支持構造および組立装置
【課題】防振ゴム等を用いることなく、振動している被支持部材を支持することができ、しかも、被支持部材からロボット機構への振動伝達を低減できる支持構造を提供する。
【解決手段】振動している被支持部材を支持する支持構造である。被支持部材に接触して被支持部材を支持する支持ブロック体５０を備える。ロボット機構５３にて、支持ブロック体５０を被支持部材に接触するまで移動させる。ロック手段５４にて、支持ブロック体５０が被支持部材に接触している状態をロックする。切り離し手段５５にて、ロック手段５４にてロックされている状態で支持ブロック体５０とロボット機構５３とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする。
【解決手段】振動している被支持部材を支持する支持構造である。被支持部材に接触して被支持部材を支持する支持ブロック体５０を備える。ロボット機構５３にて、支持ブロック体５０を被支持部材に接触するまで移動させる。ロック手段５４にて、支持ブロック体５０が被支持部材に接触している状態をロックする。切り離し手段５５にて、ロック手段５４にてロックされている状態で支持ブロック体５０とロボット機構５３とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持構造および組立装置に関し、特に、振動している被支持部材を支持する支持構造および組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数個の煉瓦（レンガ）やブロック体を組み込んで形成する壁構造体がある（特許文献１および特許文献２）。また、コンクリートブロックを接着するブロックの製造方法が提案されている（特許文献３）。
【０００３】
ところで、レンガやブロック体の複数個を組み合わせて１つの大型ブロック（柱状部材）を必要とする場合がある。すなわち、大型ブロックを製造する場合、いきなり大型ブロックを製造するよりも、小型のブロック体を製造した後、複数本の小型のブロック体を接合して製造するのが、生産性およびコストを考慮すれば、好ましい。
【０００４】
また、ブロック体同士を接着剤を介して接着接合する場合、前記特許文献３に記載されているように、振動を与えることによって、接着剤の行き渡りや浸透を促進させることができる。
【０００５】
そこで、複数本のブロック体を接合する場合においても、ブロック体に対してして振動を与えつつ組み合わせていくことを提案できる。しかしながら、振動を与えた場合、この振動によって、ブロック体が組み込んだ位置からずれるおそれがある。
【０００６】
このため、ブロック体のずれを規制する規制機構を必要とする。ズレ規制機構としては、ブロック体を軸方向端面を挟む方式を提案できる。この場合、ブロック体の一方の端面に対しシリンダ機構にてその軸心方向に押圧するようにすればよい。
【０００７】
ところで、図１３に示すように、複数本のブロック体を組み合わせてブロック体集合構造を形成する場合、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄのブロック体が支持する必要が生じる。そこで、矢印Ｘ１、Ｘ２に示すように、この集合構造Ｕに対して横方向から接近離間できる押さえ体２にて受けるように設定できる。この場合、押さえ体２はロボット機構等の駆動機構によって、前記したように矢印Ｘ１、Ｘ２方向に往復動させることになる。
【０００８】
このため、１Ｂや１Ｄのブロック体１０を積み上げる際には、下方の押さえ体２を矢印Ｘ１のようにブロック体１に接近させてこのブロック体１を受けるようにでき、また、上方の押さえ体２を矢印Ｘ２方向にブロック体１０から離間した状態として、積み上げ作業の妨げにならないようにできる。１Ａや１Ｃのブロック体１０を積み上げる際には、下方の押さえ体２が前進(接近)して、これらのブロック体１０を受けることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１５０８２４号公報
【特許文献２】特開２００６−３３６４２５号公報
【特許文献３】特開２００７−２２２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ブロック体に対して振動発生器を押し付けて振動させることになるので、押さえ体２にもその振動が伝わることになる。ところで、この押さえ体２はロボット機構等にて往復動させることになる。このため、このロボット機構にもその振動が伝わることになる。
【００１１】
ロボット機構に振動が伝われば、ロボット機構が損傷するおそれがある。そこで、、押さえ体２とロボット機構との間に防振ゴム等を介在させることを提案できる。しかしながら、防振ゴムでは、押さえ体２にてブロック体１０を支持するのに必要とする剛性を確保できない。また、クッション性を具備するものであるので、支持する場合の押さえ体の位置精度を出しにくいものとなる。
【００１２】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、防振ゴム等を用いることなく、振動している被支持部材を支持することができ、しかも、被支持部材からロボット機構への振動伝達を低減できる支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の支持構造は、振動している被支持部材を支持する支持構造であって、前記被支持部材に接触してこの被支持部材を支持する支持ブロック体と、支持ブロック体を被支持部材に接触するまで移動させるロボット機構と、支持ブロック体が被支持部材に接触している状態をロックするロック手段と、ロック手段にてロックされている状態で支持ブロック体とロボット機構とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする切り離し手段とを備えたものである。
【００１４】
本発明の支持構造によれば、支持ブロック体にて被支持部材を支持でき、また、この支持状態では、ロック手段にて支持状態をロックできる。このため、被支持部材を安定して支持できる。しかも、このロック状態では、切り離し手段によって、支持ブロック体とロボット機構とが非接触状態となる。このため、ロック状態では、被支持部材からの振動が伝達しにくいものとなっている。
【００１５】
前記切り離し手段は、支持ブロック体が被支持部材から離間している状態から支持ブロック体が被支持部材に接触する状態まで支持ブロック体に接触して支持ブロック体を押圧する押圧部材を備え、ロック時に押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避するのが好ましい。
【００１６】
押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避した状態で、押圧部材と支持ブロック体の間に振動吸収体を介在させるのが好ましい。これによって、押圧部材と支持ブロック体の間の振動伝達を緩和することができる。
【００１７】
ロック手段は、ロック時にガイドレールに圧接してロック状態を維持しかつ非ロック時にガイドレールに非圧接となるロックシューを備えるもので構成できる。
【００１８】
本発明の組立装置は、断面正方形乃至矩形状のブロック体を、隣り合う２つの側面が成す一つの角部を下方にして、上下左右にそれぞれ複数本配設し、これら組み合わされるブロック体の相対面する側面間には接合剤が介在されて接合されてなるブロック体集合構造を組み立てる組立装置であって、前記支持構造を用いて前記ブロック体集合構造の最外部位のブロック体を組み付ける際に、そのブロック体を支持するものである。
【００１９】
本発明の組立装置によれば、組み付け作業中に、支持構造にてロック体集合構造の最外部位のブロック体を支持することができ、ブロック体集合構造を型くずれすることなく、組み立てることができる。
【００２０】
組み合わせ時にブロック体に振動を付与してブロック体の相対面する側面間の接合剤を均す振動付与手段と、振動付与手段にて振動が付与されているブロック体を軸方向端面を挟んでブロック体のズレを規制する規制手段と、規制手段によるブロック体の規制力を調整する規制力調整手段とを備えるものであってもよい。
【００２１】
振動付与手段によってブロック体に振動を付与することができ、ブロック体の相対面する側面間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。しかも、規制手段にてブロック体のズレを規制することができる。また、規制手段による規制力を規制力調整手段にて調整でき、大きな規制力を必要とする場合には、大きな規制力で規制することできる。このため、組み合わされている（組み込まれている）全ブロック体に対してズレを規制した状態で振動を付与でき、全ブロック体の相対面する側面間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の支持構造では、被支持部材を安定して支持でき、しかも、ロック状態では、被支持部材からの振動がロボット機構に伝達しにくいものとなっているので、ロボット機構の振動に対する損傷を防止できる。このため、装置全体としてのメンテナンス性に優れ、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
押圧部材を備えた切り離し手段では、支持ブロック体が被支持部材に接触する状態まで安定して押圧でき、しかも、ロック時には被支持部材からの振動がロボット機構に極めて伝達しにくいものとなる。
【００２４】
振動吸収体を介在させたものでは、押圧部材と支持ブロック体の間の振動伝達を緩和することができ、ロボット機構の損傷を有効に防止できる。
【００２５】
ロック手段がロック時にガイドレールに圧接してロック状態を維持するロックシューを備えたものでは、ロック状態と、非ロック状態との切換えを簡単に行うことができ、しかも、被支持部材を安定した状態で維持でき、かつ構成としも簡素化を図ることができる。
【００２６】
本発明の組立装置では、ブロック体集合構造を型くずれすることなく、組み立てることができ、高精度の組立を行うことができる。
【００２７】
振動付与手段や規制手段を備えたものでは、組み合わされている（組み込まれている）全ブロック体に対してズレを規制した状態で振動を付与でき、全ブロック体の相対面する側面間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の支持構造を用いた組立装置にて組み合わされてなるブロック体集合構造の簡略図である。
【図２】前記図１示す組立装置にて組立てられるブロック体を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は端面図である。
【図３】本発明の支持構造を示し、（ａ）は被支持部材を支持している状態の簡略図であり、（ｂ）は被支持部材を支持していない状態の簡略図である。
【図４】非ロック状態のロック手段の縦断面図である。
【図５】非ロック状態のロック手段の横断面図である。
【図６】ロック状態のロック手段の縦断面図である。
【図７】ロック状態のロック手段の横断面図である。
【図８】切り離し手段を示し、（ａ）は切り離されていない状態の簡略平面図であり、（ｂ）は切り離されていない状態の簡略側面図である。
【図９】切り離されている状態の切り離し手段の簡略側面図である。
【図１０】組立装置の簡略図である。
【図１１】前記図１０に示す組立装置にて組立工程を示し、（ａ）は振動を付与する直前を示す簡略図であり、（ｂ）は振動を付与している状態の簡略図である。
【図１２】前記図１０に示す組立装置にて組立工程を示し、（ａ）は図４に示す状態よりさらにブロック体を増加させて振動を付与する直前を示す簡略図であり、（ｂ）は図４に示す状態よりさらにブロック体を増加させて振動を付与している状態の簡略図である。
【図１３】本発明の課題を説明するための簡略図である。
【００２９】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の支持構造を用いた組立装置にて組み合わされてなるブロック体集合構造Ｕを示し、この組立装置では、図２に示すような断面正方形の角材であるブロック体１０を組み込む（組み立てる）ものである。すなわち、隣り合う２つの側面１１ｃ、１１ｄが成す一つの角部１２（１２ａ）を下方にして、上下左右にそれぞれ複数本配設し、これら組み合わされるブロック体１０の相対面する側面間には接合剤が介在されて接合されてなるブロック体集合構造Ｕを組み立てるものである。
【００３１】
この組立装置は、図１０に示すように、組み合わせ時にブロック体１０に振動を付与してブロック体１０の相対面する側面１１ｃ、１１ｄ間の接合剤を均す振動付与手段１５（図１１（ｂ）と図１２（ｂ）参照）と、振動付与手段１５にて振動が付与されているブロック体１０を軸方向端面８，９を挟んでブロック体１０のズレを規制する規制手段１６と、規制手段１６によるブロック体１０の規制力を調整する規制力調整手段１７とを備える。
【００３２】
ブロック体１０は、図１に示すような受け部材２０に受けられる。この受け部材２０は、所定角度を成す一対の側壁２１，２１と、側壁２１，２１の下端を受ける底壁２２とを備える。なお、この底壁２２の内面には、断面三角形状の凸部２３，２３が設けられている。
【００３３】
また、振動付与手段１５は、ボールバイブレータ等の振動発生器１５Ａ(図１１（ｂ）参照)を用いることができる。ボールバイブレータは、圧縮空気で鋼製ボールが高速回転し、遠心力振動を発生する小型バイブレータである。
【００３４】
振動発生器１５Ａには、組合されたブロック体１０の前記角部１２（１２ａ）に対向する角部１２（１２ｂ）が嵌合する断面倒立Ｖの字状の凹溝２５が設けられた押圧部材１８を備える。このため、振動発生器１５Ａの押圧部材１８の凹溝２５を、ブロック体１０の角部１２ｂに嵌合させた状態で、この振動発生器１５Ａを駆動することによって、ブロック体１０が振動する。
【００３５】
規制手段１６は、ブロック体１０の一方の端面８を軸方向に押圧する押圧ヘッド３１と、ブロック体１０の他方の端面９を受ける受け体３２とを備える。受け体３２は、組み込む全ブロック体１０に対応して設けられ、各受け体３２は支持部材３３に支持されている。押圧ヘッド３１と受け体３２とでブロック体１０を挟むことになる。
【００３６】
規制力調整手段１７は、所定低圧の押圧力を付与する第１エアシリンダ３５と、所定高圧の押圧力を付与する第２エアシリンダ３６と、低押圧力状態と高押圧力状態とに切換え可能な切換機構３７とを備える。
【００３７】
第１エアシリンダ３５は、両ロッドシリンダにて構成される。すなわち、第１エアシリンダ３５は、シリンダ本体３４と、このシリンダ本体３４に収容されるピストン３３と、ピストン３３の両側に突設される一対のロッド３８ａ、３８ｂとを備える。各ロッド３８ａ、３８ｂにはヘッド部が設けられ、一方のロッド３８ａのヘッドが前記規制手段１６の押圧ヘッド３１を構成することになる。また、他方のロッド３８ｂのヘッドが第２エアシリンダ３６からの押圧力を受ける受けヘッド３９となる。第１エアシリンダ３５の押圧力（押さえ力）としては、例えば、１０ｋｇｆ/ｃｍ2である。第１エアシリンダ３５は、組み込むブロック体１０の全数に対応して配置される。この実施形態では８８本となる。
【００３８】
第２エアシリンダ３６は、タンデムシリンダにて構成される。タンデムシリンダは、くし形に連結された複数のピストンをもつシリンダである。すなわち、第２エアシリンダ３６は、２つのシリンダ室４０ａ、４０ｂを有するシリンダ本体４１と、シリンダ本体４１の各シリンダ室４０ａ、４０ｂに収容されるピストン４２ａ，４２ｂと、各ピストン４２ａ，４２ｂから延びるロッド４３ａ、４３ｂとを備える。また、ロッド４３ａに設けられるヘッドが前記第１エアシリンダ３５の他方のロッド３８ｂの受けヘッド３９を押圧する押圧ヘッド４４を構成する。第２エアシリンダ３６の押圧力（押さえ力）としては、例えば、７０ｋｇｆ/ｃｍ2である。第２エアシリンダ３６は、例えば、図３において横方向（一行）に配設される最大数に対応する数とされる。この実施形態では８本となる。
【００３９】
切換手段３７は、各第１エアシリンダ３５に接続される切換弁４６と、各第２エアシリンダ３６に接続される切換弁４７とを備える。また、切換弁４６、４７には増圧弁４８，４９が接続されている。なお、増圧弁４８，４９には、図示省略のエア源が接続されている。
【００４０】
このため、切換弁４６を第１エアシリンダ３５がブロック体１０の端面８を押圧する状態（作動状態）に切り換えるとともに、切換弁４７を第２エアシリンダ３６が第１エアシリンダ３５の受けヘッド３９を押圧しない状態（非作動状態）に切り換えれば、ブロック体１０の端面８は、第１エアシリンダ３５の規制力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ2）のみで、このブロック体１０を規制することになる。
【００４１】
また、第１エアシリンダ３５の作動状態において、切換弁４７を第２エアシリンダ３６が第１エアシリンダ３５の受けヘッド３９を押圧する状態（作動状態）に切り換えれば、ブロック体１０の端面８は、第１エアシリンダ３５の規制力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ2）に第２エアシリンダ３６の規制力（例えば、７０ｋｇｆ／ｃｍ2）を付加した規制力（例えば、８０ｋｇｆ／ｃｍ2）で、このブロック体１０を規制することになる。
【００４２】
次に図１０に示す組立装置を用いたブロック体１０の組立方法を説明する。この際、図示省略の搬送装置にて、ブロック体１０を順次受け部材２０に供給することになる。この場合の各ブロック体１０の姿勢としては、隣り合う２つの側面１１ｃ、１１ｄが成す一つの角部１２ａを下方にして水平となる姿勢である。また、組立てられるブロック体１０の数としては８８本である。
【００４３】
まず、受け部材２０の底部に３本のブロック体１０を配置する。その後は、この最下段（第１行と呼ぶ）のブロック体１０に対して、２段目(第２行と呼ぶ)の４本のブロック体１０を配置する。この場合、各ブロック体１０の相対面する側面１１間に接合剤が介在されることになる。接合剤として上段側のブロック体１０の側面に塗布されることになる。
【００４４】
このようにして、順次ブロック体１０が第１５行まで積み上げて行くことになる。すなわち、第１行では３本のブロック体１０が配置され、第２行では４本のブロック体１０が配置され、第３行では５本のブロック体１０が配置され、第４行では６本のブロック体１０が配置され、第５行では７本のブロック体１０が配置され、第６行では８本のブロック体１０が配置される。また、第７行では７本のブロック体１０が配置され、第８行では８本のブロック体１０が配置され、第９行では７本のブロック体１０が配置され、第１０行では８本のブロック体１０が配置される。そして、第１１行では７本のブロック体１０が配置され、第１２行では６本のブロック体１０が配置され、第１３行では５本のブロック体１０が配置され、第１４行では４本のブロック体１０が配置され、第１４行では３本のブロック体１０が配置されることになる。
【００４５】
新たなブロック体１０が積み上げられた際には、振動付与手段１５にて振動が付与される。この振動が付与される際には、各ブロック体１０は前記規制手段１６の第１エアシリンダ３５にてズレが防止される。しかしながら、図１１（ａ）に示すように積み上げていった場合に、例えば、イのブロック体１０とロのブロック体１０を積み上げた際には、図１２（ｂ）に示すように、このイ、ロのブロック体１０に対して、振動発生器１５Ａ、１５Ａが接触して振動を付与することになる。
【００４６】
この場合、イ、ロのブロック体１０の直下のブロック体１０、つまり、Ａで示すブロック体１０には、Ｂで示す他のブロック体１０よりも高荷重が付加されることになる。このため、前記規制手段１６による規制力が、Ａで示すブロック体１０がＢで示すブロック体１０よりも大きくする必要がある。
【００４７】
このため、図１１（ｂ）で示す状態では、規制力調整手段１７によって、Ａで示すブロック体１０の規制力をＢで示すブロック体１０の規制力よりも大きくする。すなわち、Ｂで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力のみせ規制し、Ａで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力に第２エアシリンダ３６の規制力を付加した規制力で規制する。
【００４８】
また、図１１に示す状態から、図１２（ａ）に示すように、さらに、ハのブロック体１０とニのブロック体１０を積み上げた場合、ハ、ニのブロック体１０の直下のブロック体１０、つまり、Ａで示すブロック体１０には、Ｂで示す他のブロック体１０よりも高荷重が付加されることになる。このため、前記規制手段による規制力が、Ａで示すブロック体１０がＢで示すブロック体１０よりも大きくする必要がある。つまり、規制力を大きくするブロック体１０が変化する。
【００４９】
この図１２（ｂ）に示す状態では、Ｂで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力のみ規制し、Ａで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力に第２エアシリンダ３６の規制力を付加した規制力で規制することになる。
【００５０】
このように、ブロック体１０を積み上げて行く工程で、大きな規制力を付与すべきブロック体１０が変化することになる。なお、この切換制御は、制御手段と記憶手段等で行うことができる。制御手段は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。記憶手段としての記憶装置は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）ドライブ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等からなる。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００５１】
したがって、この図１に示すような組立装置を用いれば、順次その変化に対向して積み上げていくことができる。ところで、第８行と第１０行のブロック体１０を積み上げていく場合、端部のブロック体１０は側面１１ｃ、１１ｄがフリー状態となる。このため、この第８行や第１０行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、本発明の支持構造Ｍにて、被支持部材であるブロック体１０を支持することになる。
【００５２】
支持構造Ｍは、被支持部材（この場合ブロック体１０）に接触してこのブロック体１０を支持する支持ブロック体５０（５０Ａ，５０Ｂ）と、支持ブロック体５０を被支持部材から離間している状態から被支持部材に接触するまで移動させるロボット機構５３(図8等参照)と、支持ブロック体５０が被支持部材に接触している状態をロックするロック手段５４と、ロック手段５４にてロックされている状態で支持ブロック体５０とロボット機構５３とを非接触状態とする切り離し手段５５とを備える。
【００５３】
支持ブロック体５０は、押さえ体５１と、ガイドレール５６に沿って走行する移動体５２とを備える。そして、このブロック体集合構造Ｕの左右に上下１対ずつ配設され、各押さえ体５１はブロック片にて構成される。
【００５４】
ガイドレール５６は、図５と図７に示すように、両側面に長手方向に沿って延びる略Ｖ字状の係合溝５７、５７が設けられ、この係合溝５７、５７に移動体５２の係合内鍔部６０、６０が係合している。
【００５５】
移動体５２は、前記係合内鍔部６０、６０を有するケーシング６１を備え、このケーシング６１内に前記ロック手段５４が配置される。図４〜図７は、下方の移動体５２（５２Ｂ）を示している。このため、まず、この下方に配置される移動体５２Ｂについて説明する。
【００５６】
移動体５２Ｂのケーシング６１は、一対の側壁６２，６２と、前壁６３と、後壁６４と、上壁６５とを備える。そして、側壁６２，６２に前記係合内鍔部６０、６０が設けられている。また、この側壁６２，６２には、ガイドレール５６の上面に載置状となる内凸条６６、６６が設けられている。このため、移動体５２Ｂはガイドレール５６（５６Ｂ）に沿って往復動が可能である。なお、上方の移動体５２Ａは、下方の移動体５２Ｂを上下逆にしたものであり、この上方の移動体５２Ａのケーシング６１の説明を省略する。このため、移動体５２Ａはガイドレール５６（５６Ａ）に沿って往復動が可能である。
【００５７】
各移動体５２（５２Ａ，５２Ｂ）には、図４〜図７に示すようなロック手段５４が収容されている。ロック手段５４は、ピストン７０と、ガイドレール５６（５６Ａ，５６Ｂ）の移動体側のガイド面７１に圧接するロックシュー７２とを備える。
【００５８】
ピストン７０は、基板部７０ａと、この基板部７０ａから延びるピストン本体７０ｂとからなる。また、ピストン本体７０ｂは断面矩形状の板状体であり、その先端部にはクサビ部７３が形成されている。また、このピストン本体７０ｂは、第１ローラ群７５と第２ローラ群７６の間に挿入される。そして、移動体５２内には、後壁６４とピストン７０の基板部７０ａとの間のシリンダ室７７にエアが供給され、この状態では、図４に示すように、ピストン７０が矢印Ａ方向に前進する。この前進によって、ピストン本体７０ｂのクサビ部７３がローラ群７６と非接触状態となる。このため、この状態では、図５に示すように、ロックシュー７２がガイドレール５６のガイド面７１に対して非圧接状態となって、ロック解除状態となる。
【００５９】
前記シリンダ室７７のエアを排出すれば、ピストン７０は図示省略の弾性部材にて図６に示すように矢印Ｂ方向に移動する。このため、クサビ部７３がローラ群７５，７６間に侵入して、ローラ群７６がロックシュー７２をガイドレール５６のガイド面７１側へ押圧する。これによって、ロックシュー７２がガイドレール５６のガイド面７１に対して圧接状態となって、ロック状態となる。すなわち、ロック状態では、ロックシュー７２がガイドレール５６のガイド面７１を矢印Ｃのように押圧し、係合内鍔部６０、６０がガイドレール５６の係合溝５７、５７のケーシング内側のテーパ面を矢印Ｄ１、Ｄ２のように押圧することになる。これによって、ロック状態が安定し、支持ブロック体３０がその位置を安定して維持できる。
【００６０】
ロボット機構５３は、矢印ＸＩ，Ｘ２方向に沿って往復動する押圧部材（アーム）８０を備える。また、押圧部材８０はその先端に引っ掛かり部８１を有する。切り離し手段５５は、図８と図９に示すように、ロボット機構５３の引っ掛かり部８１が係合する係合凹部８２を有する。この係合凹部８２は移動体５２のケーシング６１に付設される。この係合凹部８２は、前壁８２ａと後壁８２ｂとを有し、後壁８２ｂと引っ掛かり部８１との間にバネ部材からなる振動吸収部材８３が介在されている。
【００６１】
このため、図８に示すように、前壁８２ａと引っ掛かり部８１とが接触している状態で、押圧部材８０が矢印Ｘ１方向に延びれば、移動体５２のこの押圧部材８０と一体に矢印Ｘ１方向に移動することになる。また、図９に示すように、係合凹部８２に対して押圧部材８０を矢印Ｘ２方向に縮めれば、押圧部材８０の引っ掛かり部８１が前壁８２ａから離れることになる。
【００６２】
次に、この支持構造を用いた集合構造Ｕの積み上げ作業を説明する。第６行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、上下の押さえ体５１、５１を矢印Ｘ２方向に逃げた状態として、ブロック体１０から離間した状態とする。これによって、積み上げ作業の妨げにならない。また、第８行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、上方の押さえ体５１を矢印Ｘ２方向に逃げた状態とするとともに、下方の押さえ体５１を前進(接近)した状態とする。この下方の押さえ体５１を前進(接近)した状態では、前記ロック手段５４にて、移動体５２をガイドレール５６に対してロックした状態とする。これによって第８行の端部のブロック体１０を受ける。また、このロック状態では、図９に示すように、押圧部材８０を矢印Ｘ２方向に縮めて、引っ掛かり部８１を前壁８２ａから離した状態とする。なお、押さえ体５１を移動させる際には、ロック手段５４を非ロック状態とする。
【００６３】
さらに、第１０行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、上方の押さえ体５１を前進(接近)した状態として、第１０行の端部のブロック体１０を受ける。このロック状態では、図９に示すように、押圧部材８０を矢印Ｘ２方向に縮めて、引っ掛かり部８１を前壁８２ａから離した状態とする。すなわち、支持ブロック体５０とロボット機構５３とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする。
【００６４】
本発明では、支持ブロック体５０にて被支持部材を支持でき、また、この支持状態では、ロック手段５４にて支持状態をロックできる。このため、被支持部材を安定して支持できる。しかも、このロック状態では、切り離し手段５５によって、支持ブロック体５０とロボット機構５３とが非接触状態となる。このため、ロック状態では、被支持部材からの振動が伝達しにくいものとなっているので、ロボット機構５３の振動に対する損傷を防止できる。このため、装置全体としてのメンテナンス性に優れ、低コスト化を図ることができる。
【００６５】
押圧部材８０を備えた切り離し手段５５では、支持ブロック体５９が被支持部材に接触する状態まで安定して押圧でき、しかも、ロック時には被支持部材からの振動がロボット機構５３に極めて伝達しにくいものとなる。
【００６６】
振動吸収体８３を介在させたものでは、押圧部材８０と支持ブロック体５９の間の振動伝達を緩和することができ、ロボット機構５３の損傷を有効に防止できる。
【００６７】
ロック手段がロック時にガイドレール５６に圧接してロック状態を維持するロックシュー７２を備えたものでは、ロック状態と、非ロック状態との切換えを簡単に行うことができ、しかも、被支持部材を安定した状態で維持でき、かつ構成としも簡素化を図ることができる。
【００６８】
本発明の組立装置によれば、振動付与手段１５によってブロック体１０に振動を付与することができ、ブロック体１０の相対面する側面１１間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。しかも、規制手段１６にてブロック体１０のズレを規制することができる。また、規制手段１６による規制力を規制力調整手段１７にて調整でき、大きな規制力を必要とする場合には、大きな規制力で規制することができる。このため、組み合わされている（組み込まれている）全ブロック体１０に対してズレを規制した状態で振動を付与でき、全ブロック体１０の相対面する側面１１間の接合剤がこの側面１１間に行き渡っていわゆる均された状態となり、安定した接着（接合）が可能でかつズレが生じていない高品質の製品を提供できる。このように、本発明の組立装置では、ブロック体集合構造Ｕを型くずれすることなく、組み立てることができ、高精度の組立を行うことができる。
【００６９】
規制力調整手段１７は、第１エアシリンダ３５と第２エアシリンダ３６と切換機構３７等で構成でき、エアシリンダの利点（装置が簡単、メンテし易い、装置が軽い、油圧機器に比べて安価等）の利点を生かせる。すなわち、油圧システムに比べて、取り扱い易く、配管作業や管理の簡略化を図ることができる。しかも、低コスト化を達成できる。また、切換機構を切り換えることによって、規制力(押圧力)を第１エアシリンダのみのものと、第１エアシリンダの規制力(押圧力)と第２エアシリンダの規制力(押圧力)とを加えたものとに簡単に切り換えることができ、振動を直接付与するブロック体１０が変更されても、全ブロック体１０のズレを安定して規制できる。
【００７０】
第１エアシリンダ３５は両ロッドシリンダにて構成でき、また、第２エアシリンダ３６はタンデムシリンダにて構成することができ、既存のシリンダを用いることができ、一層の低コスト化を図ることができる。しかも、第１エアシリンダ３５の規制力と第２エアシリンダ３６の規制力とを加えた規制力を安定して供給することができる。
【００７１】
第１エアシリンダ３５が組み合わせる全ブロック体１０に対応する数だけ配置されるとともに、第２エアシリンダ３６が左右方向の横方向に配設されるブロック体１０に対応する数数だけ配置されるように設定することによって、装置としてのコンパクト化を図ることができ、しかも、大きな規制力を必要とするブロック体１０に対応させることができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、振動している被支持部材として、前記実施形態に示すようなブロック体１０に限るものではなく、振動する他の種々の部材を対象とすることができる。また、前記実施形態では、支持ブロック体５０を４機備えるものであったが、本発明に係る装置としては、支持ブロック体５０が少なくとも１機あればよい。
【００７３】
図１に示すような集合構造Ｕに用いる場合、ブロック体１０の数の増減は任意であり、また、ブロック体１０としても断面正方形状のものに限らず、断面矩形状であってもよい。ブロック体１０の大きさ、軸方向長さ等も任意であり、ブロック体１０としても、レンガやコンクリートブロック等であっても、さらには、中実であっても、中空であってもよい。使用する接合剤としては、接着剤、粘着剤、溶着剤等を用いることができる。すなわち、接合剤は、使用するブロック体の材質や接合面積等に応じて種々変更することができる。また、ブロック体１０を積み上げていく場合、１本ずつ積み上げていっても、２本以上の複数本ずつ積み上げていってもよい。
【００７４】
第１エアシリンダ３５の規制力を１０ｋｇｆ／ｃｍ2に限るものではなく、第２エアシリンダ３６の規制力を７０ｋｇｆ／ｃｍ2に限るものではない。すなわち、組立てるブロック体１０の大きさ、重量、形状、さらには、振動発生器から付与される振動力等に応じて種々変更できる。また、第１エアシリンダ３５としては、使用するブロック体１０に対応した数を必要とするが、第２エアシリンダ３６としては、任意であり、前記実施形態のような８機に限る必要はない。
【００７５】
振動発生器にて直接的に振動を付与するブロック体１０としても、１本ずつであっても、２本以上の複数本ずつであってもよい。振動発生器としては、ボールバイブレータに限るものではなく、組み込まれるブロック体１０に上方から接触して振動を付与できるものであればよく、他の種々の既存のバイブレータを用いることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ブロック体
１１ 側面
１２ 角部
１５ 振動付与手段
１６ 規制手段
１７ 規制力調整手段
５３ ロボット機構
５４ ロック手段
５５ 切り離し手段
５６ ガイドレール
７２ ロックシュー
８３ 振動吸収部材
Ｍ 支持構造
Ｕ ブロック体集合構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持構造および組立装置に関し、特に、振動している被支持部材を支持する支持構造および組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数個の煉瓦（レンガ）やブロック体を組み込んで形成する壁構造体がある（特許文献１および特許文献２）。また、コンクリートブロックを接着するブロックの製造方法が提案されている（特許文献３）。
【０００３】
ところで、レンガやブロック体の複数個を組み合わせて１つの大型ブロック（柱状部材）を必要とする場合がある。すなわち、大型ブロックを製造する場合、いきなり大型ブロックを製造するよりも、小型のブロック体を製造した後、複数本の小型のブロック体を接合して製造するのが、生産性およびコストを考慮すれば、好ましい。
【０００４】
また、ブロック体同士を接着剤を介して接着接合する場合、前記特許文献３に記載されているように、振動を与えることによって、接着剤の行き渡りや浸透を促進させることができる。
【０００５】
そこで、複数本のブロック体を接合する場合においても、ブロック体に対してして振動を与えつつ組み合わせていくことを提案できる。しかしながら、振動を与えた場合、この振動によって、ブロック体が組み込んだ位置からずれるおそれがある。
【０００６】
このため、ブロック体のずれを規制する規制機構を必要とする。ズレ規制機構としては、ブロック体を軸方向端面を挟む方式を提案できる。この場合、ブロック体の一方の端面に対しシリンダ機構にてその軸心方向に押圧するようにすればよい。
【０００７】
ところで、図１３に示すように、複数本のブロック体を組み合わせてブロック体集合構造を形成する場合、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄのブロック体が支持する必要が生じる。そこで、矢印Ｘ１、Ｘ２に示すように、この集合構造Ｕに対して横方向から接近離間できる押さえ体２にて受けるように設定できる。この場合、押さえ体２はロボット機構等の駆動機構によって、前記したように矢印Ｘ１、Ｘ２方向に往復動させることになる。
【０００８】
このため、１Ｂや１Ｄのブロック体１０を積み上げる際には、下方の押さえ体２を矢印Ｘ１のようにブロック体１に接近させてこのブロック体１を受けるようにでき、また、上方の押さえ体２を矢印Ｘ２方向にブロック体１０から離間した状態として、積み上げ作業の妨げにならないようにできる。１Ａや１Ｃのブロック体１０を積み上げる際には、下方の押さえ体２が前進(接近)して、これらのブロック体１０を受けることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１５０８２４号公報
【特許文献２】特開２００６−３３６４２５号公報
【特許文献３】特開２００７−２２２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ブロック体に対して振動発生器を押し付けて振動させることになるので、押さえ体２にもその振動が伝わることになる。ところで、この押さえ体２はロボット機構等にて往復動させることになる。このため、このロボット機構にもその振動が伝わることになる。
【００１１】
ロボット機構に振動が伝われば、ロボット機構が損傷するおそれがある。そこで、、押さえ体２とロボット機構との間に防振ゴム等を介在させることを提案できる。しかしながら、防振ゴムでは、押さえ体２にてブロック体１０を支持するのに必要とする剛性を確保できない。また、クッション性を具備するものであるので、支持する場合の押さえ体の位置精度を出しにくいものとなる。
【００１２】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、防振ゴム等を用いることなく、振動している被支持部材を支持することができ、しかも、被支持部材からロボット機構への振動伝達を低減できる支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の支持構造は、振動している被支持部材を支持する支持構造であって、前記被支持部材に接触してこの被支持部材を支持する支持ブロック体と、支持ブロック体を被支持部材に接触するまで移動させるロボット機構と、支持ブロック体が被支持部材に接触している状態をロックするロック手段と、ロック手段にてロックされている状態で支持ブロック体とロボット機構とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする切り離し手段とを備えたものである。
【００１４】
本発明の支持構造によれば、支持ブロック体にて被支持部材を支持でき、また、この支持状態では、ロック手段にて支持状態をロックできる。このため、被支持部材を安定して支持できる。しかも、このロック状態では、切り離し手段によって、支持ブロック体とロボット機構とが非接触状態となる。このため、ロック状態では、被支持部材からの振動が伝達しにくいものとなっている。
【００１５】
前記切り離し手段は、支持ブロック体が被支持部材から離間している状態から支持ブロック体が被支持部材に接触する状態まで支持ブロック体に接触して支持ブロック体を押圧する押圧部材を備え、ロック時に押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避するのが好ましい。
【００１６】
押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避した状態で、押圧部材と支持ブロック体の間に振動吸収体を介在させるのが好ましい。これによって、押圧部材と支持ブロック体の間の振動伝達を緩和することができる。
【００１７】
ロック手段は、ロック時にガイドレールに圧接してロック状態を維持しかつ非ロック時にガイドレールに非圧接となるロックシューを備えるもので構成できる。
【００１８】
本発明の組立装置は、断面正方形乃至矩形状のブロック体を、隣り合う２つの側面が成す一つの角部を下方にして、上下左右にそれぞれ複数本配設し、これら組み合わされるブロック体の相対面する側面間には接合剤が介在されて接合されてなるブロック体集合構造を組み立てる組立装置であって、前記支持構造を用いて前記ブロック体集合構造の最外部位のブロック体を組み付ける際に、そのブロック体を支持するものである。
【００１９】
本発明の組立装置によれば、組み付け作業中に、支持構造にてロック体集合構造の最外部位のブロック体を支持することができ、ブロック体集合構造を型くずれすることなく、組み立てることができる。
【００２０】
組み合わせ時にブロック体に振動を付与してブロック体の相対面する側面間の接合剤を均す振動付与手段と、振動付与手段にて振動が付与されているブロック体を軸方向端面を挟んでブロック体のズレを規制する規制手段と、規制手段によるブロック体の規制力を調整する規制力調整手段とを備えるものであってもよい。
【００２１】
振動付与手段によってブロック体に振動を付与することができ、ブロック体の相対面する側面間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。しかも、規制手段にてブロック体のズレを規制することができる。また、規制手段による規制力を規制力調整手段にて調整でき、大きな規制力を必要とする場合には、大きな規制力で規制することできる。このため、組み合わされている（組み込まれている）全ブロック体に対してズレを規制した状態で振動を付与でき、全ブロック体の相対面する側面間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の支持構造では、被支持部材を安定して支持でき、しかも、ロック状態では、被支持部材からの振動がロボット機構に伝達しにくいものとなっているので、ロボット機構の振動に対する損傷を防止できる。このため、装置全体としてのメンテナンス性に優れ、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
押圧部材を備えた切り離し手段では、支持ブロック体が被支持部材に接触する状態まで安定して押圧でき、しかも、ロック時には被支持部材からの振動がロボット機構に極めて伝達しにくいものとなる。
【００２４】
振動吸収体を介在させたものでは、押圧部材と支持ブロック体の間の振動伝達を緩和することができ、ロボット機構の損傷を有効に防止できる。
【００２５】
ロック手段がロック時にガイドレールに圧接してロック状態を維持するロックシューを備えたものでは、ロック状態と、非ロック状態との切換えを簡単に行うことができ、しかも、被支持部材を安定した状態で維持でき、かつ構成としも簡素化を図ることができる。
【００２６】
本発明の組立装置では、ブロック体集合構造を型くずれすることなく、組み立てることができ、高精度の組立を行うことができる。
【００２７】
振動付与手段や規制手段を備えたものでは、組み合わされている（組み込まれている）全ブロック体に対してズレを規制した状態で振動を付与でき、全ブロック体の相対面する側面間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の支持構造を用いた組立装置にて組み合わされてなるブロック体集合構造の簡略図である。
【図２】前記図１示す組立装置にて組立てられるブロック体を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は端面図である。
【図３】本発明の支持構造を示し、（ａ）は被支持部材を支持している状態の簡略図であり、（ｂ）は被支持部材を支持していない状態の簡略図である。
【図４】非ロック状態のロック手段の縦断面図である。
【図５】非ロック状態のロック手段の横断面図である。
【図６】ロック状態のロック手段の縦断面図である。
【図７】ロック状態のロック手段の横断面図である。
【図８】切り離し手段を示し、（ａ）は切り離されていない状態の簡略平面図であり、（ｂ）は切り離されていない状態の簡略側面図である。
【図９】切り離されている状態の切り離し手段の簡略側面図である。
【図１０】組立装置の簡略図である。
【図１１】前記図１０に示す組立装置にて組立工程を示し、（ａ）は振動を付与する直前を示す簡略図であり、（ｂ）は振動を付与している状態の簡略図である。
【図１２】前記図１０に示す組立装置にて組立工程を示し、（ａ）は図４に示す状態よりさらにブロック体を増加させて振動を付与する直前を示す簡略図であり、（ｂ）は図４に示す状態よりさらにブロック体を増加させて振動を付与している状態の簡略図である。
【図１３】本発明の課題を説明するための簡略図である。
【００２９】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の支持構造を用いた組立装置にて組み合わされてなるブロック体集合構造Ｕを示し、この組立装置では、図２に示すような断面正方形の角材であるブロック体１０を組み込む（組み立てる）ものである。すなわち、隣り合う２つの側面１１ｃ、１１ｄが成す一つの角部１２（１２ａ）を下方にして、上下左右にそれぞれ複数本配設し、これら組み合わされるブロック体１０の相対面する側面間には接合剤が介在されて接合されてなるブロック体集合構造Ｕを組み立てるものである。
【００３１】
この組立装置は、図１０に示すように、組み合わせ時にブロック体１０に振動を付与してブロック体１０の相対面する側面１１ｃ、１１ｄ間の接合剤を均す振動付与手段１５（図１１（ｂ）と図１２（ｂ）参照）と、振動付与手段１５にて振動が付与されているブロック体１０を軸方向端面８，９を挟んでブロック体１０のズレを規制する規制手段１６と、規制手段１６によるブロック体１０の規制力を調整する規制力調整手段１７とを備える。
【００３２】
ブロック体１０は、図１に示すような受け部材２０に受けられる。この受け部材２０は、所定角度を成す一対の側壁２１，２１と、側壁２１，２１の下端を受ける底壁２２とを備える。なお、この底壁２２の内面には、断面三角形状の凸部２３，２３が設けられている。
【００３３】
また、振動付与手段１５は、ボールバイブレータ等の振動発生器１５Ａ(図１１（ｂ）参照)を用いることができる。ボールバイブレータは、圧縮空気で鋼製ボールが高速回転し、遠心力振動を発生する小型バイブレータである。
【００３４】
振動発生器１５Ａには、組合されたブロック体１０の前記角部１２（１２ａ）に対向する角部１２（１２ｂ）が嵌合する断面倒立Ｖの字状の凹溝２５が設けられた押圧部材１８を備える。このため、振動発生器１５Ａの押圧部材１８の凹溝２５を、ブロック体１０の角部１２ｂに嵌合させた状態で、この振動発生器１５Ａを駆動することによって、ブロック体１０が振動する。
【００３５】
規制手段１６は、ブロック体１０の一方の端面８を軸方向に押圧する押圧ヘッド３１と、ブロック体１０の他方の端面９を受ける受け体３２とを備える。受け体３２は、組み込む全ブロック体１０に対応して設けられ、各受け体３２は支持部材３３に支持されている。押圧ヘッド３１と受け体３２とでブロック体１０を挟むことになる。
【００３６】
規制力調整手段１７は、所定低圧の押圧力を付与する第１エアシリンダ３５と、所定高圧の押圧力を付与する第２エアシリンダ３６と、低押圧力状態と高押圧力状態とに切換え可能な切換機構３７とを備える。
【００３７】
第１エアシリンダ３５は、両ロッドシリンダにて構成される。すなわち、第１エアシリンダ３５は、シリンダ本体３４と、このシリンダ本体３４に収容されるピストン３３と、ピストン３３の両側に突設される一対のロッド３８ａ、３８ｂとを備える。各ロッド３８ａ、３８ｂにはヘッド部が設けられ、一方のロッド３８ａのヘッドが前記規制手段１６の押圧ヘッド３１を構成することになる。また、他方のロッド３８ｂのヘッドが第２エアシリンダ３６からの押圧力を受ける受けヘッド３９となる。第１エアシリンダ３５の押圧力（押さえ力）としては、例えば、１０ｋｇｆ/ｃｍ2である。第１エアシリンダ３５は、組み込むブロック体１０の全数に対応して配置される。この実施形態では８８本となる。
【００３８】
第２エアシリンダ３６は、タンデムシリンダにて構成される。タンデムシリンダは、くし形に連結された複数のピストンをもつシリンダである。すなわち、第２エアシリンダ３６は、２つのシリンダ室４０ａ、４０ｂを有するシリンダ本体４１と、シリンダ本体４１の各シリンダ室４０ａ、４０ｂに収容されるピストン４２ａ，４２ｂと、各ピストン４２ａ，４２ｂから延びるロッド４３ａ、４３ｂとを備える。また、ロッド４３ａに設けられるヘッドが前記第１エアシリンダ３５の他方のロッド３８ｂの受けヘッド３９を押圧する押圧ヘッド４４を構成する。第２エアシリンダ３６の押圧力（押さえ力）としては、例えば、７０ｋｇｆ/ｃｍ2である。第２エアシリンダ３６は、例えば、図３において横方向（一行）に配設される最大数に対応する数とされる。この実施形態では８本となる。
【００３９】
切換手段３７は、各第１エアシリンダ３５に接続される切換弁４６と、各第２エアシリンダ３６に接続される切換弁４７とを備える。また、切換弁４６、４７には増圧弁４８，４９が接続されている。なお、増圧弁４８，４９には、図示省略のエア源が接続されている。
【００４０】
このため、切換弁４６を第１エアシリンダ３５がブロック体１０の端面８を押圧する状態（作動状態）に切り換えるとともに、切換弁４７を第２エアシリンダ３６が第１エアシリンダ３５の受けヘッド３９を押圧しない状態（非作動状態）に切り換えれば、ブロック体１０の端面８は、第１エアシリンダ３５の規制力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ2）のみで、このブロック体１０を規制することになる。
【００４１】
また、第１エアシリンダ３５の作動状態において、切換弁４７を第２エアシリンダ３６が第１エアシリンダ３５の受けヘッド３９を押圧する状態（作動状態）に切り換えれば、ブロック体１０の端面８は、第１エアシリンダ３５の規制力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ2）に第２エアシリンダ３６の規制力（例えば、７０ｋｇｆ／ｃｍ2）を付加した規制力（例えば、８０ｋｇｆ／ｃｍ2）で、このブロック体１０を規制することになる。
【００４２】
次に図１０に示す組立装置を用いたブロック体１０の組立方法を説明する。この際、図示省略の搬送装置にて、ブロック体１０を順次受け部材２０に供給することになる。この場合の各ブロック体１０の姿勢としては、隣り合う２つの側面１１ｃ、１１ｄが成す一つの角部１２ａを下方にして水平となる姿勢である。また、組立てられるブロック体１０の数としては８８本である。
【００４３】
まず、受け部材２０の底部に３本のブロック体１０を配置する。その後は、この最下段（第１行と呼ぶ）のブロック体１０に対して、２段目(第２行と呼ぶ)の４本のブロック体１０を配置する。この場合、各ブロック体１０の相対面する側面１１間に接合剤が介在されることになる。接合剤として上段側のブロック体１０の側面に塗布されることになる。
【００４４】
このようにして、順次ブロック体１０が第１５行まで積み上げて行くことになる。すなわち、第１行では３本のブロック体１０が配置され、第２行では４本のブロック体１０が配置され、第３行では５本のブロック体１０が配置され、第４行では６本のブロック体１０が配置され、第５行では７本のブロック体１０が配置され、第６行では８本のブロック体１０が配置される。また、第７行では７本のブロック体１０が配置され、第８行では８本のブロック体１０が配置され、第９行では７本のブロック体１０が配置され、第１０行では８本のブロック体１０が配置される。そして、第１１行では７本のブロック体１０が配置され、第１２行では６本のブロック体１０が配置され、第１３行では５本のブロック体１０が配置され、第１４行では４本のブロック体１０が配置され、第１４行では３本のブロック体１０が配置されることになる。
【００４５】
新たなブロック体１０が積み上げられた際には、振動付与手段１５にて振動が付与される。この振動が付与される際には、各ブロック体１０は前記規制手段１６の第１エアシリンダ３５にてズレが防止される。しかしながら、図１１（ａ）に示すように積み上げていった場合に、例えば、イのブロック体１０とロのブロック体１０を積み上げた際には、図１２（ｂ）に示すように、このイ、ロのブロック体１０に対して、振動発生器１５Ａ、１５Ａが接触して振動を付与することになる。
【００４６】
この場合、イ、ロのブロック体１０の直下のブロック体１０、つまり、Ａで示すブロック体１０には、Ｂで示す他のブロック体１０よりも高荷重が付加されることになる。このため、前記規制手段１６による規制力が、Ａで示すブロック体１０がＢで示すブロック体１０よりも大きくする必要がある。
【００４７】
このため、図１１（ｂ）で示す状態では、規制力調整手段１７によって、Ａで示すブロック体１０の規制力をＢで示すブロック体１０の規制力よりも大きくする。すなわち、Ｂで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力のみせ規制し、Ａで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力に第２エアシリンダ３６の規制力を付加した規制力で規制する。
【００４８】
また、図１１に示す状態から、図１２（ａ）に示すように、さらに、ハのブロック体１０とニのブロック体１０を積み上げた場合、ハ、ニのブロック体１０の直下のブロック体１０、つまり、Ａで示すブロック体１０には、Ｂで示す他のブロック体１０よりも高荷重が付加されることになる。このため、前記規制手段による規制力が、Ａで示すブロック体１０がＢで示すブロック体１０よりも大きくする必要がある。つまり、規制力を大きくするブロック体１０が変化する。
【００４９】
この図１２（ｂ）に示す状態では、Ｂで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力のみ規制し、Ａで示すブロック体１０では、第１エアシリンダ３５の規制力に第２エアシリンダ３６の規制力を付加した規制力で規制することになる。
【００５０】
このように、ブロック体１０を積み上げて行く工程で、大きな規制力を付与すべきブロック体１０が変化することになる。なお、この切換制御は、制御手段と記憶手段等で行うことができる。制御手段は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。記憶手段としての記憶装置は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）ドライブ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等からなる。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００５１】
したがって、この図１に示すような組立装置を用いれば、順次その変化に対向して積み上げていくことができる。ところで、第８行と第１０行のブロック体１０を積み上げていく場合、端部のブロック体１０は側面１１ｃ、１１ｄがフリー状態となる。このため、この第８行や第１０行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、本発明の支持構造Ｍにて、被支持部材であるブロック体１０を支持することになる。
【００５２】
支持構造Ｍは、被支持部材（この場合ブロック体１０）に接触してこのブロック体１０を支持する支持ブロック体５０（５０Ａ，５０Ｂ）と、支持ブロック体５０を被支持部材から離間している状態から被支持部材に接触するまで移動させるロボット機構５３(図8等参照)と、支持ブロック体５０が被支持部材に接触している状態をロックするロック手段５４と、ロック手段５４にてロックされている状態で支持ブロック体５０とロボット機構５３とを非接触状態とする切り離し手段５５とを備える。
【００５３】
支持ブロック体５０は、押さえ体５１と、ガイドレール５６に沿って走行する移動体５２とを備える。そして、このブロック体集合構造Ｕの左右に上下１対ずつ配設され、各押さえ体５１はブロック片にて構成される。
【００５４】
ガイドレール５６は、図５と図７に示すように、両側面に長手方向に沿って延びる略Ｖ字状の係合溝５７、５７が設けられ、この係合溝５７、５７に移動体５２の係合内鍔部６０、６０が係合している。
【００５５】
移動体５２は、前記係合内鍔部６０、６０を有するケーシング６１を備え、このケーシング６１内に前記ロック手段５４が配置される。図４〜図７は、下方の移動体５２（５２Ｂ）を示している。このため、まず、この下方に配置される移動体５２Ｂについて説明する。
【００５６】
移動体５２Ｂのケーシング６１は、一対の側壁６２，６２と、前壁６３と、後壁６４と、上壁６５とを備える。そして、側壁６２，６２に前記係合内鍔部６０、６０が設けられている。また、この側壁６２，６２には、ガイドレール５６の上面に載置状となる内凸条６６、６６が設けられている。このため、移動体５２Ｂはガイドレール５６（５６Ｂ）に沿って往復動が可能である。なお、上方の移動体５２Ａは、下方の移動体５２Ｂを上下逆にしたものであり、この上方の移動体５２Ａのケーシング６１の説明を省略する。このため、移動体５２Ａはガイドレール５６（５６Ａ）に沿って往復動が可能である。
【００５７】
各移動体５２（５２Ａ，５２Ｂ）には、図４〜図７に示すようなロック手段５４が収容されている。ロック手段５４は、ピストン７０と、ガイドレール５６（５６Ａ，５６Ｂ）の移動体側のガイド面７１に圧接するロックシュー７２とを備える。
【００５８】
ピストン７０は、基板部７０ａと、この基板部７０ａから延びるピストン本体７０ｂとからなる。また、ピストン本体７０ｂは断面矩形状の板状体であり、その先端部にはクサビ部７３が形成されている。また、このピストン本体７０ｂは、第１ローラ群７５と第２ローラ群７６の間に挿入される。そして、移動体５２内には、後壁６４とピストン７０の基板部７０ａとの間のシリンダ室７７にエアが供給され、この状態では、図４に示すように、ピストン７０が矢印Ａ方向に前進する。この前進によって、ピストン本体７０ｂのクサビ部７３がローラ群７６と非接触状態となる。このため、この状態では、図５に示すように、ロックシュー７２がガイドレール５６のガイド面７１に対して非圧接状態となって、ロック解除状態となる。
【００５９】
前記シリンダ室７７のエアを排出すれば、ピストン７０は図示省略の弾性部材にて図６に示すように矢印Ｂ方向に移動する。このため、クサビ部７３がローラ群７５，７６間に侵入して、ローラ群７６がロックシュー７２をガイドレール５６のガイド面７１側へ押圧する。これによって、ロックシュー７２がガイドレール５６のガイド面７１に対して圧接状態となって、ロック状態となる。すなわち、ロック状態では、ロックシュー７２がガイドレール５６のガイド面７１を矢印Ｃのように押圧し、係合内鍔部６０、６０がガイドレール５６の係合溝５７、５７のケーシング内側のテーパ面を矢印Ｄ１、Ｄ２のように押圧することになる。これによって、ロック状態が安定し、支持ブロック体３０がその位置を安定して維持できる。
【００６０】
ロボット機構５３は、矢印ＸＩ，Ｘ２方向に沿って往復動する押圧部材（アーム）８０を備える。また、押圧部材８０はその先端に引っ掛かり部８１を有する。切り離し手段５５は、図８と図９に示すように、ロボット機構５３の引っ掛かり部８１が係合する係合凹部８２を有する。この係合凹部８２は移動体５２のケーシング６１に付設される。この係合凹部８２は、前壁８２ａと後壁８２ｂとを有し、後壁８２ｂと引っ掛かり部８１との間にバネ部材からなる振動吸収部材８３が介在されている。
【００６１】
このため、図８に示すように、前壁８２ａと引っ掛かり部８１とが接触している状態で、押圧部材８０が矢印Ｘ１方向に延びれば、移動体５２のこの押圧部材８０と一体に矢印Ｘ１方向に移動することになる。また、図９に示すように、係合凹部８２に対して押圧部材８０を矢印Ｘ２方向に縮めれば、押圧部材８０の引っ掛かり部８１が前壁８２ａから離れることになる。
【００６２】
次に、この支持構造を用いた集合構造Ｕの積み上げ作業を説明する。第６行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、上下の押さえ体５１、５１を矢印Ｘ２方向に逃げた状態として、ブロック体１０から離間した状態とする。これによって、積み上げ作業の妨げにならない。また、第８行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、上方の押さえ体５１を矢印Ｘ２方向に逃げた状態とするとともに、下方の押さえ体５１を前進(接近)した状態とする。この下方の押さえ体５１を前進(接近)した状態では、前記ロック手段５４にて、移動体５２をガイドレール５６に対してロックした状態とする。これによって第８行の端部のブロック体１０を受ける。また、このロック状態では、図９に示すように、押圧部材８０を矢印Ｘ２方向に縮めて、引っ掛かり部８１を前壁８２ａから離した状態とする。なお、押さえ体５１を移動させる際には、ロック手段５４を非ロック状態とする。
【００６３】
さらに、第１０行の端部のブロック体１０を積み上げる際には、上方の押さえ体５１を前進(接近)した状態として、第１０行の端部のブロック体１０を受ける。このロック状態では、図９に示すように、押圧部材８０を矢印Ｘ２方向に縮めて、引っ掛かり部８１を前壁８２ａから離した状態とする。すなわち、支持ブロック体５０とロボット機構５３とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする。
【００６４】
本発明では、支持ブロック体５０にて被支持部材を支持でき、また、この支持状態では、ロック手段５４にて支持状態をロックできる。このため、被支持部材を安定して支持できる。しかも、このロック状態では、切り離し手段５５によって、支持ブロック体５０とロボット機構５３とが非接触状態となる。このため、ロック状態では、被支持部材からの振動が伝達しにくいものとなっているので、ロボット機構５３の振動に対する損傷を防止できる。このため、装置全体としてのメンテナンス性に優れ、低コスト化を図ることができる。
【００６５】
押圧部材８０を備えた切り離し手段５５では、支持ブロック体５９が被支持部材に接触する状態まで安定して押圧でき、しかも、ロック時には被支持部材からの振動がロボット機構５３に極めて伝達しにくいものとなる。
【００６６】
振動吸収体８３を介在させたものでは、押圧部材８０と支持ブロック体５９の間の振動伝達を緩和することができ、ロボット機構５３の損傷を有効に防止できる。
【００６７】
ロック手段がロック時にガイドレール５６に圧接してロック状態を維持するロックシュー７２を備えたものでは、ロック状態と、非ロック状態との切換えを簡単に行うことができ、しかも、被支持部材を安定した状態で維持でき、かつ構成としも簡素化を図ることができる。
【００６８】
本発明の組立装置によれば、振動付与手段１５によってブロック体１０に振動を付与することができ、ブロック体１０の相対面する側面１１間の接合剤がこの側面間に行き渡っていわゆる均された状態となる。しかも、規制手段１６にてブロック体１０のズレを規制することができる。また、規制手段１６による規制力を規制力調整手段１７にて調整でき、大きな規制力を必要とする場合には、大きな規制力で規制することができる。このため、組み合わされている（組み込まれている）全ブロック体１０に対してズレを規制した状態で振動を付与でき、全ブロック体１０の相対面する側面１１間の接合剤がこの側面１１間に行き渡っていわゆる均された状態となり、安定した接着（接合）が可能でかつズレが生じていない高品質の製品を提供できる。このように、本発明の組立装置では、ブロック体集合構造Ｕを型くずれすることなく、組み立てることができ、高精度の組立を行うことができる。
【００６９】
規制力調整手段１７は、第１エアシリンダ３５と第２エアシリンダ３６と切換機構３７等で構成でき、エアシリンダの利点（装置が簡単、メンテし易い、装置が軽い、油圧機器に比べて安価等）の利点を生かせる。すなわち、油圧システムに比べて、取り扱い易く、配管作業や管理の簡略化を図ることができる。しかも、低コスト化を達成できる。また、切換機構を切り換えることによって、規制力(押圧力)を第１エアシリンダのみのものと、第１エアシリンダの規制力(押圧力)と第２エアシリンダの規制力(押圧力)とを加えたものとに簡単に切り換えることができ、振動を直接付与するブロック体１０が変更されても、全ブロック体１０のズレを安定して規制できる。
【００７０】
第１エアシリンダ３５は両ロッドシリンダにて構成でき、また、第２エアシリンダ３６はタンデムシリンダにて構成することができ、既存のシリンダを用いることができ、一層の低コスト化を図ることができる。しかも、第１エアシリンダ３５の規制力と第２エアシリンダ３６の規制力とを加えた規制力を安定して供給することができる。
【００７１】
第１エアシリンダ３５が組み合わせる全ブロック体１０に対応する数だけ配置されるとともに、第２エアシリンダ３６が左右方向の横方向に配設されるブロック体１０に対応する数数だけ配置されるように設定することによって、装置としてのコンパクト化を図ることができ、しかも、大きな規制力を必要とするブロック体１０に対応させることができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、振動している被支持部材として、前記実施形態に示すようなブロック体１０に限るものではなく、振動する他の種々の部材を対象とすることができる。また、前記実施形態では、支持ブロック体５０を４機備えるものであったが、本発明に係る装置としては、支持ブロック体５０が少なくとも１機あればよい。
【００７３】
図１に示すような集合構造Ｕに用いる場合、ブロック体１０の数の増減は任意であり、また、ブロック体１０としても断面正方形状のものに限らず、断面矩形状であってもよい。ブロック体１０の大きさ、軸方向長さ等も任意であり、ブロック体１０としても、レンガやコンクリートブロック等であっても、さらには、中実であっても、中空であってもよい。使用する接合剤としては、接着剤、粘着剤、溶着剤等を用いることができる。すなわち、接合剤は、使用するブロック体の材質や接合面積等に応じて種々変更することができる。また、ブロック体１０を積み上げていく場合、１本ずつ積み上げていっても、２本以上の複数本ずつ積み上げていってもよい。
【００７４】
第１エアシリンダ３５の規制力を１０ｋｇｆ／ｃｍ2に限るものではなく、第２エアシリンダ３６の規制力を７０ｋｇｆ／ｃｍ2に限るものではない。すなわち、組立てるブロック体１０の大きさ、重量、形状、さらには、振動発生器から付与される振動力等に応じて種々変更できる。また、第１エアシリンダ３５としては、使用するブロック体１０に対応した数を必要とするが、第２エアシリンダ３６としては、任意であり、前記実施形態のような８機に限る必要はない。
【００７５】
振動発生器にて直接的に振動を付与するブロック体１０としても、１本ずつであっても、２本以上の複数本ずつであってもよい。振動発生器としては、ボールバイブレータに限るものではなく、組み込まれるブロック体１０に上方から接触して振動を付与できるものであればよく、他の種々の既存のバイブレータを用いることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ブロック体
１１ 側面
１２ 角部
１５ 振動付与手段
１６ 規制手段
１７ 規制力調整手段
５３ ロボット機構
５４ ロック手段
５５ 切り離し手段
５６ ガイドレール
７２ ロックシュー
８３ 振動吸収部材
Ｍ 支持構造
Ｕ ブロック体集合構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動している被支持部材を支持する支持構造であって、
前記被支持部材に接触してこの被支持部材を支持する支持ブロック体と、支持ブロック体を被支持部材に接触するまで移動させるロボット機構と、支持ブロック体が被支持部材に接触している状態をロックするロック手段と、ロック手段にてロックされている状態で支持ブロック体とロボット機構とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする切り離し手段とを備えたことを特徴とする支持構造。
【請求項２】
前記切り離し手段は、支持ブロック体が被支持部材から離間している状態から支持ブロック体が被支持部材に接触する状態まで支持ブロック体に接触して支持ブロック体を押圧する押圧部材を備え、ロック時に押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避することを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
【請求項３】
押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避した状態で、押圧部材と支持ブロック体の間に振動吸収体を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の支持構造。
【請求項４】
支持ブロック体が走行するガイドレールを備え、ロック手段は、ロック時にガイドレールに圧接してロック状態を維持しかつ非ロック時にガイドレールに非圧接となるロックシューを備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項５】
断面正方形乃至矩形状のブロック体を、隣り合う２つの側面が成す一つの角部を下方にして、上下左右にそれぞれ複数本配設し、これら組み合わされるブロック体の相対面する側面間には接合剤が介在されて接合されてなるブロック体集合構造を組み立てる組立装置であって、
前記請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の支持構造を用いて前記ブロック体集合構造の最外部位のブロック体を組み付ける際に、そのブロック体を支持することを特徴とする組立装置。
【請求項６】
組み合わせ時にブロック体に振動を付与してブロック体の相対面する側面間の接合剤を均す振動付与手段と、振動付与手段にて振動が付与されているブロック体を軸方向端面を挟んでブロック体のズレを規制する規制手段と、規制手段によるブロック体の規制力を調整する規制力調整手段とを備えることを特徴とする請求項５に記載の組立装置。
【請求項１】
振動している被支持部材を支持する支持構造であって、
前記被支持部材に接触してこの被支持部材を支持する支持ブロック体と、支持ブロック体を被支持部材に接触するまで移動させるロボット機構と、支持ブロック体が被支持部材に接触している状態をロックするロック手段と、ロック手段にてロックされている状態で支持ブロック体とロボット機構とが直接的な接触が遮断された非接触状態とする切り離し手段とを備えたことを特徴とする支持構造。
【請求項２】
前記切り離し手段は、支持ブロック体が被支持部材から離間している状態から支持ブロック体が被支持部材に接触する状態まで支持ブロック体に接触して支持ブロック体を押圧する押圧部材を備え、ロック時に押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避することを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
【請求項３】
押圧部材が支持ブロック体との直接的な接触を回避した状態で、押圧部材と支持ブロック体の間に振動吸収体を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の支持構造。
【請求項４】
支持ブロック体が走行するガイドレールを備え、ロック手段は、ロック時にガイドレールに圧接してロック状態を維持しかつ非ロック時にガイドレールに非圧接となるロックシューを備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項５】
断面正方形乃至矩形状のブロック体を、隣り合う２つの側面が成す一つの角部を下方にして、上下左右にそれぞれ複数本配設し、これら組み合わされるブロック体の相対面する側面間には接合剤が介在されて接合されてなるブロック体集合構造を組み立てる組立装置であって、
前記請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の支持構造を用いて前記ブロック体集合構造の最外部位のブロック体を組み付ける際に、そのブロック体を支持することを特徴とする組立装置。
【請求項６】
組み合わせ時にブロック体に振動を付与してブロック体の相対面する側面間の接合剤を均す振動付与手段と、振動付与手段にて振動が付与されているブロック体を軸方向端面を挟んでブロック体のズレを規制する規制手段と、規制手段によるブロック体の規制力を調整する規制力調整手段とを備えることを特徴とする請求項５に記載の組立装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１０８２５６（Ｐ２０１３−１０８２５６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２９５１（Ｐ２０１１−２５２９５１）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１１０８５９）キヤノンマシナリー株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１１０８５９）キヤノンマシナリー株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
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