JP5974366B2 - ワーク受け治具部 - Google Patents

Description

本発明は、種々の加工を行うために、位置決めを行ってワークを支持するワーク受け治具部に関する。

工場内で、複数のワークのスポット溶接等を行うときには、位置決めを行って各ワークを受ける治具を用いている。この治具においては、位置決めの基準となる基準受部を形成し、この基準受部によって受けるワークを、エアシリンダ等によって動作するクランプによって押さえ込んでいる。このような治具としては、例えば、特許文献１に開示された溶接治具等がある。
また、電子部品用絶縁基板の位置決め装置としては、例えば、特許文献２に開示されたものがある。この位置決め装置においては、左右一対の位置決め部材を作業テーブルに対して回動自在に枢着している。そして、ばね手段によって、左右一対の位置決め部を絶縁基板の位置決めを行う位置に維持し、空気圧シリンダによって、左右一対の位置決め部の間を広げて、作業テーブルとの間で絶縁基板を出し入れ可能にしている。

特開２０１１−１２１０８０号公報 特開平８−１４６９号公報

特許文献１等の従来の治具においては、２つのワークの溶接等を行う際に、一方のワークを基準受部によって受け、他方のワークを、エアシリンダ等の動力源によって可動するクランプ又はバリクランプ等に設けた基準受部によって受けることが行われている。しかし、この場合には、エアシリンダ等の動力源又はバリクランプ等の機能部品を使用する必要があり、構造が単純ではない。また、動力源又は手動によってクランプを移動させる動作が必要であり、作業性に優れない。特許文献２においても、同様の問題がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、極めて簡単な機械的構造によって特別な動力源を用いることなく、回動ブラケットを受位置と開放位置との間で回動させることができるワーク受け治具部を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、ベースに配設する軸受ベースと、
該軸受ベースに対して回動自在に取り付けられ、第１ワークの底面を受ける第１基準受部が形成された下部フレーム部と、上記第１ワークに組み付けられる第２ワークの側面を受ける第２基準受部が形成された上部フレーム部とを有する回動ブラケットと、を備え、
該回動ブラケットは、上記第１基準受部に載置された上記第１ワークに対して上記第２ワークを上方から載置可能であるとともに、上記第１基準受部が上記第１ワークの底面を受けるとともに上記第２基準受部が上記第２ワークの側面を受けた状態で、上記軸受ベースに対する回動位置が維持された受位置と、
該受位置から上記第１基準受部が上昇する方向に所定角度回動し、上記第１ワークを上記第１基準受部に対して上方から載置可能であるとともに、上記第２ワークが組み付けられた上記第１ワークを上方へ取り出し可能な状態で、上記軸受ベースに対する回動位置が維持された開放位置と、に上記第１ワークを載置する動作と、上記第２ワークが組み付けられた上記第１ワークを取り出す動作とに伴って交互に回動するよう構成されていることを特徴とするワーク受け治具部にある（請求項１）。

上記ワーク受け治具部は、軸受ベースと回動ブラケットを用いた極めて単純な構造によって、第１ワークと第２ワークとの受けを行い、各ワークの載置及び組付後のワークの取り出しを容易にしたものである。回動ブラケットは、下部フレーム部と上部フレーム部とを有しており、軸受ベースに対して回動自在に取り付けられている。
ワーク受け治具部を用いて第１ワークと第２ワークとの組付を行うに当たっては、回動ブラケットが開放位置にある。そして、第１ワークを、回動ブラケットの下部フレーム部における第１基準受部に対して上方から接近させる。このとき、回動ブラケットが開放位置にあることにより、上部フレーム部が下部フレーム部における第１基準受部の上方に位置しない状態にあるため、第１基準受部に第１ワークを容易に載置することができる。

また、第１ワークを第１基準受部に載置するときには、第１ワークの自重等によって回動ブラケットが開放位置から受位置へ回動する。これにより、第１基準受部及び第２基準受部を正規の基準位置に位置させるとともに、第１基準受部によって第１ワークの底面を受ける。次いで、第１基準受部に載置された第１ワークに対して第２ワークを載置し、第２基準受部によって第２ワークの側面を受ける。
こうして、第１基準受部によって第１ワークの底面を受けるとともに、第２基準受部によって第２ワークの側面を受けた状態で、第１ワークと第２ワークとの組付を行うことができる。

次いで、回動ブラケットが受位置にある状態で、第２ワークが組み付けられた第１ワークを上方へ取り出す。このとき、第１ワーク及び第２ワークによる自重が回動ブラケットに作用しなくなることにより、回動ブラケットが受位置から開放位置へ回動する。これにより、回動ブラケットを特別な動力源を用いることなく、元の開放位置へ復帰させることができる。
そして、以降は、第１ワークと第２ワークとの組付を行うごとに、第１ワークを載置する動作と、第２ワークが組み付けられた第１ワークを取り出す動作とが行われ、回動ブラケットが受位置と開放位置との間で交互に回動する。

それ故、上記ワーク受け治具部によれば、極めて簡単な機械的構造によって特別な動力源を用いることなく、回動ブラケットを受位置と開放位置との間で回動させることができる。

実施例にかかる、回動ブラケットが受位置にあるワーク受け治具部を示す説明図。 実施例にかかる、回動ブラケットが開放位置にあるワーク受け治具部を示す説明図。 実施例にかかる、回動ブラケットが第１ワークによって開放位置から受位置へ回動する状態のワーク受け治具部を示す説明図。 実施例にかかる、回動ブラケットが第１ワークによって開放位置から受位置へ回動した状態のワーク受け治具部を示す説明図。 実施例にかかる、第２ワークが組み付けられた第１ワークを取り出し、回動ブラケットがその自重によって受位置から開放位置へ回動する状態のワーク受け治具部を示す説明図。 実施例にかかる、軸受ベースと回動ブラケットとによるワーク受け治具部を示す斜視図。 実施例にかかる、ワーク受け治具部が配設された治具装置を示す平面図。 実施例にかかる、治具装置におけるメイン受部及びクランプ部を示す説明図。

上述したワーク受け治具部における好ましい実施の形態につき説明する。
上記ワーク受け治具部は、上記第２ワークが組み付けられた上記第１ワークを上方へ取り出すときに、上記回動ブラケットが、その自重によって上記受位置から上記開放位置へ回動するよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、回動ブラケットをその自重を利用して受位置から開放位置へ回動させることにより、他の部材を用いることなく回動部材の受位置と開放位置との間での回動を行うことができる。
また、回動ブラケットは、バネ等の付勢手段によって開放位置へ付勢しておくこともできる。この場合、回動ブラケットの自重を利用することができ、利用しないこともできる。

また、上記回動ブラケットは、上記下部フレーム部の端部と上記上部フレーム部の端部とを連結部によって繋いでＣ形状に形成されており、上記軸受ベースと上記回動ブラケットとの間の回動軸部は、上記下部フレーム部の下部に設けられていてもよい（請求項３）。
この場合には、連結部が設けられた側が下がるように、回動ブラケットに自重を作用させて、この回動ブラケットを開放位置に容易に維持することができる。

また、上記第１ワークは、底部と、該底部の両端部から垂直又は傾斜状に上方へ立ち上がる両側の側部とを有する断面が、上記軸受ベースと上記回動ブラケットとの回動軸線の方向に伸びる形状に形成されており、上記第２ワークは、上記第１ワークの上記両側の側部の間に配置されて組み付けられるものであり、上記第２基準受部は、上記第１ワークに対する上記第２ワークの上記回動軸線の方向の位置を固定するよう構成されていてもよい（請求項４）。
この場合には、第２基準受部によって、第１ワークが伸びる方向に、第２ワークが位置ずれしないようにすることができる。第１ワークが底部と両側の側部とを有する形状である場合には、上記ワーク受け治具部を用いることが特に適している。

以下に、ワーク受け治具部にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のワーク受け治具部１は、図１、図６に示すごとく、ベース４１に配設する軸受ベース２と、軸受ベース２に対して回動自在に取り付けられた回動ブラケット３とを備えている。回動ブラケット３は、第１ワーク８Ａの底面８１１を受ける第１基準受部３１１が形成された下部フレーム部３１と、第１ワーク８Ａに組み付けられる第２ワーク８Ｂの側面８３を受ける第２基準受部３２１が形成された上部フレーム部３２とを有している。
図２〜図５に示すごとく、回動ブラケット３は、受位置３０１と開放位置３０２との２つの位置に交互に回動して維持されるよう構成されている。また、回動ブラケット３は、この回動ブラケット３に第１ワーク８Ａを載置する動作と、この回動ブラケット３から第２ワーク８Ｂが組み付けられた第１ワーク８Ａを取り出す動作とに伴って、受位置３０１と開放位置３０２とに交互に回動するよう構成されている。

回動ブラケット３の受位置３０１は、図１に示すごとく、第１基準受部３１１に載置された第１ワーク８Ａに対して第２ワーク８Ｂを上方から載置可能であるとともに、第１基準受部３１１が第１ワーク８Ａの底面８１１を受けるとともに第２基準受部３２１が第２ワーク８Ｂの側面８３を受けた状態で、軸受ベース２に対する回動位置が維持される位置として形成される。また、回動ブラケット３の開放位置３０２は、図２に示すごとく、受位置３０１から第１基準受部３１１が上昇する方向に所定角度回動し、第１ワーク８Ａを第１基準受部３１１に対して上方から載置可能であるとともに、第２ワーク８Ｂが組み付けられた第１ワーク８Ａを上方へ取り出し可能な状態で、軸受ベース２に対する回動位置が維持される位置として形成される。

以下に、本例のワーク受け治具部１につき、図１〜図８を参照して詳説する。
図７に示すごとく、ワーク受け治具部１は、工場内において第１ワーク８Ａと第２ワーク８Ｂとの溶接を行う際に用いるものである。本例のワーク受け治具部１は、第１ワーク８Ａに対して第２ワーク８Ｂをスポット溶接する際に、第１ワーク８Ａに対する第２ワーク８Ｂの位置決めを行ってこれらのワーク８Ａ，８Ｂを支持する治具装置４において用いられる。

図７、図８に示すごとく、治具装置４においては、ワーク受け治具部１以外に、第１ワーク８Ａの底面８１１を受けるメイン受部４２、第１ワーク８Ａの位置決めを行う位置決め部（位置決めピン等）、メイン受部４２に対して第１ワーク８Ａを挟み込んで支持するクランプ部４３が設けられている。メイン受部４２は、第１ワーク８Ａの側部８２の端部に略水平方向に折り曲げられて形成されたフランジ部８２１を受け、クランプ部４３は、メイン受部４２によって受けられたフランジ部８２１を押さえるよう構成されている。クランプ部４３は、エアシリンダ４３１によって、第１ワーク８Ａをメイン受部４２に対して挟み込む挟持位置と、メイン受部４２の上方から退避する退避位置とに回動可能である。

図１に示すごとく、本例の第１ワーク８Ａは、底部８１と、底部８１の両端部から垂直又は傾斜状に上方へ立ち上がる両側の側部８２とを有する断面が、軸受ベース２と回動ブラケット３との回動軸線の方向に伸びる形状に形成されている。第２ワーク８Ｂは、第１ワーク８Ａの両側の側部８２の間に配置されて組み付けられるものである。第２ワーク８Ｂは、上部フレーム部３２の後述する一対の第２基準受部３２１によって、位置ずれしないようにガイドされる一対の内側壁面８３を有している。一対の内側壁面８３は、両側の側部８２が並ぶ方向に対して直交する方向に並んで形成されている。

図６に示すごとく、回動ブラケット３は、下部フレーム部３１の端部と上部フレーム部３２の端部とを連結部３３によって繋いでＣ形状に形成されている。軸受ベース２と回動ブラケット３との間の回動軸部３４は、下部フレーム部３１の下方に設けられている。下部フレーム部３１には、軸受ベース２の上部を両側から挟み込むよう、互いに対向する一対の支持部３５が形成されている。
回動軸部３４は、下部フレーム部３１の一対の支持部３５にそれぞれ形成された軸穴と、軸受ベース２の上部に形成された軸穴と、これらの軸穴に挿通された軸ピンとによって構成されている。

図１、図６に示すごとく、第１基準受部３１１は、下部フレーム部３１の先端部に形成されており、第２基準受部３２１は、上部フレーム部３２の先端部に形成されている。本例の下部フレーム部３１は、一対の支持部３５が設けられ連結部３３に繋がる中心部３１２と、中心部３１２の先端部において回動軸部３４の軸線方向の両側へ伸びる先端受部３１３とを有している。本例の上部フレーム部３２は、連結部３３に繋がる掛渡部３２２と、掛渡部３２２から２つに分岐して水平方向に伸び、回動軸部３４の軸線方向における２箇所に配置されたアーム受部３２３とによって形成されている。第２基準受部３２１は、各アーム受部３２３の先端部に形成されており、第２ワーク８Ｂの内側壁面８３に対向して、第１ワーク８Ａに対する第２ワーク８Ｂの回動軸線の方向の位置を固定するよう構成されている。

本例の上部フレーム部３２は、断面四角形状の角材を用いて形成されている。また、第２基準受部３２１は、複数枚のシム３２４を介してアーム受部３２３の先端部に固定されている。第２基準受部３２１の基準受け位置は、シム３２４の枚数を増減することによって調整することができる。

図１、図２に示すごとく、軸受ベース２には、受位置３０１に回動した回動ブラケット３の下部フレーム部３１が当接する受ストッパー部２１と、開放位置３０２に回動した回動ブラケット３の下部フレーム部３１が当接する開放ストッパー部２２とが形成されている。回動ブラケット３は、下部フレーム部３１が受ストッパー部２１に当接した状態で受位置３０１に維持され、下部フレーム部３１が開放ストッパー部２２に当接した状態で開放位置３０２に維持される。

受ストッパー部２１は、受位置３０１に移動した回動ブラケット３において、下部フレーム部３１と上部フレーム部３２とが水平方向に向けられたときに下部フレーム部３１を下方から受けるよう形成されている。開放ストッパー部２２は、開放位置３０２に移動した回動ブラケット３において、下部フレーム部３１と上部フレーム部３２とが水平方向に対して斜めになった状態で、一対の支持部３５（下部フレーム部３１）を斜め下方から受けるよう形成されている。

図２に示すごとく、回動ブラケット３に対して第１ワーク８Ａが載置されていない状態においては、回動ブラケット３は、その自重によって、連結部３３が設けられた側が下がった状態で開放位置３０２に維持される。回動ブラケット３は、回動軸部３４を支点にして、連結部３３が設けられた側が重くなる状態で軸受ベース２に回動自在に取り付けられている。回動ブラケット３は、第２ワーク８Ｂが組み付けられた第１ワーク８Ａを上方へ取り出すときに、回動ブラケット３自体の自重によって受位置３０１から開放位置３０２へ回動するよう構成されている。

本例のワーク受け治具部１は、位置決めを行って第１ワーク８Ａを受ける治具装置４の一部として用いる。
第１ワーク８Ａと第２ワーク８Ｂとのスポット溶接を行うに当たっては、作業者は、治具装置４のメイン受部４２に第１ワーク８Ａを載置する。また、メイン受部４２に第１ワーク８Ａを載置する際には、第１ワーク８Ａはワーク受け治具部１にも載置される。このとき、図２に示すごとく、ワーク受け治具部１における回動ブラケット３は開放位置３０２にある。そして、図３に示すごとく、第１ワーク８Ａを、回動ブラケット３の下部フレーム部３１における第１基準受部３１１に対して上方から接近させる。このとき、回動ブラケット３が開放位置３０２にあることにより、上部フレーム部３２が下部フレーム部３１における第１基準受部３１１の上方に位置しない状態にあるため、第１基準受部３１１に第１ワーク８Ａを容易に載置することができる。

また、図４に示すごとく、第１ワーク８Ａを第１基準受部３１１に載置するときには、第１ワーク８Ａの自重等によって回動ブラケット３が開放位置３０２から受位置３０１へ回動する。これにより、第１基準受部３１１及び第２基準受部３２１を正規の基準位置に位置させるとともに、第１基準受部３１１によって第１ワーク８Ａの底面８１１を受ける。
また、第１ワーク８Ａを治具装置４にセットしたときには、複数の位置決めピン等によって、治具装置４における第１ワーク８Ａの位置決めが行われる。

次いで、図１に示すごとく、第１基準受部３１１に載置された第１ワーク８Ａに対して第２ワーク８Ｂを上方から載置する。このとき、回動ブラケット３が受位置３０１にあることにより、第２ワーク８Ｂを第１ワーク８Ａの上方から容易に載置することができる。また、第２基準受部３２１によって第２ワーク８Ｂの側面８３を受ける。
こうして、第１基準受部３１１によって第１ワーク８Ａの底面８１１を受けるとともに、第２基準受部３２１によって第２ワーク８Ｂの側面８３を受けた状態で、スポット溶接ガンを用いて第１ワーク８Ａと第２ワーク８Ｂとのスポット溶接を行うことができる。

次いで、図５に示すごとく、回動ブラケット３が受位置３０１にある状態で、第２ワーク８Ｂが組み付けられた第１ワーク８Ａを上方へ取り出す。このとき、第１ワーク８Ａ及び第２ワーク８Ｂによる自重が回動ブラケット３に作用しなくなることにより、回動ブラケット３が受位置３０１から開放位置３０２へ復帰するように回動する。これにより、回動ブラケット３を特別な動力源を用いることなく、元の開放位置３０２へ復帰させることができる。
そして、以降は、第１ワーク８Ａと第２ワーク８Ｂとのスポット溶接を行うごとに、第１ワーク８Ａを載置する動作と、第２ワーク８Ｂが一体化した第１ワーク８Ａを取り出す動作とが行われ、回動ブラケット３が受位置３０１と開放位置３０２との間で交互に回動する。

それ故、本例のワーク受け治具部１によれば、極めて簡単な機械的構造によって特別な動力源を用いることなく、回動ブラケット３を受位置３０１と開放位置３０２との間で回動させることができる。

１ ワーク受け治具部
２ 軸受ベース
３ 回動ブラケット
３０１ 受位置
３０２ 開放位置
３１ 下部フレーム部
３１１ 第１基準受部
３２ 上部フレーム部
３２１ 第２基準受部
４１ ベース
８Ａ 第１ワーク
８Ｂ 第２ワーク
８１１ 底面
８３ 側面

Claims (4)

1. ベースに配設する軸受ベースと、
   該軸受ベースに対して回動自在に取り付けられ、第１ワークの底面を受ける第１基準受部が形成された下部フレーム部と、上記第１ワークに組み付けられる第２ワークの側面を受ける第２基準受部が形成された上部フレーム部とを有する回動ブラケットと、を備え、
   該回動ブラケットは、上記第１基準受部に載置された上記第１ワークに対して上記第２ワークを上方から載置可能であるとともに、上記第１基準受部が上記第１ワークの底面を受けるとともに上記第２基準受部が上記第２ワークの側面を受けた状態で、上記軸受ベースに対する回動位置が維持された受位置と、
   該受位置から上記第１基準受部が上昇する方向に所定角度回動し、上記第１ワークを上記第１基準受部に対して上方から載置可能であるとともに、上記第２ワークが組み付けられた上記第１ワークを上方へ取り出し可能な状態で、上記軸受ベースに対する回動位置が維持された開放位置と、に上記第１ワークを載置する動作と、上記第２ワークが組み付けられた上記第１ワークを取り出す動作とに伴って交互に回動するよう構成されていることを特徴とするワーク受け治具部。
2. 請求項１に記載のワーク受け治具部において、上記第２ワークが組み付けられた上記第１ワークを上方へ取り出すときに、上記回動ブラケットが、その自重によって上記受位置から上記開放位置へ回動するよう構成されていることを特徴とするワーク受け治具部。
3. 請求項１又は２に記載のワーク受け治具部において、上記回動ブラケットは、上記下部フレーム部の端部と上記上部フレーム部の端部とを連結部によって繋いでＣ形状に形成されており、
   上記軸受ベースと上記回動ブラケットとの間の回動軸部は、上記下部フレーム部の下部に設けられていることを特徴とするワーク受け治具部。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のワーク受け治具部において、上記第１ワークは、底部と、該底部の両端部から垂直又は傾斜状に上方へ立ち上がる両側の側部とを有する断面が、上記軸受ベースと上記回動ブラケットとの回動軸線の方向に伸びる形状に形成されており、
   上記第２ワークは、上記第１ワークの上記両側の側部の間に配置されて組み付けられるものであり、
   上記第２基準受部は、上記第１ワークに対する上記第２ワークの上記回動軸線の方向の位置を固定するよう構成されていることを特徴とするワーク受け治具部。

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