JP2007331040A - 治具装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４箇所以上の支持部を用いて被加工物を精密に支持できる治具装置を提供すること。
【解決手段】被加工物２の加工の基準となる基準面を規定するために被加工物２を支持する支持部１１，１２が設けられた治具装置１において、支持部１１，１２は、固定された１対の固定支持部１１と、可動自在に設けられた少なくとも１対の可動支持部１２とで構成され、支持部１１，１２が、可動支持部１２同士を結ぶ直線βが、固定支持部１１同士を結ぶ直線αに交わるように配置されており、可動支持部１２の可動制御を行う可動制御手段を備え、可動制御手段は、固定支持部１１にて被加工物２を支持した状態で可動支持部１２を可動した後、全ての可動支持部１２が被加工物２に当接したときに、可動支持部１２の可動を停める。
【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物の加工の基準となる基準面を規定するために被加工物を支持する支持部が設けられた治具装置に関する。

従来、鋳造やダイキャストにより製造されたワーク（被加工物）や、基準面が形成されていない精密加工前のワークを、工作機械などにより加工する際には、ワークに点接触状に当接して支持できる３つの支持部を治具に設けて、この３つの支持部をワークに当接させるによりワークを治具に安定的に支持し、かつ３点支持構造によりワークの加工の基準となる基準面を精密に規定している（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開平６−９４４４６号公報（第４頁、第４図） 特開平１１−５８１９７号公報（第３頁、第６図） 特開２００６−７３７９号公報（第５頁、第１図）

しかしながら、３点支持構造による支持に適さない形状をなすワーク（被加工物）、例えば、四角形状や十字形状をなすワークを保持するためには、ワークの形状に対応させた４箇所以上の支持部で支持させる方が安定する。しかし、従来の治具では、４箇所以上の支持部では、ワークをがたつかせることなく精密に支持できないという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、４箇所以上の支持部を用いて被加工物を精密に支持できる治具装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の治具装置は、
被加工物の加工の基準となる基準面を規定するために該被加工物を支持する支持部が設けられた治具装置において、
前記支持部は、固定された１対の固定支持部と、可動自在に設けられた少なくとも１対の可動支持部とで構成され、前記支持部が、前記可動支持部同士を結ぶ直線が、前記固定支持部同士を結ぶ直線に交わるように配置されており、
前記可動支持部の可動制御を行う可動制御手段を備え、該可動制御手段は、前記固定支持部にて前記被加工物を支持した状態で前記可動支持部を可動した後、全ての前記可動支持部が前記被加工物に当接したときに、該可動支持部の可動を停めることを特徴としている。
この特徴によれば、初めに被加工物が固定支持部同士に支持されることにより、被加工物が固定支持部同士を結ぶ直線を軸として揺動可能に支持されており、次にこの状態で可動支持部を被加工物の方向に移動させ、被加工物に全ての可動支持部が当接した時点で該可動支持部の可動を停める。そのため全ての支持部が被加工物に当接されるまで、被加工物が揺動可能な状態になっており、被加工物を４箇所以上の支持部を用いて精密に支持することができる。

本発明の請求項２に記載の治具装置は、請求項１に記載の治具装置であって、
前記１対の可動支持部のうち、一方の可動支持部が前記被加工物に当接された状態では、前記両可動支持部の可動が継続され、前記両可動支持部が前記被加工物に当接されたときに、前記両可動支持部の可動を停止することを特徴としている。
この特徴によれば、両可動支持部の可動が、両可動支持部と被加工物との当接時まで継続されることになり、可動支持部の停止直前まで、少なくとも３点で定義される面が固定化されないため、両可動支持部の停止時に被加工物を４箇所以上の支持部を用いて精密に支持することができる。

本発明の請求項３に記載の治具装置は、請求項１または２に記載の治具装置であって、
前記１対の可動支持部の可動速度が同一になっていることを特徴としている。
この特徴によれば、両可動支持部が同一の可動速度となっているため、両可動支持部の停止時における停止位置の誤差を無くすことができ、可動支持部の停止位置の位置決めが正確にできるようになり、支持部により被加工物を精密に支持できる。

本発明の請求項４に記載の治具装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の治具装置であって、
前記可動支持部の先端部には、流体が流出される流出口が形成され、前記可動制御手段が、前記流出口からの流体の流出が変化されることで前記可動支持部が前記被加工物に実質的に当接状態にあることを検知する検知手段を含むことを特徴としている。
この特徴によれば、可動支持部の先端部が被加工物に略当接されて、流出口からの流体の流出が大きく変化するとき、この流体の流れの変化で可動支持部の被加工物への実質的な当接を検知するので、両可動支持部の当接状態のバランスを反映させることができ、両可動支持部の互いのバランスを保償できる。

本発明の請求項５に記載の治具装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の治具装置であって、
前記可動支持部同士を結ぶ直線と、前記固定支持部同士を結ぶ直線とが、略９０度の角度で交わっていることを特徴としている。
この特徴によれば、固定支持部の支持による被加工物の揺動可能な状態に対して、可動支持部がバランスよく被加工物に当接され、被加工物を支持部で安定的に支持することができる。

本発明の請求項６に記載の治具装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の治具装置であって、
前記１対の固定支持部にて前記被加工物を支持した状態で、前記被加工物を前記固定支持部の方向へ押圧して揺動可能な状態とする押圧部が、ほぼ前記固定支持部同士を結ぶ直線上に配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧部が固定支持部同士を結ぶ直線上に配置されるため、被加工物が固定支持部同士を結ぶ直線を軸として揺動可能な状態で、被加工物を治具装置から脱落しないように保持することができる。

本発明に係る治具装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、実施例における治具装置を示す斜視図であり、図２は、治具装置を示す平面図であり、図３は、ワークを示す底面図であり、図４は、図２における治具装置を示すＡ−Ａ縦断側面図であり、図５は、図２における治具装置を示すＢ−Ｂ縦断正面図であり、図６（ａ）は、固定支持部により支持されたワークを示す概念正面図であり、図６（ｂ）は、一方の可動支持部が当接された状態のワークを示す概念正面図であり、図６（ｃ）は、全ての支持部により支持されたワークを示す概念正面図である。以下、図２の紙面下方側を治具装置の正面側（前方側）とし、図４の紙面右方側を治具装置の正面側（前方側）とし、図５及び図６の紙面手前側を治具装置の正面側（前方側）として説明する。

図１の符号１は、本発明の適用された治具装置であり、この治具装置１は、本発明の被加工物としてのワーク２をドリル工具（図示略）を用いて加工する際に、ワーク２を保持するために、主にＮＣ工作機械（図示略）などの内部に設置されるようになっている。

尚、ＮＣ工作機械では、ドリル工具（図示略）の位置や治具装置１によって保持されるワーク２の位置が座標値によって定義されており、その位置情報に基づいて制御装置（図示略）が、ドリル工具の位置や治具装置１の位置を変化させるようになっている。つまり、ドリル工具とワーク２との相対位置の制御が制御装置によって自動化された数値制御方式の工作機械として構成されている。

図１に示すように、治具装置１には、ＮＣ工作機械の内部に設置される可動テーブル（図示略）等に固定される台部３が設けられており、この台部３の上面には、ワーク２が取り付けられる略円形状をなす取付部４が形成されている。更に、取付部４の周辺近傍には、保持装置５が前後位置に２つ設けられるとともに、ワーク２が水平方向に回動することを規制する側部当接装置６が設けられている。

図２に示すように、取付部４の上面には、その中央部にワーク２が水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動することを規制する下部当接装置７が設けられている。この下部当接装置７に対して前後位置に、２つの固定支持装置８が設けられるとともに、下部当接装置７に対して左右位置に、２つの可動支持装置９が設けられている。また、取付部４に立設された略棒状をなす４つの保持クランプ１０が固定支持装置８と可動支持装置９との間に配置されている。

また、前後１対をなす各々の固定支持装置８には、取付部４に対して固定された固定支持部１１が設けられるとともに、左右１対をなす各々可動支持装置９には、取付部４に対して可動可能に設けられた可動支持部１２が設けられている。更に、１対の固定支持部１１同士を結ぶ直線αが前後方向（Ｙ軸方向）に延びているとともに、１対の可動支持部１２同士を結ぶ直線βが左右方向（Ｘ軸方向）に延びている。尚、直線αと直線βとは平面視において略９０度の交差角度で交わっている。

図３に示すように、本実施例における被加工物としてのワーク２は、自動車等のオルタネータ等に用いられるカバー体として構成されている。このワーク２は略円形状をなす外周枠１３と内周枠１４とが設けられ、外周枠１３と内周枠１４とを連結する４つの連結枠１５が形成されている。

４つの連結枠１５は底面視で略十字形状をなすとともに、外周枠１３と内周枠１４との間には、連結枠１５によって区切られた４つの孔部１６が形成されている。各々の連結枠１５の底面側には、固定支持部１１及び可動支持部１２が当接される当接部１７が設けられている。また、内周枠１４の中央部には、下部当接装置７が当接される中央孔１８が設けられている。更に、外周枠１３には、複数のスリット孔１９が形成されている。

図４に示すように、保持装置５には、台部３に固定された保持シリンダ２０と、保持シリンダ２０の内部に上下昇降自在に設けられた保持ピストン２１を有し、保持ピストン２１の先端部には、ワーク２の外周枠１３の上面側の端部に面接触で当接される本発明の押圧部としてのチャッカ２２が連結されている。尚、チャッカ２２は正面視において保持ピストン２１に対して左右に揺動可能に連結されている（図５参照）。

図２に示すように、チャッカ２２は平面視において固定支持部１１同士を結ぶ直線α上に配置されており、前後１対のチャッカ２２が前後１対の固定支持部１１に対応する位置に配置されている。

図４に示すように、保持ピストン２１は保持シリンダ２０の内部に配置されるコイルバネ２３により常に下方側に牽引付勢されている。また、保持シリンダ２０の下端部には、油液供給管２４が接続されており、この油液供給管２４から保持シリンダ２０内に油液（流体）が供給されている。制御装置（図示略）の制御に基づいて油液の油圧を上昇させると、その油圧がコイルバネ２３の付勢力に抗し、コイルバネ２３を延ばして保持ピストン２１及びチャッカ２２を押し上げる。使用者はチャッカ２２が押し上げられた状態で取付部４に対してワーク２の着脱が行えるようになっている。

取付部４に設けられた４つの保持クランプ１０の先端部には、水平方向に突出された係合片２５が形成されている。ワーク２が取付部４に配置されると、ワーク２の孔部１６に保持クランプ１０の係合片２５が挿入されるようになっている。図２に示すように、孔部１６に係合片２５が挿入された状態で保持クランプ１０が水平方向に回動させると、係合片２５がワーク２の内周枠１４の上面側に当接され、ワーク２を取付部４に保持させることができる。

図４に示すように、取付部４の中央部に配置された下部当接装置７は、上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に設けられた円筒体２６を有しており、この円筒体２６の先端部の外周には、所定角度で先端に行くに従い窄まるように傾けられたテーパ面２７が形成されている。

また、円筒体２６は取付部４の内部に配置されたリフト部材２８と連結されており、このリフト部材２８には油液供給管２９が接続されている。制御装置（図示略）の制御に基づいてリフト部材２８に供給される油液の油圧を制御することで、リフト部材２８が上下方向（Ｚ軸方向）に移動されるようになっている。

使用者がワーク２を取付部４に取り付けた状態でリフト部材２８を上昇させると、円筒体２６の先端部がワーク２の中央孔１８に挿入されるようになり、円筒体２６のテーパ面２７が中央孔１８の内周面に当接される。そのためワーク２が水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動することを規制するようになっている。

図２に示すように、側部当接装置６には、ワーク２の外周枠１３に形成されたスリット孔１９に挿入される挿入片３０が設けられている。この挿入片３０の左右幅はスリット孔１９の左右幅と同一をなすように形成されている。

図４に示すように、固定支持装置８には、固定支持部１１が形成されるとともに、固定支持装置８の内部には、空気が供給される空気供給管３１が配置されており、この空気供給管３１が固定支持部１１の先端部に形成された流出口３２と連通されている。空気供給管３１に供給された空気は、流出口３２から外部に流出されるようになっており、ワーク２の当接部１７が固定支持部１１に当接されると流出口３２が塞がれ、空気の流出が停止されるようになっている。

図５に示すように、可動支持装置９は、取付部４に固定された可動機構部３３と、可動機構部３３の中心軸に上下昇降自在に設けられた可動ピストン３４とを有している。可動ピストン３４の先端部には、可動支持部１２が形成されるとともに、可動ピストン３４の内部には、前述した固定支持部１１と同様に、可動支持部１２に形成された流出口３６と連通された空気供給管３５が配置され、ワーク２の当接部１７が可動支持部１２に当接されると流出口３６が塞がれ、空気供給管３５に供給された空気の流出が停止されるようになっている。

各々の空気供給管３１，３５内には、固定支持部１１に設けられた各々の流出口３２から空気が流出されているか否かを検知する検知センサ４８と、可動支持部１２に設けられた各々の流出口３６から空気が流出されているか否かを検知する本発明の検知手段としての検知センサ４９とが設けられている。この検知センサ４８，４９は空気供給管３１，３５内の空気圧を計る圧力センサとして構成されている。各々の検知センサ４８，４９による検知に基づいて制御装置（図示略）が、固定支持部１１及び可動支持部１２が、ワーク２の当接部１７に当接したか否かを把握できるようになっている。

尚、制御装置（図示略）は、流出口３２，３６からの空気の流出が完全に停止（遮断）されなくとも、流出口３２，３６から流出する空気量の大きく変化したことを検知センサ４８，４９が検知することで、固定支持部１１及び可動支持部１２が、ワーク２の当接部１７に当接したか否かを把握できるようになっている。

検知センサ４８，４９は、例えば、固定支持部１１及び可動支持部１２とワーク２の当接部１７とが当接されたときに、固定支持部１１及び可動支持部１２と当接部１７との間の微小な間隙から若干空気が流出される場合であっても、検知センサ４８，４９が、流出口３２，３６から流出する空気量が低下したこと、すなわち空気供給管３１，３５内の空気圧が上昇したことを検知して、固定支持部１１及び可動支持部１２が、ワーク２の当接部１７に当接したことを把握するようになっている。

可動機構部３３内における可動ピストン３４の側部には、油液供給管３７から油液が供給されるシリンダ部３８が形成され、シリンダ部３８内には、可動ピストン３４を挟むように配置された内壁部材３９が設けられている。制御装置（図示略）の制御に基づいて、シリンダ部３８内に供給された油液の油圧を上昇させると、内壁部材３９が可動ピストン３４を左右方向から挟み込み、可動ピストン３４が上下方向（Ｚ軸方向）に移動しないように固定されるようになっている。尚、可動機構部３３の下部には、コイルバネ４０が設けられており、このコイルバネ４０の付勢力によって可動ピストン３４が下方側に押圧付勢されている。

取付部４の内部には、上下に移動自在のロッド部材４１が設けられており、ロッド部材４１の先端部には、テーパ部４２が形成されている。また、ロッド部材４１は、コイルバネ４３によって下方側に押圧付勢されるとともに、ロッド部材４１の下部には、油液供給管４４から油液が供給されるようになっている。制御装置（図示略）の制御に基づいて油液の油圧を上昇させると、ロッド部材４１が油圧によって上方側に移動されるようになっている。

図５に示すように、ロッド部材４１のテーパ部４２は、複数のボール４５が配置された左右方向に延びるボール配管４６内に配置されており、テーパ部４２がボール配管４６内のボール４５と当接されている。また、可動ピストン３４の下部にもテーパ部４７が形成されており、このテーパ部４７がボール配管４６内に配置され、テーパ部４７がボール配管４６内のボール４５と当接されている。

ロッド部材４１が上方側に移動されると、ロッド部材４１のテーパ部４２に当接されたボール４５が左右方向に移動され、その可動が複数のボール４５を介して可動ピストン３４に当接されたボール４５まで伝達される。そして、可動ピストン３４のテーパ部４７に当接されたボール４５が、可動ピストン３４を押し上げるようになっており、１つのロッド部材４１が可動されることによって２つの可動ピストン３４が可動される。

尚、左右に配置された可動ピストン３４は、同一な可動量（移動される距離）及び可動速度（移動の速さ）で上方に移動するようになっている。更に、本実施例では、可動機構部３３、ロッド部材４１、ボール４５、制御装置（図示略）及び検知センサ４９が本発明における可動制御手段を構成している。

次に、ＮＣ工作機械（図示略）を用いることで、鋳造された状態のワーク２の上端縁をドリル工具（図示略）により研削し、上端縁にワーク２の加工の基準となる平坦な基準面Ｆを形成する際の治具装置１の使用例を説明する。

図４に示すように、先ず使用者は治具装置１の取付部４の上方からワーク２を取り付けると、ワーク２の前後位置の当接部１７に前後両方の固定支持部１１が当接される。そして、制御装置（図示略）の制御に基づいて保持装置５の保持シリンダ２０内に油液の油圧を降下させると前後両方のチャッカ２２がワーク２に当接される。チャッカ２２は、ワーク２の端部に面接触された状態でワーク２を下方側に押圧しつつワーク２とともに保持ピストン２１に対して左右に揺動可能になっている。

チャッカ２２はコイルバネ２３の付勢力によってワーク２を固定支持部１１側に押圧するようになっており、ワーク２はチャッカ２２と固定支持部１１との間で挟持される。ワーク２の当接部１７が固定支持部１１に密着されると、固定支持部１１の流出口３２が塞がれて前述した検知センサ４８によって、制御装置（図示略）は固定支持部１１がワーク２の当接部１７に当接されたことを把握する。

図５及び図６（ａ）に示すように、ワーク２はチャッカ２２と固定支持部１１との間で挟持された状態では、ワーク２はチャッカ２２とともに正面視において左右に揺動可能な状態で保持される。つまり図２に示す直線αを軸としてワーク２が左右に揺動されるようになっている。このとき左右に配置される両方の可動支持部１２はワーク２に当接されないか、若しくはワーク２が傾いて左右どちらか一方の可動支持部１２がワークの当接部１７に当接された状態になる。

次に制御装置（図示略）の制御に基づいてロッド部材４１の下部に供給される油液の油圧を上昇させてロッド部材４１を上昇させ、左右に配置される両方の可動支持装置９の可動ピストン３４を上昇させることで、両方の可動支持部１２を上昇（可動）させる。両可動支持部１２がワーク２の左右の当接部１７に当接されると、両可動支持部１２の流出口３６が塞がれ、前述した検知センサ４９により制御装置（図示略）が、両方の可動支持部１２がワーク２の当接部１７に当接されたことを把握する。

左右２つの可動支持部１２の両方がワーク２の左右の当接部１７に当接したことを、検知センサ４９を介して把握した制御装置（図示略）は、シリンダ部３８内に供給された油液の油圧を上昇させるようになっており、前述したように左右両方の可動ピストン３４がシリンダ部３８内の内壁部材３９により左右方向から挟み込まれ、可動ピストン３４の上下移動が固定され、両方の可動支持部１２の上昇（可動）が停止される。

尚、制御装置（図示略）が、両方の可動ピストン３４を停止させる信号が発せられたときから、シリンダ部３８内の内壁部材３９が作動するまで若干時間差があったり、内壁部材３９によるブレーキ（摺動抵抗）が加わって実際に両方の可動ピストン３４が停止されるまで若干時間差があったりしても、両方の可動支持部１２の可動速度が同一となっていることで、両方の可動ピストン３４が停止時の時間差によって進む距離が同一となり、両方の可動支持部１２の相対的な停止位置の誤差を無くすことができる。

更に尚、可動ピストン３４が所定位置で停止せずに、可動ピストン３４の押圧力によりワーク２を上方に押し上げる誤作動が発生した場合には、固定支持部１１の先端部がワーク２の当接部１７から離れるので、流出口３２から空気が流出するようになり、空気供給管３１の空気圧の低下を検知センサ４８が検出するので、制御装置（図示略）が誤作動を把握できるようになっている。

また、ワーク２の左右の当接部１７の高さが異なる場合、例えば、ワーク２がチャッカ２２と固定支持部１１との間で挟持された状態で、左右どちらか一方に傾いていたり、ワーク２の鋳造時に製作誤差が発生していたりする場合には、図５及び図６（ｂ）に示すように、左右２つの可動支持部１２のうち、どちらか一方の可動支持部１２が最初にワーク２の当接部１７に当接される。

このように一方の可動支持部１２がワーク２の当接部１７に当接された状態では、制御装置（図示略）は両方の可動支持部１２の上昇を継続するように制御する。そして、両可動支持部１２の上昇により、一方に傾いていたワーク２が直線αを軸心として他方の可動支持部１２に近づくように揺動される。

図５及び図６（ｃ）に示すように、制御装置（図示略）は、両方の可動支持部１２がワーク２の当接部１７に当接されたときに、可動支持部１２の上昇を停止させるように制御するようになっている。そのため左右両方の可動支持部１２が当接されたときの可動支持部１２の高さ位置（Ｚ軸方向の位置）は同一になるように位置決めされ、ワーク２は直線αを軸心として左右に揺動可能な状態が平均化された位置で固定支持される。

そして、制御装置（図示略）は、下部当接装置７の円筒体２６を上昇させ、円筒体２６のテーパ面２７をワーク２の中央孔１８の内周面に当接させ、ワーク２が水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動することを規制する。

また、制御装置（図示略）は、側部当接装置６を可動させ、側部当接装置６に設けられた挿入片３０をスリット孔１９に挿入する。側部当接装置６の挿入片３０がスリット孔１９に挿入されることで、ワーク２が円筒体２６に当接された中央孔１８を中心として水平方向に回動することを規制する。

更に、４つの保持クランプ１０を水平方向に回動させ、保持クランプ１０の係合片２５をワーク２の内周枠の上面側に当接させることで、ワーク２の治具装置１に対する取り付けが完了してドリル工具（図示略）による加工、すなわち基準面Ｆの形成作業が開始される。

ワーク２は固定支持部１１及び可動支持部１２により４箇所で安定的に支持され、かつワーク２の揺動運動や上下方向（Ｚ軸方向）に対する移動が規制され、ワーク２はがたつくことなく精密に支持される。そのためドリル工具（図示略）によってワーク２の上端縁に平坦な基準面Ｆ（Ｘ−Ｙ方向に広がる平面）を精密に形成することができる。

従来の治具装置おいて、４箇所の支持部（支持点）でワークを保持するために、例えば、治具装置に４箇所の固定支持部を設けた場合、３箇所の支持部には、３点支持構造による安定性によりワークをがたつかせることなく支持されるが、ワークの製造誤差や４箇所の固定支持部の高さの誤差等により、残りの１箇所の支持部には、ワークと固定支持部との間に間隙が発生してしまう。

また、そのような間隙の発生を防ぐために、例えば、前記残りの１箇所の支持部を可動できる可動支持部として構成した治具装置の場合には、３箇所の固定支持部により３点支持構造が決定され、その後に残りの１箇所の可動支持部が当接されるようになり、３点支持構造により決定された３点を結ぶ仮想の平面が、可動支持部の当接の際の押圧力によりずれてしまい、ワークを精密に支持できないという問題があった。

しかしながら、本実施例の治具装置１によれば、１対の可動支持部１２同士を結ぶ直線αが、１対の固定支持部１１同士を結ぶ直線βに交わるように配置されており、制御装置（図示略）が、１対の固定支持部１１にてワーク２を支持した状態で可動支持部１２を可動した後、１対の可動支持部１２がワーク２に当接したときに、可動支持部１２の可動を停めることで、初めにワーク２が固定支持部１１同士に支持されることにより、ワーク２が固定支持部１１同士を結ぶ直線αを軸として揺動可能に支持されており、次にこの状態で可動支持部１２をワーク２の方向に移動させ、ワーク２に全ての可動支持部１２が当接した時点で該可動支持部１２の可動を停める。そのため全ての支持部１１，１２がワーク２に当接されるまで、ワーク２が揺動可能な状態になっており、ワーク２を４箇所以上の支持部１１，１２を用いて精密に支持することができる。

また、１対の可動支持部１２のうち、一方の可動支持部１２がワーク２に当接された状態では、両可動支持部１２の可動が継続され、両可動支持部１２がワーク２に当接されたときに、両可動支持部１２の可動を停止することで、両可動支持部１２の可動が、両可動支持部１２とワーク２との当接時まで継続されることになり、可動支持部１２の停止直前まで、２つの固定支持部１１及び１つの可動支持部１２とで形成される少なくとも３点で定義される面が固定化されないため、両可動支持部１２の停止時にワーク２を４箇所以上の支持部１１，１２を用いて精密に支持することができる。

尚、ワーク２の当接部１７に２つの固定支持部１１が当接され、左右に配置されるどちらか一方の可動支持部１２が最初にワーク２の当接部１７に当接された状態のときには、ワーク２は２つの固定支持部１１と１つの可動支持部１２による３点支持構造により安定的に支持されている。この状態では前記３点を結ぶ仮想の平面内に、ワーク２に当接されていない他方の可動支持部１２は含まれておらず、例えば、この状態でワーク２に当接された一方の可動支持部１２の可動を停止させた後、他方の可動支持部１２をワーク２に当接させようとすると、他方の可動支持部１２がワーク２に当接された時点で、他方の可動支持部１２の押圧力によって前記仮想の平面がずれてしまい、４点を均等に支持できなくなる。しかしながら本発明の治具装置１によれば、一方の可動支持部１２がワーク２に当接され、かつ他方の可動支持部１２がワーク２に当接されていない状態ならば、前記３点で形成される仮想の平面が、他方の可動支持部１２に近づく方向に揺動されるようになり、４点で支持された時点では、両方の可動支持部１２が均等の押圧力でワーク２に当接されるようになっており、４点支持構造を用いてワーク２を精密に支持できる。

また、１対の可動支持部１２の可動速度が同一になっていることで、両可動支持部１２の停止時における停止位置の誤差を無くすことができ、可動支持部１２の停止位置の位置決めが正確にできるようになり、支持部１１，１２によりワーク２を精密に支持できる。

また、可動支持部１２の先端部には、空気（流体）が流出される流出口３６が形成され、その流出口３６からの空気の流出が変化されることで可動支持部１２がワーク２に実質的に当接状態にあることを検知する検知センサ４９が設けられていることで、可動支持部１２の先端部がワーク２に略当接されて、流出口３６からの空気の流出が大きく変化するとき、この空気の流れの変化で可動支持部１２のワーク２への実質的な当接を検知するので、両可動支持部１２の当接状態のバランスを反映させることができ、両可動支持部１２の互いのバランスを保償できる。

また、可動支持部１２同士を結ぶ直線αと、固定支持部１１同士を結ぶ直線βとが、略９０度の角度で交わっていることで、固定支持部１１の支持によるワーク２の揺動可能な状態に対して、可動支持部１２がバランスよくワーク２に当接され、ワーク２を安定的に支持することができる。

また、１対の固定支持部１１にてワーク２を支持した状態で、ワーク２を固定支持部１１の方向へ押圧して揺動可能な状態とするチャッカ２２が、ほぼ固定支持部１１同士を結ぶ直線α上に配置されていることで、ワーク２が固定支持部１１同士を結ぶ直線αを軸として揺動可能な状態で、ワーク２を治具装置１から脱落しないように保持することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、治具装置１がオルタネータ等に用いられるカバー体として構成されたワーク２に対して基準面Ｆを形成する際に、ワーク２を固定するための治具装置１として用いられていたが、オルタネータに限らず、その他の部材で構成されるワークに基準面Ｆを形成する際に、ワークを固定するために本発明の治具装置１を用いるようにしてもよい。

また、前記実施例では、４箇所の支持部１１，１２によってワーク２を支持していたが、ワークの形状によっては、４箇所の支持部１１，１２のみならず５箇所や６箇所或いはそれ以上の数箇所の支持部によって支持させる方が安定する場合があり、その場合には、ワークの形状に応じて可動支持部の個数を増やしてもよい。尚、５箇所以上の支持部を用いる場合には、前記実施例の図２における直線α上に全ての固定支持部を配置させておき、可動支持部は直線α以外の部位にバランスよく配置させることで、ワークを安定的に支持できるようになる。

また、前記実施例では、複数の可動支持部１２の可動量が同一になっていたが、可動支持部１２の可動量を異なるようにして、各々の可動支持部の可動量を制御するようにしてもよく、特に、５箇所以上の支持部を設けた場合やワーク２に当接部１７を形成できない場合などには、ワークの形状に合わせて可動支持部の可動量を制御するようにした方がよい。

また、前記実施例では、検知手段としての検知センサ４９が、可動支持部１２に設けられた流出口３６から空気が流出されているか否かを検知することで、制御装置（図示略）が、可動支持部１２がワーク２に当接したか否かを把握できるようになっていたが、検知手段は、空気の流出を検知する検知センサ４９に限らず、その他の検知手段を用いて可動支持部１２がワーク２に当接したか否かを把握できるようにしてもよい。例えば、可動支持部１２に圧力センサを設け、圧力センサにワーク２が当接されることで発せられる信号によって制御装置が、可動支持部１２がワーク２に当接したか否かを把握できるようにしてもよいし、ワーク２にレーザ光線を当てたり、ワーク２を撮影した画像を処理したりすることで、制御装置が、可動支持部１２がワーク２に当接したか否かを把握できるようにしてもよい。

また、前記実施例では、２つの固定支持部１１同士を結ぶ直線αと、２つの可動支持部１２同士を結ぶ直線βとが、平面視において略９０度の交差角度で交わっていたが、交差角度は９０度に限ることなく、直線αと直線βとは９０度以外のその他の交差角度で交わるようにしてもよい。

実施例における治具装置を示す斜視図である。 治具装置を示す平面図である。 ワークを示す底面図である。 図２における治具装置を示すＡ−Ａ縦断側面図である。 図２における治具装置を示すＢ−Ｂ縦断正面図である。 （ａ）は、固定支持部により支持されたワークを示す概念正面図であり、（ｂ）は、一方の可動支持部が当接された状態のワークを示す概念正面図であり、（ｃ）は、全ての支持部により支持されたワークを示す概念正面図である。

符号の説明

１ 治具装置
２ ワーク（被加工物）
５ 保持装置
８ 固定支持装置
９ 可動支持装置
１１ 固定支持部
１２ 可動支持部
２２ チャッカ（押圧部）
３２，３６ 流出口
３３ 可動機構部（可動制御手段）
４１ ロッド部材（可動制御手段）
４５ ボール（可動制御手段）
４８，４９ 検知センサ（検知手段，可動制御手段）

Claims (6)

1. 被加工物の加工の基準となる基準面を規定するために該被加工物を支持する支持部が設けられた治具装置において、
   前記支持部は、固定された１対の固定支持部と、可動自在に設けられた少なくとも１対の可動支持部とで構成され、前記支持部が、前記可動支持部同士を結ぶ直線が、前記固定支持部同士を結ぶ直線に交わるように配置されており、
   前記可動支持部の可動制御を行う可動制御手段を備え、該可動制御手段は、前記固定支持部にて前記被加工物を支持した状態で前記可動支持部を可動した後、全ての前記可動支持部が前記被加工物に当接したときに、該可動支持部の可動を停めることを特徴とする治具装置。
2. 前記１対の可動支持部のうち、一方の可動支持部が前記被加工物に当接された状態では、前記両可動支持部の可動が継続され、前記両可動支持部が前記被加工物に当接されたときに、前記両可動支持部の可動を停止することを特徴とする請求項１に記載の治具装置。
3. 前記１対の可動支持部の可動速度が同一になっていることを特徴とする請求項１または２に記載の治具装置。
4. 前記可動支持部の先端部には、流体が流出される流出口が形成され、前記可動制御手段が、前記流出口からの流体の流出が変化されることで前記可動支持部が前記被加工物に実質的に当接状態にあることを検知する検知手段を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の治具装置。
5. 前記可動支持部同士を結ぶ直線と、前記固定支持部同士を結ぶ直線とが、略９０度の角度で交わっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の治具装置。
6. 前記１対の固定支持部にて前記被加工物を支持した状態で、前記被加工物を前記固定支持部の方向へ押圧して揺動可能な状態とする押圧部が、ほぼ前記固定支持部同士を結ぶ直線上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の治具装置。

Images