JPH10128583A - 位置決めクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プレス部材の位置決めが効率的に行える位置決
めクランプ装置を提供するにある。 【解決手段】一定の間隔をおいてほぼ平行に配置され、
同軸で回動する二本のクランプアーム１５，１６と、こ
れらのクランプアーム１５，１６の一端部に設けられた
保持装置１７とを備えて位置決めクランプ装置１２を構
成し、両クランプアーム１５，１６間にこれらのクラン
プアーム１５，１６を互いに反発する方向に付勢する弾
性体２２を備えると共に、保持装置１７は一方のクラン
プアーム１６端部に揺動支持される保持アーム２８を備
え、この保持アーム２８は他方のクランプアーム１５の
回動により開閉操作されるように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は位置決めクランプ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数個のプレス部材を溶接等によって接
合して断面が箱型の最中状部品を製造することがある。
このような最中状部品の一適用例として、例えば図９
（ａ）および（ｂ）に示すように、断面が略コの字状の
二つのプレス部材Ｐ１，Ｐ２を溶接によって接合した自
動二輪車用車体フレームＦの例がある。

【０００３】最中状部品の製造方法としては、例えば一
方のプレス部材を作業台上に開放面を上向けにして固定
し、もう一方のプレス部材を開放面を下向けにして被
せ、接合部を溶接している。

【０００４】上述した方法を採用する場合、上側のプレ
ス部材は下側のプレス部材から所定の間隔を置いて保持
されなければならず、その保持方法としては、例えば実
開昭６２−１５１０９３号公報に示すように、両方のプ
レス部材間にスペーサを介在させる方法がある。なお、
このスペーサは通常一方のプレス部材の内面に溶接等で
固着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスペーサは本来機能上不要なものであって、この不
要な部材を用いることによって材料や時間が余分に掛か
り、さらに不要な重量増も招いてしまう。

【０００６】また、スペーサは単に両方のプレス部材の
間隔を保持するだけものであって、プレス部材の位置決
めには他の手段、例えばクランプや治具を用いる必要が
あり、スペースや時間が余分に必要となり、非効率的で
ある。

【０００７】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、プレス部材の位置決めが効率的に行える位置決
めクランプ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る位置決めク
ランプ装置は、上述した課題を解決するために、請求項
１に記載したように、一定の間隔をおいてほぼ平行に配
置され、同軸で回動する二本のクランプアームと、これ
らのクランプアームの一端部に設けられた保持装置とを
備えて位置決めクランプ装置を構成し、上記両クランプ
アーム間にこれらのクランプアームを互いに反発する方
向に付勢する弾性体を備えると共に、上記保持装置は一
方のクランプアーム端部に揺動支持される保持アームを
備え、この保持アームは他方のクランプアームの回動に
より開閉操作されるように構成したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１０】図１は、本発明に係る位置決めクランプ装
置を具備した治具装置の左側面図であり、図２は、図１
のＩＩ矢視図である。この治具装置１は、複数個のプレ
ス部材を溶接等によって接合して断面が箱型の最中状部
品を製造するためのものであって、本実施形態において
は、例えば図９（ａ）および（ｂ）に示す断面が略コの
字状の二つのプレス部材Ｐ１，Ｐ２を溶接によって接合
した自動二輪車用車体フレームＦの一部を最中状部品２
（以下、ワークと称す）として製造するものである。

【００１１】治具装置１は、作業台３を構成する土台フ
レーム４と、この土台フレーム４上に架設される土台プ
レート５と、この土台プレート５上に配置される複数個
のワーク支持装置６とから構成される。なお、ワーク２
の設置方向により、以後図１および図２に置ける図の左
側を前側、また、図の右側を後側とする。

【００１２】ワーク支持装置６は、土台プレート５の前
側に配置された前部支持部６ａと、土台プレート５の後
側に配置された後部支持部６ｂと、これらの間に配置さ
れた中間部支持部６ｃとから構成されると共に、前・後
部支持部６ａ，６ｂの間には位置決め支持部７が配置さ
れる。

【００１３】ワーク２は、一方のプレス部材８（以下、
下側ワークと称す）が治具装置１上に開放面を上向けに
して配置され、もう一方のプレス部材９（以下、上側ワ
ークと称す）が開放面を下向けにして下側ワーク８に被
せられ、これらの接合部が溶接される。なお、両ワーク
のはめ合いは上側ワーク９が下側ワーク８内に完全に落
ち込まないよう若干きつめに設定される。

【００１４】ワーク２は、上側ワーク９が下側ワーク８
に被せられた状態でワーク支持装置６上に配置される。
このとき、予め下側ワーク８に形成されている部品取付
用穴１０（図９（ｂ）参照）に位置決め支持部７の下側
基準ピン１１を差し込むことにより下側ワーク８の位置
決めが成され、ワーク２の前・後端を前・後部支持部６
ａ，６ｂで挟み込むことにより下側ワーク８が所定の位
置で保持される。

【００１５】上側ワーク９を下側ワーク８に被せ、その
接合部を溶接する場合、上側ワーク９は下側ワーク８か
ら所定の間隔を置いて保持される必要がある。この所定
間隔の保持は以下に述べる位置決めクランプ装置１２に
よって成される。

【００１６】図３は、図１のＩＩＩ矢視図であって、位
置決めクランプ装置１２の作動前の状態を示すものであ
る。また、図４は位置決めクランプ装置１２の作動中の
状態を示すものであり、図５は、位置決めクランプ装置
１２の作動完了の状態を示すものである。

【００１７】図１〜図５に示すように、位置決めクラン
プ装置１２はブラケット１３と、このブラケット１３に
取り付けられたクランプシリンダ１４、アッパークラン
プアーム１５およびロアークランプアーム１６と、両ク
ランプアーム１５，１６の端部に設けられたワーク保持
装置１７とでその主な外観を構成する。

【００１８】ブラケット１３は、土台プレート５上に固
定される基部１３ａと、この基部１３ａから側方に張り
出すヒンジ部１３ｂとから構成され、基部１３ａの上部
にはシムＡ１８を挟んでワーク受け１９が設けられる。

【００１９】ブラケット１３のヒンジ部１３ｂの下部に
はクランプシリンダ１４が取付けられる。このクランプ
シリンダ１４は、そのピストンロッド１４ａが上方に向
かって進退可能に配置される。また、ヒンジ部１３ｂの
上部には両クランプアーム１５，１６が回動自在に軸着
される。

【００２０】アッパークランプアーム１５はそのほぼ中
間部がヒンジプレート２０を介してヒンジ部１３ｂの上
部にヒンジピン２１を介して軸着される。また、アッパ
ークランプアーム１５の図４および図５における右端部
はクランプシリンダ１４のピストンロッド１４ａ上端部
に軸着される。

【００２１】一方、ロアークランプアーム１６はアッパ
ークランプアーム１５に対して一定の間隔をおいてほぼ
平行に配置され、その図４および図５における右端部が
ヒンジ部１３ｂの上部にヒンジピン２１を介してアッパ
ークランプアーム１５と同軸に軸着される。そして、両
クランプアーム１５，１６はヒンジピン２１の左側寄り
の対向する面が弾性体、例えばスプリング２２によって
弾性的に接続され、両クランプアーム１５，１６を互い
に反発する方向に付勢する。

【００２２】両クランプアーム１５，１６のスプリング
２２内の対向する面にはそれぞれストッパ２３，２４が
設けられ、両クランプアーム１５，１６が閉じられた時
の間隔が規制される。また、ロアークランプアーム１６
のヒンジピン２１の左側寄り下面にはストッパ突起２５
が形成され、このストッパ突起２５がブラケット１３の
ヒンジ部１３ｂに設けられた受部２６に当接することに
よりロアークランプアーム１６の回動角度が規制され
る。

【００２３】すなわち、図３〜図５に示すように、クラ
ンプシリンダ１４のピストンロッド１４ａが上方に向か
って延びると両クランプアーム１５，１６が一体となっ
て図における反時計回りに回動する。そして、ロアーク
ランプアーム１６のストッパ突起２５が受部２６に当接
してロアークランプアーム１６が所定の位置で停止する
一方、アッパークランプアーム１５は両クランプアーム
１５，１６間のストッパ２３，２４同士が当接するまで
回動を続ける。

【００２４】両クランプアーム１５，１６の図４および
図５における左端部にはワーク保持装置１７が設けられ
る。図６は、このワーク保持装置１７の分解斜視図であ
る。そして、図７は、図４のＶＩＩ矢視図、また、図８
は、図５のＶＩＩＩＩ矢視図である。

【００２５】図６〜図７に示すように、ワーク保持装置
１７は主に上側基準ピン２７と、保持アーム２８と、こ
の保持アーム２８の開閉部材２９とから構成される。

【００２６】上側基準ピン２７の外径は予め上側ワーク
９に形成されている部品取付用穴３０（図９（ｂ）参
照）とほぼ等しく設定される。また、上側基準ピン２７
の外周面には位置決めフランジ２７ａが形成される。さ
らに、上側基準ピン２７の中央には保持アーム２８が通
る縦穴２７ｂが形成され、また、この縦穴２７ｂに直交
して後述するヒンジピン３１の挿通孔２７ｃが形成され
る。そして、上側基準ピン２７はロアークランプアーム
１６の図４および図５における左端部に形成された上側
基準ピン用穴１６ａに下方から装着される。なお、ロア
ークランプアーム１６の左端部にもヒンジピン３１の挿
通孔１６ｂが形成される。

【００２７】一方、保持アーム開閉部材２９はアッパー
クランプアーム１５の図４および図５における左端部に
下方からシム３２を挟んで取り付けられ、上方からのボ
ルト３３により固定される。保持アーム開閉部材２９
は、その一端に逆Ｔ字状の保持部３４が形成されると共
に、他端にはＴ字状の押部３５が形成される。

【００２８】他方、保持アーム２８は一対のアーム部材
３６からなり、それぞれのアーム部材３６下端部に爪部
３６ａが形成されると共に、それらの上端部には開閉ピ
ン３６ｂが突設される。また、それぞれのアーム部材３
６の中央部にはピン孔３６ｃが形成される。保持アーム
２８は、アーム部材３６をＸ状に交差した状態で上側基
準ピン２７の縦穴２７ｂに上方から挿通され、ヒンジピ
ン３１をロアークランプアーム１６の挿通孔１６ｂから
上側基準ピン２７の挿通孔２７ｃを経てアーム部材３６
中央部のピン孔３６ｃを貫通させることにより、保持ア
ーム２８はヒンジピン３１を中心に揺動可能にロアーク
ランプアーム１６および上側基準ピン２７に支持され
る。さらに、保持アーム開閉部材２９はその保持部３４
の張出し部３４ａが保持アーム２８の開閉ピン３６ｂの
下方に位置するよう配置される。

【００２９】次に、本実施形態の作用について説明す
る。

【００３０】まず、ワーク２を上側ワーク９が下側ワー
ク８に被せられた状態でワーク支持装置６上に配置し、
予め下側ワーク８に形成されている部品取付用穴１６ａ
１０に位置決め支持部７の下側基準ピン１１を差し込ん
で下側ワーク８の前後方向の位置決めを行う。

【００３１】次に、ワーク２の前・後端を前・後部支持
部６ａ，６ｂで挟み込んで下側ワーク８の全方向の位置
決めを行う。この状態においては位置決めクランプ装置
１２は作動前の状態にあって、図３に示すように、クラ
ンプシリンダ１４のピストンロッド１４ａが縮状態にあ
り、アッパークランプアーム１５およびロアークランプ
アーム１６はほぼ直立した状態で維持される。このと
き、アッパークランプアーム１５およびロアークランプ
アーム１６はスプリング２２によって互いに反発する方
向に付勢されているため、ワーク保持装置１７は保持ア
ーム開閉部材２９の保持部３４が保持アーム２８の開閉
ピン３６ｂをアッパークランプアーム１５側に引っ張
り、保持アーム２８の下端部を閉じた状態で維持する
（図７参照）。閉じた状態の保持アーム２８下端部は爪
部３６ａが上側ワーク９の部品取付用穴３０の径より小
さくなるように設定されている。

【００３２】ワーク２をワーク支持装置６上に配置し、
下側ワーク８の位置決めが行われた後、クランプシリン
ダ１４のピストンロッド１４ａが上方に向かって延びる
と、両クランプアーム１５，１６が一体となって図にお
ける反時計回りに回動する。そして、図４に示すよう
に、ロアークランプアーム１６のストッパ突起２５が受
部２６に当接してロアークランプアーム１６が所定の位
置で停止する。このときワーク保持装置１７は、図７に
示すように、上側基準ピン２７の口径が上側ワーク９の
部品取付用穴３０に挿入された状態であって、かつ、位
置決めフランジ２７ａの下面が上側ワーク９上面の所定
の高さとなる。

【００３３】ロアークランプアーム１６が所定の位置で
停止した状態でクランプシリンダ１４のピストンロッド
１４ａがさらに上方に向かって延びると、図５に示すよ
うに、アッパークランプアーム１５は両クランプアーム
間のストッパ２３，２４同士が当接するまで回動を続け
る。この状態で、ワーク保持装置１７は、図８に示すよ
うに、保持アーム開閉部材２９の押部３５が保持アーム
２８の上端部を下方に向かって押し下げ、その結果、保
持アーム２８の下端部を開き、上側ワーク９を位置決め
フランジ２７ａの下面と保持アーム２８の爪部３６ａと
の間に挟み込み、上側ワーク９を下側ワーク８から所定
の間隔を置いて保持すると共に、上側ワーク９の平面的
位置決めも同時に行う。

【００３４】上述したように、同軸で回動するアッパー
クランプアーム１５およびロアークランプアーム１６の
端部に設けられたワーク保持装置１７でワーク２の間隔
保持を行うようにしたので、本来機能上不要だったスペ
ーサが不要となり、材料費の削減や製作時間の短縮を図
ることができると供に、不要な重量の増加も防止でき
る。

【００３５】また、このワーク保持装置１７はワーク２
の間隔保持と同時に位置決めも行えるので、余分なスペ
ースや時間が不要となり、効率的である。

【００３６】さらに、動力を必要とするのはクランプシ
リンダ１４だけであって、このクランプシリンダ１４に
より両クランプアーム１５，１６の回動操作並びにワー
ク保持装置１７の作動を行えるので、構造が簡素化でき
ると共に、ワーク２を位置決めフランジ２７ａの下面と
保持アーム２８の爪部３６ａとの間に挟み込んで保持す
るので、ワーク２の素材を選ばない。

【００３７】そして、この位置決めクランプ装置１２は
ワーク２の位置決めを極めて正確に行えるので、ロボッ
トを使用しての溶接作業が可能となる。

【００３８】なお、上述した実施形態においては自動二
輪車用車体フレームＦをワーク２として用いた例を示し
たが、最中状部品であれば、車体フレーム以外にも適用
可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る位置
決めクランプ装置によれば、一定の間隔をおいてほぼ平
行に配置され、同軸で回動する二本のクランプアーム
と、これらのクランプアームの一端部に設けられた保持
装置とを備えて位置決めクランプ装置を構成し、上記両
クランプアーム間にこれらのクランプアームを互いに反
発する方向に付勢する弾性体を備えると共に、上記保持
装置は一方のクランプアーム端部に揺動支持される保持
アームを備え、この保持アームは他方のクランプアーム
の回動により開閉操作されるように構成したため、プレ
ス部材の間隔保持と同時に位置決めも行え、余分なスペ
ースや時間が不要となり、効率的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置決めクランプ装置の一実施形
態を示す治具装置の左側面図。

【図２】図１のＩＩ矢視図。

【図３】図１のＩＩＩ矢視図であって、位置決めクラン
プ装置の作動前の状態を示す図。

【図４】図１のＩＩＩ矢視図であって、位置決めクラン
プ装置の作動中の状態を示す図。

【図５】図１のＩＩＩ矢視図であって、位置決めクラン
プ装置の作動完了の状態を示す図。

【図６】ワーク保持装置の分解斜視図。

【図７】図４のＶＩＩ矢視図。

【図８】図５のＶＩＩＩＩ矢視図。

【図９】（ａ）および（ｂ）は、最中状部品としての自
動二輪車用車体フレームの一例を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 治具装置 ２ ワーク（最中状部品） ６ ワーク支持装置 ７ 位置決め支持部 ８ 下側ワーク（プレス部材） ９ 上側ワーク（プレス部材） １１ 下側基準ピン １２ 位置決めクランプ装置 １４ クランプシリンダ １５ アッパークランプアーム １６ ロアークランプアーム １７ ワーク保持装置 ２２ スプリング（弾性体） ２７ 上側基準ピン ２８ 保持アーム ２９ 保持アーム開閉部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の間隔をおいてほぼ平行に配置さ
   れ、同軸で回動する二本のクランプアーム１５，１６
   と、これらのクランプアーム１５，１６の一端部に設け
   られた保持装置１７とを備えて位置決めクランプ装置１
   ２を構成し、上記両クランプアーム１５，１６間にこれ
   らのクランプアーム１５，１６を互いに反発する方向に
   付勢する弾性体２２を備えると共に、上記保持装置１７
   は一方のクランプアーム１６端部に揺動支持される保持
   アーム２８を備え、この保持アーム２８は他方のクラン
   プアーム１５の回動により開閉操作されるように構成し
   たことを特徴とする位置決めクランプ装置。