JP2011235412A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに対する加工の自由度、及びワークの形状に対する対応の自由度を向上できるクランプ装置を提供すること。
【解決手段】ワークを固定するクランプ装置１であって、ワークを囲繞可能な枠体１１と、枠体１１の内面に配置され、内方に向けて突出する複数の突起部１２３を有する第１把持部１２と、枠体１１における第１把持部１２が配置された内面に対向する内面に配置され内方に向けて突出する複数の突起部１３３を有する第２把持部１３と、第１把持部１２と第２把持部１３とを互いに接近する方向又は離間する方向に進退させる把持部駆動部１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランプ装置に関する。

従来、車両のエンジンを構成するシリンダヘッドやシリンダブロック等のワークは、治具パレットに設けられたアームクランプやホールクランプ等のクランプ装置によってこの治具パレットに固定されて加工される。即ち、ワークを加工する場合には、まず、ワークを、このワークの加工面が上面となるように治具パレット上に載置した状態でクランプ装置により治具パレットに固定する。次いで、ＮＣ装置等の加工装置によりワークの加工面に所定の加工を施す（例えば、特許文献１参照）。

特許第３０６４０４３号公報

ところで、以上の技術では、ワークを治具パレットに固定した状態でワークの上面に加工を施す。そのため、例えば、ワークの第１の面及びこの第１の面と反対側に位置する第２の面の二つの面に加工面が存在する場合には、以下のようにして加工を行う。
まず、第１の面が上面となるようにワークを治具パレットに載置した状態でクランプ装置によりワークを治具パレットに固定して第１の面に加工を施す。次いで、第２の面が上面となるようにワークを治具パレットに載置しなおして、再びクランプ装置によりワークを治具パレットに固定し、第２の面に加工を施す。

このように、以上の技術では、ワークの二つの加工面に加工を施す場合には、治具パレットにワークを載置しなおす工程が必要であった。また、以上の技術では、ワークの大きさや形状に応じて治具パレット上における好適なクランプ装置の配置が異なるため、ワークの大きさや形状に合わせた専用のクランプ装置の配置の治具パレットを用いる必要があった。つまり、従来のクランプ装置では、ワークに対する加工の自由度やワークの形状に対する対応の自由度が低かった。

従って、本発明は、ワークに対する加工の自由度、及びワークの形状に対する対応の自由度を向上できるクランプ装置を提供することを目的とする。

本発明は、ワークを固定するクランプ装置であって、前記ワークを囲繞可能な枠体と、前記枠体の内面に配置され、内方に向けて突出する複数の突起部を有する第１把持部と、前記枠体における前記第１把持部が配置された内面に対向する内面に配置され内方に向けて突出する複数の突起部を有する第２把持部と、前記第１把持部と前記第２把持部とを互いに接近する方向又は離間する方向に進退させる把持部駆動部と、を備えるクランプ装置に関する。

また、前記ワークは、少なくとも一の加工面と、該加工面に対して略垂直に延びる第１把持面、及び前記加工面に対して略垂直に、かつ、前記第１把持面に対して略平行に延びる第２把持面を含む周面と、を備え、前記枠体は、前記ワークの周面を囲繞し、前記第１把持部は、前記第１把持面に対向して配置され、前記第２把持部は、前記第２把持面に対向して配置されることが好ましい。

また、クランプ装置は、前記枠体に連結され、前記加工面が水平方向に沿う水平状態と、該加工面が鉛直方向に沿う鉛直状態とを変更可能に、前記枠体を回転駆動させる枠体駆動部を更に備えることが好ましい。

また、前記ワークは、前記加工面に設けられた複数の基準部を備え、クランプ装置は、前記加工面に対して進退して前記複数の基準部に接触可能なプローブ部と、前記プローブ部と前記複数の基準部との接触位置に基づいて該複数の基準部それぞれの位置情報を取得する位置情報取得部と、を更に備えることが好ましい。

また、クランプ装置は、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記加工面の面方向を検出する面方向検出部と、前記面方向検出部により検出された前記面方向に基づいて前記加工面の面方向を補正する加工面補正部と、を備えることが好ましい。

また、クランプ装置は、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記加工面における加工基準位置を検出する基準位置検出部と、前記基準位置検出部により検出された前記加工基準位置に基づいて前記加工面に加工を施すワーク加工装置における加工開始位置を調整する位置調整部と、を更に備えることが好ましい。

また、クランプ装置は、前記第１把持部及び第２把持部に向けて洗浄液を噴射する洗浄部、を更に備えることが好ましい。

また、前記第１把持部と前記第２把持部とは、前記ワークに対して非対称に配置されることが好ましい。

また、本発明は、複数の突起部を有し該複数の突起部によりワークを押圧して固定するクランプ装置用のグリッパに関する。

本発明のクランプ装置によれば、ワークに対する加工の自由度、及びワークの形状に対する対応の自由度を向上できる。

本発明のクランプ装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示すクランプ装置によりワークをクランプした状態を示す図である。 クランプ装置本体を水平状態に配置した状態のクランプ装置を示す平面図である。 第１把持部を示す図である。 第２把持部を示す図である。 クランプ装置によりクランプされるワークの一例としてのシリンダヘッドを第１加工面側から視た図である。 図６に示すシリンダヘッドを第１把持面側から視た図である。 図６に示すシリンダヘッドを第２把持面側から視た図である。 制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１に示すクランプ装置によりクランプしたシリンダヘッドの加工面の面方向を測定する状態を示す図である。 加工面の面方向を補正する状態を示す図である。 加工面の面方向が補正されたシリンダヘッドの加工基準位置を検出する状態を示す図である。 加工基準位置が検出されたシリンダヘッドの加工面に加工装置による加工を施す状態を示す図である。 シリンダヘッドの他の形態を示す図である。

以下、本発明のクランプ装置１の好ましい一実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
本実施形態のクランプ装置１は、図１及び図２に示すように、車両のエンジンを構成するシリンダヘッドやシリンダブロック等のワークにＮＣ装置等のワーク加工装置６０による加工を施す場合に用いられる。このクランプ装置１は、車両の製造ラインにおいて、ワーク加工装置６０に対向して配置される。

クランプ装置１は、図１〜図３に示すように、ワークとしてのシリンダヘッドＷをクランプするクランプ装置本体１０と、このクランプ装置本体１０を所定の回転軸を中心に回転駆動させる枠体駆動部としてのクランプ支持装置２０と、クランプ装置本体１０を洗浄する洗浄部としての洗浄装置３０（図３参照）と、クランプ装置本体１０にクランプされたワークＷの位置情報を検知するプローブ部４０と、これらクランプ装置本体１０、クランプ支持装置２０、洗浄装置３０及びプローブ部４０の動作を制御する制御装置５０（図２及び図３参照）と、備える。

クランプ装置本体１０は、図１〜図３に示すように、枠体１１と、この枠体１１の内面に配置される第１把持部１２と、枠体１１における第１把持部１２と対向する内面に配置される第２把持部１３と、第２把持部１３を駆動させる把持部駆動部１４と、を備える。
枠体１１は、金属部材により矩形形状に構成される。

第１把持部１２は、図４に示すように、枠体１１の内面に取り付けられる基部１２１と、この基部１２１に取り付けられる複数のグリッパ１２２と、を備える。基部１２１は、板状に構成され、枠体１１の一の内面の略中央部に配置される。グリッパ１２２は、基部１２１における枠体１１の内方を向く面に、互いに離間して少なくとも３箇所配置される。
複数のグリッパ１２２は、それぞれ、金属部材により構成され先端が尖った複数の突起部１２３を有して構成される。これら複数のグリッパ１２２は、複数の突起部１２３の先端側が枠体１１の内方に向いて配置される。

第２把持部１３は、図５に示すように、枠体１１の内面側に配置される第１基部１３１と、この第１基部１３１における枠体１１の内方を向く面に固定される第２基部１３４と、この第２基部１３４に取り付けられる複数のグリッパ１３２と、を備える。第１基部１３１は、この第１基部１３１が配置される枠体１１の内面の長手方向の長さと略等しい長さを有する板状に構成される。第２基部１３４は、第１基部１３１の略中央部に配置される。グリッパ１３２は、第２基部１３４における枠体１１の内方を向く面に、互いに離間して少なくとも３箇所配置される。
複数のグリッパ１３２は、それぞれ、金属部材により構成され先端が尖った複数の突起部１３３を有して構成される。これら複数のグリッパ１３２は、複数の突起部１３３の先端側が枠体１１の内方に向いて配置される。
これら第２把持部１３の複数のグリッパ１３２は、第１把持部１２の複数のグリッパ１２２と非対称の位置（第１把持部１２と第２把持部１３との対向方向において一致しない位置）に配置される。

第１把持部１２の複数の突起部１２３それぞれの高さ、及び第２把持部１３の複数の突起部１３３それぞれの高さは、クランプ装置１によりクランプするワークＷを好適に把持しつつこのワークＷに形成されるクランプ痕を小さくする観点から、適宜最適値に設定する。

把持部駆動部１４は、図１〜図３に示すように、第２把持部１３を支持する一対の支持部材１４１と、第２把持部１３に連結されるピストン１４２と、枠体１１に連結されてピストン１４２を摺動可能に収容するシリンダ１４３と、を備える。
一対の支持部材１４１は、枠体１１における第１把持部１２及び第２把持部１３が配置されていない内面に沿って配置される。一対の支持部材１４１は、第２把持部１３の第１基部１３１の長手方向の両端部近傍を挿通しており、第２把持部１３を摺動可能に支持する。

ピストン１４２は、軸方向が一対の支持部材１４１と略平行となるように配置される。このピストン１４２の先端側は、第２把持部１３の第１基部１３１におけるグリッパ１３２が取り付けられた面と反対側の面に連結される。ピストン１４２の基端側は、枠体１１に設けられた貫通穴（図示せず）を挿通してシリンダ１４３に収容される。
シリンダ１４３は、枠体１１の外面側に連結される。

以上の把持部駆動部１４によれば、後述の制御装置５０の制御によりシリンダ１４３内に流体が供給されると、ピストン１４２は前進する。これにより、第２把持部１３は、第１把持部１２に接近する。
一方、制御装置５０の制御によりシリンダ１４３内から流体が排出されると、ピストン１４２は後退する。これにより、第２把持部１３は、第１把持部１２から離間する。

図６は、クランプ装置本体１０によりクランプされるワークの一例としてのシリンダヘッドＷを第１加工面７１側から視た図である。図７Ａは、シリンダヘッドＷを第１把持面７３側から視た図であり、図７Ｂは、シリンダヘッドＷを第２把持面７４側から視た図である。
本実施形態のクランプ装置本体１０は、ワークとしてのシリンダヘッドＷをクランプする場合に用いられる。
シリンダヘッドＷは、図１、図６〜図７Ｂに示すように、厚さの薄い箱状に構成されており、加工面としての第１加工面７１及び第２加工面７２と、第１加工面７１及び第２加工面７２に対して略垂直に延びる第１把持面７３と、第１加工面７１及び第２加工面７２に対して略垂直に、かつ、第１把持面７３に対して略平行に延びる第２把持面７４を含む周面と、を備える。

このシリンダヘッドＷは、図１〜図３に示すように、周面が枠体１１に囲繞されるように配置される。また、シリンダヘッドＷは、図２に示すように、第１把持面７３が第１把持部１２に対向し、第２把持面７４が第２把持部１３に対向するように配置される。そして、この状態で、シリンダヘッドＷはクランプ装置本体１０にクランプされる。

第１加工面７１及び第２加工面７２は、箱状のシリンダヘッドＷにおける面積の広い２つの面を構成する。第１加工面７１には、図６に示すように、基準部としての３つの基準座７５及び３つの基準穴７６が形成される。

３つの基準座７５は、第１加工面７１の周縁近傍に互いに離間して設けられる。これら３つの基準座７５は、第１加工面７１において、他の部分よりもわずかに突出して形成される。これら３つの基準座７５は、クランプ装置本体１０にクランプされたシリンダヘッドＷにおける第１加工面７１の面方向を測定する場合に用いられる。
３つの基準穴７６も、第１加工面７１の周縁近傍に互いに離間して設けられる。これら３つの基準穴７６は、いずれも、鋳造により成形されるシリンダヘッドＷにおける鋳造穴として構成される。これら３つの基準穴７６は、ワーク加工装置６０によりシリンダヘッドＷの第１加工面７１に機械加工を施す場合における加工基準位置を検出するときに用いられる。

第２加工面７２にも、第１加工面７１と同様に、３つの基準座及び３つの基準穴（いずれも図示せず）が形成される。
第１把持面７３及び第２把持面７４は、図２に示すように、シリンダヘッドＷの周面のうち、第１加工面７１及び第２加工面７２の長手方向の両端側にそれぞれ位置する面により構成される。
第１把持面７３における第１把持部１２の３つのグリッパ１２２に対応する位置には、図７Ａに示すように、それぞれ、平面部７３１が形成されている。
第２把持面７４における第２把持部１３の３つのグリッパ１３２に対応する位置には、図７Ｂに示すように、それぞれ、平面部７４１が形成されている。

クランプ支持装置２０は、図１及び図２に示すように、クランプ装置本体１０を支持する第１テーブル２１と、この第１テーブル２１を、第１テーブル２１の上面に直交する第１軸Ｂを中心に回転可能に支持する第２テーブル２２と、この第２テーブル２２を、第１軸Ｂに直交すると共に水平方向に延びる第２軸Ａを中心に回転可能に支持する本体部２３と、を備える。

第１テーブル２１は、円板状に構成される。この第１テーブル２１の上面には、枠体１１における第１把持部１２が設けられた内面に対応する外面が固定される。
第２テーブル２２は、第１テーブル２１を、第１軸Ｂを中心に回動可能に支持する第１支持部２２１と、この第１支持部２２１における第２軸Ａの延びる方向の両端から第１軸Ｂの延びる方向に屈曲する一対の第２支持部２２２と、を備える。

本体部２３は、クランプ装置１の土台を構成する。この本体部２３は、一対の第２支持部２２２の先端側において第２テーブル２２を支持し、この第２テーブル２２を、第２軸Ａを中心に回転可能としている。

以上のクランプ支持装置２０によれば、第１テーブル２１にクランプ装置本体１０を取り付けた状態で、第１テーブル２１を、第１軸Ｂを中心に回転させ、また、第２テーブル２２を、第２軸Ａを中心に回転させることで、クランプ装置本体１０を所望の姿勢に配置できる。例えば、クランプ装置本体１０を、枠体１１が水平方向に沿う水平状態（図３参照）や、枠体１１が鉛直方向に沿う鉛直状態（図２参照）に位置させられる。

洗浄装置３０は、図３に示すように、クランプ装置本体１０及びクランプ支持装置２０から離間して配置される複数の第１洗浄液噴射部３１と、第１把持部１２に設けられる第２洗浄液噴射部３２と、を備える。

複数の第１洗浄液噴射部３１は、クランプ装置本体１０の水平状態において、複数のグリッパ１２２，１３２それぞれに対応する位置に配置される。これら複数の第１洗浄液噴射部３１からは、それぞれ、対応するグリッパ１２２，１３２に向けて洗浄液が噴射される。これにより、グリッパ１２２，１３２の複数の突起部１２３，１３３に付着した金属粉等の異物が除去される。
第２洗浄液噴射部３２は、図４に示すように、第１把持部１２の基部１２１におけるグリッパ１２２の近傍に配置される。第２洗浄液噴射部３２からは、対向して配置される第２把持部１３の複数のグリッパ１３２に向けて洗浄液が噴射される。これにより、グリッパ１３２の複数の突起部１３３に付着した異物が除去される。

プローブ部４０は、図１に示すように、クランプ装置本体１０におけるワーク加工装置６０側に、クランプ装置本体１０から離間して配置される。このプローブ部４０は、先端側にタッチセンサ（図示せず）が設けられたプローブ本体４１と、このプローブ本体４１をクランプ装置本体１０に対して進退させるプローブ駆動部４２と、を備える。

以上のプローブ部４０によれば、制御装置５０によりプローブ駆動部４２を駆動させることで、プローブ本体４１を、クランプ装置本体１０にクランプされたシリンダヘッドＷに向けて前進させられる。また、プローブ本体４１の先端側に設けられたタッチセンサにより、プローブ本体４１とシリンダヘッドＷとの接触を検知できる。

制御装置５０は、クランプ装置本体１０、クランプ支持装置２０、洗浄装置３０及びプローブ部４０、及びワーク加工装置６０の動作を制御する。この制御装置５０は、各機能の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、データを記憶するテーブルや各機能を実行するプログラムを記憶するメモリ等を含んで構成される。

具体的には、制御装置５０は、クランプ装置本体１０によりシリンダヘッドＷをクランプする場合には、クランプ装置本体１０を水平状態に位置させて枠体１１の内部にシリンダヘッドＷを配置した状態で、把持部駆動部１４を駆動させて、第１把持部１２と第２把持部１３とを接近させる。これにより、グリッパ１２２及びグリッパ１３２によりシリンダヘッドＷをクランプする。また、制御装置５０は、ワークＷへの加工が施された後には、クランプ装置本体１０を水平状態に位置させた状態で、第１把持部１２と第２把持部１３とを離間させることにより、クランプ装置本体１０によるシリンダヘッドＷのクランプを解除（アンクランプ）する。

また、制御装置５０は、第１テーブル２１にクランプ装置本体１０を取り付けた状態で、第１テーブル２１を、第１軸Ｂを中心に回転させ、また、第２テーブル２２を、第２軸Ａを中心に回転させることで、クランプ装置本体１０の姿勢を、枠体１１が水平方向に沿う水平状態（図３参照）と、枠体１１が鉛直方向に沿う鉛直状態（図２参照）との間で変更させる。

また、制御装置５０は、シリンダヘッドＷをクランプしていないクランプ装置本体１０を水平状態に位置させた状態で、複数の第１洗浄液噴射部３１から、それぞれ、対応するグリッパ１２２，１３２に向けて洗浄液を噴射させる。また、第２洗浄液噴射部３２から、第２把持部１３の複数のグリッパ１３２に向けて洗浄液を噴射させる。

また、制御装置５０は、クランプ装置本体１０にクランプされたシリンダヘッドＷの加工面の面方向の補正、及び加工面に加工を施す場合における加工基準位置の調整を行う。より詳細には、図８に示すように、制御装置５０は、シリンダヘッドＷの加工面の面方向の補正、及び加工面に加工を施す場合における加工基準位置の調整を行うための構成として、位置情報取得部５１と、面方向検出部５２と、加工面補正部５３と、基準位置検出部５４と、位置調整部５５と、を備える。

位置情報取得部５１は、プローブ部４０と複数の基準部（基準座７５又は基準穴７６）との接触位置に基づいて、これら複数の基準部（基準座７５又は基準穴７６）の位置情報を取得する。
面方向検出部５２は、位置情報取得部５１により取得された複数の基準部（基準座７５）の位置情報に基づいてシリンダヘッドＷの加工面の面方向を検出する。
加工面補正部５３は、面方向検出部５２により検出されたシリンダヘッドＷの加工面の面方向に基づいて加工面の面方向を補正する。

基準位置検出部５４は、位置情報取得部５１により取得された複数の基準部（基準穴７６）の位置情報に基づいてシリンダヘッドＷの加工面における加工基準位置を検出する。
位置調整部５５は、基準位置検出部５４により検出された加工基準位置に基づいてワーク加工装置６０における加工開始位置を調整する。

次に、シリンダヘッドＷの加工面の面方向の補正、及び加工面に加工を施す場合における加工基準位置の調整を行う場合のクランプ装置１の具体的な動作について、図９Ａ〜図９Ｄを参照しながら説明する。図９Ａは、クランプ装置本体１０によりクランプしたシリンダヘッドＷの第１加工面７１の面方向を測定する状態を示す図である。図９Ｂは、第１加工面７１の面方向を補正する状態を示す図である。図９Ｃは、第１加工面７１の面方向が補正されたシリンダヘッドＷの加工基準位置を検出する状態を示す図である。図９Ｄは、加工基準位置が検出されたシリンダヘッドＷの第１加工面７１にワーク加工装置６０による加工を施す状態を示す図である。

制御装置５０は、まず、シリンダヘッドＷをクランプした状態のクランプ装置本体１０を鉛直状態に、かつ、第１加工面７１がワーク加工装置６０に対向する位置に位置させる。次いで、制御装置５０は、図９Ａに示すように、プローブ駆動部４２を駆動させてプローブ本体４１を、基準座７５のうちの一つの基準座７５に向けて前進させる。
次いで、プローブ本体４１の先端と基準座７５との接触がタッチセンサにより検知されると、位置情報取得部５１は、プローブ本体４１と基準座７５との接触位置に基づいて、基準座７５の位置情報（座標）を取得する。制御装置５０は、同様の動作を基準座７５それぞれについて行い、位置情報取得部５１は、基準座７５それぞれの位置情報を取得する。

次いで、面方向検出部５２は、位置情報取得部５１により取得された基準座７５それぞれの位置情報に基づいて第１加工面７１の面方向を検出する。
加工面補正部５３は、面方向検出部５２により検出された第１加工面７１の面方向に関する情報と、制御装置５０に予め記憶された好適な第１加工面７１の面方向に関する情報と、に基づいて第１加工面７１の面方向を補正する。
即ち、本実施形態では、クランプ装置本体１０において、シリンダヘッドＷを、第１把持部１２及び第２把持部１３により２方向から把持してクランプするため、クランプ後のシリンダヘッドＷの第１加工面７１にわずかな歪み等が発生する。そこで、本実施形態では、加工面補正部５３は、図９Ｂに示すように、面方向検出部５２により検出された第１加工面７１の面方向が、制御装置５０に予め記憶された好適な第１加工面７１の面方向に一致するようにクランプ支持装置２０を駆動させて第１加工面７１の面方向を補正する。

次いで、制御装置５０は、加工基準位置の調整を行う。制御装置５０は、図９Ｃに示すように、プローブ駆動部４２を駆動させてプローブ本体４１を、基準穴７６のうちの一つの基準穴７６に向けて前進させる。
次いで、プローブ本体４１の先端と基準穴７６との接触がタッチセンサにより検知されると、位置情報取得部５１は、プローブ本体４１と基準穴７６との接触位置に基づいて、基準穴７６の位置情報（座標）を取得する。制御装置５０は、同様の動作を基準穴７６それぞれについて行い、位置情報取得部５１は、基準穴７６それぞれの位置情報を取得する。

次いで、基準位置検出部５４は、位置情報取得部５１により取得された基準穴７６それぞれの位置情報に基づいてシリンダヘッドＷの第１加工面７１における加工基準位置を検出する。より具体的には、基準位置検出部５４は、位置情報取得部５１により取得された基準穴７６それぞれの座標、及び制御装置５０に予め記憶されている基準穴７６の位置と加工基準位置の位置との関係から、クランプ装置本体１０によりクランプされたシリンダヘッドＷの第１加工面７１においてワーク加工装置６０による加工を開始する加工基準位置の座標を特定する。

次いで、位置調整部５５は、図９Ｄに示すように、基準位置検出部５４により検出された第１加工面７１の加工基準位置に基づいて、ワーク加工装置６０における加工開始位置を調整する。より具体的には、位置調整部５５は、基準位置検出部５４により検出された加工基準位置の座標に、ワーク加工装置６０における加工部の座標を一致させる。

このようにして、制御装置５０は、シリンダヘッドＷの第１加工面７１の面方向の補正、及び第１加工面７１の加工基準位置の調整を行った後、第１加工面７１に所定の加工を施す。

尚、制御装置５０は、ワーク加工装置６０による第１加工面７１に対する加工が完了すると、クランプ支持装置２０の第１テーブル２１を、第１軸Ｂを中心に１８０度回転させて、第２加工面７２をワーク加工装置６０に対向させる。そして、制御装置５０は、第２加工面７２の面方向の補正、及び第２加工面７２における加工基準位置の調整を、上述と同様の手順にて行った後、ワーク加工装置６０により第２加工面７２に所定の加工を施す。

以上説明した本実施形態のクランプ装置１によれば、以下のような効果を奏する。

（１）クランプ装置１を、枠体１１と、複数の突起部１２３を有する第１把持部１２と、この第１把持部１２に対向して配置され複数の突起部１３３を有する第２把持部１３と、を含んで構成した。これにより、シリンダヘッドＷを、第１把持面７３及び第２把持面７４の２箇所で把持してクランプできるので、第１加工面７１及び第２加工面７２の双方を、治具パレット等により塞ぐことがない。よって、シリンダヘッドＷに対する加工の自由度を向上でき、シリンダヘッドＷの２つの加工面を同時又は連続して加工することができるようになる。

（２）第１把持部１２と第２把持部１３とを対向配置させると共に、第２把持部１３を第１把持部１２に接近する方向又は第１把持部１２から離間する方向に進退させる把持部駆動部１４を設けた。これにより、第１把持部１２と第２把持部１３とを接近させることでシリンダヘッドＷを把持するので、シリンダヘッドＷの大きさや形状に応じて第１把持部１２と第２把持部１３との間の距離を調整することで、例えば、図１０に示すように、種々の大きさや形状のシリンダヘッドＷａ，Ｗｂ，Ｗｃに対応できる。よって、シリンダヘッドＷの形状に対する対応の自由度を向上でき、多種類のワークを加工するためのフレキシブル生産が可能な汎用設備が実現できる。

（３）第１把持部１２を、複数の突起部１２３を含んで構成し、第２把持部１３を、複数の突起部１３３を含んで構成した。よって、第１把持部１２及び第２把持部１３によるシリンダヘッドＷの把持力を向上できるので、クランプ装置本体１０によるシリンダヘッドＷのクランプ状態における安定性を向上できる。

（４）クランプ装置１を、クランプ装置本体１０を水平状態と鉛直状態との間で変更可能に回転駆動させるクランプ支持装置２０を含んで構成した。これにより、クランプ装置本体１０を水平状態に位置させてシリンダヘッドＷをクランプさせ、このクランプ装置本体１０を鉛直状態に位置させて第１加工面７１及び第２加工面７２に加工を施せる。よって、ワーク加工装置６０により第１加工面７１に加工を施した後、クランプ装置本体１０を、鉛直方向に延びる第１軸Ｂを中心に１８０度回転させることで、同じワーク加工装置６０により容易に第２加工面７２に加工を施せるので、車両の製造ラインにおける設備のレイアウトを効率化できる。また、シリンダヘッドＷの加工に要する時間を短縮できる。

（５）本実施形態では、クランプ装置本体１０において、シリンダヘッドＷを、第１把持部１２及び第２把持部１３により２方向から把持してクランプするため、クランプ後のシリンダヘッドＷの第１加工面７１にわずかな歪み等が発生する。そこで、加工面補正部５３に、面方向検出部５２により検出された第１加工面７１の面方向が、制御装置５０に予め記憶された好適な第１加工面７１の面方向に一致するようにクランプ支持装置２０を駆動させて第１加工面７１の面方向を補正させた。よって、クランプ装置本体１０のクランプによりシリンダヘッドＷの第１加工面７１に生じる歪み等を補正した状態で第１加工面７１に加工を施せるので、ワーク加工装置６０による加工の精度を向上できる。

（６）基準位置検出部５４に、位置情報取得部５１により取得された基準穴７６それぞれの座標、及び制御装置５０に予め記憶されている基準穴７６の位置と加工基準位置の位置との関係から、クランプ装置本体１０によりクランプされたシリンダヘッドＷの第１加工面７１においてワーク加工装置６０による加工を開始する加工基準位置の座標を特定させ、位置調整部５５に、基準位置検出部５４により検出された加工基準位置の座標に、ワーク加工装置６０における加工部の座標を一致させた。よって、ワーク加工装置６０による加工の精度をより向上できる。

（７）クランプ装置１を、第１洗浄液噴射部３１及び第２洗浄液噴射部３２を有して構成される洗浄装置を含んで構成した。これにより、第１洗浄液噴射部３１及び第２洗浄液噴射部３３からグリッパ１２２，１３２に洗浄液を噴射することで、グリッパ１２２，１３２の複数の突起部１２３，１３３に付着した金属粉等の異物を除去できる。よって、グリッパ１２２，１３２によるシリンダヘッドＷの把持力の低下を防げる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、本実施形態では、本発明を、ワークとしてのシリンダヘッドＷをクランプするクランプ装置１に適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、ワークとしてのシリンダブロックやクランクケースをクランプするクランプ装置に適用してもよい。

１ クランプ装置
１０ クランプ装置本体
１１ 枠体
１２ 第１把持部
１３ 第２把持部
１４ 把持部駆動部
２０ クランプ支持装置（枠体駆動部）
３０ 洗浄装置
４０ プローブ部
５０ 制御装置
５１ 位置情報取得部
５２ 面方向検出部
５３ 加工面補正部
５４ 基準位置検出部
５５ 位置調整部
６０ 加工装置
７１ 第１加工面（加工面）
７２ 第２加工面（加工面）
７３ 第１把持面
７４ 第２把持面
７５ 基準座（基準部）
７６ 基準穴（基準部）
１２２、１３２ グリッパ
１２３、１３３ 突起部

Claims (9)

1. ワークを固定するクランプ装置であって、
   前記ワークを囲繞可能な枠体と、
   前記枠体の内面に配置され、内方に向けて突出する複数の突起部を有する第１把持部と、
   前記枠体における前記第１把持部が配置された内面に対向する内面に配置され内方に向けて突出する複数の突起部を有する第２把持部と、
   前記第１把持部と前記第２把持部とを互いに接近する方向又は離間する方向に進退させる把持部駆動部と、を備えるクランプ装置。
2. 前記ワークは、少なくとも一の加工面と、該加工面に対して略垂直に延びる第１把持面、及び前記加工面に対して略垂直に、かつ、前記第１把持面に対して略平行に延びる第２把持面を含む周面と、を備え、
   前記枠体は、前記ワークの周面を囲繞し、
   前記第１把持部は、前記第１把持面に対向して配置され、
   前記第２把持部は、前記第２把持面に対向して配置される請求項１に記載のクランプ装置。
3. 前記枠体に連結され、前記加工面が水平方向に沿う水平状態と、該加工面が鉛直方向に沿う鉛直状態とを変更可能に、前記枠体を回転駆動させる枠体駆動部を更に備える請求項２に記載のクランプ装置。
4. 前記ワークは、前記加工面に設けられた複数の基準部を備え、
   前記加工面に対して進退して前記複数の基準部に接触可能なプローブ部と、
   前記プローブ部と前記複数の基準部との接触位置に基づいて該複数の基準部それぞれの位置情報を取得する位置情報取得部と、を更に備える請求項２又は３に記載のクランプ装置。
5. 前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記加工面の面方向を検出する面方向検出部と、
   前記面方向検出部により検出された前記面方向に基づいて前記加工面の面方向を補正する加工面補正部と、を備える請求項４に記載のクランプ装置。
6. 前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記加工面における加工基準位置を検出する基準位置検出部と、
   前記基準位置検出部により検出された前記加工基準位置に基づいて前記加工面に加工を施すワーク加工装置における加工開始位置を調整する位置調整部と、を更に備える請求項４又は５に記載のクランプ装置。
7. 前記第１把持部及び第２把持部に向けて洗浄液を噴射する洗浄部を更に備える請求項１〜６のいずれかに記載のクランプ装置。
8. 前記第１把持部と前記第２把持部とは、前記ワークに対して非対称に配置される請求項１〜７のいずれかに記載のクランプ装置。
9. 複数の突起部を有し該複数の突起部によりワークを押圧して固定するクランプ装置用のグリッパ。

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