(57)【要約】【課題】従来、より低コスト且つ簡単な手法で、加工すべきワークの種類に対応してクランプ部材の段替えを行うことができる技術が求められている。【解決手段】ワーククランプ装置４０は、ブラケット４６と、ブラケット４６に対して可動に設けられた可動部５２と、ブラケット４６または可動部５２に着脱され、ワークをクランプするクランプ部材８０、８２と、ブラケット４６または可動部５２と、クランプ部材８０、８２とを互いに着脱可能に連結する着脱装置１０６、１０８とを備える。【選択図】図１
2019042924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラケットと、
前記ブラケットに対して可動に設けられた可動部と、
前記ブラケットまたは前記可動部に着脱され、ワークをクランプするクランプ部材と、
前記ブラケットまたは前記可動部と、前記クランプ部材とを互いに着脱可能に連結する着脱装置と、を備える、ワーククランプ装置。
【請求項２】
前記着脱装置は、
前記ブラケットまたは前記可動部と前記クランプ部材とのいずれか一方から突出するように設けられた連結シャフトと、
前記ブラケットまたは前記可動部と前記クランプ部材との他方に形成され、前記連結シャフトを摺動可能に受容する穴と、を有する、請求項１に記載のワーククランプ装置。
【請求項３】
前記可動部に連結されるシリンダシャフト、および、該シリンダシャフトを進退可能に受容するシリンダ本体部を有し、前記可動部を駆動する駆動部と、
前記シリンダ本体部と前記可動部との間で前記シリンダシャフトの外周に嵌装可能なスペーサと、をさらに備える、請求項１または２に記載のワーククランプ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーククランプ装置と、
前記クランプ部材を把持可能なロボットハンドを有し、該ロボットハンドによって前記クランプ部材を把持して該クランプ部材を前記ブラケットまたは前記可動部に着脱させるロボットと、を備える、加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーククランプ装置、およびワーククランプ装置を備える加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械においてワークをクランプする治具を段替えするための装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３７７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工作機械においては、種々のワークを加工する場合がある。この場合、種々のワークをクランプするために、ワークの種類に対応した種々のクランプ部材が必要となる。従来、より低コスト且つ簡単な手法で、加工すべきワークの種類に対応してクランプ部材の段替えを行うことができる技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様において、ワーククランプ装置は、ブラケットと、ブラケットに対して可動に設けられた可動部と、ブラケットまたは可動部に着脱され、ワークをクランプするクランプ部材と、ブラケットまたは可動部と、クランプ部材とを互いに着脱可能に連結する着脱装置とを備える。
【０００６】
着脱装置は、ブラケットまたは可動部とクランプ部材とのいずれか一方から突出するように設けられた連結シャフトと、ブラケットまたは可動部とクランプ部材との他方に形成され、連結シャフトを摺動可能に受容する穴とを有してもよい。
【０００７】
ワーククランプ装置は、可動部に連結されるシリンダシャフト、および、該シリンダシャフトを進退可能に受容するシリンダ本体部を有し、可動部を駆動する駆動部と、シリンダ本体部と可動部との間でシリンダシャフトの外周に嵌装可能なスペーサとをさらに備えてもよい。
【０００８】
本発明の他の態様において、加工システムは、上述のワーククランプ装置と、クランプ部材を把持可能なロボットハンドを有し、該ロボットハンドによってクランプ部材を把持して該クランプ部材をブラケットまたは可動部に着脱させるロボットとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る加工システムの図である。
【図２】図１に示す加工システムの斜視図である。
【図３】図１に示すワーククランプ装置４０の一部を示す斜視図である。
【図４】図３に示すブラケットに設けられた連結シャフトのうちの１つを示す図である。
【図５】図３に示す可動部に設けられた連結シャフトのうちの１つを示す図である。
【図６】図１に示す第１および第２のクランプ部材の拡大図である。
【図７】図１に示す加工システムの動作フローの一例を示すフローチャートである。
【図８】図７中のステップＳ６によって、可動部に設けられた連結シャフトが第２のクランプ部材の穴に挿入された状態を示す図である。
【図９】図７中のステップＳ５によって、ブラケットに設けられた連結シャフトが第１のクランプ部材の穴に挿入された状態を示す図である。
【図１０】図７中のステップＳ６の終了時の状態を示す図である。
【図１１】他の実施形態に係る加工システムの図である。
【図１２】図１１に示す加工システムの斜視図である。
【図１３】図１１に示す第１のクランプ部材がブラケットから上方へ離隔した状態を示す図である。
【図１４】図１１に示す第１のクランプ部材を、図１１中のｘ−ｙ平面で切断した断面図を示す。
【図１５】図１１に示す第１可動部および第２可動部を、図１１中の矢印ＸＶからそれぞれ見た場合の図を示す。
【図１６】図１１に示す第１可動部および第２可動部を、後方側および前方側からそれぞれ見た場合の図であって、クランプ部材を、第１可動部および第２可動部からそれぞれ離隔させた状態を示している。
【図１７】図１１に示すワーククランプ装置１４０によってワークをクランプする動作を説明するための図である。
【図１８】図１１に示すワーククランプ装置１４０によってワークをクランプする動作を説明するための図である。
【図１９】図１１に示す加工システムの動作フローの一例を示すフローチャートである。
【図２０】図１９中のステップＳ２３のフローの一例を示すフローチャートである。
【図２１】図１９中のステップＳ２４のフローの一例を示すフローチャートである。
【図２２】図１９中のステップＳ２５のフローの一例を示すフローチャートである。
【図２３】図１９中のステップＳ２６のフローの一例を示すフローチャートである。
【図２４】さらに他の実施形態に係るワーククランプ装置の図である。
【図２５】図２４中の領域ＸＸＶの拡大図である。
【図２６】図２４中のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩに沿った断面図である。
【図２７】さらに他の実施形態に係るワーククランプ装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態に係る加工システム１０について説明する。なお、以下の説明においては、図中の直交座標系を方向の基準とし、便宜上、ｘ軸プラス方向を右方、ｙ軸プラス方向を前方、ｚ軸プラス方向を上方とする。
【００１１】
加工システム１０は、ロボットシステム１２およびワーククランプシステム１４を備える。ロボットシステム１２は、ロボット１６およびロボット制御部１８を有する。ロボット１６は、マニピュレータ２０およびロボットハンド２２を有する。
【００１２】
マニピュレータ２０は、サーボモータ（図示せず）を内蔵し、ロボットハンド２２を移動させる。ロボットハンド２２は、ハンドベース２４と、該ハンドベース２４に開閉可能に設けられた複数の指部２６および２８と、該指部２６および２８を開閉させる動力を発生させる指部駆動部（図示せず）とを有する。指部駆動部は、例えば、サーボモータ、または、空圧式もしくは油圧式のシリンダ（図示せず）を含む。
【００１３】
指部２６は、基端部３０と、該基端部３０から２叉状に分岐して延びる２つの指先部３２とを有する。指先部３２の各々の先端には、右方へ突出する爪部（図示せず）が形成されている。
【００１４】
指部２８は、指部２６の右側に配置されている。指部２８は、基端部３４と、該基端部３４から２叉状に分岐して延びる２つの指先部３６とを有する。指先部３６の各々の先端には、左方へ突出する爪部（図示せず）が形成されている。
【００１５】
ロボット制御部１８は、マニピュレータ２０に内蔵された各サーボモータへ指令を送り、マニピュレータ２０を動作させる。また、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、指部２６および２８を開閉する。
【００１６】
ワーククランプシステム１４は、ワーククランプ装置４０およびクランプ装置制御部４２を有する。図１〜図３に示すように、ワーククランプ装置４０は、第１支持台４４、ブラケット４６、第２支持台４８、駆動部５０、および可動部５２を有する。
【００１７】
第１支持台４４および第２支持台４８は、互いに左右方向へ離隔してワークセルの床に固定されている。第１支持台４４および第２支持台４８には、土台プレート５４が固定されている。
【００１８】
土台プレート５４は、第１支持台４４と第２支持台４８との間で延在する。土台プレート５４の上には、互いに前後方向に離隔して配置された一対のレール部５６が固設されている。これらレール部５６の各々は、左右方向に真直ぐに延在している。なお、図１〜図３においては、一対のレール部５６のうち、後方側のレール部５６のみが図示されている。
【００１９】
ブラケット４６は、第１支持台４４の右端面４４ａに固定されている。ブラケット４６は、その右端面４６ａから右方へ突出する計３個の円柱状のボス５８を有する。これらボス５８の各々の右端面５８ａには、計３個の連結シャフト６０が、固設されている。
【００２０】
図３および図４に示すように、連結シャフト６０は、略円柱状の棒部材であって、ボス５８の右端面５８ａから右方へ突出している。連結シャフト６０の各々には、複数の爪部６２が可動に設けられている。
【００２１】
爪部６２は、連結シャフト６０の外周面６０ａから内方へ凹むように該連結シャフト６０に形成された穴（図示せず）に、それぞれ収容されている。爪部６２の各々は、連結シャフト６０の外周面６０ａから外方に突出する突出位置と、連結シャフト６０の外周面６０ａよりも内方へ後退する後退位置との間で、該連結シャフト６０の径方向へ移動可能である。
【００２２】
爪部６２は、連結シャフト６０に設けられた付勢部（図示せず）によって、連結シャフト６０の径方向外側へ向かって付勢される。この付勢部は、例えば、連結シャフト６０に形成された穴内に配置されたバネ、または、クランプ装置制御部４２からの指令に応じて爪部６２を進退させる、空圧式もしくは油圧式のシリンダを有する。
【００２３】
駆動部５０は、油圧式または空圧式のシリンダである。具体的には、駆動部５０は、第３支持台６４と、該第３支持台６４に支持されたシリンダ本体部６６と、該シリンダ本体部６６に進退可能に受容されたシリンダシャフト６８とを有する。
【００２４】
第３支持台６４は、土台プレート５４の上に固定されている。シリンダ本体部６６は、中空部材であって、ピストン（図示せず）を内蔵している。このピストンは、シリンダシャフト６８に連結されており、外部機器（図示せず）からシリンダ本体部６６内に供給された流体（例えば、オイルまたは圧縮ガス）の圧力に応じて、左右方向へ駆動される。これにより、シリンダシャフト６８は、左右方向に進退する。シリンダシャフト６８の先端は、サイドプレート７２に連結されている。
【００２５】
可動部５２は、左右方向に移動可能となるように、土台プレート５４の上に設置されている。具体的には、可動部５２は、互いに前後方向に離隔して設けられた一対の係合部７０と、係合部７０の上に固設されたサイドプレート７２とを有する。
【００２６】
一対の係合部７０の各々は、上述した一対のレール部５６の各々と摺動可能に係合している。なお、図１〜図３においては、一対の係合部７０のうち、後方側の係合部７０のみが図示されている。可動部５２は、係合部７０とレール部５６との係合によって、該レール部５６に沿って左右方向へ移動するように、案内される。
【００２７】
サイドプレート７２は、その左端面７２ａから左方へ突出するように設けられた計３個の円柱状のボス７４を有する。これらボス７４の各々の左端面７４ａには、計３個の連結シャフト７６が、固設されている。
【００２８】
本実施形態においては、これら連結シャフト７６は、該連結シャフト７６のｙ−ｚ平面における位置が、上述の連結シャフト６０のｙ−ｚ平面における位置とそれぞれ同じとなるように、配置されている。
【００２９】
図１および図５に示すように、連結シャフト７６は、略円柱状の棒部材であって、ボス７４の左端面７４ａから左方へ突出している。連結シャフト７６の各々には、複数の爪部７８が可動に設けられている。
【００３０】
爪部７８は、連結シャフト７６の外周面７６ａから内方へ凹むように該連結シャフト７６に形成された穴（図示せず）に、それぞれ収容されている。爪部７８の各々は、連結シャフト７６の外周面７６ａから外方に突出する突出位置と、連結シャフト７６の外周面７６ａよりも内方へ後退する後退位置との間で、該連結シャフト７６の径方向へ移動可能である。
【００３１】
爪部７８は、連結シャフト７６に設けられた付勢部（図示せず）によって、連結シャフト７６の径方向外側へ向かって付勢される。この付勢部は、例えば、連結シャフト７６に形成された穴内に配置されたバネ、または、クランプ装置制御部４２からの指令に応じて爪部７８を進退させる、空圧式もしくは油圧式のシリンダを有する。
【００３２】
図１および図２に示すように、ワーククランプ装置４０は、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２をさらに有する。第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２は、その間にワークを挟み込んで該ワークをクランプするための部材である。
【００３３】
本実施形態においては、第１のクランプ部材８０は、ブラケット４６に着脱される。図６に示すように、第１のクランプ部材８０は、その左端面８４から左方へ突出するように設けられた計３個の円柱状のボス８６を有する。
【００３４】
ここで、第１のクランプ部材８０には、ボス８６の左端面８６ａから右方へ凹む計３個の穴８８が、形成されている。これら穴８８は、円形状の外形を有し、それぞれ、上述の連結シャフト６０を摺動可能に受容することができる。
【００３５】
具体的には、穴８８の各々は、第１穴部８８ａ、第２穴部８８ｂ、および第３穴部８８ｃを有する。第１穴部８８ａは、左方へ向かうにつれて拡径するテーパ面によって画定されている。
【００３６】
第２穴部８８ｂは、第１穴部８８ａを画定するテーパ面の右端と略同じ直径を有する。第３穴部８８ｃは、第２穴部８８ｂよりも大きな直径を有し、第２穴部８８ｂと第３穴部８８ｃとの接続部には、段差８８ｄが形成されている。
【００３７】
また、第１のクランプ部材８０には、その左端面８４から右方へ凹む計２個の爪受容穴８９が、形成されている。これら爪受容穴８９は、ロボットハンド２２の指先部３２の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容することができる。本実施形態においては、爪受容穴８９は、それぞれ、上側のボス８６の前方および後方に離隔して、配置されている。
【００３８】
また、第１のクランプ部材８０には、その右端面９０から左方へ凹むピン受容穴９２が、形成されている。
【００３９】
一方、第２のクランプ部材８２は、可動部５２のサイドプレート７２に着脱される。第２のクランプ部材８２は、その右端面９４から右方へ突出するように設けられた計３個の円柱状のボス９６を有する。
【００４０】
ここで、第２のクランプ部材８２には、ボス９６の右端面９６ａから左方へ凹む計３個の穴９８が、形成されている。これら穴９８は、円形状の外形を有し、それぞれ、上述の連結シャフト７６を摺動可能に受容することができる。
【００４１】
具体的には、穴９８の各々は、第１穴部９８ａ、第２穴部９８ｂ、および第３穴部９８ｃを有する。第１穴部９８ａは、右方へ向かうにつれて拡径するテーパ面によって画定されている。
【００４２】
第２穴部９８ｂは、第１穴部９８ａを画定するテーパ面の左端と略同じ直径を有する。第３穴部９８ｃは、第２穴部９８ｂよりも大きな直径を有し、第２穴部９８ｂと第３穴部９８ｃとの接続部には、段差９８ｄが形成されている。
【００４３】
また、第２のクランプ部材８２には、その右端面９４から左方へ凹む計２個の爪受容穴１０４が、形成されている。これら爪受容穴１０４は、ロボットハンド２２の指先部３６の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容することができる。本実施形態においては、爪受容穴１０４は、それぞれ、上側のボス９６の前方および後方に離隔して、配置されている。
【００４４】
また、第２のクランプ部材８２には、その左端面１０２から左方へ突出するピン１００が、形成されている。このピン１００は、第１のクランプ部材８０に形成されたピン受容穴９２に受容され得る。
【００４５】
クランプ装置制御部４２は、駆動部５０を制御する。具体的には、クランプ装置制御部４２は、駆動部５０へ指令を送り、シリンダシャフト６８を左右方向へ進退させ、これにより、可動部５２を左右方向へ移動させる。
【００４６】
本実施形態においては、ロボット制御部１８とクランプ装置制御部４２とは、互いに通信可能に接続されている。ロボット制御部１８およびクランプ装置制御部４２は、互いに通信しつつ、クランプ部材８０、８２を交換するプロセスを実行する。このプロセスについては、後述する。
【００４７】
次に、図７を参照して、加工システム１０の動作について説明する。加工システム１０は、複数の種類のワークを加工するために、加工すべきワークの種類に対応して、ワーククランプ装置４０のクランプ部材を、ロボット１６によって交換する。
【００４８】
図７に示すフローは、ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２が、使用者、上位コントローラ、または加工プログラムから、クランプ部材を交換する指令を受け付けたときに、開始する。
【００４９】
ステップＳ１において、ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２は、ブラケット４６およびサイドプレート７２に、クランプ部材が装着されているか否かを判定する。
【００５０】
例えば、ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２は、使用者からの入力信号、または加工プログラムから、ブラケット４６およびサイドプレート７２にクランプ部材が装着されているか否かを判定する。
【００５１】
ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２は、ブラケット４６およびサイドプレート７２にクランプ部材が装着されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ９へ進む。
【００５２】
一方、ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２は、ブラケット４６およびサイドプレート７２にクランプ部材が装着されていない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ２へ進む。
【００５３】
ステップＳ２において、ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２は、次に加工すべきワークの情報を取得し、該加工すべきワークをクランプするためのクランプ部材の種類を特定する。
【００５４】
以下、ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２が、このステップＳ２において、図１〜図２に示す第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を特定した場合について、説明する。
【００５５】
ステップＳ３において、ロボット制御部１８は、予め定められた場所に保管されている第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２をロボットハンド２２によって把持する。
【００５６】
本実施形態においては、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２は、図１に示すように、第１のクランプ部材８０の右端面９０と第２のクランプ部材８２の左端面１０２とが互いに面接触するように、一対となって保管されている。この状態においては、第２のクランプ部材８２に設けられたピン１００は、第１のクランプ部材８０に設けられたピン受容穴９２に受容されている。
【００５７】
ロボット制御部１８は、このステップＳ３において、ロボットプログラムに従って、マニピュレータ２０に内蔵された各サーボモータへ指令を送り、ロボットハンド２２を、予め定められた場所に保管されている第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２の位置まで移動させる。
【００５８】
このとき、ロボットハンド２２の指先部３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第１のクランプ部材８０に形成された爪受容穴８９に面するように位置決めされる。一方、ロボットハンド２２の指先部３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第２のクランプ部材８２に形成された爪受容穴１０４に面するように、位置決めされる。
【００５９】
なお、マニピュレータ２０によってロボットハンド２２を移動させるためのロボットプログラムは、この動作を実行するときのマニピュレータ２０の移動経路をロボット１６に教示することによって、構築することができる。
【００６０】
次いで、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド２２の指部２６および２８を閉じる。その結果、ロボットハンド２２の指先部３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第１のクランプ部材８０の爪受容穴８９に受容されて、これら爪受容穴８９と係合する。
【００６１】
また、ロボットハンド２２の指先部３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第２のクランプ部材８２の爪受容穴１０４に受容されて、これら爪受容穴１０４と係合する。こうして、予め定められた場所に保管されている第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２は、ロボットハンド２２によって把持される。
【００６２】
ステップＳ４において、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２によって把持した第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を、ブラケット４６とサイドプレート７２との間の位置に配置する。
【００６３】
具体的には、ロボット制御部１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ２０を動作させて、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を把持したロボットハンド２２を移動させる。そして、ロボット制御部１８は、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を、図１および図２に示す位置に配置させる。
【００６４】
上述したように、本実施形態においては、第２のクランプ部材８２に形成されたピン１００は、第１のクランプ部材８０に形成されたピン受容穴９２に受容されている。
【００６５】
このピン１００とピン受容穴９２とが係合することによって、このステップＳ４において第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２をロボットハンド２２で把持して持ち上げた場合に、第１のクランプ部材８０と第２のクランプ部材８２とが開いてしまうのを防止できる。
【００６６】
図１および図２に示す状態においては、第１のクランプ部材８０に設けられた穴８８は、それぞれ、ブラケット４６に設けられた連結シャフト６０の右方に位置決めされる。一方、第２のクランプ部材８２に設けられた穴９８は、それぞれ、サイドプレート７２に設けられた連結シャフト７６の左方に位置決めされる。
【００６７】
ステップＳ５において、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２によって把持した第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を、ブラケット４６へ向かって移動させる。
【００６８】
具体的には、ロボット制御部１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ２０を動作させて、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を把持したロボットハンド２２を、図１および図２に示す位置から左方へ移動させる。その結果、ブラケット４６に設けられた連結シャフト６０は、図９に示すように、第１のクランプ部材８０に設けられた穴８８にそれぞれ挿入される。
【００６９】
一例として、爪部６２を付勢する付勢部がバネによって構成されている場合、このステップＳ５にて連結シャフト６０が穴８８に挿入されるとき、連結シャフト６０に設けられた爪部６２は、第２穴部８８ｂを通過している間は後退位置へ変位され、第３穴部８８ｃに達したときに突出位置に復帰して、段差８８ｄと係合する。
【００７０】
他の例として、爪部６２を付勢する付勢部がシリンダによって構成されている場合、クランプ装置制御部４２は、このステップＳ５にて第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２が移動される前に、該付勢部に指令を送り、爪部６２を後退位置に退避させる。
【００７１】
そして、このステップＳ５にて第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２が左方へ移動されて、爪部６２が第２穴部８８ｂを通過して第３穴部８８ｃに達したとき、クランプ装置制御部４２は、付勢部に指令を送り、爪部６２を突出位置に押し出す。これにより、爪部６２は、段差８８ｄと係合する。
【００７２】
このステップＳ５によって、ブラケット４６に設けられたボス５８の右端面５８ａが、第１のクランプ部材８０に設けられたボス８６の左端面８６ａとそれぞれ当接し、第１のクランプ部材８０がブラケット４６に装着される。
【００７３】
ステップＳ６において、クランプ装置制御部４２は、駆動部５０を動作させて、可動部５２をブラケット４６へ向かって移動させる。具体的には、クランプ装置制御部４２は、駆動部５０を動作させて、シリンダシャフト６８を左方へ押し出し、これにより、可動部５２を左方へ移動させる。
【００７４】
そうすると、サイドプレート７２に設けられた連結シャフト７６は、図８に示すように、第２のクランプ部材８２に設けられた穴９８にそれぞれ挿入される。
【００７５】
連結シャフト７６が穴９８に挿入されるとき、連結シャフト７６に設けられた爪部７８は、上述の爪部６２と同様に、付勢部の動作によって、第２穴部９８ｂを通過している間に後退位置に配置され、第３穴部９８ｃに達したときに突出位置に押し出されて、段差９８ｄと係合する。
【００７６】
そして、サイドプレート７２に設けられたボス７４の左端面７４ａが、第２のクランプ部材８２に設けられたボス９６の右端面９６ａと、それぞれ当接し、第２のクランプ部材８２がサイドプレート７２に装着される。
【００７７】
この状態を、図１０に示す。この状態においては、ロボットハンド２２の指先部３２は、ブラケット４６の右端面４６ａから右方へ離隔するように、該右端面４６ａと第１のクランプ部材８０の左端面８４との間の隙間に配置される。また、指先部３２は、ブラケット４６のボス５８、および第１のクランプ部材８０のボス８６から離間して配置される。
【００７８】
一方、ロボットハンド２２の指先部３６は、サイドプレート７２の左端面７２ａから左方へ離隔するように、該左端面７２ａと第２のクランプ部材８２の右端面９４との間の隙間に配置される。また、指先部３６は、サイドプレート７２のボス７４、および第２のクランプ部材８２のボス９６から離間して配置される。
【００７９】
ステップＳ７において、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２から第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を解放し、ロボットハンド２２を第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２から退避させる。
【００８０】
具体的には、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド２２の指部２６および２８を開く。
【００８１】
上述したように、図１０に示す状態においては、ロボットハンド２２の指先部３２および３６は、それぞれ、ブラケット４６のボス５８、およびサイドプレート７２のボス７４から離間して配置されている。したがって、指部２６および２８は、ボス５８および７４と干渉することなく、開くことができる。
【００８２】
このように指部２６および２８を開くことによって、指先部３２および３６に設けられた爪部が、それぞれ、爪受容穴８９および１０４から引き抜かれて、ロボットハンド２２は、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を解放する。
【００８３】
その結果、第１のクランプ部材８０は、ブラケット４６に設けられた連結シャフト６０に係止される一方、第２のクランプ部材８２は、サイドプレート７２に設けられた連結シャフト７６に係止される。
【００８４】
次いで、ロボット制御部１８は、マニピュレータ２０に内蔵された各サーボモータへ指令を送り、ロボットハンド２２を、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２から離反させる。
【００８５】
ステップＳ８において、クランプ装置制御部４２は、駆動部５０を動作させて、可動部５２をブラケット４６から離反する方向へ移動させる。具体的には、クランプ装置制御部４２は、駆動部５０を動作させて、シリンダシャフト６８を右方へ退避させ、これにより、可動部５２を右方へ移動させる。
【００８６】
このとき、第１のクランプ部材８０は、連結シャフト６０に係止され、且つ、連結シャフト６０の爪部６２は、段差８８ｄと係合している。また、第２のクランプ部材８２は、連結シャフト７６に係止され、且つ、連結シャフト７６の爪部７８は、段差９８ｄと係合している。
【００８７】
したがって、このステップＳ８において可動部５２を右方へ移動させると、第２のクランプ部材８２が可動部５２とともに右方へ移動され、その結果、第１のクランプ部材８０と第２のクランプ部材８２とは、互いから分離されることになる。そして、ロボット制御部１８またはクランプ装置制御部４２は、図７に示すフローを終了する。
【００８８】
一方、ステップＳ１にてＹＥＳと判定した場合、ステップＳ９において、クランプ装置制御部４２は、上述のステップＳ６と同様に、駆動部５０を動作させて、可動部５２をブラケット４６へ向かって移動させる。
【００８９】
以下、ステップＳ１にてＹＥＳと判定したときに、図１および図２に示す第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２が、ブラケット４６およびサイドプレート７２にそれぞれ装着されていた場合について、説明する。
【００９０】
この場合、このステップＳ９にてクランプ装置制御部４２が可動部５２をブラケット４６へ向かって移動させると、図１０に示すように、第１のクランプ部材８０の右端面９０と第２のクランプ部材８２の左端面１０２とは、互いに面接触する。そして、第２のクランプ部材８２に設けられたピン１００は、第１のクランプ部材８０に設けられたピン受容穴９２に受容される。
【００９１】
ステップＳ１０において、ロボット制御部１８は、図１０に示す状態の第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を、ロボットハンド２２によって把持する。
【００９２】
具体的には、ロボット制御部１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ２０を動作させて、ロボットハンド２２を、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２の位置まで移動させる。
【００９３】
このとき、ロボットハンド２２の指先部３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第１のクランプ部材８０に形成された爪受容穴８９に位置決めされる一方、ロボットハンド２２の指先部３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第２のクランプ部材８２に形成された爪受容穴１０４に位置決めされる。
【００９４】
次いで、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド２２の指部２６および２８を閉じる。その結果、ロボットハンド２２の指先部３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第１のクランプ部材８０の爪受容穴８９に受容されて、これら爪受容穴８９と係合する。
【００９５】
また、ロボットハンド２２の指先部３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、第２のクランプ部材８２の爪受容穴１０４に受容されて、これら爪受容穴１０４と係合する。こうして、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２は、図１０に示すように、ロボットハンド２２によって把持される。
【００９６】
ステップＳ１１において、クランプ装置制御部４２は、上述のステップＳ８と同様に、駆動部５０を動作させて、可動部５２をブラケット４６から離反する方向へ移動させる。このとき、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２は、ロボットハンド２２によって把持されている。
【００９７】
したがって、可動部５２は、第２のクランプ部材８２から離反し、これとともに、サイドプレート７２に設けられた連結シャフト７６は、第２のクランプ部材８２に設けられた穴９８から引き抜かれる。
【００９８】
一例として、爪部７８を付勢する付勢部がバネによって構成されている場合、このステップＳ１１にて連結シャフト７６が穴９８から引き抜かれるとき、連結シャフト７６に設けられた爪部７８は、第２穴部９８ｂを通過している間に後退位置へ変位される。こうして、第２のクランプ部材８２は、サイドプレート７２から取り外される。
【００９９】
他の例として、爪部７８を付勢する付勢部がシリンダによって構成されている場合、クランプ装置制御部４２は、このステップＳ１１にて可動部５２が移動される前に、該付勢部に指令を送り、爪部７８を後退位置に退避させる。これにより、このステップＳ１１にて可動部５２が右方へ移動されたとき、爪部７８は、第２穴部９８ｂを通過できる。
【０１００】
ステップＳ１２において、ロボット制御部１８は、第１のクランプ部材８０をブラケット４６から取り外す。
【０１０１】
具体的には、ロボット制御部１８は、マニピュレータを動作させて、ロボットハンド２２によって把持している第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を右方へ移動させる。これにより、第２のクランプ部材８０は、ブラケット４６から離反し、これとともに、ブラケット４６に設けられた連結シャフト６０は、第１のクランプ部材８０に設けられた穴８８から引き抜かれる。
【０１０２】
連結シャフト６０が穴８８から引き抜かれるとき、連結シャフト６０に設けられた爪部６２は、上述の爪部７８と同様に、付勢部の動作によって、第２穴部８８ｂを通過している間に後退位置へ配置される。こうして、第１のクランプ部材８０は、ブラケット４６から取り外される。
【０１０３】
ステップＳ１３において、ロボット制御部１８は、ロボットハンド２２によって把持している第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を、予め定められた場所に運搬し、該場所に設置する。
【０１０４】
次いで、ロボット制御部１８およびクランプ装置制御部４２は、ステップＳ２〜Ｓ８を実行し、次に加工されるべきワークの種類に対応した一対のクランプ部材を、ブラケット４６およびサイドプレート７２にそれぞれ装着する。
【０１０５】
このように、第１のクランプ部材８０とブラケット４６とは、連結シャフト６０、および該連結シャフト６０を摺動可能に受容する穴８８によって、左右方向へ着脱することができる。したがって、連結シャフト６０および穴８８は、ブラケット４６と第１のクランプ部材８０とを着脱可能に連結する着脱装置１０６（図１）を構成する。
【０１０６】
また、第２のクランプ部材８２と可動部５２のサイドプレート７２とは、連結シャフト７６、および該連結シャフト７６を摺動可能に受容する穴９８によって、左右方向に着脱することができる。したがって、連結シャフト７６および穴９８は、可動部５２と第２のクランプ部材８２とを着脱可能に連結する着脱装置１０８（図１）を構成する。
【０１０７】
上述したように、本実施形態においては、着脱装置１０６および１０８によって、ブラケット４６と第１のクランプ部材８０、および、可動部５２と第２のクランプ部材８２とを、着脱させることができる。
【０１０８】
したがって、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を交換するだけで、ワーククランプ装置４０の段替えを行うことができるので、加工すべきワークの種類に対応して、クランプ部材の段替えを簡単に行うことができる。
【０１０９】
また、本実施形態においては、着脱装置１０６、１０８が、連結シャフト６０、７６と、該連結シャフト６０、７６を摺動可能に受容する穴８８、９８によって構成されている。
【０１１０】
この構成によれば、ブラケット４６と第１のクランプ部材８０、および、可動部５２と第２のクランプ部材８２とを、それぞれ左右方向へ着脱できることから、第１のクランプ部材８０および第２のクランプ部材８２を、ロボット１６によって、ブラケット４６およびサイドプレート７２にそれぞれ着脱することが可能となる。
【０１１１】
このため、加工すべきワークの種類に応じて、クランプ部材８０、８２をロボット１６によって自動で交換することができるので、より低コスト且つ簡単にクランプ部材８０、８２の段替えを行うことができる。
【０１１２】
次に、図１１〜図１６を参照して、他の実施形態に係る加工システム１１０について説明する。図１１および図１２に示すように、加工システム１１０は、ロボットシステム１１２およびワーククランプシステム１１４を備える。ロボットシステム１１２は、ロボット１１６およびロボット制御部１１８を有する。
【０１１３】
ロボット１１６は、マニピュレータ１２０およびロボットハンド１２２を有する。マニピュレータ１２０は、サーボモータ、または空圧式もしくは油圧式のシリンダ（図示せず）を内蔵し、ロボットハンド１２２を移動させる。
【０１１４】
ロボットハンド１２２は、ハンドベース１２４と、該ハンドベース１２４に開閉可能に設けられた複数の指部１２６および１２８と、該指部１２６および１２８を開閉させる動力を発生させる指部駆動部（図示せず）とを有する。指部駆動部は、例えば、サーボモータ、または、空圧式もしくは油圧式のシリンダ（図示せず）を含む。
【０１１５】
指部１２６は、基端部１３０と、該基端部１３０から２叉状に分岐して延びる２つの指先部１３２とを有する。指先部１３２の各々の先端には、前方へ突出する爪部（図示せず）が形成されている。
【０１１６】
指部１２８は、指部１２６の前側に配置されている。指部１２８は、基端部１３４と、該基端部１３４から２叉状に分岐して延びる２つの指先部１３６とを有する。指先部１３６の各々の先端には、後方へ突出する爪部（図示せず）が形成されている。
【０１１７】
ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０に内蔵された各サーボモータへ指令を送り、マニピュレータ１２０を動作させる。また、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、指部１２６および１２８を開閉する。
【０１１８】
ワーククランプシステム１１４は、ワーククランプ装置１４０およびクランプ装置制御部１４２を有する。ワーククランプ装置１４０は、ブラケット１４４、第１駆動部１４６、第２駆動部１４８、第１可動部１５０、および第２可動部１５２を有する。
【０１１９】
ブラケット１４４は、ｘ−ｙ平面に略平行に配置された平板部材であって、ワークセルの床に対して固定される。図１１および図１３に示すように、ブラケット１４４は、その上端面１４４ａから上方へ突出する計４個の円柱状のボス１４５を有している。図１３に示すように、これらボス１４５の各々の上端面１４５ａには、計４個の連結シャフト１４７が、固設されている。
【０１２０】
連結シャフト１４７は、略円柱状の棒部材であって、ボス１４５の上端面１４５ａから上方へ突出している。連結シャフト１４７の各々には、複数の爪部１４９が可動に設けられている。
【０１２１】
爪部１４９は、連結シャフト１４７の外周面１４７ａから内方へ凹む穴（図示せず）に、それぞれ収容されている。爪部１４９の各々は、連結シャフト１４７の外周面１４７ａから外方に突出する突出位置と、外周面１４７ａよりも内方へ後退する後退位置との間で、該連結シャフト１４７の径方向へ移動可能である。
【０１２２】
爪部１４９は、連結シャフト１４７に設けられた付勢部（図示せず）によって、連結シャフト１４７の径方向外側へ向かって付勢される。この付勢部は、例えば、連結シャフト１４７に形成された穴内に配置されたバネ、または、クランプ装置制御部１４２からの指令に応じて爪部１４９を進退させる、空圧式もしくは油圧式のシリンダを有する。
【０１２３】
第１駆動部１４６は、油圧式または空圧式のシリンダである。具体的には、駆動部１４６は、ワークセルの床に固定されたシリンダ本体部１５４と、該シリンダ本体部１５４に進退可能に受容されたシリンダシャフト１５６とを有する。
【０１２４】
シリンダ本体部１５４は、中空部材であって、ピストン（図示せず）を内蔵している。このピストンは、シリンダシャフト１５６に連結されており、外部機器（図示せず）からシリンダ本体部１５４内に供給された流体（例えば、オイルまたは圧縮ガス）の圧力に応じて、上下方向へ駆動される。これにより、シリンダシャフト１５６は、上下方向に進退する。
【０１２５】
第２駆動部１４８は、第１駆動部１４６と同様の構成を有する。具体的には、第２駆動部１４８は、シリンダ本体部１５８と、該シリンダ本体部１５８に進退可能に受容されたシリンダシャフト１６０とを有する。
【０１２６】
ブラケット１４４には、その上端面１４４ａから上方へ突出する計２個のボス１６６および１６８が固設されており、これらボス１６６および１６８は、シリンダ本体部１５４および１５８に、ボルト等の固定具によって、それぞれ固定されている。
【０１２７】
図１１および図１２に示すように、第１可動部１５０は、主アーム１６２と、該主アーム１６２の前後に配置された一対の補助アーム１６４とを有する。主アーム１６２は、その基端部が回転軸１７０を介してシリンダシャフト１５６に枢支されている。
【０１２８】
図１５および図１６に示すように、主アーム１６２の先端面１６２ａには、連結シャフト１６３が、固設されている。連結シャフト１６３は、略円柱状の棒部材であって、主アーム１６２の先端面１６２ａから、該主アーム１６２の軸線Ｏに沿って突出している。連結シャフト１６３には、複数の爪部１６５が可動に設けられている。
【０１２９】
爪部１６５は、連結シャフト１６３の外周面１６３ａから内方へ凹むように該連結シャフト１６３に形成された穴（図示せず）に、それぞれ収容されている。爪部１６５の各々は、外周面１６３ａから外方に突出する突出位置と、外周面１６３ａよりも内方へ後退する後退位置との間で、該連結シャフト１６３の径方向へ移動可能である。
【０１３０】
爪部１６５は、連結シャフト１６３に設けられた付勢部（図示せず）によって、連結シャフト１６３の径方向外側へ向かって付勢される。この付勢部は、例えば、連結シャフト１６３に形成された穴内に配置されたバネ、または、クランプ装置制御部１４２からの指令に応じて爪部１６５を進退させる、空圧式もしくは油圧式のシリンダを有する。
【０１３１】
また、連結シャフト１６３は、凸条１６７（図１６）を有する。この凸条１６７は、連結シャフト１６３の外周面１６３ａから径方向外側へ突出し、軸線Ｏの方向へ延在している。
【０１３２】
図１１および図１２に示すように、補助アーム１６４の各々は、その一端が回転軸１７２を介して主アーム１６２の先端部に枢支され、その他端が回転軸１７４を介して、ボス１６６から上方へ突出する突起部１７６に枢支されている。
【０１３３】
第２可動部１５２は、主アーム１７８と、該主アーム１７８の前後に配置された一対の補助アーム１８０とを有する。主アーム１７８は、その基端部が回転軸１８２を介してシリンダシャフト１６０に枢支されている。
【０１３４】
図１５および図１６に示すように、主アーム１７８の先端面１７８ａには、連結シャフト１７９が、固設されている。連結シャフト１７９は、略円柱状の棒部材であって、主アーム１７８の先端面１７８ａから、該主アーム１７８の軸線Ｏに沿って突出している。連結シャフト１７９には、複数の爪部１８１が可動に設けられている。
【０１３５】
爪部１８１は、連結シャフト１７９の外周面１７９ａから内方へ凹むように該連結シャフト１７９に形成された穴（図示せず）に、それぞれ収容されている。爪部１８１の各々は、外周面１７９ａから外方に突出する突出位置と、外周面１７９ａよりも内方へ後退する後退位置との間で、該連結シャフト１７９の径方向へ移動可能である。
【０１３６】
爪部１８１は、連結シャフト１７９に設けられた付勢部（図示せず）によって、連結シャフト１７９の径方向外側へ向かって付勢される。この付勢部は、例えば、連結シャフト１７９に形成された穴内に配置されたバネ、または、クランプ装置制御部１４２からの指令に応じて爪部１８１を進退させる、空圧式もしくは油圧式のシリンダを有する。
【０１３７】
また、連結シャフト１７９は、凸条１８３を有する。この凸条１８３は、連結シャフト１７９の外周面１７９ａから径方向外側へ突出し、軸線Ｏの方向へ延在している。
【０１３８】
図１１および図１２に示すように、補助アーム１８０の各々は、その一端が回転軸１８４を介して主アーム１７８の先端部に枢支され、その他端が回転軸１８６を介して、ボス１６８から上方へ突出する突起部１８８に枢支されている。
【０１３９】
ワーククランプ装置１４０は、クランプ部材１９０、クランプ部材１９２、およびクランプ部材１９４をさらに有する。
【０１４０】
図１３に示すように、クランプ部材１９０には、その下端面１９０ａから上方へ凹む計４個の穴１９６が、形成されている。これら穴１９６は、円形状の外形を有し、それぞれ、上述の連結シャフト１４７を摺動可能に受容する。
【０１４１】
より具体的には、穴１９６の各々は、第１穴部１９６ａ、第２穴部１９６ｂ、および第３穴部１９６ｃを有する。第１穴部１９６ａは、上方へ向かうにつれて拡径するテーパ面によって画定されている。
【０１４２】
第２穴部１９６ｂは、第１穴部１９６ａを画定するテーパ面の上端と略同じ直径を有する。第３穴部１９６ｃは、第２穴部１９６ｂよりも大きな直径を有し、第２穴部１９６ｂと第３穴部１９６ｃとの接続部には、段差１９６ｄが形成されている。
【０１４３】
図１４に示すように、クランプ部材１９０には、その後端面１９０ｂから前方へ凹む計２個の爪受容穴１９８が、形成されている。これら爪受容穴１９８は、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容し得る。
【０１４４】
また、クランプ部材１９０には、その前端面１９０ｃから後方へ凹む計２個の爪受容穴２００が、形成されている。これら爪受容穴２００は、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容し得る。
【０１４５】
図１５および図１６に示すように、クランプ部材１９２は、その先端面１９２ａから外方へ突出する一対のクランプ爪２０２を有する。
【０１４６】
また、クランプ部材１９２には、その基端面１９２ｂから内方へ凹む穴２０４が、形成されている。この穴２０４は、円形状の外形を有し、主アーム１６２に設けられた連結シャフト１６３を摺動可能に受容する。
【０１４７】
より具体的には、穴２０４は、第１穴部２０４ａ、第２穴部２０４ｂ、および第３穴部２０４ｃを有する。第１穴部２０４ａは、基端面１９２ｂへ接近するにつれて拡径するテーパ面によって画定されている。
【０１４８】
第２穴部２０４ｂは、第１穴部２０４ａを画定するテーパ面の先端と略同じ直径を有する。第３穴部２０４ｃは、第２穴部２０４ｂよりも大きな直径を有し、第２穴部２０４ｂと第３穴部２０４ｃとの接続部には、段差２０４ｄが形成されている。
【０１４９】
また、クランプ部材１９２には、第１穴部２０４ａおよび第２穴部２０４ｂを画定する壁面から内方へ凹む切り欠き２１１が形成されている。この切り欠き２１１は、穴２０４の周方向の所定位置に配置され、軸線Ｏの方向へ延在している。
【０１５０】
切り欠き２１１は、連結シャフト１６３に形成された凸条１６７を摺動可能に受容し、該凸条１６７と係合する。これにより、クランプ部材１９２が、連結シャフト１６３に対して周方向へ回動するのを規制することができる。
【０１５１】
また、クランプ部材１９２には、その上端面１９２ｃから内方へ凹む計２個の爪受容穴２０６が、形成されている。これら爪受容穴２０６は、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容し得る。
【０１５２】
同様に、クランプ部材１９２には、その下端面１９２ｄから内方へ凹む計２個の爪受容穴２０９が、形成されている。これら爪受容穴２０９は、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容し得る。
【０１５３】
クランプ部材１９４は、クランプ部材１９２と同様の構成を有する。具体的には、クランプ部材１９４は、その先端面１９４ａから外方へ突出する一対のクランプ爪２０８を有する。
【０１５４】
クランプ部材１９４には、その基端面１９４ｂから内方へ凹む穴２１０が、形成されている。この穴２１０は、円形状の外形を有し、主アーム１７８に設けられた連結シャフト１７９を摺動可能に受容する。
【０１５５】
より具体的には、穴２１０は、第１穴部２１０ａ、第２穴部２１０ｂ、および第３穴部２１０ｃを有する。第１穴部２１０ａは、基端面１９４ｂへ接近するにつれて拡径するテーパ面によって画定されている。
【０１５６】
第２穴部２１０ｂは、第１穴部２１０ａを画定するテーパ面の先端と略同じ直径を有する。第３穴部２１０ｃは、第２穴部２１０ｂよりも大きな直径を有し、第２穴部２１０ｂと第３穴部２１０ｃとの接続部には、段差２１０ｄが形成されている。
【０１５７】
クランプ部材１９４には、第１穴部２１０ａおよび第２穴部２１０ｂを画定する壁面から内方へ凹む切り欠き２１３が形成されている。この切り欠き２１３は、穴２１０の周方向の所定位置に配置され、軸線Ｏの方向へ延在している。
【０１５８】
切り欠き２１３は、連結シャフト１７９に形成された凸条１８３を受容し、該凸条１８３と係合する。これにより、クランプ部材１９４が、連結シャフト１７９に対して周方向へ回動するのを規制することができる。
【０１５９】
また、クランプ部材１９４には、その上端面１９４ｃから内方へ凹む計２個の爪受容穴２１２が、形成されている。これら爪受容穴２１２は、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容し得る。
【０１６０】
同様に、クランプ部材１９４には、その下端面１９４ｄから内方へ凹む計２個の爪受容穴２１４が、形成されている。これら爪受容穴２１４は、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた２つの爪部をそれぞれ受容し得る。
【０１６１】
クランプ装置制御部１４２は、駆動部１４６および１４８を制御する。具体的には、クランプ装置制御部１４２は、駆動部１４６および１４８へ指令を送り、シリンダシャフト１５６および１６０を上下方向へそれぞれ進退させる。
【０１６２】
本実施形態においては、ロボット制御部１１８とクランプ装置制御部１４２とは、互いに通信可能に接続されている。ロボット制御部１１８およびクランプ装置制御部１４２は、互いに通信しつつ、クランプ部材１９０、１９２、および１９４を交換するプロセスを実行する。なお、このプロセスについては、後述する。
【０１６３】
次に、図１７および図１８を参照して、本実施形態に係るワーククランプ装置１４０によってワークＷをクランプする動作について説明する。まず、ワークＷが、クランプ部材１９０の上に設置される。
【０１６４】
次いで、クランプ装置制御部１４２は、第１駆動部１４６および第２駆動部１４８を動作させて、シリンダシャフト１５６および１６０をそれぞれ上方へ押し出す。これにより、主アーム１６２および１７８の基端部が、上方へそれぞれ移動される。
【０１６５】
その一方で、主アーム１６２および１７８の先端部は、補助アーム１６４および１８０によって枢支されているので、主アーム１６２および１７８の先端部は、回転軸１７４の周りを回動するように、補助アーム１６４および１８０によって案内されることになる。こうして、シリンダシャフト１５６および１６０の上方運動が、主アーム１６２および１７８の回転軸１７４の周りの回動運動へ変換される。
【０１６６】
その結果、クランプ部材１９２および１９４は、図１７に示す位置から図１８に示す位置へ移動され、クランプ部材１９２および１９４に設けられたクランプ爪２０２および２０８（図１５）が、ワークＷに形成された爪受け部ＡおよびＢとそれぞれ係合する。こうして、ワークＷは、クランプ部材１９０と、クランプ部材１９２および１９４との間でクランプされる。
【０１６７】
次に、図１９〜図２３を参照して、加工システム１１０の動作について説明する。加工システム１１０は、複数の種類のワークを加工するために、加工すべきワークの種類に対応して、クランプ部材１９０、１９２、および１９４をロボット１１６によって交換する。
【０１６８】
図１９に示すフローは、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２が、使用者、上位コントローラ、または加工プログラムから、クランプ部材１９０、１９２、および１９４を交換する指令を受け付けたときに、開始する。
【０１６９】
ステップＳ２１において、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２は、ブラケット１４４、可動部１５０、および可動部１５２に、クランプ部材１９０、１９２、および１９４が装着されているか否かを判定する。
【０１７０】
例えば、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２は、使用者からの入力信号、または加工プログラムから、クランプ部材１９０、１９２、および１９４が装着されているか否かを判定する。
【０１７１】
ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２は、クランプ部材１９０、１９２、および１９４が装着されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ２５へ進む。
【０１７２】
一方、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２は、クランプ部材１９０、１９２、および１９４が装着されていない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ２２へ進む。
【０１７３】
ステップＳ２２において、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２は、次に加工すべきワークの情報を取得し、該加工すべきワークをクランプするためのクランプ部材の種類を特定する。
【０１７４】
以下、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２が、このステップＳ２２において、図１１および図１２に示すクランプ部材１９０、１９２、および１９４を特定した場合について、説明する。
【０１７５】
ステップＳ２３において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９０を装着するプロセスを実行する。このステップＳ２３について、図２０を参照して説明する。
【０１７６】
ステップＳ３１において、ロボット制御部１１８は、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９０をロボットハンド１２２によって把持する。
【０１７７】
具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従って、マニピュレータ１２０に内蔵された各サーボモータへ指令を送り、ロボットハンド１２２を、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９０の位置まで移動させる。
【０１７８】
このとき、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９０の後端面１９０ｂに形成された爪受容穴１９８に位置決めされる一方、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９０の前端面１９０ｃに形成された爪受容穴２００に位置決めされる。
【０１７９】
次いで、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド１２２の指部１２６および１２８を閉じる。その結果、ロボットハンド１２２の指部１２６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴１９８に受容されて、これら爪受容穴１９８と係合する。
【０１８０】
また、ロボットハンド１２２の指部１２８の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２００に受容されて、これら爪受容穴２００と係合する。こうして、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９０は、ロボットハンド１２２によって把持される。
【０１８１】
ステップＳ３２において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９０をブラケット１４４に設置する。具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ１２０を動作させて、ステップＳ３１にてロボットハンド１２２によって把持したクランプ部材１９０を、ブラケット１４４の上方へ位置決めする。
【０１８２】
このとき、クランプ部材１９０の下端面１９０ａに形成された穴１９６が、それぞれ、ブラケット１４４に設けられた連結シャフト１４７の上方に位置するように、クランプ部材１９０は、ブラケット１４４の上方に位置決めされる。
【０１８３】
次いで、ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０を動作させて、クランプ部材１９０を下方へ移動させる。その結果、ブラケット１４４に設けられた連結シャフト１４７は、クランプ部材１９０の下端面１９０ａに設けられた穴１９６に、それぞれ挿入される。
【０１８４】
一例として、爪部１４９を付勢する付勢部がバネによって構成されている場合、連結シャフト１４７が穴１９６に挿入されるとき、連結シャフト１４７に設けられた爪部１４９は、第２穴部１９６ｂを通過している間は後退位置へ変位され、第３穴部１９６ｃに達したときに突出位置に復帰して、段差１９６ｄと係合する。
【０１８５】
他の例として、爪部１４９を付勢する付勢部がシリンダによって構成されている場合、クランプ装置制御部１４２は、このステップＳ３２にてクランプ部材１９０が下方へ移動される前に、該付勢部に指令を送り、爪部１４９を後退位置に退避させる。
【０１８６】
そして、クランプ部材１９０が下方へ移動されて、爪部１４９が第２穴部１９６ｂを通過して第３穴部１９６ｃに達したとき、クランプ装置制御部１４２は、付勢部に指令を送り、爪部１４９を突出位置に押し出す。これにより、爪部１４９は、段差１９６ｄと係合する。
【０１８７】
こうして、クランプ部材１９０は、図１１および図１２に示すように、ブラケット１４４の上に設置される。
【０１８８】
ステップＳ３３において、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２からクランプ部材１９０を解放し、ロボットハンド１２２をクランプ部材１９０から退避させる。
【０１８９】
具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド１２２の指部１２６および１２８を開く。そして、ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０を動作させて、ロボットハンド１２２をクランプ部材１９０から離反させる。
【０１９０】
再度、図１９を参照して、ステップＳ２４において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９２および１９４を装着するプロセスを実行する。このステップＳ２４について、図２１を参照して説明する。
【０１９１】
ステップＳ４１において、ロボット制御部１１８は、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９２をロボットハンド１２２によって把持する。具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ１２０を動作させて、ロボットハンド１２２を、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９２の位置まで移動させる。
【０１９２】
このとき、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９２の上端面１９２ｃに形成された爪受容穴２０６に面するように位置決めされる。
【０１９３】
一方、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９２の下端面１９２ｄに形成された爪受容穴２０９に面するように、位置決めされる。
【０１９４】
次いで、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド１２２の指部１２６および１２８を閉じる。その結果、ロボットハンド１２２の指部１２６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２０６に受容されて、これら爪受容穴２０６と係合する。
【０１９５】
また、ロボットハンド１２２の指部１２８の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２０９に受容されて、これら爪受容穴２０９と係合する。こうして、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９２は、ロボットハンド１２２によって把持される。
【０１９６】
ステップＳ４２において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９２を第１可動部１５０に取り付ける。具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ１２０を動作させて、ステップＳ４１にてロボットハンド１２２によって把持したクランプ部材１９２を、図１６に示すように、第１可動部１５０に対して位置決めする。
【０１９７】
このとき、クランプ部材１９２の基端面１９２ｂは、主アーム１６２の先端面１６２ａに面する。また、連結シャフト１６３と、穴２０４とが同心に配置され、且つ、凸条１６７の周方向位置と、切り欠き２１１の周方向位置とが一致する。
【０１９８】
次いで、ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０を動作させて、クランプ部材１９２を、主アーム１６２へ向かって軸線Ｏに沿って移動させる。その結果、主アーム１６２に設けられた連結シャフト１６３は、クランプ部材１９２に設けられた穴２０４に挿入される。
【０１９９】
一例として、爪部１６５を付勢する付勢部がバネによって構成されている場合、連結シャフト１６３が穴２０４に挿入されるとき、連結シャフト１６３に設けられた爪部１６５は、第２穴部２０４ｂを通過している間は後退位置へ変位され、第３穴部２０４ｃに達したときに突出位置に復帰して、段差２０４ｄと係合する。
【０２００】
他の例として、爪部１６５を付勢する付勢部がシリンダによって構成されている場合、クランプ装置制御部１４２は、このステップＳ４２にてクランプ部材１９２が主アーム１６２へ向かって移動される前に、該付勢部に指令を送り、爪部１６５を後退位置に退避させる。
【０２０１】
そして、クランプ部材１９２が主アーム１６２へ向かって移動されて、爪部１６５が第２穴部２０４ｂを通過して第３穴部２０４ｃに達したとき、クランプ装置制御部１４２は、付勢部に指令を送り、爪部１６５を突出位置に押し出す。これにより、爪部１６５は、段差２０４ｄと係合する。
【０２０２】
また、連結シャフト１６３に設けられた凸条１６７は、切り欠き２１１に受容され、該切り欠き２１１と係合する。こうして、クランプ部材１９２は、図１１、図１２、および図１５に示すように、第１可動部１５０に装着される。
【０２０３】
ステップＳ４３において、ロボット制御部１１８は、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９４をロボットハンド１２２によって把持する。具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ１２０を動作させて、ロボットハンド１２２を、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９４の位置まで移動させる。
【０２０４】
このとき、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９４の上端面１９４ｃに形成された爪受容穴２１２に面するように位置決めされる。
【０２０５】
一方、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９４の下端面１９４ｄに形成された爪受容穴２１４に面するように、位置決めされる。
【０２０６】
次いで、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド１２２の指部１２６および１２８を閉じる。その結果、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２１２に受容されて、これら爪受容穴２１２と係合する。
【０２０７】
また、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２１４に受容されて、これら爪受容穴２１４と係合する。こうして、予め定められた場所に保管されているクランプ部材１９４は、ロボットハンド１２２によって把持される。
【０２０８】
ステップＳ４４において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９４を第２可動部１５２に取り付ける。具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ１２０を動作させて、ステップＳ４３にてロボットハンド１２２によって把持したクランプ部材１９４を、図１６に示すように、第２可動部１５２に対して位置決めする。
【０２０９】
このとき、クランプ部材１９４の基端面１９４ｂは、主アーム１７８の先端面１７８ａに面する。また、連結シャフト１７９と、穴２１０とが同心に配置され、且つ、凸条１８３の周方向位置と、切り欠き２１３の周方向位置とが一致する。
【０２１０】
次いで、ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０を動作させて、クランプ部材１９４を、主アーム１７８へ向かって軸線Ｏに沿って移動させる。その結果、主アーム１７８に設けられた連結シャフト１７９は、クランプ部材１９４に設けられた穴２１０に挿入される。
【０２１１】
連結シャフト１７９が穴２１０に挿入されるとき、連結シャフト１７９に設けられた爪部１８１は、上述の爪部１６５と同様に、付勢部の動作によって、第２穴部２１０ｂを通過している間は後退位置へ配置され、第３穴部２１０ｃに達したときに突出位置に押し出されて、段差２１０ｄと係合する。
【０２１２】
また、連結シャフト１７９に設けられた凸条１８３は、切り欠き２１３に受容され、該切り欠き２１３と係合する。こうして、クランプ部材１９４は、図１１、図１２、および図１５に示すように、第２可動部１５２に装着される。
【０２１３】
ステップＳ２４の後、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２は、図１９に示すフローを終了する。
【０２１４】
一方、ステップＳ２１にてＹＥＳと判定した場合、ステップＳ２５において、ロボット制御部１１８は、ブラケット１４４に装着されているクランプ部材を取り外すプロセスを実行する。
【０２１５】
以下、ステップＳ２１にてＹＥＳと判定したときに、図１１および図１２に示すクランプ部材１９０、１９２、および１９４が、ブラケット１４４、第１可動部１５０、および第２可動部１５２にそれぞれ装着されていた場合について、説明する。
【０２１６】
ステップＳ２５について、図２２を参照して説明する。ステップＳ５１において、ロボット制御部１１８は、ブラケット１４４に設置されているクランプ部材１９０を、ロボットハンド１２２によって把持する。
【０２１７】
具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ１２０を動作させて、ロボットハンド１２２を、ブラケット１４４に設置されたクランプ部材１９０の位置まで移動させる。
【０２１８】
このとき、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９０の後端面１９０ｂに形成された爪受容穴１９８に位置決めされる。一方、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９０の前端面１９０ｃに形成された爪受容穴２００に位置決めされる。
【０２１９】
次いで、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド１２２の指部１２６および１２８を閉じる。その結果、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴１９８に受容されて、これら爪受容穴１９８と係合する。
【０２２０】
また、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２００に受容されて、これら爪受容穴２００と係合する。こうして、クランプ部材１９０は、図１１および図１２に示すように、ロボットハンド１２２によって把持される。
【０２２１】
ステップＳ５２において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９０をブラケット１４４から取り外す。具体的には、ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０を動作させて、ステップＳ５１にてロボットハンド１２２によって把持したクランプ部材１９０を、上方へ移動させる。
【０２２２】
これにより、ブラケット１４４に設けられた連結シャフト１４７は、クランプ部材１９０に設けられた穴１９６から引き抜かれる。
【０２２３】
一例として、爪部１４９を付勢する付勢部がバネによって構成されている場合、連結シャフト１４７が穴１９６から引き抜かれるとき、連結シャフト１４７に設けられた爪部１４９は、第２穴部１９６ｂを通過している間に後退位置へ変位される。
【０２２４】
他の例として、爪部１４９を付勢する付勢部がシリンダによって構成されている場合、クランプ装置制御部１４２は、このステップＳ５２にてクランプ部材１９０が上方へ移動される前に、該付勢部に指令を送り、爪部１４９を後退位置に退避させる。
【０２２５】
これにより、このステップＳ５２にてクランプ部材１９０が上方へ移動されたとき、爪部１４９は、第２穴部１９６ｂを通過できる。こうして、クランプ部材１９０は、ブラケット１４４から取り外される。
【０２２６】
ステップＳ５３において、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従ってマニピュレータ１２０を動作させて、ロボットハンド１２２によって把持しているクランプ部材１９０を、予め定められた場所に運搬し、該場所に設置する。
【０２２７】
再度、図１９を参照して、ステップＳ２６において、ロボット制御部１１８は、第１可動部１５０および第２可動部１５２に装着されているクランプ部材１９２および１９４を取り外すプロセスを実行する。このステップＳ２６について、図２３を参照して説明する。
【０２２８】
ステップＳ６１において、ロボット制御部１１８は、第１可動部１５０に装着されているクランプ部材１９２を、ロボットハンド１２２によって把持する。
【０２２９】
具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従って、マニピュレータ１２０に内蔵された各サーボモータへ指令を送り、ロボットハンド１２２を、第１可動部１５０に装着されているクランプ部材１９２の位置まで移動させる。
【０２３０】
このとき、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９２の上端面１９２ｃに形成された爪受容穴２０６に面するように位置決めされる。
【０２３１】
一方、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９２の下端面１９２ｄに形成された爪受容穴２０９に面するように、位置決めされる。
【０２３２】
次いで、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド１２２の指部１２６および１２８を閉じる。その結果、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２０６に受容されて、これら爪受容穴２０６と係合する。
【０２３３】
また、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２０９に受容されて、これら爪受容穴２０９と係合する。こうして、クランプ部材１９２は、ロボットハンド１２２によって把持される。
【０２３４】
ステップＳ６２において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９２を第１可動部１５０から取り外す。具体的には、ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０を動作させて、ステップＳ６１にてロボットハンド１２２によって把持したクランプ部材１９２を、主アーム１６２から離反するように軸線Ｏに沿って移動させる。
【０２３５】
これにより、主アーム１６２に設けられた連結シャフト１６３は、クランプ部材１９２に設けられた穴２０４から引き抜かれる。
【０２３６】
一例として、爪部１６５を付勢する付勢部がバネによって構成されている場合、このステップＳ６２にて連結シャフト１６３が穴２０４から引き抜かれるとき、連結シャフト１６３に設けられた爪部１６５は、第２穴部２０４ｂを通過している間に後退位置へ変位される。
【０２３７】
他の例として、爪部１６５を付勢する付勢部がシリンダによって構成されている場合、クランプ装置制御部１４２は、このステップＳ６２にてクランプ部材１９２がが主アーム１６２から離反するように移動される前に、該付勢部に指令を送り、爪部１６５を後退位置に退避させる。
【０２３８】
これにより、このステップＳ６２にてクランプ部材１９２が主アーム１６２から離反するように移動されたとき、爪部１６５は、第２穴部２０４ｂを通過できる。こうして、クランプ部材１９２は、図１６に示すように、第１可動部１５０から取り外される。
【０２３９】
ステップＳ６３において、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２によって把持しているクランプ部材１９２を、予め定められた場所に運搬し、該場所に設置する。
【０２４０】
ステップＳ６４において、ロボット制御部１１８は、第２可動部１５２に装着されているクランプ部材１９４を、ロボットハンド１２２によって把持する。
【０２４１】
具体的には、ロボット制御部１１８は、ロボットプログラムに従って、マニピュレータ１２０に内蔵された各サーボモータへ指令を送り、ロボットハンド１２２を、第２可動部１５２に装着されているクランプ部材１９４の位置まで移動させる。
【０２４２】
このとき、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９４の上端面１９４ｃに形成された爪受容穴２１２に面するように位置決めされる。
【０２４３】
一方、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、クランプ部材１９４の下端面１９４ｄに形成された爪受容穴２１４に面するように、位置決めされる。
【０２４４】
次いで、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２に設けられた指部駆動部へ指令を送り、ロボットハンド１２２の指部１２６および１２８を閉じる。その結果、ロボットハンド１２２の指先部１３２の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２１２に受容されて、これら爪受容穴２１２と係合する。
【０２４５】
また、ロボットハンド１２２の指先部１３６の先端に設けられた爪部は、それぞれ、爪受容穴２１４に受容されて、これら爪受容穴２１４と係合する。こうして、クランプ部材１９４は、ロボットハンド１２２によって把持される。
【０２４６】
ステップＳ６５において、ロボット制御部１１８は、クランプ部材１９４を第２可動部１５２から取り外す。具体的には、ロボット制御部１１８は、マニピュレータ１２０を動作させて、ステップＳ６４にてロボットハンド１２２によって把持したクランプ部材１９４を、主アーム１７８から離反するように軸線Ｏに沿って移動させる。
【０２４７】
これにより、主アーム１７８に設けられた連結シャフト１７９は、クランプ部材１９４に設けられた穴２１０から引き抜かれる。連結シャフト１７９が穴２１０から引き抜かれるとき、連結シャフト１７９に設けられた爪部１８１は、上述の爪部１６５と同様に、付勢部の動作により、第２穴部２１０ｂを通過している間に後退位置へ配置される。こうして、クランプ部材１９４は、図１６に示すように、第２可動部１５２から取り外される。
【０２４８】
ステップＳ６６において、ロボット制御部１１８は、ロボットハンド１２２によって把持しているクランプ部材１９４を、予め定められた場所に運搬し、該場所に設置する。
【０２４９】
ステップＳ２６を実行した後、ロボット制御部１１８またはクランプ装置制御部１４２は、図１９に示すステップＳ２２〜Ｓ２４を実行し、次に加工されるべきワークの種類に対応したクランプ部材を、ブラケット１４４、第１可動部１５０、および第２可動部１５２にそれぞれ装着する。
【０２５０】
本実施形態においては、クランプ部材１９０とブラケット１４４とは、連結シャフト１４７、および該連結シャフト１４７を摺動可能に受容する穴１９６によって、上下方向へ着脱することができる。したがって、連結シャフト１４７および穴１９６は、ブラケット１４４とクランプ部材１９０とを着脱可能に連結する着脱装置２１６（図１３）を構成する。
【０２５１】
また、クランプ部材１９２と第１可動部１５０とは、連結シャフト１６３、および該連結シャフト１６３を摺動可能に受容する穴２０４によって、軸線Ｏの方向へ着脱することができる。したがって、連結シャフト１６３および穴２０４は、第１可動部１５０とクランプ部材１９２とを着脱可能に連結する着脱装置２１８（図１６）を構成する。
【０２５２】
同様に、クランプ部材１９４と第２可動部１５２とは、連結シャフト１７９、および該連結シャフト１７９を摺動可能に受容する穴２１０によって、軸線Ｏの方向へ着脱することができる。したがって、連結シャフト１７９および穴２１０は、第２可動部１５２とクランプ部材１９４とを着脱可能に連結する着脱装置２２０（図１６）を構成する。
【０２５３】
上述したように、本実施形態においては、着脱装置２１６、２１８、２２０によって、ブラケット１４４とクランプ部材１９０、第１可動部１５０とクランプ部材１９２、および、第２可動部１５２とクランプ部材１９４とを、それぞれ着脱させることができる。
【０２５４】
したがって、クランプ部材１９０、１９２、１９４を交換するだけで、ワーククランプ装置１４０の段替えを行うことができるので、加工すべきワークの種類に対応して、クランプ部材の段替えを簡単に行うことができる。
【０２５５】
また、本実施形態においては、着脱装置２１６、２１８、２２０が、連結シャフト１４７、１６３，１７９と、該連結シャフト１４７、１６３，１７９を摺動可能に受容する穴１９６、２０４、２１０によって構成されている。
【０２５６】
この構成によれば、ブラケット１４４とクランプ部材１９０、および、可動部１５０、１５２とクランプ部材１９２、１９４とを、それぞれ所定の方向へ着脱できることから、クランプ部材１９０、１９２、１９４を、ロボット１１６によって、ブラケット１４４および可動部１５０、１５２に着脱することができる。
【０２５７】
このため、加工すべきワークの種類に応じて、クランプ部材１９０、１９２、１９４をロボット１１６によって自動で交換することができるので、より低コスト且つ簡単にクランプ部材１９０、１９２、１９４の段替えを行うことができる。
【０２５８】
次に、図２４〜図２６を参照して、他の実施形態に係るワーククランプ装置４０’について説明する。なお、以下の説明する実施形態において、既述の実施形態と同様の要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０２５９】
ワーククランプ装置４０’は、上述のワーククランプ装置４０と、スペーサ２３２を備える点で相違する。スペーサ２３２は、シリンダ本体部６６と、可動部５２のサイドプレート７２との間に配置されている。
【０２６０】
図２６に示すように、スペーサ２３２は、開口２３２ａを有する断面Ｕ字状の部材であって、シリンダシャフト６８の外周に嵌装されている。このスペーサ２３２は、シリンダシャフト６８を、開口２３２ａを通してスペーサ２３２の内部に滑り込ませることによって、シリンダシャフト６８の外周に嵌装可能である。
【０２６１】
スペーサ２３２を用いることによって、サイドプレート７２の左右方向の移動ストロークの右端を、シリンダ本体部６６からスペーサ２３２の左右方向の幅だけ左方へ離隔した位置に、設定できる。
【０２６２】
これにより、左右方向の幅が小さなワークをクランプする場合等において、シリンダシャフト６８の移動ストロークを低減させることができるので、ワークをクランプする作業を迅速化できる。
【０２６３】
なお、このようなスペーサ２３２は、図１１に示すワーククランプ装置１４０にも適用できる。このようなワーククランプ装置１４０’を、図２７に示す。
【０２６４】
ワーククランプ装置１４０’は、第１可動部１５０の主アーム１６２とシリンダ本体部１５４との間でシリンダシャフト１５６の外周に嵌装された第１のスペーサ２３２と、第２可動部１５２の主アーム１７８とシリンダ本体部１５８との間でシリンダシャフト１６０の外周に嵌装された第２のスペーサ２３２とを備える。
【０２６５】
これらスペーサ２３２は、シリンダシャフト１５６および１６０の移動ストロークを低減させることができるので、比較的小さなワークをクランプする場合等において、クランプ作業を迅速化できる。
【０２６６】
上述のスペーサ２３２は、ロボット１６、１１６によって嵌着され得る。一例として、図７中のステップＳ２、または図１９中のＳ２２にて特定したクランプ部材の種類の情報に応じて、ロボット制御部１８または１１８は、スペーサ２３２を嵌装するか否かを判定する。
【０２６７】
そして、スペーサ２３２を嵌装すると判定した場合に、ロボットハンド２２または１２２によってスペーサ２３２を把持して、該スペーサ２３２をシリンダシャフト６８、１５６、または１６０の外周に嵌装する。
【０２６８】
なお、図１および図２に示す実施形態において、第１のクランプ部材８０に連結シャフト６０を形成し、ブラケット４６に穴８８を形成してもよい。同様に、第２のクランプ部材８２に連結シャフト７６を形成し、再度プレート７２に穴９８を形成してもよい。
【０２６９】
また、図１１および図１２に示す実施形態において、クランプ部材１９０に連結シャフト１４７を形成し、ブラケット１４４に穴１９６を形成してもよい。同様に、クランプ部材１９２に連結シャフト１６３を形成し、主アーム１６２に穴２０４を形成してもよい。同様に、クランプ部材１９４に連結シャフト１７９を形成し、主アーム１７８に穴２１０を形成してもよい。
【０２７０】
また、着脱装置は、ブラケットまたは可動部と、クランプ部材とを互いに着脱可能に連結可能であれば、如何なる構造のものを適用してもよい。例えば、着脱装置は、鉤爪状の係止部と、該係止部が係止される被係止部とから構成されてもよい。
【０２７１】
また、駆動部５０、１４６、１４８は、モータと、該モータの回転運動を往復動へ変換する運動変換機構（例えばボール螺子機構）とから構成されてもよい。
【０２７２】
以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明の実施形態の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得るが、これら特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。
【０２７３】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、工程、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」、「次いで」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０２７４】
１０，１１０    加工システム
１２，１１２    ロボットシステム
１４，１１４    ワーククランプシステム
１６，１１６    ロボット
１８，１１８    ロボット制御部
４０，１４０    ワーククランプ装置
４２，１４２    クランプ装置制御部
４６，１４４    ブラケット
５０，１５０，１５２    可動部
８０，８２，１９０，１９２，１９４    クランプ部材
６０，７６，１４７，１６３，１７９    連結シャフト
８８，９８，１９６，２０４，２１０    穴
【図１】
2019042924.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月6日(2018.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラケットと、
前記ブラケットとの間でクランプ部材を挟み込む第１の位置と、前記ブラケットとの間の前記クランプ部材の挟み込みを解除するように前記第１の位置から退避した第２の位置との間で移動するように前記ブラケットに対して可動に設けられた可動部と、
前記ブラケットおよび前記可動部に着脱され、前記可動部が前記第１の位置に配置されているときにワークをクランプして固定する前記クランプ部材と、
前記ブラケットと前記クランプ部材とを互いに着脱可能に連結する第１の着脱装置と、
前記可動部と前記クランプ部材とを互いに着脱可能に連結する第２の着脱装置と、を備え、
前記第１の着脱装置は、
前記ブラケットと前記クランプ部材とのいずれか一方から突出するように設けられた第１の連結シャフトと、
前記ブラケットと前記クランプ部材との他方に形成され、前記連結シャフトを摺動可能に受容する第１の穴と、
前記第１の連結シャフトから外方へ突出して前記第１の穴を画定する壁面と係合する突出位置と、該突出位置から内方へ後退する後退位置との間で移動可能となるように前記第１の連結シャフトに設けられた第１の爪部と、を有し、
前記第２の着脱装置は、
前記可動部と前記クランプ部材とのいずれか一方から突出するように設けられた第２の連結シャフトと、
前記可動部と前記クランプ部材との他方に形成され、前記第２の連結シャフトを摺動可能に受容する第２の穴と、
前記第２の連結シャフトから外方へ突出して前記第２の穴を画定する壁面と係合する突出位置と、該突出位置から内方へ後退する後退位置との間で移動可能となるように前記第２の連結シャフトに設けられた第２の爪部と、を有する、ワーククランプ装置。