薄板ワークの固定装置およびそれを用いた薄板ワークの加工装置
【課題】薄板ワークの支持剛性を向上させて精度良く表面加工することができる薄板ワークの固定装置を提供する。
【解決手段】薄板ワークＷを所定の位置に固定する固定装置２は、複数の第１シリンダロッド５と、複数の第２シリンダロッド６とを備えており、垂直に立設されている。第１シリンダロッド５は、第１ロッド１１と、第１高さ調整部１２と、薄板ワークＷを吸着する吸着パッド１３とを有している。第２シリンダロッド６は、吸着パッドを有しておらず、先端１６ａが薄板ワークＷの下面に当接する第２ロッド１４と、第２高さ調整部１５とを有している。隣接する第１シリンダロッド５の間には、少なくとも１つの第２シリンダロッド６が配置されている。薄板ワークＷの幅方向に関する外形寸法をみれば、第２シリンダロッド６の幅は、第１シリンダロッド５の幅よりも小さい。
【解決手段】薄板ワークＷを所定の位置に固定する固定装置２は、複数の第１シリンダロッド５と、複数の第２シリンダロッド６とを備えており、垂直に立設されている。第１シリンダロッド５は、第１ロッド１１と、第１高さ調整部１２と、薄板ワークＷを吸着する吸着パッド１３とを有している。第２シリンダロッド６は、吸着パッドを有しておらず、先端１６ａが薄板ワークＷの下面に当接する第２ロッド１４と、第２高さ調整部１５とを有している。隣接する第１シリンダロッド５の間には、少なくとも１つの第２シリンダロッド６が配置されている。薄板ワークＷの幅方向に関する外形寸法をみれば、第２シリンダロッド６の幅は、第１シリンダロッド５の幅よりも小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板ワークの表面加工時において、当該薄板ワークの形状を保持しながら薄板ワークを所定の位置に固定する固定装置および当該固定装置を用いた薄板ワークの加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行機の機体などに用いられる薄板ワークは、金属製薄板をストレッチフォーミングなどによってあらかじめ所定の３次元形状に成形された加工対象物である。薄板ワークは、軽量化の目的のために、その少なくとも上側の面に肉抜き加工などの表面加工が施される。このような薄板ワークは、３次元形状を有しており、しかも変形しやすいので、薄板ワークの表面加工を行う際には、薄板ワークの形状を保つように当該薄板ワークが所定の位置に保持され、固定される必要がある。
【０００３】
そこで、従来、薄板ワークの表面加工を行う加工装置には、特許文献１記載のように、真空吸着を利用して、薄板ワークを下方から支持しながら強固に固定する複数のシリンダロッドを備えたものがある。これらの複数のシリンダロッドは、互いに間隔をあけて薄板ワークの長手方向および幅方向に沿ってそれぞれ立設されている。それぞれのシリンダロッドは、ロッドと、ロッドの高さを調整するジャッキと、ロッドの先端に取り付けられた吸着パッドとを備えている。吸着パッドは、薄板ワークを真空引きによって吸着することができる。
【０００４】
これらのシリンダロッドを用いて薄板ワークを所定の位置に固定する場合、まず、薄板ワークの図面データ（すなわち、設計時の薄板ワークの３次元形状に関するデータ）に基づいて、各ジャッキを用いて各ロッドの高さが調整されることにより、各吸着パッドの高さ位置が前記３次元形状に対応する位置に調整される。ついで、各吸着パッドの上に薄板ワークが載せられ、吸着パッドにより真空吸着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５１６３７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１記載の装置では、薄板ワークの支持剛性を高めることが形状精度の向上につながるが、その支持剛性の向上が難しいという問題がある。具体的には、当該支持剛性を高めるには、各吸着パッドによる薄板ワークの保持位置を増やして保持位置間のピッチを縮小することが有効であるが、吸着パッドは直径が大きく、また当該吸着パッドによる吸着のための構造が複雑であることから、当該吸着パッド及びロッドを狭いピッチで配置することができず、また、その配置数の増加は著しいコストの上昇を招く。そのため、隣接するシリンダロッドの間隔を狭くすることが困難である。その結果、薄板ワークの支持剛性を向上させることが難しくなり、薄板ワークの加工時に工具から受ける荷重によって生じる薄板ワークのたわみを抑えることが困難である。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、薄板ワークの支持剛性を向上させて精度良く表面加工することができる薄板ワークの固定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の薄板ワークの固定装置は、薄板ワークを所定の位置に固定する固定装置であって、水平な基準面上で互いに異なる複数の特定方向に並ぶように配置され、前記薄板ワークの下面を固定する複数の第１シリンダロッドと、隣接する当該第１シリンダロッドの間に少なくとも１つ配置され、前記薄板ワークを下方から支持する複数の第２シリンダロッドとを備えており、前記第１シリンダロッドは、第１ロッドと、当該第１ロッドの高さを変更する第１高さ調整部と、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークを吸着する吸着パッドとを有しており、前記第２シリンダロッドは、先端が前記薄板ワークの下面に当接する第２ロッドと、当該第２ロッドの高さを変更する第２高さ調整部とを有し、当該第２ロッドは、前記薄板ワークの下面に対して下から当接することにより当該薄板ワークを下から支持する当接部を有しており、前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドは、水平な基準面に対して垂直に立てられた状態でそれぞれ配置されており、少なくとも２つの前記第１シリンダロッドは、前記薄板ワークの特定方向に沿って並び、かつ、隣接する当該第１シリンダロッドの間には、少なくとも１つの前記第２シリンダロッドが配置され、前記第２シリンダロッドは、前記各特定方向に関する外形寸法について、前記第１シリンダロッドよりも小さい、ことを特徴としている。
【０００９】
本発明の固定装置は、変形しやすい薄板ワークをその形状を保持しながら安定して固定するために、薄板ワークを下方から支持するシリンダロッドの間隔を狭くすることを可能にしたものである。
【００１０】
具体的には、薄板ワークを吸着する吸着パッドを備えた第１シリンダロッドが、水平な基準面上で、特定方向（例えば、薄板ワークの幅方向）に並べられ、それらの第１シリンダロッドの間には、吸着パッドを有しない第２シリンダロッドを配置している。この第２シリンダロッドは、その第２ロッドの先端を薄板ワークの下面に当接させることにより、薄板ワークを支持する。
【００１１】
そして、第２シリンダロッドは、特定方向（例えば、薄板ワークの幅方向）に関する外形寸法について、第１シリンダロッドよりも小さい寸法を有するから、当該特定方向について、薄板ワークの支持間隔を小さくすることが可能である。
【００１２】
かかる構成によって、吸着パッドを備えた第１シリンダロッドのみを備えた固定装置と比較して、薄板ワークの支持点間隔を短くした状態で、薄板ワークを支持することができ、薄板ワークの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークを加工するときに工具を押し当てても、薄板ワークのたわみを小さくすることができ、薄板ワークを精度良く加工することができる。
【００１３】
また、前記薄板ワークの縁を把持するワーク縁把持部をさらに備えているのが好ましい。ワーク縁把持部をさらに具備することによって、薄板ワークを加工するときに生じる薄板ワークの縁の振動を抑えることができる。
【００１４】
薄板ワークは、金属薄板などの材料からなるので変形しやすく、とくに縁部分が薄板ワークの表面加工時に振動しやすい性質がある。また、薄板ワークの下面の数箇所が第１シリンダロッドの吸着パッドに固定された場合でも、吸着パッドの配置などの関係により、薄板ワークの縁が吸着パッドで拘束されないいわば自由端となる場合があり、吸着パッドだけでは振動を抑えることが難しい場合がある。
【００１５】
そこで、ワーク縁把持部によって薄板ワークの縁を把持することにより、薄板ワークを加工するときに生じる薄板ワークの縁の振動を抑えることができ、薄板ワークが吸着パッドから外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【００１６】
前記薄板ワークは、その縁が前記基準面に対して傾斜した形状をしており、前記ワーク縁把持部は、当該薄板ワークの縁を把持するのが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、薄板ワークの縁が、第１および第２シリンダロッドが立てられた基準面に対して傾斜した形状である場合には、吸着パッドが薄板ワークの縁に吸着されにくい場合があり、そのような場合、薄板ワークの縁の全周部分または周辺部の大部分が吸着パッドで拘束されないいわば自由端となるが、このような場合に薄板ワークの縁を、ワーク縁把持部によって薄板ワークの縁を把持することにより、縁が大きく反った３次元形状の薄板ワークであっても、その薄板ワークを加工するときに生じる薄板ワークの縁の振動を抑えることができる。その結果、薄板ワークが吸着パッドから外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【００１８】
さらに、前記ワーク縁把持部は、前記薄板ワークの上面に当接可能な形状を有する上面当接部と、前記薄板ワークの下面に当接可能な形状を有する下面当接部とを有しており、当該ワーク縁把持部は、前記上面当接部と前記下面当接部との間の距離を縮めることにより、当該上面当接部と当該下面当接部との間に前記薄板ワークを挟持するのが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ワーク縁把持部の上面当接部と下面当接部との間の距離を縮めることにより、薄板ワークの上面および下面の両方から力を加えて挟持することができ、薄板ワークを安定して把持することができる。
【００２０】
また、前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドの各々を立てた状態で少なくとも前記特定方向へ移動可能に支持する台座部と、当該台座部を当該特定方向に沿って所定の位置に移動して停止させることにより、前記第１シリンダロッドと前記第２シリンダロッドとの当該特定方向の間隔を変更する駆動部と、を備えている間隔変更機構をさらに備えているのが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、第１シリンダロッドおよび第２シリンダロッドの各々は、台座部によって直立状態支持されながら、これらの台座部を駆動部が特定方向へ沿って移動させて所定の位置に停止させることにより、第１シリンダロッドと第２シリンダロッドとの間隔を容易に変更することができる。
【００２２】
さらに、前記第１高さ調整部は、前記第１ロッドを上下方向に移動自在に支持する支持部と、電動モータと、当該電動モータで発生した回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を前記第１ロッドに伝達する動力伝達部とを備えており、前記第２高さ調整部は、前記第２ロッドの下端部が出没自在に挿入されたエアシリンダを備えている、のが好ましい。
【００２３】
第１シリンダロッドの第１高さ調整部は、吸着パッドおよびそれを支持する第１ロッドを上下に移動させるために、電動モータと、当該電動モータの回転駆動力を直線駆動力に変換して当該直線駆動力を第１ロッドに伝達する動力伝達部とを備えており、複雑かつ大型な機構が必要である。一方、第２シリンダロッドは吸着パッドを有しない簡単な構造であるので、第２高さ調整部は、第２ロッドの高さを調整できる程度の駆動力を発生できる機構を採用すればよい。そこで、第２高さ調整部として第２ロッドの高さ調整が可能なエアシリンダを採用することによって、第２シリンダロッドの構造が第１シリンダロッドと比較してより簡単になり、さらに小型化を達成できる。その結果、第２シリンダロッドを第１シリンダロッドへより近づけることができる。
【００２４】
また、前記吸着パッドは、その先端に接触する薄板ワークの表面の形状に合わせて変形して当該薄板ワークの下面に密着することが可能であり、かつ、前記第１シリンダロッドは、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークに接触可能な少なくとも一部が球面を有する着座部をさらに有しており、前記着座部は、前記吸着パッドの内部に配置されているのが好ましい。
【００２５】
かかる構成によれば、第１シリンダロッドにおける吸着パッドは、薄板ワークと吸着パッドとの間に空気洩れが生じることなく真空引きを行うために、薄板ワークの形状に合わせて変形可能になっている。さらに、第１シリンダロッドには、吸着パッドとは別に、球面を有する着座部が第１ロッドの先端に設けられている。このような構造では、薄板ワークの向きや形状に関わらず、着座部の球面が薄板ワークの下面に必ず直接的に点接触することができ、薄板ワークの下面の法線方向へ延びる向きに力を与えて安定に支持することができる。それにより、薄板ワークは着座部を介して第１ロッドに剛的に支持される。その結果、吸着パッドだけで薄板ワークを保持する構造と比較して、第１シリンダロッド先端における薄板ワークを保持する部分の剛性が向上し、薄板ワークの位置決め精度および支持剛性が向上する。
【００２６】
また、本発明の薄板ワークの加工装置は、請求項１から８のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置と、前記固定装置によって所定の位置に固定された前記薄板ワークの表面加工を行う工具と、前記工具を前記薄板ワーク上で移動させる工具移動部と、を備えていることを特徴としている。
【００２７】
かかる構成によれば、本発明の固定装置を用いて、薄板ワークの支持点間隔をより短い間隔で薄板ワークを支持することができ、薄板ワークの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークを加工するときに工具を押し当てても、薄板ワークのたわみを小さくすることができ、薄板ワークを精度良く加工することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明の薄板ワークの固定装置およびそれを用いた加工装置によれば、薄板ワークの支持剛性を高めることができる、その結果、薄板ワークの加工時におけるワークのたわみを小さくすることができ、精度良く加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の薄板ワークの固定装置を備えた加工装置の一実施形態に係わる全体斜視図である。
【図２】図１の固定装置の斜視図である。
【図３】図２の固定装置のIII−III線断面図である。
【図４】図１の固定装置において、薄板ワークの加工許容値とたわみ量により、支持点間隔を算出し、第１および第２シリンダロッドの位置決め行うことを説明するための説明図である。
【図５】図１のワーク縁把持部の拡大正面図である。
【図６】図５のプリロード機構およびその周辺のクランプおよび受け部の拡大斜視図である。
【図７】図１の吸着パッド内部の球状の着座部およびその周辺部を示す拡大断面図である。
【図８】図２の第１高さ調整部の断面図である。
【図９】図２の第２高さ調整部の断面図である。
【図１０】薄板ワークの加工方法におけるＮＣ加工データと実際の薄板ワークの位置とのずれを示す図である。
【図１１】薄板ワークの加工方法における図面データ上の基準点と実際の薄板ワークの基準点との位置のずれを示す図である。
【図１２】薄板ワークの加工方法におけるＮＣ加工データ上の薄板ワークの加工範囲図面上の基準点と実際のワークの基準点との位置のずれを示す図である。
【図１３】薄板ワークの加工方法におけるポケット穴加工におけるＮＣ加工データ上の本来の加工位置を示す図である。
【図１４】薄板ワークの加工方法におけるポケット穴加工における補正後の加工位置を示す図である。
【図１５】薄板ワークの加工方法におけるポケット穴加工における補正後の加工位置を上昇させる補正をして、最低残存厚みを確保する補正をした図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
つぎに図面を参照しながら本発明の薄板ワークの固定装置およびそれを用いた薄板ワークの加工装置についてさらに詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態の固定装置２は、変形しやすい薄板ワークＷをその形状を保持しながら安定して固定する固定装置であって、薄板ワークＷを下方から支持するシリンダロッドの間隔を狭くするために、２種類のシリンダロッドとして、吸着パッドを有する第１シリンダロッド５と、吸着パッドを介さずにロッド先端で薄板ワークＷを直接支持する第２シリンダロッド６とを立設したものである（図２〜３参照）。
【００３２】
そして、本実施形態の加工装置１は、このような固定装置を装備しており、薄板ワークＷの加工時における薄板ワークＷのたわみを小さくすることができ、精度良く加工することができる装置である。
【００３３】
以下、加工装置１および固定装置２についてそれぞれ順に説明する。
【００３４】
（加工装置の全体構成）
図１に示される薄板ワークＷの加工装置１は、飛行機の機体などに用いられる金属薄板からなる複雑な３次元形状を有する薄板ワークＷの表面加工を行う装置である。本実施形態の加工装置１は、例えば、軽量化のために薄板ワークＷの表面を部分的に切削除去して多数の凹部を形成する肉抜き加工あるいはポケット穴加工を行う。
【００３５】
この加工装置１は、固定装置２と、工具７１と、工具移動部７２とを備えている。
【００３６】
固定装置２は、薄板ワークＷを、工具７１の移動可能な範囲内にある所定の位置に固定する。固定装置２の構成については、後段で詳述する。
【００３７】
工具７１は、５軸加工を行うためのフライス等の切削用工具である。本実施形態の工具７１は、薄板ワークＷの表面をえぐって多数の凹部（ポケット）を形成して肉抜きする、いわゆる肉抜き加工あるいはポケット穴加工を行うことにより、薄板ワークＷの軽量化を行う。
【００３８】
工具移動部７２は、図１に示されるように、工具７１を薄板ワークＷの上を５軸方向へ移動させる。すなわち、工具移動部７２は、工具７１を薄板ワークＷの長手方向Ｘへ移動させる長手方向移動部７２ａと、工具７１を薄板ワークＷの幅方向Ｙへ移動させる幅方向移動部７２ｂと、工具７１を薄板ワークＷの高さ方向（すなわち、厚さ方向）Ｚへ移動させる高さ方向移動部７２ｃと、工具７１を薄板ワークＷの上で２つの回転方向α、βへ回転移動させる回転移動部７２ｄとを備えている。２つの回転方向α、βは、例えば、互いの回転軸が直交する関係にある。
【００３９】
ここで、回転移動部７２ｄは、２つの回転方向α、βへ工具７１を旋回させる。本実施形態では、回転方向αは、薄板ワークＷの幅方向へ沿うように、長手方向Ｘ回りに回転する方向であり、一方、回転方向βは、薄板ワークＷの長手方向へ沿うように、幅方向Ｙ回りに回転する方向である。
【００４０】
工具７１は、回転移動部７２ｄに設けられた工具主軸７２ｅに着脱自在に取り付けられる。
【００４１】
（固定装置２の全体構成）
固定装置２は、図１〜３に示されるように、薄板ワークＷを下方から固定するワーク下方固定部３と、薄板ワークＷの外周の四方の縁を把持するワーク縁把持部４とを備えている。
【００４２】
ワーク下方固定部３は、複数の第１シリンダロッド５と、複数の第２シリンダロッド６と、間隔変更機構８とを備えている。
【００４３】
第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６は、水平な基準面である加工装置１の台座１ａ上で互いに異なる複数の特定方向に並ぶように、互いに間隔をあけて薄板ワークＷの長手方向Ｘおよび幅方向Ｙに沿ってそれぞれ立設されている。第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６は、水平な基準面である加工装置１の台座１ａに対して垂直に立てられた状態で、間隔変更機構８を介してそれぞれ配置されている。第１シリンダロッド５の間には、第２シリンダロッド６が１本ずつ配置されている。なお、第２シリンダロッド６が２本以上配置されていてもよい。また、「複数の特定方向」は、薄板ワークＷの長手方向Ｘおよび幅方向Ｙとは異なる方向であってもよい。
【００４４】
第１シリンダロッド５は、図３に示されるように、第１ロッド１１と、当該第１ロッド１１の高さを変更する第１高さ調整部１２と、第１ロッド１１の先端に設けられ、薄板ワークＷを吸着する吸着パッド１３とを有している。
【００４５】
第１ロッド１１は、棒状の部材であり、その内部には空気が通る通路１１ａ（図７〜８参照）が第１ロッド１１が延びる方向に形成されている。第１ロッド１１は、その先端に吸着パッド１３を支持することができ、しかも、真空引きのために通路１１ａの内部を真空状態に確保することができる十分な剛性を有しており、スチールなどの強度の高い金属材料で製造される。
【００４６】
第１高さ調整部１２は、第１ロッド１１を上下に移動させる機構であり、図８に示されるように、例えば、駆動用の電動モータ１２ａと、その電動モータ１２ａの回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を第１ロッド１１に伝達する動力伝達部１２ｂと、第１ロッド１１を上下方向に移動自在に支持する支持部１２ｃとを備えている。電動モータ１２ａ、動力伝達部１２ｂおよび支持部１２ｃは、ケーシング１２ｄに収容されている。なお、本実施形態では、動力伝達部１２ｂの一例として、ボールネジ機構が図示されているが、他の動力伝達機構を採用してもよい。
【００４７】
吸着パッド１３は、図７に示されるように、例えば、蛇腹状の筒体からなり、柔軟性を有するゴムなどの材料で製造されている。吸着パッド１３は、薄板ワークＷの下面に接触すると、薄板ワークＷの下面の形状に合わせて変形する。それにより、吸着パッド１３の先端縁は、薄板ワークＷの表面に気密性よく密着することができる。吸着パッド１３が薄板ワークＷに密着した状態で、吸着パッド１３内の空気が図８に示される真空ポンプＶにより第１ロッド１１の通路１１ａを通して抜かれることにより、薄板ワークＷを吸着パッド１３に真空吸着することができる。
【００４８】
また、図７に示されるように、本実施形態の第１シリンダロッド５は、薄板ワークＷに接触可能な少なくとも一部が球面１６ａを有する着座部１６をさらに備えている。着座部１６は、吸着パッド１３の内部に配置されている。着座部１６は、連結部１９を介して、第１ロッド１１の先端に固定されている。着座部１６の球面１６ａは、その球面１６ａに対向する薄板ワークＷの形状や向きに関わらず、薄板ワークＷの下面に確実に当接することができる。第１ロッド１１の先端に固定された球状の着座部１６が薄板ワークＷに直接接触して支持する。
【００４９】
第２シリンダロッド６は、図３および図９に示されるように、先端１４ａが薄板ワークＷの下面に当接する第２ロッド１４と、当該第２ロッド１４の高さを変更する第２高さ調整部１５とを有している。
【００５０】
本実施形態では、第２ロッド１４の先端１４ａが、薄板ワークＷの下面に対して下から直接当接することにより当該薄板ワークＷを下から支持する当接部となっている。なお、第２ロッド１４の先端１４ａに第２ロッド１４と別部材の当接部を設けてもよい。
【００５１】
第２高さ調整部１５は、図９に示されるように、エアシリンダ１５ａを備えている。
エアシリンダ１５ａは、その上端に開口１５ｂを有しており、この開口１５ｂの内部に、第２ロッド１４の下端部１４ａが上下に往復移動自在に挿入されている。エアシリンダ１５ａ内には、エアポンプＡによって圧縮空気が供給され、この圧縮空気の供給と排出により、第２ロッド１４の高さが変更される。エアシリンダ１５ａは、ケーシング１５ｃに収容されている。
【００５２】
間隔変更機構８は、図２〜３に示されるように、複数の幅方向変更部１７と、長手方向変更部１８とを有している。
【００５３】
幅方向変更部１７は、薄板ワークＷの幅方向Ｙに並ぶ複数の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６のそれぞれの幅方向Ｙにおける間隔を変更する。
【００５４】
それぞれの幅方向変更部１７の上には、複数の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６が幅方向Ｙに移動自在に取り付けられている。具体的には、幅方向変更部１７は、個々の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６に対応して、第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６の各々を立てた状態で幅方向Ｙへ移動可能に支持する台座部１７ａと、当該台座部１７ａを幅方向Ｙに沿って所定の位置に移動して停止させることにより、第１シリンダロッド５と第２シリンダロッド６との幅方向Ｙの間隔を変更する駆動部１７ｂとを備えている。台座部１７ａは、案内部１７ｃによって幅方向Ｙに移動自在に案内される。個々の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６は、これらの駆動部１７ｂによって、それぞれ独立して幅方向Ｙに沿って往復移動することができる。
【００５５】
長手方向変更部１８は、薄板ワークＷの長手方向Ｘに並ぶ複数の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６のそれぞれの長手方向Ｘについての間隔を変更する。具体的には、長手方向変更部１８は、薄板ワークＷの長手方向Ｘに沿って配置されている。
【００５６】
長手方向変更部１８は、個々の幅方向変更部１７を長手方向Ｘに案内する案内部１８ａと、個々の幅方向変更部１７に取り付けられた駆動部１８ｂとを備えている。案内部１８ａの上には、複数の幅方向変更部１７が長手方向Ｘに移動自在に取り付けられている。個々の幅方向変更部１７は、これらの駆動部１８ｂによって、それぞれ独立して長手方向Ｘへ移動することができる。それによって、ある幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６と、隣接する幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６との間の長手方向Ｘについての間隔を変更することができる。
【００５７】
図４に示されるように、隣接する第１シリンダロッド５の第１ロッド１１と第２シリンダロッド６の第２ロッド１５との支持間隔Ｌは、工具７１から受ける押圧力Ｆ、薄板ワークＷの板厚ｔ、および加工許容値γなどの条件から算出される。この算出された支持間隔Ｌに基づいて、幅方向変更部１７によって、第１シリンダロッド５の第１ロッド１１と第２シリンダロッド６の第２ロッド１４との間隔が調整される。
【００５８】
本実施形態では、第２シリンダロッド６は、図４に示されるように、薄板ワークＷの幅方向Ｙに関する外形寸法（すなわち、幅Ｙ２）について、第１シリンダロッド５よりも小さい幅Ｙ１を有するから、当該幅方向Ｙについて、第１シリンダロッド５よりも占有面積が小さくなる。それによって、薄板ワークＷの支持間隔を小さくできるようにしている。
【００５９】
隣接する第１シリンダロッド５と第２シリンダロッド６との間の間隔Ｌは、薄板ワークＷの寸法形状や加工条件などによって適宜変更して設定されるが、例えば、約１２７ｍｍ（５インチ）程度、第１シリンダロッド５同士の間隔は、その倍の約２５４ｍｍ（１０インチ）程度に設定される。
【００６０】
薄板ワークＷをワーク下方固定部３の上に載せる場合、以下の手順で行われる。
【００６１】
（i） まず、図３に示されるように、第２シリンダロッド６の第２ロッド１４の先端１４ａを、隣接する第１シリンダロッド５の吸着パッド１３の先端よりも上の位置（図３の二点鎖線の位置）に位置決めする（第２ロッド位置決め工程）。
【００６２】
なお、この第２ロッド位置決め工程では、全部の第２ロッド１４の先端１４ａを吸着パッド１３の先端よりも上方の位置に位置決めしてもよいし、４〜８本程度の一部の第２ロッド１４の先端１４ａのみを上方の位置に位置決めしてよい。
【００６３】
(ii) ついで、第２ロッド１４の先端１４ａの上に、薄板ワークＷを載せる（搭載工程）。この工程では、薄板ワークＷをクレーンなどを用いて複数の第２ロッド１４の先端１４ａの上に降ろしたとき、そのときに生じる薄板ワークＷからの衝撃荷重を第２ロッド１４のみで受けることができる。
【００６４】
(iii) ついで、第２高さ調整部１５によって第２ロッド１４を下降させる（下降工程）。
【００６５】
(iv) その後、吸着パッド１３に吸着させる（吸着工程）。
【００６６】
以上の手順では、薄板ワークＷをワーク下方固定部３へ搭載するときの落下の衝撃を、吸着パッドを有しない第２ロッド１４のみで受けて、第１シリンダロッド５の吸着パッド１３へ衝撃が伝達することを防ぐことができる。その結果、吸着パッド１３における薄板パッドＷの吸着位置がずれたり、吸着パッド１３が劣化損傷するなどの不具合の発生を低減することができる。
【００６７】
ワーク縁把持部４は、図２に示されるように、薄板ワークＷの外周の四辺の縁Ｅを把持する。本実施形態では、４基のワーク縁把持部４は、加工装置１の台座１ａの上に、ワーク下方固定部３を取り囲むように四角形に配置されている。
【００６８】
各々のワーク縁把持部４は、図５に示されるように、支持台４０と、複数の把持アセンブリ４３とから構成されている。各把持アセンブリ４３は、薄板ワークＷと支持台４０との間を連結する。支持台４０は、薄板ワークＷの縁Ｅの四辺のいずれかの辺に沿って、配置されている。複数の把持アセンブリ４３は、１個の支持台４０の薄板ワークＷに対向する辺に沿って並べて配置されている。
【００６９】
把持アセンブリ４３は、図５に示されるように、クランプ４１と、受け部４２と、一対の支持アーム４４、４５と、一対のボールジョイント４６、４７とを備えている。
【００７０】
クランプ４１は、図５〜６に示されるように、薄板ワークＷを挟んで保持する。クランプ４１は、前方に開いたスリット４１ａが形成されている。このスリット４１ａに薄板ワークＷから挿入される。また、クランプ４１の上面には、スリット４１ａへ連通するネジ孔４１ｂが形成されている。
【００７１】
ネジ孔４１ｂに螺入されるワーク取付ネジ４８の先端面４８ａは、薄板ワークＷの上面に当接できるように平面または球面によって形成されている。また、スリット４１ａの内側の下面４１ｃは、薄板ワークＷの下面に当接できるように平面によって形成されている。ネジ孔４１ｂにワーク取付ネジ４８を螺入することにより、ワーク取付ネジ４８の先端面４８ａとスリット４１ａの内側の下面４１ｃとの間隔を縮めてこれらの先端面４８ａと下面４１ｃとの間に薄板ワークＷを挟持することにより、薄板ワークＷがスリット４１の内部に保持される。ここで、上記の先端面４８ａは、本願発明の上面当接部の概念に含まれるものであり、下面４１ｃは、本願発明の下面当接部の概念に含まれるものである。
【００７２】
受け部４２は、後述するプリロード機構７を介してクランプ４１を支持する。
【００７３】
一対の支持アーム４４、４５は、その先端にボールジョイント部４４ａ、４５ａを有している。ボールジョイント部４４ａ、４５ａには、受け部４２が３軸方向に揺動自在に連結されている。
【００７４】
また、図５に示されるボールジョイント４６、４７は、支持台４０に高さ方向Ｚに沿って並んで取り付けられている。支持アーム４４、４５は、これらのボールジョイント４６、４７を介して、支持台４０に３軸方向へ揺動自在に取り付けられている。
【００７５】
また、本実施形態では、それぞれの把持アセンブリ４３には、薄板ワークＷの形状を補正するために、プリロード機構７が設けられている。上記のような薄板ワークＷは、ストレッチフォーミング成形法などによって製作されるため、図３に示されるように、設計時の図面データにおける形状Ｗ０と実際の薄板ワークの形状Ｗ１との間に形状的な誤差が生じるため、図面データに基づいて、個々の第１シリンダロッド５の吸着パッド１３の高さを調整しても、薄板ワークＷ１と吸着パッド１３との間に隙間が生じてしまい、薄板ワークＷ１を吸着パッド１３に真空吸着によって強固に固定することができないおそれがある。そこで、かかる問題を解消するため、本実施形態では、それぞれの把持アセンブリ４３には、薄板ワークＷの形状を補正して吸着パッド１３による真空吸着を良好に行うため、および薄板ワークＷの形状を補正して第２シリンダロッド６の第２ロッド１４の先端１４ａにあらかじめ当接させておき、加工時に工具７１から押付力を受けたときの薄板ワークＷの変形を小さくするために、薄板ワークＷの縁Ｅに圧縮荷重（プリロード）をあらかじめ付与するプリロード機構７が設けられている。
【００７６】
本実施形態のプリロード機構７は、図５〜６に示されるように、薄板ワークＷの縁Ｅにかかる圧縮荷重の大きさを手動で調整することができる機構である。すなわち、図６に示されるプリロード機構７は、ボルト５１と、バネ５２と、内側ナット５３と、クランプ側フランジ５４と、受け部側フランジ５５と、外側ナット５６とから構成され、クランプ４１の両側にそれぞれ一対ずつ備えている。
【００７７】
クランプ側フランジ５４は、クランプ４１の両側面から左右に突出して設けられている。クランプ側フランジ５４には、貫通孔５４ａが形成されている。
【００７８】
受け部側フランジ５５は、受け部４２の両側面から左右に突出して設けられている。受け部側フランジ５５には、ネジ孔５５ａが当該受け部側フランジ５５を貫通して形成されている。
【００７９】
ボルト５１は、クランプ側フランジ５４の貫通孔５４ａに挿入され、受け部側フランジ５５のネジ孔５５ａに螺入されている。ボルト５１は、六角形の頭部を有しない直線棒状の形状をしており、外周面におねじが形成されている。
【００８０】
バネ５２は、クランプ側フランジ５４と受け部側フランジ５５との間において、ボルト５１が当該バネ５２の内部に挿通されるように配置されている。
【００８１】
内側ナット５３は、クランプ側フランジ５４と受け部側フランジ５５との間においてボルト５１に結合され、バネ５２と隣接して配置されている。
【００８２】
外側ナット５４は、クランプ側フランジ５４に対して受け部側フランジ５５と反対側においてボルト５１に結合されている。
【００８３】
つぎに、ワーク縁把持部４を用いて薄板ワークＷの縁Ｅを固定する手順について説明する。
【００８４】
まず、上記のワーク縁把持部４を用いて、上記のワーク下方固定部３の上に固定された状態の薄板ワークＷの縁Ｅを把持する。
【００８５】
具体的には、図５に示されるように、クランプ４１を薄板ワークＷの縁Ｅの位置まで移動させ、ついで、クランプ４１のスリット４１ａに薄板ワークＷを挿入し、その後、ワーク取付ネジ４８を締め付けることにより、薄板ワークＷとクランプ４１とを連結する。この作業を、薄板ワークＷの外周の四方の縁Ｅを囲むクランプ４１すべてについて行う。
【００８６】
このとき、クランプ４１は、一対の支持アーム４４、４５およびボールジョイント４６、４７を介して、静止状態で所定の位置および角度で支持台４０に支持される。
【００８７】
ついで、それぞれのクランプ４１について、上記のプリロード機構７によって、薄板ワークＷの対向する両側の縁Ｅに当該薄板ワークＷの幅方向または長手方向についての中間位置へ向かう方向（より好ましくは、薄板ワークＷの接線方向）へプリロードをかける。具体的には、まず、外側ナット５６の締め具合を調整して、クランプ側フランジ５４と受け部側フランジ５５との間隔を調整する。ついで、内側ナット５３を回転させてクランプ側フランジ５４と内側ナット５３との距離を変更することにより、バネ５２の縮み具合を調整する。これにより、バネ５２の縮み具合を変更して、クランプ４１に作用する圧縮荷重、すなわちプリロードを調整することができる。
【００８８】
薄板ワークＷの縁Ｅにプリロードをかける場合、図３に示されるように、薄板ワークＷの対向する２つの縁Ｅにおいて、両側の縁Ｅから同程度の大きさの圧縮荷重をかけるようにする。
【００８９】
このように、プリロード機構７によって薄板ワークＷの縁Ｅへ薄板ワークＷの内方へプリロードをかけることにより、薄板ワークＷは吸着パッド１３へ向かって下方へ突出するように強制的に反らされることにより、薄板ワークＷと吸着パッド１３との密着性を高めることができ、吸着パッド１３による薄板ワークＷの支持剛性を向上することができる。
【００９０】
（データ補正方法）
図２示されるように、本実施形態の固定装置２では、吸着パッド１３を有する第１シリンダロッド５および吸着パッドを有さない第２シリンダロッド６が密集した形態からなるワーク下方固定部３によって、薄板ワークＷの下方から支持するとともに、薄板ワークＷの四方の縁Ｅをワーク把持部４によって強固に把持しているので、薄板ワークＷを高い剛性で所定の位置に固定することができる。
【００９１】
しかし、薄板ワークＷは変形しやすいので、図面データ通りの形状に固定することが困難である。例えば、図１０に示されるように、図面データに基づいて作成されたＮＣ加工データ上の薄板ワークの配置位置Ｗ０と、実際の薄板ワークの配置位置Ｗ１とがずれるおそれがある。
【００９２】
そこで、本発明者らは、本実施形態の固定装置２によって固定された薄板ワークＷの形状を計測によって把握して、ＮＣ加工データを補正する方法、およびその補正されたＮＣ加工データに基づく薄板ワークＷの加工方法を考案している。
【００９３】
すなわち、本実施形態における薄板ワークＷの加工方法では、変形や伸縮を生じるおそれがある薄板ワークＷを固定装置２に固定された状態で実際に計測を行うことによって、薄板ワークＷの形状の変化状況を把握し、その計測結果に基づいてＮＣ加工データを補正する。その後、その補正されたＮＣ加工データを用いて、薄板ワークＷの肉抜き加工またはポケット穴加工などの加工を行う。
【００９４】
また、この加工方法では、位置ズレや伸縮する薄板ワークＷを固定装置２に固定された状態で計測して、補正式の算出と状況に応じた加工部位の補正方法により、薄板ワークＷの加工を行う。
【００９５】
つぎに、ＮＣ加工データを補正するための補正式を算出するための計測について説明する。
【００９６】
１．補正式を算出するための計測
１） まず、薄板ワークＷを上述の固定装置２によって固定した後、ＮＣ加工データで定めた基準位置に対する薄板ワークＷの位置ズレを計測する。
【００９７】
具体的には、図１１に示されるように、ＮＣ加工データで定めた薄板ワークの配置位置Ｗ０に関する基準点Ｐ０１〜Ｐ０４に対応する実際の薄板ワークの配置位置Ｗ１の表面の基準点Ｐ１１〜Ｐ１４を測定プローブで測定し、位置ずれ量を算出する。
【００９８】
測定プローブは、図１に示される加工装置１の工具移動部７２の工具主軸７２ｅに取り付けられた工具７１と交換することによって工具移動部７２に取り付けられる。工具移動部７２に取り付けられたプローブを５軸方向(長手方向Ｘ、幅方向Ｙ、高さ方向Ｚ、および２つの回転方向α、β)に移動させることによって、薄板ワークＷの位置ずれ量の測定を行う。
【００９９】
位置ずれ量の測定後、薄板ワークＷの形状や加工許容誤差を考慮して、下記の処理を選択して、補正式を作成する。
【０１００】
２） 図１１に示されるように、実際の薄板ワークの配置位置Ｗ１の基準点Ｐ１１〜Ｐ１４を測定プローブによる計測により、芯出しおよびローテーションを行う。
【０１０１】
３） 図１２に示されるように、実際の薄板ワークが配置された範囲（配置位置Ｗ１）の中に、図面データで定めた薄板ワークの配置位置Ｗ０内に定められた肉抜き加工を行う予定の範囲である加工範囲Ｗ２がすべて含まれるか否かを照合する。なお、ここでは、加工範囲Ｗ２がすべて含まれるか否かの判定のみを行い、データ補正の処理はしない。例えば、図１２の状態では、実際の薄板ワークの範囲（配置位置Ｗ１）から、加工範囲Ｗ２の一部がはみ出しているので、加工範囲Ｗがすべて含まれていないとの判定がなされる。
【０１０２】
４）また、上記１）〜３）の処理とは別に、実際の薄板ワークＷを全体的にレーザースキャンにより計測した結果により、スケーリング係数を求める。スケーリング係数は、設計時の図面データにおける設計寸法に対する実際の薄板ワークＷをレーザースキャンにより計測した実寸法の比である。
【０１０３】
上記の処理１）〜４）の結果より、下記の組み合わせで補正式の算出をする。
【０１０４】
すなわち、上記の手順１）＋２）＋３）＋４）、１）＋３）＋４）、または２）＋３）＋４）のいずれかの組合せによって、補正式が算出される。
【０１０５】
上記で得られた補正式は、薄板ワークＷ全体への補正式として使用される。具体的には、上記の方法で求められた補正式は、（位置ずれ量）または（芯出し・ローテーション）の少なくともいずれか１つのパラメータと、スケーリング係数とを含む複合的な座標変換マトリックスの形となる。
【０１０６】
２．加工部位の補正
つぎに、薄板ワークＷの肉抜き加工またはポケット穴加工などの加工による部位、すなわち加工部位におけるＮＣ加工データの補正は、下記のいずれかの方法１１）、１２）のいずれかを選択して補正することができる。
【０１０７】
１１）上記のように求められた補正式によって、ＮＣ加工の指令点ごとに補正する方法。すなわち、指令点ごとに独立して補正をする方法であり、指令点の前後関係（例えば、開始点と終了点との関係など）は考慮しない。
【０１０８】
１２）上記のように求められた補正式によって、加工部位単位で補正する方法。すなわち、加工部位の形状（例えば、直方体状のポケット形状などの形状）は変更しない方法である。
【０１０９】
上記１１）、１２）いずれの場合も、「補正許容量」を設定することができる。
【０１１０】
なお、上記１２）の加工部位単位での補正方法の場合には、さらに補正条件として、「最低残存厚み」を設定できる。例えば、図１３に示される薄板ワークＷ内の本来の加工位置Ｈ０（肉抜きされて直方体形状のポケットが形成される部分）を示す基準値に対し、図１３のように補正により、本来の加工位置Ｈ０から補正後の加工位置Ｈ１へシフトする場合がある、この場合、補正後の加工位置Ｈ１の下端のコーナー部分Ｃでは、薄板ワークＷの肉抜き加工をすれば肉厚が薄くなり、薄板ワークＷの設計強度を満足できなくなるおそれがある。
【０１１１】
そこで、図１５に示されるように、加工部位Ｈ１を上方へシフトさせる補正をすることにより、設計強度を満たす最低残存厚みθを確保することができる。
【０１１２】
（本実施形態の特徴）
（１）
以上のように、本実施形態の薄板ワークＷの固定装置２では、吸着パッド１３を備えた第１シリンダロッド５同士の間に、吸着パッドを有しない簡単でコンパクトな構造の第２シリンダロッド６が配置され、第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６の両方で薄板ワークＷを下方から支持する。そして、第２シリンダロッド６は、薄板ワークＷの幅方向Ｙに関する外形寸法（すなわち、幅Ｙ２）について、第１シリンダロッド５の幅Ｙ１よりも寸法が小さくなっており、第１シリンダロッド５よりも占有面積が小さくなる。それによって、薄板ワークＷの支持間隔を小さくできるようにしている。
【０１１３】
かかる構成によって、吸着パッド１３を備えた第１シリンダロッド５のみを備えた固定装置と比較して、薄板ワークＷの支持点間隔を短くした状態で、薄板ワークＷを支持することができ、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークＷを加工するときに工具７１を押し当てても、薄板ワークＷのたわみを小さくすることができ、薄板ワークＷを精度良く加工することができる。
【０１１４】
（２）
また、本実施形態の固定装置２では、ワーク縁把持部４によって薄板ワークＷの縁Ｅを把持するようにしているので、薄板ワークＷを加工するときに生じる薄板ワークＷの縁Ｅの振動を抑えることができ、薄板ワークＷが吸着パッド１３から外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【０１１５】
（３）
また、本実施形態のように、薄板ワークＷの縁Ｅが大きく反って台座１ａに対して傾斜した３次元形状であっても、薄板ワークＷの縁Ｅを、ワーク縁把持部４によって薄板ワークＷの縁Ｅを把持することにより、その薄板ワークＷを加工するときに生じる薄板ワークＷの縁Ｅの振動を抑えることができる。その結果、薄板ワークＷが吸着パッド１３から外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【０１１６】
（４）
また、本実施形態のワーク縁把持部４は、図６に示されるように、薄板ワークＷの上面に当接可能な形状を有する上面当接部であるワーク取付ネジ４８の先端面４８ａと、薄板ワークＷの下面に当接可能な形状を有する下面当接部であるスリット４１ａの内側の下面４１ｃとを有している。これらの先端面４８ａと下面４１ｃとの間の距離を縮めることにより、薄板ワークＷの上面および下面の両方から力を加えて挟持することができ、薄板ワークＷを安定して把持することができる。
【０１１７】
（５）
しかも、本実施形態では、ワーク縁把持部４によって薄板ワークＷの縁Ｅを把持するとともに、プリロード機構７によって薄板ワークＷの対向する両側の縁Ｅに当該薄板ワークＷの幅方向または長手方向についての中間位置へ向かう方向へプリロードを与えることにより、製作上形状誤差が生じる薄板ワークＷを吸着パッド１３上に押さえて固定することができる。それにより、薄板ワークＷと吸着パッド１３との隙間をなくして、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。また、薄板ワークＷにプリロードを与えて当該薄板ワークＷを第２シリンダロッド６の第２ロッド１４の先端１４ａにあらかじめ当接させておくことにより、加工時に工具７１から押付力を受けたときの薄板ワークＷの変形を小さくすることができる。
【０１１８】
（６）
また、本実施形態では、第１シリンダロッドおよび第２シリンダロッドの各々は、間隔変更機構８の台座部１７ａによって直立状態で支持されながら、これらの台座部１７ａを駆動部１７ｂが特定方向（すなわち、薄板ワークＷの幅方向Ｙ）へ沿って移動して所定の位置に停止させることにより、薄板ワークＷの幅方向Ｙについて、第１シリンダロッド５と第２シリンダロッド６との間隔を容易に変更することができる。
【０１１９】
また、間隔変更機構８のそれぞれの幅方向変更部１７を直線駆動部１８ｂによって長手方向Ｘへ移動させることにより、ある幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６と、隣接する幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６との間の長手方向Ｘについての間隔も容易に変更することができる。
【０１２０】
（７）
さらに、本実施形態では、第１シリンダロッド５側の第１高さ調整部１２は、吸着パッド１３およびそれを支持する第１ロッド１１を上下に移動させるために、複雑かつ大型な機構になっており、第１ロッド１１を上下方向に移動自在に支持する支持部１２ｃと、電動モータ１２ａと、当該電動モータ１２ａで発生した回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を前記第１ロッドに伝達する動力伝達部１２ｂとを備えている。一方、第２シリンダロッド６側の第２高さ調整部１５は、エアシリンダ１５ａによって第２ロッド１４を上下に駆動させる構造なので、第１シリンダロッド５側の第１高さ調整部よりも構造が簡単になるので、さらに小型化を達成できる。その結果、第２シリンダロッド６を第１シリンダロッド５へより近づけることができ、薄板ワークＷの支持剛性をさらに向上させることができる。
【０１２１】
（８）
また、本実施形態では、第１シリンダロッド５において、吸着パッド１３は、薄板ワークＷと吸着パッド１３との間に空気洩れが生じることなく真空引きを行うために、薄板ワークＷの形状に合わせて変形可能になっているが、この吸着パッド１３とは別に、球面１６ａを有する着座部１６が第１ロッド１１の先端に設けられている。このような構造では、薄板ワークＷの向きや形状に関わらず、着座部１６の球面１６ａが薄板ワークＷの下面に必ず直接的に点接触することができ、薄板ワークＷの下面の法線方向Ｑ（図７参照）へ延びる向きに力を与えて安定に支持することができる。それにより、薄板ワークＷは着座部１６を介して第１ロッド１１に剛的に支持される。その結果、吸着パッド１３だけで薄板ワークＷを保持する構造と比較して、第１シリンダロッド５の先端における薄板ワークＷを保持する部分の剛性が向上し、薄板ワークＷの位置決め精度および支持剛性が向上する。
【０１２２】
（９）
本実施形態の薄板ワークの加工装置１では、上記実施形態の固定装置２を備えているので、薄板ワークＷの支持点間隔を吸着パッド１３を備えた第１シリンダロッド５のみの固定装置と比較して、より短い間隔で薄板ワークＷを支持することができ、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークＷを加工するときに工具７１を押し当てても、薄板ワークＷのたわみを小さくすることができ、薄板ワークＷを精度良く加工することができる。
【０１２３】
（変形例）
上記実施形態では、そして、第２シリンダロッド６は、薄板ワークＷの幅方向Ｙに関する外形寸法（幅Ｙ２）について、第１シリンダロッド５の幅Ｙ１よりも寸法が小さくすることによって、第１シリンダロッド５よりも占有面積が小さくしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の特定方向、例えば薄板ワークＷの長手方向Ｘに関する外形寸法について、第２シリンダロッド６を第１シリンダロッド５よりも小さくするようにしてもよい。この場合も、薄板ワークＷの支持間隔を小さくすることができる。
【０１２４】
また、上記実施形態では、吸着パッド１３として、蛇腹状の筒体のパッドを例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の形状の吸着パッドを採用することができる。例えば、半球状のカップ形の吸着パッドを用いてもよく、その場合も、上記実施形態と同様に、薄板ワークＷの支持点間隔を短くした状態で、薄板ワークＷを支持することができ、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 加工装置
２ 固定装置
３ ワーク下方固定部
４ ワーク縁把持部
５ 第１シリンダロッド
６ 第２シリンダロッド
８ 間隔変更機構
１１ 第１ロッド
１２ 第１高さ調整部
１３ 吸着パッド
１４ 第２ロッド
１５ 第２高さ調整部
１６ 着座部
７１ 工具
７２ 工具移動部
Ｗ 薄板ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板ワークの表面加工時において、当該薄板ワークの形状を保持しながら薄板ワークを所定の位置に固定する固定装置および当該固定装置を用いた薄板ワークの加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行機の機体などに用いられる薄板ワークは、金属製薄板をストレッチフォーミングなどによってあらかじめ所定の３次元形状に成形された加工対象物である。薄板ワークは、軽量化の目的のために、その少なくとも上側の面に肉抜き加工などの表面加工が施される。このような薄板ワークは、３次元形状を有しており、しかも変形しやすいので、薄板ワークの表面加工を行う際には、薄板ワークの形状を保つように当該薄板ワークが所定の位置に保持され、固定される必要がある。
【０００３】
そこで、従来、薄板ワークの表面加工を行う加工装置には、特許文献１記載のように、真空吸着を利用して、薄板ワークを下方から支持しながら強固に固定する複数のシリンダロッドを備えたものがある。これらの複数のシリンダロッドは、互いに間隔をあけて薄板ワークの長手方向および幅方向に沿ってそれぞれ立設されている。それぞれのシリンダロッドは、ロッドと、ロッドの高さを調整するジャッキと、ロッドの先端に取り付けられた吸着パッドとを備えている。吸着パッドは、薄板ワークを真空引きによって吸着することができる。
【０００４】
これらのシリンダロッドを用いて薄板ワークを所定の位置に固定する場合、まず、薄板ワークの図面データ（すなわち、設計時の薄板ワークの３次元形状に関するデータ）に基づいて、各ジャッキを用いて各ロッドの高さが調整されることにより、各吸着パッドの高さ位置が前記３次元形状に対応する位置に調整される。ついで、各吸着パッドの上に薄板ワークが載せられ、吸着パッドにより真空吸着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５１６３７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１記載の装置では、薄板ワークの支持剛性を高めることが形状精度の向上につながるが、その支持剛性の向上が難しいという問題がある。具体的には、当該支持剛性を高めるには、各吸着パッドによる薄板ワークの保持位置を増やして保持位置間のピッチを縮小することが有効であるが、吸着パッドは直径が大きく、また当該吸着パッドによる吸着のための構造が複雑であることから、当該吸着パッド及びロッドを狭いピッチで配置することができず、また、その配置数の増加は著しいコストの上昇を招く。そのため、隣接するシリンダロッドの間隔を狭くすることが困難である。その結果、薄板ワークの支持剛性を向上させることが難しくなり、薄板ワークの加工時に工具から受ける荷重によって生じる薄板ワークのたわみを抑えることが困難である。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、薄板ワークの支持剛性を向上させて精度良く表面加工することができる薄板ワークの固定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の薄板ワークの固定装置は、薄板ワークを所定の位置に固定する固定装置であって、水平な基準面上で互いに異なる複数の特定方向に並ぶように配置され、前記薄板ワークの下面を固定する複数の第１シリンダロッドと、隣接する当該第１シリンダロッドの間に少なくとも１つ配置され、前記薄板ワークを下方から支持する複数の第２シリンダロッドとを備えており、前記第１シリンダロッドは、第１ロッドと、当該第１ロッドの高さを変更する第１高さ調整部と、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークを吸着する吸着パッドとを有しており、前記第２シリンダロッドは、先端が前記薄板ワークの下面に当接する第２ロッドと、当該第２ロッドの高さを変更する第２高さ調整部とを有し、当該第２ロッドは、前記薄板ワークの下面に対して下から当接することにより当該薄板ワークを下から支持する当接部を有しており、前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドは、水平な基準面に対して垂直に立てられた状態でそれぞれ配置されており、少なくとも２つの前記第１シリンダロッドは、前記薄板ワークの特定方向に沿って並び、かつ、隣接する当該第１シリンダロッドの間には、少なくとも１つの前記第２シリンダロッドが配置され、前記第２シリンダロッドは、前記各特定方向に関する外形寸法について、前記第１シリンダロッドよりも小さい、ことを特徴としている。
【０００９】
本発明の固定装置は、変形しやすい薄板ワークをその形状を保持しながら安定して固定するために、薄板ワークを下方から支持するシリンダロッドの間隔を狭くすることを可能にしたものである。
【００１０】
具体的には、薄板ワークを吸着する吸着パッドを備えた第１シリンダロッドが、水平な基準面上で、特定方向（例えば、薄板ワークの幅方向）に並べられ、それらの第１シリンダロッドの間には、吸着パッドを有しない第２シリンダロッドを配置している。この第２シリンダロッドは、その第２ロッドの先端を薄板ワークの下面に当接させることにより、薄板ワークを支持する。
【００１１】
そして、第２シリンダロッドは、特定方向（例えば、薄板ワークの幅方向）に関する外形寸法について、第１シリンダロッドよりも小さい寸法を有するから、当該特定方向について、薄板ワークの支持間隔を小さくすることが可能である。
【００１２】
かかる構成によって、吸着パッドを備えた第１シリンダロッドのみを備えた固定装置と比較して、薄板ワークの支持点間隔を短くした状態で、薄板ワークを支持することができ、薄板ワークの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークを加工するときに工具を押し当てても、薄板ワークのたわみを小さくすることができ、薄板ワークを精度良く加工することができる。
【００１３】
また、前記薄板ワークの縁を把持するワーク縁把持部をさらに備えているのが好ましい。ワーク縁把持部をさらに具備することによって、薄板ワークを加工するときに生じる薄板ワークの縁の振動を抑えることができる。
【００１４】
薄板ワークは、金属薄板などの材料からなるので変形しやすく、とくに縁部分が薄板ワークの表面加工時に振動しやすい性質がある。また、薄板ワークの下面の数箇所が第１シリンダロッドの吸着パッドに固定された場合でも、吸着パッドの配置などの関係により、薄板ワークの縁が吸着パッドで拘束されないいわば自由端となる場合があり、吸着パッドだけでは振動を抑えることが難しい場合がある。
【００１５】
そこで、ワーク縁把持部によって薄板ワークの縁を把持することにより、薄板ワークを加工するときに生じる薄板ワークの縁の振動を抑えることができ、薄板ワークが吸着パッドから外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【００１６】
前記薄板ワークは、その縁が前記基準面に対して傾斜した形状をしており、前記ワーク縁把持部は、当該薄板ワークの縁を把持するのが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、薄板ワークの縁が、第１および第２シリンダロッドが立てられた基準面に対して傾斜した形状である場合には、吸着パッドが薄板ワークの縁に吸着されにくい場合があり、そのような場合、薄板ワークの縁の全周部分または周辺部の大部分が吸着パッドで拘束されないいわば自由端となるが、このような場合に薄板ワークの縁を、ワーク縁把持部によって薄板ワークの縁を把持することにより、縁が大きく反った３次元形状の薄板ワークであっても、その薄板ワークを加工するときに生じる薄板ワークの縁の振動を抑えることができる。その結果、薄板ワークが吸着パッドから外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【００１８】
さらに、前記ワーク縁把持部は、前記薄板ワークの上面に当接可能な形状を有する上面当接部と、前記薄板ワークの下面に当接可能な形状を有する下面当接部とを有しており、当該ワーク縁把持部は、前記上面当接部と前記下面当接部との間の距離を縮めることにより、当該上面当接部と当該下面当接部との間に前記薄板ワークを挟持するのが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ワーク縁把持部の上面当接部と下面当接部との間の距離を縮めることにより、薄板ワークの上面および下面の両方から力を加えて挟持することができ、薄板ワークを安定して把持することができる。
【００２０】
また、前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドの各々を立てた状態で少なくとも前記特定方向へ移動可能に支持する台座部と、当該台座部を当該特定方向に沿って所定の位置に移動して停止させることにより、前記第１シリンダロッドと前記第２シリンダロッドとの当該特定方向の間隔を変更する駆動部と、を備えている間隔変更機構をさらに備えているのが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、第１シリンダロッドおよび第２シリンダロッドの各々は、台座部によって直立状態支持されながら、これらの台座部を駆動部が特定方向へ沿って移動させて所定の位置に停止させることにより、第１シリンダロッドと第２シリンダロッドとの間隔を容易に変更することができる。
【００２２】
さらに、前記第１高さ調整部は、前記第１ロッドを上下方向に移動自在に支持する支持部と、電動モータと、当該電動モータで発生した回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を前記第１ロッドに伝達する動力伝達部とを備えており、前記第２高さ調整部は、前記第２ロッドの下端部が出没自在に挿入されたエアシリンダを備えている、のが好ましい。
【００２３】
第１シリンダロッドの第１高さ調整部は、吸着パッドおよびそれを支持する第１ロッドを上下に移動させるために、電動モータと、当該電動モータの回転駆動力を直線駆動力に変換して当該直線駆動力を第１ロッドに伝達する動力伝達部とを備えており、複雑かつ大型な機構が必要である。一方、第２シリンダロッドは吸着パッドを有しない簡単な構造であるので、第２高さ調整部は、第２ロッドの高さを調整できる程度の駆動力を発生できる機構を採用すればよい。そこで、第２高さ調整部として第２ロッドの高さ調整が可能なエアシリンダを採用することによって、第２シリンダロッドの構造が第１シリンダロッドと比較してより簡単になり、さらに小型化を達成できる。その結果、第２シリンダロッドを第１シリンダロッドへより近づけることができる。
【００２４】
また、前記吸着パッドは、その先端に接触する薄板ワークの表面の形状に合わせて変形して当該薄板ワークの下面に密着することが可能であり、かつ、前記第１シリンダロッドは、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークに接触可能な少なくとも一部が球面を有する着座部をさらに有しており、前記着座部は、前記吸着パッドの内部に配置されているのが好ましい。
【００２５】
かかる構成によれば、第１シリンダロッドにおける吸着パッドは、薄板ワークと吸着パッドとの間に空気洩れが生じることなく真空引きを行うために、薄板ワークの形状に合わせて変形可能になっている。さらに、第１シリンダロッドには、吸着パッドとは別に、球面を有する着座部が第１ロッドの先端に設けられている。このような構造では、薄板ワークの向きや形状に関わらず、着座部の球面が薄板ワークの下面に必ず直接的に点接触することができ、薄板ワークの下面の法線方向へ延びる向きに力を与えて安定に支持することができる。それにより、薄板ワークは着座部を介して第１ロッドに剛的に支持される。その結果、吸着パッドだけで薄板ワークを保持する構造と比較して、第１シリンダロッド先端における薄板ワークを保持する部分の剛性が向上し、薄板ワークの位置決め精度および支持剛性が向上する。
【００２６】
また、本発明の薄板ワークの加工装置は、請求項１から８のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置と、前記固定装置によって所定の位置に固定された前記薄板ワークの表面加工を行う工具と、前記工具を前記薄板ワーク上で移動させる工具移動部と、を備えていることを特徴としている。
【００２７】
かかる構成によれば、本発明の固定装置を用いて、薄板ワークの支持点間隔をより短い間隔で薄板ワークを支持することができ、薄板ワークの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークを加工するときに工具を押し当てても、薄板ワークのたわみを小さくすることができ、薄板ワークを精度良く加工することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明の薄板ワークの固定装置およびそれを用いた加工装置によれば、薄板ワークの支持剛性を高めることができる、その結果、薄板ワークの加工時におけるワークのたわみを小さくすることができ、精度良く加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の薄板ワークの固定装置を備えた加工装置の一実施形態に係わる全体斜視図である。
【図２】図１の固定装置の斜視図である。
【図３】図２の固定装置のIII−III線断面図である。
【図４】図１の固定装置において、薄板ワークの加工許容値とたわみ量により、支持点間隔を算出し、第１および第２シリンダロッドの位置決め行うことを説明するための説明図である。
【図５】図１のワーク縁把持部の拡大正面図である。
【図６】図５のプリロード機構およびその周辺のクランプおよび受け部の拡大斜視図である。
【図７】図１の吸着パッド内部の球状の着座部およびその周辺部を示す拡大断面図である。
【図８】図２の第１高さ調整部の断面図である。
【図９】図２の第２高さ調整部の断面図である。
【図１０】薄板ワークの加工方法におけるＮＣ加工データと実際の薄板ワークの位置とのずれを示す図である。
【図１１】薄板ワークの加工方法における図面データ上の基準点と実際の薄板ワークの基準点との位置のずれを示す図である。
【図１２】薄板ワークの加工方法におけるＮＣ加工データ上の薄板ワークの加工範囲図面上の基準点と実際のワークの基準点との位置のずれを示す図である。
【図１３】薄板ワークの加工方法におけるポケット穴加工におけるＮＣ加工データ上の本来の加工位置を示す図である。
【図１４】薄板ワークの加工方法におけるポケット穴加工における補正後の加工位置を示す図である。
【図１５】薄板ワークの加工方法におけるポケット穴加工における補正後の加工位置を上昇させる補正をして、最低残存厚みを確保する補正をした図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
つぎに図面を参照しながら本発明の薄板ワークの固定装置およびそれを用いた薄板ワークの加工装置についてさらに詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態の固定装置２は、変形しやすい薄板ワークＷをその形状を保持しながら安定して固定する固定装置であって、薄板ワークＷを下方から支持するシリンダロッドの間隔を狭くするために、２種類のシリンダロッドとして、吸着パッドを有する第１シリンダロッド５と、吸着パッドを介さずにロッド先端で薄板ワークＷを直接支持する第２シリンダロッド６とを立設したものである（図２〜３参照）。
【００３２】
そして、本実施形態の加工装置１は、このような固定装置を装備しており、薄板ワークＷの加工時における薄板ワークＷのたわみを小さくすることができ、精度良く加工することができる装置である。
【００３３】
以下、加工装置１および固定装置２についてそれぞれ順に説明する。
【００３４】
（加工装置の全体構成）
図１に示される薄板ワークＷの加工装置１は、飛行機の機体などに用いられる金属薄板からなる複雑な３次元形状を有する薄板ワークＷの表面加工を行う装置である。本実施形態の加工装置１は、例えば、軽量化のために薄板ワークＷの表面を部分的に切削除去して多数の凹部を形成する肉抜き加工あるいはポケット穴加工を行う。
【００３５】
この加工装置１は、固定装置２と、工具７１と、工具移動部７２とを備えている。
【００３６】
固定装置２は、薄板ワークＷを、工具７１の移動可能な範囲内にある所定の位置に固定する。固定装置２の構成については、後段で詳述する。
【００３７】
工具７１は、５軸加工を行うためのフライス等の切削用工具である。本実施形態の工具７１は、薄板ワークＷの表面をえぐって多数の凹部（ポケット）を形成して肉抜きする、いわゆる肉抜き加工あるいはポケット穴加工を行うことにより、薄板ワークＷの軽量化を行う。
【００３８】
工具移動部７２は、図１に示されるように、工具７１を薄板ワークＷの上を５軸方向へ移動させる。すなわち、工具移動部７２は、工具７１を薄板ワークＷの長手方向Ｘへ移動させる長手方向移動部７２ａと、工具７１を薄板ワークＷの幅方向Ｙへ移動させる幅方向移動部７２ｂと、工具７１を薄板ワークＷの高さ方向（すなわち、厚さ方向）Ｚへ移動させる高さ方向移動部７２ｃと、工具７１を薄板ワークＷの上で２つの回転方向α、βへ回転移動させる回転移動部７２ｄとを備えている。２つの回転方向α、βは、例えば、互いの回転軸が直交する関係にある。
【００３９】
ここで、回転移動部７２ｄは、２つの回転方向α、βへ工具７１を旋回させる。本実施形態では、回転方向αは、薄板ワークＷの幅方向へ沿うように、長手方向Ｘ回りに回転する方向であり、一方、回転方向βは、薄板ワークＷの長手方向へ沿うように、幅方向Ｙ回りに回転する方向である。
【００４０】
工具７１は、回転移動部７２ｄに設けられた工具主軸７２ｅに着脱自在に取り付けられる。
【００４１】
（固定装置２の全体構成）
固定装置２は、図１〜３に示されるように、薄板ワークＷを下方から固定するワーク下方固定部３と、薄板ワークＷの外周の四方の縁を把持するワーク縁把持部４とを備えている。
【００４２】
ワーク下方固定部３は、複数の第１シリンダロッド５と、複数の第２シリンダロッド６と、間隔変更機構８とを備えている。
【００４３】
第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６は、水平な基準面である加工装置１の台座１ａ上で互いに異なる複数の特定方向に並ぶように、互いに間隔をあけて薄板ワークＷの長手方向Ｘおよび幅方向Ｙに沿ってそれぞれ立設されている。第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６は、水平な基準面である加工装置１の台座１ａに対して垂直に立てられた状態で、間隔変更機構８を介してそれぞれ配置されている。第１シリンダロッド５の間には、第２シリンダロッド６が１本ずつ配置されている。なお、第２シリンダロッド６が２本以上配置されていてもよい。また、「複数の特定方向」は、薄板ワークＷの長手方向Ｘおよび幅方向Ｙとは異なる方向であってもよい。
【００４４】
第１シリンダロッド５は、図３に示されるように、第１ロッド１１と、当該第１ロッド１１の高さを変更する第１高さ調整部１２と、第１ロッド１１の先端に設けられ、薄板ワークＷを吸着する吸着パッド１３とを有している。
【００４５】
第１ロッド１１は、棒状の部材であり、その内部には空気が通る通路１１ａ（図７〜８参照）が第１ロッド１１が延びる方向に形成されている。第１ロッド１１は、その先端に吸着パッド１３を支持することができ、しかも、真空引きのために通路１１ａの内部を真空状態に確保することができる十分な剛性を有しており、スチールなどの強度の高い金属材料で製造される。
【００４６】
第１高さ調整部１２は、第１ロッド１１を上下に移動させる機構であり、図８に示されるように、例えば、駆動用の電動モータ１２ａと、その電動モータ１２ａの回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を第１ロッド１１に伝達する動力伝達部１２ｂと、第１ロッド１１を上下方向に移動自在に支持する支持部１２ｃとを備えている。電動モータ１２ａ、動力伝達部１２ｂおよび支持部１２ｃは、ケーシング１２ｄに収容されている。なお、本実施形態では、動力伝達部１２ｂの一例として、ボールネジ機構が図示されているが、他の動力伝達機構を採用してもよい。
【００４７】
吸着パッド１３は、図７に示されるように、例えば、蛇腹状の筒体からなり、柔軟性を有するゴムなどの材料で製造されている。吸着パッド１３は、薄板ワークＷの下面に接触すると、薄板ワークＷの下面の形状に合わせて変形する。それにより、吸着パッド１３の先端縁は、薄板ワークＷの表面に気密性よく密着することができる。吸着パッド１３が薄板ワークＷに密着した状態で、吸着パッド１３内の空気が図８に示される真空ポンプＶにより第１ロッド１１の通路１１ａを通して抜かれることにより、薄板ワークＷを吸着パッド１３に真空吸着することができる。
【００４８】
また、図７に示されるように、本実施形態の第１シリンダロッド５は、薄板ワークＷに接触可能な少なくとも一部が球面１６ａを有する着座部１６をさらに備えている。着座部１６は、吸着パッド１３の内部に配置されている。着座部１６は、連結部１９を介して、第１ロッド１１の先端に固定されている。着座部１６の球面１６ａは、その球面１６ａに対向する薄板ワークＷの形状や向きに関わらず、薄板ワークＷの下面に確実に当接することができる。第１ロッド１１の先端に固定された球状の着座部１６が薄板ワークＷに直接接触して支持する。
【００４９】
第２シリンダロッド６は、図３および図９に示されるように、先端１４ａが薄板ワークＷの下面に当接する第２ロッド１４と、当該第２ロッド１４の高さを変更する第２高さ調整部１５とを有している。
【００５０】
本実施形態では、第２ロッド１４の先端１４ａが、薄板ワークＷの下面に対して下から直接当接することにより当該薄板ワークＷを下から支持する当接部となっている。なお、第２ロッド１４の先端１４ａに第２ロッド１４と別部材の当接部を設けてもよい。
【００５１】
第２高さ調整部１５は、図９に示されるように、エアシリンダ１５ａを備えている。
エアシリンダ１５ａは、その上端に開口１５ｂを有しており、この開口１５ｂの内部に、第２ロッド１４の下端部１４ａが上下に往復移動自在に挿入されている。エアシリンダ１５ａ内には、エアポンプＡによって圧縮空気が供給され、この圧縮空気の供給と排出により、第２ロッド１４の高さが変更される。エアシリンダ１５ａは、ケーシング１５ｃに収容されている。
【００５２】
間隔変更機構８は、図２〜３に示されるように、複数の幅方向変更部１７と、長手方向変更部１８とを有している。
【００５３】
幅方向変更部１７は、薄板ワークＷの幅方向Ｙに並ぶ複数の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６のそれぞれの幅方向Ｙにおける間隔を変更する。
【００５４】
それぞれの幅方向変更部１７の上には、複数の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６が幅方向Ｙに移動自在に取り付けられている。具体的には、幅方向変更部１７は、個々の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６に対応して、第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６の各々を立てた状態で幅方向Ｙへ移動可能に支持する台座部１７ａと、当該台座部１７ａを幅方向Ｙに沿って所定の位置に移動して停止させることにより、第１シリンダロッド５と第２シリンダロッド６との幅方向Ｙの間隔を変更する駆動部１７ｂとを備えている。台座部１７ａは、案内部１７ｃによって幅方向Ｙに移動自在に案内される。個々の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６は、これらの駆動部１７ｂによって、それぞれ独立して幅方向Ｙに沿って往復移動することができる。
【００５５】
長手方向変更部１８は、薄板ワークＷの長手方向Ｘに並ぶ複数の第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６のそれぞれの長手方向Ｘについての間隔を変更する。具体的には、長手方向変更部１８は、薄板ワークＷの長手方向Ｘに沿って配置されている。
【００５６】
長手方向変更部１８は、個々の幅方向変更部１７を長手方向Ｘに案内する案内部１８ａと、個々の幅方向変更部１７に取り付けられた駆動部１８ｂとを備えている。案内部１８ａの上には、複数の幅方向変更部１７が長手方向Ｘに移動自在に取り付けられている。個々の幅方向変更部１７は、これらの駆動部１８ｂによって、それぞれ独立して長手方向Ｘへ移動することができる。それによって、ある幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６と、隣接する幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６との間の長手方向Ｘについての間隔を変更することができる。
【００５７】
図４に示されるように、隣接する第１シリンダロッド５の第１ロッド１１と第２シリンダロッド６の第２ロッド１５との支持間隔Ｌは、工具７１から受ける押圧力Ｆ、薄板ワークＷの板厚ｔ、および加工許容値γなどの条件から算出される。この算出された支持間隔Ｌに基づいて、幅方向変更部１７によって、第１シリンダロッド５の第１ロッド１１と第２シリンダロッド６の第２ロッド１４との間隔が調整される。
【００５８】
本実施形態では、第２シリンダロッド６は、図４に示されるように、薄板ワークＷの幅方向Ｙに関する外形寸法（すなわち、幅Ｙ２）について、第１シリンダロッド５よりも小さい幅Ｙ１を有するから、当該幅方向Ｙについて、第１シリンダロッド５よりも占有面積が小さくなる。それによって、薄板ワークＷの支持間隔を小さくできるようにしている。
【００５９】
隣接する第１シリンダロッド５と第２シリンダロッド６との間の間隔Ｌは、薄板ワークＷの寸法形状や加工条件などによって適宜変更して設定されるが、例えば、約１２７ｍｍ（５インチ）程度、第１シリンダロッド５同士の間隔は、その倍の約２５４ｍｍ（１０インチ）程度に設定される。
【００６０】
薄板ワークＷをワーク下方固定部３の上に載せる場合、以下の手順で行われる。
【００６１】
（i） まず、図３に示されるように、第２シリンダロッド６の第２ロッド１４の先端１４ａを、隣接する第１シリンダロッド５の吸着パッド１３の先端よりも上の位置（図３の二点鎖線の位置）に位置決めする（第２ロッド位置決め工程）。
【００６２】
なお、この第２ロッド位置決め工程では、全部の第２ロッド１４の先端１４ａを吸着パッド１３の先端よりも上方の位置に位置決めしてもよいし、４〜８本程度の一部の第２ロッド１４の先端１４ａのみを上方の位置に位置決めしてよい。
【００６３】
(ii) ついで、第２ロッド１４の先端１４ａの上に、薄板ワークＷを載せる（搭載工程）。この工程では、薄板ワークＷをクレーンなどを用いて複数の第２ロッド１４の先端１４ａの上に降ろしたとき、そのときに生じる薄板ワークＷからの衝撃荷重を第２ロッド１４のみで受けることができる。
【００６４】
(iii) ついで、第２高さ調整部１５によって第２ロッド１４を下降させる（下降工程）。
【００６５】
(iv) その後、吸着パッド１３に吸着させる（吸着工程）。
【００６６】
以上の手順では、薄板ワークＷをワーク下方固定部３へ搭載するときの落下の衝撃を、吸着パッドを有しない第２ロッド１４のみで受けて、第１シリンダロッド５の吸着パッド１３へ衝撃が伝達することを防ぐことができる。その結果、吸着パッド１３における薄板パッドＷの吸着位置がずれたり、吸着パッド１３が劣化損傷するなどの不具合の発生を低減することができる。
【００６７】
ワーク縁把持部４は、図２に示されるように、薄板ワークＷの外周の四辺の縁Ｅを把持する。本実施形態では、４基のワーク縁把持部４は、加工装置１の台座１ａの上に、ワーク下方固定部３を取り囲むように四角形に配置されている。
【００６８】
各々のワーク縁把持部４は、図５に示されるように、支持台４０と、複数の把持アセンブリ４３とから構成されている。各把持アセンブリ４３は、薄板ワークＷと支持台４０との間を連結する。支持台４０は、薄板ワークＷの縁Ｅの四辺のいずれかの辺に沿って、配置されている。複数の把持アセンブリ４３は、１個の支持台４０の薄板ワークＷに対向する辺に沿って並べて配置されている。
【００６９】
把持アセンブリ４３は、図５に示されるように、クランプ４１と、受け部４２と、一対の支持アーム４４、４５と、一対のボールジョイント４６、４７とを備えている。
【００７０】
クランプ４１は、図５〜６に示されるように、薄板ワークＷを挟んで保持する。クランプ４１は、前方に開いたスリット４１ａが形成されている。このスリット４１ａに薄板ワークＷから挿入される。また、クランプ４１の上面には、スリット４１ａへ連通するネジ孔４１ｂが形成されている。
【００７１】
ネジ孔４１ｂに螺入されるワーク取付ネジ４８の先端面４８ａは、薄板ワークＷの上面に当接できるように平面または球面によって形成されている。また、スリット４１ａの内側の下面４１ｃは、薄板ワークＷの下面に当接できるように平面によって形成されている。ネジ孔４１ｂにワーク取付ネジ４８を螺入することにより、ワーク取付ネジ４８の先端面４８ａとスリット４１ａの内側の下面４１ｃとの間隔を縮めてこれらの先端面４８ａと下面４１ｃとの間に薄板ワークＷを挟持することにより、薄板ワークＷがスリット４１の内部に保持される。ここで、上記の先端面４８ａは、本願発明の上面当接部の概念に含まれるものであり、下面４１ｃは、本願発明の下面当接部の概念に含まれるものである。
【００７２】
受け部４２は、後述するプリロード機構７を介してクランプ４１を支持する。
【００７３】
一対の支持アーム４４、４５は、その先端にボールジョイント部４４ａ、４５ａを有している。ボールジョイント部４４ａ、４５ａには、受け部４２が３軸方向に揺動自在に連結されている。
【００７４】
また、図５に示されるボールジョイント４６、４７は、支持台４０に高さ方向Ｚに沿って並んで取り付けられている。支持アーム４４、４５は、これらのボールジョイント４６、４７を介して、支持台４０に３軸方向へ揺動自在に取り付けられている。
【００７５】
また、本実施形態では、それぞれの把持アセンブリ４３には、薄板ワークＷの形状を補正するために、プリロード機構７が設けられている。上記のような薄板ワークＷは、ストレッチフォーミング成形法などによって製作されるため、図３に示されるように、設計時の図面データにおける形状Ｗ０と実際の薄板ワークの形状Ｗ１との間に形状的な誤差が生じるため、図面データに基づいて、個々の第１シリンダロッド５の吸着パッド１３の高さを調整しても、薄板ワークＷ１と吸着パッド１３との間に隙間が生じてしまい、薄板ワークＷ１を吸着パッド１３に真空吸着によって強固に固定することができないおそれがある。そこで、かかる問題を解消するため、本実施形態では、それぞれの把持アセンブリ４３には、薄板ワークＷの形状を補正して吸着パッド１３による真空吸着を良好に行うため、および薄板ワークＷの形状を補正して第２シリンダロッド６の第２ロッド１４の先端１４ａにあらかじめ当接させておき、加工時に工具７１から押付力を受けたときの薄板ワークＷの変形を小さくするために、薄板ワークＷの縁Ｅに圧縮荷重（プリロード）をあらかじめ付与するプリロード機構７が設けられている。
【００７６】
本実施形態のプリロード機構７は、図５〜６に示されるように、薄板ワークＷの縁Ｅにかかる圧縮荷重の大きさを手動で調整することができる機構である。すなわち、図６に示されるプリロード機構７は、ボルト５１と、バネ５２と、内側ナット５３と、クランプ側フランジ５４と、受け部側フランジ５５と、外側ナット５６とから構成され、クランプ４１の両側にそれぞれ一対ずつ備えている。
【００７７】
クランプ側フランジ５４は、クランプ４１の両側面から左右に突出して設けられている。クランプ側フランジ５４には、貫通孔５４ａが形成されている。
【００７８】
受け部側フランジ５５は、受け部４２の両側面から左右に突出して設けられている。受け部側フランジ５５には、ネジ孔５５ａが当該受け部側フランジ５５を貫通して形成されている。
【００７９】
ボルト５１は、クランプ側フランジ５４の貫通孔５４ａに挿入され、受け部側フランジ５５のネジ孔５５ａに螺入されている。ボルト５１は、六角形の頭部を有しない直線棒状の形状をしており、外周面におねじが形成されている。
【００８０】
バネ５２は、クランプ側フランジ５４と受け部側フランジ５５との間において、ボルト５１が当該バネ５２の内部に挿通されるように配置されている。
【００８１】
内側ナット５３は、クランプ側フランジ５４と受け部側フランジ５５との間においてボルト５１に結合され、バネ５２と隣接して配置されている。
【００８２】
外側ナット５４は、クランプ側フランジ５４に対して受け部側フランジ５５と反対側においてボルト５１に結合されている。
【００８３】
つぎに、ワーク縁把持部４を用いて薄板ワークＷの縁Ｅを固定する手順について説明する。
【００８４】
まず、上記のワーク縁把持部４を用いて、上記のワーク下方固定部３の上に固定された状態の薄板ワークＷの縁Ｅを把持する。
【００８５】
具体的には、図５に示されるように、クランプ４１を薄板ワークＷの縁Ｅの位置まで移動させ、ついで、クランプ４１のスリット４１ａに薄板ワークＷを挿入し、その後、ワーク取付ネジ４８を締め付けることにより、薄板ワークＷとクランプ４１とを連結する。この作業を、薄板ワークＷの外周の四方の縁Ｅを囲むクランプ４１すべてについて行う。
【００８６】
このとき、クランプ４１は、一対の支持アーム４４、４５およびボールジョイント４６、４７を介して、静止状態で所定の位置および角度で支持台４０に支持される。
【００８７】
ついで、それぞれのクランプ４１について、上記のプリロード機構７によって、薄板ワークＷの対向する両側の縁Ｅに当該薄板ワークＷの幅方向または長手方向についての中間位置へ向かう方向（より好ましくは、薄板ワークＷの接線方向）へプリロードをかける。具体的には、まず、外側ナット５６の締め具合を調整して、クランプ側フランジ５４と受け部側フランジ５５との間隔を調整する。ついで、内側ナット５３を回転させてクランプ側フランジ５４と内側ナット５３との距離を変更することにより、バネ５２の縮み具合を調整する。これにより、バネ５２の縮み具合を変更して、クランプ４１に作用する圧縮荷重、すなわちプリロードを調整することができる。
【００８８】
薄板ワークＷの縁Ｅにプリロードをかける場合、図３に示されるように、薄板ワークＷの対向する２つの縁Ｅにおいて、両側の縁Ｅから同程度の大きさの圧縮荷重をかけるようにする。
【００８９】
このように、プリロード機構７によって薄板ワークＷの縁Ｅへ薄板ワークＷの内方へプリロードをかけることにより、薄板ワークＷは吸着パッド１３へ向かって下方へ突出するように強制的に反らされることにより、薄板ワークＷと吸着パッド１３との密着性を高めることができ、吸着パッド１３による薄板ワークＷの支持剛性を向上することができる。
【００９０】
（データ補正方法）
図２示されるように、本実施形態の固定装置２では、吸着パッド１３を有する第１シリンダロッド５および吸着パッドを有さない第２シリンダロッド６が密集した形態からなるワーク下方固定部３によって、薄板ワークＷの下方から支持するとともに、薄板ワークＷの四方の縁Ｅをワーク把持部４によって強固に把持しているので、薄板ワークＷを高い剛性で所定の位置に固定することができる。
【００９１】
しかし、薄板ワークＷは変形しやすいので、図面データ通りの形状に固定することが困難である。例えば、図１０に示されるように、図面データに基づいて作成されたＮＣ加工データ上の薄板ワークの配置位置Ｗ０と、実際の薄板ワークの配置位置Ｗ１とがずれるおそれがある。
【００９２】
そこで、本発明者らは、本実施形態の固定装置２によって固定された薄板ワークＷの形状を計測によって把握して、ＮＣ加工データを補正する方法、およびその補正されたＮＣ加工データに基づく薄板ワークＷの加工方法を考案している。
【００９３】
すなわち、本実施形態における薄板ワークＷの加工方法では、変形や伸縮を生じるおそれがある薄板ワークＷを固定装置２に固定された状態で実際に計測を行うことによって、薄板ワークＷの形状の変化状況を把握し、その計測結果に基づいてＮＣ加工データを補正する。その後、その補正されたＮＣ加工データを用いて、薄板ワークＷの肉抜き加工またはポケット穴加工などの加工を行う。
【００９４】
また、この加工方法では、位置ズレや伸縮する薄板ワークＷを固定装置２に固定された状態で計測して、補正式の算出と状況に応じた加工部位の補正方法により、薄板ワークＷの加工を行う。
【００９５】
つぎに、ＮＣ加工データを補正するための補正式を算出するための計測について説明する。
【００９６】
１．補正式を算出するための計測
１） まず、薄板ワークＷを上述の固定装置２によって固定した後、ＮＣ加工データで定めた基準位置に対する薄板ワークＷの位置ズレを計測する。
【００９７】
具体的には、図１１に示されるように、ＮＣ加工データで定めた薄板ワークの配置位置Ｗ０に関する基準点Ｐ０１〜Ｐ０４に対応する実際の薄板ワークの配置位置Ｗ１の表面の基準点Ｐ１１〜Ｐ１４を測定プローブで測定し、位置ずれ量を算出する。
【００９８】
測定プローブは、図１に示される加工装置１の工具移動部７２の工具主軸７２ｅに取り付けられた工具７１と交換することによって工具移動部７２に取り付けられる。工具移動部７２に取り付けられたプローブを５軸方向(長手方向Ｘ、幅方向Ｙ、高さ方向Ｚ、および２つの回転方向α、β)に移動させることによって、薄板ワークＷの位置ずれ量の測定を行う。
【００９９】
位置ずれ量の測定後、薄板ワークＷの形状や加工許容誤差を考慮して、下記の処理を選択して、補正式を作成する。
【０１００】
２） 図１１に示されるように、実際の薄板ワークの配置位置Ｗ１の基準点Ｐ１１〜Ｐ１４を測定プローブによる計測により、芯出しおよびローテーションを行う。
【０１０１】
３） 図１２に示されるように、実際の薄板ワークが配置された範囲（配置位置Ｗ１）の中に、図面データで定めた薄板ワークの配置位置Ｗ０内に定められた肉抜き加工を行う予定の範囲である加工範囲Ｗ２がすべて含まれるか否かを照合する。なお、ここでは、加工範囲Ｗ２がすべて含まれるか否かの判定のみを行い、データ補正の処理はしない。例えば、図１２の状態では、実際の薄板ワークの範囲（配置位置Ｗ１）から、加工範囲Ｗ２の一部がはみ出しているので、加工範囲Ｗがすべて含まれていないとの判定がなされる。
【０１０２】
４）また、上記１）〜３）の処理とは別に、実際の薄板ワークＷを全体的にレーザースキャンにより計測した結果により、スケーリング係数を求める。スケーリング係数は、設計時の図面データにおける設計寸法に対する実際の薄板ワークＷをレーザースキャンにより計測した実寸法の比である。
【０１０３】
上記の処理１）〜４）の結果より、下記の組み合わせで補正式の算出をする。
【０１０４】
すなわち、上記の手順１）＋２）＋３）＋４）、１）＋３）＋４）、または２）＋３）＋４）のいずれかの組合せによって、補正式が算出される。
【０１０５】
上記で得られた補正式は、薄板ワークＷ全体への補正式として使用される。具体的には、上記の方法で求められた補正式は、（位置ずれ量）または（芯出し・ローテーション）の少なくともいずれか１つのパラメータと、スケーリング係数とを含む複合的な座標変換マトリックスの形となる。
【０１０６】
２．加工部位の補正
つぎに、薄板ワークＷの肉抜き加工またはポケット穴加工などの加工による部位、すなわち加工部位におけるＮＣ加工データの補正は、下記のいずれかの方法１１）、１２）のいずれかを選択して補正することができる。
【０１０７】
１１）上記のように求められた補正式によって、ＮＣ加工の指令点ごとに補正する方法。すなわち、指令点ごとに独立して補正をする方法であり、指令点の前後関係（例えば、開始点と終了点との関係など）は考慮しない。
【０１０８】
１２）上記のように求められた補正式によって、加工部位単位で補正する方法。すなわち、加工部位の形状（例えば、直方体状のポケット形状などの形状）は変更しない方法である。
【０１０９】
上記１１）、１２）いずれの場合も、「補正許容量」を設定することができる。
【０１１０】
なお、上記１２）の加工部位単位での補正方法の場合には、さらに補正条件として、「最低残存厚み」を設定できる。例えば、図１３に示される薄板ワークＷ内の本来の加工位置Ｈ０（肉抜きされて直方体形状のポケットが形成される部分）を示す基準値に対し、図１３のように補正により、本来の加工位置Ｈ０から補正後の加工位置Ｈ１へシフトする場合がある、この場合、補正後の加工位置Ｈ１の下端のコーナー部分Ｃでは、薄板ワークＷの肉抜き加工をすれば肉厚が薄くなり、薄板ワークＷの設計強度を満足できなくなるおそれがある。
【０１１１】
そこで、図１５に示されるように、加工部位Ｈ１を上方へシフトさせる補正をすることにより、設計強度を満たす最低残存厚みθを確保することができる。
【０１１２】
（本実施形態の特徴）
（１）
以上のように、本実施形態の薄板ワークＷの固定装置２では、吸着パッド１３を備えた第１シリンダロッド５同士の間に、吸着パッドを有しない簡単でコンパクトな構造の第２シリンダロッド６が配置され、第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６の両方で薄板ワークＷを下方から支持する。そして、第２シリンダロッド６は、薄板ワークＷの幅方向Ｙに関する外形寸法（すなわち、幅Ｙ２）について、第１シリンダロッド５の幅Ｙ１よりも寸法が小さくなっており、第１シリンダロッド５よりも占有面積が小さくなる。それによって、薄板ワークＷの支持間隔を小さくできるようにしている。
【０１１３】
かかる構成によって、吸着パッド１３を備えた第１シリンダロッド５のみを備えた固定装置と比較して、薄板ワークＷの支持点間隔を短くした状態で、薄板ワークＷを支持することができ、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークＷを加工するときに工具７１を押し当てても、薄板ワークＷのたわみを小さくすることができ、薄板ワークＷを精度良く加工することができる。
【０１１４】
（２）
また、本実施形態の固定装置２では、ワーク縁把持部４によって薄板ワークＷの縁Ｅを把持するようにしているので、薄板ワークＷを加工するときに生じる薄板ワークＷの縁Ｅの振動を抑えることができ、薄板ワークＷが吸着パッド１３から外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【０１１５】
（３）
また、本実施形態のように、薄板ワークＷの縁Ｅが大きく反って台座１ａに対して傾斜した３次元形状であっても、薄板ワークＷの縁Ｅを、ワーク縁把持部４によって薄板ワークＷの縁Ｅを把持することにより、その薄板ワークＷを加工するときに生じる薄板ワークＷの縁Ｅの振動を抑えることができる。その結果、薄板ワークＷが吸着パッド１３から外れるおそれがなく、より精度良く加工することができる。
【０１１６】
（４）
また、本実施形態のワーク縁把持部４は、図６に示されるように、薄板ワークＷの上面に当接可能な形状を有する上面当接部であるワーク取付ネジ４８の先端面４８ａと、薄板ワークＷの下面に当接可能な形状を有する下面当接部であるスリット４１ａの内側の下面４１ｃとを有している。これらの先端面４８ａと下面４１ｃとの間の距離を縮めることにより、薄板ワークＷの上面および下面の両方から力を加えて挟持することができ、薄板ワークＷを安定して把持することができる。
【０１１７】
（５）
しかも、本実施形態では、ワーク縁把持部４によって薄板ワークＷの縁Ｅを把持するとともに、プリロード機構７によって薄板ワークＷの対向する両側の縁Ｅに当該薄板ワークＷの幅方向または長手方向についての中間位置へ向かう方向へプリロードを与えることにより、製作上形状誤差が生じる薄板ワークＷを吸着パッド１３上に押さえて固定することができる。それにより、薄板ワークＷと吸着パッド１３との隙間をなくして、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。また、薄板ワークＷにプリロードを与えて当該薄板ワークＷを第２シリンダロッド６の第２ロッド１４の先端１４ａにあらかじめ当接させておくことにより、加工時に工具７１から押付力を受けたときの薄板ワークＷの変形を小さくすることができる。
【０１１８】
（６）
また、本実施形態では、第１シリンダロッドおよび第２シリンダロッドの各々は、間隔変更機構８の台座部１７ａによって直立状態で支持されながら、これらの台座部１７ａを駆動部１７ｂが特定方向（すなわち、薄板ワークＷの幅方向Ｙ）へ沿って移動して所定の位置に停止させることにより、薄板ワークＷの幅方向Ｙについて、第１シリンダロッド５と第２シリンダロッド６との間隔を容易に変更することができる。
【０１１９】
また、間隔変更機構８のそれぞれの幅方向変更部１７を直線駆動部１８ｂによって長手方向Ｘへ移動させることにより、ある幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６と、隣接する幅方向変更部１７の上に載っている第１シリンダロッド５および第２シリンダロッド６との間の長手方向Ｘについての間隔も容易に変更することができる。
【０１２０】
（７）
さらに、本実施形態では、第１シリンダロッド５側の第１高さ調整部１２は、吸着パッド１３およびそれを支持する第１ロッド１１を上下に移動させるために、複雑かつ大型な機構になっており、第１ロッド１１を上下方向に移動自在に支持する支持部１２ｃと、電動モータ１２ａと、当該電動モータ１２ａで発生した回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を前記第１ロッドに伝達する動力伝達部１２ｂとを備えている。一方、第２シリンダロッド６側の第２高さ調整部１５は、エアシリンダ１５ａによって第２ロッド１４を上下に駆動させる構造なので、第１シリンダロッド５側の第１高さ調整部よりも構造が簡単になるので、さらに小型化を達成できる。その結果、第２シリンダロッド６を第１シリンダロッド５へより近づけることができ、薄板ワークＷの支持剛性をさらに向上させることができる。
【０１２１】
（８）
また、本実施形態では、第１シリンダロッド５において、吸着パッド１３は、薄板ワークＷと吸着パッド１３との間に空気洩れが生じることなく真空引きを行うために、薄板ワークＷの形状に合わせて変形可能になっているが、この吸着パッド１３とは別に、球面１６ａを有する着座部１６が第１ロッド１１の先端に設けられている。このような構造では、薄板ワークＷの向きや形状に関わらず、着座部１６の球面１６ａが薄板ワークＷの下面に必ず直接的に点接触することができ、薄板ワークＷの下面の法線方向Ｑ（図７参照）へ延びる向きに力を与えて安定に支持することができる。それにより、薄板ワークＷは着座部１６を介して第１ロッド１１に剛的に支持される。その結果、吸着パッド１３だけで薄板ワークＷを保持する構造と比較して、第１シリンダロッド５の先端における薄板ワークＷを保持する部分の剛性が向上し、薄板ワークＷの位置決め精度および支持剛性が向上する。
【０１２２】
（９）
本実施形態の薄板ワークの加工装置１では、上記実施形態の固定装置２を備えているので、薄板ワークＷの支持点間隔を吸着パッド１３を備えた第１シリンダロッド５のみの固定装置と比較して、より短い間隔で薄板ワークＷを支持することができ、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。その結果、薄板ワークＷを加工するときに工具７１を押し当てても、薄板ワークＷのたわみを小さくすることができ、薄板ワークＷを精度良く加工することができる。
【０１２３】
（変形例）
上記実施形態では、そして、第２シリンダロッド６は、薄板ワークＷの幅方向Ｙに関する外形寸法（幅Ｙ２）について、第１シリンダロッド５の幅Ｙ１よりも寸法が小さくすることによって、第１シリンダロッド５よりも占有面積が小さくしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の特定方向、例えば薄板ワークＷの長手方向Ｘに関する外形寸法について、第２シリンダロッド６を第１シリンダロッド５よりも小さくするようにしてもよい。この場合も、薄板ワークＷの支持間隔を小さくすることができる。
【０１２４】
また、上記実施形態では、吸着パッド１３として、蛇腹状の筒体のパッドを例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の形状の吸着パッドを採用することができる。例えば、半球状のカップ形の吸着パッドを用いてもよく、その場合も、上記実施形態と同様に、薄板ワークＷの支持点間隔を短くした状態で、薄板ワークＷを支持することができ、薄板ワークＷの支持剛性を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 加工装置
２ 固定装置
３ ワーク下方固定部
４ ワーク縁把持部
５ 第１シリンダロッド
６ 第２シリンダロッド
８ 間隔変更機構
１１ 第１ロッド
１２ 第１高さ調整部
１３ 吸着パッド
１４ 第２ロッド
１５ 第２高さ調整部
１６ 着座部
７１ 工具
７２ 工具移動部
Ｗ 薄板ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板ワークを所定の位置に固定する固定装置であって、
水平な基準面上で互いに異なる複数の特定方向に並ぶように配置され、前記薄板ワークの下面を固定する複数の第１シリンダロッドと、
隣接する当該第１シリンダロッドの間に少なくとも１つ配置され、前記薄板ワークを下方から支持する複数の第２シリンダロッドとを備えており、
前記第１シリンダロッドは、第１ロッドと、当該第１ロッドの高さを変更する第１高さ調整部と、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークを吸着する吸着パッドとを有しており、
前記第２シリンダロッドは、先端が前記薄板ワークの下面に当接する第２ロッドと、当該第２ロッドの高さを変更する第２高さ調整部とを有しており、
前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドは、水平な基準面に対して垂直に立てられた状態でそれぞれ配置されており、
前記第２シリンダロッドは、前記各特定方向に関する外形寸法について、前記第１シリンダロッドよりも小さい、
ことを特徴としている薄板ワークの固定装置。
【請求項２】
前記薄板ワークの縁を把持するワーク縁把持部をさらに備えている、
請求項１記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項３】
前記薄板ワークは、その縁が前記基準面に対して傾斜した形状をしており、
前記ワーク縁把持部は、当該薄板ワークの縁を把持する、
請求項２記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項４】
前記ワーク縁把持部は、前記薄板ワークの上面に当接可能な形状を有する上面当接部と、前記薄板ワークの下面に当接可能な形状を有する下面当接部とを有しており、
当該ワーク縁把持部は、前記上面当接部と前記下面当接部との間の距離を縮めることにより、当該上面当接部と当該下面当接部との間に前記薄板ワークを挟持する
請求項２または３記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項５】
前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドの各々を立てた状態で少なくとも前記特定方向へ移動可能に支持する台座部と、当該台座部を当該特定方向に沿って所定の位置に移動して停止させることにより、前記第１シリンダロッドと前記第２シリンダロッドとの当該特定方向の間隔を変更する駆動部と、を備えている間隔変更機構をさらに備えている、
請求項１から４のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項６】
前記第１高さ調整部は、前記第１ロッドを上下方向に移動自在に支持する支持部と、電動モータと、当該電動モータで発生した回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を前記第１ロッドに伝達する動力伝達部とを備えており、
前記第２高さ調整部は、前記第２ロッドの下端部が出没自在に挿入されたエアシリンダを備えている、
請求項１から５のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項７】
前記吸着パッドは、その先端に接触する薄板ワークの表面の形状に合わせて変形して当該薄板ワークの下面に密着することが可能であり、かつ、
前記第１シリンダロッドは、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークに接触可能な少なくとも一部が球面を有する着座部をさらに有しており、
前記着座部は、前記吸着パッドの内部に配置されている、
請求項１から６のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置と、
前記固定装置によって所定の位置に固定された前記薄板ワークの表面加工を行う工具と、
前記工具を前記薄板ワーク上で移動させる工具移動部と、
を備えている、
薄板ワークの加工装置。
【請求項１】
薄板ワークを所定の位置に固定する固定装置であって、
水平な基準面上で互いに異なる複数の特定方向に並ぶように配置され、前記薄板ワークの下面を固定する複数の第１シリンダロッドと、
隣接する当該第１シリンダロッドの間に少なくとも１つ配置され、前記薄板ワークを下方から支持する複数の第２シリンダロッドとを備えており、
前記第１シリンダロッドは、第１ロッドと、当該第１ロッドの高さを変更する第１高さ調整部と、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークを吸着する吸着パッドとを有しており、
前記第２シリンダロッドは、先端が前記薄板ワークの下面に当接する第２ロッドと、当該第２ロッドの高さを変更する第２高さ調整部とを有しており、
前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドは、水平な基準面に対して垂直に立てられた状態でそれぞれ配置されており、
前記第２シリンダロッドは、前記各特定方向に関する外形寸法について、前記第１シリンダロッドよりも小さい、
ことを特徴としている薄板ワークの固定装置。
【請求項２】
前記薄板ワークの縁を把持するワーク縁把持部をさらに備えている、
請求項１記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項３】
前記薄板ワークは、その縁が前記基準面に対して傾斜した形状をしており、
前記ワーク縁把持部は、当該薄板ワークの縁を把持する、
請求項２記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項４】
前記ワーク縁把持部は、前記薄板ワークの上面に当接可能な形状を有する上面当接部と、前記薄板ワークの下面に当接可能な形状を有する下面当接部とを有しており、
当該ワーク縁把持部は、前記上面当接部と前記下面当接部との間の距離を縮めることにより、当該上面当接部と当該下面当接部との間に前記薄板ワークを挟持する
請求項２または３記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項５】
前記第１シリンダロッドおよび前記第２シリンダロッドの各々を立てた状態で少なくとも前記特定方向へ移動可能に支持する台座部と、当該台座部を当該特定方向に沿って所定の位置に移動して停止させることにより、前記第１シリンダロッドと前記第２シリンダロッドとの当該特定方向の間隔を変更する駆動部と、を備えている間隔変更機構をさらに備えている、
請求項１から４のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項６】
前記第１高さ調整部は、前記第１ロッドを上下方向に移動自在に支持する支持部と、電動モータと、当該電動モータで発生した回転駆動力を上下方向に向かう直線駆動力に変換して当該直線駆動力を前記第１ロッドに伝達する動力伝達部とを備えており、
前記第２高さ調整部は、前記第２ロッドの下端部が出没自在に挿入されたエアシリンダを備えている、
請求項１から５のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項７】
前記吸着パッドは、その先端に接触する薄板ワークの表面の形状に合わせて変形して当該薄板ワークの下面に密着することが可能であり、かつ、
前記第１シリンダロッドは、前記第１ロッドの先端に設けられ、前記薄板ワークに接触可能な少なくとも一部が球面を有する着座部をさらに有しており、
前記着座部は、前記吸着パッドの内部に配置されている、
請求項１から６のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の薄板ワークの固定装置と、
前記固定装置によって所定の位置に固定された前記薄板ワークの表面加工を行う工具と、
前記工具を前記薄板ワーク上で移動させる工具移動部と、
を備えている、
薄板ワークの加工装置。
【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１４】
【図１５】
【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１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１０６３０３（Ｐ２０１２−１０６３０３Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６１１５（Ｐ２０１０−２５６１１５）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００１９１１８０）新日本工機株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００１９１１８０）新日本工機株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
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