JP3876012B2 - ツールをベースに装着するための装着装置およびロック装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はツールをベース上の調節可能な位置に固定装着するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、複数のツールを種々の位置の間で移動させるクロスバーがよく知られている。部品を保持するためにしばしばツールが使用され、クロスバーが部品を種々の機械作業間で移動する。例えば、クロスバーが部品を第１の作業位置でピックアップし、その部品を第２の作業位置に移動する。
【０００３】
従来においては、重量のあるＣ形チャネルツール装着装置がクロスバーに結合されている。Ｃ形チャネル部材はツールをクロスバー上の所定の位置に固定させることを可能にする。しかしながら、従来の装着装置は、クロスバーに対するツールの装着位置の調節ができないという点で問題があった。
【０００４】
さらに、クロスバーは振動および部品の重量による応力をかなり受けやすい。従来のツール装着装置とクロスバーとの間の結合はこのような振動および応力に抵抗するには不適切なものであった。むしろ、従来の装着装置はしばしばクロスバーに対し相対運動をするものであった。装着装置が移動するとき、ツールおよび部品もまた移動するが、これは好ましくないものである。
【０００５】
また、ソリッドのＣ形チャネル部材を含む従来の装着装置は比較的重量が重くかつ高価であった。従って、これらのツール装着装置の重量および費用を低減することが望まれている。
【０００６】
最後に、任意のツール装着装置に関して、組立ての容易さが重要である。工場設定において、ツール装着装置はあまり複雑であってはならず、もし複雑であると不適切な結合のために運転が危険になるからである。理想的なツール装着装置はきわめて簡単で確実なものであるべきである。しかしながら、結合の一体性を犠牲とすることなくこのような装置を提供することは困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、重量が軽く、費用が安く、組立てが簡単であり確実なツール装着装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ツール装着装置は４点結合でクロスバーのような装着構造に結合されている。４点結合により、振動および重量による応力が大きい場合でも、装着装置はクロスバーに対してほとんど動かないようにすることができる。本発明の他の主な特徴によれば、ツールの装着装置に対する位置が調節可能である。このように、組立員はツールの位置を希望する位置に対応するように容易に調節することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様においては、装着装置の端部に固定された軸方向に伸長するレールにより調節が可能である。ツールはクランプ上に装着され、クランプはレールに沿って任意の位置に固定することができる。希望する位置を選択しかつレールをその位置に固定することにより、ツールを軸方向の無限の位置で位置決めすることができる。
【００１０】
本発明の最も好ましい実施態様においては、レールが装着装置の前方および後方ロック部分を連結している。この実施態様においては従来のようなソリッドのＣ形チャネルフレーム部材は使用されていない。このようにして、軽量である本発明の特徴が達成されかつこの特徴が最大限に利用される。さらに、従来の大型チャネル部材の使用を回避することにより、その重量の大部分は４つの結合点に直接隣接しているので、この実施態様はより良好な結合を形成する。
【００１１】
本発明の他の最も好ましい実施態様においては、前方および後方ロック部分がくさび形状型部分を有し、このくさび形状型部分がクロスバーに装着されているロック部分の対応くさび形状型部分内にはめ合いをなしている。このように、装着装置が装着されるときに装着装置はクロスバー上で適切かつ迅速に案内される。さらに、くさび形状型部分により装着装置とクロスバーとの間の運動は確実に存在しなくなる。
【００１２】
本発明の他の好ましい特徴において、装着装置の前方および後方ロック部分とクロスバーの前方および後方ロック部分とはピンおよびスリーブ結合をなし、これにより２つの部材の固定結合が確実に行われる。ピンは前方および後方端部の両方においてロック部分のいずれか一方の両側に形成されることが好ましい。このようにして、前記の４点結合が達成される。ピンは相対運動に抵抗する。
【００１３】
本発明の他の好ましい特徴によれば、装着装置のロック部分はオーバーセンターハンドルによりクロスバーのロック部分のロック位置にロックされる。オーバーセンターハンドルは装着装置のロック部分の１つに固定されたリップと係合する第１のトグルを含むことが好ましく、これにより装着装置のロック部分をクロスバーのロック部分内に引き寄せる。同時に、ピンがそれらの個々の凹部スリーブ内に挿入され、これによりクロスバーと装着装置との完全な固定結合を形成する。オーバーセンターハンドルはきわめて簡単でかつ確実なクイック結合を行う。
【００１４】
本発明の第２の実施態様においては、装着装置は前方および後方部分間で伸長するＣ形チャネルを含み、ロック部分は前方および後方部分においてＣ形チャネルの両側に設けられている。前方部分は上記のようなピン結合を含むことが好ましい。後方端部のロック部分は装着装置に固定されたばね付勢フィンガを含む。これらのフィンガはクロスバーの側部に固定されたローラに当接してばね付勢される。装着装置をロックしたとき、ローラはフィンガの間に挿入される。フィンガはローラと装着装置との間に垂直力を形成する強力なばね付勢力を有している。このようにして、装着装置は確実にクロスバーに固定装着され、これにより垂直方向の動きを拘束している。本発明の最も好ましい実施態様においては、ツールは任意の幾つかの調節位置に装着可能である。一実施態様においては、装着装置の側部に間隔配置された複数の装着位置が形成されている。他の実施態様においては、装着装置の側部にレールが固定され、ツールは上記のように任意の位置でクランプを用いてレールに装着可能である。
【００１５】
本発明の組合せ装着装置は、可動クロスバーに使用されるように開示されている。しかしながら、本発明による装着装置は固定装着装置にも適用することができる。本発明による装着装置はツールフレームのベースへの確実な結合を提供し、振動にも抵抗しかつ装着装置とベースとの間の相対運動を防止している。さらに、本発明による装着装置はツール位置の調節を可能にし、これにより従来技術に比較して優れた利点を提供している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１はベースすなわち可動クロスバー２２と共に使用される本発明によるツール装着装置２０を示す。図１に概略的に示すように、クロスバー２２は垂直方向および水平方向に移動して部品を種々の作業ステーションに対して再位置決めするタイプのものである。ツール装着装置２０はフレーム２４を有し、フレーム２４は複数のツール（ここではサクションツール２６および２８）を備える。ツール２６および２８は部品３４を保持し、クロスバー２２により部品３４を希望するように移動させることができる。図示のように、クランプ部材３６がツール２６および２８をレール３８に装着している。レール３８はフレーム２４の前方および後方端部３０および３１に設けられたブラケット４０および４２の間で伸長している。レール３８は前方端部３０および後方端部３１の間の任意の軸方向位置においてツール２６および２８を装着可能としている。必要に応じて、装着ツール２６および２８を後方端部３１の反対側の位置に装着してもよい。ツールの位置をレール３８上で無限に調節できることは優れた利点を提供するものである。
【００１７】
フレーム２４は前方ロック部分４４および後方ロック部分４６によりクロスバー２２に固定装着される。図示のように、前方ロック部分４４はクロスバー２２に固定されている前方ロック部分４５に当接している。ボルト４５Ｂが略図で示されているが、これは前方ロック部分４５がクロスバー２２に固定されていることを示している。同様に、後方ロック部分４７はボルト４７Ｂによってクロスバー２２に固定されている。
【００１８】
前方ロック部分４５はくさび形状凹部を含み、このくさび形状凹部は前方ロック部分４４から出ているくさび３２を受け入れている。同様に後方ロック部分４６に形成したくさび４８は後方ロック部分４７上のくさび形状凹部内に相互はめ合いをなしている。フレーム２４をクロスバー２２に装着するとき、フレーム２４は図１に示すロック位置からやや後方に位置決めされる。次に、後述するようにオーバーセンターハンドルであるハンドル５０をロック位置に移動する。ハンドル５０がロック位置に移動するとき、ハンドル５０はフレーム２４を図１において前方にすなわち右方向に引き寄せる。くさび３２は前方ロック部分４５のくさび形状凹部と相互はめ合いをなし、また、くさび４８は後方ロック部分４７のくさび形状凹部とはめ合いをなす。したがって、フレーム２４の芯が多少ずれていても、くさび形状により必要な僅かな調節が行われる。後に詳細に説明するように、ロック部分４４と４５および４６と４７が結合されたとき、それらの側部に設けられているピンがこれらの部分を相互に４点で固定保持する。ピンは前方および後方部分の両方においてロック部分結合の各側部に配設されており、これによって４点結合が形成される。この４点結合は振動または部品３４の重量からくる応力による相対運動に抵抗する。
【００１９】
図２に示すように、後方ロック部分４７は側面５４上に複数のピン５３を支持している。ピン５３は側面５４から前方に伸長し、ロック位置において後方ロック部分４６の側面５１に形成されている凹部スリーブ５２内に伸長する。同様なピン結合が後方ロック部分４６および４７の間の結合部の反対側側部上にも形成されている。図示されていないが、ロック部分内を通して流体結合、電気結合または真空結合を伸長させてもよい。
【００２０】
オーバーセンターハンドル５０の詳細が図３に示されている。オーバーセンターハンドル５０は前方ロック部分４４上に形成されたリップ５５を含む。図３に示すロック解除位置においては、第１のトグル５６がリップ５５の後方に置かれている。ハンドル部分５７が図４に示すロック位置に移動されるとき第１のトグル５６はリップ５５を引き寄せ、したがって前方ロック部分４４を図３に示すように右に引き寄せる。第１のトグル５６および第２のトグル３３は図３および図４に示すようにその間でロック位置に移動する。第１のトグル５６は図３および図４に示すようにリップ５５を右方向すなわち前方ロック部分４５の方向に移動させる。これによりフレーム２４の全体がロック位置に引き寄せられる。オーバーセンター結合に関して既知のように、オーバーセンターハンドル５０内にばね６０が設けられ、これによりハンドルを図３および図４に示す２つの位置において保持する。
【００２１】
同様に図２ないし図４に示すように、前方ロック部分４５のピン５９が前方ロック部分４４に形成された凹部スリーブ５８内にはめ合いをなす。同様なピン結合が前方ロック部分の反対側側部上にも形成されている。したがって、前方および後方端部３０および３１におけるそれぞれ２つの側部でのピン結合が振動または重量応力による任意の相対運動に抵抗する４点結合を提供する。
【００２２】
図５に示すように、本発明によるフレームの他の実施態様８０はＣ形チャネル部材すなわちフレーム８２を含む。フレーム８２の側部の離散間隔配置位置にツール８８との継手８６を受け入れるための複数の間隔配置装着位置８４を形成してもよい。装着位置８４は単に継手８６からの装着ボルトを受け入れるための複数のボルト穴であってもよい。図５においては２つの装着位置８４が示されているにすぎないが、これらはフレーム８２の全長にわたり間隔配置されているのが好ましいと理解すべきである。間隔配置装着位置８４によりツール８８のフレーム８２に対する相対位置を調節可能である。図示されているように、フレーム８２の側部に案内チャネル９０が形成されている。クロスバー９３の側部にローラ９２が回転可能に支持され、ローラ９２は案内チャネル９０内に受け入れられる。反対側の側部にも同様なローラおよび案内チャネルが形成されている。前方案内チャネル９４もまたローラ９６を受け入れている。従来においては、ローラ９２および９６はクロスバー９３上に形成され、従来の装着装置内に形成されたチャネル内で移動されるものであった。本発明によれば、４点結合のうちの２点を提供するために後方ローラ９２を利用している。そして、前方端部における１対のピンおよび凹部スリーブが他の２点を提供している。
【００２３】
フレーム８２の前方端部９８は同様にオーバーセンターハンドル１０２を用いてロック部分１００に結合される。ロックフィンガ結合部１０４は１対のフィンガ１０６および１０８を含み、これらのフィンガ１０６および１０８はピボット結合されている。ロックフィンガ１０６は前方の面に平端面１１０を含み、ロックフィンガ１０８は前方の面にテーパ面１１２を含む。平端面１１０およびテーパ面１１２はローラ９２をロックフィンガ１０６および１０８の間に案内する。一連の強力な皿ばね（Belleville spring ）ワッシャ１１４がロックフィンガ１０８をロックフィンガ１０６の方向に付勢している。この実施態様においてフレーム８２がクロスバー９３に結合されようとするとき、オーバーセンターハンドル１０２をロック位置に移動することによって、図５に示す位置からフレーム８２を右に引き寄せる。ローラ９２は比較的容易に軸方向に面１１０および１１２の間に移動する。しかしながら、強力な皿ばねワッシャ１１４により垂直方向クランプ力が形成されているので、平端面１１０のために垂直方向運動は行われない。ハンドル１０２をそのロック位置に移動すると、ハンドル１０２はまたフレーム８２を希望の軸方向位置において保持する。したがって、フレーム８２とクロスバー９３との間の相対運動は発生しない。
【００２４】
他の実施態様１１５において、図６に示すようにフレーム８２の側部に１対のレールアタッチメント１１６を固定してもよい。レールアタッチメント１１６は１対のカラー１１８を備えている。レールアタッチメント１１６はフレーム８２に簡単にボルトで固定することができる。レール１２０はカラー１１８間で伸長し、これによりツール１２２を前の実施態様と同様にレール１２０に沿って任意の位置に装着することができる。
【００２５】
本発明によれば、いずれの実施態様においても、フレームは４点結合により可動クロスバーに固定保持される。同様に、本発明および本発明による結合装置はツール装着フレームに対し固定ベース内でも適用できるものである。さらに、本発明による装置により提供される調節は従来の装置のものよりもはるかに優れている。
【００２６】
本発明によるオーバーセンターハンドルはとくに移動式装着ツールフレーム用に開示されている。しかしながら、本発明によるオーバーセンターハンドルはその他のタイプの装着装置においても適用できるものと理解すべきである。一例として、オーバーセンターハンドルは米国特許第５２８４３６６号に開示されかつ請求されている装置内の２つの装着装置を移動するように図示されたハンドルの代わりに置き換えてもよい。当業者の通常の技術を有するものであれば、本発明によるオーバーセンターハンドルが多くの他の用途を有していることを認めるであろう。
【００２７】
本発明の好ましい実施態様が開示されているが、当業者の通常の技術を有するものであれば、本発明の範囲内である種の修正態様が可能であることが分かるであろう。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、フレームは４点結合によりベースすなわちクロスバーに固定保持されるようになっているので、振動や応力に対して優れた抵抗を提供することができる。また、クロスバーに対してツールの装着位置を自由に設定できると共に、重量が軽く、費用が安く、組立が簡単なツール装着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施態様による装着装置の斜視図である。
【図２】図１に示した装着装置の側面図である。
【図３】図１の装着装置に設置されたハンドルの詳細図であり、ハンドルのロック解除位置を示す。
【図４】図１の装着装置に設置されたハンドルの詳細図であり、ハンドルのロック位置を示す。
【図５】本発明の第２の実施態様による装着装置の斜視図である。
【図６】図５に示した実施態様の変更例の斜視図である。
【符号の説明】
２０，８０，１１５ 装着装置
２２，９３ ベース
２４，８２ フレーム
２６，２８，８８ ツール
３０ 前方端部
３１ 後方端部
３２，４８ くさび形状型部分
３３，５６ トグル
３６ クランプ
３８，１２０ レール
４４，４５，９８，１００ 前方ロック部分
４６，４７ 後方ロック部分
５０，１０２ オーバーセンターハンドル
５２，５８ 凹部スリーブ
５３，５９ ピン
５５ リップ
５７ ハンドル部材
８４ 装着位置
９２，９６ ローラ
１０６，１０８ フィンガ
１１４ ばね
１１６ レールアタッチメント
１１８ カラー
１２２ クランプ

Claims (2)

1. 第１および第２のロック部分（４５、４７）を有し、ハンドル（５０）が取り付けられた可動クロスバー（２２）と、
   前記クロスバーの第１および第２のロック部分と嵌合する第３および第４のロック部分（４４、４６）を有するツール装着フレーム（２４）であって、前記第３および第４のロック部分は軸方向に間隔を空けて配置され且つひとつに結合され、前記第３および第４のロック部分の間に一対のレール（３８）が延伸し、前記レールはレールに沿った任意の位置でツール（２６、２８）を支持し、前記第３および第４のロック部分の一方が前記ハンドルと相互に作用するリップ（５５）を有する、ツール装着フレームと、
   を有し、
   前記ハンドルはロック位置とロック解除位置の間で移動可能であり、前記ハンドルが前記ロック解除位置から前記ロック位置へ移動するとき、前記ハンドルは前記リップを移動し、前記第３および第４のロック部分をロック位置に引き寄せ、それにより前記フレームをロック位置に引き寄せる、ツール装着装置。
2. 前記ハンドルがばね付勢されたトグル（５６）を含み、前記トグルは前記ツール装着フレームの前記第３および第４のロック部分を前記ロック位置へ移動するのを補助する、請求項1に記載のツール装着装置。

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