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JP2023115593A - 取付装置および、その取付構造 - Google Patents

取付装置および、その取付構造 Download PDF

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JP2023115593A JP2022017894A JP2022017894A JP2023115593A JP 2023115593 A JP2023115593 A JP 2023115593A JP 2022017894 A JP2022017894 A JP 2022017894A JP 2022017894 A JP2022017894 A JP 2022017894A JP 2023115593 A JP2023115593 A JP 2023115593A
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leg
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栄一郎 辻井
Eiichiro Tsujii
誠 川澄
Makoto Kawasumi
秀行 志水
Hideyuki Shimizu
瑛祐 星屋
Eisuke HOSHIYA
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Shinmei Industry Co Ltd
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Shinmei Industry Co Ltd
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Abstract

【課題】向きの異なる面領域のある被取付体に、より安定的に取付可能な取付装置を提供する。【解決手段】表面90の上に複数の面領域90Aを有し、かつ複数の面領域90Aの中に、互いに向きの異なる、第1の面領域91と、第2の面領域92とが含まれている被取付体2に取り付けられる取付装置1であって、第1の面領域91および第2の面領域92の両方を覆う覆い状態を実現可能な本体10Aと、被取付体2に対する吸着を実現可能な複数の吸着脚80を有する吸着アッセンブリ12とを備え、複数の吸着脚80には、覆い状態が実現されているとき、本体10Aから第1の面領域91に向かって延び出された状態となるように配設され、第1の面領域91に吸着可能とされる第1吸着脚81と、本体10Aから第2の面領域92に向かって延び出された状態となるように配設され、第2の面領域92に吸着可能とされる第2吸着脚82とが含まれている。【選択図】図2

Description

本発明は、取付装置および、その取付構造に関する。
従来、被取付体にロボット等を取り付ける装置として、この壁面に複数の吸着パッドを吸着させてロボット本体を取り付ける取付装置が知られている。例えば、特許文献1には、ガラス面に複数の吸着パッドを吸着させて、窓拭きロボットを取り付ける取付装置が開示されている。
特開2013-158903号公報
ここで、特許文献1に開示の技術は、取付装置を、一つの平坦な面に対して取り付けることしか想定していないものであった。
本開示は、このような点に鑑みて発明されたものであり、この発明が解決しようとする課題は、向きの異なる面領域のある被取付体に対しても、より安定的に取付可能な取付装置および、その取付構造を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の取付装置および、その取付構造は、次の手段をとる。
まず、第1の開示は、表面上に複数の面領域を有し、かつ複数の前記面領域の中に、互いに向きの異なる2つの面領域である、第1の面領域と、第2の面領域とが含まれている被取付体に取り付けられる取付装置であって、前記第1の面領域および前記第2の面領域の両方を一方側から覆う覆い状態を実現可能な広がりを有してなる本体と、前記被取付体に対する吸着を実現可能な複数の吸着脚を有する、少なくとも1つの吸着アッセンブリと、を備え、少なくとも1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚には、前記覆い状態が前記本体において実現されているときに前記本体から前記第1の面領域に向かって延び出された状態となるように配設されて、前記第1の面領域に吸着可能とされる第1吸着脚と、前記覆い状態が前記本体において実現されているときに前記本体から前記第2の面領域に向かって延び出された状態となるように配設されて、前記第2の面領域に吸着可能とされる第2吸着脚と、が含まれている、ものである。
第1の開示に係る取付装置によれば、吸着アッセンブリは、第1吸着脚を第1の面領域に、第2吸着脚を第2の面領域に、それぞれ吸着させることができる。ここで、第1の面領域および第2の面領域は、互いに向きが異なる面領域である。そうすると、第1の面領域または第2の面領域のうち一方の面に沿う向きに力が掛けられても、他方の面に吸着した吸着脚が抵抗することとなる。これにより、向きの異なる面領域のあるものに対しても、より安定的に取付可能な取付装置を提供することができる。
ここで、第1の開示に係る取付装置は、後述する第2の開示に係る取付装置であっても良い。この第2の開示に係る取付装置においては、複数の前記吸着アッセンブリと、前記吸着における吸着力を負圧によって発生させる装置である第1吸着力発生装置と、前記吸着における吸着力を負圧によって発生させる装置である第2吸着力発生装置と、を備え、複数の前記吸着アッセンブリには、前記第1吸着力発生装置が発生させる負圧によって、それぞれの前記吸着脚の前記吸着を実現させる第1吸着アッセンブリと、前記第2吸着力発生装置が発生させる負圧によって、それぞれの前記吸着脚の前記吸着を実現させる第2吸着アッセンブリと、が含まれている、ものである。
第2の開示に係る取付装置によれば、第1吸着アッセンブリ、または第2吸着アッセンブリの一方に不具合が生じた場合であっても、他方により取付装置を被取付体に取り付けられた状態に維持することができる。
ここで、第1の開示または第2の開示に係る取付装置は、後述する第3の開示に係る取付装置であっても良い。この第3の開示に係る取付装置においては、前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚は、前記本体において前記覆い状態が実現されているときに複数の前記面領域の少なくとも一部を囲う環列をなすように並んで配設され、前記環列における前記吸着脚の並びにおいて、それぞれの当該吸着脚は、一定の間隔を空けた状態で並んでいる、ものである。
第3の開示に係る取付装置は、複数の吸着脚を、一定の間隔を空けた状態で被取付体に吸着させることができる。これにより、被取付体に、より安定的に取付可能な取付装置を提供することができる。
ここで、第1の開示から第3の開示のうちのいずれか一つに係る取付装置は、後述する第4の開示に係る取付装置であっても良い。この第4の開示に係る取付装置においては、複数の前記吸着アッセンブリを備え、複数の前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚は、前記覆い状態が前記本体において実現されているときに複数の前記面領域の少なくとも一部を囲う環列をなすように並んで配設され、前記環列における前記吸着脚の並びにおいて、1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚は、これら前記吸着脚の間に他の前記吸着アッセンブリに属する前記吸着脚が位置されることによって、互いに隣り合うことがないように配設されている、ものである。
第4の開示に係る取付装置によれば、他の吸着アッセンブリに属する複数の吸着脚が、1つの吸着アッセンブリに属する複数の吸着脚の間に、位置することとなる。これにより、1つの吸着アッセンブリに不具合が生じた場合であっても、他の吸着アッセンブリにより取付装置を被取付体に取り付けた取付状態に維持することができる。
ここで、第1の開示から第4の開示のうちのいずれか一つに係る取付装置は、後述する第5の開示に係る取付装置であっても良い。この第5の開示に係る取付装置においては、前記本体に設けられて、複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つである処理面領域に対して処理を行う処理ユニットと、前記処理面領域に対する前記処理ユニットの相対的な角度関係を導出する傾斜計と、を備え、少なくとも1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚には、前記吸着において前記本体から前記被取付体の前記表面に向かって延び出される延び出し長さを、前記傾斜計の出力に応じて変更することが可能な前記吸着脚である主動脚が含まれている、ものである。
第5の開示に係る取付装置によれば、主動脚は、傾斜計が導出する、処理面領域に対する処理ユニットの相対的な角度関係に応じて、その延び出し長さを変更することが可能である。これにより、処理ユニットは、処理面領域に対する角度を調整することができる。
ここで、第1の開示から第5の開示のうちのいずれか一つに係る取付装置は、後述する第6の開示に係る取付装置であっても良い。この第6の開示に係る取付装置においては、少なくとも1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚には、前記本体から前記一方側に向かう方向である第1の方向に伸び出し、かつ当該第1の方向に伸縮可能とされた前記吸着脚である従動脚が含まれている、ものである。
第6の開示に係る取付装置によれば、従動脚は、覆い状態が本体において実現されているときに、従動脚が伸縮することにより、取付装置を迅速に被取付体に取り付けることができる。
ここで、第1の開示から第6の開示のうちのいずれか一つに係る取付装置は、後述する第7の開示に係る取付装置であっても良い。この第7の開示に係る取付装置においては、複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つである処理面領域に対して処理を行う処理ユニットと、前記処理ユニットを揺動させ、もって前記処理ユニットの前記処理面領域に対する向きを変更する揺動機構と、前記処理ユニットおよび前記揺動機構の間に介在して付勢力を発揮する付勢部と、を備え、前記付勢部は、前記付勢力を発揮することで、前記処理ユニットが揺動する方向における機械的コンプライアンスをより小さくするように構成されている、ものである。
第7の開示に係る取付装置によれば、付勢部は、付勢力を発揮することで、処理ユニットが揺動する方向における機械的コンプライアンスがより小さくなるように、処理ユニットの処理面領域に対する向きを変更させる。これにより、処理ユニットの処理面領域に対する向きを、より安定に維持することができる。
ここで、第1の開示から第7の開示のうちのいずれか一つに係る取付装置は、後述する第8の開示に係る取付装置であっても良い。この第8の開示に係る取付装置においては、前記本体に設けられて、複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つである処理面領域に対して処理を行う処理ユニットを備え、前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚は、前記覆い状態が前記本体において実現されているときに複数の前記面領域の少なくとも一部を囲う環列をなすように並んで配設され、前記処理ユニットは、前記環列の内側に位置されて、当該環列に囲われる前記面領域を前記処理面領域として前記処理を行う、ものである。
第8の開示に係る取付装置によれば、処理ユニットを環列の内側に位置させることで、想定していない外力が処理ユニットに掛かりにくい状態とすることができる。
ここで、第7の開示または第8の開示に係る取付装置は、後述する第9の開示に係る取付装置であっても良い。この第9の開示に係る取付装置においては、前記処理ユニットを揺動させ、もって前記処理ユニットの前記処理面領域に対する向きを変更する揺動機構と、前記処理ユニットおよび前記揺動機構の間に介在して付勢力を発揮する付勢部と、を備え、前記付勢部は、前記処理ユニットおよび前記揺動機構のうちの一方から他方に向かって作用する押圧力を前記付勢力として発揮するものであり、前記処理ユニットおよび前記揺動機構のうち、前記押圧力が作用する他方には、当該押圧力を受け止める受け止め面が設けられ、前記受け止め面は、前記処理ユニットの揺動における揺動軸を軸とした回転面の形状を呈する、ものである。
第9の開示に係る取付装置によれば、受け止め面は、処理ユニットの揺動における揺動軸を軸とした回転面の形状を呈するため、処理ユニットの揺動に対応して付勢部による押圧力を受け止めることができる。
ここで、第7の開示から第9の開示のうちのいずれか一つに係る取付装置は、後述する第10の開示に係る取付装置であっても良い。この第10の開示に係る取付装置においては、前記処理ユニットに対して所定の角度関係をなし、かつ前記被取付体の前記表面に当接することで、この前記被取付体に対する前記処理ユニットの相対的な角度関係の基準となる基準ユニットを備え、前記基準ユニットは、前記表面に対して球面で接触する第1の玉および第2の玉を有し、前記第1の玉は、前記第2の玉よりも前記処理ユニットからの距離が近い位置に位置され、前記第1の玉における球面の曲率半径は、前記第2の玉における球面の曲率半径よりも小さい、ものである。
第10の開示に係る取付装置によれば、処理ユニットは、第1の玉の方が、第2の玉よりも球面の曲率半径が小さい分、第1の玉および第2の玉が被取付体の表面に当接する基準に近づけることができる。これにより、処理ユニットは、被取付体に対する相対的な角度関係をより精度良くなすことができる。
ここで、第11の開示は、第1の開示から第10の開示のうちのいずれか一つに係る取付装置を、被取付体に取り付けてなる取付構造であっても良い。
第11の開示に係る取付構造によれば、吸着アッセンブリは、第1吸着脚を第1の面領域に、第2吸着脚を第2の面領域に、それぞれ吸着することとなる。ここで、第1の面領域および第2の面領域は、互いに向きが異なる面領域である。そうすると、第1の面領域または第2の面領域のうち一方の面に沿う向きに力が掛けられても、他方の面に吸着した吸着脚が抵抗することとなる。これにより、向きの異なる面領域のあるものに対しても、より安定的な取付構造を提供することができる。
ここで、第11の開示に係る取付構造は、後述する第12の開示に係る取付構造であっても良い。この第12の開示に係る取付構造においては、前記取付装置は、前記本体に設けられて、複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つであり、かつ単曲面を呈する前記面領域である処理面領域に対して処理を行う処理ユニットを備え、前記吸着アッセンブリは、前記処理面領域の面の中心に対し前記処理面領域におけるゼロの主曲率方向に並んで位置され、前記本体と前記処理面領域とを所定の間隔で離間させる前記吸着脚の組である平行組と、前記平行組の並びから前記処理面領域における非ゼロの主曲率方向に離れた位置にて前記吸着を実現させ、かつ、前記本体から前記被取付体の前記表面に向かって延び出される延び出し長さが変更可能とされた前記吸着脚である他吸着脚と、を有している、ものである。
ここで、ゼロの主曲率方向とは、単曲面において2つ存在する主曲率のうち、その主曲率の値がゼロとなる主曲率方向のことをいう。また、非ゼロの主曲率方向とは、単曲面において2つ存在する主曲率のうち、ゼロの主曲率方向とは異なる主曲率方向のことをいう。
第12の開示に係る取付構造によれば、他吸着脚の延び出し長さを変更することで、処理面領域に対する処理ユニットの角度を調整することができる。
本開示は、上記の各構成をもつことにより、向きの異なる面領域のあるものに対しても、より安定的に取付可能な取付装置および、その取付構造を提供することができる。
第1の実施形態に係る取付装置1の正面図である。 図1のII-II線断面矢視図である。 図1の取付装置1の右側面図である。 主動脚810の正面図である。 図4のV-V線断面矢視図である。 従動脚820の正面図である。 図6のVII-VII線断面矢視図である。 第2揺動フレーム31の正面図である。 図8のIX-IX線断面矢視図である。 第1の実施形態に係る情報の流れを説明する説明図である。 第1の実施形態に係る取付装置1の使用方法を説明する説明図である。 処理面領域93が水平面に対して135°をなす場合の図8の第2揺動フレーム31の説明図である。 第1の実施形態に係る第4制御プログラム410により実行される一連のステップを表したフローチャートである。
<第1の実施形態>
本開示の第1の実施形態に係る取付構造900は、図1および図2に示すように、取付装置1を被取付体2に取り付けてなる。ここで、取付装置1は、1つの処理ユニット30(図2参照)および3つの吸着アッセンブリ12を本体10Aに取り付けた構成を有する。また、上記取り付けは、取付装置1の本体10Aで被取付体2の表面90を一方側(図2参照)から覆う覆い状態を実現させた後に、この表面90に各吸着アッセンブリ12を吸着させることで実現される。以下に図面を用いて本開示に係る取付構造900の詳細を、取付装置1および被取付体2とともに説明する。
<取付構造の構成>
取付構造900は、取付装置1が被取付体2に取り付けられた取付状態において、この被取付体2の表面90の一部をなす処理面領域93に対して、処理ユニット30(図2参照)が処理を行うことを実現させる。ここで、処理ユニット30が行う処理は、指向性を有するものである。また、取付構造900は、取付状態において、処理面領域93に対する処理ユニット30の向きを、より安定に維持できるようにする。これにより、処理ユニット30は、処理面領域93に対して適当に処理を行うことができる。
<被取付体の構成>
被取付体2は、取付装置1を取り付け可能な大きさの単曲面を有するとともに、取付装置1を支持可能な強度を有する。本実施形態においては、被取付体2の表面90のうち上記一方側を向いた面の全体が、上記単曲面(より詳しくは上記一方側に凸となる円筒面)を呈する。なお、被取付体2には、本実施形態では、例えば、構造物や輸送機械等が用いられる。
<被取付体の詳細>
ここで、被取付体2は、表面90上に複数の面領域90Aを有する。これら面領域90Aには、上記処理面領域93、ならびに、第1の面領域91および第2の面領域92が含まれている。ここで、第1の面領域91および第2の面領域92は、互いに向きの異なる2つの面領域90Aである。また、第1の面領域91および第2の面領域92には、それぞれ、後述する、第1吸着脚81および第2吸着脚82が吸着される。
本実施形態においては、複数の面領域90Aは、図1に示すように、被取付体2の表面90において取付装置1の本体10Aが覆う略円形の領域である被覆領域95を区画したものとして設定される。この区画は、上記被覆領域95を、第1の面領域91、第2の面領域92および処理面領域93の3つの面領域90Aに区画するようになされたものである。処理面領域93は、上記一方側(図1では紙面手前側)から見たときに、被覆領域95の幾何中心94を中心とした円形をなす領域として設定される。第1の面領域91および第2の面領域92は、被覆領域95において処理面領域93を除いた領域を2つに区画した領域として設定される。これにより、本体10Aは、上記覆い状態において第1の面領域91および第2の面領域92の両方を上記一方側から覆うことになる。ここで、第1の面領域91と第2の面領域92との境界は、上記幾何中心94を通って、上記単曲面におけるゼロの主曲率方向に延びる稜線96によって設定される。
<取付装置の構成>
取付装置1は、図2に示すように、本体10Aを備えている。この本体10Aには、処理面領域93を処理する処理ユニット30が付設されている。この処理ユニット30は、揺動機構700によって揺動され、もってその処理面領域93に対する位置および向きが変更される。
また、取付装置1は、図1に示すように、被取付体2に吸着する吸着力を発揮する3つの吸着アッセンブリ12を備えている。これら吸着アッセンブリ12は、負圧源830に接続されて、この負圧源830が発生させる負圧によって上記吸着力を発揮するように構成されている。また、3つの吸着アッセンブリ12は、それぞれ、複数の吸着脚80を有して構成されている。これら吸着脚80は、それぞれが長尺に形成され、かつ、上記覆い状態において、本体10Aから上記一方側に向かう方向である第1の方向(図1では紙面手前側から紙面奥側に向かう方向)に延び出されるように配設される。本実施形態においては、負圧源830は、複数の吸着脚80のうちの1本である他吸着脚84と隣り合う位置に、この他吸着脚84が延び出す側とは反対側(図1では紙面手前側)に突出した状態に設けられる。
<本体の構成>
本体10Aは、円板状のベースフレーム11を有している。このベースフレーム11には、処理ユニット30が、各吸着脚80が延び出される側の反対側(図2では上側)から付設される。ベースフレーム11は、第1の面領域91および第2の面領域92の両方を上記一方側から覆うことが可能な広がりを有する。また、取付装置1においては、その本体10Aにて上記覆い状態を実現させ、同じく各吸着アッセンブリ12を被覆領域95に吸着させることで、上記取付状態が実現されることとなる。
<本体の詳細>
ここで、ベースフレーム11の円板における周縁部には、3つの吸着アッセンブリ12における吸着脚80が、環列85をなすように並んで配設されている。この環列85における吸着脚80の並びにおいて、それぞれの吸着脚80は、一定の間隔を空けた状態で並んでいる。本実施形態においては、吸着脚80は合計で8本存在するため、これら吸着脚80は、環列85において45°の角度間隔を空けた状態に並ぶ。また、上記吸着脚80の並びは、ベースフレーム11における所定の位置にねじ止めされた複数のブッシュホルダー11E(図3参照)に、吸着脚80が1本ずつ挿通されることによって実現される。
また、環列85における吸着脚80の並びにおいて、1つの吸着アッセンブリ12に属する複数の吸着脚80の間には、他の吸着アッセンブリ12に属する吸着脚80が互いに隣り合うことがないように配設されている。
ここで、各吸着脚80は、図2に示すように、ベースフレーム11の円板における板面の面外方向(図2では上下方向)の両側に延び出される。これにより、各吸着脚80は、上記覆い状態において上記第1の方向に延び出されることとなる。また、複数本の吸着脚80は、図1および図2に示すように、ベースフレーム11からの延び出し長さの変更が可能な吸着脚80である主動脚810と、長手方向への伸縮が可能な吸着脚80である従動脚820とを含んでいる。本実施形態においては、図1に示すように、8本の吸着脚80のうちの3本が主動脚810であり、5本が従動脚820である。
主動脚810は、図4に示すように、ブッシュホルダー11Eに対してナット11Aを介して取り付けられる。従動脚820は、図6に示すように、ブッシュホルダー11Eに対してスライドフレーム11Bを介して取り付けられる。本実施形態においては、ナット11Aおよびスライドフレーム11Bは、それぞれ、ブッシュホルダー11Eにねじ止めされることで、ベースフレーム11に対して固設された状態とされる。以下にナット11Aおよびスライドフレーム11Bを説明する。
<ナットの構成>
ナット11Aは、図5に示すように、主動脚810をブッシュホルダー11Eに取り付ける構成である。ここで、ブッシュホルダー11Eは、上記面外方向(図2では第1の方向)に延びる筒をなす。また、主動脚810は、ブッシュホルダー11Eの筒に挿通される部分が、外周面にねじ山が刻まれたネジ軸811とされている。また、ナット11Aは、ブッシュホルダー11Eに内嵌される筒をなし、この筒の内側に刻まれたねじ山を、ネジ軸811のねじ山と組み合わせる。これにより、ナット11Aは、主動脚810のネジ軸811がナット11Aに対して回動することに対し、この回動に対応する移動量だけ主動脚810を上記面外方向に移動させる。すなわち、ナット11Aおよびネジ軸811は、対をなして、主動脚810を上記面外方向に進退させる送りねじとして機能する。本実施形態においては、主動脚810のネジ軸811の回動は、このネジ軸811の先端に取り付けられた操作用ハンドル812により手動で行われる。
<スライドフレームの構成>
スライドフレーム11Bは、図6および図7に示すように、従動脚820が有する中空のシャフト821における外周面821Aの一部を外側からくるむ枠をなす。この枠の軸方向の両端には、図7に示すように、それぞれ、内端壁822と軸受け823との組が設けられている。これらの組は、シャフト821を、従動脚820の長手方向(図7では上下方向)にスライド可能に支持する治具として機能する。ここで、内端壁822は、シャフト821に付設される弾性材824の付勢力を受ける大きさの面を有している。この弾性材824は、シャフト821を、従動脚820が延び出される側(図7では下側)に向かって突き出すように付勢するコイルスプリング824Aを有してなる。これにより、スライドフレーム11Bは、図2に示すように、上記覆い状態において、本体10Aから上記一方側とは反対側(すなわち他方側)に向かう方向である第1の方向に、従動脚820を伸ばすこととなる。なお、軸受け823には、本実施形態では、例えば、無給油すべり軸受けが用いられている。また、スライドフレーム11Bには、負圧源830と従吸着パッド827(図6参照)との間のエアーの流れを手動で遮断することが可能な切替えバルブ825Aが付設されている。
<スライドフレームの詳細>
スライドフレーム11Bには、図6に示すように、シャフト821を挟持するクイックシャフトクランプ825が付設されている。このクイックシャフトクランプ825は、エアーの供給を受けている間だけシャフト821の挟持を解放するように構成されている。これにより、従動脚820においては、シャフト821の挟持を解放した状態でこのシャフト821の突き出し長さを調整することで従動脚820を伸縮させ、然る後にシャフト821の挟持を行うことで従動脚820の長さを固定することが可能とされる。なお、クイックシャフトクランプ825に流れるエアーについては、後述する、解放エアー発生装置826(図10参照)により制御される。
また、ベースフレーム11の板面上には、図1に示すように、処理面領域93に対する処理ユニット30の相対的な角度関係を導出する傾斜計である装置傾斜計11Cが備え付けられている。そうすると、ユーザーは、板面上の装置傾斜計11Cの出力を確認しながら、後述する他吸着脚84の長さを調整することが可能となる。
さらに、ベースフレーム11の円板における周縁部には、ユーザー(図示せず)が取付装置1を持ち上げることを可能とする取手11Dが固設されている。そうすると、ユーザーは、この取手11Dを持って、取付装置1を被取付体2に取り付ける取付位置を調整することができる。なお、取手11Dには、落下防止ワイヤー(図示せず)の一端が括られることとなり、この落下防止ワイヤーの他端には、クレーン等の構造物が固定されることとなる。
<吸着アッセンブリの構成>
上述した3つの吸着アッセンブリ12は、具体的には、第1吸着アッセンブリ12Aと、第2吸着アッセンブリ12Bと、第3吸着アッセンブリ12Cとの3つである。これらは、被取付体2の表面90に対する吸着を実現可能な複数の吸着脚80を有する。これら吸着脚80は、ベースフレーム11の円板における周縁部から、該円板の板面の面外方向に延び出される。また、これら吸着脚80は、上記取付状態において第1の面領域91に吸着される第1吸着脚81と、上記取付状態において第2の面領域92に吸着される第2吸着脚82と、上記取付状態において稜線96上に位置される吸着脚80(以下、「平行組83をなす吸着脚80」とも称する。)とに分類される。
<吸着アッセンブリの詳細>
ここで、第1吸着アッセンブリ12Aは3つの吸着脚80を有し、第2吸着アッセンブリ12Bは3つの吸着脚80を有し、第3吸着アッセンブリ12Cは2つの吸着脚80を有している。本実施形態においては、第1吸着アッセンブリ12Aが有する3本の吸着脚80は、図1に示すように、2本が平行組83をなす吸着脚80であり、1本が第2吸着脚82である。また、第2吸着アッセンブリ12Bが有する3本の吸着脚80は、2本が第1吸着脚81であり、1本が第2吸着脚82である。また、第3吸着アッセンブリ12Cが有する2本の吸着脚80は、1本が第1吸着脚81であり、1本が第2吸着脚82である。そうすると、第2吸着アッセンブリ12Bおよび第3吸着アッセンブリ12Cは、少なくとも1つの吸着脚80が第1の面領域91に吸着し、この吸着脚80とは別の吸着脚80が第2の面領域92に吸着することとなる。
ここで、3つの吸着アッセンブリ12のいずれかに属する複数の吸着脚80は、上記覆い状態が本体10Aにおいて実現されているときに複数の面領域90Aの少なくとも一部を囲う環列85をなすように並んで配設されている。この環列85においては、複数の吸着脚80は、一定の間隔を空けた状態で並んでいる。そうすると、取付装置1の被取付体2に対する吸着が均等に分散され、もって取付装置1をより安定的に被取付体2に取り付けることが可能となる。
また、環列85における吸着脚80の並びにおいて、第1吸着アッセンブリ12Aに属する複数の吸着脚80の間には、第2吸着アッセンブリ12Bまたは第3吸着アッセンブリ12Cのいずれかに属する吸着脚80が互いに隣り合うことがないように配設されている。また、第2吸着アッセンブリ12Bに属する複数の吸着脚80の間には、第3吸着アッセンブリ12Cに属する吸着脚80が互いに隣り合うことがないように配設されている。すなわち、環列85における吸着脚80の並びにおいては、1つの吸着アッセンブリ12に属する複数の吸着脚80の間に、他の吸着アッセンブリ12に属する吸着脚80が互いに隣り合うことがないように配設されている。そうすると、それぞれの吸着アッセンブリ12のうち、1つの吸着アッセンブリ12に不具合が生じても、他の吸着アッセンブリ12が取付状態を維持することとなる。
ところで、負圧源830は、そのエアー出力を互いに独立して制御可能な複数のエアー系統(図示省略)を有する。これらエアー系統の中には、エジェクター(図示せず)によって負圧を発生させる負圧発生装置に接続されたものが複数含まれる。これら負圧発生装置は、それぞれが相異なる吸着アッセンブリ12に接続され、被取付体2に対する吸着脚80の吸着力を負圧によって発生させる吸着力発生装置として機能する。本実施形態においては、負圧源830は、上記エアー系統を4つ備える。これら4つのエアー系統のうち3つは、上記負圧発生装置に接続される。すなわち、負圧源830は、上記負圧発生装置を3つ備える。この3つの負圧発生装置は、具体的には、第1吸着アッセンブリ12Aに接続される第1吸着力発生装置830A、第2吸着アッセンブリ12Bに接続される第2吸着力発生装置830B、および、第3吸着アッセンブリ12Cに接続される第3吸着力発生装置830Cである(図1参照)。上記の構成は、1つの吸着アッセンブリ12に何らかの障害が発生した場合であっても、別の吸着アッセンブリ12がフェイルセーフとして機能し、もって取付状態を維持し続ける冗長設計である。そうすると、取付装置1は、より安全に被取付体2に取り付けることができる。
また、本実施形態においては、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、および、第3吸着力発生装置830Cには、それぞれ、表示装置11F(図1参照)が接続されている。これら表示装置11Fは、接続されている負圧発生装置(すなわち第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、または、第3吸着力発生装置830Cのいずれか)が発生させている負圧の強さを、数値(以下、「表示値」とも称する。)の形でリアルタイム表示する。また、3つの表示装置11Fは、それぞれ、本体10Aのベースフレーム11に付設されている。
<吸着脚の構成>
第1吸着アッセンブリ12A、第2吸着アッセンブリ12Bおよび第3吸着アッセンブリ12Cのいずれかに属する複数の吸着脚80には、図1に示すように、第1吸着脚81および第2吸着脚82が含まれている。ここで、第1吸着脚81は、覆い状態が本体10Aにおいて実現されているときに本体10Aから第1の面領域91に向かって延び出された状態となるように配設されて、第1の面領域91に吸着可能な吸着脚80である。また、第2吸着脚82は、覆い状態が本体10Aにおいて実現されているときに本体10Aから第2の面領域92に向かって延び出された状態となるように配設されて、第2の面領域92に吸着可能な吸着脚80である。そうすると、第1の面領域91または第2の面領域92のうち一方の面に沿う向きに力が掛けられても、図2に示すように、他方の面に吸着した吸着脚80が抵抗することとなる。
<第1吸着アッセンブリに属する吸着脚の詳細>
第1吸着アッセンブリ12Aが有する3つの吸着脚80は、図1に示すように、2つが組となって平行組83を構成し、残り1つが他吸着脚84を構成する。すなわち、第1吸着アッセンブリ12Aには、平行組83をなす2つの吸着脚80と、他吸着脚84における1つの吸着脚80と、が含まれている。
平行組83をなす2つの吸着脚80は、上記取付状態において、上述した稜線96上に位置される。すなわち、平行組83をなす2つの吸着脚80は、処理面領域93の面の幾何中心94に対し処理面領域93におけるゼロの主曲率方向に並んで位置される。また、平行組83をなす2つの吸着脚80は、本体10Aと、処理面領域93と、を所定の間隔(図3参照)で離間させる。
また、他吸着脚84は、処理面領域93における非ゼロの主曲率方向に、平行組83の並びから離れた位置にて吸着を実現させる。また、他吸着脚84は、本体10Aから被取付体2の表面90に向かって延び出される延び出し長さを変更することが可能とされる。これにより、ユーザー(図示せず)は、他吸着脚84の延び出し長さを変更することで、処理面領域93に対する処理ユニット30の角度を調整する(図11参照)ことができる。
ところで、第1吸着アッセンブリ12Aに属する3つの吸着脚80は、吸着において本体10Aから被取付体2の表面90に向かって延び出される延び出し長さが変更可能とされた主動脚810である。以下に主動脚810について、説明する。
<主動脚の構成>
主動脚810は、図4に示すように、ネジ軸811と、操作用ハンドル812と、主吸着パッド813と、インジケーター814と、を有する。ここで、ネジ軸811は、ナット11Aに対して回動可能に組み合わされる。また、操作用ハンドル812は、上記取付状態において上記一方側(図2参照)となる、ネジ軸811の端に設けられている。また、主吸着パッド813は、上記取付状態において上記一方側とは反対側(すなわち他方側。図2参照)となる、ネジ軸811の端に設けられている。また、インジケーター814は、ネジ軸811に並列するように主吸着パッド813に固設される。
ネジ軸811は、ナット11Aに対して回動することで、ナット11Aと、主吸着パッド813と、の間における主動脚810の脚の延び出し長さを変更させる。なお、このネジ軸811の回動は、ユーザー(図示せず)が操作用ハンドル812を回動させることにより実現される。
また、主吸着パッド813は、図2に示すように、被取付体2の面領域90Aに吸着することが可能とされる。このため、被取付体2に対するナット11Aの相対的な位置の変化は、ユーザーが操作用ハンドル812を回動させることにより実現される。
<主動脚の詳細>
ここで、ナット11Aは、上述したように、ベースフレーム11に対して固設された状態とされている。したがって、ユーザーは、3つの主吸着パッド813が被取付体2の面領域90Aに吸着しているときに、これら主吸着パッド813の操作用ハンドル812(図4参照)を回動させることで、ベースフレーム11の処理面領域93に対する向きを調整することができる。このとき、処理ユニット30は、ベースフレーム11に付設されているため、このベースフレーム11と一緒に処理面領域93に対する向きの調整がなされる。また、インジケーター814は、ナット11Aと、主吸着パッド813と、の間における主動脚810の脚の延び出し長さをユーザーに表示するものさしである。そうすると、ユーザーは、図3に示すように、平行組83における2つの主動脚810の脚の延び出し長さから、本体10Aと、処理面領域93と、を離間させる所定の間隔を認識することが可能となる。なお、この所定の間隔については、図11に示すように、後述する、2つの倣い玉35に掛けられる、それぞれの分力の偏りに影響を与えるものである。
主吸着パッド813は、図5に示すように、ネジ軸811を回動自在に支える軸受部815と、軸受部815に対して首振り可能に設けられる真空パッド816と、軸受部815に設けられて真空パッド816に連通される脚継手817とを有する。この脚継手817は、第1吸着力発生装置830Aから延びるエアーチューブ27A(図1参照)を真空パッド816に連通させるための空気圧用継手であり、該エアーチューブ27Aを軸受部815に設けられた状態にする構成でもある。また、軸受部815は、この軸受部815に設けられる各構成にネジ軸811の回動が伝播されることを抑制し、もってこれらの構成がねじれることを抑制する。また、真空パッド816は、軸受部815に対して首振りをすることで、第1の面領域91および第2の面領域92(図2参照)の、それぞれの傾斜に対応して吸着することが可能とされる。
<第2吸着アッセンブリおよび第3吸着アッセンブリに属する吸着脚の詳細>
第2吸着アッセンブリ12Bには、図1に示すように、3つの吸着脚80が含まれている。また、第3吸着アッセンブリ12Cには、2つの吸着脚80が含まれている。これら5つの吸着脚80は、いずれも、長手方向への伸縮が可能な従動脚820(図7参照)である。これら従動脚820は、本体10Aから他方側(図2参照)に向かう方向である第1の方向(図7参照)に伸び出され、当該第1の方向に伸縮可能とされる。以下に従動脚820について、説明する。
<従動脚の構成>
従動脚820は、図6に示すように、シャフト821と、弾性材824と、従吸着パッド827と、を有する。ここで、シャフト821は、スライドフレーム11Bに対してスライド可能とされる。また、従吸着パッド827は、上記取付状態において上記一方側とは反対側(すなわち他方側。図2参照)となる、シャフト821の端に設けられている。また、弾性材824は、シャフト821が第1の方向に伸びるように付勢力を掛ける。これにより、従動脚820は、シャフト821を第1の方向(図7参照)に伸ばすことが可能とされる。本実施形態では、弾性材824は、図7に示すように、シャフト821を軸とする2つのコイルスプリング824Aと、これらのコイルスプリング824Aの間で付勢力を受けるワッシャー824Bと、から構成されている。
<従動脚の詳細>
ここで、シャフト821には、その外周面821A上に、セットカラー821Bが突設されている。このセットカラー821Bは、シャフト821の外周面821Aにおいてスライドフレーム11Bに覆われる部分に固設される。これにより、セットカラー821Bは、シャフト821をくるむスライドフレーム11Bからシャフト821が抜け出ることを抑制する抜け止めとして機能する。また、セットカラー821Bは、弾性材824の付勢力を受ける大きさの面を、内端壁822の側を向いた状態に有する。この面と内端壁822との間には、弾性材824が配設されている。この弾性材824は、セットカラー821Bと内端壁822とを互いに離間させるように付勢力を発揮することで、シャフト821が第1の方向に伸び出ることを可能とする。
スライドフレーム11Bには、図6に示すように、シャフト821を挟持するクイックシャフトクランプ825が付設されている。このクイックシャフトクランプ825は、エアーの供給を受けている間だけシャフト821の挟持を解放するように構成されている。これにより、従動脚820においては、シャフト821の挟持を解放した状態でこのシャフト821の突き出し長さを調整することで従動脚820を伸縮させ、然る後にシャフト821の挟持を行うことで従動脚820の長さを固定することが可能とされる。
ところで、シャフト821は、上述したクイックシャフトクランプ825がエアーの供給を受け、このクイックシャフトクランプ825による挟持が解除されている間だけ、第1の方向に伸び出るように構成されている。ここで、クイックシャフトクランプ825に対するエアーの供給は、解放エアー発生装置826(図10参照)が開かれることによって実現される。また、クイックシャフトクランプ825に対するエアーの供給停止は、解放エアー発生装置826が閉められることによって実現される。
従吸着パッド827は、図7に示すように、シャフト821を支える固定受部828と、固定受部828に対して首振り可能な真空パッド816と、固定受部828に設けられて真空パッド816に連通される空気圧用継手である脚継手817とを有する。ここで、第2吸着アッセンブリ12Bに属する従動脚820(図3参照)においては、脚継手817は、第2吸着力発生装置830B(図1参照)から延びるエアーチューブ27Bを真空パッド816に連通させる。また、第3吸着アッセンブリ12Cに属する従動脚820(図2参照)においては、脚継手817は、第3吸着力発生装置830C(図1参照)から延びるエアーチューブ27Cを真空パッド816に連通させる。また、真空パッド816は、固定受部828に対して首振りをすることで、第1の面領域91および第2の面領域92(図2参照)の、それぞれの傾斜に対応して吸着することが可能とされる。さらに、真空パッド816と、この真空パッド816が位置する面領域90Aとの間で隙間が形成される場合には、後述する切替えバルブ825Aにより負圧源830と従動脚820との間のエアーの流れを手動で遮断することが可能とされる。これにより、この従動脚820を除いた従動脚820に係る吸着アッセンブリ12は、吸着力を発揮することができる。なお、隙間が形成される場合としては、例えば、段差のある窓枠に真空パッド816が位置する場合等が想定される。
<負圧源の構成>
負圧源830は、図1に示すように、被取付体2に対する吸着アッセンブリ12の吸着の吸着力を負圧によって発生させる装置である。すなわち、負圧源830は、吸着アッセンブリ12に属する各吸着脚80の面領域90Aに対する吸着を実現させる。なお、負圧源830は、後述する第4制御部460により、その駆動が制御される。
<負圧源の詳細>
ここで、負圧源830は、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cを有する。これら第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cは、それぞれ、第1吸着アッセンブリ12A、第2吸着アッセンブリ12Bおよび第3吸着アッセンブリ12Cに対応する。ここで、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cは、対応する吸着アッセンブリ12までのエアーの流れがそれぞれ独立した構成となっている。そうすると、それぞれの吸着アッセンブリ12のうち、1つの吸着アッセンブリ12に不具合が生じても、他の吸着アッセンブリ12が被取付体2の表面90上に吸着し、もって取付状態が維持されることとなる。
第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cは、それぞれ、エジェクター(図示せず)を有している。これらエジェクターは、負圧源830のエアー出力を流すためのエアー流入口およびエアー流出口と、対応する吸着脚80の真空パッド816に連通される口(いずれも図示せず)とを有する。また、各エジェクターは、上記エアー出力がエアー流入口からエアー流出口に向けて流されたときに、上記口からエアーを吸引する。これにより、各エジェクターは、対応する吸着脚80の真空パッド816が面領域90Aの面を包囲してパッド空間818を形成しているとき(図5及び図7参照)に、このパッド空間818を負圧状態とすることを実現させる。これにより、上記対応する吸着脚80は、被取付体2の面領域90Aに吸着する(図2参照)。
本実施形態においては、上記各エジェクター(図示せず)は、負圧源830が有する1つの大気開放装置(図示せず)に接続されている。この大気開放装置は、各エジェクター内にエアーを導入し、もって該エジェクターにおける上記口からのエアーの吸引を停止させる用に供される。そうすると、吸着アッセンブリ12の吸着における吸着力が低下し、大気開放装置を用いない場合に比べて、取付装置1を被取付体2(図2参照)から容易に取り外すことが可能となる。
<解放エアー発生装置の構成>
解放エアー発生装置826は、クイックシャフトクランプ825(図6参照)にエアーを流す装置である。本実施形態では、解放エアー発生装置826は、第4制御部460(後述)で制御する吸着電磁弁(図示せず。本実施形態では、例えば、エアーの切替え音を小さくするサイレンサ付き電磁弁)である。また、解放エアー発生装置826はクイックシャフトクランプ825に対して流路(例えば図6に示す流路829を参照)を介して接続されている。
<揺動機構の構成>
揺動機構700は、図2に示すように、処理ユニット30を揺動させ、もって処理ユニット30の処理面領域93に対する向きを変更することが可能なものである。ここで、揺動機構700には、メインフレーム18と、第2揺動フレーム31と、が含まれている。以下にメインフレーム18および第2揺動フレーム31について説明する。
<メインフレームの構成>
メインフレーム18は、図2に示すように、板状の平行フレーム18Aと、間隔フレーム18Bと、第1揺動フレーム18Dと、伸縮自在な揺動シリンダー19とで構成される。平行フレーム18Aは、ベースフレーム11の板面に沿って平行に広がる板面を有する。間隔フレーム18Bは、平行フレーム18Aにおける板面の端縁部から該板面に対して垂直に延び出し、この延び出しの先端部分にピボットヒンジをなす第1揺動軸中心18Cが取り付けられた構成とされる。第1揺動フレーム18Dは、第1揺動軸中心18Cに接続され、もって平行フレーム18Aに対する揺動が可能とされる。揺動シリンダー19は、第1揺動フレーム18Dと平行フレーム18Aとを、第1揺動軸中心18Cから離れた位置で連結する。本実施形態においては、第1揺動フレーム18Dは、U字形状に形成され、該U字形状の各端部が第1揺動軸中心18Cに接続される。また、揺動シリンダー19は、平行フレーム18Aから各吸着脚80の延び出しと同じ側(図2では下側)に延び出されて、第1揺動フレーム18DのU字形状における変曲部18Eに接続される。
<メインフレームの詳細>
揺動シリンダー19は、エアーの流れを受けて伸縮する。この伸縮は、変曲部18Eを被取付体2に近づいたり離れたりするように移動させる。この移動は、第1揺動フレーム18Dの、第1揺動軸中心18Cを中心とした揺動を引き起こす。ここで、第1揺動フレーム18Dには、第1揺動軸中心18Cから離れた位置に、後述する第2揺動フレーム31が付設されている。そうすると、第1揺動フレーム18Dが揺動することで、第2揺動フレーム31が被取付体2に近づいたり離れたりすることとなる。
ここで、揺動シリンダー19は、エアーが流れることで揺動シリンダー19の内周面(図示せず)をスライドする揺動ピストン(図示せず)を備えている。なお、揺動シリンダー19の両端には、揺動ピストンをスライドさせるエアーについて流量を調整する揺動調整バルブ19Aが取り付けられている。そうすると、揺動ピストンのスライド速度が調整されることとなり、揺動ピストンの急速スライドに伴うピストンの摩耗を抑制することが可能となる。
<第2揺動フレームの構成>
第2揺動フレーム31は、図9に示すように、第1揺動フレーム18Dに付設される板状のピッチ送り部31Aと、ピッチ送り部31Aの板面の法線方向に延び出す間隔部31Bと、間隔部31Bに設定された第2揺動軸中心31Cに揺動可能に取り付けられる第2揺動部31Dとを有する。ここで、ピッチ送り部31Aと第2揺動部31Dとの間には、付勢力を発揮することで、第2揺動部31Dが揺動する方向における機械的コンプライアンスをより小さくするカウンター機構31Eが設けられている。また、第2揺動部31Dには、処理ユニット30および基準ユニット34が付設されている。このため、第2揺動部31Dは、処理ユニット30および基準ユニット34と一体に揺動する。
<第2揺動フレームの詳細>
第1揺動フレーム18Dは、図2に示すように、平行フレーム18Aに対し、第1揺動軸中心18Cを中心とした揺動を行う。この第1揺動軸中心18Cは、そのピボットヒンジの軸が、平行フレーム18Aの板面に平行に位置される。また、第2揺動部31Dは、図9に示すように、第2揺動フレーム31に対し、第2揺動軸中心31Cを中心とした揺動を行う。ここで、第2揺動軸中心31Cによる揺動の軸は、第1揺動軸中心18Cによる揺動の軸に平行とされる。また、第2揺動部31Dには、基準ユニット34および処理ユニット30が付設されている。また、基準ユニット34には、2つの倣い玉35が、図2で見て、第1揺動フレーム18Dが延びる方向に並列するように設けられている。これら2つの倣い玉35は、被取付体2の表面90に対して球面で接する。これにより、第1揺動フレーム18Dが被取付体2の側に揺動して基準ユニット34の2つの倣い玉35が押し当てられる押当状態が実現可能とされる。この押当状態においては、2つの倣い玉35が、図11に示すように、第1揺動フレーム18Dの押圧に抗するように被取付体2の表面90に当接する。このとき、基準ユニット34は、2つの倣い玉35が当接する、被取付体2の表面90に対して垂直に立つ。
<基準ユニットの構成>
基準ユニット34は、図9に示すように、処理ユニット30に対して所定の角度関係をなし、かつ被取付体2(図2参照)の表面90(図2参照)に当接することで、この被取付体2(図2参照)に対する処理ユニット30の相対的な角度関係の基準35Cとなる。そうすると、処理ユニット30は処理面領域93(図2参照)に対して所定の向きをとることとなり、指向性のある処理を行うことが可能となる。
ここで、基準ユニット34が有する2つの倣い玉35には、被取付体2(図2参照)の表面90(図2参照)に対して球面で接触する第1の玉35Aおよび第2の玉35Bが含まれている。ここで、第1の玉35Aは、第2の玉35Bよりも処理ユニット30の近くに位置されている。そして、第1の玉35Aにおける球面の曲率半径は、第2の玉35Bにおける球面の曲率半径よりも小さい。そうすると、処理ユニット30は、第1の玉35Aの方が、第2の玉35Bよりも球面の曲率半径が小さい分、これらが被取付体2の表面に当接する基準35Cに近づくこととなる。これにより、処理ユニット30は、被取付体2に対する相対的な角度関係をより精度良くなすことができる。
<カウンター機構の構成>
カウンター機構31Eは、筒をなすカウンターハウジング31Fと、この筒の軸方向をスライドするカウンターピン31Gと、この筒の軸方向においてカウンターピン31Gに付勢力を掛ける2つのカウンター付勢部31Iとを有する。カウンターハウジング31Fは、その筒の両端がピッチ送り部31Aに固設されている。カウンターピン31Gは、第2揺動部31Dに対し、第2揺動軸中心31Cによる揺動の軸と平行になるように固設されている。そうすると、カウンター付勢部31Iが、第2揺動部31Dが揺動する方向における機械的コンプライアンスがより小さくなるように介在して付勢力を発揮し、処理ユニット30の処理面領域93(図2参照)に対する向きの変更を抑える。本実施形態においては、カウンター付勢部31Iの付勢力は、第1揺動フレーム18D(図2参照)の揺動に作用する力と比べて小さい。
<カウンター機構の詳細>
ここで、カウンター付勢部31Iは、本開示における「付勢部」に相当する。カウンター付勢部31Iは、ピッチ送り部31Aから第2揺動部31Dに向かって作用する押圧力を付勢力として発揮することが可能である。本実施形態では、カウンター付勢部31Iは、カウンターピン31Gの表面である受け止め面31Hに、カウンタースプリング31Jの端部を押し当てる構成である。ここで、受け止め面31Hは、第2揺動部31Dならびに処理ユニット30および基準ユニット34の揺動における揺動軸を軸とした回転面の形状(本実施形態では円柱形状)を呈する。そうすると、第2揺動部31Dが揺動してカウンターピン31Gが回動しても、カウンタースプリング31Jは受け止め面31Hを安定的に押圧することが可能となる。
<処理ユニットの構成>
処理ユニット30は、図2に示すように、環列85(図1参照)の内側に位置されて、この環列85に囲われる面領域90Aを処理面領域93として処理を行う。この処理は、指向性を有する。本実施形態では、上記処理は、処理ユニット30が砥石車33を自転させて処理面領域93の研削加工を行う処理である。
<コンピューターの構成>
コンピューター100は、図10に示すように、第4制御プログラム410および第5制御プログラム(図示せず)を実行する。第4制御プログラム410は、コンピューター100に、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、第3吸着力発生装置830C、解放エアー発生装置826および大気開放装置(図示せず)に流れるエアーを制御する機能を実現させる。これにより、第4制御プログラム410は、コンピューター100を、上述した取付状態の実現に際しての取付装置1(図1参照)の制御手段として機能させる。第5制御プログラムは、コンピューター100に、大気開放装置に流れるエアーを制御する機能を実現させる。これにより、第5制御プログラムは、コンピューター100を、上述した取付状態の解除に際しての取付装置1の制御手段として機能させる。本実施形態においては、コンピューター100は、後述する第4入力部420、第4記憶部430、第4算定部440および第4制御部460を備えるもの(具体的には例えばティーチングペンダント)である。
<コンピューターの詳細>
ここで、コンピューター100は、記録媒体であるストレージ(図示せず)を備えている。ストレージには、複数の制御プログラムを互いに独立して動作させる機能をコンピューター100に実現させるプログラムであるオペレーティングシステム(図示せず)が、コンピュータ読み取り可能に記録されている。本実施形態においては、オペレーティングシステムは、ストレージにコンピュータ読み取り可能に記録されたプログラムのうち、前もって設定された所定の制御プログラムを呼び出して実行する呼び出し処理を、コンピューター100に実行させる。また、ストレージには、第4制御プログラム410および第5制御プログラム(図示せず)が、コンピュータ読み取り可能に記録されている。
<第4制御プログラムの構成>
第4制御プログラム410は、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、第3吸着力発生装置830C、解放エアー発生装置826および大気開放装置(図示せず)に流れるエアーを制御する。具体的には、第4制御プログラム410は、コンピューター100における、第4入力部420、第4記憶部430、第4算定部440および第4制御部460を制御する。第4記憶部430は、第4入力部420への入力内容を記憶する。第4算定部440は、第4記憶部430に記憶された入力内容に基づいて計算処理を実行し、この計算処理の実行結果に基づいて決定される指令を第4制御部460に出力する。第4制御部460は、第4算定部440から入力される指令に基づいて、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、第3吸着力発生装置830C、解放エアー発生装置826および大気開放装置の駆動を制御する。
<第4入力部の構成>
第4入力部420は、取付装置1においてコンピューター100による制御が可能な種々の構成について、その制御に用いられる情報を入力することが可能なヒューマン・インターフェース・デバイス(本実施形態では例えばタッチパネル)である。ここで、上記種々の構成には、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、第3吸着力発生装置830C、解放エアー発生装置826および大気開放装置(図示せず)が含まれる。これにより、ユーザー(図示せず)は、上記情報を第4入力部420に入力することで、吸着アッセンブリ12(図11参照)の吸着および従動脚820(図11参照)の延び出しを実現することが可能となる。
<第4記憶部の構成>
第4記憶部430は、第4入力部420に入力される情報のすべてを、コンピュータ読み取り可能に記憶するメディア(本実施形態では例えば、メモリおよびHDD)である。
<第4算定部の構成>
第4算定部440は、上記計算処理、該計算処理の実行結果に基づく各構成への指令の決定、および該指令の第4制御部460への出力が可能なプロセッサー(本実施形態では例えば、CPU)である。
<第4制御部の構成>
第4制御部460は、上記指令に基づき、少なくとも第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、第3吸着力発生装置830C、解放エアー発生装置826および大気開放装置(図示せず)に対応する各吸着電磁弁(図示せず。本実施形態では、例えば、エアーの切替え音を小さくするサイレンサ付き電磁弁)を開閉させるスイッチング素子である。ここで、上記各吸着電磁弁は、プログラム制御が可能なものであり、第4制御部460が出力するシグナルに応じて開閉を行うものである。
<被取付体に取付装置を取り付ける手順>
上述した第1の実施形態に係る取付装置1で、被取付体2に取り付ける取付構造900を実現する場合、ユーザー(図示せず)は以下の流れで取り付け作業を行う。
<第4制御プログラムの制御>
ユーザー(図示せず)は、第1吸着力発生装置830A、第2吸着力発生装置830B、第3吸着力発生装置830C、解放エアー発生装置826および大気開放装置(図示せず)の駆動をコンピューター100に制御させる。この際、ユーザーは図13のステップQ10を実行する。
ステップQ10において、ユーザー(図示せず)は、取付装置1および被取付体2についての事前準備を行う。
上記事前準備には、被取付体2の表面90において、吸着脚80が吸着する面領域90Aを洗浄する処理が含まれる。また、上記事前準備には、ユーザー(図示せず)がコンピューター100を起動させる処理が含まれる。また、上記事前準備には、ユーザーが第4制御プログラム410を起動させる処理が含まれる。また、上記事前準備には、ユーザーが負圧源830の大気開放装置(図示せず)を駆動させて負圧源830の各エジェクター(図示せず)におけるエアーの吸引を停止させる処理が含まれる。また、上記事前準備には、ユーザーが上述した覆い状態を実現させる処理が含まれる。また、上記事前準備には、ユーザーが平行組83における2つの主動脚810の脚の長さを調整する処理が含まれる。この調整は、処理ユニット30が処理面領域93に干渉せず、かつ、本体10Aと被取付体2の表面90とが所定の間隔(図3参照)で離間された状態を実現させるように行われる。また、上記事前準備には、ユーザーが、従動脚820を、この従動脚820が被取付体2の表面90に干渉しないように縮める処理が含まれる。また、上記事前準備には、ユーザーが、各従動脚820に対応する切替えバルブ825Aの全てを、ユーザーが手動で開く処理が含まれる。また、上記事前準備には、ユーザーが、落下防止ワイヤー(図示せず)の一端を取手11Dに、同じく他端をクレーンのフック(図示せず)に取り付ける処理が含まれる。
ステップQ10の事前準備に続いて、ユーザー(図示せず)は、ステップQ20を実行する。
ステップQ20において、ユーザー(図示せず)は、第4入力部420に第1吸着力発生装置830Aを駆動させるよう入力を行う。これに対し、コンピューター100の第4算定部440(以下、単に「第4算定部440」とも称する。)は、その処理をステップQ30に進める。
ステップQ30において、第4算定部440は、第1吸着力発生装置830Aを駆動させる。この駆動により、3つの主動脚810は、真空パッド816が被覆領域95に当接する当接状態となったときに、被取付体2の表面90に対して吸着される状態となる。このとき、ユーザー(図示せず)は、第1吸着力発生装置830Aの駆動を、その駆動音および第1吸着力発生装置830Aに接続された表示装置11Fが表示する表示値によって判断する。そして、ユーザーは、第1吸着力発生装置830Aの駆動が実現されたと判断すると、ステップQ40を実行する。
ステップQ40において、ユーザー(図示せず)は、第4入力部420に解放エアー発生装置826を駆動させるように入力を行う。これに対し、第4算定部440は、その処理をステップQ50に進める。
ステップQ50において、第4算定部440は、解放エアー発生装置826を駆動させ、もってクイックシャフトクランプ825によるシャフト821の挟持を解放する。これに対し、各従動脚820は、そのシャフト821を上述した第1の方向に伸び出させることで伸長し、その真空パッド816を当接状態とする。
このとき、従吸着パッド827(図7参照)における真空パッド816(図7参照)は、図11に示すように、第1の面領域91および第2の面領域92のそれぞれの傾斜に対応して、固定受部828(図7参照)に対して首振りする。これにより、第2吸着アッセンブリ12Bにおける2つの従動脚820は、第1の面領域91に当接し、第2吸着アッセンブリ12Bにおける別の1つの従動脚820は、第2の面領域92に当接する。また、第3吸着アッセンブリ12Cにおける1つの従動脚820は、第1の面領域91に当接し、第3吸着アッセンブリ12Cにおける別の1つの従動脚820は、第2の面領域92に当接する。なお、ユーザー(図示せず)は、各従動脚820が伸長してその真空パッド816が当接状態となったことを確認してから、ステップQ60を実行する。
ステップQ60において、ユーザー(図示せず)は、平行組83における2つの主動脚810を、処理面領域93の幾何中心94に対し処理面領域93におけるゼロの主曲率方向に並ぶように(すなわちゼロの主曲率上に)位置させる。続いて、ユーザーは、上記2つの主動脚810における真空パッド816を被覆領域95の稜線96に当接させ、もってこれら真空パッド816を当接状態とする。そして、ユーザーは、ステップQ70を実行する。
ステップQ70において、ユーザー(図示せず)は、他吸着脚における1つの主動脚810を処理面領域93における非ゼロの主曲率方向に、平行組83の並びから離れて(すなわち非ゼロの主曲率上に)位置させる。続いて、ユーザーは、上記1つの主動脚810における真空パッド816を第2の面領域92に当接させる。そして、ユーザーは、ステップQ80を実行する。
ここで、主吸着パッド813において、真空パッド816は、第2の面領域92の傾斜に対応して、軸受部815(図5参照)に対して首振りする。そうすると、他吸着脚84における1つの主動脚810は、第2の面領域92に吸着する。このため、第1の面領域91または第2の面領域92のうち一方の面に沿う向きに力が掛けられても、他方の面に吸着した主動脚810が抵抗する。これにより、向きの異なる面領域90Aのあるものに対しても、取付装置1をより安定的に取付可能とすることができる。
ステップQ80において、ユーザー(図示せず)は、水平面に対する処理面領域93の傾斜を装置傾斜計11Cとは別の携帯可能な傾斜計(図示せず)で確認する。そして、ユーザーは、ステップQ90を実行する。
ステップQ90において、ユーザー(図示せず)は、ベースフレーム11の板面に付設されている装置傾斜計11Cの出力を確認しながら、ベースフレーム11の傾斜と、処理面領域93の傾斜と、が合致するように、他吸着脚84における1つの主動脚810の長さを調整する。そして、ユーザーは、ステップQ100を実行する。
ステップQ100において、ユーザー(図示せず)は、第4入力部420に第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cを駆動させるように入力を行う。これに対し、第4算定部440は、その処理をステップQ110に進める。
ステップQ110において、第4算定部440は、第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cを駆動させ、もって負圧源830に連通された各従動脚820の吸着を試みる。このとき、ユーザー(図示せず)は、第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cにそれぞれ接続された表示装置11Fの表示により上記各従動脚820の吸着の試みが実行されたか否かを判断する。そして、ユーザーは、上記吸着の試みが実行されたと判断すると、ステップQ120を実行する。
ステップQ120において、ユーザー(図示せず)は、各従動脚820において、被覆領域95に対する吸着不良が発生しているものがあるか否かを判断する。この判断は、第2吸着力発生装置830Bおよび第3吸着力発生装置830Cにそれぞれ接続された表示装置11Fの表示値と、コンピューター100のヒューマン・インターフェース・デバイスたる第4入力部420の画面表示に基づいて行われる。また、ユーザーは、被覆領域95に対する吸着不良が発生している従動脚820が存在すると判断したときには、その従動脚820に対して、その真空パッド816を負圧源830(すなわち第2吸着力発生装置830Bまたは第3吸着力発生装置830C)から遮断する。この遮断は、吸着不良が発生している従動脚820に対応する切替えバルブ825Aを、ユーザーが手動で閉じることによって行われる。そして、ユーザーは、ステップQ130を実行する。
ステップQ130において、ユーザー(図示せず)は、第4入力部420に解放エアー発生装置826を停止させるように入力を行う。これに対し、第4算定部440は、その処理をステップQ140に進める。
ステップQ140において、第4算定部440は、解放エアー発生装置826を停止させ、もってクイックシャフトクランプ825によるシャフト821の挟持を実現させる。これにより、5つの従動脚820の長さが固定される。そして、第4算定部440は、第4制御プログラム410の終了処理を実行する。
上述した取り付け作業によれば、第1吸着アッセンブリ12A、第2吸着アッセンブリ12Bおよび第3吸着アッセンブリ12Cの、それぞれに属する複数の吸着脚80は、図1に示すように、一定の間隔を空けた状態で被取付体2(図11参照)に吸着される。これにより、取付装置1は、被取付体2に、より安定的に取り付けられる。
なお、取付装置1を被取付体2(図11参照)から取り外す場合には、ユーザー(図示せず)は、コンピューター100を起動させて第5制御プログラム(図示せず)を実行する。ついで、ユーザーは、大気開放装置(図示せず)を駆動させる旨の入力を第4入力部420に行う。そうすると、パッド空間818が常圧となり、吸着アッセンブリ12が被取付体2の表面90上から取り外し可能となる。これにより、ユーザーは、取付装置1について、取手11Dを持って、被取付体2から別の場所に移動させることができる。
以上により、本開示は、図11に示すように、向きの異なる面領域90Aのあるものに対しても、より安定的に取付可能な取付装置1および、その取付構造900を提供することができる。
<吸着アッセンブリの冗長化>
なお、1つの吸着アッセンブリ12におけるエアー系統に何らかの障害が発生した場合であっても、このエアー系統とは独立した別の吸着アッセンブリ12がバックアップとして機能し、もって取付状態を維持し続けることができる。
同様に、1つの吸着アッセンブリ12に不具合が生じた場合であっても、他の吸着アッセンブリ12に属する複数の吸着脚80が、1つの吸着アッセンブリ12に属する複数の吸着脚80の間に位置されていることから、他の吸着アッセンブリ12の吸着により、取付状態を維持することができる。
以上により、取付装置1は、図1に示すように、1つの吸着アッセンブリ12に不具合が生じた場合であっても、取付状態を維持することができる。
<処理ユニットの揺動>
ここで、被取付体2に取り付けられた取付装置1は、図11に示すように、揺動機構700が処理ユニット30を揺動させ、もって処理ユニット30の処理面領域93に対する向きを変更させている。以下に処理ユニット30の揺動について説明する。
まず、揺動シリンダー19にエアーを流すことで、第1揺動フレーム18Dを被取付体2の側に揺動させる。そうすると、第2揺動フレーム31が被取付体2の側に近づくこととなる。これにより、処理ユニット30は処理面領域93を処理可能な位置に位置される。
ここで、処理ユニット30は、吸着脚80がなす環列85(図1参照)の内側に位置している。これにより、処理ユニット30には、想定していない外力が掛かりにくい状態となる。
ここで、第2揺動フレーム31の第2揺動部31Dに付設される基準ユニット34は、2つの倣い玉35が当接する被取付体2の表面90に対して垂直に立つ。また、第2揺動部31Dに固設されている処理ユニット30も、被取付体2の表面90に対して所定の向きを向くようになる。これにより、処理ユニット30は、処理面領域93に対して指向性を有する処理を適当に行うことができる。
ここで、処理ユニット30は、図9に示すように、第1の玉35Aの方が、第2の玉35Bよりも球面の曲率半径が小さい分、これらが被取付体2の表面90に当接する基準35Cに、近づくこととなる。これにより、処理ユニット30は、図11に示すように、被取付体2の表面90に対する相対的な角度関係をより精度良く設定することができる。
ここで、第2揺動フレーム31に付設されるカウンター機構31Eは、図9に示すように、第2揺動部31Dが揺動する方向において、機械的コンプライアンスをより小さくするように第2揺動部31Dに付勢力を発揮する。具体的には、ピッチ送り部31Aに固設されるカウンターハウジング31Fに内蔵される、カウンター付勢部31Iは、第2揺動部31Dが揺動する方向における機械的コンプライアンスがより小さくなるように介在して付勢力を発揮する。そうすると、第2揺動部31Dに揺動する力が掛かったときに、カウンターハウジング31Fをスライドするカウンターピン31Gには、カウンター付勢部31Iからの付勢力が掛かる。このため、カウンターピン31Gが固設する第2揺動部31Dには、上記揺動する力を相殺する付勢力が掛けられることとなる。例えば、処理面領域93が水平面に対して135°をなす場合の取付状態においては、図12に示すように、第2揺動部31Dには、第2揺動軸中心31Cを起点として、第2揺動部31D自身および第2揺動部31Dに付設されているものの重力により揺動する揺動力を相殺する付勢力が掛けられる。そして、処理ユニット30が、被取付体2の表面90に対して所定の向きを向くようにされる。これにより、処理ユニット30は、処理面領域93に対して指向性を有する処理を適当に行うことができる。
ここで、カウンターピン31Gの受け止め面31Hには、カウンターハウジング31Fの筒の軸方向の両側にあるカウンター付勢部31Iから押圧力が掛けられる。ここで、受け止め面31Hは、第2揺動部31Dが揺動する揺動軸とした回転面の形状を呈している。このため、カウンターピン31Gが回動しても、受け止め面31Hにおいて上記押圧力を受け止める部分の面積は変化しにくいものとなる。これにより、第2揺動部31Dの揺動にともなってカウンターピン31Gが回動したときでも、カウンター付勢部31Iは、より安定的にカウンターピン31Gを押圧することができる。
以上により、取付装置1は、図12に示すように、処理ユニット30は、処理面領域93に対して所定の向きをとることができる。
<作用・効果>
上述した取付装置1によれば、吸着アッセンブリ12は、第1吸着脚81を第1の面領域91に、第2吸着脚82を第2の面領域92に、それぞれ吸着させることができる。ここで、第1の面領域91および第2の面領域92は、互いに向きが異なる面領域90Aである。そうすると、第1の面領域91または第2の面領域92のうち一方の面に沿う向きに力が掛けられても、他方の面に吸着した吸着脚80が抵抗することとなる。これにより、向きの異なる面領域90Aのあるものに対しても、より安定的に取付可能な取付装置1を提供することができる。
上述した取付装置1によれば、第1吸着アッセンブリ12A、または第2吸着アッセンブリ12Bの一方に不具合が生じた場合であっても、他方により取付装置1を被取付体2に取り付けられた状態に維持することができる。
上述した取付装置1によれば、複数の吸着脚80を、一定の間隔を空けた状態で被取付体2に吸着させることができる。これにより、被取付体2に、より安定的に取付可能な取付装置1を提供することができる。
上述した取付装置1によれば、他の吸着アッセンブリ12に属する複数の吸着脚80が、1つの吸着アッセンブリ12に属する複数の吸着脚80の間に、位置することとなる。これにより、1つの吸着アッセンブリに不具合が生じた場合であっても、他の吸着アッセンブリにより取付装置1を被取付体2に取り付けた取付状態に維持することができる。
上述した取付装置1によれば、主動脚810は、装置傾斜計11Cが導出する、処理面領域93に対する処理ユニット30の相対的な角度関係に応じて、その延び出し長さを変更することが可能である。これにより、処理ユニット30は、処理面領域93に対する角度を調整することができる。
上述した取付装置1によれば、従動脚820は、覆い状態が本体10Aにおいて実現されているときに、従動脚820が伸縮することにより、取付装置1を迅速に被取付体2に取り付けることができる。
上述した取付装置1によれば、カウンター付勢部31Iは、付勢力を発揮することで、処理ユニット30が揺動する方向における機械的コンプライアンスがより小さくなるように、処理ユニット30の処理面領域93に対する向きを変更させる。これにより、処理ユニット30の処理面領域93に対する向きを、より安定に維持することができる。
上述した取付装置1によれば、処理ユニット30を環列85の内側に位置させることで、想定していない外力が処理ユニット30に掛かりにくい状態とすることができる。
上述した取付装置1によれば、受け止め面31Hは、処理ユニット30の揺動における揺動軸を軸とした回転面の形状を呈するため、処理ユニット30の揺動に対応してカウンター付勢部31Iによる押圧力を受け止めることができる。
上述した取付装置1によれば、処理ユニット30は、第1の玉35Aが、第2の玉35Bよりも球面の曲率半径が小さい分、第1の玉35Aおよび第2の玉35Bが被取付体2の表面90に当接する基準に近づけることができる。これにより、処理ユニット30は、被取付体2に対する相対的な角度関係をより精度良くなすことができる。
上述した取付構造900によれば、吸着アッセンブリ12は、第1吸着脚81を第1の面領域91に、第2吸着脚82を第2の面領域92に、それぞれ吸着することとなる。ここで、第1の面領域91および第2の面領域92は、互いに向きが異なる面領域90Aである。そうすると、第1の面領域91または第2の面領域92のうち一方の面に沿う向きに力が掛けられても、他方の面に吸着した吸着脚80が抵抗することとなる。これにより、向きの異なる面領域90Aのあるものに対しても、より安定的な取付構造900を提供することができる。
上述した取付構造900によれば、他吸着脚84の延び出し長さを変更することで、処理面領域93に対する処理ユニット30の角度を調整することができる。
本開示は、上記の各構成をもつことにより、向きの異なる面領域90Aのあるものに対しても、より安定的に取付可能な取付装置1および、その取付構造900を提供することができる。
<他の実施形態>
以上、本発明を実施するための形態について、上述した実施形態によって説明した。しかしながら、当業者であれば、本発明の目的を逸脱することなく種々の代用、手直し、変更が可能であることは明らかである。すなわち、本発明の目的を実施するための形態は、本明細書に添付した請求の範囲の精神および目的を逸脱しない全ての代用、手直し、変更を含みうるものである。例えば、本発明を実施するための形態として、以下のような各種の形態を実施することができる。
本開示に係る取付装置における吸着脚は、上述した構成のものに限定されない。すなわち、複数の吸着脚がなす環列の並びにおいて、1つの吸着アッセンブリに属する複数の吸着脚は互いに隣り合って配設されていても良い。また、複数の吸着脚がなす環列の並びにおいて、各吸着脚の間隔は、場所により異なるものであっても良い。また、複数の吸着脚は、環列をなすように並んで配設されるものである必要はなく、その配設場所は適宜に変更することができる。また、取付装置においては、例えば第3吸着アッセンブリを省略して、複数の吸着脚を第1吸着アッセンブリまたは第2吸着アッセンブリのいずれかにのみ属されるものとしても良い。また、取付装置においては、例えば第2吸着アッセンブリおよび第3吸着アッセンブリを省略して、複数の吸着脚を第1吸着アッセンブリにのみ属されるものとしても良い。この場合、第1吸着アッセンブリは、覆い状態が本体において実現されているときに第1の面領域に吸着可能とされる第1吸着脚と、同じく第2の面領域に吸着可能とされる第2吸着脚との両方を有することになる。また、取付装置においては、第1吸着アッセンブリは第1吸着脚のみを有するものとし、第2吸着アッセンブリは第2吸着脚のみを有するものとしても良い。
本開示に係る取付装置における処理ユニットは、上述した構成のものに限定されず、例えば被取付体の拭き掃除の処理を実行する処理ユニットなど、適宜に変更することができる。この場合において、処理ユニットの配設位置は、取付装置の本体に限定されず、適宜に変更することができる。また、本開示に係る取付装置は、処理ユニットを有さず、もっぱら取付具の用に供される取付装置であっても良い。
本開示に係る取付装置は、取手には、ユーザーの手が滑りにくい滑り止めが付設されても良い。係る場合、ユーザーは、手を滑らせることなく取手を持つことができる。
本開示に係る取付装置は、落下防止ワイヤーの耐力が取付装置の落下衝撃に耐え得るものであっても良い。また、吸着アッセンブリの吸着力が取付装置を支える強度を有するものであっても良い。
本開示に係る取付装置は、処理ユニットおよび基準ユニットを含む第2揺動部の重心から第2揺動軸中心までの距離が、カウンターピンから第2揺動軸中心までの距離より短くなるように設定されても良い。係る場合、そうでない場合に比べて、処理ユニットの向きをより安定的に維持することができる。
本開示に係る取付装置は、吸着力発生装置が発生させる負圧を検知する圧力計を備え、第4記憶部は吸着力発生装置が発生させる圧力の許容圧力を、あらかじめ記憶し、第4算定部は圧力計が検知する圧力が、第4記憶部が記憶する許容圧力を超えるか否か判定しても良い。そして、圧力計が検知する負圧が、第4記憶部が記憶する許容圧力を超えると判定する場合、異常を知らせる警告灯を点滅させたり、異常を知らせる警報機を鳴らしたりしても良い。係る場合、ユーザーは、吸着力発生装置の異常を検知することができる。
本開示に係る取付装置は、第2揺動部に第2揺動フレームがスライドする方向に延びる揺動軸となる第3揺動軸中心を設け、この第3揺動軸中心に補助フレームを揺動可能に取り付けても良い。そして、この補助フレームには、基準ユニットおよび処理ユニットを付設しても良い。さらに、基準ユニットには被取付体の表面に対して球面で接触する倣い玉を3つ三角形状に取り付けても良い。係る場合、基準ユニットが、被取付体の表面に対して法線方向に立つこととなり、処理の不確かさを減少させることができる。
本開示に係る取付装置は、傾斜計の代替として走査可能な距離計を備えたものであっても良い。ここで、距離計は、処理面領域における非ゼロの主曲率方向において、本体と処理面領域との間の距離を走査して測定するものである。この場合において、第4算定部は、距離計の測定結果に基づいて他吸着脚の延び出し長さを算定しても良い。また、第4制御部は、他吸着脚の延び出し長さを調整する制御モーターを備え、この制御モーターを第4算定部における他吸着脚の延び出し長さの算定結果に基づいて駆動させるものであっても良い。上述した構成によれば、取付装置は、本体と処理面領域との間隔を自動で調整することができる。
本開示に係る取付構造は、平行組に係る2つの主動脚には、それぞれ、主動脚の軸方向にスライド可能な曲率基準ユニットが付設され、曲率基準ユニットは被取付体の表面に対して球面で接触する倣い玉を有するものであっても良い。係る場合、ユーザーは、被取付体の表面上に、それぞれの曲率基準ユニットに設けられる倣い玉を転がして、平行組に係る2つの主動脚の位置を調整することができる。また、それぞれの曲率基準ユニットが有する倣い玉には、平行組に係る主動脚の並びと交差する方向に並列される2つの倣い玉が設けられても良い。係る場合、処理面領域が単曲面を呈する面領域であり、平行組に係る2つの主動脚を処理面領域におけるゼロの主曲率方向に並んで位置させる際に、それぞれの倣い玉が面領域に当接することを確認しながら、主動脚を位置させることができる。
1 取付装置
2 被取付体
10A 本体
11 ベースフレーム
11A ナット
11B スライドフレーム
11C 装置傾斜計(傾斜計)
11D 取手
11E ブッシュホルダー
11F 表示装置
12 吸着アッセンブリ
12A 第1吸着アッセンブリ
12B 第2吸着アッセンブリ
12C 第3吸着アッセンブリ
18 メインフレーム
18A 平行フレーム
18B 間隔フレーム
18C 第1揺動軸中心
18D 第1揺動フレーム
18E 変曲部
19 揺動シリンダー
19A 揺動調整バルブ
27 エアーチューブ
27A エアーチューブ
27B エアーチューブ
27C エアーチューブ
30 処理ユニット
31 第2揺動フレーム
31A ピッチ送り部
31B 間隔部
31C 第2揺動軸中心
31D 第2揺動部
31E カウンター機構
31F カウンターハウジング
31G カウンターピン
31H 受け止め面
31I カウンター付勢部
31J カウンタースプリング
33 砥石車
34 基準ユニット
35 倣い玉
35A 第1の玉
35B 第2の玉
35C 基準
80 吸着脚
81 第1吸着脚
82 第2吸着脚
83 平行組
84 他吸着脚
85 環列
90 表面
90A 面領域
91 第1の面領域
92 第2の面領域
93 処理面領域
94 幾何中心
95 被覆領域
96 稜線
100 コンピューター
410 第4制御プログラム
420 第4入力部
430 第4記憶部
440 第4算定部
460 第4制御部
700 揺動機構
810 主動脚
811 ネジ軸
812 操作用ハンドル
813 主吸着パッド
814 インジケーター
815 軸受部
816 真空パッド
817 脚継手
818 パッド空間
820 従動脚
821 シャフト
821A 外周面
821B セットカラー
822 内端壁
823 軸受け
824 弾性材
824A コイルスプリング
824B ワッシャー
825 クイックシャフトクランプ
825A 切替えバルブ
826 解放エアー発生装置
827 従吸着パッド
828 固定受部
829 流路
830 負圧源
830A 第1吸着力発生装置
830B 第2吸着力発生装置
830C 第3吸着力発生装置
900 取付構造

Claims (12)

  1. 表面上に複数の面領域を有し、かつ複数の前記面領域の中に、互いに向きの異なる2つの前記面領域である、第1の面領域と、第2の面領域とが含まれている被取付体に取り付けられる取付装置であって、
    前記第1の面領域および前記第2の面領域の両方を一方側から覆う覆い状態を実現可能な広がりを有してなる本体と、
    前記被取付体に対する吸着を実現可能な複数の吸着脚を有する、少なくとも1つの吸着アッセンブリと、を備え、
    少なくとも1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚には、
    前記覆い状態が前記本体において実現されているときに前記本体から前記第1の面領域に向かって延び出された状態となるように配設されて、前記第1の面領域に吸着可能とされる第1吸着脚と、
    前記覆い状態が前記本体において実現されているときに前記本体から前記第2の面領域に向かって延び出された状態となるように配設されて、前記第2の面領域に吸着可能とされる第2吸着脚と、が含まれている、
    取付装置。
  2. 請求項1に記載の取付装置であって、
    複数の前記吸着アッセンブリと、
    前記吸着における吸着力を負圧によって発生させる装置である第1吸着力発生装置と、
    前記吸着における吸着力を負圧によって発生させる装置である第2吸着力発生装置と、
    を備え、
    複数の前記吸着アッセンブリには、
    前記第1吸着力発生装置が発生させる負圧によって、それぞれの前記吸着脚の前記吸着を実現させる第1吸着アッセンブリと、
    前記第2吸着力発生装置が発生させる負圧によって、それぞれの前記吸着脚の前記吸着を実現させる第2吸着アッセンブリと、が含まれている、
    取付装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の取付装置であって、
    前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚は、前記覆い状態が前記本体において実現されているときに複数の前記面領域の少なくとも一部を囲う環列をなすように並んで配設され、
    前記環列における前記吸着脚の並びにおいて、それぞれの当該吸着脚は、一定の間隔を空けた状態で並んでいる、
    取付装置。
  4. 請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の取付装置であって、
    複数の前記吸着アッセンブリを備え、
    複数の前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚は、前記覆い状態が前記本体において実現されているときに複数の前記面領域の少なくとも一部を囲う環列をなすように並んで配設され、
    前記環列における前記吸着脚の並びにおいて、1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚の間に、他の前記吸着アッセンブリに属する前記吸着脚が互いに隣り合うことがないように配設されている、
    取付装置。
  5. 請求項1から請求項4のうちのいずれか一項に記載の取付装置であって、
    前記本体に設けられて、複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つである処理面領域に対して処理を行う処理ユニットと、
    前記処理面領域に対する前記処理ユニットの相対的な角度関係を導出する傾斜計と、を備え、
    少なくとも1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚には、前記吸着において前記本体から前記被取付体の前記表面に向かって延び出される延び出し長さを、前記傾斜計の出力に応じて変更することが可能な前記吸着脚である主動脚が含まれている、
    取付装置。
  6. 請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の取付装置であって、
    少なくとも1つの前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚には、前記本体から前記一方側に向かう方向である第1の方向に伸び出し、かつ当該第1の方向に伸縮可能とされた前記吸着脚である従動脚が含まれている、
    取付装置。
  7. 請求項1から請求項6のうちのいずれか一項に記載の取付装置であって、
    複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つである処理面領域に対して処理を行う処理ユニットと、
    前記処理ユニットを揺動させ、もって前記処理ユニットの前記処理面領域に対する向きを変更する揺動機構と、
    前記処理ユニットおよび前記揺動機構の間に介在して付勢力を発揮する付勢部と、を備え、
    前記付勢部は、前記付勢力を発揮することで、前記処理ユニットが揺動する方向における機械的コンプライアンスをより小さくするように構成されている、
    取付装置。
  8. 請求項1から請求項7のうちのいずれか一項に記載の取付装置であって、
    前記本体に設けられて、複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つである処理面領域に対して処理を行う処理ユニットを備え、
    前記吸着アッセンブリに属する複数の前記吸着脚は、前記覆い状態が前記本体において実現されているときに複数の前記面領域の少なくとも一部を囲う環列をなすように並んで配設され、
    前記処理ユニットは、前記環列の内側に位置されて、当該環列に囲われる前記面領域を前記処理面領域として前記処理を行うものである、
    取付装置。
  9. 請求項7または請求項8に記載の取付装置であって、
    前記処理ユニットを揺動させ、もって前記処理ユニットの前記処理面領域に対する向きを変更する揺動機構と、
    前記処理ユニットおよび前記揺動機構の間に介在して付勢力を発揮する付勢部と、を備え、
    前記付勢部は、前記処理ユニットおよび前記揺動機構のうちの一方から他方に向かって作用する押圧力を前記付勢力として発揮するものであり、
    前記処理ユニットおよび前記揺動機構のうち、前記押圧力が作用する他方には、当該押圧力を受け止める受け止め面が設けられ、
    前記受け止め面は、前記処理ユニットの揺動における揺動軸を軸とした回転面の形状を呈する、
    取付装置。
  10. 請求項7から請求項9のうちのいずれか一項に記載の取付装置であって、
    前記処理ユニットに対して所定の角度関係をなし、かつ前記被取付体の前記表面に当接することで、前記被取付体に対する前記処理ユニットの相対的な角度関係の基準となる基準ユニットを備え、
    前記基準ユニットは、前記表面に対して球面で接触する第1の玉および第2の玉を有し、
    前記第1の玉は、前記第2の玉よりも前記処理ユニットからの距離が近い位置に位置され、
    前記第1の玉における球面の曲率半径は、前記第2の玉における球面の曲率半径よりも小さい、
    取付装置。
  11. 請求項1から請求項10のうちのいずれか一項に記載の取付装置を、前記被取付体に取り付けてなる取付構造。
  12. 請求項11に記載の取付構造であって、
    前記取付装置は、前記本体に設けられて、複数の前記面領域に含まれる前記面領域の1つであり、かつ単曲面を呈する前記面領域である処理面領域に対して処理を行う処理ユニットを備え、
    前記吸着アッセンブリは、
    前記処理面領域の面の中心に対し前記処理面領域におけるゼロの主曲率方向に並んで位置され、前記本体と前記処理面領域とを所定の間隔で離間させる前記吸着脚の組である平行組と、
    前記平行組の並びから前記処理面領域における非ゼロの主曲率方向に離れた位置にて前記吸着を実現させ、かつ、前記本体から前記被取付体の前記表面に向かって延び出される延び出し長さが変更可能とされた前記吸着脚である他吸着脚と、を有している、
    取付構造。
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