JPH09225765A - ワーククランプ装置 - Google Patents

ワーククランプ装置

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Publication number
JPH09225765A
JPH09225765A JP3827196A JP3827196A JPH09225765A JP H09225765 A JPH09225765 A JP H09225765A JP 3827196 A JP3827196 A JP 3827196A JP 3827196 A JP3827196 A JP 3827196A JP H09225765 A JPH09225765 A JP H09225765A
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JP
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clamp
cylinder
work
pressure fluid
sub
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JP3827196A
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English (en)
Inventor
Norikatsu Kai
昇克 甲斐
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、一対の複雑形状のワークを加工す
る際クランプしておくクランプ装置に関し、加工精度を
良好にし且つ簡素に構成出来るクランプ装置の提供を目
的とする。 【解決手段】 左右一対のナックルN、Nを加工する
際、ナックルN、Nの姿勢を所定の状態に固定しておく
クランプ治具3において、ナックルN、Nの本体部N
o、Noを押圧して固定するメインクランプ機構16、1
6と、ナックルN、Nの所定の張出部Nh、Nhを挟持す
る第1〜第3シリンダユニット18、20、21を設
け、中央の第1シリンダユニット18に2本のシリンダ
ロッド18b、18bを設け、一方側のシリンダロッド
18bと第2シリンダロッド20bによって一方側のナ
ックル張出部Nhを挟持し、他方側のシリンダロッド1
8bと第3シリンダロッド21bによって他方側のナッ
クル張出部Nhを挟持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば左右一対の
ワークを加工する際位置決めしておくワーククランプ装
置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば左右一対となるワークを機
械加工する際、ワークの姿勢を位置決めする治具とし
て、例えば実開平1−74049号に示されるトランス
ファマシンに使用される一対のパレットが知られてい
る。このトランスファマシンには2個のワークに対応し
て2個のパレットが設けられており、各パレットに各ワ
ークを位置決め固定して順次複数の加工ステーションに
送り込み、各加工ステーションでパレットの姿勢を変換
しながら加工するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なパレットは、一対のパレットのそれぞれにワークを位
置決め固定するようにしているため、パレットの姿勢を
変換してワークに対し各種方向から加工する場合、両方
のパレットの姿勢を正確に合せなければ、加工部位、加
工方向等に差が生じ、例えば対称部品であるような場合
には組付状態のバランスが崩れるという問題があった。
また、ワークが複雑形状であるような場合であって、パ
レットにクランプされる部位から遠い箇所を加工するよ
うな場合には、加工部が位置偏位を生じやすく、両ワー
クの加工位置の位相ずれが起きやすいという問題もあっ
た。
【0004】そこで、特に一対となるワークの姿勢変換
に相対誤差が生じにくく、しかもワークが複雑形状であ
っても加工部に位置偏位の生じにくいクランプ治具が望
まれていた。この際、簡素で且つ安価に構成出来ること
が好ましかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、請求項1において、複雑形状の一対のワーク
の本体部と補助部をそれぞれ同時にクランプするワーク
クランプ装置を設け、この装置として、治具上に取付け
られ且つ各ワークの本体部をクランプする一対のメイン
クランプ機構と、治具上に取付けられ且つ各ワークの補
助部をクランプするサブクランプ機構を設けた。またサ
ブクランプ機構として、装置の中央部に配設され且つシ
リンダ両端部から相対方向に進退動する2本のシリンダ
ロッドを有する第1シリンダユニットと、装置の左右両
端部に配設される第2、第3シリンダユニットを設け、
第1シリンダユニットの一方側のシリンダロッドと第2
シリンダユニットによって一方側のワークの補助部を挟
持し、第1シリンダユニットの他方側のシリンダロッド
と第3シリンダユニットによって他方側のワークの補助
部を挟持するようにした。
【0006】そして、このワーククランプ装置によって
一対のワークを同時にクランプすれば、単一のワークク
ランプ装置の姿勢変換だけで両ワークの姿勢を同一に変
換して加工することも可能となり、加工方向等に差が生
じない。また、複雑形状のワークに対して本体部の他に
補助部を同時にクランプすれば、例えば補助部を加工す
る時に変形等に起因する位置偏位が生じにくく、加工誤
差が起きにくい。更に、一対の補助部を挟持してクラン
プするサブクランプ機構として、第1、第2、第3シリ
ンダユニットを配設し、中央の第1シリンダユニットを
両方のワークのクランプに兼用することで装置の簡素化
が図られ安価となる。
【0007】また請求項2では、前記第1シリンダユニ
ットに、圧力流体の導入によって2本のシリンダロッド
を同時にクランプ側に移動させることの出来る共通の第
1圧力流体供給ポートを設け、前記第2、第3シリンダ
ユニットに、それぞれ圧力流体の導入によって各シリン
ダロッドをクランプ側に移動させることの出来る第2、
第3圧力流体供給ポートを設けるとともに、これら第
1、第2、第3圧力流体供給ポートに、共通の圧力流体
源から延びる第1、第2、第3配管を接続し、且つこれ
ら第1、第2、第3配管に、それぞれ圧力流体の逆流を
防止するチェック弁を配設した。
【0008】そして、第1〜第3配管を通して、第1〜
第3シリンダユニットに圧力流体を供給して各シリンダ
ロッドを一斉にクランプ側に移動させ、一対のワークの
補助部を同時に挟持してクランプするが、第1、第2、
第3配管に配設したチェック弁によってそれぞれの補助
部に対する挟持力を同一にすることが出来る。このた
め、例えば各補助部に対して加工する際に、各補助部の
変形量等を等しくすることが出来、相対誤差を少なくす
ることが出来る。
【0009】また請求項3では、メインクランプ機構と
サブクランプ機構を、傾動手段で傾動自在な傾動台に設
けた。そして、例えばワークをクランプした状態で傾動
台を傾動させれば、一対のワークの姿勢が同一となり、
加工時の相対誤差が少なくなる。また請求項4では、サ
ブクランプ機構に退避機構を設け、ワークの着脱に干渉
しない位置まで退避させるようにした。そして、ワーク
を着脱する時は、退避機構によって干渉しない位置まで
退避させ、補助部をクランプする時は復帰させる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図1は本発明のワー
ククランプ装置を適用したトランスファマシンの平面視
図、図2は同トランスファマシンの正面視図、図3はワ
ークの一例であるナックルの説明図で(A)は平面図、
(B)は正面図である。
【0011】本発明のワーククランプ装置は、例えばワ
ーク搬路に沿って配設した複数の加工ステーションに一
対のワークを送り込みながら順次加工するようなトラン
スファマシンにおいて、各加工ステーションでワークを
加工する際、ワークの姿勢を一定に保持して固定してお
くクランプ装置として適用され、このようなトランスフ
ァマシンは、例えば図1及び図2に示すように構成され
ている。
【0012】すなわち、ワーク搬路の上流側には、図1
に示すような第1トラスファマシン1が構成され、下流
側には第2トランスファマシン2が構成されるととも
に、各トラスファマシン1、2は、それぞれ第1〜第8
加工ステーション〜が配設されている。そして、各
加工ステーション〜には、それぞれ一対のワークを
クランプするワーククランプ治具3、…と、クランプさ
れた一対のワークを同時に加工する加工機5、…が配設
され、また、ワークを各加工ステーション〜に順次
搬送していくため、上部には図2に示すような複数の搬
送ユニット4、…を配設している。
【0013】一方、ワークとしては例えば図3に示すよ
うな車両の前輪のステアリング機構を構成する左右一対
のナックルN、Nであり、このナックルNは、本体部N
oと、この本体部Noから各種方向に不規則に張出す複数
の張出部Nh、…によって複雑形状をなしており、本体
部Noには車輪が結合される結合孔aが形成されるとと
もに、各張出部Nh、…にも各種結合孔等が形成されて
いる。
【0014】そして、このような一対のナックルN、N
は、前記搬送ユニット4、…に設けた一対の把持部6、
6によって把持した後、搬送ユニット4、…で下流の加
工ステーションに向けて搬送し、この下流の加工ステー
ションのクランプ治具3に受渡すようにしている。この
ため、把持部6、6を昇降自在にするとともに、搬送ユ
ニット4、…を所定ピッチ(加工ステーションの間隔ピ
ッチ)で往復動自在にしている。因みに、各把持部6、
6は、垂直軸まわりに相互に逆方向に旋回自在にし、ナ
ックルN、Nを搬送する途中で各ナックルN、Nの向き
を対称的に変換するようにしている。
【0015】そして、各クランプ治具3、…上に受渡さ
れたナックルN、Nは、それぞれのクランプ治具3、…
によって位置決め固定され、各加工ステーションで所定
部位の加工が行われるが、このような加工部位は、例え
ば各張出部Nh、…の結合孔のドリル加工、リーマ加工
とか、周辺部のフライス加工とか、所定部の結合孔のす
り割り加工等である。そしてこのような加工は、組付精
度を良好にするため加工部位、加工方向等に精度を持た
せる必要があるが、特に張出量が大きい張出部Nhで
は、加工の際に変形等を起こしやすく加工精度の低下を
招きやすい。
【0016】そこで本発明のワーククランプ装置は、上
記不具合をなくすようにしたものであり、特に加工精度
の低下を招く虞れのある特定の加工ステーションのクラ
ンプ治具3、…に適用されている。以下、本発明のワー
ククランプ装置について図4乃至図9に基づき説明す
る。ここで図4はワーククランプ装置の平面図、図5は
同正面視による部分断面図、図6は同側面図、図7はメ
インクランプ機構の説明図で図4の部分拡大図、図8は
同図5の部分拡大図、図9はサブクランプ機構の油圧回
路図である。
【0017】本発明のワーククランプ治具3は、搬路方
向に沿って一対のナックルN、Nを並べて位置決め固定
出来るようにされ、基台10に対して搬路と平行な水平
軸P回りに傾動自在な傾動台11と、この傾動台11の
傾動を駆動する傾動用モータ12を備えており、この傾
動用モータ12の駆動によって不図示のウォーム・ウォ
ームホール機構によって傾動台11を水平軸P回りに任
意の角度で傾かせることが出来るようにしている。
【0018】そして、傾動台11上には、一対のナック
ルN、Nを載置せしめることの出来る一対の受部13、
13を形成しており、この受部13、13の近傍には、
メインクランプ機構16、16を設けている。そしてこ
のメインクランプ機構16、16によって前記ナックル
N、Nの本体部No、Noを押圧保持出来るようにしてい
る。
【0019】また、傾動台11の一端側にはサブクラン
プ機構17を設けている。そしてこのサブクランプ機構
17は、中央部に設けた第1シリンダユニット18と、
両端部にほぼ対称的に設けた第2、第3シリンダユニッ
ト20、21によって構成し、中央の第1シリンダユニ
ット18には、相対方向に進退動する2本のシリンダロ
ッド18b、18bを設けている。そしてこのサブクラ
ンプ機構17によって前記ナックルN、Nの所定の張出
部Nh、Nhを挟持することが出来るようにしている。
【0020】前記受部13には、図8に示すように、ナ
ックル本体部No、Noの車輪結合孔a、aの一部に挿入
可能な位置決め筒22と、所定箇所のナックル張出部N
h、Nhのネジ孔等に差込可能な位相整合ピン23と、ナ
ックル本体部No、Noの下面を支えることの出来る載置
部24を設けており、ナックルN、Nの位相を合せた状
態で支持することが出来るようにしている。そして、前
記位置決め筒部22の中央部には、前記把持部6がナッ
クルNを授受する際の位置決め用の位置決め孔15を設
けており、また、位置決め筒部22の外側面には、例え
ば受部13周辺に付着或いは堆積する異物を吹き飛ばす
ためのエア吹出孔25を開口させている。
【0021】前記メインクランプ機構16、16は、図
5に示すように、それぞれクランプ用シリンダユニット
26、26を備えており、各シリンダ26a、26aに
沿って各シリンダロッド26b、26bが上下動自在に
されている。そして、各シリンダロッド26b、26b
の上端部には、図8に示すような連結ピン27、27に
よってクランプアーム28、28の一端側が連結され、
このクランプアーム28、28の中間部は、支持アーム
30、30の上端部に揺動ピン31、31を介して連結
されている。
【0022】また、クランプアーム28、28の先端に
は、押圧部材32、32が取付けられている。そしてこ
の押圧部材32、32は、ナックルN、Nの種類に合せ
て適切なタイプのものに容易に交換出来るようにされ、
例えば図7及び図8に示すように、クランプアーム28
の先端部に上下貫通孔として形成される取付孔28aに
取付軸33を挿入し、この取付軸33の下端を押圧部材
32に係合させるとともに、取付孔28aから上方に突
出する取付軸33の上端を係止片34で保持するように
している。
【0023】すなわち、押圧部材32の中央にも取付軸
33を挿通せしめることの出来る貫通孔が形成されると
ともに、取付軸33の下端部にはこの貫通孔より大径の
フランジ部が形成され、また、取付軸33の上端には一
部を小径とした係止部33aが形成されている。一方、
前記係止片34は、一端側が揺動軸35によって枢着さ
れ、この揺動軸35まわりに揺動自在にされるととも
に、中間部に半円形の切欠き凹部を備えており、この切
欠き凹部を取付軸33の小径の係止部33aに嵌合させ
て係止するようにしている。そして、この係止片34を
係止部33aに係合させた状態で止めネジ37により係
止片34を固定するようにしている。
【0024】このため、押圧部材32を取換える時は、
止めネジ37を緩めて係止片34を揺動させ、取付軸3
3を下方に引抜いて交換する。因みに、クランプアーム
28に対して押圧部材32の位相を合せる等のため、ク
ランプアーム28の下面には、位置決めピン36を突設
し、この位置決めピン36を押圧部材32の上面に形成
した嵌合孔に嵌合させるようにしている。
【0025】メインクランプ機構16、16の構成は以
上の通りであり、受部13、13上にナックルN、Nを
載置せしめた後、クランプ用シリンダユニット26、2
6を作動させ、押圧部材32、32によりナックル本体
部No、Noを上方から押え付けてクランプするようにし
ている。
【0026】次にサブクランプ機構17について説明す
る。サブクランプ機構17は、前記のように所定の張出
部Nh、Nhを加工する際、当該張出部Nh、Nhを挟持し
て確固として固定しておくためのものであるが、図4乃
至図6に示すように、退避機構38を備えている。この
退避機構38は、受部13、13上にナックルN、Nを
載置する際、サブクランプ機構17を邪魔にならない位
置まで退避させるためのものであり、揺動シリンダユニ
ット42の作動によって前記傾動台11に対して揺動軸
40まわりに揺動自在な揺動板41を備えている。そし
てこの揺動板41の上部に前記第1、第2、第3シリン
ダユニット18、20、21が固定されている。
【0027】そして前記揺動シリンダユニット42のシ
リンダは、前記受部13、13を挟んで揺動板41と反
対側の傾動台11に固定され、シリンダロッド42bの
先端を揺動板41の下部に連結している。このため、揺
動シリンダユニット42を作動させれば揺動板41は揺
動軸40まわりに揺動する。因みに、揺動板41の下方
の裏面側にはストッパ50を設け、クランプ状態時の位
置決めを行うようにしている。
【0028】ところで、前記第1、第2、第3シリンダ
ユニット18、20、21は、各シリンダロッド18
b、18b、20b、21bを一直線上に配置するとと
もに、実施例の場合、油圧で作動させるようにしている
が、この油圧回路は図9に示すように構成している。す
なわち、中央の2本のシリンダロッド18b、18b
は、シリンダの共通の第1ポートcから供給される油圧
によってそれぞれ外側に向けて逆向きに進動するように
し、第2、第3シリンダユニット20、21のシリンダ
ロッド20b、21bはクランプ側の各第2、第3ポー
トe、eから供給される油圧によってそれぞれ内側に向
けて進動するようにしている。
【0029】また、これら第1シリンダユニット18の
第1ポートc、及び第2、第3シリンダユニット20、
21の第2、第3ポートe、eに接続される第1、第
2、第3油圧配管43、44、45を共通の油圧源に連
通せしめるとともに、各第1、第2、第3油圧配管4
3、44、45の途中には、それぞれチェック弁46、
47、48を設けている。
【0030】以上のようなサブクランプ機構17におい
て、第1、第2、第3油圧配管43、44、45を通し
て油圧を供給すると、各シリンダロッド18b、18
b、20b、21bが前進し、左右のナックルN、Nの
所定の張出部Nh、Nhを両側から挟んでクランプする。
この際、中央のシリンダロッド18b又は端部のシリン
ダロッド20b(21b)のいずれか一方が先に張出部
Nhに当接し、その後他方が当接するが、一方側が当接
しただけの時点では圧力は発生せず、両方のシリンダロ
ッド18b、20b(21b)が当接して始めて圧力が
発生する。そして、一度圧力が発生して張出部Nhがク
ランプされると、チェック弁46〜48によって油の逆
流が阻止され、左右の張出部Nh、Nhに対する圧力は同
一となる。サブクランプ機構17の油圧回路は以上のよ
うに構成されている。
【0031】次に以上のようなクランプ治具3の作用等
について説明する。図2に示す搬送ユニット4、…の把
持部6、6が左右一対のナックルN、Nを把持して各加
工ステーション〜の上方に移動してくると、把持部
6、6が降下してクランプ治具3、…上にナックルN、
Nを載置する。この時、ナックルN、Nの姿勢は既に所
望の向きにセットされており、例えば図7及び図8に示
すように各受部13、13上に位相が合わされた状態で
載置される。
【0032】次に、メインクランプ機構16、16とサ
ブクランプ機構17によって、ナックル本体部No、No
と補助部としての所定部位の張出部Nh、Nhのクランプ
が行われる。すなわち、メインクランプ機構16は、図
8に示すようにクランプ用シリンダユニット26を作動
させてクランプアーム28を揺動させ、押圧部材32に
よりナックル本体部No、Noを下方に押圧することでク
ランプする。
【0033】一方、サブクランプ機構17は、ナックル
N、Nを載置するまで干渉しない位置に退避している
が、ナックルN、Nが載置された後、揺動シリンダユニ
ット42によって図4乃至図6のクランプ位置に復帰
し、図9に示すように、第1〜第3シリンダユニット1
8、20、21の各ポートc、e、eから油圧を供給し
て一対の張出部Nh、Nhを同時に挟持することでクラン
プする。
【0034】そしてこのようにサブクランプ機構17で
一対の張出部Nh、Nhがクランプされると、必要に応じ
てクランプ治具3の傾動台11が傾動用モータ12によ
って所定の角度で傾けられ、クランプされた張出部N
h、Nhに対して加工が行われる。この際、加工される張
出部Nh、Nhは確固としてクランプされ、しかもどちら
の張出部Nh、Nhも同じ圧力でクランプされているた
め、相対誤差を少なく加工することが出来る。
【0035】尚、実施例では、図1に示す各加工ステー
ション〜のクランプ治具3、…は、本発明に係るク
ランプ治具3、…と、メインクランプ機構16、16だ
けを設けたクランプ治具3、…を併用することにより、
より安価で且つ簡易な構成にしている。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明は、請求項1のよう
に、複雑形状の一対のワークの本体部をメインクランプ
機構でクランプし、ワークの補助部をサブクランプ機構
でクランプするようにしたため、補助部を加工する時に
位置偏位が生じにくく、加工誤差が起きにくい。また、
サブクランプ機構として、2本のシリンダロッドを有す
る第1シリンダユニットを中央部に配設し、装置の左右
両端部に第2、第3シリンダユニットを配設して、中央
部の第1シリンダユニットを、両方のワークの補助部の
クランプに兼用させるようにしたため、装置を簡素で且
つ安価に構成出来る。
【0037】また請求項2のように、第1〜第3シリン
ダユニットを共通の圧力駆動源に接続し、クランプ側の
圧力流体供給配管にチェック弁を設ければ、左右の補助
部を同一の圧力でクランプすることが出来、加工時の相
対誤差を少なくすることが出来る。また請求項3のよう
に、装置を傾動手段によって傾動自在にすれば、ワーク
の姿勢を変換して加工することも可能となり、また請求
項4のように、サブクランプ機構に退避機構を設けば、
ワークの着脱が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワーククランプ装置を適用したトラン
スファマシンの平面視図
【図2】同トランスファマシンの正面視図
【図3】ワークの一例であるナックルの説明図で(A)
は平面図、(B)は正面図
【図4】ワーククランプ装置の平面図
【図5】同正面視による部分断面図
【図6】同側面図
【図7】メインクランプ機構の説明図で図4の部分拡大
【図8】同図5の部分拡大図
【図9】サブクランプ機構の油圧回路図
【符号の説明】
3…クランプ治具、11…傾動台、12…傾動用モー
タ、16…メインクランプ機構、17…サブクランプ機
構、18…第1シリンダユニット、20…第2シリンダ
ユニット、21…第3シリンダユニット、38…退避機
構、40…揺動軸、41…揺動板、42…揺動シリンダ
ユニット、43、44、45…油圧配管、46、47、
48…チェック弁、N…ナックル、c…第1ポート、e
…第2、第3ポート。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複雑形状の一対のワークの本体部と補助
    部をそれぞれ同時にクランプするワーククランプ装置で
    あって、治具上に取付けられ且つ各ワークの本体部をク
    ランプする一対のメインクランプ機構と、治具上に取付
    けられ且つ各ワークの補助部をクランプするサブクラン
    プ機構を備え、前記サブクランプ機構は、装置の中央部
    に配設され且つシリンダ両端部から相対方向に進退動す
    る2本のシリンダロッドを有する第1シリンダユニット
    と、装置の左右両端部に配設される第2、第3シリンダ
    ユニットを備えるとともに、前記第1シリンダユニット
    の一方側のシリンダロッドと第2シリンダユニットによ
    って一方側のワークの補助部を挟持し、前記第1シリン
    ダユニットの他方側のシリンダロッドと第3シリンダユ
    ニットによって他方側のワークの補助部を挟持すること
    を特徴とするワーククランプ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のワーククランプ装置に
    おいて、前記第1シリンダユニットは、圧力流体の導入
    によって2本のシリンダロッドを同時にクランプ側に移
    動させることの出来る共通の第1圧力流体供給ポートを
    備えるとともに、前記第2、第3シリンダユニットは、
    それぞれ圧力流体の導入によって各シリンダロッドをク
    ランプ側に移動させることの出来る第2、第3圧力流体
    供給ポートを備え、これら第1、第2、第3圧力流体供
    給ポートに、共通の圧力流体源から延びる第1、第2、
    第3配管を接続するとともに、これら第1、第2、第3
    配管に、それぞれ圧力流体の逆流を防止するチェック弁
    を配設したことを特徴とするワーククランプ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のワークク
    ランプ装置において、前記メインクランプ機構とサブク
    ランプ機構は、傾動手段で傾動自在な傾動台に取付けら
    れることを特徴とするワーククランプ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に
    記載のワーククランプ装置において、前記サブクランプ
    機構は、ワークの着脱に干渉しない位置まで退避する退
    避機構を備えたことを特徴とするワーククランプ装置。
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