JP4876238B2 - 取付面を有する特に面状の加工対象品を固定するデバイス - Google Patents

Description

本発明は、面状の加工対象品を固定するデバイスに関する。

いかなる種類の処理プロセスをも行う際に加工対象品を固定するデバイスが、様々な技術水準で知られている。

例えば、溶接加工又はリベット加工を、より大きい部品に対して行おうとする場合、その処理プロセスを行う際に、適切に形成された調整デバイスによって、その部品を、それぞれ支持又は固定する必要がある。これにより、溶接加工を行う際に、一方で、部品のゆがみが防止され、他方で、部品が安全にしっかりと保持される。部品を固定するために、周知の受入デバイス、特に溶接ボウルは、部品と対向するそれの上側に、圧延された通路を有し、例えば、この通路により、それの上に置かれている部品の下に、抑えられた圧力が生じることで、その環境の空気圧が、部品を受入デバイスに対してしっかりと押し、それにより、機械的な固定が行われる。この文脈では、受入デバイスの面形状は、加工対象の部品に合わせられる。このような種類の受入デバイスは、金属材料で形成されることが多い。

例えば、加工対象の部品に溝がある場合、受入デバイスを、それに合わせて適合させなければならない。部品の溝の領域には、例えば、いかなる通路もあってはならない。なぜなら、そうなった場合には、部品の下に効果的な抑えられた圧力が生じないからである。この必要性により、部品の設計を変更する際に、受入デバイスの適合化に時間及び費用がかかる。新たに設けられた部品の溝の領域に伸びる通路は、再度溶接により埋めなければならず、又は、部品の他の領域において、受入デバイスに他の通路を圧延しなければならない。

本発明は、部品溝を有する様々な形状に形成された部品をある処理の目的で固定することができる普遍的な受入デバイスを作成することを目的とする。

一例としての実施の形態によると、取付面は、弾性的であり、少なくとも１つの保持デバイスを有する。これにより、それぞれ様々な形状寸法又は様々な部品溝を有する部品又は加工対象品を更なる処理の目的で保持又は固定することができる。

本発明の有益な実施の形態によると、少なくとも１つの保持デバイスは、少なくとも特定の場所において取付面に設けられた開口により形成され、これらの穴は、閉鎖デバイスにより閉鎖されてもよい。本実施の形態により、抑えられた圧力又は陰圧又は環境空気圧の効果によって加工対象品を取付面に固定することができる。

更なる一例としての実施の形態によると、閉鎖デバイスは、弾性面状部によって弾性的に開口に保持される。最初に、本実施の形態により、閉鎖デバイスが開口から落ちないようにすることを確実にできる。更に、弾性面状部は、閉鎖デバイス又は要素が所定のバイアス圧力で開口を閉鎖するように、閉鎖デバイスに規定された力をかける。したがって、閉鎖デバイスは、加工対象品が十分な面押圧を持って設置される領域でのみ、開口をブロック解除する。最後に、弾性面状部と取付面との間に、全ての側において閉鎖されている空間を形成することができ、ここでは、抑えられた圧力又は陰圧が生成される。

デバイスの更なる一例としての実施の形態によると、取付面と弾性面状部との間の領域に、抑えられた圧力又は陰圧が提供されてもよい。

このようにして、環境空気圧の結果、加工対象品は、理想的な場合において、取付面に略完全に押されることができる。

デバイスの更なる一例としての実施の形態によると、加工対象品の設置面又は支持面の領域では、閉鎖デバイスは、開口の外に押し出され、これにより、環境空気圧によって、加工対象品は、取付面に対して押されるか又は当接される。

本実施の形態によると、保持デバイス、又は、閉鎖デバイスと関連して保持デバイスとしての機能に準じた機能を果たす抑えられた圧力又は環境空気圧は、加工対象品が取付面に置かれる加工対象品の領域でのみ、鋭く機能する。なぜなら、これらの領域でのみ、閉鎖デバイスが、開口の外に押し出され、これにより、抑えられた圧力又は環境空気圧が、加工対象品がこれらの領域で取付面にしっかりと当接するようにするか、又は、この取付面に対して加工対象品を押すからである。例えば、加工対象品が溝を有する場合、抑えられた圧力が加工対象品内の溝から漏れないように、閉鎖デバイスは、それらの領域で閉鎖されたままとなる。

デバイスの更なる一例としての実施の形態によると、取付面は、少なくとも１つの空間的方向において弾性的となされる。

この一例としての実施の形態に係るデバイスにより、いくつかの空間的方向において曲がっている、処理対象の加工対象品をも固定することができる。

本発明の更なる一例としての実施の形態によると、取付面及び／又は弾性面状部の下に位置された適切な支持デバイスにより、取付面を、少なくとも特定の場所において、加工対象品の面形状に適合させることができる。この構造に関する実施の形態により、本発明に係るデバイスを、異なる面形状を有する加工対象品に普遍的に適用することができる。

本発明の更なる一例としての実施の形態によると、弾性面状部は、合成物質材料、特にゴム材料からなる。一方では、これにより生じた弾性面状部の高い弾性によって、取付面を、少なくとも１つの空間的寸法において、曲げることができる。更に、弾性面状部のバネ効果により、閉鎖デバイスは、特定のバイアス圧力で開口を封止することができる。

更なる一例としての実施の形態によると、取付面は、弾性材料、特に鋼板からなる。本実施の形態により、取付面を、少なくとも１つの空間的寸法において曲がった加工対象品に適合させることができる。

デバイスの更なる実施の形態によると、開口は、互いに均一な距離を空けた貫通穴又はドリルで開けられたスルーホールとなされるのが好ましい。

したがって、取付面における開口を容易に作成することができる。

本発明に係るデバイスの更なる一例としての実施の形態によると、各穴に、閉鎖デバイスとして、球が配設されるのが好ましい。この一例としての実施の形態により、本発明に係るデバイスを、容易かつ安価に製造することができる。更に、球は、穴の形状の開口を、略気密に閉鎖することができる。

更なる一例としての実施の形態によると、穴は、球が当接する封止領域を有する。これにより、穴に当接している球の封止効果が、更に高められる。

本発明の別の一例としての実施の形態によると、デバイスは、複数の異なる加工対象品の形状又は様々な面形状を有する加工対象品に適合可能である。したがって、本発明に係る、様々な加工対象品を固定するための普遍的なデバイスを、加工対象品の処理をするために、適用できる。

図１は、本発明に係るデバイスの一例としての実施の形態の断面図を示し、ここで、加工対象品１は、持ち上げられている。取付面２が、弾性的に形成され、凹形の面形状をしており、この形状は、加工対象品１の面形状に略適合しているのが好ましい。取付面２に、複数の保持デバイス３が配設されている。保持デバイス３は、例えばラスタ形状に、互いに均一の距離を置いて配設され、即ち、取付面２の上側４に対して実質的に均一に配置されているのが好ましい。図１に示す一例としての実施の形態において、保持デバイス３は、また、図の面に垂直に、空間の深さ方向に配設されている。図１は、格子状に配置された保持デバイス３のうちの一行の一部の断面図を示している。保持デバイス３は、均一な格子状の配置ではなく、取付面２に亘って任意のパターンで分散して配設されてもよい。又は、保持デバイス３を、取付面２の個々の領域における特定の場所にのみ配設してもよい。

保持デバイス３は、それぞれ、閉鎖デバイスをなす球５により形成され、これらの球は、対応する形状を有する開口６を閉鎖する。このため、開口６は、図面により詳細には示されていないそれぞれの封止面を有しており、これらの開口６に対して、封止のために、球５が、閉鎖するように、少なくとも特定の場所に当接している。

取付面２は、例えば鋼板、合成物質プレート、鋼と合成物質との複合材料等の十分に強固で弾性的なプレートでできていてもよい。又は、取付面２は、鋼板と合成物質材料との任意の組み合わせでできていてもよい。開口６を形成するために、直径約５．５ｍｍの複数の穴が、取付面２に開けられる。この場合、球５の直径は、約６ｍｍである。封止効果を高めるために、開口６は、取付面２の下側７から、そして、詳細に示されていない皿穴から開けられ、これにより、取付面２が形成される。本実施の形態において、皿穴の寸法は、それぞれ、０．５ｍｍ×３０°であるのが好ましい。又は、封止面は、上側４から取付面２に開けられてもよい。皿穴に加えて、例えば合成物質インレーの形状の封止手段を、穴の中に配設してもよい。

特に加工対象品１が非常に大きいか又は非常に小さい場合に、開口６を形成するための穴の、上述した寸法ではなく、この寸法をより小さく又はより大きくしてもよい。但し、十分な封止効果を確保するために、球５の直径を、常に、穴のそれぞれの直径よりいくらか大きくする。デバイスを費用効果高く製造するために、球５は、標準化された直径を有するのが好ましい。製造技術に関しては、それぞれのドリルを選択することにより、穴の直径を、容易かつ費用効果高く、球５の所定の標準の直径に適合させることができる。

必要な場合には、球５の代わりに、球形状ではない形状をした閉鎖デバイスを、開口６を封止するのに使用してもよい。その場合、開口６を、その閉鎖デバイスのそれぞれの形状に適合させなければならず、したがって、開口６は、もはや円筒形の穴ではなくなる。

弾性面状部８により、球５は、弾性的に開口６に保持され、これにより、球５は、それぞれ、可能な場合は完全に、気密に開口６を閉鎖することができる。

図２は、本発明に係るデバイスと、少なくとも特定の場所において取付面２に位置し、抑えられた圧力又はその環境の空気圧によって取付面２に固定された加工対象品９とを示す。加工対象品９が溝１０を有する領域が存在する。したがって、加工対象品９は、設置面１１が特定の場所のみにある状態で、取付面２に当接している。加工対象品９の質量のせいで、球５は、基本的に設置面１１の領域でのみ、開口６の外に押し出されている。

弾性面状部８と取付面２との間に、例えば、特に真空ポンプ等のような適切な真空ユニットにより形成できる環境圧力又は陰圧のような抑えられた圧力が存在する。抑えられた圧力は、抑えられた圧力又はその環境の空気圧によって、取付面２に加工対象品９を固定する役割を果たす。抑えられた圧力又はその環境の空気圧は、それぞれ、実質的に、そこに置かれている加工対象品９の質量によって球５が開口６の外に押し出されている領域でのみ、有効である。

抑えられた圧力又は環境空気圧により、加工対象品９は、取付面２に対してしっかりと押され、これにより、加工対象品９は、例えば溶接、リベット、接着等の意図された処理ステップを受けることができる。本発明に係るデバイスにより、加工対象品９が取付面２に確実に固定される。

加工対象品がより大きな面積の溝を有する領域では、球５は、開口６の外に押し出されず、これにより、これらの領域の抑えられた圧力は、基本的に、抜けることができないし、周囲環境から空気が流入できない。開口６が、例えば加工対象品９の境界領域又はあるかもしれない溝１０において、部分的に球５から解放又は露出され、同時に、設置面１１により完全には覆われていない場合、これは、問題ではない。なぜなら、これらの損失を補償するために、いずれの場合でも、十分に大きい寸法の真空ユニットが、取付面２と弾性面状部８との間に、十分に大きい抑えられた圧力を発生させるか又は維持するからである。

更に、図により詳細には示されていない、それぞれに配置された支持デバイスにより、取付面２を、様々な面形状の加工対象品に適合させてもよい。したがって、これらの支持デバイスは、好ましい連結方法で、下側７及び／又は弾性面状部８に接続され、より詳しくは図示しない当接部により支持される。例えば、ハイドロリックピストン、高さ調節式スピンドル等を、支持デバイスとして使用してもよい。特に好ましい方法においては、ハイドロリックピストン、高さ調節式スピンドル等は、電気的に動作可能な方法で実現される。更に、加工対象の加工対象品９の空間的座標が、数値で表されている場合、例えば、より詳細には示されていない演算ユニットにより、支持デバイスを自動的に調整することができ、このようにして、取付面２の形状を異なる加工対象品１、９の面形状に適合させることができる。支持デバイスをそれぞれ調整することにより、例えば、円筒被膜断面と似ている凹形状の面形状が出来上がるように、取付面２を、１つの空間的方向に沿って曲げてもよい。更に、取付面２の実際に結果としてできた面形状を感知する測定装置を提供することにより、取付面２の面形状の目標値と実際の値とにずれがあった場合に、それに従って、支持デバイスを再調整できるようにしてもよい。

したがって、本発明に係るデバイスにより、様々な面形状及び様々な溝を有する様々な加工対象品を取付面２に固定することができる。本発明に係るデバイスを、様々な面形状及び溝を有する加工対象品に合わせて、時間及び費用をかけて個々に変更及び適合する必要はない。このデバイスにより、処理、測定等をされる様々な加工対象品を、固定することができる。

なお、「備える」という用語は、その他の要素又はステップを排除するのではなく、また、「１つの」は、複数を排除するのではない。また、異なる実施の形態に関連して説明される要素を組み合わせてもよい。

また、明細書又は請求の範囲における符号は、発明の範囲の限定と考えられないこととする。

本発明の一例としての実施の形態に係るデバイスの断面図であり、ここで、加工対象品は、取付面から持ち上げられている。 本発明の一例としての実施の形態に係るデバイスの断面図であり、ここで、加工対象品は、特定の場所に置かれており、抑えられた圧力によって取付面に固定されている。

符号の説明

１ 加工対象品
２ 取付面
３ 保持デバイス
４ 上側
５ 球
６ 開口
７ 下側
８ 弾性面状部
９ 加工対象品
１０ 溝
１１ 設置面

Claims (12)

1. 面状の加工対象品（１、９）を固定するデバイスであって、
   取付面（２）を備え、
   前記取付面（２）は弾性的であり、
   前記取付面（２）には少なくとも１つの保持デバイス（３）が提供され、
   前記保持デバイス（３）は、
   閉鎖デバイスと、前記取付面（２）に設けられた開口（６）とを備え、
   前記閉鎖デバイスは、前記開口（６）を閉鎖するために提供され、
   前記加工対象品（１、９）は、特定の場所のみに、前記取付面（２）に当接する設置面（１１）を有し、
   前記閉鎖デバイスは、前記取付面（２）に前記設置面（１１）が当接することで、前記取付面（２）における前記設置面（１１）に当接した領域に設けられたもののみが前記開口（６）の外に押し出されることを特徴とするデバイス。
2. 更に、弾性面状部（８）を備え、
   前記閉鎖デバイスが前記開口に配置されるとき、前記弾性面状部は、前記閉鎖デバイスを前記開口（６）に弾性的に保持するために提供される、請求項１に記載のデバイス。
3. 更に、前記取付面（２）と前記弾性面状部（８）との間の陰圧を有する領域を備える、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記取付面（２）は、弾性的であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 前記加工対象品は、面形状を有し、
   前記取付面（２）は、前記加工対象品（１、９）の前記面形状に適合させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス。
6. 前記弾性面状部（８）は、合成物質材料を備えることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のデバイス。
7. 前記弾性面状部（８）は、ゴム材料からなることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のデバイス。
8. 前記取付面（２）は、弾性材料からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデバイス。
9. 前記取付面（２）は、鋼板からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のデバイス。
10. 前記開口（６）は、互いに均一な距離を空けて配置される穴であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のデバイス。
11. 更に、複数の球（５）を備え、
    前記複数の球のそれぞれの球は、前記各穴（６）におけるそれぞれの閉鎖要素として提供される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のデバイス。
12. 更に、複数の封止領域を備え、
    各穴には、前記複数の封止領域のそれぞれの封止領域が提供され、
    前記それぞれの球は、少なくとも１つの領域において、前記それぞれの穴の前記それぞれの封止領域に当接する、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のデバイス。

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