(57)【要約】  重量物ハンドリング用デバイス（１０、４０）と、デバイス（１０、４０）製作方法が提供される。デバイス（１０、４０）は、複数の単一部品（１４３〜１４９、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）からなる三次元フレームワーク、フレームワークを覆う繊維強化プラスチックから製造されたカバー（１５）、及び、少なくとも一つのマウンティング・ユニット（１１１、１２１、１３１）からなり、このマウンティング・ユニットは、オブジェクト（２）の製作に使用可能な、重量物である部品をハンドリングするためのハンドリング・ユニット（１７）に対するものである。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量物のハンドリングに用いられるデバイス（１０、４０）であって、
複数の単一部品（１４３〜１４９、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）からなる三次元フレームワーク、
前記フレームワークを覆う、繊維強化プラスチックから製造されたカバー（１５）、及び、
オブジェクト（２）の製作に使用可能な、前記重量物を形成する部品をハンドリングするためのハンドリング・ユニット（１７）に対する少なくとも一つのマウンティング・ユニット（１１１、１２１、１３１）からなる、前記デバイス。
【請求項２】
前記単一部品（１４３、１４４、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）が、少なくとも一つのプラグ・ユニット（３０、３１）からなる平面エレメントであり、前記プラグ・ユニットを利用して、前記単一部品（１４３、１４４、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）が前記三次元フレームワークとして組み付け可能である、請求項１に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項３】
前記単一部品（１４３、１４４、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）が、平面エレメントであり、前記平面エレメントが、前記単一部品（１４３、１４４、１２２〜１２５、３５、３６、３８）が前記三次元フレームワークとして形状係止的に組まれるための嵌合プラグ・ユニット（３０、３１）、及び／または前記平面エレメントを曲縁で曲げ易くするための材料ヒンジ（４１４）からなる、請求項１または２に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項４】
前記単一部品（１４３、１４４、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）が、ストラップ（３０）または貫通開口（３１）として構成される少なくとも一つのプラグ・ユニット（３０、３１）からなり、前記プラグ・ユニット（３０、３１）は、ツールを必要とせずに、一つの単一部品（１２５、３８）のストラップ（３０）が、他の単一部品（１４３、３５、３６）の一つの貫通開口（３１）へ差し込まれた後、前記他の単一部品（１４３、３５、３６、４１）に留められるよう構成されている、請求項２または３に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項５】
前記デバイス（１０）の前記フレームワークの前記単一部品（３５、３６）が、縁凹部（３７）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項６】
前記フレームワークが、少なくとも一つのカンチレバー・アーム（１１、１２、１３）からなり、その端部に、前記少なくとも一つのマウンティング・ユニット（１１１、１２１、１３１）の一つに、機械式または流体式ハンドリング・ユニット（１７）が配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項７】
前記デバイスが、前記オブジェクトの製作に使用可能な部品のハンドリングのために相互作用する複数のハンドリング・ユニット（１７）からなる、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項８】
前記繊維強化プラスチックが、炭素ファイバー、ガラス繊維、玄武岩ファイバー及び連続的なエンドレス繊維強化有機材料からなるグループから選択される少なくとも一つからなる、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項９】
前記デバイス（１０、４０）が、容器を製作するための部品の、及び／または容器のボディを製作する際に前記容器の部品を締め付けるためのクランピング・フレームのハンドリングに役立つ、及び／または、前記デバイスは、前記デバイス（１０、４０）が空間的に移動可能なよう、前記デバイス（１０、４０）を可動デバイスに結合させるためのカプリング・ユニットを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス（１０、４０）。
【請求項１０】
オブジェクト（２）を製作するための生産プラント（１）であって、
請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス（１０、４０）、
少なくとも一つのマウンティング・ユニット（１１１、１２１、１３１）に取り付けられた少なくとも一つのハンドリング・ユニット（１７）、及び
前記デバイス（１０、４０）を空間的に移動させるための可動デバイス（２０）からなる、前記生産プラント。
【請求項１１】
重量物ハンドリング用デバイス（１０、４０）の製作方法であって、
単一部品（１４３〜１４９、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）を、前記単一部品が、一緒になって、オブジェクト（２）の製作に使用可能な部品を重量物としてハンドリングするハンドリング・ユニット（１７）のための少なくとも一つのマウンティング・ユニット（１１１、１２１、１３１）を設ける三次元フレームワークを形成するよう組み立てるステップ（Ｓ２）、
前記三次元フレームワークの周りにファイバー材を付着させるステップ（Ｓ３）、
前記ファイバー材上に樹脂を適用するステップ（Ｓ４）、及び
その樹脂・ファイバー複合材を、前記フレームワークのカバー（１５）としての繊維強化プラスチックとして硬化させるステップ（Ｓ５）からなる、前記方法。
【請求項１２】
前記組み立てステップ（Ｓ２）が、ツールなしで、前記単一部品（１４３、１４４、１２２〜１２５、３５、３６、３８、４１）の嵌合プラグ・ユニット（３０、３１）を、前記三次元フレームワークを構築するよう、形状係止的に組み付けることによって実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、レーザ、ミリング・ユニット、打抜機及び水ビーム・カッティング・ユニットからなるグループから選択される少なくとも一つによって、平面材料から複数の単一部品を切削するステップ（Ｓ１）からなる、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ファイバー材を付着させるステップ（Ｓ３）が、前記三次元フレームワークを管状ファイバー材で覆うことからなる、請求項１１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記ファイバー材を付着させるステップ（Ｓ３）が、前記デバイス（１０、４０）を空間的に移動させるための可動デバイス（２０）に前記デバイス（１０、４０）を取り付けるのに利用される開口（１４１、１４２、１１２）が露出されるように実行される、請求項１１から１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量物ハンドリング用デバイス、及びそのようなデバイスの製作方法に関する。より詳細には、本発明は、生産プラント内で使用可能な重量物ハンドリング用デバイス、及びそのようなデバイスの製作方法に関する。生産プラントは、特に容器の組み立てラインである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両、メディア装置、家具などのオブジェクトを産業的に製作する生産プラントでは、製作されるオブジェクトの単一構成要素は、通常、一つの場所から他の場所へ移動される、及び／または構成要素は、その軸の周りに揺動させる、及び／または所定のハンドリング方法に対して特定な位置に保持される。従来の技術としては、現在、グリッパー・ツールが使用されている。これは、オブジェクトの荷重を支持するばかりでなく、開始位置から所望の他の位置へオブジェクトを確実に、及び十分に速く移動させ、また、その位置でオブジェクトを保持することが可能に設計される。
【０００３】
そのような生産プラントで現在使用されるグリッパー・ツールは、比較的に重いものである。その結果、グリッパー・ツールが統合されるプラントは、取り扱い荷重を大きく設計しなければならない。その更なる結果として、そのようなグリッパー・ツールを駆動するために必要な駆動力は、比較的に大きいものとなる。さらに、欠点がある生産プラントにおける、各々が特定な把持タスクに特化して設計された異なるグリッパー・ツールの置換作業は、比較的に時間がかかるものである。これは、生産プラントの長い休止時間に至る。
【０００４】
ＥＰ２４６５６５１Ａ１は、部品を受け取って処理するためのデバイスと、そのようなデバイスの製作方法を示す。このデバイスの重量は、軽構造材ブロックとしてデバイスを構成することによって、これまでの既知のグリッパー・ツールに比べ、約２０%から５０%も著しく減少されている。
【０００５】
しかし、重量物ハンドリング用デバイスに対する改善の必要性は、未だにある。この場合、デバイスは、純重量が少ないばかりでなく、デバイスの純重量を数倍も上回る重量を持つ重量物を扱うことが可能で、且つ、同時に低コストで柔軟に生産可能なステイビルでなければならない。また、必要とする生産プラントにおける可変な生産条件へ、単純な方法及び低コストで適応可能でなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、重量物ハンドリング用デバイスと、そのようなデバイスの製作方法を提供することであり、これによって、上記の問題を解決することができる。より詳細には、重量物ハンドリング用デバイス、及びそのようなデバイスの製作方法は、デバイスが軽量であり、既知のデバイスに比べ、非常に柔軟に適応可能なよう、且つ、低コストで実現できるよう提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に記載の重量物ハンドリング用デバイスによって解決される。デバイスは、複数の単一部品からなる三次元フレームワーク、フレームワークを覆う繊維強化プラスチック製カバー、及び少なくとも一つのマウンティング・ユニットからなり、マウンティング・ユニットは、オブジェクトの製作に使用可能な部品、すなわち、前記重量物を構成する部品を取り扱うためのハンドリング・ユニットのためのものである。
【０００８】
前記デバイスは、非常に軽量であり、簡単に低コストで生産でき、非常に柔軟に、及び容易に適合可能である。デバイスは、ハンドリング・ユニットに対して、所望の位置に、例えば、特にグリッパーのような一つ以上のカンチレバー・アームによって機能強化できる。これは、繊維強化プラスチックを粗くし、追加のグリッパー・アームを装着するために整えることによって行われる。このように、デバイスの修理も簡単にできる。この場合、また、ネジのための穿孔やリベット結合などの締結ユニットを、フレームワークに設けてもよい。
【０００９】
本文における「ハンドリング」は、特に、把持、吸引、保持、移送、所定位置への位置決め、揺動、回転、転移、持ち上げ等の移動、運送、支持などとして理解すべきである。
【００１０】
上記のデバイスにおけるフレームワークは、任意に変更可能な複数の単一部品からなる。フレームワークの追加の堅固さ及び必要な剛性は、前記カバーまたは、繊維強化プラスチックからなるジャケットによって提供される。
【００１１】
上記のデバイスの一つの実施例におけるデバイスは、例えば、容器のボティ・パーツのハンドリングに使用可能な、従来の技術に比べ、著しく減少した重量の、例えば、３本のカンチレバー・アームからなる。同じことが、他の実施例にもあてはまる。
【００１２】
デバイスの有利な更なる展開は、従属請求項で説明する。
【００１３】
上記のデバイスにおける複数の単一部品は、少なくとも一つのプラグ・ユニットからなる複数の平面エレメントからなり、前記プラグ・ユニットを利用して、複数の単一部品が三次元フレームワークとして組み立て可能である。結果として、上記デバイスには、プラグ構成の軽く低コストなグリッパー・システムが備えられる。
【００１４】
複数の単一部品は、嵌合プラグ・ユニットからなる複数の平面エレメントであってもよい。この場合、単一部品は、三次元フレームワークとして形状係止的に取り付けられる。
【００１５】
単一部品は、ストラップ及び貫通開口として構成された少なくとも一つのプラグ・ユニットからなるという可能性もある。この場合、プラグ・ユニットは、一つの単一部品のプラグ・ユニットが、もう一つの単一部品の一つの貫通開口内へ接続可能なように構成されるため、その後、ツールを必要とすることなく、他の単一部品へ締結可能である。
【００１６】
デバイスのフレームワークの単一部品が、縁凹部からなることが好ましい。縁凹部は、歪みが発生する捻り力をうまく受けて耐久性を向上させることが可能である。それにより、単一部品から形成されたフレームワークの安定性は、さらに増加する。
【００１７】
上記デバイスにおけるフレームワークは、少なくとも一つのカンチレバー・アームからなってもよい。そしてその一端に、すなわち、少なくとも一つのマウンティング・ユニットの一つに、機械式または流体式ハンドリング・ユニットが配置される。
【００１８】
デバイスが複数のハンドリング・ユニットからなる場合は、オブジェクトの製作に使用可能な部品をハンドリングするために、ハンドリング・ユニットが相互作用可能である。
【００１９】
上記デバイスにおける繊維強化プラスチックは、炭素ファイバー、ガラス繊維、玄武岩ファイバー及び連続的なエンドレス繊維強化有機材料からなるグループから選択される少なくとも一つからなる。
【００２０】
デバイスは、容器を製作するための部品のハンドリングに、及び／または容器のボディを製作する際に容器の部品を締め付けるクランピング・フレームのハンドリングに役立つ。加えて、あるいは代替物として、デバイスは、デバイスを可動デバイスに連結するためのカプリング・ユニットからなることも可能である。結果的に、デバイスは、例えば運搬装置として使用できる。
【００２１】
上記デバイスは、オブジェクトを製作するための生産プラントの一部であってもよい。生産プラントは、さらに、少なくとも一つのマウンティング・ユニットに取り付けられた少なくとも一つのハンドリング・ユニット、及びデバイスを空間的に移動させる可動デバイスからなる。
【００２２】
目的は、さらに、請求項１１に記載の、重量物ハンドリング用デバイスの製作方法によって達成される。この方法は、次のステップからなる。複数の単一部品が一緒に三次元フレームワークを形成するよう単一部品を組み立てること。このとき、オブジェクトの製作に使用可能な部品を重量物としてハンドリングするためのハンドリング・ユニットに対する少なくとも一つのマウンティング・ユニットが提供される。三次元フレームワークにファイバー材を付着させること。ファイバー材の上に樹脂を塗ること。及び、樹脂・ファイバー複合材を繊維強化プラスチックとして硬化させ、フレームワークのカバーとすること。この方法は、デバイスに関して上述したと同じ利点を達成する。
【００２３】
この方法の有利な更なる展開に関しては、従属請求項において言及する。
【００２４】
組み立てステップは、三次元フレームワークとして形状係止する単一部品の嵌合プラグ・ユニットを取り付けることによって、ツールなしで実行できる。
【００２５】
おそらく、この方法は、レーザ、ミリング・ユニット、打抜機及び水ビーム・カッティング・ユニット、からなるグループから選択される少なくとも一つによって、平面材料から複数の単一部品を割断するステップからなる。
【００２６】
この方法におけるファイバー材を付着させるステップは、三次元フレームワークを管状ファイバー材で覆うことからなってもよい。
【００２７】
さらに、ファイバー材を付着させるステップは、デバイスを空間的に移動させる可動デバイスに、デバイスを付着させるのに役立つ開口を露出させて実行されてもよい。
【００２８】
また、本発明のさらに可能な実施例は、たとえ明示的に言及されなくとも、上記説明の、あるいは実施例を参照する以下の、特徴またはスタイルの組合せからなる。この場合、同業者が、改善または追加として本発明の各々の基本形態へ複数の単一態様を追加することも起こり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
以下に、実施例によって、添付図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【図１】第一の実施例によるデバイスからなる生産プラントの概略図である。
【図２】第一の実施例によるデバイスの簡略三次元上面図である。
【図３】第一の実施例によるデバイスの簡略三次元下面図である。
【図４】第一の実施例によるデバイスの三次元部分下面図である。
【図５】第一の実施例によるデバイスのパーティションの複数の単一部品を示す。
【図６】第一の実施例によるデバイスのフレームワークの簡略三次元上面図である。このフレームワークは、図５の単一部品から組み立てたものである。
【図７】図６のフレームワークの簡略三次元下面図である。
【図８】図６のフレームワークの断面図である。
【図９】図６のフレームワークの断面図である。
【図１０】図６のフレームワークの上面図である。
【図１１】図６のフレームワークの下面図である。
【図１２】図６のフレームワークの詳細を示す。
【図１３】実施例による重量物ハンドリング用デバイスの製作方法を示すフローチャートである。
【図１４】第二の実施例によるデバイスの単一部品の詳細を示す。
【図１５】第三の実施例によるデバイスの単一部品の詳細を示す。
【図１６】第四の実施例によるデバイスの単一部品の詳細を示す。
【図１７】第五の実施例によるデバイスのフレームワークの詳細を示す。
【図１８】第六の実施例によるデバイスのフレームワークの単一部品の立体図である。
【００３０】
図面中、そうでない場合を除き、同一エレメント、あるいは機能的に同じエレメントに対しては、同じ参照符号が付されている。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３１】
図１は、複数の部品からオブジェクト２の製作または組み立てを行う生産プラントを示す。図１中、オブジェクト２は車両であり、生産プラント１は、容器、特に車両、トラック、飛行機などの組み立てラインである。しかし、生産プラント１は、これに限定されることなく、任意の他の、産業的に製作されるオブジェクトに対する生産プラントであってもよい。
【００３２】
図１における生産プラント１は、例えば、オブジェクト２の部品など、重量物のハンドリングを行うデバイス１０からなる。部品は、特に、図１に車両として示すオブジェクト２のボティ・パーツである。しかし、部品は、容器のボディの製作において容器の部品の締め付けに使用可能なクランピング・フレームまたはフレーマーであってもよい。図１における生産プラント１は、さらに、デバイス１０を位置決めする可動デバイス２０からなる。この場合、デバイス１０は、可動デバイス２０が、空間的にデバイス１０を移動可能なよう、可動デバイス２０に固定される。これにより、デバイス１０によってハンドリングされる重量物も、空間的に同様に移動される。図１における可動デバイス２０は、ロボットとして描写されている。しかし、可動デバイス２０は、例えば、専用アーム、入れ子式アームからなるリフティング・デバイス等、他のどのような形態を採ってもよい。
【００３３】
図２は、デバイス１０を上面図でより詳細に示す。デバイス１０は、第一から第三のカンチレバー・アーム１１〜１３、カンチレバー・アーム１１〜１３を結合する結合ボディ１４、及びデバイスの外側を覆うカバー１５からなる。図２中におけるカバー１５は、一箇所のみに詳細に示されている。第一のマウンティング・ユニット１１１は、第一のカンチレバー・アーム１１の一端に配置される。第二のマウンティング・ユニット１２１は、第二のカンチレバー・アーム１２の一端に配置される。第三のマウンティング・ユニット１３１は、第三のカンチレバー・アーム１３の一端に配置される。図２では、第三のマウンティング・ユニット１３１は、ほとんど見えない。例えば、流体グリッパー、特に空圧グリッパー、及び／または機械式グリッパー、より詳細にはワイヤロープ・グリッパー、及び／または電動グリッパー及び／または電磁継手の形態にあるハンドリング・ユニットが、マウンティング・ユニット１１１、１２１、１３１に取り付けられる場合、グリッパーは、把持のために相互作用可能であり、それによって、重量物のハンドリングが行われる。しかし、ハンドリング・ユニットも、生産プラント１での製作に必要なツールである。
【００３４】
図２に示すように、結合ボディ１４には、さらに開口１４１が設けられており、これらの開口１４１を利用して、デバイス１０を可動デバイス２０に取り付けることが可能である。この場合、可動デバイス２０へのデバイス１０の取付けも、自動的にドッキング及びアンドッキングすることによって実行できる。明瞭に示すために、図２における開口１４１は、それらの一部に対してのみ、参照符号が付されている。開口１４１の周りには、カバー１５の開口１５１〜１５６が、カバー１５が開口１４１近くに配置されても開口１４１が露出するよう設けられている。したがって、開口１４１がカバー１５で覆われることはない。さらに、図３に示すデバイス１０には、デバイス１０を可動デバイス２０に結合するカプリング・ユニットが全く取り付けられていない。
【００３５】
図３は、デバイス１０を下面図に、より詳細に示す。ここでは、結合ボディ１４の底部に開口１４２が追加的に設けられている。明瞭に示すために、図３における開口１４２は、それらの一部に対してのみ、参照符号が付されている。さらに、第一のカンチレバー・アーム１１の側面には、ツール、カメラ、センサ、更なるグリッパー等を取り付けるための開口の形態にあるマウンティング・ユニット１１２が設けられている。この場合も、図３のみに示すカバー１５は、カバー１５がマウンティング・ユニット１１２近くに配置されてもマウンティング・ユニット１１２が露出するよう、マウンティング・ユニット１１２の周りに提供される。このため、マウンティング・ユニット１１２がカバー１５で覆われることはない。
【００３６】
図４は、第二のマウンティング・ユニット１２１に関して、図３をより詳細に示す。第二のマウンティング・ユニット１２１も、第一及び第三のマウンティング・ユニット１１１、１３１のように、第二のマウンティング・ユニット１２１にグリッパー、ツール、カメラ等のハンドリング・ユニットが取り付けられるよう設計されている。例えば、マウンティング・ユニット１２１には、ハンドリング・ユニットが特にネジ等によって固定可能なよう、複数の開口１２１Ａが設けられる。
【００３７】
図１から図４のデバイス１０におけるカバー１５は、樹脂と、炭素ファイバー及び／またはガラス繊維及び／または玄武岩ファイバーとの複合物からなる。したがって、カバー１５は繊維強化プラスチックである。カバー１５は、フレームワークを覆う積層となっており、フレームワークと共に追加の堅固さ及び必要な剛性をも実現するものである。このことは、以下でより詳細に説明する。択一的に、カバー１５は、連続的にエンドレスな繊維強化有機材料、より詳細には有機シート材からなってもよい。そのような材料は、熱可塑性プラスチックからなる。それにより、連続的にエンドレスな繊維強化有機材料は、熱可塑性プラスチックの融解温度を超える温度へ加熱することによって、フレームワークに付着させることができ、それからフレームワークに積層させることが可能である。更なる代替物は、ファイバー材と同じ特性を提供するファイバー複合材料を吹き付けることである。
【００３８】
図５は、フレームワークの複数の単一部品を示す。これらの単一部品から、図６から図１１に示すような、デバイス１０のパーティションが組み立てられる。
【００３９】
図５から分かるように、単一部品１４３〜１４９は、単一部品を形成し、これらから、開口１４１、１４２を含む結合ボディ１４のためのフレームワークが組み立てられる。図５には、明瞭に示すために、単一部品１４６〜１４９の単一部品のうちの一つのみに参照符号が付されている。単一部品１４３と１４４とは、単一部品１４３と１４４との間に、あるいはそれらに、単一部品１４６〜１４９を取り付けることによって単一部品１４６〜１４９によって、相互から間隔が定まる。したがって、単一部品１４６〜１４９は、スペーサと呼ぶこともできる。単一部品１４５は、後に、デバイス１０を可動デバイス２０へ結合させるカプリング・ユニットとして機能する。単一部品１２２〜１２５は、カンチレバー・アーム１２のためのフレームワークを組み立てる単一部品を形成する。図５では、カンチレバー・アーム１２に用いる単一部品１２２〜１２５のうちの一つの単一部品のみを示している。単一部品１２２には、ストラップ３０が設けられている。これらは、単一部品１４３、１４４の貫通開口３１内へ、及びそれらを通過させて接続可能である。単一部品１２２は、さらに、貫通開口３１からなり、それらの中へ、及びそれらを通過させて、単一部品１２３〜１２５のストラップ３０が接続可能である。ストラップ３０及び／または貫通開口３１は、以下において、プラグ・ユニット３０、３１とも呼ばれる。図５では、明瞭に示すために、単一部品１４３、１４４、１２２〜１２５のストラップ３０及び貫通開口３１は、それらの一部に対してのみ、参照符号が付されている。
【００４０】
単一部品１４３〜１４９と１２２〜１２５は、例えば、特にアルミニウム、鉄などの金属から、プラスチック、木、及びそれらの組合せから製作可能である。単一部品１４３、１４４と１２２〜１２５は、特に亜鉛メッキ・シート材から製作できる。フレームワークに必要な、基本的な堅固さまたは基本的な安定性を実現する他の材料も想定可能である。
【００４１】
図６から図１１は、グリッパーの形態にあるハンドリング・ユニット１７が取り付けられるデバイス１０を示す。明瞭に示すために、図６から図１１に示す部品は、それらの一部に対してのみ、参照符号が付されている。
【００４２】
図６から図１１におけるプラグ・ユニット３０、３１は、部分的にのみ取り付けられる。したがって、単一部品１２２〜１２５のストラップ３０は、貫通開口３１内へ差し込まれ、貫通開口３１を通して、単一部品１４３、１４４、１２２〜１２５の縁まで入れられる。しかし、ストラップ３０は、単一部品１４３及び１２５に関して図１２に示すようには、まだ、曲げて固定されてはいない。これのため、図６から図１１の単一部品は、まだ、相互に完全には固定されていない。ストラップ３０は、手の親指で簡単に曲げることができるよう、設計されている。これは、ツールなしで行えることを意味する。すなわち、ツールが要らない。したがって、単一部品１４３〜１４９と１２２〜１２５から形成されるフレームワークを組み付けるためには、ツールは全く必要ない。しかし、単一部品１２２〜１２５に対して、より厚い材料が必要な場合、ストラップ３０の少なくとも一つは、もはや手で、すなわち親指で曲げることができないような材料厚さを持ってもよい。そのようなケースでは、ストラップ３０を曲げるために、ツールを使用してもよい。
【００４３】
フレームワークが、前述のように、また以下のように、単一部品１４３〜１４９と１２２〜１２５から組み立てられた後すぐに、フレームワークには、前述のように、また以下のように、カバー１５が設けられてもよい。
【００４４】
図１３は、デバイス１０の製作方法を非常に概略的に示す。この場合、ステップＳ１での方法のスタートの後、複数の単一部品、例えば単一部品１４３、１４４と１２２〜１２５が、平面材料、特に亜鉛メッキ・シート材からカットされる。カッティングは、レーザで、及び／またはミリングによるミリング・ユニットで、及び／または打抜きによる打抜機で、及び／または水カッティングによる水ビーム・カッティング・ユニットで、及び／または例えばスパーク・エロージョン、電子浸食などの、状況に応じた他の適切な加工で実行できる。このとき、貫通開口３１も製作される。その後、フローはステップＳ２へ進む。
【００４５】
ステップＳ２においては、単一部品、例えば単一部品１４３〜１４９と１２２〜１２５が組み付けられる。この場合、単一部品は、一緒に、図６から図１２に図解する三次元フレームワークを形成するよう組み立てられる。組み立てステップは、ツールなしで、三次元フレームワークとして形状係止する単一部品の嵌合プラグ・ユニットを組み付けることによって実行できる。このステップにおいては、マウンティング・ユニット１１１、１２１、１３１も、必要な場合は、ハンドリング・ユニット１７も、フレームワークにそれらの各々の目標位置で既に取り付けられている。その後、フローはステップＳ３へ進む。
【００４６】
ステップＳ３では、カバー１５を形成するために、ステップＳ２で製作した三次元フレームワークの周りにファイバー材を付着させる。例えば、このステップは、三次元フレームワークを管状ファイバー材で覆うことからなってもよい。択一的に、あるいは追加的に、フレームワークに対しては、複数の単繊維またはファイバー・マットを付着させても、特に当てるだけでもよい。デバイス１０に対する所望の安定性及び耐荷重に応じて、フレームワークには、ファイバー材を、一層または複数層で付着させることができる。この場合、フレームワークの所定位置に対してのみ、ファイバー材を一つ以上の層で付着させることも可能である。例えば、より小さな力が作用するフレームワークの位置よりも、より大きな力が作用するフレームワークの位置に、ファイバー材のより多くの層を付着させることができる。さらに、ファイバー材は、デバイスを可動デバイス２０に取り付ける、あるいはハンドリング・ユニットを取り付けるために機能すべき開口が露出するよう付着される。その後、フローはステップＳ４へ進む。
【００４７】
ステップＳ４では、ステップＳ３で付着させたファイバー材に対して、樹脂を適用する。この適用ステップは、例えば、ブラシで実行できる。この場合、ファイバー材のファイバー間に樹脂が存在するということが十分条件である。過度の樹脂は、単に拭き取ればよい。樹脂で浸したファイバー材は、ティシューの場合、ラミネーティング・マットと呼ぶこともできるが、ウェットティシューと類似している。ステップＳ４は、例えば、ファイバー複合材料としてファイバー材が樹脂と一緒にスプレーされる場合、省略できる。ステップＳ３及びＳ４は、さらに、樹脂塗料を介して同時にファイバー材が付着適用される場合、共通製作ステップと考えることができる。その後、フローはステップＳ５へ進む。
【００４８】
ステップＳ５では、ステップＳ３で形成された樹脂・ファイバー複合材は、繊維強化プラスチックとして硬化するため、デバイス１０のフレームワークのカバー１５が形成される。硬化は、所望のラミネーティング・タイプに応じて、冷間硬化または温間硬化であってもよい。フレームワークを積層化することは、一方で、デバイス１０の構造に、追加の堅固さと剛性を付与し、他方で、貫通開口３１を通って突き出ているストラップ３０が、再び曲がって開くことを回避する。開口１４１、１４２、１１２を除いて、フレームワークは、ちり、液体などの不純物の侵入を阻止するよう、外部に対して閉じられる。その後、この方法は終了する。
【００４９】
したがって、デバイス１０に対するモジュール構造システムが提供される。これにより、プラグ構造にある軽量で経済的な把持システムを製作することが可能になる。デバイス１０のフレームワークは、ファイバー材から製造されたジャケットにより、追加の堅固さを受ける。さらに、デバイス１０の必要な剛性も確保される。
【実施例２】
【００５０】
図１４は、単一部品１２４を詳細に示す。この単一部品１２４は、第二の実施例によるデバイス１０のフレームワークに用いられる。本実施例によるデバイス１０は、第一の実施例に関して説明したとほぼ同様に実行される。したがって、以下では、第一の実施例との違いのみを説明する。
【００５１】
図１４に示す単一部品１２４は、図１４に示す二つのストラップ３０、二つのノーズ３２及び一つのバー３３からなるセンタリング・プラグ・ユニットを含む。この場合、バー３３は両ストラップ３０の間に位置する。このことは、ストラップの側面の一方に位置することを意味する。ノーズ３２のうちの一つは、一つのストラップ３０の反対側に位置する。ノーズ３２及びバー３３は、各々、図１４中に破線で表すように、単一部品１２４の縁から少し突出している。それとは対照的に、両ストラップ３０は、各々、ノーズ３２よりも数倍遠くまで単一部品１２４の縁から突出している。ノーズ３２とバー３３も、もう一つの単一部品、このケースでは一つの単一部品１２２の一つの貫通開口３１内へ把持可能なほどの距離で、単一部品１２４の縁から突出することが好ましい。しかし、それらは、第一の実施例の図１２に示すようにストラップ３０が曲げられることに備えて、貫通開口３１から突出しない。
【００５２】
単一部品１２４の端に位置するストラップ３０、ノーズ３２及びバー３３の全幅は、それらが、単一部品１２３、１２５に対して図６から図１２に示すと同様に取り付けられるとき、単一部品１２４のストラップ３０、ノーズ３２及びバー３３が、単一部品１２２の貫通開口３１との形状係止を形成可能なように貫通開口３１の幅よりも少し小さい。全幅は、図１４中の破線の一つの長さと一致する。形状係止は、嵌合単一部品１２２〜１２５、１４３、１４４に対するスリップ保護として、センタリングの効果を持ち、そのことにより、部品の剛性にも貢献する。部品の剛性は、この場合、単一部品１２２〜１２５、１４３〜１４９から組み上げたフレームワークと、それによって達成されるデバイス１０の両方に関連する。
【００５３】
単一部品にストラップ３０が設けられるデバイス１０の他の単一部品も、単一部品１２４と同様に、ストラップ３０及びノーズ３２で実行できる。
【実施例３】
【００５４】
第三の実施例によるセンタリング・プラグ・ユニットは、図１５に示すように、バー３３を含まない。第一の修正によれば、この場合、図１５に図解する単一部品１２４の左縁のように、一つのストラップ３０のみが存在し、その側面の各々に一つのノーズ３２が配置される。第二の修正によれば、図１５に図解する単一部品１２４の右縁のように、実際、二つのストラップ３０が存在し、それらの側面の各々に一つのノーズが配置される。しかし、単一部品１２４の縁は、ストラップ３０間で突出せずに、例えば、単一部品１２４の縁と同じ直線上に位置する。択一的に、ストラップ３０間に位置する単一部品１２４の縁は、単一部品１２４の他の縁に比較して、単一部品１２４からスロットに形成することも可能である。
【実施例４】
【００５５】
第四の実施例によるセンタリング・プラグ・ユニットは、図１６に示すように、単一部品１２４の左縁にノーズ３２を含まない。択一的に、図１６に示すように、単一部品１２４の右縁に単一のノーズ３２が存在してもよい。このケースでは、スリップ保護のための単一部品１２２〜１２５、１４３、１４４間の形状係止は、少なくともストラップ３０及び、おそらくノーズ３２によって形成される。
【実施例５】
【００５６】
第五の実施例によるデバイス１０のフレームワークの単一部品３５、３６は、図１７に示すように、縁凹部３７を備える。この場合、単一部品３５、３６の縁は、単一部品３５、３６がそれらの縁で相互に勘合するよう形成される。単一部品３５、３６は、単一部品３８で組み付けられ、さらに、図中見えない側の単一部品３５、３６が、ボックス・セクションとして組み付けられる。ボックス・セクション内において、単一部品３８はフタを形成する位置にある。単一部品３８は、図１７に示すように、単一部品３５、３６の貫通開口３１を通して誘導されて単一部品３５、３６上へ曲げられるストラップ３０を含む。明瞭に示すために、図１７におけるストラップ３０及び貫通開口３１は、それらの一部に対してのみ、参照符号が付与されている。単一部品３５、３６、３８は、図１７に示すように、貫通開口３９として形成された開口３９を含む。これにより、フレームワークは、より一層、軽くなる。図１７に示すように開口３９は、より詳細には、細長い孔または丸い孔として具現できる。しかし、開口３９に対しては、他の形状も想定可能である。材料厚さに応じて、開口３９は、また、隠し穴であってもよい。
【００５７】
図１７に示すように、曲げストラップ３０は、前述の実施例で説明の縁凹部３７からなる単一部品３５、３６、３８から製作されたフレームワーク内の単一部品３５の縁領域内に位置せず、単一部品３６における内側の方へ位置している。このため、単一部品３５、３６と一つの単一部品３８から形成したフレームワークは、さらに安定である。
【００５８】
この実施例では、単一部品３５、３６、３８の縁領域で、材料断裂または材料破壊が起こることはない。さらに、前述の実施例では起こり得る可能性がある軽いフィリング・マテリアルによって満たされなければならない鋭利な形状が、この場合は生じることがない。
【００５９】
縁凹部は、図１３において説明した、単一部品３５、３６に所望のセレーションを切り取る、あるいは掘り出すステップＳ１の方法で形成できる。
【実施例６】
【００６０】
図１８は、第六の実施例によるデバイス４０の一部を示す。このデバイスは、例えば、容器のボディ側面部品を掴むために使用できる。デバイス４０は、概して、前述の実施例に関して説明したと同様に構築される。結果的に、デバイス４０も、以下で説明するように、一つまたは複数の単一部品からなる三次元フレームワークと、フレームワークを覆う繊維強化プラスチックから形成されたカバー１５からなる。図１８中、このカバー１５は、単に示されているのみである。さらに、デバイス４０も、オブジェクト２（図１）の製作で使用可能な、重量物である部品をハンドリングするためのハンドリング・ユニット１７（図６または図７）に対する、図３に示す前述の実施例によるマウンティング・ユニット１１１、１２１、１３１に類似するマウンティング・ユニットを含む。以下では、前述の実施例との違いのみを説明するので、他の箇所に関しては、前述の実施例の説明を参照すること。
【００６１】
図１８に示すデバイス４０は、平面シート材からボックス・セクターへ曲げられた単一部品４１を持つ。この場合、単一部品４１の二つの対向端部は、相互に接触されて一つの縁４１１で一緒に差し込まれる。図１８に示す単一部品４１の他の三つの縁は、それとは対照的で、すべて曲縁であり、図１８の曲縁４１２に関して図示のように具現されることが好ましい。曲縁４１２においては、スリットとして形成された曲げ開口４１３が、各々、材料ヒンジ４１４間に位置する。単一部品４１は、さらに、複数の重量削減キャビティ４１５を含む。図１８に示す重量削減キャビティ４１５は、単一部品４１に対して、三角形として形成されているが、任意の形状であってもよい。明瞭に示すために、図１８におけるすべてのキャビティ４１５は、それらの一部に対してのみ、参照符号が付されている。
【００６２】
図１８の単一部品４１においては、単一部品４１の、その曲縁４１２での曲げは、スリットの形態にある曲げ開口４１３によって容易になる。その理由は、材料ヒンジ４１４のみが、所望の形状、この例では９０°へ曲げられなければならないからである。このように、平面単一部品４１をボックス・セクターへ、あるいは三角輪郭または複数角輪郭に組み付けることは、特に簡単で、ツールなしでさえ可能である。これにより、デバイス４０は、例えば、シート材からカットし、平面単一部品を用い、必要に応じて任意に設計できる。
【００６３】
これにより、最適化重量削減は、前述の実施例におけるように、デバイス４０に対する安定性を諦める必要はなく、デバイス４０で実現できる。また、カバー１５で覆われた、一つまたは複数の単一部品４１から形成されたデバイス４０は、したがって、軽量性、安定性、柔軟性及び低コストに関して、必要条件のすべてを満たすことができる。
【００６４】
デバイス１０、４０及び方法の上記の実施例のすべては、別個に、あるいは、それらのすべての可能な組合せで使用可能である。特に、第一から第六の実施例の特徴は、任意の組合せが可能である。さらに、より詳細には、以下の修正が想定可能である。
【００６５】
図に示すエレメントは、概略的に表されており、上記機能が確保されるという条件で、図に示す形態から、特定な実施例において異なることが可能である。
【００６６】
デバイス１０、４０の形状は、各々、任意に選択可能である。より詳細には、デバイス１０、４０のカンチレバー・アーム１１、１２、１３の数は、自由に選択可能である。特に、単一のカンチレバー・アームのみ、あるいはカンチレバー・アームが皆無のものも、同様に可能である。さらに、結合ボディ１４の数は、任意に選択可能である。カンチレバー・アーム１１、１２、１３と結合ボディ１４に対する形状についても、同じことが言える。
【００６７】
単一部品の縁は、デバイス１０、４０の各々のフレームワークにおいて、丸くなるよう具現されることが好ましい。鋭利な形状を全く含まない構造が好ましい。これにより、ファイバー材でのラミネーティングが促進される。例えば、図１２に示す部品１２５、１４３間のオフセットを解消するために、ボール紙、フェルト等の軽量構造材料から形成されるフィリング・マテリアルを部品１２５に適用することができる。これにより、ファイバー材のファイバーの曲げ半径が最適化できる。
【００６８】
デバイス１０、４０の各々のフレームワークの一つ以上の単一部品が、管状材料から構成されることも可能である。しかし、平面単一部品は、通常、より単純及び／またはより安価、成形可能、移動可能及び処理可能であるため、平面単一部品が好ましい。
【００６９】
プラグ・ユニットは、ストラップ３０の代わりに、スナップ・フック及び／または溶接フープによって具現できる。当然の事として、プラグ・ユニットに対しては、他の形状も同様に可能である。貫通開口３１は、スナップ・フック及び／または溶接フープが係合するよう対応させて形成すべきである。また、ストラップ３０とスナップ・フックとの組合せ、あるいはストラップ３０と溶接フープとの組合せも可能である。さらに、ストラップ３０、スナップ・フック及び溶接フープが、一つのプラグ・ユニットに対して結合されてもよい。択一的に、複数のストラップ３０及び／またはスナップ・フック及び／または溶接フープが、一つのプラグ・ユニットに対して用いられてもよい。
【００７０】
デバイス１０、４０の一つを製作するための方法のステップＳ１及び／またはＳ２は、ステップＳ３からＳ５でカバー１５を製作する製作者ではなく、既に別の製作者によって実行されてもよい。より詳細には、図５に示す単一部品からなる構造モジュール・システムを送達することも可能である。それを受けたデバイス１０または４０の製作者は、単に、ステップＳ２からＳ５を実行するのみである。
【００７１】
たとえ、ファイバー材の単一層のウェブの方向が、デバイス１０、４０に対するステップＳ３における多くのケースで十分でないとしても、ファイバー材の隣同士での布設層のウェブ方向を横切る様式にすることにより、デバイス１０のより高い安定性及び堅固さは確保可能である。したがって、この点において、ファイバー材の層を交差するように配置することが好ましい。ファイバーは、力を最適に受けるよう、予想重量物の方向に向けられることが好ましい。
【００７２】
デバイス１０、４０は、開口１４１、１４２、１１２を除き、フレームワークをカバー１５で外部に対して閉じるよう上述したが、これは、必須ではない。例えば、特に極度に軽量な構造においては、カバー１５と、カバー１５のためのファイバー材を、フレームワークの単一側面にのみ付着させることも可能である。
【００７３】
デバイス４０の形状も、同様に、任意に選択可能である。デバイス４０は、少なくとも一つの単一部品４１から組み立て可能である。必要な場合は、デバイス１０の一つ以上の単一部品を一緒に使用すればよい。必要に応じて、三つ、四つ、あるいはそれ以上の縁からなるスリーブを、平面単一部品から形成できる。この場合、スリーブは相互に結合可能である。特に、各々が平面エレメントから製作される曲げたスリーブまたはＴ形状などのスリーブによって、相互に結合可能である。連結は、プラグ式で、及び／またはストラップを曲げて固定できる。この場合、上述の開口、キャビティ、曲げストラップまたは材料ヒンジのすべてが、それらが図示されるように単一部品に実現される必要はない。
【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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【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年12月18日(2015.12.18)
【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】
重量物のハンドリングに用いられるデバイスであって、
複数の単一部品からなる三次元フレームワーク、
前記フレームワークを覆う、繊維強化プラスチックから製造されたカバー、及び、
オブジェクトの製作に使用可能な、前記重量物を形成する部品をハンドリングするためのハンドリング・ユニットに対する少なくとも一つのマウンティング・ユニットからなる、前記デバイス。
【請求項２】
前記単一部品が、少なくとも一つのプラグ・ユニットからなる平面エレメントであり、前記プラグ・ユニットを利用して、前記単一部品が前記三次元フレームワークとして組み付け可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記単一部品が、平面エレメントであり、前記平面エレメントが、前記単一部品が前記三次元フレームワークとして形状係止的に組まれるための嵌合プラグ・ユニット、及び／または前記平面エレメントを曲縁で曲げ易くするための材料ヒンジからなる、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記単一部品が、ストラップまたは貫通開口として構成される少なくとも一つのプラグ・ユニットからなり、前記プラグ・ユニットは、ツールを必要とせずに、一つの単一部品のストラップが、他の単一部品の一つの貫通開口へ差し込まれた後、前記他の単一部品に留められるよう構成されている、請求項２または３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記デバイスの前記フレームワークの前記単一部品が、縁凹部を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記フレームワークが、少なくとも一つのカンチレバー・アームからなり、その端部に、前記少なくとも一つのマウンティング・ユニットの一つに、機械式または流体式ハンドリング・ユニットが配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記デバイスが、前記オブジェクトの製作に使用可能な部品のハンドリングのために相互作用する複数のハンドリング・ユニットからなる、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記繊維強化プラスチックが、炭素ファイバー、ガラス繊維、玄武岩ファイバー及び連続的なエンドレス繊維強化有機材料からなるグループから選択される少なくとも一つからなる、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記デバイスが、容器を製作するための部品の、及び／または容器のボディを製作する際に前記容器の部品を締め付けるためのクランピング・フレームのハンドリングに役立つ、及び／または、前記デバイスは、前記デバイスが空間的に移動可能なよう、前記デバイスを可動デバイスに結合させるためのカプリング・ユニットを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
オブジェクトを製作するための生産プラントであって、
請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス、
少なくとも一つのマウンティング・ユニットに取り付けられた少なくとも一つのハンドリング・ユニット、及び
前記デバイスを空間的に移動させるための可動デバイスからなる、前記生産プラント。
【請求項１１】
重量物ハンドリング用デバイスの製作方法であって、
単一部品を、前記単一部品が、一緒になって、オブジェクトの製作に使用可能な部品を重量物としてハンドリングするハンドリング・ユニットのための少なくとも一つのマウンティング・ユニットを設ける三次元フレームワークを形成するよう組み立てるステップ、
前記三次元フレームワークの周りにファイバー材を付着させるステップ、
前記ファイバー材上に樹脂を適用するステップ、及び
その樹脂・ファイバー複合材を、前記フレームワークのカバーとしての繊維強化プラスチックとして硬化させるステップからなる、前記方法。
【請求項１２】
前記組み立てステップが、ツールなしで、前記単一部品の嵌合プラグ・ユニットを、前記三次元フレームワークを構築するよう、形状係止的に組み付けることによって実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、レーザ、ミリング・ユニット、打抜機及び水ビーム・カッティング・ユニットからなるグループから選択される少なくとも一つによって、平面材料から複数の単一部品を切削するステップからなる、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ファイバー材を付着させるステップが、前記三次元フレームワークを管状ファイバー材で覆うことからなる、請求項１１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記ファイバー材を付着させるステップが、前記デバイスを空間的に移動させるための可動デバイスに前記デバイスを取り付けるのに利用される開口が露出されるように実行される、請求項１１から１４のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
2016520442.tif 000021
2016520442.tif 000022
2016520442.tif 000023
2016520442.tif 000024