JPH03294132A - ワークの位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばコネクチングロッド（コンロッド）
などのワークを中ぐり加工するために、そのワークを位
置決め固定する位置決め装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、コンロッドなどのように両端部で段差を有するワ
ークの中ぐり加工を行う際に、そのワークを所定位置に
位置固定する位置決め装置としては、例えば第２図に示
すようなものが知られている。これは、支持基盤２ａに
、コンロッド１の２つの支持面１１０，１２０間の段差
量に応じて２つの基準面３１ａ、３２ａが形成された基
準金３ａがボルト３．３８により固定され、上記基準面
３１ａ、３２ａにコンロッド１の大端部１１と小端部１
２との一側面である支持面１１０，１２０を当てた後に
、他側面からクランプ手段８ａ、８ｂによって上記基準
金３ａ側に押付けることにより上記大端部１１と小端部
１２とを位置決め固定するように構成されたものである
。そして上記コンロッド１では、その大端部１１のクラ
ンクシャフト用穴１１１と、小端部１２のピストンピン
用穴１２１とが、２輪ボーリングマシン９などにより両
者の穴１１１，１２１が互いに平行になるように中ぐり
加工が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の位置決め装置において、基準金３ａの２つの
基準面３１ａ、３２ａと接触するワーク１の大端部１１
と小端部１２との両者の支持面１１０．１２０が製作誤
差に起因して互いに平行面ではなくわずかに傾斜してい
る場合、ワークによって上記支持面の平坦度に微小なば
らつきがある場合、もしくはワークによって段差量に微
小なばらつきがある場合などがある。この場合には、大
端部１１を基準金３ａに当ててクランプした際に、小端
部１２と基準金３ａとの間に微小な隙間が発生する。こ
の状態でこの小端部１２を基準金３ａ側に押付けてクラ
ンプすると、上記隙間に起因してワーク１の軸部１３が
曲げ変形した状態でクランプされ、ワーク１にはクラン
プ歪が生じることになる。この状態で例えば２軸ボーリ
ングマシン９により中ぐり加工を行うと、クランクシャ
フト用穴１１１とピストンピン用穴１２１とは、クラン
プされた状態では高精度の平行度を有するが、クランプ
力を解放すると、ワーク１は上記クランプ量分だけ復元
するために上記一対の穴１１１゜１２１の平行度が狂う
ことになる。上記平行度については、近年の自動車の性
能向上に伴い、高精度のものが要求されるため、このよ
うな平行度の狂いが生じないようにする必要がある。

これを解決するために、ワーク１を基準金３８に押し当
てて大端部１１のみの１箇所でクランプして小端部１２
１Ｎをフリーにするという方法を採用することが考えら
れる。ところが、この場合にはボーリングマシン９によ
る切削抵抗によりワーク１が振動し、この振動により中
ぐり加工を十分に行うことができなくなる。したがって
上記ワーク１の中ぐり加工に際する位置決めは、大端部
１１と小端部１２との２箇所で行う必要がある。

この発明は、このような従来の問題を解決するためにな
されたものであり、クランプ歪の発生を極力防止した状
態でワークを位置決め固定することができるワークの位
置決め装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明の請求項１では、
第１および第２の基準位置が設定された支持基盤と、上
記基準位置に対応するクランプ手段とを有し、上記支持
基盤とクランプ手段との間にワークを配置して上記基準
位置でワークをクランプする位置決め装置において、上
記第１の基準位置は支持基盤に固定的に設定され、上記
第２の基準位置に上記支持基盤により進退可能に支持さ
れて先端部がワーク側に突出された可動基準金と、この
可動基準金を進退させる駆動手段と、この可動基準金の
先端と上記ワークとの間の距離を検出する検出手段と、
この検出値に基いて上記駆動手段をＩＩＪ　Ｈする制−
手段どを備えているように構成した。

また請求項２では、可動基準金を位置固定するロック手
段を設けるように構成した。

〔作用〕

上記請求項１の構成によれば、ワークを第１の基準位置
でクランプした後、第２の基準位置では駆動手段を作動
して可動基準金をワーク側に前退させ、このワークと可
動基準金の先端部とが互いにちょうど接触した位置で上
記可動基準金の移動を停止させる。この状態で上記第２
の基準位置でのクランプを行うことにより、上記ワーク
は確実にクランプ歪のない状態で位置固定される。上記
可動基準金は、ワークに応じて、このワークとちょうど
接触した状態に保持されるために、たとえワークの位置
がワークによってばらつきがある場合においても、その
ワークにクランプ歪を発生させることはない。

また請求項２の構成によれば、請求項１による作用に加
えて、可動基準金は、ロック手段により、上記可動基準
金の先端がワークとちょうど接触した位置に確実にロッ
クされる。

〔実施例〕

第１図には、ワーク１としてのコンロッドの端部にクラ
ンクシャフト用穴１１１と、ピストンピン用穴１１２と
を中ぐり加工するために、上記ワーク１を位置決め固定
する位置決め装置が示されている。上記ワークは、大端
部１１と小端部１２とが軸部１３により互いに連結され
、その大端部１１と小端部１２とのそれぞれの支持面１
１０゜１２０間に段差Ｈを有している。

上記位置決め装置は、支持基盤２と、この支持基１２に
固定された固定基準金２１と、上記支持基盤２に前後動
可能に支持された可動基準金３と、この可動基準金３を
駆動するモータ４と、このモー９４を制御する制御器５
と、上記可動基準金３の先端３１とワーク１との距離を
検出するエアーマイクロメータ（検出手段）６と、上記
可動基準金３をロックするロックシリンダ（ロック手段
）７と、一対のクランプ手段８ａ、８ｂとから構成され
ている。

上記支持基盤２は、上下方向に位置固定された厚板部材
などにより構成され、この支持基盤２の前面ＩＱ（第１
図の右面側）がワーク１の支持面となるように構成され
ている。上記支持基盤２の前面には固定基準金２１がワ
ーク１の大端部１１の支持面１１０と相対向する位置に
ボルト２２によって固定され、この固定基準金２１がワ
ーク１をクランプする第１の基準位置とされる。上記固
定基準金２１の下方所定位置の第２の基準位置には貫通
穴２３が前後方向に形成され、この貫通穴２３には可動
基準金３が前後動可能に挿通されるとともに、その先端
部３１が前方に臨んでワーク１の小端部１２と相対向す
るように配置されている。

この可動基準金３の背後にはモータ４が配置され、この
モータ４は上記支持基盤２の後面（第１図の左向）にブ
ラケット４１を介して取付けられている。このモータ４
の出力軸４２にはねじ溝が形成され、また上記可動基準
金３には後方に開口して内面にねじ溝が形成された穴３
２が形成され、上記出力軸４２が穴３２内にねじ込まれ
ている。

そして上記可動基準金３にはその前後方向に凹溝３３が
形成され、この凹溝３３の一部に嵌入されたキー２４に
よって上記可動基準金３はその回転が規制されている。

したがって出力軸４２が水平軸六回りに正逆回転作動さ
れると、可動基準金３は上記水平軸Ａに沿って前後方向
（第１図の左右方向）に移動することになる。

また上記可動基準金３の下部には凹部３４が形成され、
この凹部３４の底面には可動基準金３の後方に進む程深
くなるような斜面３５が形成されている。ロックシリン
ダ７は支持基盤２の内部に、そのロッド７１の先端部７
１１が上記斜面３５に臨むように上下方向に配置され、
上記先端部７１１の端面ば上記斜面３５と対応するよう
に斜面によって構成されている。上記ロックシリンダ７
は、油圧もしくはエアーによって上記ロッド７１が上下
動可能に構成され、ロッド７１が上動して先端部７１１
が上記斜面３５を上方に押圧することにより可動基準金
３が後方へ移動しないようにロックされ（第１図実線参
照）、下動することにより上記ロックが解除される（同
図１点鎖線参照）。

エアーマイクロメータ６は、可動基準金３の先端３１か
らエアーが吹出されるように構成されたエアーの供給通
路を備え、エアーの吹出しが支持面１２０により塞がれ
ることにより生じる圧力変動により上記先端３１とワー
ク１の小端部側支持面１２０との微小な距離を検出する
ことができるように構成されている。このエアーマイク
ロメータ６は制御器５と接続され、この制御器５は上記
エアーマイクロメータ６の検出ｍおよび図示しない前工
程で検出されたワークの種別情報に基いてモータ４の作
動を制御するように構成されている。

すなわち上記ワーク種別情報に基いてモータ４を作動さ
せて可動基準金３をその先端３１がワーク１と接触しな
い位置まで後退させ、この状態でワーク１の大端部１１
がクランプされた後、上記モータ４を逆転させて可動基
準金３を微速で前進させる。そしてエアーマイクロメー
タ６により、可動基準金３の先端部３１が支持面１２０
と接触したことを検出すると、その検出信号により上記
七−９４を停止させて上記可動基準金３の前進を停止さ
せる。

なお、エアーマイクロメータ６による接触の検出がなさ
れてからモータ４を＃Ｊ’ｍＬ、、でいたのでは、１！
Ｊｌ）の応答遅れに伴う分だけ可動基準金３が前進して
しまうために、上記検出値がご（微小な所定値（例えば
０．０１〜０．０２麿）になった時点でモータ４の作動
を停止ざゼるようにすることが好ましい、これにより先
端３１が小端部１２とちょうど接触、すなわち両者間に
隙間がなく、かつ小！ｉ１部１２を押圧していない状態
で互いに接触した位置に可動基準金３は停止される。

クランプ手段８ａは、ワーク１の大端部１１を間に挟ん
で固定基準金２１と相対向するように配置され、またク
ランプ手段８ｂは、小端部１２を間に挟んで可動基準金
３の先端３１と相対向するように配置されている。

なお第１図中４３はスラストベアリングを示し、このス
ラストベアリング４３はクランプ手段８ｂからの押圧力
が可動基準金３を介して出力軸４２に作用しても、モー
タ４に上記押圧力の影響が及ばないように構成されてい
る。

上記構成において、ワーク１を位置決め固定するにはま
ず準備作業が行われる。すなわちワーク種別情報に基い
てモータ４が作動されて可動基準金３が所定位置まで後
退される。これによりワーク１の大端部１１をクランプ
する際に、上記可動基準金３の先＠３１が、ワーク１と
互いに接触しないようにされる。

つぎに、ワーク１の大端部１１の支持面１１０を固定基
準金２１に当てた状態で、クランプ手段８ａにより１記
固定基準金２１１１に押付けてクランプする。この状態
でモータ４が逆転作動されて可動基準金３が微速前進さ
れる。そしてエアーマイクロメータ６での検出働が所定
の微小値となると、モータ４が停止され、これにより可
動基準金３はその先端３１がワーク１の小端部１２とち
ょうど接触した位置に停止される。この状態で、ロック
シリンダ７を作動させてロッド７１をその先端７１１が
斜面３５を押圧するように上動させ、これにより上記可
動基準金３をロックする。これは、クランプ手段８ｂか
らのクランプ力によって可動基準金３が後方に移動しな
いようにその可動基準金３を確実に位置固定するためで
ある。

そしてこの状態で、ワーク１の小端部１２をクランプ手
段８ｂにより可動基準金３側に押付けてクランプする。

これによりワーク１は、その大端部１１と小端部１２と
でクランプされる。そしてこの状態でボーリングマシン
９によって上記大端８Ｉ１１１と小端部１２との中ぐり
加工が行われる。

上記クランプ手段８ｂによりクランプする際、小端部１
２は支持面１２０が可動基準金３の先端３１と接触する
ことにより支持されているために、上記小端部１２は上
記クランプによって支持基盤２側に移動することなく、
静止した状態のままでクランプされる。このため上記小
端部１２にクランプ歪が生じることはなく、クランプ時
においても、その中心軸Ｘはクランプ前と同じ位置に配
置される。したがってこのクランプ状態で中ぐり加工さ
れた一対の穴１１１，１２１の平行度は、クランプ力を
解除した後も同じ平行度に保たれるために、従来＠置を
用いた場合のクランプ歪に伴う平行度の狂いは生じない
。

このように、この実施例では、クランプ歪を発生させる
ことなくワーク１を位置決め固定することができ、従来
のクランプ歪に起因してクランプ力解除時に発生してい
た中ぐり加工後の一対の穴の平行度の狂いを防止するこ
とができる。このため上記中ぐり加工した一対の穴１１
１．１２１の平行度についての精度を向上させることが
できる。

またこの実施例では、可動基準金３をワーク１に対して
進退可能に設け、ワーク１の小端部１２の位置をエアー
マイクロメータ６によって検出するようにしているため
に、ワークの製作誤差により中心軸Ｘに微小なずれＷＡ
差、あるいは両端部支持面１１０．１２０の平行度や平
坦度などにばらつきがあっても、可動基準金３はワーク
１毎に位置設定されるために、確実にクランプ歪のない
状態でクランプすることができる。さらにワーク１の種
類が異なって、その段差Ｈの値が変化しても、そのワー
クに応じて可動基準金３の初期後退位置が変更されるだ
けであるために、同じ装置で互いに異なる段差量を有す
る他のワークをもクランプ歪を発生させずに確実に位置
決め固定することができる。

ざらに、この実施例では、ワーク１と接触した位置で可
動基準金３がロックシリンダ７によって後方に移動しな
いようにロックされるために、小端部１２を上記可動基
準金３とクランプ手段８ｂとによって確実に所定位置に
位置固定することができる。また可動基準金３と小端部
１２との距離をエアーマイクロメ−９６によって検出す
るようにしているために、可動基準金の先端とワークと
の間隔を精密に検出することができ、可動基準金３を確
実にクランプ↑が発生しない位置に設定することができ
る。

なお上記実施例における他の態様を以下に説明する。

Ａ、上記実施例では、検出手段としてエアーマイクロメ
ータ６を用いているが、これに限らず、例えば他のギャ
ップセンサーを用いてもよい。

Ｂ、上記実施例では、ロックシリンダ７を設けているが
、可動基準金３はモータ４の出力軸４２を介してモータ
４によって後方へ移動しないように移動規制されている
ために、上記ロックシリンダは設けなくてもよい。

Ｃ１上記実施例では、第１の基準位置に固定基準金２１
を設けているが、支持基１２の前面を第１の基準位置と
して用い、これにワーク１の大端部１１を当てるように
すれば上記固定基準金は設けなくてもよい。

Ｄ、上記実施例では、可動基準金を一つ設けた例、すな
わち第２の基準位置を一つだけ設けた例を示したが、こ
れに限らず、ワークに応じて上記第２の基準位置を例え
ば２つあるいは３つ設け、それぞれに可動基準金を設け
て位置決め装置を構成してもよい。

Ｅ、上記実施例では、ワークとしてクランプ位置間で段
差を有するものを対象としているが、これに限らず、例
えばコンロッドの場合でも大端部と小端部とが同一平面
にあるように製作されたワークを対象としてもよい。こ
のようなワークにおし１ても、製作誤差などにより完全
に同一平面とはならず、従来ｉａではクランプ歪を生じ
る場合があり、この発明による位置決め装置を用いるこ
とにより確実にクランプ歪のない状態でクランプするこ
とができる。

Ｆ、上記実施例では、ワーク種別情報に基いた所定位置
まで可動基準金３を後退させておくように構成している
が、これに限らず、例えば上記ワーク種別情報に基くこ
となく、単に一定位置まで後退さ・せるように構成して
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の請求項１のワークの位
置決め装置によれば、たとえワークの可動基準金と相対
向するワークの位置がワークによってばらつきがある場
合においても、ワークを確実にクランプ歪のない状態で
位置決め固定することができる。しかも段差量の異なる
互いに異なる種類のワークをも同じ装置によって位置決
め固定することができ、この場合においても確実にクラ
ンプ歪のない状態で位置決め固定することができる。こ
のため従来の装置におけるクランプ歪に起因する加工精
度の低下を防止することができ、従来装置よりも加工精
度の向上を図ることができる。

また請求項２の構成によれば、請求項１による作用に加
えて、ロック手段により可動基準金をより確実に位置固
定することができ、これにより、より確実にクランプ歪
のない状態でワークをクランプすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面説明図、第２図は
従来の装置を示す断面説明図である。 １・・・ワーク、２・・・支持基盤、３・・・可動基準
金、４・・・モータ、５・・・制御器、６・・・エアー
マイクロメータ、７・・・ロックシリンダ、８ａ、８ｂ
・・・クランプ手段、１１・・・大端部、１２・・・小
端部、３１・・・先端、１１０・・・大端部の支持面、
１２０・・・小端部の支持面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１および第２の基準位置が設定された支持基盤と
   、上記基準位置に対応するクランプ手段とを有し、上記
   支持基盤とクランプ手段との間にワークを配置して上記
   基準位置でワークをクランプする位置決め装置において
   、上記第１の基準位置は支持基盤に固定的に設定され、
   上記第２の基準位置に上記支持基盤により進退可能に支
   持されて先端部がワーク側に突出された可動基準金と、
   この可動基準金を進退させる駆動手段と、この可動基準
   金の先端と上記ワークとの間の距離を検出する検出手段
   と、この検出値に基いて上記駆動手段を制御する制御手
   段とを備えていることを特徴とするワークの位置決め装
   置。 ２、可動基準金を位置固定するロック手段を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のワークの位置決め装置。