JPH06297285A - ワークの位置決めおよびクランプ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク上面側に設けた水平方向位置決め証を
上向きに位置させた姿勢のままでも精度よく位置決めす
ることができるワークの位置決めおよびクランプ方法を
提供する。 【構成】 ワークＷをワーク受けユニット５によってフ
ローティング状態に支持すると共に、３本の位置決めピ
ン１４を備えた昇降クランプユニット８を下降させ位置
決めピン１４をワークＷに設けた３か所の水平方向位置
決め証Ｈにそれぞれ押し当てることによりワーク姿勢を
水平に矯正したのち、昇降クランプユニット８の押圧力
をいったん軽減してワークＷを水平方向に移動できる程
度に押圧した状態でワークＷの前後方向および左右方向
の位置を修正すると共に昇降クランプユニット８の押圧
力を増してワークＷを最終的にクランプする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダヘッド等のワ
ークに面削りや孔明け、ねじ立てなどの機械加工を施す
に際して、ワークを加工ステーション内の所定の位置に
位置決めしたのちクランプするのに利用されるワークの
位置決めおよびクランプ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、シリンダヘッドの素材ワークの
ばり取りや孔明け加工などを行う場合には、図１に示す
ワークＷの上面側に設けた３か所の水平方向位置決め証
Ｈ、同じく上面側に設けた前後方向位置決め証Ｌおよび
一方の側面に設けた２か所の左右方向位置決め証Ｃを基
準にして位置決めを行い、クランプ固定を行うようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このとき、ワークＷの
上面側に設けた前記水平方向位置決め証Ｈを上向きに位
置させて位置決めおよびクランプすることがその後の機
械加工上望ましいわけであるが、そうすると良好な位置
決め精度が得られないので、現状では、前記位置決め証
Ｈを横向きあるいは下向きにして位置決めおよびクラン
プをしており、その結果、ワークＷをクランプ治具とと
もに反転させる機構が必要となり、装置が複雑となった
り、機械加工可能な位置が限定されてしまったりすると
いう問題点があって、この点の改善が機械加工の設備上
の課題となっていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、従来の機械加工における上記
課題に着目してなされたもので、ワーク上面側に設けた
水平方向位置決め証を上向きに位置させた姿勢のままで
精度よく位置決めすることができるワークの位置決めお
よびクランプ方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるワークの
位置決めおよびクランプ方法は、加工ステーションに搬
入されたワークをフローティング構造のワーク受けユニ
ットにより傾動自在に支持したのち、前記加工ステーシ
ョンに昇降可能に取付けられ、前記ワークの上面側の３
か所に設けた水平方向位置決め証に当接することによっ
てワークの水平方向位置を矯正する水平方向位置決め手
段を備えた昇降クランプユニットを前記水平方向位置決
め手段がワークの水平方向位置決め証にそれぞれ当接す
るまで下降させることによって前記ワークを水平方向に
移動可能な程度に押圧し、この状態で当該ワークの前後
方向および左右方向の位置決めおよびクランプを行うと
共に、前記昇降クランプユニットの押圧力を増すことに
よって当該ワークを最終的にクランプする構成とし、当
該位置決めおよびクランプ方法の実施態様においては、
前記昇降クランプユニットに設けた前後方向位置決め手
段を前記ワークの上面側に設けた前後方向位置決め証に
係合させることによって前記ワークの前後方向の位置決
めおよびクランプを行う構成、前記ワークの側面上の２
か所に設けた左右方向位置決め証を前記加工ステーショ
ンに設けた左右方向位置決め手段に押付けることによっ
て前記ワークの左右方向の位置決めおよびクランプを行
う構成としたたことを特徴としており、ワークの位置決
めおよびクランプ方法におけるこのような構成を前述し
た従来の課題を解決するための手段としている。

【０００６】

【発明の作用】本発明に係わるワークの位置決めおよび
クランプ方法においては、ワークをワーク受けユニット
によってフローティング状態に支持すると共に、水平方
向位置決め手段を備えた昇降クランプユニットを下降さ
せることによって前記水平方向位置決め手段をワークに
設けた３か所の水平方向位置決め証にそれぞれ押し当て
てワーク姿勢を水平に矯正したのち、前記昇降クランプ
ユニットの押圧力をいったん軽減することにより当該ワ
ークを水平方向に移動できる程度に押圧した状態で前記
ワークの前後方向および左右方向の位置を修正してクラ
ンプするとともに前記昇降クランプユニットの押圧力を
高めることによって当該ワークを最終的にクランプする
ようにしている。 したがって、ワークは前記水平方向
位置決め証を上に向けた状態で正確に位置決めされるの
で、ワークの上面側からの機械加工の自由度および精度
が大幅に向上することになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて具体的に説明
する。

【０００８】図２ないし図７は、本発明に係わるワーク
の位置決めおよびクランプ方法の一実施例を説明するた
めのものであって、図２および図３は本発明方法を適用
したドリルステーションの一例を示すものである。

【０００９】図に示すドリルステーション１（加工ステ
ーション）は、基盤２上に、ワークＷ（シリンダヘッ
ド）を搬送するためのローラコンベア４と、前記ワーク
Ｗをフローティング状態に支持するワーク受けユニット
５を備えており、前記ローラコンベア４の左右の架台上
には、ワークＷの左右方向位置決め証Ｃ，Ｃ（図１参
照）に当接する接触子６ａを備えた２基（図６参照）の
左右位置決めユニット６（左右方向位置決め手段）と、
ワークＷの前記位置決め証Ｃ，Ｃを前記左右位置決めユ
ニット６，６の接触子６ａ，６ａにそれぞれ押付けるこ
とによってワークＷの左右位置を矯正しながらこの状態
に当該ワークＷをクランプするクランプシリンダ７が設
けてある。 なお、前記左右位置決めユニット６は、ワ
ークの大きさに応じて接触子６ａの位置を変更できるよ
うにシリンダ構造となっているが、同一ワークの加工に
際しては接触子６ａの位置を固定して使用するものであ
る。

【００１０】ドリルステーション１の支柱３には、昇降
クランプユニット８が上下動可能に支持されており、当
該支柱３に固定されたシリンダ９の作動によって昇降す
るようになっているとともに、ドリルユニット１０が図
の上方側において図示しないシリンダによって上下動可
能に支持されている。

【００１１】さらに、前記支柱３には、当該支柱３に固
定された梁材１１を介して、ストッパ用シリンダ１２が
設けてあって、該シリンダ１２のシリンダロッド１２ａ
の先端には前記ローラコンベア４によって搬送されて来
たワークＷを所定の停止位置に停止させるためのストッ
パ１３が取付けてあり、前記シリンダ１２の作動によっ
て昇降するようになっている。

【００１２】前記昇降クランプユニット８の下端側に
は、当該クランプユニット８の下降作動に基づいて、前
記ワークＷに設けた３か所の水平方向位置決め証Ｈ（図
１参照）に当接することによってワークＷの水平方向位
置を矯正する３本の位置決めピン１４と、同じくワーク
Ｗに設けた前後方向位置決め証Ｌ（図１参照）に係合す
ることにより当該ワークＷの前後方向位置を矯正する前
後位置決めユニット１５（前後方向位置決め手段）が設
けてある。

【００１３】前記ワーク受けユニット５は、図４（ａ）
および（ｂ）に示すように、ベースプレート１６に設け
た軸受け１６ａによりコの字状の支持プレート１７を若
干の範囲で回動可能に軸支したものであって、前記支持
プレート１７の上端部１７ａがローラコンベア４の搬送
ローラ４ａの間に位置するように配設され、搬送ローラ
４ａの下降によって前記上端部１７ａが搬送ローラ４ａ
より上に突出するようにしてある。 すなわち、ワーク
Ｗはローラコンベア４によってドリルステーション１に
搬入されたのち、ローラコンベア４の搬送ローラ４ａの
下降によって当該ワーク受けユニット５に受け渡される
が、このときワークＷは前後に傾動する支持プレート１
７の幅の狭い上端部１７ａ上に支持されることになるの
で、左右方向（幅方向）にも傾動することができ、当該
ワークＷが前後左右いずれの方向にも傾動自在な状態と
なるようにしてある。

【００１４】また、前後位置決めユニット１５は、図５
に示すように、軸１５ａを介して交差状に組み合わされ
た２枚の位置決めプレート１８，１９を備えたものであ
って、開閉用シリンダ２０の作動によって位置決めプレ
ート１８，１９が軸１２ａを中心に回動して図中矢印方
向に開閉するようになっており、位置決めおよびクラン
プ時以外はワークＷの搬送のじゃまにならないように開
くようになっている。一方、位置決めに際しては、昇降
クランプユニット８の下降作動に伴って下降したのち、
前記シリンダ２０の押出し作動によって位置決めプレー
ト１８，１９が図５に示すように閉じ、これによって前
記２枚の位置決めプレート１８，１９のいずれかがワー
クＷの前後方向位置決め証Ｌ（図１参照）に当接してワ
ークＷを前後方向のいずれかに移動させることによって
ワークＷを前後方向の所定の位置に導くことができるよ
うになっている。

【００１５】以下に、上記構造のドリルステーション１
にワークＷを搬入し所定の位置にクランプする手順につ
いて説明する。

【００１６】まず、図１に示すワークＷを図に示すまま
の姿勢で、図示しないリフタによってドリルステーショ
ン１に設けたローラコンベア４の搬送ローラ４ａ上に載
置し、搬送ローラ４ａの回転により所定のクランプ位置
近傍、すなわちワーク受けユニット５の直上位置まで搬
送すると、図６に示すように、前記ストッパ用シリンダ
１２ａの押出し作動によって下降位置にあるストッパ１
３に当接することによって、当該ワークＷが停止する。

【００１７】次に、前記ローラコンベア４の搬送ローラ
４ａを下降させ、前記ワークＷをワーク受けユニット５
の支持プレート１７上に載置し直すことによって当該ワ
ークＷを前後左右いずれの方向にも傾動自在な状態に保
持する。

【００１８】そして次に、昇降クランプユニット８を下
降させ、該クランプユニット８の３本の位置決めピン１
４によってワークＷの水平方向位置決め証Ｈを押圧し、
当該ワークの水平位置を矯正する。 このとき、ワーク
Ｗは、前述のようにワーク受けユニット５により傾動自
在な状態に支持されているので、前記水平方向位置決め
証Ｈが３本の位置決めピン１４にそれぞれ当接して水平
状態となるまで姿勢を変えることができる。

【００１９】そして、この状態で前記昇降クランプユニ
ット８による押圧力を低減させることにより、ワークＷ
が水平状態を維持したまま（水平方向位置決め証Ｈが３
本の位置決めピン１４にことごとく当接した状態）で前
後および左右方向に移動できるようにし、図７に示すよ
うに、前後位置決めユニット１５の開閉用シリンダ２０
を押出し作動することによって前記位置決めプレート１
８，１９を閉じ（図５参照）、ワークＷの前後方向位置
決め証Ｌを両位置決めプレート１８，１９の間に係合さ
せて当該ワークＷの前後方向位置を矯正するとともに、
クランプシリンダ７を押出し作動することによってワー
クＷの前後方向位置決め証Ｃ，Ｃを左右位置決めユニッ
ト６，６の接触子６ａ，６ａにそれぞれ押付け、当該ワ
ークＷの左右方向位置を矯正する。

【００２０】以上により、ワークＷは水平方向，前後方
向および左右方向の所定の位置に位置決めされたので、
最後に前記昇降クランプユニット８に押圧力を加えるこ
とによって、ワークＷを最終的にクランプ固定し、ドリ
ルユニット１０を下降させて当該ワークＷに孔明け加工
を施す。

【００２１】孔明け加工が終了したら、開閉用シリンダ
２０を引込み作動することによって前後位置決めユニッ
ト１５の位置決めプレート１８，１９を開き、クランプ
シリンダ７を引込み作動させるとともに、昇降クランプ
ユニット８を上昇させて、ワークＷのクランプ状態を解
除し、ローラコンベア４の搬送ローラ４ａを上昇させる
と共に、ストッパ用シリンダ１２を引込み作動させるこ
とによって前記ストッパ１３を上昇させて、当該ワーク
Ｗを次工程に搬送する。 そして、前記ストッパ１３
は、ワークＷが通過すると再び降下し、次のワークの搬
送に備える。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるワ
ークの位置決めおよびクランプ方法は、上記構成とした
ことにより、上向き姿勢で搬入されたワークを加工ステ
ーション内の所定の位置にそのままの姿勢に正しく位置
決めおよびクランプすることができるので、反転機構や
反転操作が不要となり、機械加工の自由度が広がると共
に、高い加工精度が得られるという非常に優れた効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリンダヘッドワークの各位置決め証の位置を
示す斜視図である。

【図２】本発明に係わるワークの位置決めおよびクラン
プ方法を適用したドリルステーションの概略正面図であ
る。

【図３】図２に示したドリルステーションの概略側面図
である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は図３に示したドリルステ
ーションのワーク受けユニットの構造を示すそれぞれ上
面図および正面図である。

【図５】図３に示したドリルステーションの前後位置決
めユニットの形状および位置合わせ機構を示す説明図で
ある。

【図６】図３に示したドリルステーションにおけるワー
クの位置決め要領を示す平面図である。

【図７】図３に示したドリルステーションにおけるワー
クの位置決め要領を示す側面図である。

【符号の説明】

１ ドリルステーション（加工ステーション） ５ ワーク受けユニット ６ 左右位置決めユニット（左右方向位置決め手段） ８ 昇降クランプユニット １４ 位置決めピン（水平方向位置決め手段） １５ 前後位置決めユニット（前後方向位置決め手段） Ｗ ワーク（シリンダヘッド）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工ステーションに搬入されたワークを
   フローティング構造のワーク受けユニットにより傾動自
   在に支持したのち、前記加工ステーションに昇降可能に
   取付けられ、前記ワークの上面側の３か所に設けた水平
   方向位置決め証に当接することによってワークの水平方
   向位置を矯正する水平方向位置決め手段を備えた昇降ク
   ランプユニットを前記水平方向位置決め手段がワークの
   水平方向位置決め証にそれぞれ当接するまで下降させる
   ことによって前記ワークを水平方向に移動可能な程度に
   押圧し、この状態で当該ワークの前後方向および左右方
   向の位置決めおよびクランプを行うと共に、前記昇降ク
   ランプユニットの押圧力を増すことによって当該ワーク
   を最終的にクランプすることを特徴とするワークの位置
   決めおよびクランプ方法。
2. 【請求項２】 前記昇降クランプユニットに設けた前後
   方向位置決め手段を前記ワークの上面側に設けた前後方
   向位置決め証に係合させることによって前記ワークの前
   後方向の位置決めおよびクランプを行うことを特徴とす
   る請求項１記載のワークの位置決めおよびクランプ方
   法。
3. 【請求項３】 前記ワークの側面上の２か所に設けた左
   右方向位置決め証を前記加工ステーションに設けた左右
   方向位置決め手段に押付けることによって前記ワークの
   左右方向の位置決めおよびクランプを行うことを特徴と
   する請求項１ないし請求項２記載のワークの位置決めお
   よびクランプ方法。