JP2012240185A - 位置決めクランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置決めクランプ装置の内部にスパッタ等の異物が侵入した際にこれを容易に除去する。
【解決手段】クランプアーム１１と、クランプアーム１１を収納する方形部材４と、ワーク受け台６と、クランプ部挿通用開口９を有するワークの位置決めピン５と、固定ピン１７と、を備え、クランプアーム１１がカム溝１４と固定ピン１７とのカム作用により傾動し、鉤状クランプ部１３がワークＷをワーク受け台６との間でクランプする位置決めクランプ装置１において、方形部材４の側面に、エアシリンダ２の軸方向と直交する方向から見て、シリンダロッド１０が最縮退した状態における少なくともカム溝１４の位置から軸支部１９の位置までにかけて開口する点検用開口部２０を形成し、この点検用開口部２０を開閉する閉止板２３を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワークを位置決めする位置決めクランプ装置に関する。

従来より位置決めクランプ装置は溶接工程等でワークを位置決め保持するための保持台に組み込まれて使用されており、溶接工程では保持台上にワークを位置決め保持した状態でスポット溶接、アーク溶接等を施してワーク同士を接合し構造物を製作している（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の位置決めクランプ装置は、位置決め装置本体の基端側にエアシリンダが配設され、位置決め装置本体内に形成された空孔をエアシリンダのシリンダロッドが昇降するように構成されている。そして、位置決め装置本体の先端には位置決めピンが配設され、位置決めピンの基端部周縁にワーク受け台が配設される。位置決めピン内には外部に開放するとともに前記空孔と連通するスリット溝が形成されており、これら空孔およびスリット溝にはクランプアームが内装される。クランプアームにはカム溝が開設されており、このカム溝に位置決め装置本体に固定された固定ピンが挿通されている。またクランプアームの基端はエアシリンダのシリンダロッドに軸支されている。エアシリンダはクランプアームがアンクランプの状態では伸張した状態にあり、クランプアームの先端に形成された鉤状のクランプ部は位置決めピンのスリット溝内に収容された状態にある。このとき固定ピンはカム溝の下端に位置している。

ワークを位置決め保持するときは、先ずワークに開設されたロケート孔を保持台上の位置決めクランプ装置の位置決めピンに挿通する。次いで、エアシリンダのシリンダロッドが縮退することによりクランプアームが下降し、これに伴ってカム溝も下降し、クランプアームがカム溝の形状に倣ってクランプ部方向に傾動しながら下降する。これによりクランプアームのクランプ部が位置決めピンのスリット溝から外部に突出しながら下降し、ワークがワーク受け台とクランプアームのクランプ部間で挟持固定される。

特開２００５−３２４３１８号公報

従来の位置決めクランプ装置では、スリット溝の外部への開口から溶接時のスパッタ、切粉、ゴミ等が侵入し、これら異物が前記空孔内に堆積したり、カム溝内面やシリンダロッドの軸支部に付着すると、クランプアームの作動不良が生じてワークを挟持できなくなるおそれがある。特に異物がカム溝の底面に付着するとワークの挟持が不安定となり、たとえば複数箇所の溶接を行うために保持台ごとワークの姿勢を変更するときにワークの位置ずれが生じて溶接不良となるおそれがある。

この問題に対し特許文献１に記載の技術は、クランプアームと、前記軸支部を有するクランプアームの基端部が挿入されるポストの中空円筒部とをガードプレートにより覆う構成を採用している。しかしながらこの構成によってもガードプレートとクランプアームとの隙間からの微細な異物の侵入を防ぐことは困難である。また、ガードプレートを用いる構成は、定期点検時若しくは作動不良が生じた際の修理や部品交換時等において分解作業に手間がかかりやすい。さらに、ガードプレートとスリット溝との間にスパッタ、切粉、ゴミ等が侵入して堆積した場合にはやはりクランプアームの作動不良が生ずるものと思われる。

本発明は、位置決めクランプ装置の内部にスパッタ等の異物が侵入した際にこれを容易に除去することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、基端が駆動シリンダのシリンダロッドに軸支部を介して回動可能に取り付けられ、中央にカム溝が形成されるとともに先端に鉤状クランプ部が形成されたクランプアームと、基端側が前記駆動シリンダに取り付けられて前記クランプアームを収納するクランプアーム収納筐体と、前記クランプアーム収納筐体の先端側に形成されるワーク受け部と、前記クランプアーム収納筐体の先端側に形成され、周面にクランプ部挿通用開口を有するワークの位置決めピンと、前記カム溝に挿通される固定ピンと、を備え、前記駆動シリンダの作動により前記クランプアームが前記カム溝と前記固定ピンとのカム作用により傾動し、前記鉤状クランプ部が前記クランプ部挿通用開口から外部に突出してワークを前記ワーク受け部との間でクランプする位置決めクランプ装置であって、前記クランプアーム収納筐体の側面に、前記駆動シリンダの軸方向と直交する方向から見て、前記シリンダロッドが最縮退した状態における少なくとも前記カム溝の位置から前記軸支部の位置までにかけて開口する点検用開口部を形成し、この点検用開口部を開閉する閉止板を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、定期点検時、或いはスパッタ等の異物がクランプ部挿通用開口から侵入してクランプアーム収納筐体の底部に堆積し、特にカム溝の内面や軸支部に付着してクランプアームの作動不良が発生したとき等において、閉止板を取り外して点検用開口部を開けることにより、カム溝および軸支部を点検用開口部を通して外部に露呈させることができる。したがって、点検用開口部を通してカム溝および軸支部にエアホース等による圧縮エアを直接吹き付けることが容易に可能となり、異物を迅速かつ効果的に除去できる。

また本発明は、前記閉止板の基端縁に、前記クランプアーム収納筐体の内外を連通させる矩形状の切欠き部を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、スパッタ等の異物がクランプアーム収納筐体の底部に堆積し、特にカム溝の内面や軸支部に付着してクランプアームの作動不良が発生したとき等において、閉止板はクランプアーム収納筐体に取り付けたままの状態で、クランプ部挿通用開口から圧縮エアを内部に吹き付けると、圧縮エアはほぼ密閉状態のクランプアーム収納筐体の内部において勢いを保ったまま流下して異物を効果的に除去したうえで、切欠き部から異物とともに外方にスムーズに排出される。

また本発明は、前記閉止板がねじ締めにより前記クランプアーム収納筐体に取り付けられる構造において、前記閉止板に小窓開口部を形成し、この小窓開口部を開閉する第２閉止板を前記閉止板と共締めして前記クランプアーム収納筐体に取り付けることを特徴とする。

本発明によれば、例えばエアノズルを用いて異物の除去を行う際に、大きな閉止板を外すことなく小型の第２閉止板のみを外して小窓開口部を開けるだけで済むため、異物の除去作業を迅速に行える。

本発明によれば、クランプアームの作動不良の原因になりやすいカム溝および軸支部に付着した異物の除去を、点検用開口部を通して簡単に行うことができる。

本発明の位置決めクランプ装置の正面図である。 図１において閉止板を取り除いた状態を示す正面図である。 図１におけるＦ−Ｆ断面図であり、非クランプ状態を示す。 図１におけるＦ−Ｆ断面図であり、クランプ状態を示す。 第３実施例の位置決めクランプ装置の正面図である。 図５におけるＧ−Ｇ断面図である。 第１実施例の位置決めクランプ装置で用いる閉止板の正面図である。 第２実施例の位置決めクランプ装置で用いる閉止板の正面図である。 第３実施例の位置決めクランプ装置で用いる閉止板の正面図である。 第３実施例の位置決めクランプ装置で用いる第２閉止板の正面図である。 第３実施例の位置決めクランプ装置で用いる第２閉止板の側面図である。 第３実施例の位置決めクランプ装置で用いる閉止板と第２閉止板とを組み立てた状態の正面図である。

「第１実施例」
図１において、本発明の位置決めクランプ装置１は、例えば溶接工程において、平板状のワークＷ（図４）を位置決め保持するための不図示の保持台に対し、エアシリンダ２の基端のねじ部２ａが組み付けられて使用される。位置決めクランプ装置１は、基端側に外形が方形をなす駆動シリンダとしてのエアシリンダ２が配設される。図１のＦ−Ｆ断面図である図３または図４に示すように、エアシリンダ２の上部には、上下に貫通する円筒状の貫通孔３を有した方形部材４が螺着される。この方形部材４は後述のクランプアーム１１を収納するクランプアーム収納筐体を構成する。方形部材４の上端（先端側）には、位置決めピン５を上端中央に有する円筒状のワーク受け台（ワーク受け部）６が円盤状基台７を介して螺着されている。ワーク受け台６には貫通孔３と連通するようにスリット溝８が開設されている。このスリット溝８の上部は位置決めピン５の周面においてクランプ部挿通用開口９により外部と連通している。

エアシリンダ２の上部から上方に延出するシリンダロッド１０は貫通孔３の内部に位置しており、その先端にはクレビス部１０ａが形成されている。クレビス部１０ａ間には、貫通孔３内をシリンダロッド１０の伸縮方向に昇降するクランプアーム１１の基端がピン部材１２により回動可能に軸支されており、これによりクランプアーム１１の軸支部１９が形成される。クランプアーム１１は細長状の平板により形成されており、先端には鉤状クランプ部１３が形成され、略中央にはカム溝１４が開設されている。カム溝１４には固定ピン１７が挿通される。この固定ピン１７は、図２に示すように、方形部材４の４つの側面の内の対向する２つの面４ａ、４ｂに掛け渡される。具体的には面４ａ、４ｂの一部にはそれぞれ溝状の切欠き部１５が形成され、この切欠き部１５の箇所において面４ａ、４ｂに開孔１６が穿孔されている。固定ピン１７は、中央部が前記カム溝１４を挿通し、両端が面４ａ、４ｂの各開孔１６に挿通保持されることにより、貫通孔３の内部においてエアシリンダ２の軸方向と直交する方向に沿って延設される。

位置決めクランプ装置１は、クランプアーム１１がワークＷ（図４）をクランプしない状態においては、図３に示すようにエアシリンダ２は伸張状態にあり、クランプアーム１１の鉤状クランプ部１３はクランプ部挿通用開口９から外部に突出することなく位置決めピン５の周面よりも内側に位置している。

そして、図４に示すように、位置決めクランプ装置１がワークＷを位置決め保持するときは、先ずワークＷに開設されたロケート孔Ｗａが位置決めクランプ装置１の位置決めピン５に挿通される。次いでエアシリンダ２のシリンダロッド１０が縮退してクランプアーム１１が下降し、これに伴ってカム溝１４も下降し、クランプアーム１１はカム溝１４の形状に倣って鉤状クランプ部１３の形成された側に傾動しながら下降する。これにより鉤状クランプ部１３は位置決めピン５のクランプ部挿通用開口９から外部に突出しながら下降し、ワークＷがワーク受け台６と鉤状クランプ部１３とにより挟持固定される。

図２において、方形部材４の４つの側面の内の面４ｃには長方形状に座ぐられた平面部１８が形成されている。この平面部１８の下部の一部は少なくとも方形部材４の基端まで、すなわちエアシリンダ２側との接触縁まで形成されている。そして、平面部１８には、カム溝１４から軸支部１９までの間を外部に開放するように点検用開口部２０が開設されている。つまり、方形部材４の側面に、エアシリンダ２の軸方向と直交する方向から見て、少なくともカム溝１４の位置から軸支部１９の位置までにかけて一続きに開口する点検用開口部２０が形成される。この場合、カム溝１４の位置から軸支部１９の位置までとは、図２、図４に示すようにシリンダロッド１０が最縮退した状態においてのカム溝１４の位置から軸支部１９の位置までをいう。本実施例では点検用開口部２０の上端縁はカム溝１４の上端よりも若干上方に位置しており、エアシリンダ２の軸方向と直交する方向から見てカム溝１４全体が点検用開口部２０の範囲内に位置している。また、点検用開口部２０の下端は方形部材４の下縁まで切り欠かれており、エアシリンダ２の軸方向と直交する方向から見て軸支部１９全体が点検用開口部２０の範囲内に位置している。

また、図１および図３において、方形部材４の基端側であって、面４ａ、４ｂに形成された溝状の２箇所の切欠き部１５と、前記面４ｃに対向する面４ｄとには、外部と貫通孔３の内部とを連通させる円孔からなる通気孔２１が開設されている。平面部１８には図７に示す閉止板２３が着脱自在に取り付けられる。図２に示すように、平面部１８にはその四隅にねじ孔２２が螺設され、このねじ孔２２に図７に示す閉止板２３の四隅に開設された開孔２４を重ね合わせて、図１に示すようにねじ部材２５によりねじ締めすることにより、閉止板２３が点検用開口部２０の略全体を塞ぐようにして平面部１８に取り付けられる。閉止板２３の下端近傍には外部と貫通孔３の内部とを連通させる円孔からなる通気孔２１が穿孔されている。

以上のようにクランプアーム１１を収納する方形部材４の側面に点検用開口部２０を形成し、この点検用開口部２０を開閉する閉止板２３を設ける構成とすれば、定期点検時、或いはスパッタ等の異物がクランプ部挿通用開口９から侵入して貫通孔３の底部に堆積し、特にカム溝１４の内面や軸支部１９に付着してクランプアーム１１の作動不良が発生したときに、前記閉止板２３を取り外して点検用開口部２０を開けることにより、カム溝１４および軸支部１９を点検用開口部２０を通して外部に露呈させることができる。したがって、点検用開口部２０を通してカム溝１４および軸支部１９にエアホース等による圧縮エアを直接吹き付けることが容易に可能となり、異物を迅速かつ効果的に除去できる。

また、点検用開口部２０以外にも方形部材４の残り３面には通気孔２１が穿孔されているため、エアホース等により圧縮エアを吹き付けたとき、方形部材４の内面に当たってこの内面に沿って流れる圧縮エアの一部を通気孔２１から逃がすことができ、貫通孔３内における圧縮エアの乱れを抑制できる。

「第２実施例」
第２実施例に係る位置決めクランプ装置１は、図８に示すように、閉止板２３の基端縁（エアシリンダ２寄りの縁）に方形部材４の内外を連通させる矩形状の切欠き部２６が形成されていることを特徴としており、他の構成は第１実施例と同じである。この第２実施例の位置決めクランプ装置１によれば、スパッタ等の異物が貫通孔３の底部に堆積、またはカム溝１４の内面や軸支部１９に付着し、クランプアーム１１の作動不良が発生した場合、閉止板２３は方形部材４に取り付けたままの状態で、クランプ部挿通用開口９から圧縮エアをスリット溝８の内部に吹き付けると、圧縮エアはほぼ密閉状態の貫通孔３の内部において勢いを保ったまま流下し、貫通孔３の底部に堆積、またはカム溝１４の内面や軸支部１９に付着した異物を効果的に除去したうえで、切欠き部２６から異物とともに外方にスムーズに排出される。

「第３実施例」
第３実施例に係る位置決めクランプ装置１は、図９に示すように、閉止板２３の上端の一側に長孔からなる小窓開口部２７を形成し、図１２に示すように、この小窓開口部２７を開閉する第２閉止板２９を閉止板２３と共締めして方形部材４（図５、図６）に取り付けることを特徴としており、他の構成は第１実施例または第２実施例と同じである。小窓開口部２７は例えば後述するエアノズル３２（図６）を挿通可能な程度の小さな矩形状の開口部であり、これを閉止する第２閉止板２９も小型の矩形板から構成される。閉止板２３においては、小窓開口部２７の下端近傍にピン孔２８が開設される。一方、第２閉止板２９においては、ピン孔２８に挿入されるピン３０（図１０、図１１）が突設されるとともに、四隅の内の１隅には開孔３１（図１０）が開設されている。以上により、第２閉止板２９は、ピン３０が閉止板２３のピン孔２８に挿入されたうえで開孔３１が閉止板２３の開孔２４の一つに重ねられ、ねじ部材２５により閉止板２３と共締めされることで小窓開口部２７を閉止する。

第３実施例の位置決めクランプ装置１によれば、スパッタ等の異物が貫通孔３の底部に堆積、またはカム溝１４の内面や軸支部１９に付着し、クランプアーム１１の作動不良が発生した場合、１本のねじ部材２５を緩めて、閉止板２３は方形部材４に取り付けたままの状態で第２閉止板２９のみを取り外す。そして、図６に示すように、小窓開口部２７から例えば金属材料により形成されたＬ形のエアノズル３２（二点鎖線にて示す）を挿入し、このエアノズル３２のブロー口３３を貫通孔３の底部またはカム溝１４の内面や軸支部１９に臨ませて圧縮エアを吹き付けることにより、異物を効果的に除去できる。閉止板２３に切欠き部２６が形成されている場合には、圧縮エアは異物とともに切欠き部２６からスムーズに排出される。

第３実施例の位置決めクランプ装置１によれば、Ｌ形のエアノズル３２等を用いて異物の除去を行う際には、わざわざ大きな閉止板２３を外すことなく小型の第２閉止板２９のみを外して小窓開口部２７を開けるだけで済み、異物の除去作業を迅速に行える。

１ 位置決めクランプ装置
２ エアシリンダ（駆動シリンダ）
４ 方形部材（クランプアーム収納筐体）
５ 位置決めピン
６ ワーク受け台（ワーク受け部）
９ クランプ部挿通用開口
１０ シリンダロッド
１１ クランプアーム
１３ 鉤状クランプ部
１４ カム溝
１７ 固定ピン
１９ 軸支部
２０ 点検用開口部
２３ 閉止板
２６ 切欠き部
２７ 小窓開口部
２９ 第２閉止板

Claims (3)

1. 基端が駆動シリンダのシリンダロッドに軸支部を介して回動可能に取り付けられ、中央にカム溝が形成されるとともに先端に鉤状クランプ部が形成されたクランプアームと、
   基端側が前記駆動シリンダに取り付けられて前記クランプアームを収納するクランプアーム収納筐体と、
   前記クランプアーム収納筐体の先端側に形成されるワーク受け部と、
   前記クランプアーム収納筐体の先端側に形成され、周面にクランプ部挿通用開口を有するワークの位置決めピンと、
   前記カム溝に挿通される固定ピンと、
   を備え、前記駆動シリンダの作動により前記クランプアームが前記カム溝と前記固定ピンとのカム作用により傾動し、前記鉤状クランプ部が前記クランプ部挿通用開口から外部に突出してワークを前記ワーク受け部との間でクランプする位置決めクランプ装置であって、
   前記クランプアーム収納筐体の側面に、前記駆動シリンダの軸方向と直交する方向から見て、前記シリンダロッドが最縮退した状態における少なくとも前記カム溝の位置から前記軸支部の位置までにかけて開口する点検用開口部を形成し、この点検用開口部を開閉する閉止板を設けたことを特徴とする位置決めクランプ装置。
2. 前記閉止板の基端縁に、前記クランプアーム収納筐体の内外を連通させる矩形状の切欠き部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の位置決めクランプ装置。
3. 前記閉止板がねじ締めにより前記クランプアーム収納筐体に取り付けられる構造において、
   前記閉止板に小窓開口部を形成し、この小窓開口部を開閉する第２閉止板を前記閉止板と共締めして前記クランプアーム収納筐体に取り付けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の位置決めクランプ装置。

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