセンブリの上平面図である。
【図６】図６は、張力アセンブリの端面図である。
【図７】図７は、張力アセンブリの左側立面図である。
【図８】図８は、張力アセンブリの右側立面図である。
【図９】図９は、張力アセンブリの斜視図である。
【図１０】図１０は、側方クランプデバイスの上平面図である。
【図１１】図１１は、側方クランプデバイスの左側立面図である。
【図１２】図１２は、側方クランプデバイスの正面端面図である。
【図１３】図１３は、側方クランプデバイスの第１の斜視図である。
【図１４】図１４は、側方クランプデバイスの第２の斜視図である。
【図１５】図１５は、図１１の線１５−１５に沿った、側方クランプデバイスの断面図である。
【図１６】図１６は、図１０の線１６−１６に沿った、側方クランプデバイスの断面図である。
【図１７】図１７は、コンピューティング環境の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１−４は、張力で細長いワークピース（図示せず）を保持するための支持アセンブリ１０の例示的実施形態を例証する。支持アセンブリ１０は、概して、相互から離間し、対向する、少なくとも１つの張力アクチュエータ１２と、張力アセンブリ１１の間であって、張力アセンブリ１１間に延在する縦軸１６の両側に配置される、１対以上の側方クランプデバイス１４とを有する、張力アセンブリ１１を含む。張力アセンブリ１１は、離間場所において、例えば、縦軸１６に沿ったワークピースの遠隔端部において、細長いワークピースを保持する。側方クランプデバイス１４は、縦軸１６に沿った１つ以上の離間場所において、その両側でワークピースに係合し、ワークピースの適切な配向を得る。
【００１５】
例示的実施形態では、支持アセンブリ１０は、ワークピースが、機械加工操作の際に保持される、水等の流体を保持するためのタンク２０をさらに含む。故に、張力アセンブリ１１ならびに側方クランプデバイス１４の端部は、流体内に配置される。６２に図式的に例証される、ワークピース係合システムは、ワークピースに対して検査を行う、または別様に作業を遂行可能である。典型的には、システム６２は、ワークピースに対して作業を遂行する１つ以上のエンドエフェクタを有する、ガントリまたは他の種類のロボット等のコンピュータ制御位置決めデバイスを含むであろう。そのような位置決めデバイスおよびワークピース係合システムは、一般に、当技術分野において周知であって、本発明の目的のために、さらに説明される必要はない。
【００１６】
例証される実施形態では、張力アクチュエータ１２は、流体の上方に配置され、タンク２０に近接して連結または支持される。張力アクチュエータ１２は、多くの形態をとり、各アセンブリ内で単一または複数のアクチュエータを使用可能である。水圧、空気圧、および／または電気アクチュエータ、例えば、複動式ピストン／シリンダアクチュエータ、線形ロータ／ステータアクチュエータ、あるいは機械的ネジ駆動式アクチュエータ等が使用可能である。また、図５−９を参照すると、例証される実施形態では、各張力アクチュエータ１２は、クロスヘッド２４を移動させるための２つのアクチュエータ２２を含む。クロスヘッド２４は、各その端部に回転アクチュエータ２６（例えば、電気モータ）を有する、ネジ駆動式線形駆動部に連結される。各クロスヘッド２４は、好適な固定要素またはグリップ２５を支持し、細長いワークピースの端部を保持するが、その詳細は、本発明の目的のために必要ではなく、細長いワークピースの構成に応じて、変動するであろう。典型的には、固定要素またはグリップ２５の対向部分は、縦軸１６を画定する。
【００１７】
ネジ駆動式線形駆動部は、システムコントローラ６０からのコマンドに基づいて、典型的には、縦軸１６に沿って、クロスヘッド２４、したがって、固定要素またはグリップ２５を一斉に変位させるように動作する。線形変位センサまたは回転センサ等の種々の形態の感知デバイスが、クロスヘッド２４および／または線形駆動部に連結され、対応するクロスヘッド２４の変位および／または位置に対応する信号を測定あるいは提供可能であって、その信号は、システムコントローラ６０に提供可能である。
【００１８】
図１０から１６は、対の側方クランプデバイス１４のうちの一方のクランプデバイスの例示的実施形態を例証する。一般に、クランプデバイス１４は、クランプベース３２に対して移動可能なピストン３０を含む。ピストン３０は、ワークピースの一部に選択的に係合および整列するように構成される延長フィンガ３４（本明細書では、各クランプデバイス１４の端部部分）を支持する。上述のように、クランプデバイス１４は、ワークピースが、各クランプデバイス１４のフィンガ３４によって係合されると、ワークピースが、静止固定位置に、特に、縦軸１６に対して適切な配向で、保持されるように、対向対として配列可能である。言い換えると、クランプデバイス１４は、ワークピースの（縦軸１６に直交する）側方移動ならびにワークピースのねじり移動に対して、ワークピースを拘束し、その場合、ねじり移動はすべて、縦軸１６を中心とする、またはそれを基準とする、ねじりと考えられ得る。
【００１９】
ピストン３０は、好適なアクチュエータ３８によって、クランプベース３２に対して変位される。水圧、空気圧、および／または電気アクチュエータ、例えば、複動式ピストン／シリンダアクチュエータ、線形ロータ／ステータアクチュエータ、あるいは機械的ネジ駆動式アクチュエータ等が使用可能である。例証される実施形態では、アクチュエータ３８は、ピストン３０に連結される、ロッドアセンブリ４０と、電気ステッパモータ４２とを有する、ネジ駆動式アクチュエータを備える。アクチュエータロッドの端部４５は、好適な締結具４７によって、ピストン３０に結合される。フィンガ３４は、搭載プレート４９に結合され、搭載プレート４９は、ピストン３０に締結される。必要に応じて、シールが提供され、ピストン３０の内部部分から流体を締め出す。サーボ駆動部４３は、システムコントローラ６０からコマンド信号を受信し、ステッパモータ４２の動作を制御する。
【００２０】
線形変位センサまたは回転センサ等の種々の形態の感知デバイスが、ピストンおよび／またはアクチュエータ３８に連結され、ピストン３０、したがって、フィンガ３４の変位および／または位置に対応する信号を測定あるいは提供可能であって、その信号は、システムコントローラ６０に提供される。例証される実施形態では、近接センサ４４は、ベース３２に対して、ピストン３０の位置を測定する。
【００２１】
ピストン３０およびベース３２の摺動表面を保護するために、周縁蛇腹４６が提供される。蛇腹４６の第１の端部４８は、リテーナ５０によって、ベース３２に接続される一方、蛇腹４６の第２の端部５２は、リテーナ５４によって、ピストン３０に接続される。ガードアセンブリ５６が、蛇腹４６を保護するために提供される。
【００２２】
操作時、ワークピースの端部は、好適には、クロスヘッド２４のそれぞれ上に提供される、固定要素またはグリップ２５に連結される。好ましい操作方法では、支持アセンブリ１０の対象は、中心に置かれるか、または別様に、機械加工、検査等のための既知の位置を有するように、ワークピースを設置される。ワークピースの位置決めを達成するために、システムコントローラ６０は、コマンド信号をアクチュエータ１２に提供し、その間のワークピースを中心に置き、ワークピースに好適な張力を得るように、クロスヘッド２４間の距離を増加させる。クロスヘッド２４を既知の位置に伴う一実施形態では、システムコントローラ６０は、代替として、対応するクロスヘッド２４、したがって、固定要素２５の小さな交互の変位を生じさせ、クロスヘッド２４間のワークピースの中心を維持するように、アクチュエータ２２のそれぞれに命令を出す。典型的には、交互移動は、連続的かつ反復的に生じ、張力アセンブリの一方が、対応する固定要素の１回のみの小移動を生じさせるように動作された後、対応する固定要素の１回のみの小移動を生じさせるように、他方の張力アセンブリの動作が直ぐに続く。しかしながら、本願の目的の場合、「交互移動」は、固定要素の変位の少なくとも一部に対して、ワークピースの所望の位置を維持するための各固定要素の同一または実質的に同一量の変位と見なされ、当業者は、固定要素の少なくとも一部の変位に対して、第１の張力アセンブリの１つ以上の連続動作に続いて、第２の張力アセンブリの１つ以上の連続動作が、採用されてもよく、したがって、そのような動作もまた、「交互移動」と見なされることを理解し得る。
【００２３】
好適な張力が得られると、または変位に基づいて、得られたと推測されると、クロスヘッド２４のさらなる運動は、停止される。好適なフィードバック（クロスヘッドおよび／またはアクチュエータ１２内もしくは別様に動作可能にそこに連結された変位センサからの変位ならびに／あるいは力センサからの張力もしくは力）が、位置決めプロセスの際、システムコントローラ６０に提供され得る。力センサは、電気的または光学的ベースの感知デバイスを使用して、負荷体内の歪みを感知する、ロードセル等の当技術分野において周知の多数の形態をとることが可能であるが、それに限定されない。同様に、力は、水圧または空気圧アクチュエータ内の流体圧力あるいは電気アクチュエータを通る電流等のアクチュエータの動作パラメータに基づいて、感知／確認可能であるが、それらに限定されない。
【００２４】
好ましくは、ワークピースが、位置付けられると（例えば、中心に置かれると）、次いで、縦軸１６周りに、または別様にそれに対して、ワークピースの好適な配向を得るために、側方クランプデバイス１４が使用される。適切な配向は、以下の手順を使用して、得ることが可能である。ワークピースの片側（本明細書では、５７として識別される）のクランプデバイス１４は、システムコントローラ６０によって、係合されるワークピースの対応する表面が設置されるべき場所に対応する選択された位置に、クランプデバイス１４のそれぞれに対するフィンガ３４のそれぞれの端部を位置付けるように動作される。事実上、縦軸１６に対するワークピースの片側は、基準表面を有するものと見なされ、当該側のクランプデバイス５７は、ワークピースの当該側のそれらの対応する部分が整列されるその基準表面上の点を画定するように動作される。基準点を画定するためのクランプデバイス５７の初期位置決めの際、ワークピースは、中心に置かれた後のワークピースの配向、例えば、存在し得るワークピースのいくらかのねじりに応じて、クランプデバイス５７によって係合されてもよく、またはそうでなくてもよいことに留意されたい。フィードバックは、クランプデバイス５７の位置決めの際、セット５７内にクランプデバイスのそれぞれの所望の位置を得るように、システムコントローラ６０に提供可能である。
【００２５】
次いで、上述のように位置付けられたワークピースの片側のクランプデバイス１４および記憶されたそれらのそれぞれの位置によって、ワークピースの他方側（本明細書では、５９として指定される）のクランプデバイス１４は、システムコントローラ６０によって、他方の側からワークピースに係合し、それによって、第１のセットのクランプデバイス５７のフィンガ３４に対して、ワークピースを押圧するように作動され、ワークピースの基準表面上の点が、適切に位置付けられるように、ワークピースのねじりまたは別様に変位させることを伴い得る。クランプデバイス５９のそれぞれの作動は、例えば、選択されたクランプ力が、クランプデバイス１４の各クランプ対に対して、個々に得られるまで継続する。本時点では、動作されるクランプデバイス５９の第２のセットのクランプデバイスのそれぞれの位置は、クランプデバイス５９のそれぞれの最終位置を把握するように、システムコントローラ６０によって得られ、記憶可能である。力センサは、クランプデバイス５９に組み込まれるように、または別様に動作可能に連結可能である。力センサは、電気的または光学的ベースの感知デバイスを使用して、負荷体内の歪みを感知する、ロードセル等の当技術分野において周知の多数の形態をとることが可能であるが、それに限定されない。同様に、力は、水圧または空気圧アクチュエータ内の流体圧力あるいは電気アクチュエータを通る電流等のアクチュエータの動作パラメータに基づいて、感知／確認可能であるが、それらに限定されない。
【００２６】
現時点で適切に位置付けられ、クロスヘッド２４およびクランプデバイス１４によって保持されたワークピースを用いて、機械加工、検査、または他の形態の作業が、ワークピース係合システム６２を使用して、ワークピースに対して開始可能となり、システム６２は、必要に応じて、システムコントローラ６０とインターフェースをとる。例えば、ワークピースを保持する際、フィンガ３４に近接するワークピースへのアクセスを得るために、フィンガ３４をワークピースから離れるように移動させることが必要である場合、対応するクランプデバイス１４は、システムコントローラ６０によって、ワークピースとの係合位置から離れた好適な場所へとフィンガ３４を後退させるように、個々に動作させることが可能である。ワークピースへのアクセス、もはや必要とされなくなると、次いで、システムコントローラ６０は、上述のように、既知または確認された各クランプデバイス１４の位置に対して記録されたデータによって判定される、ワークピースに対するそれらの元の場所にそのフィンガ３４を戻すように、クランプデバイス１４を動作させることが可能である。
【００２７】
システムコントローラ６０および／またはワークピース係合システム６２はそれぞれ、デジタルおよび／またはアナログコンピュータ上に実装可能である。図１７および関連議論は、システムコントローラ６０および／またはワークピース係合システム６２が、それぞれ実装され得る、好適なコンピューティング環境の簡単な概略的説明を提供する。要求されないが、システムコントローラ６０および／またはワークピース係合システム６２は、コンピュータ７０によって実行される、プログラムモジュール等のコンピュータ実行可能命令の一般的状況下において、少なくとも部分的に実装可能である。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを遂行する、または特定の抽出データタイプを実装する、ルーチンプログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。当業者は、本明細書の説明をコンピュータ可読媒体上に記憶可能なコンピュータ実行可能命令として実装可能である。さらに、当業者は、本発明が、マルチプロセッサシステム、ネットワークパーソナルコンピュータ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む、他のコンピュータシステム構成によって実践されてもよいことを理解するであろう。また、本発明の側面は、分散コンピューティング環境下で実践されてもよく、その場合、タスクは、通信ネットワークを通してリンクされる、遠隔処理デバイスによって遂行される。分散コンピュータ環境では、プログラムモジュールは、ローカルおよび遠隔メモリ記憶デバイスの両方に位置してもよい。
【００２８】
図１７に例証されるコンピュータ７０は、中央処理装置（ＣＰＵ）７２と、メモリ７４と、メモリ７４を含む、種々のシステム構成要素をＣＰＵ７２に連結する、システムバス７６とを有する、従来のコンピュータを備える。システムバス７６は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、および種々のバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバスを含む、いくつかの種類のバス構造のいずれであってもよい。メモリ７４は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。起動の際等、コンピュータ７０内の要素間で情報を転送するのに有用な基本的ルーチンを含む、基本入／出力システム（ＢＩＯＳ）が、ＲＯＭ内に記憶される。ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、光ディスクドライブ等の記憶デバイス７８は、システムバス７６に連結され、プログラムおよびデータの記憶のために使用される。当業者は、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ等、コンピュータによってアクセス可能な他の種類のコンピュータ可読媒体もまた、記憶デバイスとして使用されてもよいことを理解されたい。一般に、プログラムは、付随データの有無にかかわらず、記憶デバイス７８のうちの少なくとも１つから、メモリ７４内にロードされる。
【００２９】
キーボード８０および／またはポインティングデバイス（マウス）８２等の入力デバイスによって、ユーザは、コンピュータ７０にコマンドを提供可能となる。モニタ８４または他の種類の出力デバイスは、好適なインターフェースを介して、システムバス７６にさらに接続され、フィードバックをユーザに提供する。モニタ８４が、タッチスクリーンである場合、ポインティングデバイス８２は、それと統合可能である。対応するソフトウェアドライバとともに、モニタ８４、および典型的には、マウス等の入力ポインティングデバイス８２は、コンピュータ７０のためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）８６を形成する。システムコントローラ６０および／またはワークピース係合システム６２のそれぞれ上のインターフェース８８は、システムコントローラ６０および／またはワークピース係合システム６２間の通信を可能にする。また、インターフェース８８は、上述のアクチュエータおよび／または感知デバイスに信号を送信する、あるいはそこから信号を受信するために使用される、回路網を表す。一般に、そのような回路網は、当技術分野において周知のように、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを備える。システムコントローラ６０および／またはワークピース係合システム６２の機能は、１つのコンピュータシステムに組み合わせることが可能である。別のコンピューティング環境では、システムコントローラ６０および／またはワークピース係合システム６２はそれぞれ、監視コンピュータ等の別のコンピュータのネットワークバス上で動作可能なシングルボードコンピュータである。図２の略図は、概して、これらおよび他の好適なコンピューティング環境を表すことが意図される。
【００３０】
主題は、特有の環境、構造特徴、および／または方法論的作用を対象として、専門用語で説明されたが、添付の請求項に定義される主題は、裁判所によって保有される上述の環境、特有の特徴、または作用に限定されないことを理解されたい。むしろ、上述の環境、特有の特徴、または作用は、請求項を実装する例示的形態として開示されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005502902.tif 000004
【図４】
0005502902.tif 000005
【図５】
0005502902.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0005502902.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005502902.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005502902.tif 000016
【図１６】
0005502902.tif 000017
【図１７】
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