JP2008189171A - ワーク保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】種類の異なる複数の治具を本体部に取り付け可能にする場合に、治具の取付位置の精度を高めるとともに、その取付作業性を良好にする。
【解決手段】ドアＤ１を構成する部材１００〜１０３を位置決めして保持するための治具Ｇ１〜Ｇ９が取り付けられる複数の治具取付器１０を本体部１１に固定する。治具取付器１０には、治具Ｇ１〜Ｇ９に設けられた固定用プレート３０に係脱するボールと、このボールを駆動する駆動機構とを設ける。駆動機構によって、ボールを固定用プレート３０に係合した状態と係合しない状態とに切り替える。ボールを固定用プレート３０に係合させたときに、固定用プレート３０を治具取付器１０に対し位置決めする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、自動車に取り付けられるドア等を製造する際に用いられるワーク保持装置に関する。

一般に、車両用ドアは、アウタパネルとインナパネルとを組み合わせて構成されている。インナパネルには、ベルトラインレインフォースメントや、ドアラッチ装置の取付部を補強するロックレインフォースメント等が取り付けられるとともに、サッシュ付きのドアであれば、サッシュを取り付けることがある。

従来より、インナパネルに上記レインフォースメントやサッシュを取り付ける際には、特許文献１に開示されているようなワーク保持装置が使用される。特許文献１のワーク保持装置は、ワークとしてのインナパネル、各レインフォースメント、サッシュをそれぞれ位置決めして保持する複数の治具と、これら治具が取り付けられる基台をなす本体部とを備えている。インナパネル用の治具は、本体部上において、インナパネルの形状に対応した位置に固定され、また、各レインフォースメント用の治具は、レインフォースメントの形状及び取付位置に対応した位置に固定され、さらに、サッシュ用の治具は、サッシュの形状及び取付位置に対応した位置に固定されている。そして、ドアを製造する際には、各治具にインナパネル、レインフォースメント、サッシュをそれぞれ保持させた後、これらワークを溶接して一体化する。
特開平１１−３２１７３５号公報

ところで、車両用ドアは、車種や配設位置によって形状や構造が異なっている。このため、特許文献１のようにワークを治具に保持させるようにした場合には、ドアの種類に対応した専用の治具を備えた専用のワーク保持装置が必要になる。ところが、車両用ドアは、量産が終了した後に、車両の補修用部品として何年間にもわたって製造可能にしておくことが要求されている。この補修用ドアの製造に迅速に対応できるようにするためには、量産が終了したドア専用のワーク保持装置を保管しておかなければならないが、各ワーク保持装置は、上記したように治具が取り付けられる本体部を備えているため、大型であり、保管しておくためのスペースの確保が問題となる。

また、特許文献１のようなワーク保持装置を車両用ドアの量産ラインに設置することがある。この場合、近年では、１つのラインで複数種のドアを製造することが行われていることから、ドアの種類に対応した専用のワーク保持装置を、ドアの種類と同じ数だけ用意しておかなけばならず、不使用のワーク保持装置を保管するためのスペースの確保が問題となる。

この保管スペースの問題に対し、本体部を共通化して治具のみを交換可能にし、本体部上で配置替えを可能にすることが考えられる。こうすることで、ドア毎に専用の治具のみを保管しておけば済むので保管スペースを縮小できる。この治具のみを交換するようにした場合には、各治具の本体部への取付位置がドアの種類によって異なることから、治具を取り付けるための取付手段を本体部上に多数設けなければならない。そして、これら取付手段に治具を取り付ける際には、ドアの品質を高めるべく、治具の位置調整を一つずつ行って取付位置の精度高めなければならず、作業が煩雑である。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、治具を、種類の異なるワークに対応するように本体部に取り付け可能にする場合に、治具の取付位置の精度を高めるとともに、その取付作業性を良好にすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、本体部に固定された治具取付手段に、駆動機構により駆動される係脱部を設け、この係脱部を治具の固定部に係合させた状態で固定部を位置決めできるようにした。

具体的には、請求項１の発明では、ワークを位置決めして保持するワーク保持装置であって、ワークを保持するための治具が取り付けられる治具取付手段と、複数の上記治具取付手段が種類の異なる複数のワークに対応するように配置されて固定される本体部とを備え、上記治具取付手段には、上記治具に設けられた固定部に係脱する係脱部と、該係脱部を上記固定部に対し係合状態と非係合状態とに切替駆動する駆動機構とが設けられ、上記係脱部は、上記駆動機構により係合状態とされたときに上記固定部を位置決めする構成とする。

この構成によれば、治具を本体部に取り付ける際には、治具取付手段の駆動機構により係脱部を駆動して治具の固定部に係合させる。これにより、固定部が位置決めされるので、作業者が治具の位置調整をすることなく、治具を本体部の所定位置に正確に位置付けることが可能になる。一方、別のワークを保持する際には、駆動機構により係脱部を非係合状態に切り替えることにより、現在取り付けられている治具を本体部から外すことが可能になる。そして、そのワークに対応した別の治具取付手段に、専用の治具を上記のようにして取り付けることで、治具が当該ワークに対応した所定位置に正確に位置付けられる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、治具取付手段の係脱部は、係合状態とされたときに治具の固定部に圧接する構成とする。

この構成によれば、係合状態とされた係脱部が治具の固定部に圧接することで、固定部のがたつきが未然に防止される。

請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、治具取付手段には、治具の固定部を該治具取付手段へ案内する案内部が設けられている構成とする。

この構成によれば、治具を取り付ける際に、治具が治具取付手段の案内部によって所定位置に案内される。

請求項４の発明では、請求項１から３のいずれか１つの発明において、治具取付手段には、少なくとも係脱部が非係合状態にあるときに、治具を支持する支持部が設けられている構成とする。

この構成によれば、治具取付手段の係脱部が治具の固定部に係合していない状態で治具が支持部により支持される。これにより、係脱部を非係合状態から係合状態に切り替える途中に、作業者が治具を手で支えることなく、治具の倒れを防止することが可能になる。

請求項５の発明では、請求項１から４のいずれか１つの発明において、治具取付手段の係脱部は、係合状態とされたときに治具の固定部の複数箇所に係合する構成とする。

この構成によれば、係脱部が固定部に係合した状態で係脱部の係合力が固定部の複数箇所に分散して作用する。

請求項６の発明では、請求項１から５のいずれか１つの発明において、治具取付手段の駆動機構は、作動流体が導入される空間部を備え、該空間部に導入された作動流体の圧力により係脱部を駆動するように構成されているものとする。

請求項７の発明では、請求項６の発明において、治具取付手段には、空間部を構成する筒状部材が設けられ、上記筒状部材の中心線方向一端部には、該筒状部材の一端部開口を閉塞する閉塞部材が取り付けられている構成とする。

この構成によれば、筒状部材が閉塞部材で閉塞されていることから、治具取付手段を本体部に取り付ける際に、本体部の取付面に溝や孔が形成されていたり、取付面の仕上げが粗くても、作動流体が空間部から漏れることはない。

請求項８の発明では、請求項６または７の発明において、複数の治具取付手段の空間部には、作動流体を供給するための共通の供給管が接続されている構成とする。

この構成によれば、供給管に供給された作動流体は、本体部に固定されている各治具取付手段の空間部にそれぞれ流入する。これにより、各治具取付手段の駆動機構が作動して係脱部が係合状態と非係合状態とに切り替えられる。

請求項１の発明によれば、複数の治具取付手段を、種類の異なる複数のワークに対応するように本体部に固定したので、本体部を共通化してワーク毎に専用の治具のみを交換できる。これにより、専用の治具のみを保管しておくだけで済むので、保管スペースを縮小できる。そして、治具取付手段の駆動機構により係脱部を治具の固定部に係合させ、この状態で固定部を位置決めするようにしたので、治具を本体部に固定する際に、位置調整を行うことなく、所定位置に正確に位置付けることができ、治具の取付作業性を良好にすることができる。

請求項２の発明によれば、治具取付手段の係脱部を係合状態としたときに治具の固定部に圧接させるようにしたので、治具を本体部にがたつきなくしっかりと取り付けることができる。

請求項３の発明によれば、治具の固定部を治具取付手段に案内する案内部を治具取付手段に設けたので、治具の取付作業を確実にかつ簡単にすることができる。

請求項４の発明によれば、治具を支持する支持部を治具取付手段に設けたので、取り付け作業の途中で治具が倒れてしまうのを防止でき、取付作業性を良好にすることができる。

請求項５の発明によれば、治具取付手段の係脱部が治具の固定部の複数箇所に係合するので、治具取付手段に取り付けられた治具を安定させることができる。

請求項６の発明によれば、作動流体の供給によって係脱部を駆動することができる。

請求項７の発明によれば、治具取付手段の空間部を閉塞部材で閉塞するようにしたので、治具取付手段の取付位置の自由度を向上できる。

請求項８の発明によれば、複数の治具取付手段の駆動機構の空間部に、作動流体を供給するための共通の供給管を接続したので、該供給管に作動流体を供給するだけで、本体部に固定されている各治具取付手段の係脱部を作動させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るワーク保持装置１を示すものである。このワーク保持装置１は、自動車の側部に取り付けられるドアＤ１（半完成品を図３に示す）を製造する際に用いられるものである。このワーク保持装置１を用いて製造されるドアＤ１は、量産が終了した後に補修用として製造されるドアであり、このため、ワーク保持装置１は、ドア製造工場の量産ラインから離れた所に設置されている。

この実施形態の説明では、ワーク保持装置１の構造を説明する前に、ドアＤ１の構造を図３に基づいて説明する。このドアＤ１の略下半部は、アウタパネル（図示せず）とインナパネル１００とを組み合わせて構成され、略上半部は、ウインドガラス（図示せず）の周縁部を保持するサッシュ１０１で構成されている。インナパネル１００の周縁部には、アウタパネルとの接合用フランジ１００ａが形成され、インナパネル１００の中央部寄りの部位には、複数の開口部１００ｂが形成されている。また、インナパネル１００の上縁部であるベルトライン部には、ベルトラインレインフォースメント１０２が配設され、車両後側部分には、ドアラッチ装置（図示せず）の取付部を補強するロックレインフォースメント１０３が配設されている。これらレインフォースメント１０２、１０３は、インナパネル１００にスポット溶接機等を用いた溶接により固着されるようになっている。また、上記サッシュ１０１は、その下縁部がインナパネル１００に対して同様に溶接により固着されるようになっている。なお、インナパネル１００には、上記レインフォースメント１０２、１０３やサッシュ１０１以外にも、図示しないが、各種部材が取り付けられるようになっている。

上記ワーク保持装置１は、図１や図２にも示すように、ドアＤ１を構成する構成部材（ワーク）１００〜１０３を位置決めして保持するための治具Ｇ１〜Ｇ９が取り付けられる複数の治具取付器１０と、これら治具取付器１０が固定された本体部１１とを備えている。本体部１１は、平面視でドアＤ１の外形状よりも大きめに形成された台で構成され、図４に示すように、その上面は、略水平に延びている。上記治具取付器１０が、本発明の治具取付手段である。尚、本体部１１は、台以外にも、例えば、枠型のものであってもよく、その構造は特に限定されない。

図３に示すように、上記治具Ｇ１〜Ｇ３はサッシュ保持用治具であり、治具Ｇ４、Ｇ５はインナパネル保持用治具であり、治具Ｇ６はインナパネル位置決め用治具であり、治具Ｇ７、Ｇ８はベルトラインレインフォースメント保持用治具、治具Ｇ９はロックレインフォースメント保持用治具である。なお、治具Ｇの数は、上記した数に限られるものではなく、増減させてもよい。

上記サッシュ保持用治具Ｇ１〜Ｇ３は、基本的に同じ構造とされているため、治具Ｇ１についてのみ構造を詳細に説明する。治具Ｇ１は、図４に示すように、略矩板状のベース部材２０と、ベース部材２０の上面に立設された支柱部材２１と、支柱部材２１の上端部に設けられたクランプ機構２２とを備えている。クランプ機構２２は、サッシュ１０１を挟持するように構成された周知のものであり、図示しないが、操作レバーの操作によってクランプ状態とアンクランプ状態とに切り替えられるようになっている。このクランプ機構２２の位置は、サッシュ１０１に予め設定されたクランプ部位に対応した位置となるように、支柱部材２１の長さ及び形状によって設定されている。なお、クランプ機構２２の構造としては、手動クランプ式以外にも、エアシリンダ等を用いた自動クランプ式であってもよい。

図５にも示すように、上記サッシュ保持用治具Ｇ１には、上記治具取付器１０に結合される固定用プレート３０が設けられている。固定用プレート３０は、治具Ｇ１の構成要素であり、本発明の固定部を構成するものである。図６に示すように、固定用プレート３０は、環状で厚肉に形成された固定用ボディ３１と、治具取付器１０のボール５１（後述する）を受ける受け部材３２とを備えている。固定用ボディ３１は、図８に示すように、平面視で円の２箇所が直線的に削り取られたような形状をなしており、その削り取られた部分によって外周面に２つの平坦面部３１ａ、３１ａが形成されている。これら平坦面部３１ａ、３１ａは、図７に示すように、固定用ボディ３１の中心線Ｘ１（図７にのみ示す）に沿って平行に延びている。固定用ボディ３１の中心孔３１ｂは、該固定用ボディ３１を中心線Ｘ１方向に貫通している。この固定用プレート３０は、図５や図６に示すように、固定用ボディ３１の中心線Ｘ１が上下方向に延びるように配置された状態で上記治具取付器１０の上面に固定されるようになっている。

上記受け部材３２は、固定用ボディ３１よりも小径でかつ薄肉な環状に形成され、固定用ボディ３１の中心孔３１ｂの下側に嵌め込まれて固定用ボディ３１に対しビス３３（図８に示す）により固定されている。この受け部材３２の中心孔３２ａと固定用ボディ３１の中心孔３１ｂとは同心上に位置している。固定用ボディ３１の下面と、受け部材３２の下面とは、中心線Ｘ１に対し略直交して延びており、略同一面上に位置している。

上記受け部材３２の中心孔３２ａの上側の内径は、該中心孔３２ａの下側の内径よりも大きく設定されている。中心孔３２ａの内周面の下側には、下側へ向かって小径となるようにテーパ状に傾斜して延びるテーパ面３２ｂが形成されている。また、固定用プレート３０には、その下端面に開口して上方へ延びるピン挿入孔３４が形成されている。このピン挿入孔３４は、受け部材３２を貫通して上端部が固定用ボディ３１の中心線Ｘ１方向中央部近傍に達している。

図８に示すように、上記固定用ボディ３１の上面には、複数のねじ孔３５が開口している。一方、上記ベース部材２０には固定用ボディ３１のねじ孔３５に対応した貫通孔（図示せず）が形成されている。固定用ボディ３１をベース部材２０の下側に配置した状態で、上方から貫通孔に挿通したボルト（図示せず）をねじ孔３５に螺合させることにより、固定用プレート３０がベース部材２０に締結固定されている。

また、上記インナパネル保持用治具Ｇ４、Ｇ５、ベルトラインレインフォースメント保持用治具Ｇ７、Ｇ８、ロックレインフォースメント保持用治具Ｇ９は、上記サッシュ保持用治具Ｇ１と同様にベース部材２０、支柱部材２１及びクランプ機構２２を備えており、ベース部材２０に固定用プレート３０が取り付けられている。図４に示すように、インナパネル位置決め用治具Ｇ６は、ベース部材２０及び支柱部材２１を備えるとともに、支柱部材２１の上端部に固定された位置決めピン２４を備えている。位置決めピン２４は、インナパネル１００に形成された位置決め孔（図示せず）に挿入されてインナパネル１００の位置を基準位置にするためのものである。このインナパネル位置決め用治具Ｇ６のベース部材２０にも固定用プレート３０が取り付けられている。各治具Ｇ1〜Ｇ９の固定用プレート３０は同じものである。なお、位置決めピン２４は、サッシュ保持用治具Ｇ１〜Ｇ３、インナパネル保持用治具Ｇ４、Ｇ５、ベルトラインレインフォースメント保持用治具Ｇ７、Ｇ８、ロックレインフォースメント保持用治具Ｇ９にクランプ機構２２と一緒に設けてもよい。また、インナパネル位置決め用治具Ｇ６にクランプ機構を設けてもよい。

上記治具取付器１０は、種類の異なる複数のドアＤ１、Ｄ２（図１０に仮想線で示す）の各構成部材１００〜１０３に対応するように配置されている。すなわち、図３に示すような車体前部の右側に取り付けられる右前部ドアＤ１と、図１０に示すような車体後部の右側に取り付けられる右後部ドアＤ２とでは、サッシュ１０１の形状を始め、インナパネル１００の形状、レインフォースメント１０２、１０３の形状及び取付位置が異なっている。このため、右前部ドアＤ１用の治具Ｇ１〜Ｇ９と、右後部ドアＤ２用の治具Ｇ１０〜Ｇ１６とでは、本体部１１上での位置が異なるとともに、クランプ機構２２や位置決めピン２４の形状も異なることになり、各ドアＤ１、Ｄ２の専用品とする必要がある。そして、複数の治具取付器１０は、本体部１１上において、右前部ドアＤ１用の治具Ｇ１〜Ｇ９の位置に対応する部位と、右後部ドアＤ２用の治具Ｇ１０〜Ｇ１６の位置に対応する部位との両方に配置されている。さらに、この実施形態では、車種の異なるドア用の治具（図示せず）の位置に対応する部位にも治具取付器１０が配置されている。これら全ての治具取付器１０は同じものであるため、以下、そのうちの１つについて詳細に説明する。

上記治具取付器１０は、上記固定用プレート３０に対し結合及び分離がなされるようになっており、図６及び図７に示すように、環状で厚肉に形成された取付用ボディ４０と、内筒部材４１とを備えている。取付用ボディ４０の外形状は、上記固定用ボディ３１の外形状と略同じとされ、外周面には、上記固定用プレート３０の平坦面部３１ａと同様な２つの平坦面部４０ａ、４０ａが形成されている。取付用ボディ４０は、中心線Ｘ２（図７にのみ示す）が上下方向に延びるように配置された状態で本体部１１に固定されるようになっている。尚、治具取付器１０を固定用プレート３０に結合した状態では、取付用ボディ４０の中心線Ｘ２と、固定用ボディ３１の中心線Ｘ１とは一致するようになっている。

上記取付用ボディ４０は筒状部材で構成されている。取付用ボディ４０の中心孔４０ｂの下側はシリンダ４２とされ、一方、上側は、シリンダ４２よりも大径に形成され、上記内筒部材４１が嵌め込まれる内筒部材嵌入孔４４とされている。取付用ボディ４０の下面（中心線Ｘ２方向一端部）には、図９に示すように、空間部を構成するシリンダ４２の下端開口を閉塞するための閉塞板（閉塞部材）４５がネジ４６により締結固定されている。

上記内筒部材４１は、底壁部４１ａと、外周面から延出するフランジ４１ｂとを備えている。フランジ４１ｂが取付用ボディ４０の内筒部材嵌入孔４４に嵌入され、ネジ４７により締結固定されている。この状態で、内筒部材４１の上側部４１ｃは、取付用ボディ４０の上面から上方へ突出しており、また、フランジ４１ｂの上面と取付用ボディ４０の上面とは略同一面上に位置している。フランジ４１ｂの下面と内筒部材嵌入孔４４の底部との間には気密性を確保するためのシール部材４３が配設されている。また、上記底壁部４１ａの中心部には、ロッド挿通孔４１ｄが形成されている。

上記内筒部材４１の上側部４１ｃは環状をなしており、この上側部４１ｃには、径方向に貫通する４つのボール収容孔５０が周方向に等しい間隔をあけて形成されている。各ボール収容孔５０には、金属製ボール５１が上側部４１ｃの外周面に対し出没可能に収容されている。図示しないが、各ボール収容孔５０の内面には、上側部４１ｃの外周面近傍に、該外周面から突出した状態にあるボール５１が脱落するのを防止するストッパ部が形成されている。上記４つのボール５１が、本発明の固定部に係脱する係脱部を構成している。

上記上側部４１ｃの内部には、略円板状のカム部材５３が取付用ボディ４０の中心線Ｘ２方向、即ち上下方向に移動可能に挿入されている。カム部材５３は、可動範囲の上端側のロック位置（図６に示す）と下端側のロック解除位置（図７に示す）との間を往復動し、ロック位置にあるときにボール５１を上側部４１ｃの外側に押して上側部４１ｃの外周面から突出させるようになっている。

上記カム部材５３の外周面には、テーパ面５３ａ及び円周面５３ｂが上側から下側に向かって順に連続して形成されている。テーパ面５３ａは、固定用プレート３０のテーパ面３２ｂの傾斜方向と反対方向にテーパ状に傾斜している。このテーパ面５３ａは、カム部材５３がロック解除位置からロック位置に移動を開始した初期段階に、ボール５１を固定用プレート３０のテーパ面３２ｂに圧接させて固定用プレート３０を治具取付器１０側に移動させ、両者３０、１０を密着させるためのものである。

上記円周面５３ｂは、カム部材５３の移動方向に延びている。この円周面５３ｂは、カム部材５３がロック位置に位置付けられたときに、ボール５１を固定用プレート３０のテーパ面３２ｂに圧接させて係合させるように形成されている。この係合状態で、固定用プレート３０の下端面が治具取付器１０の上端面に当接するとともに、受け部材３２のテーパ面３２ｂが形成された部分が、４つのボール５１とフランジ４１ｂとで挟持される。これにより、固定用プレート３０が治具取付器１０に固定される。

上記カム部材５３の中心部には、下方に延びるロッド５６が設けられている。このロッド５６は、内筒部材４１のロッド挿通孔４１ｄに挿通されている。ロッド５６の外周面とロッド挿通孔４１ｄの内周面との間には気密性を確保するためのシール部材が配設されている。ロッド５６の下端部には、カム部材５３を往復動させるためのピストン５８が設けられている。ピストン５８は、図６に示すように、内筒部材４１の底壁部４１ａと閉塞板４５とで密閉されたシリンダ４２内の空間部を、上側のロック解除空間部Ｒ１と下側のロック空間部Ｒ２とに区画している。また、図９に示すように、取付用ボディ４０には、一端がボディ４０外周面に開口する一方、他端がロック解除空間部Ｒ１の内面に開口するロック解除ポート５９と、一端がボディ４０外周面に開口する一方、他端がロック空間部Ｒ２の内面に開口するロックポート６０とが形成されている。上記カム部材５３、ロッド５６、ピストン５８、シリンダ４２、ロック解除空間部Ｒ１及びロック空間部Ｒ２により、本発明の駆動機構５２が構成されている。

上記治具取付器１０には、図６及び図７に示すように、固定用プレート３０のピン挿入孔３４に挿入されるピン６１が取付用ボディ４０の上面から突出するように設けられている。このピン６１は、治具取付器１０と固定用プレート３０との周方向の位置決めを行うものであり、治具取付器１０の平坦面部４０ａと固定用プレート３０の平坦面部３１ａとを一致させた状態でピン挿入孔３４に挿入可能となるように配置されている。これらピン６１及びピン挿入孔３４は、図示しないが２組設けられている。

上記治具取付器１０の一方の平坦面部４０ａには、治具Ｇを支持するための支持板６２が設けられている。この支持板６２は、上下方向に延びており、下端側が平坦面部４０ａに接した状態でネジ６３（図５に示す）により締結固定され、上端側は、取付用ボディ４０の上面から上方へ突出している。支持板６２の上端側は、図６に示すように、正規の取付位置にある固定用プレート３０の平坦面部３１ａに接触するようになっている。

上記各治具取付器１０のロック解除ポート５９には、図１や図２に示すように、共通のロック解除供給管Ｐ１が接続され、また、ロックポート６０には、共通のロック供給管Ｐ２が接続されている。従って、全ての治具取付器１０のロック解除ポート５９は、ロック解除供給管Ｐ１を介して互いに連通しており、同様に、全ての治具取付器１０のロックポート６０もロック供給管Ｐ２を介して互いに連通している。ロック解除供給管Ｐ１の上流端部及びロック供給管Ｐ２の上流端部は、切替弁Ｂに接続されている。この切替弁Ｂには、圧縮空気（作動流体）としての工場エアの導入管Ｌが接続されている。切替弁Ｂの操作により、圧縮空気がロック解除供給管Ｐ１にのみ供給されてロック供給管Ｐ２からは排出される状態と、ロック供給管Ｐ２にのみ供給されてロック解除供給管Ｐ１からは排出される状態とに切り替えられるようになっている。尚、作動流体は、圧縮空気以外の各種流体を用いることができる。

次に、上記のように構成されたワーク保持装置１を用いてドアＤ１、Ｄ２を製造する要領について説明する。まず、切替弁Ｂを操作して、ロック解除供給管Ｐ１に圧縮空気を供給し、ロック供給管Ｐ２から圧縮空気を排出する。こうすると、圧縮空気が全ての治具取付器１０のロック解除ポート５９を介してロック解除空間部Ｒ１に略同時に供給される。ロック解除空間部Ｒ１に供給された圧縮空気の圧力により、ピストン５８が下降端位置まで移動してカム部材５３が図７に示すロック解除位置となる。これにより、ボール５１がボール収容孔５０に没入可能となる。

そして、図３に示す右前部ドアＤ１の製造を行う際には、右前部ドアＤ１用の治具Ｇ１〜Ｇ９を用意し、図２に示すように、各治具Ｇ１〜Ｇ９に設けられている固定用プレート３０を、予め決められた治具取付器１０の上面に置いていく。このとき、治具取付器１０には、上方へ突出した支持板６２が設けられているので、この支持板６２の側面に固定用プレート３０の平坦面部３１ｂを沿わせることで、固定用プレート３０が治具取付器１０に案内されて、ピン６１をピン挿入孔３４に容易に挿入可能になるとともに、治具取付器１０の上側部４１ｃを固定用プレート３０の受け部材３２の中心孔３２ａに容易に挿入可能である。

このようにして治具Ｇ１〜Ｇ９を治具取付器１０の上面に配置した状態では、各治具Ｇ１〜Ｇ９の重心は高く、しかもその重心が固定用プレート３０の中心からはずれている場合が多いので、不安定で倒れてしまうことが考えられる。これに対して、この実施形態では、固定用プレート３０の平坦面部３１ａが支持板６２に接触することで治具Ｇ１〜Ｇ９が支持板６２により支持された状態となるので、治具Ｇ１〜Ｇ９を安定させることが可能である。つまり、支持板６２は、本発明の支持部と案内部とを兼ねたものである。

上記のようにして右前部ドアＤ１用の全ての治具Ｇ１〜Ｇ９を治具取付器１０の上面に置いた後、切替弁Ｂを操作して、ロック供給管Ｐ２に圧縮空気を供給し、ロック解除供給管Ｐ１から圧縮空気を排出する。こうすると、圧縮空気が各治具取付器１０のロックポート６０を介してロック空間部Ｒ２に供給される。ロック空間部Ｒ２に供給された圧縮空気の圧力によりピストン５８が上昇端位置まで移動して、カム部材５３が図６に示すロック位置となる。これにより、ボール５１がカム部材５３によりボール収容孔５０から突出した状態となってテーパ面３２ｂに圧接して係合する。つまり、ボール５１は固定用プレート３０への圧接部材である。

このとき、４つのボール５１がテーパ面３２ｂに径方向から圧接するので、その圧接力によって固定用プレート３０の中心が治具取付器１０の中心と略一致し、径方向について正確に位置決めされる。さらに、ボール５１がテーパ面３２ｂに圧接すると、固定用プレート３０が治具取付器１０に引き寄せられて密着するので、固定用プレート３０は高さ方向についても正確に位置決めされる。これにより、治具Ｇ１〜Ｇ９が所定位置に正確に取り付けられる。

上記治具Ｇ１〜Ｇ９にインナパネル１００、レインフォースメント１０２、１０３及びサッシュ１０１を保持させた後、各部を溶接して一体化する。その後、インナパネル１００、レインフォースメント１０２、１０３及びサッシュ１０１を治具Ｇ１〜Ｇ９から外して後工程へ送る。

次に、製造対象が右前部ドアＤ１から右後部ドアＤ２に変更になった場合について説明する。まず、切替弁Ｂを操作して、カム部材５３をロック解除位置にする。こうすると、ボール５１がボール収容孔５０に没入して非係合状態となる。その後、図１に示すように、右前部ドアＤ１用の治具Ｇ１〜Ｇ９を治具取付器１０から取り去る。しかる後、図１０に示すように、右後部ドアＤ２用の治具Ｇ１０〜Ｇ１６を上記のようにして治具取付器１０に重ねてから、切替弁Ｂを操作して、カム部材５３をロック位置にする。これにより、治具Ｇ１０〜Ｇ１６が所定位置に正確に位置決めされる。そして、右後部ドアＤ２の構成部材を治具Ｇ１０〜Ｇ１６に保持させて一体化する。

以上説明したように、この実施形態に係るワーク保持装置１によれば、複数の治具取付器１０を種類の異なる複数のドアＤ１、Ｄ２の各構成部材１００〜１０３に対応するように本体部１１に固定したので、本体部１１を共通化して治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６のみを交換してドアＤ１、Ｄ２を製造することができる。これにより、補修用ドアの製造工場には、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６を保管しておくだけで済むので、保管スペースを縮小できる。そして、治具取付器１０により、固定用プレート３０を位置決めするようにしたので、位置調整を行うことなく、所定位置に正確に位置付けることができ、治具Ｇ１〜Ｇ９の取付作業性を良好にすることができる。

また、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６を固定した状態では、ボール５１がテーパ面３２ｂに圧接するので、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６のがたつきを未然に防止して本体部１１にしっかりと取り付けることができる。

また、支持板６２を設けたことにより、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６を治具取付器１０に案内することができる。これにより、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６の取付作業を確実にかつ簡単にすることができる。

また、治具取付器１０のボール５１が固定用プレート３０のテーパ面３２ｂに圧接していないとき、即ち非係合状態にあるときに、支持板６２により治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６を支持できる。これにより、ボール５１が係合状態となるまでの間、作業者は治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６を手で支えることなく、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６の倒れを防止でき、取付作業性を良好にすることができる。

また、ボール５１を４つ設けているので、係合力が固定用プレート３０の４箇所に分散して作用することになる。これにより、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６を安定させることができる。なお、ボール５１の数は、４つに限られるものではなく、２つであってもよいし、５つ以上であってもよい。

また、シリンダ４２の下端開口を閉塞板４５により閉塞したので、取付用ボディ４０を本体部１１の上面に取り付ける際、この上面に溝や孔が形成されていたり、上面の仕上げが粗くても、圧縮空気がシリンダ４２の空間部から漏れることはない。これにより、取付用ボディ４０の取付位置の自由度を向上できる。

また、各治具取付器１０のロック解除ポート５９に共通のロック解除供給管Ｐ１を接続し、ロックポート６０に共通のロック供給管Ｐ２を接続したので、本体部１１上の治具取付器１０をシンプルな構造としながら同様に作動させることができる。

また、支持部６２が固定用プレート３０に接触するようになっているので、完全に取り付けられた治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６を支持板６２によって支持することができる。これにより、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６に大きな力が加わった場合に、治具Ｇ１〜Ｇ９、Ｇ１０〜Ｇ１６の位置ずれを防止することもできる。

なお、上記実施形態では、２種類のドアＤ１、Ｄ２を製造する場合について説明したが、異なる車種のドアを製造する場合には、当該ドア専用の治具を用意するとともに、当該ドアに対応するように治具取付器１０を増設しておけばよい。また、治具取付器１０の外径を例えば１００ｍｍ以下の小径なものとし、この治具取付器１０を本体部１１上に、例えば１０ｍｍの間隔をあけて縦横に配置してもよい。このように治具取付器１０を密に配置することで、本ワーク保持装置１で製造できるドアの種類を増やすことができる。

また、上記実施形態では、支持板６２により本発明の案内部と支持部とを兼用しているが、これに限らず、案内部を支持部とを別々に設けてもよい。

また、上記実施形態では、本発明を補修用ドアの製造現場に設置した場合について説明したが、これに限らず、本発明は、ドアの多種混合量産ラインに設置することもできる。この場合も、製造するドアの種類が変更になったときに上記のようにして治具を交換すればよい。

また、本発明は、スライドドアやボンネットフード、トランクリッド、ハッチバック車両のテールゲート等の各種蓋体を製造する場合にも適用可能である。また、本発明は、アウタパネルを位置決めして保持する場合にも適用できる。

また、上記実施形態では、治具取付器１０を空気圧で作動させるようにしているが、これに限らず、例えば、液体圧や電磁力で作動させるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係るワーク保持装置は、例えば、自動車の側部に取り付けられるドアを製造する際に使用することができる。

本発明の実施形態に係るワーク保持装置の平面図である。 ワーク保持装置に右前部ドア用の治具を取り付けた状態の図１相当図である。 ワーク保持装置の治具に右前部ドアの構成部材を保持させた状態の図１相当図である。 図３のＹ矢視図である。 治具取付器と固定用プレートとの結合部近傍を拡大して示す図である。 固定用プレートが治具取付器と結合した状態の縦断面図である。 固定用プレートが治具取付器から離脱した状態の図６相当図である。 固定用プレートが治具取付器と結合した状態の平面図である。 治具取付器の底面図である。 ワーク保持装置に右後部ドア用の治具を取り付けた状態の図１相当図である。

符号の説明

１ ワーク保持装置
１０ 治具取付器（治具取付手段）
１１ 本体部
２２ クランプ機構
２４ 位置決めピン
３０ 固定用プレート（固定部）
４５ 閉塞板（閉塞部材）
５１ ボール（係脱部）
５２ 駆動機構
６２ 支持板（支持部、案内部）
１００ インナパネル（構成部材）
１０１ サッシュ（構成部材）
１０２ ベルトラインレインフォースメント（構成部材）
１０３ ロックレインフォースメント（構成部材）
Ｂ 切替弁
Ｄ１ 右前部ドア
Ｄ２ 右後部ドア
Ｐ１ ロック解除供給管
Ｐ２ ロック供給管
Ｒ１ ロック解除空間部
Ｒ２ ロック空間部

Claims (8)

1. ワークを位置決めして保持するワーク保持装置であって、
   ワークを保持するための治具が取り付けられる治具取付手段と、
   複数の上記治具取付手段が種類の異なる複数のワークに対応するように配置されて固定される本体部とを備え、
   上記治具取付手段には、上記治具に設けられた固定部に係脱する係脱部と、該係脱部を上記固定部に対し係合状態と非係合状態とに切替駆動する駆動機構とが設けられ、
   上記係脱部は、上記駆動機構により係合状態とされたときに上記固定部を位置決めすることを特徴とするワーク保持装置。
2. 請求項１に記載のワーク保持装置において、
   治具取付手段の係脱部は、係合状態とされたときに治具の固定部に圧接することを特徴とするワーク保持装置。
3. 請求項１または２に記載のワーク保持装置において、
   治具取付手段には、治具の固定部を該治具取付手段へ案内する案内部が設けられていることを特徴とするワーク保持装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のワーク保持装置において、
   治具取付手段には、少なくとも係脱部が非係合状態にあるときに、治具を支持する支持部が設けられていることを特徴とするワーク保持装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載のワーク保持装置において、
   治具取付手段の係脱部は、係合状態とされたときに治具の固定部の複数箇所に係合することを特徴とするワーク保持装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載のワーク保持装置において、
   治具取付手段の駆動機構は、作動流体が導入される空間部を備え、該空間部に導入された作動流体の圧力により係脱部を駆動するように構成されていることを特徴とするワーク保持装置。
7. 請求項６に記載のワーク保持装置において、
   治具取付手段には、空間部を構成する筒状部材が設けられ、
   上記筒状部材の中心線方向一端部には、該筒状部材の一端部開口を閉塞する閉塞部材が取り付けられていることを特徴とするワーク保持装置。
8. 請求項６または７に記載のワーク保持装置において、
   複数の治具取付手段の空間部には、作動流体を供給するための共通の供給管が接続されていることを特徴とするワーク保持装置。

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