JP2777849B2 - 長尺被加工物の搬送治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長尺被加工物の搬送治
具に係り、特に上下方向に段差のある複数種類の被加工
物を積載するに先立って、次に積載すべき長尺被加工物
の上下方向の段差に合わせて自動的に被加工物保持部材
の高さを調整して一台の搬送治具により複数種類の被加
工物を積載できるようにすると共に該複数種類の被加工
物を混合して流せるようにし、作業効率の大幅な向上を
図った長尺被加工物の搬送治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輛、特にトラック等の大型車輛のシャ
シフレーム等の長尺の被加工物は、加工機械の加工範囲
を大幅に、例えば６倍から１２倍も超える長さがあるの
で、小型部品のように一度の加工治具への取付けで加工
することはできない。またシャシフレームの形状は、通
常車種によって大きさが異なるサイドキックと呼ばれる
段差があり、しかも加工の都合上該サイドキックのある
面を加工基準としなければならない。

【０００３】そこで従来該長尺の被加工物の加工は、車
種ごとに高さの異なる積載治具を準備して該治具上に長
尺の被加工物を積載し、ローラコンベアに沿って複数台
の単軸ボール盤を配設し、該単軸ボール盤に装着した分
割型治具のガイドブッシュでドリル等の刃具を案内しな
がら穴あけ加工等を行い、加工後ローラコンベア上を被
加工物を手送りして搬送していた。

【０００４】しかし、該従来の加工方法によると、被加
工物の種類が変更になる都度、加工物のサイドキックに
合った高さの積載治具に交換し、更に分割型治具を組み
立て直さなければならなかった。被加工物は長尺である
ので１個の被加工物あたり通常１０個以上の積載治具を
必要とし、被加工物の種類が変更になるごとに該積載治
具を一々交換して段取り換えするのは大変な工数を要
し、頻繁に被加工物の種類を変更することは困難であ
り、また該段取り換え作業のため加工効率は極めて低く
なっていた。

【０００５】また分割型治具は、被加工物が大きくなれ
ばなるほど大きく、また重くなり、組み立て作業が作業
者の大きな負担となるばかりでなく、作業効率を低下さ
せる原因ともなっていた。また重量の大きい被加工物を
ローラコンベア上で手動により位置決めしながら送るの
は、大変な作業であり、加工精度にも作業者の疲労によ
ってバラツキが生ずるという欠点があった。

【０００６】更には、該長尺の被加工物は、独立した複
数台の単軸ボール盤ごとに装着された分割型治具にセッ
トされ、複数回に分割されて加工されるので、各単軸ボ
ール盤の設置位置の誤差及び各単軸ボール盤ごとの水平
基準台の誤差がそのまま被加工物の加工精度に影響を及
ぼすこととなり、加工精度をある程度以上向上させるこ
とが困難であるという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、無端のチェーンコンベアにより牽
引される複数の支持基台の係合ピンに係合して複数種類
に高さを変更可能とした被加工物保持部材を備えること
により、加工する長尺の被加工物のサイドキックに合わ
せて積載治具を交換することなく高さを調節できるよう
にすることであり、またこれによって被加工物の種類が
変更されても積載治具の交換を不要とし、加工効率を大
幅に向上させることである。

【０００８】また他の目的は、制御装置によって制御さ
れる流体圧シリンダを無端のチェーンコンベアの返送工
程に配設して被加工物保持部材を上下方向及び左右方向
に摺動移動させて複数の係合部から適宜の係合部を支持
基台の係合ピンに係合させることにより被加工物保持部
材の高さを容易に変更できるようにすることであり、ま
たこれによって次に加工すべき長尺の被加工物のサイド
キックに合わせて自動的に高さを調整して積載治具を準
備し、積載治具の交換を不要として大幅な省力化を図る
ことである。

【０００９】更に他の目的は、無端のチェーンコンベア
により牽引される高さの調節された被加工物保持部材の
上に長尺の被加工物を積載して搬送し、該被加工物保持
部材を加工区画内に配設した水平基準台上を摺動移動さ
せることにより、特別の操作を行うことなく、チェーン
コンベアの通常の送り操作のみで自動的に被加工物の高
さ方向の位置決めを行えるようにすることであり、また
これによって作業効率を大幅に向上させることである。

【００１０】また他の目的は、長尺の被加工物をマシニ
ングセンタ等の加工機械で加工可能な範囲で複数の加工
区画に分割し、１加工区画ごとに順次加工を行うことに
より比較的小さな加工範囲の加工機械１台により被加工
物の全加工箇所を加工できるようにすることであり、ま
たこれによって複数の分割型治具を不要として作業者の
負担を軽減すると共に作業者の人数の削減を可能として
大幅な省力化を図ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、上下方向に段差のある複数種類の被加工物を積
載して搬送する長尺被加工物の搬送治具において、前記
被加工物を積載してガイドローラ上を無端のチェーンコ
ンベアにより牽引されて移動するように構成され係合ピ
ンが設けられた複数の支持基台と、前記係合ピンと係合
する高さの異なる複数の係合部が連節して形成され前記
支持基台に摺動自在に配設された被加工物保持部材と、
前記無端のチェーンコンベアの返送工程に配設され該被
加工物保持部材を上下方向及び左右方向に摺動移動させ
前記係合ピンに適宜の前記係合部を係合させる複数の流
体圧シリンダとを備えたことを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明（請求項２）は、上下方向に
段差のある複数種類の被加工物を積載して搬送する長尺
被加工物の搬送治具において、前記被加工物を積載して
ガイドローラ上を無端のチェーンコンベアにより牽引さ
れて移動するように構成され係合ピンが設けられた複数
の支持基台と、前記係合ピンと係合する高さの異なる複
数の係合部が連節して形成され前記支持基台に摺動自在
に配設された被加工物保持部材と、前記無端のチェーン
コンベアの返送工程に配設され該被加工物保持部材を上
下方向及び左右方向に摺動移動させ前記係合ピンに適宜
の前記係合部を係合させる複数の流体圧シリンダと、前
記被加工物の積載に先立って前記被加工物保持部材の適
宜の前記係合部を前記係合ピンに係合させて次に積載す
べき長尺被加工物の上下方向の段差に合わせて高さを調
整するように前記複数の流体圧シリンダを作動させる制
御装置とを備えたことを特徴とするものである。

【００１３】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。図１から図７において、本発明に係る長尺被加工
物の搬送治具１は、支持基台２と、被加工物保持部材３
と、流体圧シリンダ４と、制御装置（図示せず）とを備
えている。

【００１４】まず長尺の被加工物の加工装置１０の基本
構成を説明すると、主として図１において、加工機械
は、例えば大型車輛のシャシフレーム等の長尺の被加工
物１１に穴あけ加工等の加工を行うためのものであっ
て、３方向からの加工が同時にできるように前後方向及
び上方に配設された図示しないモータによって回転駆動
されるスピンドル軸１２にドリル１３が装着された公知
のマシニングセンタであり、該スピンドル軸１２は、被
加工物１１の送り方向寸法約１０５０ｍｍの範囲内で互
いに独立して移動し、被加工物１１の該加工範囲内の任
意の位置に穴あけ加工ができるようになっている。

【００１５】またスピンドル軸１２には、図示しない刃
具供給装置によってドリル等の各種の刃具が供給され、
ドリル１３等を自動的に交換して各種の機械加工ができ
るようになっている。

【００１６】位置決め治具（図示せず）は、加工に先立
って被加工物１１の送り方向の位置決めを行うためのも
のであって、上面に設けられた基準ピン（図示せず）に
被加工物１１に形成された位置決め穴を嵌合させて位置
決めするように構成され、無端のチェーンコンベア１４
に固定されて該チェーンコンベア１４と共に移動するよ
うになっている。そして加工機械の送り方向の加工範囲
約１０５０ｍｍよりも小さな距離、例えば１０００ｍｍ
ごとにチェーンコンベア１４に沿って配設された位置決
め装置（図示せず）と係合して被加工物１１の位置決め
をするようになっている。

【００１７】搬送装置１５は、無端のチェーンコンベア
１４を走行させて被加工物１１を搬送するためのもので
あって、スプロケット１６に巻き掛けられた長尺の被加
工物１１を少なくとも２つ以上積載可能な長さを有する
無端のチェーンコンベア１４に複数の支持基台２がボル
ト１８により固定されている。

【００１８】スプロケット１６には、モータ１９の回転
軸２０に固定された駆動スプロケット２１に巻き掛けら
れた駆動チェーン２２が巻き掛けられていて、該モータ
１９を回転させることにより無端のチェーンコンベア１
４を走行させるようになっている。

【００１９】水平基準台２３は、加工機械の加工区画内
に配設されており、無端のチェーンコンベア１４により
牽引されて支持基台２が水平基準台２３上に載ったと
き、被加工物１１の高さ方向の位置決めがされるように
なっている。

【００２０】加工機械の加工部には流体圧シリンダ（図
示せず）により作動するクランプ装置（図示せず）が配
設されており、被加工物１１を水平基準台２３及び垂直
基準台（図示せず）に押圧して水平及び垂直方向に固定
した後、ドリル１３を矢印Ａ方向に移動させて被加工物
１１を加工するようになっている。

【００２１】次に本発明の主要部である搬送治具１につ
いて、図１から図７を参照して説明する。支持基台２
は、被加工物１１を積載するための基台であって、断面
略Ｔ字形の多数の部材が所定の間隔で無端のチェーンコ
ンベア１４の全長にわたり、外周側を向いてボルト１８
により固定され、無端のチェーンコンベア１４と共に矢
印Ｂ及びＣ方向に移動するようになっている。該支持基
台２の立設部２ａには２本の係合ピン２ｂが該立設部２
ａを貫通する如くに設けられている。

【００２２】被加工物保持部材３は、被加工物１１を高
さ方向の位置決めをしながら積載して保持するためのも
のであって、立設部２ａの厚さと略同じ幅に形成された
二又部で該立設部２ａを挟持するように配設され、立設
部２ａ上を摺動移動できるようになっている。

【００２３】被加工物保持部材３には、高さの異なる３
か所の係合部３ａ，３ｂ及び３ｃが連節して形成された
溝３ｄが形成されており、該係合部３ａ，３ｂ又は３ｃ
が係合ピン２ｂと係合して被加工物保持部材３の高さを
調節できるようになっている。

【００２４】流体圧シリンダ４は、被加工物保持部材３
を支持基台２に対して摺動移動させて係合ピン２ｂと任
意の係合部３ａ，３ｂ又は３ｃとを係合させるためのも
のであって、無端のチェーンコンベア１４の返送工程下
方にに配設され、被加工物保持部材３を上方向（矢印Ｄ
方向）に摺動移動させる上下動流体圧シリンダ４Ａと無
端のチェーンコンベア１４の右側に配設され被加工物保
持部材３を左方向（矢印Ｅ方向）に摺動移動させる右流
体圧シリンダ４Ｂと、無端のチェーンコンベア１４の左
側に配設され被加工物保持部材３を右方向（矢印Ｆ方
向）に摺動移動させる左流体圧シリンダ４Ｃとから構成
されている。

【００２５】上下動流体圧シリンダ４Ａ、右流体圧シリ
ンダ４Ｂ及び左流体圧シリンダ４Ｃの各々のピストンロ
ッド２４，２５及び２６には、先端が外方に広げられて
カム状に形成された押圧板２８，２９及び３０が固定さ
れており、被加工物保持部材３の上面、右側面及び左側
面を押圧して夫々矢印Ｄ、Ｅ又はＦ方向に摺動移動させ
るようになっている。

【００２６】また、無端のチェーンコンベア１４の返送
工程、かつ流体圧シリンダ４の上流側の無端のチェーン
コンベア１４の両側方には先端が外方に広げられてカム
状に形成された整列板３１及び３２が被加工物保持部材
３の幅よりもわずかに広い間隔で基台３３にボルト３４
により固定されており、無端のチェーンコンベア１４に
よって矢印Ｃ方向に搬送される被加工物保持部材３を該
整列板３１及び３２の間に挟持して左右方向（矢印Ｉ又
はＪ方向）に移動させて中央に位置させるように構成さ
れている。

【００２７】制御装置は、複数の流体圧シリンダ４を制
御するためのものであって、次に被加工物保持部材３に
積載すべき被加工物１１のサイドキックに合わせて被加
工物保持部材３を移動させ、高さの異なる３か所の係合
部３ａ、３ｂ及び３ｃから適宜の係合部を係合ピン２ｂ
に係合させて被加工物保持部材３の高さを被加工物１１
の積載に先立って予め調節するように電磁弁等（図示せ
ず）を制御するコンピュータ（図示せず）で構成されて
いる。

【００２８】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図１において、被加工
物の一例たる長さ約１２ｍの車輛のシャシフレーム１１
の基本的な加工方法について説明すると、前工程で加工
されたシャシフレーム１１の位置決め穴（図示せず）に
基準ピン（図示せず）を嵌合させて位置決め治具（図示
せず）とシャシフレーム１１とを相対的に位置決めし、
被加工物保持部材３上に積載する。

【００２９】そしてモータ１９により回転軸２０、駆動
スプロケット２１及び駆動チェーン２２を介してスプロ
ケット１６を回転させ、無端のチェーンコンベア１４を
移動させて被加工物保持部材３上に積載したシャシフレ
ーム１１を位置決め治具が第１の位置決め装置（図示せ
ず）に対向する位置まで搬送して位置決めを行う。

【００３０】次いでクランプ装置（図示せず）を作動さ
せ、加工区画内のシャシフレーム１１を水平基準台２３
及び垂直基準台（図示せず）に押圧して水平及び垂直方
向位置を固定する。そしてドリル１３等の刃具を自動的
に交換しながら矢印Ａ方向に送り込み、１０５０ｍｍの
加工範囲内の加工を３方向から同時に行って第１の加工
区画内の加工を終了する。

【００３１】次いでクランプ装置による位置決め治具及
びシャシフレーム１１の固定を解除した後、再びチェー
ンコンベア１４を作動させて位置決め治具を第２の位置
決め装置（図示せず）と対向する位置まで約１０００ｍ
ｍシャシフレーム１１を位置決め治具と共に移動させて
停止させる。

【００３２】シャシフレーム１１を上記したと全く同様
に送り方向及びこれと直交する水平及び垂直方向の位置
決めして固定し、第２の加工区画内の加工を行う。

【００３３】上記した如くシャシフレーム１１を１加工
区画ごとに順次位置決め、固定しながら加工し、長尺の
シャシフレーム１１を例えば１２の加工区画に分割して
順次加工して加工範囲１０５０ｍｍの加工機械を用いて
該加工範囲の１２倍もの長さのシャシフレーム１１のす
べての部分を加工することができる。

【００３４】次に長尺被加工物の搬送治具１の作用を説
明すると、図１においてシャシフレーム１１を積載して
ドリル１３による加工が終了した支持基台２と被加工物
保持部材３とは、無端のチェーンコンベア１４により牽
引されて矢印Ｂ方向に移動してシャシフレーム１１を図
示しない次工程に受け渡した後、スプロケット１６に案
内されて反転し、返送工程に入り矢印Ｃ方向に返送され
る。

【００３５】図２及び図３を参照して、シャシフレーム
１１の搬送時には、例えば係合部３ｃが係合ピン２ｂと
係合して最も高い位置に設定されていた被加工物保持部
材３は、該返送工程において上下方向が逆転して保持さ
れるので、重力の作用により係合ピン２ｂとの間に形成
された隙間３５の分だけ下方に移動して係合状態が解除
され、矢印Ｉ及びＪ方向に移動できる状態となって矢印
Ｃ方向に搬送される。

【００３６】被加工物保持部材３が返送工程の無端のチ
ェーンコンベア１４の両側方に配設された整列板３１及
び３２の位置にまで搬送されると、該被加工物保持部材
３は先端がカム状に形成された整列板３１及び３２に当
接して案内され、矢印Ｉ又はＪ方向に移動し、左右方向
位置が中央の位置に次々と矯正されながら搬送される。

【００３７】図４から図７も参照して、被加工物保持部
材３が更に矢印Ｃ方向に搬送されて流体圧シリンダ４の
位置に達すると、先ず制御装置からの指令により上下動
流体圧シリンダ４Ａが作動してピストンロッド２４を矢
印Ｄ方向に伸長させ、押圧板２８により被加工物保持部
材３を係合ピン２ｂが係合部３ａに当接するまで押し上
げる。

【００３８】次いで、被加工物保持部材３を最も低い位
置に設定する場合には、図５を参照して、右流体圧シリ
ンダ４Ｂ及び左流体圧シリンダ４Ｃを作動させて各々の
ピストンロッド２５及び２６を夫々矢印Ｅ又はＦ方向に
伸長させ、押圧板２９及び３０によって被加工物保持部
材３を挟持して左右方向中央に位置させる。

【００３９】該状態において図１に示す右側のスプロケ
ット１６によって再び反転されて搬送されると、図５の
上部に示す如く重力により係合部３ａが係合ピン２ｂと
係合して被加工物保持部材３が最も低い位置に設定さ
れ、シャシフレーム１１の下方に突出した部位を保持す
る状態に設定される。

【００４０】被加工物保持部材３を中間の高さに設定す
る場合には、図６を参照して、上下動流体圧シリンダ４
Ａを作動させて係合部３ｂが係合ピン２ｂに対向する位
置まで矢印Ｄ方向に上昇させた後、右流体圧シリンダ４
Ｂのピストンロッド２５を矢印Ｇ方向に、左流体圧シリ
ンダ４Ｃのピストンロッド２６を矢印Ｆ方向に作動させ
て被加工物保持部材３を図中右方向に移動させ、係合ピ
ン２ｂを係合部３ｂ中に挿入する。

【００４１】該状態においてスプロケット１６によって
被加工物保持部材３が反転されると、図６の上部に示す
如く重力により係合部３ｂが係合ピン２ｂと係合して被
加工物保持部材３が中間の高さに設定される。

【００４２】被加工物保持部材３を最も高い位置に設定
する場合には、図７を参照して、同様に上下動流体圧シ
リンダ４Ａのピストンロッド２４、即ち押圧板２８を下
げた状態として右流体圧シリンダ４Ｂのピストンロッド
２５を矢印Ｅ方向に、左流体圧シリンダ４Ｃピストンロ
ッド２６を矢印Ｈ方向に作動させて被加工物保持部材３
を図中左方向に移動させ、係合ピン２ｂを係合部３ｃ中
に挿入する。そしてスプロケット１６により反転させて
重力により係合ピン２ｂを係合部３ｃと係合させ、被加
工物保持部材３を最も高い位置に設定する。

【００４３】上記した如く、無端のチェーンコンベア１
４と共に移動する複数の被加工物保持部材３を次々と３
台の流体圧シリンダ４により移動させて係合部３ａ、３
ｂ又は３ｃと係合ピン２ｂとを選択的に係合させ、次に
積載すべきシャシフレーム１１のサイドキックに合わせ
て被加工物保持部材３の高さを変更する。

【００４４】また、図１を参照して、無端のチェーンコ
ンベア１４の長さは、シャシフレーム１１を少なくとも
２つ以上積載可能な長さを有するので、１つのシャシフ
レーム１１を加工中に次のシャシフレーム１１をチェー
ンコンベア１４上にセットすることができ、かつ被加工
物保持部材３の高さは、制御装置により予めシャシフレ
ーム１１のサイドキックに合わせて調整されているの
で、連続しての作業が可能であり、極めて効率よくシャ
シフレーム１１を加工することができる。

【００４５】なお本実施例においては、係合部は３個と
し３種類の高さを設定できるものとして説明したが、係
合部は３個に限定されるものではなく加工するシャシフ
レーム１１の種類に合わせて４個以上設けてもよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、上記のように無端のチェーン
コンベアにより牽引される複数の支持基台の係合ピンに
係合して複数種類に高さを変更可能とした被加工物保持
部材を備えたので、加工する長尺の被加工物のサイドキ
ックに合わせて積載治具を交換することなく高さを調節
できる効果があり、またこの結果被加工物の種類が変更
されても積載治具の交換が不要となり、加工効率を大幅
に向上させることができる効果がある。

【００４７】また制御装置によって制御される流体圧シ
リンダを無端のチェーンコンベアの返送工程に配設して
被加工物保持部材を上下方向及び左右方向に摺動移動さ
せて複数の係合部から適宜の係合部を支持基台の係合ピ
ンに係合させるようにしたので、被加工物保持部材の高
さを容易に変更できる効果が得られ、またこの結果次に
加工すべき長尺の被加工物のサイドキックに合わせて自
動的に高さを調整して積載治具を準備できるため、積載
治具の交換が不要となり、大幅な省力化を図ることがで
きる効果がある。

【００４８】更には、無端のチェーンコンベアにより牽
引される高さの調節された被加工物保持部材の上に長尺
の被加工物を積載して搬送し、該被加工物保持部材を加
工区画内に配設した水平基準台上を摺動移動させること
により、特別の操作を行うことなく、チェーンコンベア
の通常の送り操作のみで自動的に被加工物の高さ方向の
位置決めを行うことができ、またこの結果作業効率を大
幅に向上させることができる効果がある。

【００４９】また長尺の被加工物をマシニングセンタ等
の加工機械で加工可能な範囲で複数の加工区画に分割
し、１加工区画ごとに順次加工を行うようにしたので、
比較的小さな加工範囲の加工機械１台により被加工物の
全加工箇所を加工できることとなり、またこの結果複数
の分割型治具を不要とすることができ、作業者の負担を
軽減し得ると共に作業者の人数の削減を可能として大幅
な省力化を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】長尺被加工物の搬送治具の全体正面図である。

【図２】被加工物保持部材が返送工程で左右方向中央に
整列される状態を示す要部斜視図である。

【図３】被加工物保持部材が返送工程で左右方向中央に
整列される状態を示す要部縦断面図である。

【図４】長尺被加工物の搬送治具の要部斜視図である。

【図５】被加工物保持部材が最も低い高さに設定される
状態を示す要部縦断面図である。

【図６】被加工物保持部材が中間の高さに設定される状
態を示す要部縦断面図である。

【図７】被加工物保持部材が最も高い高さに設定される
状態を示す要部縦断面図である。

【符号の説明】

１ 長尺被加工物の搬送治具 ２ 支持基台 ２ｂ 係合ピン ３ 被加工物保持部材 ３ａ 係合部 ３ｂ 係合部 ３ｃ 係合部 ４ 流体圧シリンダ １１ 長尺被加工物 １４ 無端のチェーンコンベア

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に段差のある複数種類の被加工
   物を積載して搬送する長尺被加工物の搬送治具におい
   て、前記被加工物を積載してガイドローラ上を無端のチ
   ェーンコンベアにより牽引されて移動するように構成さ
   れ係合ピンが設けられた複数の支持基台と、前記係合ピ
   ンと係合する高さの異なる複数の係合部が連節して形成
   され前記支持基台に摺動自在に配設された被加工物保持
   部材と、前記無端のチェーンコンベアの返送工程に配設
   され該被加工物保持部材を上下方向及び左右方向に摺動
   移動させ前記係合ピンに適宜の前記係合部を係合させる
   複数の流体圧シリンダとを備えたことを特徴とする長尺
   被加工物の搬送治具。
2. 【請求項２】 上下方向に段差のある複数種類の被加工
   物を積載して搬送する長尺被加工物の搬送治具におい
   て、前記被加工物を積載してガイドローラ上を無端のチ
   ェーンコンベアにより牽引されて移動するように構成さ
   れ係合ピンが設けられた複数の支持基台と、前記係合ピ
   ンと係合する高さの異なる複数の係合部が連節して形成
   され前記支持基台に摺動自在に配設された被加工物保持
   部材と、前記無端のチェーンコンベアの返送工程に配設
   され該被加工物保持部材を上下方向及び左右方向に摺動
   移動させ前記係合ピンに適宜の前記係合部を係合させる
   複数の流体圧シリンダと、前記被加工物の積載に先立っ
   て前記被加工物保持部材の適宜の前記係合部を前記係合
   ピンに係合させて次に積載すべき長尺被加工物の上下方
   向の段差に合わせて高さを調整するように前記複数の流
   体圧シリンダを作動させる制御装置とを備えたことを特
   徴とする長尺被加工物の搬送治具。