JP2005066791A - 可撓性部材の固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多種多様な形状（例えばコ字断面で山形形状）の可撓性部材を確実に水平位置を決定して固定し、機械加工を円滑に進めることができる可撓性部材の固定装置を提供する。
【解決手段】 樹脂部材２０の固定装置１０は、ベッド１１と、ベッド１１の後方にベッド１１の下端と同じ位置から上方に延した支柱１２と、全体として山形の呈する樹脂部材２０の突部２１を支持するシリンダー手段３０の中央支持部３１と、この中央支持部３１の上方に中央支持部３１を挟んで配置する一対の弾性部４１、４１と、これらの弾性部４１，４１を下降させることで中央支持部３１に載せた樹脂部材２０を抑える弾性部昇降手段４０と、からなる。また、バンパーの断面方向の位置決めをなすバンパー位置決め機構５０、５０を備える。さらに、一対の弾性部４１、４１は、円環状のエアチューブ又はＵ字状のエアチューブで構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、射出成形品や板金加工品（ワーク）の例えば自動車用バンパーなどの可撓性部材を加工するに際して、それらの部材を固定する固定装置に関するものである。

一般に、射出成形品や板金加工品（ワーク）に穴開けなどの機械加工を施す場合のワークを固定する手法については、以下の様なものが有る。
例えば、穴開け加工用のボール盤は、その種類に直立ボール盤、ラジアルボール盤、多軸ボール盤などがあり、各々ワークを固定するために、作業者はワークの大きさや穴開け数に合わせて治具を選び、ボール盤の種類に分けて使い分ける。
また、比較的大きいワークを固定する場合は、ワークの位置決め用装置を専用に設けている。

従来、ワークの位置決め用装置として、ワークを受け用Ｖブロックと押え用Ｖブロックで固定して位置決めを行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−２９９６８７号公報

図６は特許文献１の図１の再掲図である。ただし、符号は一部付け加えた。
ワーク位置決め装置は、ターンテーブル１の上に備えたワーク受け台２と、ワーク受け用Ｖブロック３と、ワーク位置決め用プッシャー４と、ターンテーブル１の側方に備えたワーク固定装置５と、このワーク固定装置５の上方から斜め下側に向いて取付けたシリンダー６と、このシリンダー６の先端を連結したアーム７と、アーム７の先端に装着したＶブロック８とからなる。

加工対象のワーク０１はパイプなどのＶブロック３、８で支えるのに適した長尺物である。ワーク０１を加工する場合は、まず、図示しないロボットによりワーク０１をワーク受け台２及びワーク受け用Ｖブロック３の上に置く。次に、ワーク位置決め用プッシャー４のシリンダー４ｂを突出させて当板４ｅをワーク０１のフランジ裏面に押し付けて固定する。

続けて、ワーク位置決め装置は、シリンダー６を伸長してアーム７を下降させ、Ｖブロック８とワーク受け用Ｖブロック３との間でワーク０１を上下からクランプし、その後、ロボットにより、機械加工を実行する。

特許文献１のワーク位置決め装置は、パイプ状のワーク０１に対して有効である。しかし、車両のバンパーの様にコ字断面で全体として平板に近いものには有効であるとは言えない。

本発明は、多種多様な形状（例えば車両のバンパーの様にコ字断面で山形形状）の可撓性部材を確実に水平位置を決定して固定し、機械加工を円滑に進めることができる可撓性部材の固定装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、中央に突部を有して、全体として断面且つ山形の呈する可撓性部材を加工対象とし、加工を施すために可撓性部材を固定する可撓性部材の固定装置において、
この固定装置は、前記突部を支持する中央支持部と、この中央支持部の上方に中央支持部を挟んで配置する一対の弾性部と、これらの弾性部を下降させることで前記中央支持部に載せた可撓性部材を抑える弾性部昇降手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、可撓性部材は、コ字断面であるとともに全体的に山形を呈する車両用樹脂バンパーであり、固定装置は、コ字断面を構成する一対のフランジを挟むことでバンパーの断面方向の位置決めをなすバンパー位置決め機構を備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、一対の弾性部は、円環状のエアチューブ又はＵ字状のエアチューブで構成することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、中央支持部に、突部を合わせることで可撓性部材の水平位置を決定する。次に２個の弾性部と１個の中央支持部とで上下に挟むことで、山形の可撓性部材を固定する。
その結果、確実に可撓性部材の水平位置を決定して固定し、機械加工を円滑に進めることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、車両用樹脂バンパー位置決め機構により、バンパーの断面方向の位置を決定することができる。
その結果、可撓性部材の水平方向の位置決めと合わせて、より確実な固定を行うことができる。

請求項３に係る発明では、円環状のエアチューブを水平に保ち、鉛直面で切断すれば左右２個の弾性部を得ることができる。同様にＵ字状のエアチューブを水平に保ち、一対の脚部を鉛直面で切断すれば２個の弾性部を得ることができる。
エアチューブを採用することで、単純で安価な弾性部を得ることができる。また、可撓性部材の傷付きを確実に抑制できる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る可撓性部材の固定装置の斜視図であり、可撓性部材として自動車の樹脂バンパーを樹脂部材２０として以下に説明する。この樹脂部材２０の固定装置１０は、図示しない樹脂部材２０（中央に突部を有し、全体として山形形状を呈する。）を位置決め固定するために、ベッド１１と、ベッド１１の後方にベッド１１の下端と同じ位置（図示せず。）から上方に延した支柱１２と、ベッドの上に備えたレール１３、１４と、ボールねじ軸１５と、このボールねじ軸１５を回転させるモータ１６及びモータ１６に付設した減速機１７と、モータ１６の動力をボールねじ軸１５に伝達する動力伝達部１８と、ベット１１の下端から上方に延して備えたシリンダー手段３０と、このシリンダー手段３０の中央支持部３１を下側において図示しない樹脂部材２０を上側から押えて固定する弾性部昇降手段４０（別途、詳細に説明。）と、レール１３、１４及びボールねじ軸１５を介して図示しない樹脂部材２０の中央突部を上側に向けて断面方向の位置決めを行う左右２個のバンパー位置決め機構５０、５０（別途、詳細に説明。）とからなる装置である。

弾性部昇降手段４０は、弾性部４１と、この弾性部４１の上側に結合する十字状板金４２と、この十字状板金４２に結合する軸及びレール可動部材４３と、この軸及びレール可動部材４３の軸及びレールとの摺動部４４に通るボールねじ軸４５、レール４６と、これらボールねじ軸４５、レール４６の上部に設けた上部板金４７と、一対のプーリ４８、４８と、プーリ４８、４８間を繋ぐチェーン４９と、これらプーリ４８、４８及びチェーン４９を回転させるモータ８４及び減速機８７からなる手段である。

バンパー位置決め機構５０（左右２個共に同じ構造であるので、図１で見て左側のバンパー位置決め機構５０の説明をし、右側のバンパー位置決め機構５０の構造説明は省略する。）は、一対の固定板金５１、５１と、この固定板金５１、５１の下部を通すボールねじ軸５３と、図示しないがボールねじ軸５３の下部で固定板金５１、５１の下端面がスライドすることのできるレール５５と、このレール５５を内溝とした位置決め部材５７と、ボールねじ軸５３を回転させるモータ８５及び減速機８８とからなる機構である。

６１、６２、６３、６４（図示せず）は各々位置決め部材５７、５８のレール１３及びレール１４とのレール溝で、６６、６７、６８、６９、７１、７２、７３、７４は各々レール１３及びレール１４のレール足である。また、７７はモータ固定台、７８はモータ固定台７７を固定するボルト、８１は固定板金、８２は固定板金８１を固定するボルトである。

以上の樹脂部材の固定装置１０において、シリンダー手段３０は矢印Ａの如く軸３２が上下して、中央支持部３１で、図示しない中央突部を有する山形形状の樹脂部材２０の中央突部下側を支持する。

弾性部昇降手段４０は、弾性部４１の上側に結合する十字状板金４２と、この十字状板金４２に結合する軸及びレール可動部材４３がプーリ４８、４８とチェーン４９の動きにより矢印Ｂの如く上下して、図示しない中央突部を有する山形形状の樹脂部材２０の中央突部上側を押える。

バンパー位置決め機構５０、５０はモータ８５及び８６の動力により、固定板金５１、５１及び固定板金５２、５２間の距離が矢印Ｃの如く伸び縮みして、図示しない樹脂部材２０の断面方向の位置決めを行う。
さらに、バンパー位置決め機構５０、５０はモータ１６の動力により、バンパー位置決め機構５０、５０自体をレール１３、１４及びボールねじ軸１５に沿って矢印Ｄの如く稼動させ、図示しない樹脂部材２０の横幅の変動に対応する。

図２は本発明に係る可撓性部材の固定装置の正面図であり、可撓性部材として自動車の樹脂バンパーである樹脂部材２０の固定装置１０は、ベッド１１と、ベッド１１の後方にベッド１１の下端と同じ位置から上方に延した支柱１２と、全体として山形の呈する樹脂部材２０の突部２１を支持するシリンダー手段３０の中央支持部３１と、この中央支持部３１の上方に中央支持部３１を挟んで配置する一対の弾性部４１、４１と、これらの弾性部４１，４１を下降させることで中央支持部３１に載せた樹脂部材２０を抑える弾性部昇降手段４０と、からなることを特徴とする。

樹脂部材２０は、コ字断面であるとともに全体的に山形を呈するバンパーであり、固定装置１０は、コ字断面を構成する一対のフランジ２３、２４を挟む（実際はフランジ２３、２４近傍の一対の挟み部２５、２５及び２６、２６を挟む。２５及び２６共に手前より見て奥側のものは図示せず。以下同様。）ことでバンパーの断面方向の位置決めをなすバンパー位置決め機構５０、５０を備える。
一対の弾性部４１、４１は、円環状のエアチューブ又はＵ字状のエアチューブで構成することが特徴である。

シリンダー手段３０は、中央支持部３１と、軸３２と、本体３３と、からなる手段である。
弾性部昇降手段４０とバンパー位置決め機構５０、５０の構造説明は、図１で詳細に説明したのでここでは省略するが、図１では示せないレール５５、５６の位置を明記する。

また、２２、２２は樹脂部材２０のウエブ、１９は動力伝達手段、７６は支柱支え台である。
さらに、以上に説明しない符号は、すべて図１の説明と同じである。
ここで、樹脂部材２０のフランジ２３とフランジ２４間の長さをＤ１とし、別途説明するが、可撓性部材の固定装置１０ではこのＤ１の長さはベッド１１上の動力伝達部１８と固定板金８１間の長さを超えない範囲で変動可能である。

図３は可撓性部材の固定装置の停止状態から可撓性部材を仮配置するまでの作用説明図である。なお、可撓性部材はバンパーなどの樹脂部材２０とする。
（ａ）は樹脂部材２０の固定装置１０の停止状態を示す。シリンダー手段３０の中央支持部３１は下端まで下がり、弾性部昇降手段４０の弾性部４１、４１は弾性部昇降手段４０の上端に配置しする。固定板金５１、５２と位置決め部材５７、５８からなるバンパー位置決め機構５０、５０はレール１３及び図示しないレール１４とボールねじ軸１５を介して、最も中央寄り（シリンダー手段３０に接近。）に位置する。

（ｂ）は樹脂部材２０の固定装置１０のシリンダー手段３０の中央支持部３１が軸３２によって矢印Ｅの如く上昇し、バンパー位置決め機構５０、５０が矢印Ｆ、Ｇの如くレール１３及び図示しないレール１４とボールねじ軸１５を介して左右に開いた状態を示す。
なお、弾性部昇降手段４０の弾性部４１、４１は弾性部昇降手段４０の上端に配置したままである。
想像線で示す図形は後に配置する樹脂部材２０である。

（ｃ）は樹脂部材２０の固定装置１０に二人の作業者９１、９２が各々両腕９３、９４を使って樹脂部材２０を配置する状態を示す。
二人の作業者９１、９２は、両腕９３、９４で持った樹脂部材２０の突部２１の内側にシリンダー手段３０の上昇した中央支持部３１を宛え、フランジ近傍の一対の挟み部２５、２５及び２６、２６をバンパー位置決め機構５０、５０の各々１セットずつの固定板金５１、５１と５２、５２（５１、５２共に手前から見て奥側の板金は図示しない。以下同様。）に仮配置する。

仮配置であるので、各々１セットずつの固定板金５１、５１と５２、５２は樹脂部材２０が動かないように断面方向の位置決めをするが、弾性部昇降手段４０の弾性部４１、４１は上端に配置したままである。
以上のように、樹脂部材２０は断面方向の位置決めを先にすることで、その後の水平方向の位置決めを円滑に進めることができ、合わせてより確実に固定することができる。

図４は可撓性部材の固定から穴開け加工工程までの作用説明図である。
なお、可撓性部材はバンパーなどの樹脂部材２０とする。
（ａ）は樹脂部材２０の固定装置１０により樹脂部材２０を完全に固定した状態を示す。図３（ｃ）の作業者９１、９２が離れた後、樹脂部材２０のフランジ近傍挟み部２５、２５及び２６、２６はバンパー位置決め機構５０、５０の固定板金５１、５１及び固定板金５２、５２により固定される。次に、樹脂部材の固定装置１０は、シリンダー手段３０の中央支持部３１を樹脂部材２０の突部２１の内側に宛え、弾性部昇降手段４０を矢印Ｈの如く下降して弾性部４１、４１により突部２１を上側より押え、この弾性部４１、４１と中央支持部３１で樹脂部材２０の突部２１を完全に固定する。

樹脂部材２０の固定装置１０は、バンパー位置決め機構５０、５０によりバンパーの断面方向の位置決めを行ったのち、シリンダー手段３０の中央支持部３１と弾性部昇降手段４０の弾性部４１、４１で上下から樹脂部材２０の突部２１を挟み込んで水平位置を決定して固定するので、確実な水平度を得ることができ、以後の機械加工を円滑に進めることができる。

（ｂ）は（ａ）の状態（樹脂部材２０がシリンダー手段３０、弾性部昇降手段４０、バンパー位置決め機構５０、５０により確実に固定された状態）で、ドリル９５、９６により樹脂部材２０のウエブ２２、２２に例えばバックセンサー穴を矢印Ｊ、Ｋの如く開ける工程を示す。

（ｃ）は（ａ）の状態（樹脂部材２０がシリンダー手段３０、弾性部昇降手段４０、バンパー位置決め機構５０、５０により確実に固定された状態）で、ドリル９７、９８により樹脂部材２０のフランジ２３、２４に例えばコーナーセンサー穴を矢印Ｌ、Ｍの如く開ける工程を示す。

以上より、樹脂部材２０の固定装置１０は、樹脂部材２０をシリンダー手段３０、弾性部昇降手段４０、バンパー位置決め機構５０、５０により確実に水平位置で固定し、その後のロボットによる穴開け等の機械加工を円滑に進めることができた。

図５は図２の別実施例を示す図であり、樹脂部材２０の固定装置１０は、ベッド１１と、ベッド１１の後方にベッド１１の下端と同じ位置から上方に延した支柱１２と、全体として山形の呈する樹脂部材２０の突部２１を支持するシリンダー手段３０の中央支持部３１と、この中央支持部３１の上方に中央支持部３１を挟んで配置する一対の弾性部４１、４１と、これらの弾性部４１，４１を下降させることで中央支持部３１に載せた樹脂部材２０を抑える弾性部昇降手段４０と、からなる装置である。

樹脂部材２０は、コ字断面であるとともに全体的に山形を呈するバンパーであり、固定装置１０は、コ字断面を構成する一対のフランジ２３、２４を挟む（実際はフランジ２３、２４近傍の一対の挟み部２５、２５及び２６、２６を挟む。２５及び２６共に手前より見て奥側のものは図示せず。）ことでバンパーの断面方向の位置決めをなすバンパー位置決め機構５０、５０を備える。

また、一対の弾性部４１、４１は、円環状のエアチューブ又はＵ字状のエアチューブで構成することが特徴である。
弾性部４１、４１は、円環状あるいはＵ字状のエアチューブを利用するので、安価で確実に傷付きを抑制することができる。

シリンダー手段３０、弾性部昇降手段４０、バンパー位置決め機構５０、５０の説明及び、その他図５に示す各符号の説明については、図１及び図２の説明と同様であるため省略する。

ここで、樹脂部材２０のフランジ２３とフランジ２４間の長さをＤ２とすると、Ｄ２は図２に示すＤ１より長い。すなわち、樹脂部材の固定装置１０ではこの樹脂部材２０のフランジ２３とフランジ２４間の長さは、ベッド１１上の動力伝達部１８と固定板金８１間の長さを超えない範囲で変動可能であることが特徴の一つである。
したがって、樹脂部材２０の固定装置１０は多種多様なサイズの樹脂部材（ここでは主にバンパー。）を固定することができる。

尚、樹脂部材２０の固定装置１０に固定する樹脂部材２０は、シリンダー手段３０、弾性部昇降手段４０、バンパー位置決め機構５０、５０が各々上下、左右あるいは前後に動く範囲であれば主に本発明で示すバンパー等に限定するものではない。
また、固定する部材は樹脂部材２０でなく、例えば板金加工品でも良い。

本発明の可撓性部材の固定装置は、自動車のバンパーなどの機械加工を施工するための位置決め用の固定装置として好適である。

本発明に係る可撓性部材の固定装置の斜視図である。 本発明に係る可撓性部材の固定装置の正面図である。 可撓性部材の固定装置の停止状態から可撓性部材を仮配置するまでの作用説明図である。 可撓性部材の固定から穴開け加工工程までの作用説明図である。 図２の別実施例を示す図である。 特許文献１の図１の再掲図である。

符号の説明

１０…固定装置、２０…樹脂部材、２１…突部、３０…シリンダー手段、３１…中央支持部、４０…弾性部昇降手段、４１…弾性部、５０…バンパー位置決め機構、５１…固定板金、５２…固定板金、５７…位置決め部材、５８…位置決め部材。

Claims (3)

1. 中央に突部を有して、全体として断面且つ山形の呈する可撓性部材を加工対象とし、加工を施すために可撓性部材を固定する可撓性部材の固定装置において、
   この固定装置は、前記突部を支持する中央支持部と、この中央支持部の上方に中央支持部を挟んで配置する一対の弾性部と、これらの弾性部を下降させることで前記中央支持部に載せた可撓性部材を抑える弾性部昇降手段とを備えることを特徴とする可撓性部材の固定装置。
2. 前記可撓性部材は、コ字断面であるとともに全体的に山形を呈する車両用樹脂バンパーであり、前記固定装置は、コ字断面を構成する一対のフランジを挟むことでバンパーの断面方向の位置決めをなすバンパー位置決め機構を備えることを特徴とする請求項１記載の可撓性部材の固定装置。
3. 前記一対の弾性部は、円環状のエアチューブ又はＵ字状のエアチューブで構成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の可撓性部材の固定装置。

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