JP2004130501A - 加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】加工品の製造ラインにおいて、製造ラン毎に品質にばらつきが生じないクランプ装置を提供する。
【解決手段】
支持フレーム部材と、支持フレーム部材によって支持された下側クランプユニット及び上側クランプユニットとを備えたクランプ装置が開示されている。下側クランプユニットは、１対の下側ジョーと、下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第１アクチュエータ手段とを有する。上側クランプユニットは、第１上側ジョー及び第２上側ジョーと、上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第２アクチュエータ手段とを有し、第１上側ジョーは、下側ジョーの一方と共に移動可能に固定されている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工物加工システムに関し、特に、そのような加工物を締め付ける装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ほとんどの産業と同様に、自動車産業は競争が非常に激しく、その業界の会社は、各段階での生産性の改善に励んでいる。自動車製造における１つの重要な局面は、モデルチェンジに合わせて金型及びジグを比較的短時間で切り換える能力である。一般的に、スポット溶接作業などの加工作業において加工物を位置決めするために、セットアップジグが使用される。セットアップジグは、加工物上の指定の締め付けサイトを締め付ける多数のクランプ装置を備えている。クランプは自動化されて、生産ラインで連続した加工物を取り扱うために迅速に開閉できるようになっている。
【０００３】
各クランプ装置は、加工物の対応の締め付けサイトにおける形状または輪郭に合わせたクランプ面を与える１対のテンプレートを有する。したがって、セットアップジグは、特定のモデル用の製造ラン（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒｕｎ）全体を通して個々の加工物の指定締め付けサイトでそれぞれ作動する複数のクランプで加工物を受け取って締め付けることができる。
【０００４】
製造ラインにおいて、同一の締め付けサイトを有するが、個々の加工物で形状または輪郭が異なるために異なったテンプレートを必要とする複数種類の加工物を加工することは、珍しいことではない。これは、たとえば、連続製造ラン用の加工物が、同一車種の異なったモデル用のドアパネルまたはトランクの蓋である場合に起きる。これらの場合、製造ランの間でクランプの位置を変更する必要はない。しかし、先の加工物用のテンプレートを新しいセットのテンプレートと交換するために、製造関係者はラインを停止させて各クランプ装置を手動調整しなければならない。これは、場合によっては時間のかかる処理であり、また、場合によってはクランプ面に微妙な変化を生じるため、製造ラン毎に品質に望ましくないばらつきが生じる可能性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、新規な加工システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１つの態様では、支持フレーム部材と、支持フレーム部材によって支持された下側クランプユニット及び上側クランプユニットとを備えたクランプ装置であって、下側クランプユニットは、１対の下側ジョーと、下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第１アクチュエータ手段とを有し、上側クランプユニットは、第１上側ジョー及び第２上側ジョーと、上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第２アクチュエータ手段とを有するクランプ装置に関する。
【０００７】
好ましくは、第１上側ジョーは、下側ジョーの一方と共に移動可能に固定されている。
【０００８】
１つの好適な実施形態では、装置はさらに、第２上側ジョーを非クランプ位置及び不作動位置間で変位させる変位手段を備えている。下側クランプユニットはさらに、支持フレーム部材上に取り付けられた下側アンカー部分を有する。この場合、下側ジョーのうちの第１下側ジョーが、下側アンカー部分に対して移動可能であり、第２下側ジョーが、下側アンカー部分に固定されている。
【０００９】
好ましくは、第１下側ジョーは、下側アンカー部分に回動式に連結されて第１軸を中心にして移動可能な第１部材と、第１部材に連結された第２部材とを含む。
【００１０】
好ましくは、上側クランプユニットはさらに、支持フレーム部材に取り付けられた上側アンカー部分を有する。この場合、第２上側ジョーは、上側アンカー部分に対して移動可能であり、上側アンカー部分に回動式に連結されて第２軸を中心にして移動可能な第３部材と、第３部材に連結された第４部材とを含む。
【００１１】
この場合、第２及び第４フレーム部材は、一例では、加工物を締め付けるための個別形状のクランプ面を有することができるテンプレートを含む。場合によっては、上側及び下側クランプユニットが共通のアンカー部分を共用したり、上側及び下側アンカー部分を共通のアンカー部材の一部にしてもよい。あるいは、上側及び下側クランプユニットが個別のアンカー部材を有してもよい。
【００１２】
好ましくは、第１及び第２アクチュエータ手段の各々は、線形または回転式油圧または空気圧駆動部材を含む。
【００１３】
好ましくは、装置はさらに、駆動部材を制御する制御手段を備えており、この制御手段は、
下側クランプユニットを非クランプ及びクランプ位置間で動作させる第１段階と、
第２上側クランプ部材を非クランプ及び不作動位置間で動作させる第２段階と、
上側クランプユニットを非クランプ及びクランプ位置間で動作させる第３段階とで作動可能である。
【００１４】
別の態様では、２つの異なった加工物を締め付けることができるクランプ装置であって、１対の下側クランプ部材及び１対の上側クランプ部材と、下側及び上側クランプ部材をそれぞれのクランプ及び非クランプ位置間で独立的に動作させるアクチュエータ手段とを備えており、上側クランプ部材の少なくとも一方が、非クランプ位置と、上側クランプ部材対が不作動状態になる後退位置との間を移動可能であるクランプ装置が提供されている。
【００１５】
１つの実施形態では、上側クランプ部材の一方が、下側クランプ部材の一方に固定されている。下側クランプ部材の少なくとも一方が、第１軸を中心にして移動可能であり、上側クランプ部材の少なくとも一方が、第２軸を中心にして移動可能である。
【００１６】
さらに別の態様では、２つの異なった加工物を締め付けることができるクランプ装置であって、下側ジョーユニットと、中間ジョーユニットと、上側ジョーユニットとを備えており、下側ジョーユニット及び中間ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第１加工物を締め付けることができ、中間ジョーユニット及び上側ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第２加工物を締め付けることができ、さらに、下側ジョーユニットまたは中間ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて第１加工物を締め付けることができるようにする第１アクチュエータ手段と、中間ジョーユニットまたは上側ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて第２加工物を締め付けることができるようにする第２アクチュエータ手段とを備えており、上側ジョーユニットまたは下側ジョーユニットは、作動位置及び後退位置間を移動可能であり、この後退位置は、第１加工物を締め付けることができるように選択され、作動位置は、第２加工物を締め付けることができるように選択されているクランプ装置が提供されている。
【００１７】
さらに別の態様では、少なくとも２つの異なった加工物を支持する加工物クランプアセンブリにおいて、フレームと、フレームに取り付けられた複数のクランプ装置とを備えており、クランプ装置が、第１加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第１段階と、第２加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第２段階とで作動可能である加工物クランプアセンブリであって、第１加工物の締め付けサイトは、第２加工物の締め付けサイトとほぼ同一位置にあり、クランプ装置の各々が、１対の下側クランプ部材及び１対の上側クランプ部材と、下側及び上側クランプ部材をそれぞれのクランプ及び非クランプ位置間で独立的に動作させるアクチュエータ手段とを備えており、上側クランプ部材の少なくとも一方、または下側クランプ部材の少なくとも一方が、非クランプ位置と、対応の上側クランプ部材対または下側クランプ部材対が不作動状態になる後退位置との間を移動可能である加工物クランプアセンブリが提供されている。
【００１８】
さらに別の態様では、少なくとも２つの異なった加工物を支持する加工物クランプアセンブリにおいて、フレームと、フレームに取り付けられた複数のクランプ装置とを備えており、クランプ装置が、第１加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第１段階と、第２加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第２段階とで作動可能である加工物クランプアセンブリであって、第１加工物の締め付けサイトは、第２加工物の締め付けサイトとほぼ同一位置にあり、クランプ装置の各々が、下側ジョーユニットと、中間ジョーユニットと、上側ジョーユニットとを備えており、下側ジョーユニット及び中間ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第１加工物を締め付けることができ、中間ジョーユニット及び上側ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第２加工物を締め付けることができ、さらに、下側ジョーユニットまたは中間ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて第１加工物を締め付けることができるようにする第１アクチュエータ手段と、中間ジョーユニットまたは上側ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて第２加工物を締め付けることができるようにする第２アクチュエータ手段とを備えており、上側ジョーユニットは、作動位置及び後退位置間を移動可能であり、後退位置は、第１加工物を締め付けることができるように選択され、作動位置は、第２加工物を締め付けることができるように選択されている加工物クランプアセンブリが提供されている。
【００１９】
さらに別の態様では、本発明は、支持フレーム部材と、支持フレーム部材によって支持された下側クランプユニット及び上側クランプユニットとを備えたクランプ装置であって、下側クランプユニットは、１対の下側ジョーと、下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第１アクチュエータ手段とを有し、上側クランプユニットは、第１上側ジョー及び第２上側ジョーと、上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第２アクチュエータ手段とを有し、第１上側ジョーは、下側ジョーの一方と共に移動可能に固定されているクランプ装置を提供している。
【００２０】
さらに別の態様では、本発明は、２つ以上の加工物群を締め付ける方法であって、
下側クランプユニット及び上側クランプユニットを準備する段階と、
下側クランプユニットに１対の下側ジョーを設ける段階と、
下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させて、第１に第１群の加工物の各々を受け取り、第２に第１群の加工物の各々を締め付けて第１群の加工物の各々を加工できるようにする段階と、
上側クランプユニットに１対の上側ジョーを設ける段階と、
上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させて、第３に第２群の加工物の各々を受け取り、第４に第２群の加工物の各々を締め付けて第２群の加工物の各々を加工できるようにする段階とを含む方法を提供している。
【００２１】
１つの実施形態では、本方法はさらに、下側クランプユニットの動作中、上側クランプユニットを不作動状態にする段階を含む。
【００２２】
別の実施形態では、本方法はさらに、上側クランプユニットの動作中、下側クランプユニットを不作動状態にする段階を含む。
【００２３】
１つの実施形態では、本方法は、各クランプユニットの１つのジョーを互いに結合する段階を含む。一例では、この結合する段階は、上側及び下側クランプユニットの隣接したジョーを結合する段階を含む。
【００２４】
１つの実施形態では、本方法はさらに、クランプユニットの一方をクランプユニットの他方に対して一定角度にずらす段階を含む。
【００２５】
さらに別の態様では、本発明は、２つ以上の加工物群を締め付ける方法であって、
支持フレーム部材を準備する段階と、
支持フレーム部材によって支持された第１クランプユニット及び第２クランプユニットを準備する段階と、
第１及び第２クランプユニットの各々に１対のクランプ部材を設ける段階と、
第１クランプユニットのクランプ部材の一方を第２クランプユニットのクランプ部材の一方と結合させる段階と、
第２クランプユニットを、第１クランプユニットの作動を妨害しない位置へ動作させる段階と、
第１クランプユニットを動作させて、少なくとも１つの第１加工物を締め付けることができるようにする段階と、
第１クランプユニットを、第２クランプユニットの作動を妨害しない位置へ動作させる段階と、
第２クランプユニットを動作させて、少なくとも１つの第２加工物を締め付けることができるようにする段階とを含む方法を提供している。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に図面を、特に図１を参照すると、支持フレーム部材１２と、この支持フレーム部材に取り付けられた多数のクランプ装置１４とを備えたセットアップジグを有する加工システム１０が提供されている。後述するように、各クランプ装置１４は、下側矩形ブロック１４ａで示された下側クランプユニットと、同様に上側矩形ブロック１４ｂで示された上側クランプユニットとを有する。下側クランプユニット１４ａの各々が協働して、点線Ｗ１で示された第１加工物を締め付ける一方、上側クランプユニット１４ｂの各々が協働して、点線Ｗ２で示された第２加工物を締め付ける。支持フレーム部材の近くにロボット加工物加工装置が２０で示されており、これは、ドリル加工、スポット溶接、アーク溶接、（ＴＩＧ及びＭＩＧとして知られる）不活性ガス溶接、研磨、塗装などの多くの加工作業の１つを加工物に加えるように作動することができる。
【００２７】
クランプ装置のタイミング及び作動を制御するコントローラ２２が設けられている。
【００２８】
この場合、加工物Ｗ１及びＷ２は、平面図で見た時にほぼ同一の輪郭を有するため、ほぼ共通の外周を有する。たとえば、同一車種のモデルの違いを反映するために車両のドア外板をわずかに異なった形状にすることによるＷ１及びＷ２間の違いは、比較的小さいであろう。この場合、Ｗ１及びＷ２のクランプ領域の変化をもたらすほどの変化ではないので、上側及び下側クランプユニット１４ａ、１４ｂの違いは比較的わずかであろう。他方、違いが顕著であって、その違いに対応するために異なったクランプ向きにすることが必要であるほどにクランプ表面が異なる場合もある。後述するように、クランプ表面を加工物及びシムに適応させるクランプテンプレートを使用することによって、Ｗ１とＷ２間の小さい違いと共にもっと顕著な違いの両方に適応するように加工システム１０を構成することができる。
【００２９】
図１は、加工物が矩形である場合のシステムを概略的に示している。他方、図２は、セットアップジグがドアフレームを締め付けている別の加工システムの平面図を概略的に示している。この場合、コントローラは、通信チャネル２２ａによって各クランプ装置１４と通信するように図示されており、この通信チャネルの性質は、コントローラがこの機能を果たすやり方によって決まるであろう。図２はまたこの場合、下側クランプユニット１４ａをドアパネルに係合する作動位置に、上側クランプユニット１４ｂを不作動位置に概略的に示している（上側クランプユニットが、矩形１４ａからずれた矩形１４ｂで示されている）。
【００３０】
コントローラは、汎用コンピュータか、たとえば、ＰＬＣを含み、加工システム１０の作動を、それを含む生産ラインと一体化するようにプログラムすることができる。汎用コンピュータは、たとえば、アップル（ＡＰＰＬＥ）またはアイ・ビー・エム（ＩＢＭ）の商品名で販売されているものなどの幾つかの汎用コンピュータを含むか、ウィンドウズ（登録商標）、リナックス（ＬＩＮＵＸ）の商品名で知られるオペレーティングシステム、または他のよく知られた、またはあまり知られていない同等物でプログラムされたクローンを含むネットワーク内で働くことができる。システムは、多数の考えられる言語を使用した事前プログラムソフトウェアを含むか、アクセス（ＡＣＣＥＳＳ）の商品名で販売されているプログラミングソフトウェアまたは同様なプログラミングソフトウェアの個別仕様版を含むことができる。コンピュータネットワーク２２は、配線式ＬＡＮ、インターネットなどの広域ネットワーク、またはこれら２つの組み合わせで、セキュリティ、認証プロトコルを追加するか、しないで、あるいは、「ピア・ツー・ピア」または「クライアント／サーバー」または他のネットワークアーキテクチャに基づくことができる。ネットワークは、無線ネットワークか、配線及び無線を組み合わせたネットワークでもよい。無線ネットワークは、「無線周波数」または「ＲＦ」と呼ばれるような周波数で、８０２．１１、ＴＣＰ／ＩＰ、ブルーツース（ＢＬＵＥ　ＴＯＯＴＨ）などのプロトコルや、他の周知のインターネット、無線、衛星またはセルパケットプロトコルを使用して作動することができる。あるいは、システムは、そのシステムの機能に特化した単一の個別仕様コンピュータで実行してもよい。
【００３１】
上側及び下側クランプユニット自体は、図３ａ及び図３ｂに概略的に示されている。下側クランプユニット１４ａは、１対のジョー３０、３２と、下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第１アクチュエータ３４とを有する。この場合、ジョー３０は、アンカー部分３５に固定されているが、ジョー３２は、それに対して回転可能である。上側クランプユニットは、第１上側ジョー３６及び第２上側ジョー３８と共に、上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第２アクチュエータ４０を有する。この場合、第１上側ジョー３６は、ジョー３２と一緒に移動するように固定されている。この場合、アクチュエータ４０は、たとえば、下側クランプユニットが上側クランプユニットによって妨害されないで機能できるようにするために、第２上側ジョーを非クランプ位置及び図３ｂに示されているような不作動位置間で変位させる手段の機能も果たす。
【００３２】
したがって、図３ａ及び図３ｂに概略的に示されているように、クランプ装置は、加工物Ｗ１及びＷ２をほぼ同一の締め付けサイトで締め付けることができ、加工物の変化に合わせるためにクランプを手動調整する必要がない。この場合、下側ジョー３０、３２が加工物Ｗ１を所定位置に保持する一方、上側ジョー３６、３８が加工物Ｗ２を所定位置に保持する。各ジョーは、所望ならば、図３ｂに３９で概略的に示されているように、加工中の個々の加工物に特定された多数の交換可能なテンプレートを備えることができる。言い換えると、２つの連続した加工物のタイプが共通のクランプ位置を有していても、それらは、個々の加工物の輪郭や形状などの違いに対応するために異なったテンプレートを含むであろう。
【００３３】
図４ａ及び図４ｂは、図３に示された装置の変更例を示し、これは、下側ジョー４０と、中間ジョー４２と、上側ジョー４４とを有する。この場合、中間ジョーは、アンカー部分４６に固定されており、上側及び下側ジョーは、それに対して移動可能である。
【００３４】
図５ａ及び図５ｂは、図３ａ及び図３ｂに示されたクランプ装置の実際的な例を示す。下側クランプユニット１４ａはさらに、留め具５１で支持フレーム部材１２に取り付けられた下側アンカー部分５０を有する。下側ジョーの第１のもの（この場合はジョー３２）が下側アンカー部分５０に対して移動可能である一方、ジョー３０は下側アンカー部分５０に固定されている。この場合、ジョー３０は、留め具５３で下側アンカー部分５０に締結されている。
【００３５】
さらに具体的に言うと、ジョー３２には、サドル部分内に回動可能に配置されたピボット部分５２ａによって第１軸Ａ１を中心にして移動するように下側アンカー部分５０に回動式に連結された第１部材５２が設けられている。第２部材５４が、留め具５５によって第１部材５２に連結されている。この場合、第２部材５４はさらに、ジョー３０の隣接クランプ面３０ａと協働して（点線で示された）加工物Ｗ１をクランプ位置に保持することができるクランプ面５４ａを有する。
【００３６】
上側クランプユニット１４ｂは上側アンカー部分６０を有し、これは、下側アンカー部分と同様に、支持フレーム部材１２に取り付けられている。この場合、下側及び上側アンカー部分は、支持フレーム部材１２上に互いに隣接して立っている。上側クランプユニットにジョー３６が設けられており、このジョーも、留め具６１で下側クランプユニット１４ａの第２部材５４に連結されている。この場合、ジョー３６は、第２部材５４と一緒に移動する。ジョー３８も、上側アンカー部分６０に回動式に連結されて第２軸Ａ２を中心にして移動可能な第３部材６２と、留め具６５で第３部材に連結された第４部材６４とを含む。第４部材６４は、ジョー３６の隣接クランプ面３６ａと協働して（点線で示された）加工物Ｗ２をクランプ位置に保持することができる隣接クランプ面６４ａを有する。
【００３７】
この場合、部材５４及び６４が対応の部材５２及び６２に取り外し式に取り付けられているのと同様に、下側ジョー部材３０が下側アンカー部分５０に取り外し可能に取り付けられて、異なった加工物タイプに対して異なったテンプレートを提供できるように、クランプを変化させることができるようにしている。
【００３８】
図５ａ、図５ｂ及び図５ｃを参照すると、第１及び第２アクチュエータ３４及び４０の各々は、シリンダ３４ｂに対して移動可能に取り付けられた、アクチュエータ３４について３４ａで示されたような空気圧ラムとしても知られる線形空気圧ドライブ部材を含む。ラム３４ａは、ヨークアセンブリ７４を有し、これは対応の第１部材５２に連結されている。この場合、ヨークアセンブリ７４は、互いに間隔を置いて設けられた１対のフランジ７４ａを有し、これらは第１部材５２の両側に延在している。第１部材５２は、フランジ７４ａ内の１対のピボット通路７４ｂに整合してピボット部材７６を受け取ることができるピボット通路５２ｂを有する。あるいは、アクチュエータ３４、４０は、油圧ラム、電気モータ制御式線形アクチュエータ、または歯車またはベルトなどの回転アクチュエータを含む他のアクチュエータ形式にするか、ステップモータなどによって駆動してもよい。さらに、アクチュエータは、電磁作動式にしてもよい。クランプ装置を何らかの他の方法で動作させて、上側クランプユニット１４ｂ（または場合によっては下側クランプユニット）を不作動化してもよい。たとえば、上側クランプユニット１４ｂは、側方シフトなどで非回転式に不作動位置へ並進させるか、図２に概略的に示されているように、垂直軸を中心にして回転させることができる。あるいは、必要ならば、上側クランプユニットを、それの非クランプ位置が、下側クランプの作動を妨害しない位置に対応し、したがって、非クランプ位置と不作動位置とが別々がならないように構成してもよい。
【００３９】
各クランプ部材にハードストップが設けられており、８０ｆで示されたものが、クランプ１４ａ用として第１部材５２の下面上に第１部材５２の回動軸Ａ１に隣接して配置されており、８２で示された別のものが、第３部材６２の下面上に回動軸Ａ２に隣接して配置されている。
【００４０】
第２及び第４部材５４、６４は共に、微調整のためにシムを使用できるようにして、それぞれ第１及び第３部材５２、６２に取り付けられている。
【００４１】
第１及び第２部材間にシム８６ａが留め具５５で配置されていることがわかるであろう。シム８６ａは、第１部材５２の内部キャビティ内に隠れているので、点線で示されている。また、第１及び第２部材５２、５４間の、５２ｂで示された第１部材５２の下面に形成された部分閉囲部内に、シム８６ｂが配置されている。同様に、第４部材６４は第３部材６２に、その間にシム８８ａ、８８ｂを介在させて取り付けられている。この場合、シム８８は、第３部材６２の内部キャビティ６２ａ内に配置されていることがはっきりわかる。
【００４２】
前述したようにクランプ部材３６の微調整を行うために、クランプ部材３６と第２部材５４との間にも、９２で示されたようなシムが設けられている。この特別な例では、クランプ部材３０、３２間に加工物Ｗ１が存在しないことをシム９２が明らかにし、その場合、クランプ部材３０、３２がその間に何もない状態で互いに離れているので、ハードストップ８０が、クランプ部材３６、３８間に加えられる圧縮力に耐える。
【００４３】
最後になるが、クランプ３０の微調整のために、クランプ部材３０と下側アンカー部分５０との間にも、シム９４、９６が設けられている。したがって、ハードストップがクランプ部材３２、３８の粗移動制限を行う一方、シムは、加工物の好ましくない破損を避けながら加工物を適切に締め付けるための微調整を行う。他方、加工物に予定の変形を生じるために、シムを設ける場合もある。
【００４４】
図５ａ〜図５ｃに示されたクランプ装置は、図６に示された加工物加工システムの一部である。この図面では、クランプユニット１４ｂが、クランプユニット１４ａに対して角方向にずらして示されている。これによって、クランプ１４ａ及び１４ｂは、互いに独立的に機能できると共に、クランプ１４ｂが不作動位置にある時、それがクランプ１４ａを妨害する可能性を低減させることができる。さらに、図５ａの角度「θ」でわかるように、下側クランプ部材３０及び中間クランプ部材３２は、末端領域がそれぞれの対応の基部領域に対して角度をなしている。この角度は、図６に示されたオフセット角「φ」に対応する。
【００４５】
図６は、多数のクランプ装置も示している。たとえば、クランプ装置１００は、クランプ装置１４の鏡像の関係にある一方、クランプ装置１１０は、互いに角度を付けて配置されていないでタンデム式に作動する１対のクランプ部材を有する。
【００４６】
次に、ドアフレームアセンブリ１１２と、上記の１対のクランプ装置１４ａ、１４ｂを含めた複数のクランプアセンブリとを示す図６を参照しながら、システムの使い方を説明する。最初に、確認されたクランプ面及び加工中の加工物のタイプに合わせて選択されたテンプレートに必要なだけの数のクランプ装置１４を設けたセットアップジグを準備し、この場合は、２つの加工物製造ランが、共通のクランプ面を共用している。いずれの場合も、テンプレートは、必要な微調整を行うように選択される。次に、クランプユニットをコントローラに接続する。
【００４７】
システムの開始準備ができると、製造ラインが始動する。第１製造ランが加工物Ｗ１を加工するためのものである場合、アクチュエータ４０が作動して、ジョー３８を図５ａに点線３８’で示されたような不作動位置へ移動させる。これによって、本例では、下側クランプユニットが作動できるようになるが、本発明の別の例では、下側及び上側クランプが同時に使用されることもあることを理解されたい。
【００４８】
次に、コントローラがアクチュエータ３４を作動させて、ジョー３２をジョー３０から離れる（点線３２’で示された）開放位置へ移動させる。次に、加工物Ｗ１をジグに送り、ロボット２０による所定の加工ステップに先だって、コントローラがアクチュエータ３４を作動させて、下側クランプユニット１４ａを加工物上の対応の締め付けサイトと接するクランプ位置へ移動させる。
【００４９】
ロボットが加工ステップを完了した後、アクチュエータがジョー３２を解放してクランプ装置を開き、第１製造ランの加工物Ｗ１のすべてが加工されるまで、そのシーケンスが繰り返される。続いて、次の製造ランの準備をするための変更を行うように、コントローラに信号が送られ、その場合、アクチュエータ３４が作動して、ジョー３２をジョー３０に隣接した閉鎖ニュートラル位置へ移動させ、ジョー３８を、第２製造ラン中に加工物Ｗ２を連続的に受け取ることができる開放作動可能位置に配置する。手順を実施する前に行われるシム調整によっては、ジョー３２が実際にジョー３０に当接する場合があることを理解されたい。
【００５０】
したがって、コントローラは、
下側クランプユニットを非クランプ及びクランプ位置間で動作させる第１段階と、
第２上側クランプ部材を非クランプ及び不作動位置間で動作させる第２段階と、
上側クランプユニットを非クランプ及びクランプ位置間で動作させる第３段階とで作動可能である。
【００５１】
以上に現時点で好適な実施形態について本発明を説明してきたが、本発明はそれに制限されることはない。反対に、本発明は、請求項の精神及び範囲に含まれるさまざまな変更及び同等の構造を包含するものである。請求項の範囲は、そのような変更及び同等の構造及び機能のすべてを網羅するように、最も広く解釈されるものとする。
【００５２】
本明細書の好適な実施形態はクランプユニット１４ａ、１４ｂを用いているが、２つ以上、たとえば３個以上のクランプユニットを使用してもよいことは、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】加工システムの概略的な斜視図である。
【図２】別の加工システムの概略的な平面図である。
【図３ａ及び図３ｂ】図１の加工システムの一部分の概略図である。
【図３ｃ】図１の加工システムの別の概略図である。
【図４ａ及び図４ｂ】図３ａ及び図３ｂに示された部分の変更例の概略図である。
【図５ａ】別の加工システムの一部分の破断斜視図である。
【図５ｂ】図５ａに示されたヨークアセンブリの断面図である。
【図５ｃ】図５に示された部分の側面図である。
【図６】図５ａの加工システムの作動状態における平面図である。
【図７】加工物を締め付ける方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０　加工システム
１２　支持フレーム部材
１４　クランプ装置
１４ａ　下側クランプユニット
１４ｂ　上側クランプユニット
３０　下側ジョー
３２　下側ジョー
３４　第１アクチュエータ
３６　第１上側ジョー
３８　第２上側ジョー
４０　第２アクチュエータ

Claims (24)

1. 支持フレーム部材と、該支持フレーム部材によって支持された下側クランプユニット及び上側クランプユニットとを備えたクランプ装置であって、
   前記下側クランプユニットは、１対の下側ジョーと、該下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第１アクチュエータ手段とを有し、
   前記上側クランプユニットは、第１上側ジョー及び第２上側ジョーと、該上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第２アクチュエータ手段とを有する、クランプ装置。
2. 前記第２上側ジョーを前記非クランプ位置及び不作動位置間で変位させる変位手段を更に備えた請求項１に記載の装置。
3. 前記下側クランプユニットは、さらに、前記支持フレーム部材に取り付けられた下側アンカー部分を有しており、前記下側ジョーのうちの第１下側ジョーが、該下側アンカー部分に対して移動可能である請求項２に記載の装置。
4. 第２下側ジョーは、前記下側アンカー部分に固定されている請求項３に記載の装置。
5. 前記第１下側ジョーは、前記下側アンカー部分に回動式に連結されて第１軸を中心にして移動可能な第１部材と、該第１部材に連結された第２部材とを含む請求項４に記載の装置。
6. 前記上側クランプユニットは、さらに、前記支持フレーム部材に取り付けられた上側アンカー部分を有しており、前記第２上側ジョーは、該上側アンカー部分に対して移動可能である請求項３に記載の装置。
7. 前記第２上側ジョーは、前記上側アンカー部分に回動式に連結されて第２軸を中心にして移動可能な第３部材と、該第３部材に連結された第４部材とを含む請求項６に記載の装置。
8. 前記第１及び第２アクチュエータ手段の各々は、線形または回転式油圧または空気圧駆動部材を含む請求項１に記載の装置。
9. 前記駆動部材を制御する制御手段を更に備えており、該制御手段は、
   前記下側クランプユニットを非クランプ及びクランプ位置間で動作させる第１段階と、
   前記第２上側クランプ部材を非クランプ及び不作動位置間で動作させる第２段階と、
   前記上側クランプユニットを非クランプ及びクランプ位置間で動作させる第３段階と、において作動可能である請求項８に記載の装置。
10. ２つの異なる加工物を締め付けるクランプ装置であって、
    １対の下側クランプ部材及び１対の上側クランプ部材と、該下側及び上側クランプ部材をそれぞれのクランプ及び非クランプ位置間で独立的に動作させるアクチュエータ手段とを備えており、
    前記上側クランプ部材の少なくとも一方が、非クランプ位置と、前記上側クランプ部材対が不作動状態になる後退位置との間を移動可能である装置。
11. 前記上側クランプ部材の一方が、前記下側クランプ部材の一方に固定されている請求項１０に記載の装置。
12. 前記下側クランプ部材の少なくとも一方が、第１軸を中心にして移動可能である請求項１１に記載の装置。
13. 前記上側クランプ部材の少なくとも一方が、第２軸を中心にして移動可能である請求項１２に記載の装置。
14. ２つの異なる加工物を締め付けることができるクランプ装置であって、
    下側ジョーユニットと、中間ジョーユニットと、上側ジョーユニットとを備えており、
    前記下側ジョーユニット及び前記中間ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第１加工物を締め付けることができ、前記中間ジョーユニット及び前記上側ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第２加工物を締め付けることができ、さらに、前記下側ジョーユニットまたは前記中間ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて前記第１加工物を締め付けることができるようにする第１アクチュエータ手段と、前記中間ジョーユニットまたは前記上側ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて前記第２加工物を締め付けることができるようにする第２アクチュエータ手段とを備えており、前記上側ジョーユニットまたは前記下側ジョーユニットは、作動位置及び後退位置間を移動可能であり、該後退位置は、前記第１加工物を締め付けることができるように選択され、前記作動位置は、前記第２加工物を締め付けることができるように選択されている、クランプ装置。
15. 少なくとも２つの異なる加工物を支持する加工物クランプアセンブリにおいて、
    フレームと、フレームに取り付けられた複数のクランプ装置とを備えており、該クランプ装置が、第１加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第１段階と、第２加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第２段階とで作動可能である加工物クランプアセンブリであって、前記第１加工物の前記締め付けサイトは、前記第２加工物の前記締め付けサイトとほぼ同一位置にあり、前記クランプ装置の各々が、１対の下側クランプ部材及び１対の上側クランプ部材と、該下側及び上側クランプ部材をそれぞれのクランプ及び非クランプ位置間で独立的に動作させるアクチュエータ手段とを備えており、前記上側クランプ部材の少なくとも一方、または前記下側クランプ部材の少なくとも一方が、非クランプ位置と、対応の上側クランプ部材対または下側クランプ部材対が不作動状態になる後退位置との間を移動可能である、加工物クランプアセンブリ。
16. 少なくとも２つの異なった加工物を支持する加工物クランプアセンブリにおいて、
    フレームと、フレームに取り付けられた複数のクランプ装置とを備えており、該クランプ装置が、第１加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第１段階と、第２加工物をそれの対応数の締め付けサイトで締め付ける第２段階とで作動可能である加工物クランプアセンブリであって、前記第１加工物の前記締め付けサイトは、前記第２加工物の前記締め付けサイトとほぼ同一位置にあり、前記クランプ装置の各々が、下側ジョーユニットと、中間ジョーユニットと、上側ジョーユニットとを備えており、前記下側ジョーユニット及び前記中間ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第１加工物を締め付けることができ、前記中間ジョーユニット及び前記上側ジョーユニットは、隣接したクランプ面を有して第２加工物を締め付けることができ、さらに、前記下側ジョーユニットまたは前記中間ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて前記第１加工物を締め付けることができるようにする第１アクチュエータ手段と、前記中間ジョーユニットまたは前記上側ジョーユニットのいずれか一方、またはその両方を動作させて前記第２加工物を締め付けることができるようにする第２アクチュエータ手段とを備えており、前記上側ジョーユニットは、作動位置及び後退位置間を移動可能であり、該後退位置は、前記第１加工物を締め付けることができるように選択され、前記作動位置は、前記第２加工物を締め付けることができるように選択されている、加工物クランプアセンブリ。
17. 支持フレーム部材と、該支持フレーム部材によって支持された下側クランプユニット及び上側クランプユニットとを備えたクランプ装置であって、
    前記下側クランプユニットは、１対の下側ジョーと、該下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第１アクチュエータ手段とを有し、前記上側クランプユニットは、第１上側ジョー及び第２上側ジョーと、該上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させる第２アクチュエータ手段とを有し、前記第１上側ジョーは、前記下側ジョーの一方と共に移動可能に固定されているクランプ装置。
18. ２つ以上の加工物群を締め付ける方法であって、
    下側クランプユニット及び上側クランプユニットを準備する段階と、
    前記下側クランプユニットに１対の下側ジョーを設ける段階と、
    前記下側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させて、第１に第１群の加工物の各々を受け取り、第２に第１群の加工物の各々を締め付けて、第１群の加工物の各々を加工できるようにする段階と、
    前記上側クランプユニットに１対の上側ジョーを設ける段階と、
    前記上側ジョーの少なくとも一方をクランプ及び非クランプ位置間で動作させて、第３に第２群の加工物の各々を受け取り、第４に第２群の加工物の各々を締め付けて、第２群の加工物の各々を加工できるようにする段階と、
    を含む締め付け方法。
19. さらに、前記下側クランプユニットの動作中、前記上側クランプユニットを不作動状態にする段階を含む請求項１８に記載の方法。
20. さらに、前記上側クランプユニットの動作中、前記下側クランプユニットを不作動状態にする段階を含む請求項１８に記載の方法。
21. さらに、各クランプユニットの１つのジョーを互いに結合する段階を含む請求項１８に記載の方法。
22. 前記結合する段階は、前記上側及び下側クランプユニットの隣接したジョーを結合する段階を含む請求項２１に記載の方法。
23. さらに、前記クランプユニットの一方を前記クランプユニットの他方に対して一定角度にずらす段階を含む請求項２１に記載の方法。
24. ２つ以上の加工物群を締め付ける方法であって、
    支持フレーム部材を準備する段階と、
    該支持フレーム部材によって支持された第１クランプユニット及び第２クランプユニットを準備する段階と、
    前記第１及び第２クランプユニットの各々に１対のクランプ部材を設ける段階と、
    前記第１クランプユニットの前記クランプ部材の一方を前記第２クランプユニットの前記クランプ部材の一方と結合させる段階と、
    前記第２クランプユニットを、前記第１クランプユニットの作動を妨害しない位置へ動作させる段階と、
    前記第１クランプユニットを動作させて、少なくとも１つの第１加工物を締め付けることができるようにする段階と、
    前記第１クランプユニットを、前記第２クランプユニットの作動を妨害しない位置へ動作させる段階と、
    前記第２クランプユニットを動作させて、少なくとも１つの第２加工物を締め付けることができるようにする段階とを含む方法。

Images