(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する支持機構と、
前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する回転補助機構と、
前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる昇降機構と、
を備え、
前記回転補助機構は、前記起倒対象に向かって接近する方向及び前記起倒対象から離れる方向に移動できるように構成され、前記起倒対象を前記起立状態から前記倒された状態に回転させる場合には、前記起倒対象に向かって接近し、前記起倒対象に接触することによって前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押し出すように構成されるワーク起倒装置。
【請求項２】
ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する支持機構と、
前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する回転補助機構と、
前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる昇降機構と、
前記起立状態における前記起倒対象をロックすることによって前記起倒対象の回転を抑止するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、前記昇降機構の駆動によって前記起立状態における前記起倒対象が所定の位置まで上昇した場合に前記起倒対象を開放して回転可能とする一方、前記起立状態における前記起倒対象が所定の位置まで下降した場合に前記起倒対象をロックして回転を抑止する構造を有するワーク起倒装置。
【請求項３】
ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する支持機構と、
前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する回転補助機構と、
前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる昇降機構と、
を備え、
前記支持機構は、前記起倒対象に形成される回転軸の形状に応じた形状を有する同一直線上に無い平行な複数の溝を有し、前記起倒対象の厚さ方向における前記重心の位置に応じて選択された、前記複数の溝のうちの１つの溝で前記回転軸を支持するように構成されるワーク起倒装置。
【請求項４】
ワーク及び前記ワークを取付けるためのフレームを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する支持機構であって、前記フレームに設けられた回転軸を回転可能に支持する前記支持機構と、
前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する回転補助機構と、
前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる昇降機構と、
を備え、
前記起立状態における前記フレームの、前記起倒対象の重心よりも下方となる位置にベアリングを設け、
前記ベアリングを転がしながら前記ベアリングの移動方向をガイドするガイド機構を設けたワーク起倒装置。
【請求項５】
前記昇降機構は、前記回転補助機構で前記起倒対象を押すことによって前記起倒対象が所定の角度だけ回転した後で前記回転補助機構で前記起倒対象を支持した状態で前記支持機構を下降させることによって前記起倒対象を前記起立状態から前記倒された状態に回転させるように構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワーク起倒装置。
【請求項６】
前記支持機構は、前記起倒対象の前記重心からの距離が前記起立状態における前記起倒対象の高さの０％より大きく１０％以下となる前記支持位置で前記起倒対象を支持するように構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載のワーク起倒装置。
【請求項７】
前記ロック機構は、前記起立状態における前記起倒対象の端部と接触することによって前記起倒対象の回転を抑止するための当接面を有し、
前記当接面は、前記昇降機構の駆動によって前記起立状態における前記起倒対象が前記所定の位置まで下降した場合にのみ前記端部と接触する位置に配置される請求項２記載のワーク起倒装置。
【請求項８】
前記回転補助機構は、前記起立状態における前記起倒対象を回転軸を中心として双方向に所定の角度だけ回転させることができるように構成され、
前記昇降機構は、前記起倒対象がいずれかの方向に前記所定の角度だけ回転した後で前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を前記回転軸を中心として双方向に倒すことができるように構成される請求項１乃至７のいずれか１項に記載のワーク起倒装置。
【請求項９】
前記回転補助機構は、前記起立状態における前記起倒対象の一方側を前記支持位置よりも下方で押すことによって前記起立状態から前記倒された状態への前記起倒対象の回転を補助する一方、前記倒された状態から前記起立状態に変化する途中における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で他方側から押すことによって前記起倒対象を前記起立状態とするための前記起倒対象の回転を補助するように構成される請求項１乃至８のいずれか１項に記載のワーク起倒装置。
【請求項１０】
前記ワークを取付けるためのフレームを備え、
前記支持機構は、前記フレームに設けられた回転軸を回転可能に支持するように構成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワーク起倒装置。
【請求項１１】
ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持するステップと、
前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助するステップと、
前記支持位置を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させるステップと、
を有し、
前記起倒対象の回転を補助するステップにおいて前記起倒対象を前記起立状態から前記倒された状態に回転させるために、前記起倒対象に向かって接近する方向及び前記起倒対象から離れる方向に移動できるように構成された回転補助機構を前記起倒対象に向かって接近させ、前記回転補助機構を前記起倒対象に接触させることによって前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押し出すワーク起倒方法。
【請求項１２】
起立状態におけるワークを含む起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起立状態における前記起倒対象を回転可能に支持するステップと、
前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を少なくとも所定の角度だけ回転させるステップと、
前記起倒対象が所定の角度だけ回転した後で前記支持位置を下降させることによって前記起倒対象を倒された状態に回転させるステップと、
前記倒された状態における前記ワークの加工を行うことによって製品又は半製品を製造するステップと、
を有し、
前記起倒対象を少なくとも所定の角度だけ回転させるステップにおいて、前記起倒対象に向かって接近する方向及び前記起倒対象から離れる方向に移動できるように構成された回転補助機構を前記起倒対象に向かって接近させ、前記回転補助機構を前記起倒対象に接触させることによって前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押し出すワーク加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ワーク起倒装置、ワーク起倒方法及びワーク加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平板状のワーク（加工対象物）の機械加工を行う際に、ワークを工作機械のテーブルに水平状態でセットするために、ワークを起立状態から水平状態又は水平状態から起立状態に起倒する技術が知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。具体例として、平板状のワークを支持できるように複数のバーを回転アームに固定し、複数のバーでワークを支持した状態で、回転アームを回転させることによってワークを起倒させる技術が提案されている。また、別の例として、平板状のワークをフレームに固定し、フレームをチルトさせる構造も知られている。
【０００３】
しかしながら、大型で重量の大きい製品を製造する場合、ワークの大きさに合わせて仮にフレームを製作すると、ワークを支持するフレーム自体の大きさや重量も大きくなる。例えば、航空機の翼構造体のように外板（パネル）に桁（スパー）、小骨（リブ）或いは縦通材（ストリンガ）等を取付けた大型の構造体を製造する場合、ワーク及びワークを支持するフレームを合わせた重さは数トンに及ぶ可能性がある。従って、小型で重量の小さい製品を製造する場合と比較して、大型で重量の大きい製品を製造する場合には、ワークを支持するフレームを製作したとしても、ワークの姿勢を専用の装置で変更することが困難である。
【０００４】
そのため、航空機構造体等の大型で重量の大きい製品を製造する場合には、クレーンを使用して、ワークの搬送及びワークの姿勢の変更が行われてきた。具体例として、航空機の中央翼等の構造体の組立を行うために、ワークを固定した大型の治具をクレーンで吊り上げてオートリベッタにセットしている。同様に、オートリベッタで穿孔等の作業が完了したワークは、大型の治具とともにクレーンでオートリベッタから降ろされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−０８１７２６号公報
【特許文献２】特開２００８−０１２６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、クレーンを使用して大型で重量の大きいワークの姿勢を変更する場合、複数人で作業を行っているため作業効率が悪いという問題がある。
【０００７】
また、オートリベッタ等の装置に大型で重量の大きい板状のワークを水平状態に設置する場合、クレーンの横移動と下げ操作を少しずつ交互に行う必要がある。このため、クレーンの操作が難しいという問題もある。
【０００８】
更に、クレーンへのワークの掛け替えやオートリベッタ等の装置へのワークの固定は高所での作業となるため危険が伴うという問題もある。
【０００９】
そこで、本発明は、大型のワークや重量の大きいワークを容易に起倒できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態に係るワーク起倒装置は、支持機構、回転補助機構及び昇降機構を備える。支持機構は、ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する。回転補助機構は、前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する。昇降機構は、前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる。前記回転補助機構は、前記起倒対象に向かって接近する方向及び前記起倒対象から離れる方向に移動できるように構成され、前記起倒対象を前記起立状態から前記倒された状態に回転させる場合には、前記起倒対象に向かって接近し、前記起倒対象に接触することによって前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押し出すように構成される。
また、本発明の実施形態に係るワーク起倒装置は、支持機構、回転補助機構、昇降機構及びロック機構を備える。支持機構は、ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する。回転補助機構は、前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する。昇降機構は、前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる。ロック機構は、前記起立状態における前記起倒対象をロックすることによって前記起倒対象の回転を抑止する。前記ロック機構は、前記昇降機構の駆動によって前記起立状態における前記起倒対象が所定の位置まで上昇した場合に前記起倒対象を開放して回転可能とする一方、前記起立状態における前記起倒対象が所定の位置まで下降した場合に前記起倒対象をロックして回転を抑止する構造を有する。
また、本発明の実施形態に係るワーク起倒装置は、支持機構、回転補助機構及び昇降機構を備える。支持機構は、ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する。回転補助機構は、前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する。昇降機構は、前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる。前記支持機構は、前記起倒対象に形成される回転軸の形状に応じた形状を有する同一直線上に無い平行な複数の溝を有し、前記起倒対象の厚さ方向における前記重心の位置に応じて選択された、前記複数の溝のうちの１つの溝で前記回転軸を支持するように構成される。
また、本発明の実施形態に係るワーク起倒装置は、支持機構、回転補助機構及び昇降機構を備える。支持機構は、ワーク及び前記ワークを取付けるためのフレームを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持する。支持機構は、前記フレームに設けられた回転軸を回転可能に支持する。回転補助機構は、前記支持機構によって支持された前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助する。昇降機構は、前記支持機構を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させる。前記起立状態における前記フレームの、前記起倒対象の重心よりも下方となる位置にベアリングを設け、前記ベアリングを転がしながら前記ベアリングの移動方向をガイドするガイド機構を設けた。
【００１１】
また、本発明の実施形態に係るワーク起倒方法は、ワークを含む起倒対象が起立状態である場合に前記起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起倒対象を回転可能に支持するステップと、前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、前記支持位置を中心とする前記起倒対象の回転を補助するステップと、前記支持位置を昇降させることによって前記起倒対象を起倒させるステップとを有する。前記起倒対象の回転を補助するステップにおいて前記起倒対象を前記起立状態から前記倒された状態に回転させるために、前記起倒対象に向かって接近する方向及び前記起倒対象から離れる方向に移動できるように構成された回転補助機構を前記起倒対象に向かって接近させ、前記回転補助機構を前記起倒対象に接触させることによって前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押し出す。
【００１２】
また、本発明の実施形態に係るワーク加工方法は、起立状態におけるワークを含む起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で前記起立状態における前記起倒対象を回転可能に支持するステップと、前記起立状態における前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押すことによって、前記起倒対象を少なくとも所定の角度だけ回転させるステップと、前記起倒対象が所定の角度だけ回転した後で前記支持位置を下降させることによって前記起倒対象を倒された状態に回転させるステップと、前記倒された状態における前記ワークの加工を行うことによって製品又は半製品を製造するステップとを有する。前記起倒対象を少なくとも所定の角度だけ回転させるステップにおいて、前記起倒対象に向かって接近する方向及び前記起倒対象から離れる方向に移動できるように構成された回転補助機構を前記起倒対象に向かって接近させ、前記回転補助機構を前記起倒対象に接触させることによって前記起倒対象を前記支持位置よりも下方で押し出す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るワーク起倒装置の全体構成を示す正面図。
【図２】図１に示すワーク起倒装置の一部を示す斜視図。
【図３】図１に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第１の図。
【図４】図１に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第２の図。
【図５】図１に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第３の図。
【図６】図１に示す支持機構の別の構造例を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るワーク起倒装置の全体構成を示す正面図。
【図８】図７に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第１の図。
【図９】図７に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第２の図。
【図１０】図７に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第３の図。
【図１１】図７に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第４の図。
【図１２】図７に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第５の図。
【図１３】図７に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第６の図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係るワーク起倒装置、ワーク起倒方法及びワーク加工方法について添付図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
（構成及び機能）
図１は本発明の第１の実施形態に係るワーク起倒装置の全体構成を示す正面図であり、図２は図１に示すワーク起倒装置の一部を示す斜視図である。また、図３、図４及び図５は、それぞれ図１に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第１、第２及び第３の図である。
【００１６】
ワーク起倒装置１は、ワークＷを起倒させる装置である。すなわち、ワーク起倒装置１は、ワークＷを起立状態から倒された状態に倒す一方、倒された状態におけるワークＷを起立状態に起立させる装置である。このため、ワーク起倒装置１は、ワークＷを所望の加工装置２に倒された状態でセットするために用いることができる。従って、ワーク起倒装置１を加工装置２におけるワークＷのセットを補助するための構成要素としてもよい。
【００１７】
加工装置２の具体例としては、ショットピーニング装置、ブラスト処理装置或いは溶剤処理設備等の表面処理設備、マシニングセンタやフライス盤等の機械加工を行う工作機械、オートリベッタ等の組立装置、オートクレーブ装置やプレス機等の成形加工装置が挙げられる。もちろん、ワークＷを倉庫に格納する場合のように、任意の目的でワーク起倒装置１を用いることができる。
【００１８】
ワーク起倒装置１による起倒対象は、起倒を要する任意の構造を有するワークＷとすることができる。特に、ワーク起倒装置１は、大型のワークＷや重量が大きいワークＷであっても、少ない動力でワークＷを起倒できるように構成されている。従って、平板状のワークＷに限らず、棒状又はブロック状のワークＷをワーク起倒装置１による起倒対象とすることができる。
【００１９】
通常は、ワークＷの高さが最低とならない向きで配置される状態がワークＷの起立状態となり、起立状態よりもワークＷの高さがより低くなる向きで配置される状態がワークＷの倒された状態となる。例えば、板状のワークＷであれば、厚さ方向が概ね水平方向となる状態が起立状態となり、厚さ方向が概ね鉛直方向となる状態が倒された状態となる。
【００２０】
もちろん、航空機組立品等の複雑な構造を有する組立品をワーク起倒装置１による起倒対象とすることもできる。図示された例では、パネルに複数のストリンガを取付けた板状の翼構造体がワークＷとしてワーク起倒装置１による起倒対象となっている。翼構造体のサイズは、数メートル級のサイズを有する。
【００２１】
ワーク起倒装置１は、支持機構３、回転補助機構４、昇降機構５、コロ６、ロック機構７及び可動台車８で構成することができる。
【００２２】
一方、ワークＷをフレーム９に取付けた状態でワーク起倒装置１により起倒させることができる。フレーム９を介してワークＷを起倒させるようにすれば、異なる構造を有する多種類のワークＷをワーク起倒装置１で起倒させることが可能となる。すなわち、異なる構造を有するワークＷを、ワークＷの構造に応じたクランプ９Ａで共通の構造を有するフレーム９に取付けることができる。
【００２３】
また、ワーク起倒装置１の構造に合わせてフレーム９の構造を決定することにより、ワーク起倒装置１による起倒を容易にすることができる。具体例として、フレーム９には、フレーム９を起倒方向に回転させるための回転軸９Ｂを設けることができる。従って、ワークＷを取付けるためのフレーム９及びフレーム９に付随するクランプ９Ａ等の備品をワーク起倒装置１の構成要素としてもよい。
【００２４】
尚、フレーム９自体を組立治具等のワークＷの他の工程に使用される治具としてもよい。その場合、ワークＷをフレーム９に着脱するための労力を軽減することができる。もちろん、フレーム９を使用せずに、ワークＷをワーク起倒装置１で直接起倒させるようにしてもよい。特に、小品種多量生産を行う場合やワーク起倒装置１でワークＷを起倒させるために適切な構造をワークＷに設けることが可能な場合には、ワークＷを直接起倒させることが段取り作業を削減する観点から有効である。
【００２５】
図示された例では、数メートル級のサイズを有する板状のワークＷが、支柱を連結した矩形のフレーム９にクランプ９Ａで取付けられている。ワークＷのサイズが数メートル級であれば、ワークＷを含むフレーム９の総重量が１トンを超える場合もある。以降では、フレーム９を使用してワークＷを起倒させる場合を例に説明する。
【００２６】
支持機構３は、ワークＷを含む起倒対象が起立状態である場合に、起倒対象の重心よりも上方となる支持位置で起倒対象を回転可能に支持するための構成要素である。ワークＷをフレーム９で保持する場合には、起倒対象は、ワークＷ及びフレーム９となる。また、ワークＷには、加工装置２による加工に必要な治具等を組付けることもできる。逆に、ワークＷのみを起倒させる場合には、起倒対象は、ワークＷのみとなる。従って、起倒対象の重心の位置は、フレーム９及びその他の組付物の重量に応じてワークＷの重心の位置からシフトすることになる。但し、ワークＷの重量に対して重量が相対的に小さい組付物については、無視してもよい。また、フレーム９についてもワークＷの重量に対して重量が相対的に小さい場合には、フレーム９の重量を無視してもよい。
【００２７】
図示された例では、フレーム９の左右に突出するように設けられた回転軸９Ｂが、支持機構３によって回転可能に支持されている。そのために、支持機構３は、フレーム９の左右の回転軸９Ｂをそれぞれ支持するための溝３Ａを有するブロック３Ｂで構成することができる。
【００２８】
回転軸９Ｂは、ワークＷを保持した状態におけるフレーム９の重心位置よりも上方に設けられる。従って、ブロック３Ｂでフレーム９の回転軸９Ｂを支持すれば、必然的にワークＷを保持した状態におけるフレーム９の重心位置よりも上方でワークＷ及びフレーム９が支持機構３で支持されるようになっている。ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象は、重心位置よりも上方の位置で支持機構３によって支持される。従って、支持機構３によって支持される起倒対象は、起立状態で安定することになる。
【００２９】
図６は、図１に示す支持機構３の別の構造例を示す図である。
【００３０】
ワークＷが翼構造体である場合には、パネルにストリンガ等の部品を取付けた構造を有する。すなわち、ワークＷの構造は完全な板状とはならない。また、ワークＷがパネルのみであっても、パネルが湾曲している場合もある。そのような場合には、ワークＷの重心がパネルの厚さ方向における中心とはならい。この場合、ワークＷを自由に吊り下げた状態において、ワークＷが傾斜することになる。
【００３１】
そこで、図６に示すように、支持機構３を構成する各ブロック３Ｂに、複数の溝３Ａを設けることができる。すなわち、ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象に形成される回転軸９Ｂの形状に応じた形状を有する同一直線上に無い平行な複数の溝３Ａを各ブロック３Ｂに形成することができる。そして、起倒対象の厚さ方向における重心の位置に応じて選択された、複数の溝３Ａのうちの１つの溝３Ａで回転軸９Ｂを支持するようにすることができる。これにより、ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象が起立状態において傾斜したとしても、起倒対象を適切な位置で支持することができる。
【００３２】
回転補助機構４は、支持機構３によって支持された起立状態におけるワークＷを含む起倒対象を、支持位置よりも下方で押し出すための装置である。回転補助機構４による起倒対象の押出方向は、起倒対象の起倒方向に対応する方向とされる。従って、回転補助機構４による起倒対象の押出しによって、起倒対象の回転方向が、起倒方向に規制される。これにより、起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合において、支持位置を中心とする起倒対象の回転を補助することができる。
【００３３】
図示された例では、フレーム９の左右の支柱を押し出すための２つの押出装置１０によって回転補助機構４が構成されている。各押出装置１０は、Ｌ字型のアーム１０Ａの先端にローラ１０Ｂを取付けた構造を有し、移動機構１０Ｃによってフレーム９に向かって接近する方向及びフレーム９から離れる方向に移動できるように構成されている。従って、アーム１０Ａをフレーム９に接近させてローラ１０Ｂをフレーム９に接触させた後、引き続きアーム１０Ａを同じ方向に移動させることによってフレーム９を押し出すことができる。移動機構１０Ｃとしては、ボールねじやラックアンドピニオン等の直線移動用の任意の機構を利用することができる。
【００３４】
尚、ワークＷ自体を押し出すように回転補助機構４を構成してもよい。但し、図示されるように、フレーム９を押し出すようにすれば、上述したようにワークＷの形状に依らず、起倒対象を押し出すことが可能となる。また、ワークＷが損傷する可能性を回避することができる。
【００３５】
昇降機構５は、支持機構３を昇降させることによってワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象を起倒させる装置である。すなわち、図４に例示されるように、回転補助機構４で起倒対象を押すことによって起倒対象を所定の角度だけ回転させた後であれば、図５に例示されるように、回転補助機構４で起倒対象を支持した状態で支持機構３を下降させることによって起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させることができる。具体例として回転補助機構４で起倒対象を２度から３度程度傾ければ、起倒対象の重心が起倒方向に合わせて移動するため、起倒対象を倒すことができる。つまり、起倒対象の重心よりも下方を押し出して支持した状態で、起倒対象の支持位置を下降させることによって、起倒対象を押し倒すことができる。
【００３６】
逆に、起倒対象が倒された状態である場合に支持機構３を上昇させれば、重力によって起倒対象を倒された状態から起立状態に戻すことができる。この場合には、回転補助機構４による起倒対象の押出動作は行われない。従って、回転補助機構４のアーム１０Ａ及びローラ１０Ｂは、移動機構１０Ｃの駆動によって退避位置に移動する。
【００３７】
尚、支持機構３による起倒対象の支持位置が、起倒対象の重心の位置から上方に離れている程、起倒対象の反転防止による安定化を図れる反面、回転補助機構４で起倒対象を押し出すために、より大きな動力が必要となる。また、起倒対象を起立させる際には、支持機構３による起倒対象の支持位置が、起倒対象の重心の位置から上方に離れている程、重力の作用によって起倒対象を容易に起立させることが可能となる。
【００３８】
そこで、起倒対象の重心からの距離が起立状態における起倒対象の高さの０％より大きく１０％以下となる支持位置で起倒対象を支持することが、起倒対象の安定化及び容易な起立と起倒対象を押し出すための動力低減を両立させる観点から好適である。具体例として、フレーム９の高さが３ｍ程度であれば、起倒対象を支持機構３で支持する位置、つまりフレーム９に対する回転軸９Ｂの相対的な位置を、起倒対象の重心から１００ｍｍ程度上方にシフトした位置にすることができる。
【００３９】
昇降機構５は、図示されるように、一対の矩形の枠５Ａを構成する支柱にそれぞれリニアガイド５Ｂ及びボールねじ５Ｃを取付けることによって構成することができる。各リニアガイド５Ｂは、支持機構３のブロック３Ｂの移動方向を鉛直方向に規制するためのガイドである。各ボールねじ５Ｃは、支持機構３のブロック３Ｂを鉛直方向に直線移動させるためのスライド機構である。もちろん、ラック・アンド・ピニオンやワイヤと滑車を利用した機構等の任意の直線移動機構によって昇降機構５を構成することができる。
【００４０】
矩形の枠５Ａを構成する支柱の間のスペースは、ワークＷ及びフレーム９をワーク起倒装置１に搬入及び搬出するために使用することができる。すなわち、ワークＷ及びフレーム９を起立させた状態で、厚さ方向と概ね垂直な方向に移動させながらワーク起倒装置１に搬入及び搬出することができる。そのために、フレーム９の下端を容易に移動させることができるように、コロ６を配置することが実用的である。また、昇降機構５は、ワークＷ及びフレーム９の搬入時及び搬出時には、ブロック３Ｂをフレーム９よりも下方に退避させるように構成される。
【００４１】
また、ワーク起倒装置１には、起立状態における起倒対象をロックすることによって起倒対象の意図しない回転を抑止するロック機構７を設けることができる。図示された例では、上下左右の４組の対向する２枚の当接板７Ａが、ロック機構７として昇降機構５の左右の枠５Ａ及び左右の枠５Ａを連結する底部に取付けられている。対向する２枚の当接板７Ａが互いに対向する面は、起立状態における起倒対象の端部と接触させるための面として用いられる。すなわち、対向する２枚の当接板７Ａで起立状態における起倒対象の端部を挟み込むことによって、起倒対象の意図しない回転を抑止することができる。
【００４２】
各当接板７Ａの当接面は、昇降機構５の駆動によって起立状態における起倒対象が所定の位置まで下降した場合にのみ起倒対象の端部と接触する位置に配置される。換言すれば、昇降機構５の駆動によって起立状態における起倒対象を所定の高さまで上昇させると、各当接板７Ａの当接面が起倒対象の端部と接触しなくなるような位置に各当接板７Ａが配置される。
【００４３】
このような構造によってロック機構７を構成すると、図３に例示されるように昇降機構５の駆動によって起立状態における起倒対象が所定の位置まで上昇した場合に起倒対象を開放して回転可能とする一方、起立状態における起倒対象が所定の位置まで下降した場合に起倒対象をロックして回転を抑止することが可能となる。すなわち、専用の動力を使用せずに、起倒対象のロック状態と、アンロック状態とを切換えることができる。
【００４４】
尚、起立状態における起倒対象の端部と接触させることによって、起倒対象の意図しない回転を抑止するための当接面を、当接板７Ａ以外の任意の構造物によって形成してもよい。すなわち、板状でない構造物によって当接面を形成してもよい。
【００４５】
倒された後の起倒対象の少なくとも一部は、回転補助機構４で支持されることになる。図５に示す例では、昇降機構５の駆動によって支持機構３のブロック３Ｂが、フレーム９の回転軸９Ｂがブロック３Ｂの溝３Ａから離脱するまで下降するようになっている。従って、倒された状態におけるフレーム９は、２組のＬ字型のアーム１０Ａの関節部分に設けられた支持体１０Ｄとローラ１０Ｂとによって４箇所で支持される。
【００４６】
但し、アーム１０Ａの支持体１０Ｄとは別に、倒された後の起倒対象を支持するための支持体を設けるようにしてもよい。或いは、支持機構３のブロック３Ｂと、アーム１０Ａのローラ１０Ｂとによって、倒された後の起倒対象を支持するようにしてもよい。その場合には、昇降機構５の駆動によって支持機構３のブロック３Ｂが、起倒対象を支持する位置まで下降されることになる。但し、倒された後の起倒対象を、起倒対象の重心の位置からできるだけ離れた位置で支持することが起倒対象の安定化に繋がる。従って、倒された後の起倒対象を、安定的に支持する観点からは、図５に例示されるように、アーム１０Ａの支持体１０Ｄ又は他の支持体で起倒対象の重心の位置から十分に離れた位置で倒された後の起倒対象を支持することが好適である。
【００４７】
回転補助機構４で支持された、倒された後の起倒対象は、回転補助機構４から可動台車８に乗せ換えることができる。可動台車８は、倒された状態における起倒対象を載置してワークＷの加工装置２に向けて送り出す一方、加工装置２における加工後のワークＷを含む起倒対象を載置して支持機構３で起倒対象を支持することが可能な位置まで戻すための装置である。
【００４８】
可動台車８は、走行装置８Ａで走行可能なシザーリフト等の昇降装置８Ｂに、起倒対象を載置するためのテーブル８Ｃを取付けて構成することができる。走行装置８Ａは、回転補助機構４で支持された起倒対象と、加工装置２との間を移動する装置である。走行装置８Ａは、レールに沿って走行する車輪等で構成することができる。昇降装置８Ｂは、テーブル８Ｃの高さを変えるための装置である。
【００４９】
起倒対象が倒れて回転補助機構４で支持されると、テーブル８Ｃの高さを回転補助機構４で支持された起倒対象の底面よりも下降させた状態で、可動台車８を起倒対象の下に移動させることができる。そして、昇降装置８Ｂでテーブル８Ｃの高さを回転補助機構４で支持された起倒対象の底面よりも高い位置まで上昇させることによって起倒対象を回転補助機構４から可動台車８に乗せ換えることができる。これにより、可動台車８で起倒対象を加工装置２側に送り出すことができる。
【００５０】
尚、起倒対象が完全に倒れて回転補助機構４で支持された後で、可動台車８への乗せ換えが行われるように、起倒対象が完全に倒れて回転補助機構４で支持されたことを検出できるようにしてもよい。具体例として、回転補助機構４の支持体１０Ｄに負荷される圧力を検出する圧力センサ１０Ｅを回転補助機構４の任意の位置に設けることができる。一方、圧力センサ１０Ｅの検出信号に基づいて可動台車８を制御する制御装置８Ｄを設けることができる。制御装置８Ｄは、コンピュータ等の電子回路によって構成することができる。そして、起倒対象が完全に倒れて圧力センサ１０Ｅで圧力が検出された後で、制御装置８Ｄによる制御によって可動台車８を起倒対象側に移動させることができる。
【００５１】
可動台車８で加工装置２側に送り出されたワークＷは、フレーム９とともに加工装置２のテーブルやワーク保持機構等に乗せ換えることができる。或いは、可動台車８に載置された状態で、加工装置２によるワークＷの加工が行われるようにしてもよい。すなわち、可動台車８のテーブル８Ｃを加工装置２用のテーブルとして利用してもよい。
【００５２】
一方、可動台車８と回転補助機構４とを一体化してもよい。その場合には、可動台車８の移動によって可動台車８に取付けられた回転補助機構４で起倒対象を押出して倒し、回転補助機構４又は可動台車８のテーブル８Ｃで、倒された後の起倒対象を支持するようにすることができる。特に、可動台車８のテーブル８Ｃで、倒された後の起倒対象を支持するようにすれば、起倒対象の可動台車８への乗せ換えを省略することができる。逆に、図示されるように、回転補助機構４でフレーム９を押出し、ワークＷを取付けたフレーム９が倒れた後で、可動台車８が移動するようにすれば、重量物であるワークＷと可動台車８との接触事故を確実に回避することができる。
【００５３】
（動作及び作用）
次にワーク起倒装置１によるワークＷの起倒方法及びワーク起倒装置１を利用したワークＷの加工方法ついて図１、図３、図４及び図５を参照して説明する。
【００５４】
まず、ワークＷがクランプ９Ａでフレーム９に取付けられる。フレーム９で保持されたワークＷは、ワーク起倒装置１への搬入位置まで搬送される。この時、支持機構３のブロック３Ｂは、下方の退避位置まで下降した状態となっている。このため、ワークＷが取付けられたフレーム９を、昇降機構５の矩形の枠５Ａを構成する支柱の間のスペースからコロ６を利用してワーク起倒装置１に搬入することができる。
【００５５】
ワーク起倒装置１に搬入されたフレーム９の四隅の端部は、ロック機構７として設けられる四隅の当接板７Ａで挟み込まれる。このため、ワークＷを保持するフレーム９は起立した状態となり、転倒することは無い。
【００５６】
次に、昇降機構５のボールねじ５Ｃが駆動する。このため、支持機構３のブロック３Ｂがリニアガイド５Ｂでガイドされながら上昇する。その結果、ブロック３Ｂの溝３Ａでフレーム９の回転軸９Ｂが支持される。
【００５７】
更に、ブロック３Ｂが上昇すると、ワークＷを保持するフレーム９がブロック３Ｂとともに上昇する。このため、図３に例示されるようにフレーム９の四隅の端部が、当接板７Ａの間から外れる。すなわち、ロック機構７によるフレーム９の転倒防止用のロックが外れる。逆に言えば、昇降機構５の駆動によって、ロック機構７によるフレーム９の転倒防止用のロックが外れるまで、ワークＷを保持するフレーム９がブロック３Ｂとともに上昇する。
【００５８】
これにより、ワークＷ及びフレーム９を含む起立状態における起倒対象が、起倒対象の重心よりも上方に配置された回転軸９Ｂの位置を支持位置として支持機構３のブロック３Ｂで回転可能に支持された状態となる。
【００５９】
次に、起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる場合における、支持位置を中心とする起倒対象の回転が回転補助機構４によって補助される。具体的には、回転補助機構４の２つの押出装置１０が駆動し、各移動機構１０Ｃがフレーム９に向かって接近する方向に移動する。このため、各移動機構１０Ｃに搭載されたＬ字型のアーム１０Ａの先端に設けられたローラ１０Ｂがフレーム９の回転軸９Ｂよりも下方の位置に接触する。各移動機構１０Ｃは更に進行する。これにより、図４に例示されるように、ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象の重心よりも下方の位置でフレーム９が押出装置１０のローラ１０Ｂによって押し出される。
【００６０】
すなわち、起立状態における起倒対象が、支持機構３による支持位置よりも下方で回転補助機構４によって押し出される。これにより、起倒対象が起倒方向に向かって所定の角度だけ回転し、起倒対象の逆方向への回転が抑制される。すなわち、起倒対象の起倒方向が規制される。
【００６１】
次に、起倒対象が少なくとも所定の角度だけ回転した後で昇降機構５のボールねじ５Ｃが逆方向に駆動する。このため、支持機構３のブロック３Ｂがリニアガイド５Ｂでガイドされながら下降する。ブロック３Ｂが下降すると、ワークＷを保持するフレーム９の回転軸９Ｂもブロック３Ｂとともに下降する。一方、フレーム９の回転軸９Ｂよりも下方の部分は、回転補助機構４のアーム１０Ａの先端に設けられたローラ１０Ｂで支持されている。従って、ワークＷを保持するフレーム９は、ブロック３Ｂによる回転軸９Ｂの下降に伴って回転軸９Ｂを中心として起倒方向に回転する。
【００６２】
更に、ブロック３Ｂの下降は、ワークＷを保持するフレーム９の幅方向、すなわち起立状態では高さ方向であった幅方向が概ね水平方向となるまで続行される。すなわち、フレーム９の支持位置となる回転軸９Ｂを下降させることによってワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象を起立状態から倒された状態に回転させる。
【００６３】
ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象が倒れた状態になると、図５に例示されるように、フレーム９は、アーム１０Ａの支持体１０Ｄとローラ１０Ｂとによって支持される。このため、ブロック３Ｂが更に下降すると、フレーム９の回転軸９Ｂがブロック３Ｂの溝３Ａから離脱する。そして、ブロック３Ｂが初期位置まで下降すると、昇降機構５のボールねじ５Ｃが停止する。これにより、ブロック３Ｂの下降が停止する。
【００６４】
一方、ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象がアーム１０Ａの支持体１０Ｄとローラ１０Ｂとによって支持されると、圧力センサ１０Ｅによって起倒対象による圧力が検知される。圧力センサ１０Ｅによる検出信号は、可動台車８の制御装置８Ｄに出力される。そうすると、制御装置８Ｄから制御信号が出力され、走行装置８Ａが走行する。これにより、可動台車８は、ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象に向かって移動する。
【００６５】
可動台車８が移動し、テーブル８ＣがワークＷ及びフレーム９の下方まで到達すると、走行装置８Ａが停止する。すなわち、可動台車８が停止する。そして、昇降装置８Ｂの駆動によってテーブル８Ｃが上昇する。その結果、ワークＷ及びフレーム９がテーブル８Ｃによってすくい上げられる。すなわち、ワークＷ及びフレーム９が回転補助機構４のアーム１０Ａから可動台車８に乗せ換えられる。
【００６６】
ワークＷ及びフレーム９がテーブル８Ｃに載置されると、走行装置８Ａが加工装置２に向かって走行する。これにより、ワークＷ及びフレーム９を加工装置２に送り出すことができる。加工装置２では、倒された状態におけるワークＷの加工を行うことによって製品又は半製品を製造することができる。例えば、オートリベッタの保持機構にワークＷ及びフレーム９を乗せ換え、ワークＷの打鋲を行うことができる。
【００６７】
加工装置２における加工によって製造された製品又は半製品は、起倒対象として再び可動台車８のテーブル８Ｃに載置される。そうすると、可動台車８の走行装置８Ａが走行する。これにより、テーブル８Ｃに製品又は半製品を載置した可動台車８は、回転補助機構４の支持体１０Ｄ及びローラ１０Ｂに向かって移動する。そして、フレーム９で保持された製品又は半製品がアーム１０Ａの支持体１０Ｄ及びローラ１０Ｂの上方まで到達すると、走行装置８Ａが停止する。すなわち、可動台車８が停止する。
【００６８】
可動台車８が停止すると、昇降装置８Ｂの駆動によってテーブル８Ｃが下降する。その結果、フレーム９で保持された製品又は半製品がアーム１０Ａの支持体１０Ｄ及びローラ１０Ｂで支持される。すなわち、フレーム９で保持された製品又は半製品が可動台車８から回転補助機構４のアーム１０Ａに起倒対象として乗せ換えられる。そして、フレーム９で保持された製品又は半製品のアーム１０Ａへの乗せ換えが完了すると、可動台車８が加工装置２に向かって移動し、退避位置で停止する。
【００６９】
そうすると、昇降機構５の駆動によって、フレーム９で保持された製品又は半製品を起立させることができる。具体的には、昇降機構５のボールねじ５Ｃが駆動する。このため、支持機構３のブロック３Ｂがリニアガイド５Ｂでガイドされながら上昇する。その結果、ブロック３Ｂの溝３Ａでフレーム９の回転軸９Ｂが支持される。更に、ブロック３Ｂが上昇すると、製品又は半製品を保持するフレーム９の回転軸９Ｂがブロック３Ｂとともに上昇する。
【００７０】
フレーム９の回転軸９Ｂは、製品又は半製品を保持するフレーム９の重心の位置から離れた位置に設けられている。従って、フレーム９の回転軸９Ｂがブロック３Ｂとともに上昇しても、重力の作用によってフレーム９が回転軸９Ｂを中心に回転する。このため、フレーム９の回転軸９Ｂよりも重心側がアーム１０Ａのローラ１０Ｂで引き続き支持される。
【００７１】
更に、ブロック３Ｂが上昇すると、製品又は半製品を保持するフレーム９はアーム１０Ａのローラ１０Ｂで支持された状態で回転しながら上昇する。そして、フレーム９が十分な高さまで上昇すると、具体的には、回転軸９Ｂを中心にフレーム９を回転させた場合に、フレーム９の四隅の端部が四隅の当接板７Ａよりも上方となる位置までフレーム９が上昇すると、昇降機構５のボールねじ５Ｃが停止する。このため、支持機構３のブロック３Ｂとともに製品又は半製品を保持するフレーム９の上昇も停止する。
【００７２】
次に、回転補助機構４の２つの押出装置１０が駆動し、各移動機構１０Ｃがフレーム９から離れる方向、すなわち加工装置２に向かう方向に移動する。この結果、製品又は半製品を保持するフレーム９はアーム１０Ａのローラ１０Ｂで支持された状態で回転する。そして、フレーム９の四隅の端部が四隅の当接板７Ａよりも上方となる位置までフレーム９が回転すると、押出装置１０が停止する。これにより、製品又は半製品を保持するフレーム９はアーム１０Ａのローラ１０Ｂで過剰な回転が抑止された状態で起立する。
【００７３】
次に、昇降機構５のボールねじ５Ｃが駆動し、支持機構３のブロック３Ｂが下降する。このため、製品又は半製品を保持するフレーム９も下降する。その結果、フレーム９の四隅における端部が四隅の当接板７Ａで挟み込まれる。これによりフレーム９の回転が抑止される。すなわち、フレーム９がロック状態となる。
【００７４】
更にブロック３Ｂが下降すると、フレーム９の下面がコロ６で支持される。引き続きブロック３Ｂを下降させると、フレーム９の回転軸９Ｂがブロック３Ｂの溝３Ａから離脱する。これにより、製品又は半製品を保持するフレーム９の重量は、コロ６で支持される。
【００７５】
その後、ブロック３Ｂをコロ６よりも下方の退避位置まで下降させることができる。ブロック３Ｂが退避位置に到達すると、昇降機構５のボールねじ５Ｃが停止する。そして、製品又は半製品を保持するフレーム９を、昇降機構５の矩形の枠５Ａを構成する支柱の間のスペースからコロ６を利用してワーク起倒装置１から搬出することができる。
【００７６】
一方、押出装置１０については、加工装置２に向かう方向に更に移動させることができる。これにより、ワーク起倒装置１を、ワークＷを取付けたフレーム９がワーク起倒装置１に搬入される前の初期状態に戻すことができる。このため、次のワークＷを対象として、再びワークＷの起倒工程を含む加工を行うことができる。すなわち、昇降機構５でワークＷを取付けたフレーム９の支持位置を昇降させることによってワークＷを含む起倒対象を起倒させることができる。そして、倒された状態におけるワークＷを対象として、加工装置２による加工を行うことができる。
【００７７】
つまり以上のようなワーク起倒装置１、ワーク起倒方法及びワーク加工方法は、ワークＷを取付けたフレーム９等の起倒対象の重心位置よりも上方を支持し、起倒対象の重心位置よりも下方を押し出して支持しながら支持位置を下降させることによって重力を利用して起倒対象を起倒させるようにしたものである。
【００７８】
（効果）
このため、ワーク起倒装置１、ワーク起倒方法及びワーク加工方法によれば、重量の大きいワークＷであっても、僅かな動力でワークＷを起倒させることができる。しかも、ワークＷの重心から所定の距離に設けられる回転軸９Ｂを中心にワークＷが回転するため、ワークをセットするためのテーブルをチルトさせたり、ワークを保持するアームを回転させる場合に比べて、ワークＷの移動範囲が狭い。従って、大型のワークＷであっても、限られた空間内でワークＷの姿勢を安全に変更することが可能となる。
【００７９】
このため、ワーク起倒装置１、ワーク起倒方法及びワーク加工方法によれば、重量の大きいワークＷや大型のワークＷであっても、クレーンを使用することなく自動的に起倒させて加工装置２に送り出すことができる。特に、ワーク起倒装置１へのワークＷの搬入及び搬出についても自動化すれば、フレーム９に取付けた様々な形状を有する複数のワークＷをオートリベッタ等の加工装置２に連続的かつ自動的に供給及びセットすることが可能となる。
【００８０】
（第２の実施形態）
（構成及び機能）
図７は本発明の第２の実施形態に係るワーク起倒装置の全体構成を示す正面図であり、図８乃至図１３は、それぞれ図７に示すワーク起倒装置によってワークを起倒させる過程を示す第１乃至第６の図である。
【００８１】
図７乃至１３に示された第２の実施形態におけるワーク起倒装置１Ａでは、回転補助機構４Ａの構成が第１の実施形態におけるワーク起倒装置１と相違する。第２の実施形態におけるワーク起倒装置１Ａの他の構成及び作用については第１の実施形態におけるワーク起倒装置１と実質的に異ならないため同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【００８２】
第２の実施形態におけるワーク起倒装置１Ａの回転補助機構４Ａは、第１の回転補助機構２０、第２の回転補助機構２１及びガイド機構２２を有する。また、ワークＷがパネルにストリンガ等の補強部品と取付けた構造を有するため、フレーム９の厚さ方向の一方側からワークＷの一部が飛び出している。このため、ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象の重心は、フレーム９の厚さ方向における中心位置からシフトしている。
【００８３】
そこで、図６に例示されるように支持機構３を構成する各ブロック３Ｂには２つの溝３Ａが設けられている。一方、フレーム９には、プレートを介して回転軸９Ｂが、起倒対象の重心位置に合わせて設けられている。すなわち、回転軸９Ｂがフレーム９の厚さ方向における中心位置から起倒対象の重心がある方向にシフトした位置に設けられている。このため、鉛直方向に起立した状態におけるフレーム９の厚さ方向における中心位置よりも、起倒対象の重心位置側にあるブロック３Ｂの溝３Ａで回転軸９Ｂが支持されている。
【００８４】
このように、ワークＷの厚さ方向の重心の位置に応じて厚さ方向にシフトした位置に回転軸９Ｂを設けたフレーム９と、鉛直方向に起立した状態におけるフレーム９の厚さ方向における中心位置からワークＷの厚さ方向の重心の位置に応じてシフトした位置に溝３Ａを設けたブロック３Ｂとを用いることによって、ワークＷの重心が厚さ方向の中心にない場合であっても、ワークＷをフレーム９に取付けた起倒対象の回転軸９Ｂをブロック３Ｂで自由に支持した状態において、フレーム９をできるだけ鉛直方向に近い向きで起立させることが可能となる。
【００８５】
第１の回転補助機構２０は、支持機構３によって支持された起立状態における起倒対象を、支持位置よりも下方で起倒対象を倒す方向に対応する第１の向きで押すことによって起立状態から倒された状態への起倒対象の回転を補助するために用いることができる。すなわち、第１の回転補助機構２０を、起倒対象を第１の向きで倒すために用いることができる。
【００８６】
一方、第２の回転補助機構２１は、支持機構３によって支持された起倒対象を、支持位置よりも下方で第１の向きと反対の、起倒対象の起立方向に対応する第２の向きで押すことによって起倒対象を起立状態とするための起倒対象の回転を補助するために用いることができる。すなわち、第２の回転補助機構２１を、第２の向きで起倒対象を起立させるために用いることができる。
【００８７】
加えて、第１の回転補助機構２０を、起倒対象を第１の向きで起立させるための補助機構として用いることもできる。すなわち、第１の回転補助機構２０を、支持機構３によって支持された起倒対象を、支持位置よりも下方で起倒対象の起立方向に対応する第１の向きで押すことによって起倒対象を起立状態とするための起倒対象の回転を補助するための構成要素として用いることができる。
【００８８】
他方、第２の回転補助機構２１を、起倒対象を第１の向きと反対の第２の向きで倒すための補助機構としても用いることができる。すなわち、第２の回転補助機構２１を、支持機構３によって支持された起立状態における起倒対象を、支持位置よりも下方で起倒対象を倒す方向に対応する第２の向きで押すことによって起立状態から倒された状態への起倒対象の回転を補助するための構成要素として用いることができる。
【００８９】
つまり、第２の実施形態における回転補助機構４Ａ及び昇降機構５は、ワークＷを取付けたフレーム９を起倒対象として双方向に起倒させることができるように構成されている。具体的には、起倒対象を倒す際には、回転補助機構４Ａは、起立状態における起倒対象を回転軸９Ｂを中心として双方向に所定の角度だけ回転させることができるように構成されている。他方、昇降機構５は、起倒対象がいずれかの方向に所定の角度だけ回転した後で支持機構３を昇降させることによって起倒対象を回転軸９Ｂを中心として双方向に倒すことができるように構成されている。
【００９０】
加えて、回転補助機構４Ａは、起立状態における起倒対象の一方側を支持位置よりも下方で押すことによって起立状態から倒された状態への起倒対象の回転を補助する一方、倒された状態から起立状態に変化する途中における起倒対象を支持位置よりも下方で他方側から押すことによって起倒対象を起立状態とするための起倒対象の回転を補助することができるように構成されている。
【００９１】
特に、ワークＷを取付けたアンロック状態におけるフレーム９の回転軸９Ｂを支持機構３のブロック３Ｂで支持した場合において、ワークＷを取付けたフレーム９が自重によって傾斜する場合には、起倒対象を起倒させることが容易な方向がワークＷを取付けたフレーム９の傾斜方向に応じて変化する。そこで、アンロック状態における起倒対象の傾斜方向に応じて起倒対象の起倒に第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１のいずれを使用するのかを決定し、起倒対象の起倒方向を適切に決定することができる。
【００９２】
例えば、起倒対象を倒すために第１の回転補助機構２０で起倒対象を第１の方向に押し出す一方、起倒対象を起立させるために第２の回転補助機構２１で起倒対象を第２の方向に押し出すようにすることができる。逆に、起倒対象を倒すために第２の回転補助機構２１で起倒対象を第２の方向に押し出す一方、起倒対象を起立させるために第１の回転補助機構２０で起倒対象を第１の方向に押し出すようにしてもよい。或いは、起倒対象を倒すために第１の回転補助機構２０で起倒対象を第１の方向に押し出す一方、起倒対象を起立させるために第１の回転補助機構２０で第１の方向から起倒対象の過剰な回転を抑止するようにしてもよい。逆に、起倒対象を倒すために第２の回転補助機構２１で起倒対象を第２の方向に押し出す一方、起倒対象を起立させるために第２の回転補助機構２１で第２の方向から起倒対象の過剰な回転を抑止するようにしてもよい。
【００９３】
もちろん、起倒対象を起立させるために第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の双方を起倒対象に接触させるようにしてもよい。すなわち、第１の回転補助機構２０で起倒対象を第１の方向に押し出すことによって起倒対象を起立させる一方、第２の回転補助機構２１で第２の方向から起倒対象の過剰な回転を抑止することができる。逆に、第２の回転補助機構２１で起倒対象を第２の方向に押し出すことによって起倒対象を起立させる一方、第１の回転補助機構２０で第１の方向から起倒対象の過剰な回転を抑止することができる。
【００９４】
このようにアンロック状態における起倒対象の傾斜方向、つまり、起倒対象の厚さ方向における重心の位置に応じて起倒方向を変える場合には、起倒対象の厚さ方向における重心の位置に応じてフレーム９の回転軸９Ｂを支持するための溝３Ａを選択するようにすることが一層効果的である。すなわち、フレーム９の回転軸９Ｂを支持するための溝３Ａの位置と、フレーム９の押出し方向とを組合わせて選択することによって、起倒対象の重心位置に応じた適切な起倒が可能となる。
【００９５】
また、起倒対象を起立させる場合において、倒された状態から起立状態に変化する途中における起倒対象を、第１の回転補助機構２０又は第２の回転補助機構２１で起き上がり方向に押し出すようにすれば、起倒対象の厚さ方向における重心位置に関わらず、フレーム９を確実に鉛直方向に向けることができる。このため、起倒対象を起立させた後、昇降機構５でブロック３Ｂを下降させることによってフレーム９を確実に当接板７Ａで挟み込むことが可能となる。一方、起倒対象を倒す場合においても、アンロック状態における起倒対象の傾斜方向を起倒方向とすることによって、より少ない動力で起倒対象を倒すことが可能となる。
【００９６】
第１の回転補助機構２０は、鉛直方向に起立するアーム２０Ａの先端にローラ２０Ｂを設け、ボールネジ等を利用した移動機構２０Ｃによってアーム２０Ａを移動させることが可能な構造とすることができる。アーム２０Ａには、ローラ２０Ｂ及びアーム２０Ａに負荷される圧力を検出し、検出信号を制御装置８Ｄに出力する圧力センサ２０Ｄを取付けることができる。同様に、第２の回転補助機構２１も、鉛直方向に起立するアーム２１Ａの先端にローラ２１Ｂを設け、ボールネジ等を利用した移動機構２１Ｃによってアーム２１Ａを移動させることが可能な構造とすることができる。アーム２１Ａには、ローラ２１Ｂ及びアーム２１Ａに負荷される圧力を検出し、検出信号を制御装置８Ｄに出力する圧力センサ２１Ｄを取付けることができる。
【００９７】
尚、第１の実施形態に例示されるようなＬ字型のアームを用いて第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１を構成してもよい。その場合には、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１を、起倒対象の両側から起倒対象に向かってＬ字型のアームが進退するように構成すればよい。
【００９８】
但し、鉛直方向に起立する単純な構造を有するアーム２０Ａ、２１Ａを用いて第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１をそれぞれ構成すれば、各アーム２０Ａ、２１Ａの先端に設けられたローラ２０Ｂ、２１Ｂを起倒対象のいずれの方向からも接触させることが可能となる。加えて、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１を配置するために必要なスペースを小さくすることができる。
【００９９】
第１の回転補助機構２０を構成するアーム２０Ａの先端に取付けられたローラ２０Ｂ及び第２の回転補助機構２１を構成するアーム２１Ａの先端に取付けられたローラ２１Ｂは、それぞれ起倒対象を起倒するために押し出したり、起倒対象の起立時において過剰な回転を抑止するために起倒対象に接触させたりする他、倒れた状態における起倒対象を支持するために使用することができる。
【０１００】
従って、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａを移動させる移動機構２０Ｃの移動範囲は、倒れた状態における起倒対象を下方から支持する場合におけるアーム２０Ａの位置と、起倒対象を第１の方向から押し出すために必要となるアーム２０Ａの移動範囲がカバーされるように決定される。同様に、第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａを移動させる移動機構２１Ｃの移動範囲は、倒れた状態における起倒対象を下方から支持する場合におけるアーム２１Ａの位置と、起倒対象を第２の方向から押し出すために必要となるアーム２１Ａの移動範囲がカバーされるように決定される。
【０１０１】
図示された例では、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａの移動範囲の長さと、第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａの移動範囲の長さとが、概ね同等な長さに決定されており、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａの移動範囲と、第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａの移動範囲とが、アーム２０Ａ、２１Ａの移動方向に所定の距離だけ互いにシフトするように決定されている。
【０１０２】
第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａの移動範囲及び第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａの移動範囲を十分に長く設定して、それぞれ起倒対象の両側に移動できるようにすれば、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の双方を用いて同一の方向に起倒対象を押し出すことも可能となる。すなわち、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の双方を用いて第１の方向に起倒対象を押し出すことが可能となる。逆に、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の双方を用いて第２の方向に起倒対象を押し出すことも可能となる。尚、図示された例では、第１の方向が加工装置２から離れる方向となっており、第２の方向が加工装置２に向かう方向となっている。
【０１０３】
また、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａ及び第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａをそれぞれ起倒対象の加工装置２側に移動できるようにすれば、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａ及び第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａの双方を、フレーム９の回転軸９Ｂよりも加工装置２側に移動させて、倒れた状態におけるフレーム９の下面を、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａ及び第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａの双方を用いて２箇所で支持することが可能となる。
【０１０４】
同様に、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａ及び第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａをそれぞれ起倒対象の加工装置２から離れた側に移動できるようにすれば、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａ及び第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａの双方を、フレーム９の回転軸９Ｂよりも加工装置２から離れた側に移動させて、倒れた状態におけるフレーム９の下面を、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａ及び第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａの双方を用いて２箇所で支持することが可能となる。
【０１０５】
倒れた状態における起倒対象を安定的に支持するためには、起倒対象の重心を挟む両側で起倒対象を支持することが重要である。そこで、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１で支持されない側において起倒対象を支持するための支持構造２３を設けることが安定的に倒れた起倒対象を支持する観点から好適である。
【０１０６】
支持構造２３は、フレーム９に固定したベアリング９Ｃと、ベアリング９Ｃを転がしながらベアリング９Ｃの移動方向をガイドするガイド機構２２とによって構成することができる。
【０１０７】
ベアリング９Ｃは、フレーム９の両側にベアリング９Ｃの回転軸とフレーム９の回転軸９Ｂとが互いに平行となる向きで固定される。ベアリング９Ｃのフレーム９への取付位置は、起立状態において起倒対象の重心よりも下方となる位置とされる。
【０１０８】
一方、ガイド機構２２は、起立状態におけるフレーム９が所定の角度以上回転することによって高さが高くなったベアリング９Ｃを略水平方向に直線的に転がすためのリニアガイドである。ガイド機構２２は、ベアリング９Ｃを挿入するための溝を設けた溝型のレールやベアリング９Ｃの走行面を形成する単純な棒状のレールによって構成することができる。
【０１０９】
このようなベアリング９Ｃとガイド機構２２とを用いた支持構造２３をワーク起倒装置１Ａに設けると、起倒対象を起倒させる際に、フレーム９の一方側を第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の各アーム２０Ａ、２１Ａではなくガイド機構２２で支持することができる。また、起倒対象を倒した後には、フレーム９の一方側をガイド機構２２で支持する一方、フレーム９の他方側を第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の各アーム２０Ａ、２１Ａで支持ことができる。すなわち、倒れた状態におけるフレーム９を４箇所で支持することが可能となる。従って、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の各アーム２０Ａ、２１Ａは、フレーム９の押出しと、倒れた状態におけるフレーム９の支持のために用いられることになる。
【０１１０】
尚、図示された例では、起倒対象を双方向に起倒させることができるように、互いに逆方向へのベアリング９Ｃの移動をガイドする２方向へのガイド機構２２が設けられている。すなわち、フレーム９の両側の２つのベアリング９Ｃをガイドするための４つのガイド機構２２が、昇降機構５の矩形の枠５Ａを構成する４本の支柱にそれぞれ固定されている。
【０１１１】
（動作及び作用）
次にワーク起倒装置１ＡによるワークＷの起倒方法ついて図８乃至図１３を参照して説明する。御、図８乃至図１３は、ワーク起倒装置１ＡによるワークＷの起倒方法の一例を示している。
【０１１２】
ワークＷを保持するフレーム９を起倒対象として、起立状態から水平方向に倒す場合には、昇降機構５の駆動によって支持機構３のブロック３Ｂが上昇する。これにより、フレーム９が当接板７Ａの間から外れ、アンロック状態となる。次に、図８に示すように、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の各アーム２０Ａ、２１Ａが移動し、フレーム９の下方を押し出す。これにより、フレーム９が回転軸９Ｂを中心として所定の角度だけ回転し、ベアリング９Ｃが円弧状の軌跡を描いて上方に移動する。その結果、ベアリング９Ｃの位置は、ガイド機構２２よりも若干高い位置となる。
【０１１３】
次に、昇降機構５の駆動によって支持機構３のブロック３Ｂが下降する。このため、図９に示すようにベアリング９Ｃがガイド機構２２に接触し、高さが一定の状態で転がりながらガイド機構２２によるガイド方向に直線的に移動する。その結果、ワークＷを保持したフレーム９が回転軸９Ｂを中心として回転する。すなわち、起倒対象が徐々に倒される。一方、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の各アーム２０Ａ、２１Ａは、倒された状態におけるフレーム９の下面を支持する位置に向かって移動する。
【０１１４】
そして、支持機構３のブロック３Ｂが更に下降すると、図１０に示すように、倒れた状態におけるフレーム９の下面が第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の各アーム２０Ａ、２１Ａに接触して水平状態となる。すなわち、起倒対象が倒された状態となる。この時、フレーム９は、第１の回転補助機構２０及び第２の回転補助機構２１の各アーム２０Ａ、２１Ａと、両側のベアリング９Ｃとによって４箇所で安定的に支持される。
【０１１５】
そして、支持機構３のブロック３Ｂが更に下降すると、フレーム９の回転軸９Ｂがブロック３Ｂの溝３Ａから完全に離脱する。これにより、フレーム９で保持されたワークＷを加工装置２に向けて送り出すことができる。
【０１１６】
一方、起倒対象を起立させる場合には、図１１に示すように、第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａが、加工装置２から離れる方向に向かって、フレーム９の起立のための回転によって干渉しない位置まで移動する。
【０１１７】
次に、昇降機構５の駆動によって支持機構３のブロック３Ｂが上昇する。そして、ブロック３Ｂの溝３Ａでフレーム９が回転軸９Ｂが支持されると、ブロック３Ｂとともにフレーム９が回転軸９Ｂが上昇する。このため、図１２に示すようにベアリング９Ｃが、高さが一定の状態で転がりながらガイド機構２２によるガイド方向に直線的に移動する。その結果、ワークＷを保持したフレーム９が回転軸９Ｂを中心として回転する。すなわち、起倒対象が徐々に起こされる。
【０１１８】
支持機構３のブロック３Ｂが更に上昇すると、フレーム９が起立状態に近づき、ベアリング９Ｃがガイド機構２２から上方に引離される。このため、ワークＷを保持するフレーム９は、回転軸９Ｂのみで回転可能に支持されることになる。従って、ワークＷ及びフレーム９を含む起倒対象の重心の位置が回転軸９Ｂに対して鉛直下方となる。
【０１１９】
このため、起倒対象の重心の位置が、フレーム９の厚さ方向における中心に無い場合には、起倒対象が傾斜することになる。そこで、図１３に示すように第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａが、加工装置２側に向かって移動する。そして、第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａによって、フレーム９の下方が加工装置２側に押し出される。これにより、回転軸９Ｂで自由に支持された起倒対象が傾斜する場合であっても、確実にフレーム９を鉛直方向に起立させることができる。
【０１２０】
他方、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａを、鉛直方向に起立したフレーム９の下方と接触する位置まで移動させることができる。これにより、起倒対象が過剰に回転することを防止することができる。
【０１２１】
尚、第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａを、鉛直方向に起立したフレーム９の下方と接触する位置において待機させる代わりに、回転中のフレーム９と接触させるようにしてもよい。すなわち、第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａ及び第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａをフレーム９の双方向から接触させた状態でフレーム９を起立させるようにすることもできる。この場合、鉛直方向に対するフレーム９の傾斜角度を、第２の回転補助機構２１のアーム２１Ａ及び第１の回転補助機構２０のアーム２０Ａの位置に合わせて正確に制御することが可能となる。
【０１２２】
以上のような第２の実施形態は、起倒対象を双方向に起倒できるようにしたものである。加えて、起倒対象を起立させる際に、必要に応じて起倒対象の両側からアーム２０Ａ、２１Ａを押し当てることができるようにしたものである。
【０１２３】
（効果）
このため、第２の実施形態によれば、起倒対象を自由に吊下げた状態で起倒対象が傾斜する場合であっても、適切な向きで起倒対象を倒す一方、確実に鉛直方向に起倒対象を起立させることができる。もちろん、第１の実施形態における効果と同様な効果を得ることもできる。
【０１２４】
（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【符号の説明】
【０１２５】
１、１Ａ…ワーク起倒装置、２…加工装置、３…支持機構、３Ａ…溝、３Ｂ…ブロック、４、４Ａ…回転補助機構、５…昇降機構、５Ａ…枠、５Ｂ…リニアガイド、５Ｃ…ボールねじ、６…コロ、７…ロック機構、７Ａ…当接板、８…可動台車、８Ａ…走行装置、８Ｂ…昇降装置、８Ｃ…テーブル、８Ｄ…制御装置、９…フレーム、９Ａ…クランプ、９Ｂ…回転軸、９Ｃ…ベアリング、１０…押出装置、１０Ａ…アーム、１０Ｂ…ローラ、１０Ｃ…移動機構、１０Ｄ…支持体、１０Ｅ…圧力センサ、２０…第１の回転補助機構、２０Ａ…アーム、２０Ｂ…ローラ、２０Ｃ…移動機構、２０Ｄ…圧力センサ、２１…第２の回転補助機構、２１Ａ…アーム、２１Ｂ…ローラ、２１Ｃ…移動機構、２１Ｄ…圧力センサ、２２…ガイド機構、２３…支持構造
【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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【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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