特開 2024-76258 訓練用治具及び訓練方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024076258

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】訓練用治具及び訓練方法

(51)【国際特許分類】

   G09B 19/00 20060101AFI20240529BHJP

   G09B 9/00 20060101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

G09B19/00 Z

G09B9/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187753

(22)【出願日】2022-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】結城 祥伍

(57)【要約】

【課題】被加工体の加工に予め習熟可能な訓練用治具を実現する。
【解決手段】訓練用治具（１）は、製品の本体の、被加工板の一部が固定される部位を含む部分を模擬した模擬本体部材（１０）と、被加工板を模擬した模擬被加工板（３０）を、本体に一部が固定された状態を模擬するように、模擬本体部材に脱着可能に取り付ける取付部材（２０）とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、前記本体に一部が固定された被加工板とを含む製品の製造工程における、前記被加工板の加工の訓練に用いられる訓練用治具であって、
前記本体の、前記被加工板の前記一部が固定される部位を含む部分を模擬した模擬本体部材と、
前記被加工板を模擬した模擬被加工板を、前記本体に一部が固定された状態を模擬するように、前記模擬本体部材に脱着可能に取り付ける取付部材とを備える、訓練用治具。

【請求項2】

前記被加工板の加工は、前記被加工板の一部が前記本体に固定された状態での、折り曲げ加工または穴開け加工の少なくともいずれかを含む、請求項１に記載の訓練用治具。

【請求項3】

前記被加工板の一部は、前記本体に埋設された状態で前記本体に固定される、請求項２に記載の訓練用治具。

【請求項4】

前記模擬本体部材は、
第１面と、
前記第１面に平行な第２面と、
前記第１面と前記第２面とを接続する、前記第１面および前記第２面に対して傾斜している第３面と、
前記第１面とは異なる第４面と、
前記第１面と前記第４面との間を貫通し、かつ前記模擬被加工板を埋設可能なスリットと、を有し、
前記取付部材は、前記第４面に前記模擬被加工板を取り付ける、請求項３に記載の訓練用治具。

【請求項5】

前記模擬被加工板をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の訓練用治具。

【請求項6】

前記模擬被加工板は金属板である、請求項５に記載の訓練用治具。

【請求項7】

本体と、前記本体に一部が固定された被加工板とを含む製品の製造工程における、前記被加工板の加工の訓練方法であって、
前記本体の、前記被加工板の前記一部が固定される部位を含む部分を模擬した模擬本体部材に対して、前記被加工板を模擬した模擬被加工板を、前記本体に一部が固定された状態を模擬するように、前記模擬本体部材に脱着可能に取り付ける取付ステップと、
前記模擬被加工板を、前記模擬本体部材の表面に沿う形状に折り曲げ加工する折り曲げ加工ステップと、
折り曲げ加工された前記模擬被加工板を穴開け加工する穴開け加工ステップと、
前記模擬被加工板を前記模擬本体部材から取り外す取外ステップと、を含み、
前記取付ステップ、前記折り曲げ加工ステップ、前記穴開け加工ステップ、および前記取外ステップを繰り返し可能な訓練方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、製品の加工の訓練に用いられる訓練用治具及び訓練方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、被加工体に加工を行う際に、加工ステージに被加工体を密着保持し、作業効率を向上させる治具を備えた加工装置が開示されている。当該加工装置は、固定治具により加工ステージに固定された被加工体を、切削治具により加工するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第３１６６１６０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されている加工装置は、加工ステージに載置可能な被加工体でなければ加工できない。このため、当該加工装置は、例えば、予め他の部品に取り付けられた状態で当該部品に沿う形状に加工される被加工体の加工には適用できない。

【0005】

被加工体を加工する頻度が低い場合、作業者は、被加工体の加工のたびに、当該加工に不慣れな状態で加工作業を行うこととなる。また、そのような不慣れな状態で、特許文献１に開示されているような加工装置を使用せず、失敗できない作業を行うことで、作業者の精神的な負担が大きくなる。

【0006】

本発明の一態様は、製品の製造前に、被加工体の加工に予め習熟可能な訓練用治具などを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る訓練用治具は、本体と、前記本体に一部が固定された被加工板とを含む製品の製造工程における、前記被加工板の加工の訓練に用いられる訓練用治具であって、前記本体の、前記被加工板の前記一部が固定される部位を含む部分を模擬した模擬本体部材と、前記被加工板を模擬した模擬被加工板を、前記本体に一部が固定された状態を模擬するように、前記模擬本体部材に脱着可能に取り付ける取付部材とを備える。

【0008】

また、本発明の一態様に係る訓練方法は、本体と、前記本体に一部が固定された被加工板とを含む製品の製造工程における、前記被加工板の加工の訓練方法であって、前記本体の、前記被加工板の前記一部が固定される部位を含む部分を模擬した模擬本体部材に対して、前記被加工板を模擬した模擬被加工板を、前記本体に一部が固定された状態を模擬するように、前記模擬本体部材に脱着可能に取り付ける取付ステップと、前記模擬被加工板を、前記模擬本体部材の表面に沿う形状に折り曲げ加工する折り曲げ加工ステップと、折り曲げ加工された前記模擬被加工板を穴開け加工する穴開け加工ステップと、前記模擬被加工板を前記模擬本体部材から取り外す取外ステップと、を含み、前記取付ステップ、前記折り曲げ加工ステップ、前記穴開け加工ステップ、および前記取外ステップを繰り返し可能である。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様に係る訓練用治具などによれば、製品の製造前に、被加工体の加工に予め習熟できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る訓練用治具を用いた訓練の対象となる製品の一部を示す斜視図である。

【図2】本発明に係る訓練用治具の構成を示す図である。

【図3】本発明に係る訓練用治具による訓練方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

【0012】

（製品の構成）
図１は、本発明に係る訓練用治具１を用いた訓練の対象となる製品９０の一部を示す斜視図である。図１には、製品９０の一部としての本体９１および被加工板９２が現れている。図１において、符号１０１は被加工板９２の加工前の状態を示し、符号１０２は、被加工板９２の加工後の状態を示す。

【0013】

本体９１は、例えばステンレスまたは鉄で形成されている。被加工板９２は、例えばアルミニウムで形成されている。ただし、本体９１および被加工板９２の材質はこれらに限定されない。

【0014】

図１に示す例では、被加工板９２の一部は、本体９１に埋設された状態で本体９１に固定されている。被加工板９２は、本体９１の表面から突出した部位が当該表面に沿うように折り曲げ加工され、さらに穴開け加工されている。ただし、製品９０における被加工板９２の加工は、図１に示した例に限られない。

【0015】

（訓練用治具の概略）
図２は、本発明に係る訓練用治具１の構成を示す図である。図２において、符号２０１は斜視図を示し、符号２０２は断面図を示す。訓練用治具１は、製品９０の製造工程における、被加工板９２の加工の訓練に用いられる。図２に示すように、訓練用治具１は、模擬本体部材１０と、取付部材２０とを備える。

【0016】

訓練用治具１を用いた訓練では、模擬被加工板３０に対して加工の訓練を行う。模擬被加工板３０は、被加工板９２を模擬する部材である。模擬被加工板３０は、訓練用治具１とは別であってよい。例えば、訓練者が訓練用治具１とは別に模擬被加工板３０を用意して訓練を行ってよい。

【0017】

模擬本体部材１０は、図１に示した本体９１の、被加工板９２が固定される部分の形状を模擬した部材である。模擬本体部材１０は、樹脂または金属など、任意の材料で形成されてよい。特に、模擬本体部材１０を樹脂で形成する場合、模擬本体部材１０を金属で形成する場合と比較して、当該模擬本体部材１０を軽量化できる。したがって、模擬本体部材１０のハンドリング性が向上する。

【0018】

また、模擬本体部材１０は、例えば３Ｄプリンタを用いて形成されてよい。これにより、短期間、かつ低コストで模擬本体部材１０を作製できる。

【0019】

取付部材２０は、製品９０において本体９１に被加工板９２の一部が固定された状態を模擬するように、模擬被加工板３０を模擬本体部材１０に脱着可能に取り付ける。図２に示す例では、取付部材２０は、六角穴付きボルト２１および六角ナット２２を備える。また、図２に示す例では、訓練用治具１が備える取付部材２０の数は４である。ただし、取付部材２０の構成および数は上記の例に限られない。

【0020】

（訓練用治具の具体的構成）
図２においては、模擬本体部材１０は、第１面１１、第２面１２、第３面１３、および第４面１４を有する。また、模擬本体部材１０は、これらの面とともに模擬本体部材１０を構成する、他の面を有する。

【0021】

第１面１１は、製品９０の本体９１における、被加工板９２が突出する面を模擬した面である。第２面１２は、第１面１１に略平行な面である。略平行とは、実質的に平行と見なすことができることを意味する。すなわち、第２面１２は、必ずしも第１面１１に完全に平行である必要はない。例えば、第２面１２と第１面１１との間の角度が５°以下であれば略平行と見なすことができる。第２面１２は、第１面１１に垂直な方向からの平面視において、第１面１１から離隔している。

【0022】

第３面１３は、第１面１１と第２面１２とを接続する面である。第３面１３は、第１面１１および第２面１２に対して傾斜している。

【0023】

第１面１１、第２面１２、および第３面１３は、製品９０における本体９１の、表面の形状を模擬している。第１面１１、第２面１２、および第３面１３の形状は、上記の例に限定されず、製品９０における本体９１の形状に応じて変更されてよい。例えば第１面１１と第２面１２とが互いに略平行でなくてもよい。また、例えば模擬本体部材１０が第２面１２を有さず、第１面１１と、それに連続する第３面１３のみを、本体９１の表面の形状を模擬する面として有していてもよい。

【0024】

第４面１４は、第１面１１とは異なる面である。図２においては、第４面１４は、第１面１１および第２面１２と対向する、第１面１１および第２面１２に略平行な面である。ただし、第４面１４は必ずしもこれに限られない。例えば第４面１４は、第１面１１および第２面１２に略平行でなくてもよい。

【0025】

また、模擬本体部材１０は、スリット１５をさらに有する。スリット１５は、第１面１１と第４面１４との間を貫通している。スリット１５には、模擬被加工板３０を埋設可能である。模擬被加工板３０は、第１面１１および第４面１４の両側に突出するようにスリット１５に埋設された状態で、第４面１４側に突出した部位が第４面１４に沿うように折り曲げられる。図２に示した例では、模擬被加工板３０は、断面がＬ字形状になるように折り曲げられている。

【0026】

また、模擬本体部材１０には、貫通孔１６と、六角穴１７とが設けられている。貫通孔１６は、第２面１２と第４面１４との間を貫通している。六角穴１７は、貫通孔１６の、第１面１１側の端部に位置する。さらに、模擬被加工板３０には、第４面１４側に突出した部位が第４面１４に沿うように折り曲げられた状態において貫通孔１６と重畳する孔３１が形成されている。

【0027】

六角穴付きボルト２１および六角ナット２２を備える取付部材２０により模擬本体部材１０に模擬被加工板３０を取り付ける手順は以下のとおりである。まず、六角穴１７に六角ナット２２を挿入する。次に、貫通孔１６および孔３１を互いに重畳させた状態で、孔３１から貫通孔１６に向かって六角穴付きボルト２１を挿通させる。さらに、六角穴付きボルト２１を六角穴１７に挿入された六角ナット２２に螺合させる。以上の手順により、取付部材２０は、模擬被加工板３０を、模擬本体部材１０に取り付ける。

【0028】

このとき、取付部材２０は、第４面１４に模擬被加工板３０を取り付けると言える。これにより、製品９０の本体９１に埋設された状態で本体９１に固定された被加工板９２を、模擬被加工板３０により模擬することができる。

【0029】

また、六角穴１７に六角ナット２２を挿入することで、取付部材２０により模擬本体部材１０に模擬被加工板３０を取り付けるための工具の点数を、六角穴付きボルト２１を回転させる工具の１点のみとすることができる。したがって、六角ナット２２を固定するための工具を別途使用する場合と比較して、模擬本体部材１０に模擬被加工板３０を取り付けるための手間が削減される。

【0030】

また、第４面１４は、模擬本体部材１０における、第１面１１、第２面１２および第３面１３とは逆側に設けられた凹部の底面である。このため、第４面１４に模擬被加工板３０を取り付けることで、第４面１４から取付部材２０の一部が突出した状態であっても、当該一部が他の物体に接触する可能性が低減される。例えば第１面１１、第２面１２および第３面１３を上側として、台などに模擬本体部材１０を載置して訓練を行う場合に、当該台に取付部材２０が接触する可能性が低減される。

【0031】

取付部材２０の構成は、十分な軸力を得られるのであれば、六角穴付きボルト２１および六角ナット２２を備える例に限定されない。例えば、取付部材２０は、六角穴付きボルト２１の代わりに＋ネジまたは六角ボルトを備えていてもよい。また、取付部材２０は、六角ナット２２の代わりに蝶ナットを備えていてもよい。また、六角ナット２２は、必ずしも六角穴１７に挿入されていなくてもよい。

【0032】

また、図２に示した例では、六角ナット２２が第２面１２側に位置し、六角穴付きボルト２１が第４面１４側から貫通孔１６に挿入されている。しかし、六角ナット２２が第４面１４側に位置し、六角穴付きボルト２１が第２面１２側から貫通孔１６に挿入されてもよい。

【0033】

また、取付部材２０は、六角ナット２２を備えていなくてもよい。その場合、例えば模擬本体部材１０に、貫通孔１６および六角穴１７の代わりに、六角穴付きボルト２１と螺合する雌ネジが設けられていればよい。

【0034】

製品９０の製造時には、被加工板９２の一部が本体９１に固定される。その後、被加工板９２は、本体９１の表面に沿って折り曲げ加工され、さらに穴開け加工される。ただし、被加工板９２の加工はこれに限られず、被加工板９２の一部が本体９１に固定された状態での、折り曲げ加工または穴開け加工の少なくともいずれかを含んでいればよい。訓練用治具１によれば、このような製品９０の製造工程における、被加工板９２に対する折り曲げ加工および／または穴開け加工について、訓練者が訓練を行うことができる。

【0035】

また、図１に示した例のように、製品９０においては、被加工板９２の一部は、本体９１に埋設された状態で本体９１に固定されてよい。訓練用治具１によれば、本体９１に埋設された状態で本体９１に固定される被加工板９２、すなわち特許文献１に開示されているような加工装置を適用できない被加工板９２について、訓練者が訓練を行うことができる。

【0036】

上述した例では、模擬被加工板３０は、訓練用治具１とは別であった。しかし、訓練用治具１は、模擬被加工板３０を備えていてもよい。訓練用治具１が模擬被加工板３０を備える場合、訓練用治具１の製造者が、訓練に適した模擬被加工板３０を選定できる。したがって、訓練者は、訓練に適した模擬被加工板３０を用いて訓練を行うことができる。

【0037】

訓練用治具１が模擬被加工板３０を備える場合において、模擬被加工板３０は、例えば金属板であってよい。模擬被加工板３０が金属板である場合、訓練者は、被加工板９２が金属板である製品９０の製造工程について、より近い状況で訓練を行うことができる。例えば被加工板９２がアルミニウム板である場合、模擬被加工板３０もアルミニウム板であってよい。ただし、模擬被加工板３０の材料は、必ずしも被加工板９２の材料と一致していなくてもよい。

【0038】

（訓練方法）
図３は、訓練用治具１による訓練方法を示す図である。訓練用治具１による訓練方法について、以下に説明する。

【0039】

符号３０１に示すように、訓練の開始前の初期状態においては、模擬本体部材１０に模擬被加工板３０が取り付けられていない。訓練者は、符号３０２に示すように、断面が略Ｌ字形状になるように折り曲げた模擬被加工板３０を、スリット１５に挿入する。さらに、訓練者は、取付部材２０を用いて、模擬被加工板３０を模擬本体部材１０に脱着可能に取り付ける（取付ステップ）。

【0040】

訓練者は、符号３０３に示すように、模擬本体部材１０に取り付けられた模擬被加工板３０を、第１面１１に沿うように折り曲げ加工する。続けて、訓練者は、符号３０３に示すように、模擬被加工板３０を、第３面１３および第２面１２に沿うように折り曲げ加工する（折り曲げ加工ステップ）。さらに、訓練者は、符号３０５に示すように、模擬被加工板３０を穴開け加工する（穴開け加工ステップ）。その結果、模擬被加工板３０に穴３２が形成される。訓練の終了後には、訓練者は、符号３０１に示したように、模擬被加工板３０を模擬本体部材１０から取り外す（取外ステップ）。

【0041】

以上の方法により、訓練者は、製品９０の製造工程における被加工板９２に対する加工と同様の加工について、訓練用治具１を用いて訓練できる。訓練の終了後には、訓練者は、訓練用治具１を再び訓練に使用することが可能となる。すなわち、訓練用治具１による訓練方法においては、上記の取付ステップ、折り曲げ加工ステップ、穴開け加工ステップ、および取外ステップを繰り返し可能である。これにより、訓練者は、訓練用治具１を用いた訓練を繰り返し行い、習熟度を高めることができる。

【0042】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0043】

１ 訓練用治具
１０ 模擬本体部材
１１ 第１面
１２ 第２面
１３ 第３面
１４ 第４面
１５ スリット
２０ 取付部材
３０ 模擬被加工板

【図1】

【図2】

【図3】