JPH1043969A - ワークのクランプ装置 - Google Patents

ワークのクランプ装置

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JPH1043969A
JPH1043969A JP20999896A JP20999896A JPH1043969A JP H1043969 A JPH1043969 A JP H1043969A JP 20999896 A JP20999896 A JP 20999896A JP 20999896 A JP20999896 A JP 20999896A JP H1043969 A JPH1043969 A JP H1043969A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のインストルメントパネルにハーネス
等の各種内蔵部品を組付ける工程において、このインス
トルメントパネルを所定の姿勢に固定しておくためのク
ランプ装置において、従来はトグルクランプを手動操作
する構成であったので、その取扱いが面倒であり、この
ため効率のよい組付け作業を行うことができなかった。
本発明は、より効率のよい組付け作業を行うことのでき
るクランプ装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ワークWを載置したセット台3を反転方
向に回動させると、該回動動作に連動してクランプアー
ム27,27が閉じられてワークWがクランプされる一
方、セット台3を正転方向に回動させると、該回動動作
に連動してクランプアーム27,27が開かれてワーク
Wがアンクランプされる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車の
インストルメントパネルにハーネス、ブラケットあるい
はダクト等の各種内蔵部品を組付ける工程において、こ
のインストルメントパネルを所定の姿勢に固定しておく
ためのクランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、上記各種内蔵部品は通常インス
トルメントパネルの裏面側から組付けられるものである
ので、この組付け工程ではインストルメントパネルは裏
面側を作業者に向けた姿勢でクランプされる。
【0003】従来、インストルメントパネルを所定の姿
勢にクランプするためのクランプ装置50は、例えば図
6に示すように支軸51,51を介してベース52に回
動可能に支持されたセット台53と、このセット台53
の両端部に設けた手動操作型式のトグルクランプ54,
54を主体として構成されていた。なお、図中55は、
セット台53を固定するための位置決め機構であり、レ
バー操作によるピンの抜き差しによりセット台53をロ
ック・アンロックする構成となっていた。
【0004】この従来のクランプ装置50によれば、セ
ット台53に、作業面としての裏面側を作業者(図示上
方)に向けた姿勢でインストルメントパネルWを載置
し、次にインストルメントパネルWの長手方向両端部
を、それぞれトグルクランプ54,54によりクランプ
して、各種内蔵部品の組付け作業を行い、また、位置決
め機構55をアンロックして、このインストルメントパ
ネルWをセット台53とともに適度な角度に傾斜させて
部品の組付け作業を容易にしていた。
【0005】組付け作業完了後、インストルメントパネ
ルWをボディに対する組付け姿勢(その表面側を上面と
する姿勢)にするため、先ずこのままの状態で両トグル
クランプ54,54をアンクランプして、各種内蔵部品
が組付けられたインストルメントパネルWをセット台5
3から外し、然る後、作業者がインストルメントパネル
Wを持ち上げて上記組付け姿勢に反転させて、ボディの
組立てラインへ送っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来のクランプ装置50によれば、両側のトグルクラン
プ54,54をそれぞれ独立して手動操作する構成であ
り、またインストルメントパネルWは通常1.6m程度
の長さを有することから、クランプ・アンクランプ時に
は作業者はわずかではあるが両トグルクランプ54,5
4間を移動する必要があり、このため従来のクランプ装
置50は取扱いが面倒であり、従って効率のよい組付け
作業を行う上で支障となっていた。
【0007】特に、近年、周知のとおり助手席用のエア
バックが普及してきており、その組付けは通常インスト
ルメントパネルWの表面側からの作業となるため、結果
的にインストルメントパネルWへのエアバックを含めた
各種内蔵部品の組付けはその表裏両面に対してなされる
こととなる。
【0008】このように、近年ではインストルメントパ
ネルWの表裏両面から各種の内蔵部品を組付ける必要が
あるため、以前にも増してインストルメントパネルWを
頻繁に反転させる必要があり、この反転動作のたびに両
側のトグルクランプをそれぞれ独立して手動操作してい
たのでは、作業効率をさらに悪化させることとなってし
まう。
【0009】本発明は、この問題に鑑みなされたもの
で、上記インストルメントパネル等のワークの表裏両面
に対する各種内蔵部品の組付け作業をより効率よく行う
ことのできるクランプ装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
のクランプ装置は、ワークを載置したセット台を反転方
向に回動させると、該回動動作に連動してクランプアー
ムが閉じられて前記ワークがクランプされる一方、前記
セット台を正転方向に回動させると、該回動動作に連動
して前記クランプアームが開かれて前記ワークがアンク
ランプされる構成としたことを特徴とする。
【0011】このクランプ装置によれば、ワークを例え
ばその表面側を作業者側に向けた状態でセット台に載置
し、そのままセット台を、ワークの裏面側を作業者側に
向ける方向に回動させるとクランプアームが閉じられて
ワークが自動的にクランプされるので、ワークをセット
台に固定した状態のままで、その裏面側を作業者側に向
けた姿勢に反転させることができる。
【0012】逆に、ワークの表面側を作業者側に向ける
方向にセット台を回動させると、クランプアームが開か
れてワークが自動的にアンクランプされるので、別途ア
ンクランプ操作をすることなくワークをセット台から取
り出すことができる。
【0013】このように、セット台を回動させるとワー
クのクランプ・アンクランプが自動的になされるので、
作業者はクランプ・アンクランプ操作を行う必要がな
く、これにより表裏両面に対して各種内蔵部品の組付け
作業を行う場合であっても、効率よくこの種の組付け作
業を行うことができる。
【0014】請求項2記載のクランプ装置は、請求項1
記載のクランプ装置であって、ベースにセット台を回動
可能に設け、該セット台に連結ブラケットを回動可能に
設け、該連結ブラケットにガイドローラーとリンクアー
ムを設け、前記ガイドローラーは、前記ベースに設けら
れ、前記セット台の回動中心からの距離が変化するガイ
ドレールに係合させる一方、前記リンクアームは、前記
セット台に回動可能に設けたクランプアームに連結し、
前記セット台の回動動作に伴う連結ブラケットの相対回
動動作を経て、前記クランプアームを開閉させる構成と
したことを特徴とする。
【0015】このクランプ装置によれば、セット台を回
動させると、連結ブラケットを介してガイドローラーが
ガイドレールに沿って移動する。ガイドレールはセット
台の回動中心からの距離が変化するように設けられてい
るので、セット台の回動に伴って、このセット台の回動
中心とガイドローラーとの間の間隔が変化し、これによ
り連結ブラケットがセット台に対して相対的に回動す
る。
【0016】連結ブラケットがセット台に対して相対的
に回動すると、この連結ブラケットに設けられたリンク
アームの作用によりクランプアームが開閉する。すなわ
ち、セット台と連結ブラケットとリンクアームとクラン
プアームにより四節リンク機構が構成され、上記連結ブ
ラケットのセット台に対する相対回動動作によるこのリ
ンク機構の動作によりクランプアームが回動する。
【0017】セット台を反転方向に回動させたときに、
その回動中心とガイドローラーとの間の間隔が小さくな
るようにガイドレールを設け、両者間の間隔が小さくな
ることにより連結ブラケットがクランプ方向に相対回動
してリンクアームが移動し、これによりクランプアーム
がクランプ方向に閉じられる構成とすれば、セット台を
正転方向に回動させたときに、その回動中心とガイドロ
ーラーとの間の間隔が大きくなり、これにより連結ブラ
ケットがアンクランプ方向に相対回動してリンクアーム
が反対方向に移動し、従ってクランプアームがアンクラ
ンプ方向に回動する構成とすることができる。
【0018】このように、請求項2記載の構成によって
も、セット台を回動させるとこれに連動してクランプア
ームが開閉されるので、請求項1記載の構成と同様の作
用効果を奏する。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図1〜
図5に基づいて説明する。本実施形態では、自動車のイ
ンストルメントパネルをクランプ対象たるワークWとし
て説明し、以下の説明においてワークWの表面側を作業
者に向けた姿勢をその正転姿勢といい、裏面側を作業者
に向けた姿勢を反転姿勢という。
【0020】図1は、本実施形態のクランプ装置1の全
体を示している。このクランプ装置1は、ベース2と、
このベース2に回転可能に支持されたセット台3と、こ
のセット台3の両端部に設けられたクランプ機構4,4
と、ベース2の左端側に設けられた位置決め機構5を備
えている。位置決め機構5以外については左右対称に構
成されているので、以下図2および図3に示すように右
側の構成についてのみ説明する。
【0021】ベース2の上面両端部には、支持柱10,
10が立ち上げ状に設けられており、両支持柱10,1
0には支軸11,11が内方へ突き出し状に設けられて
いる。両支軸11,11はそれぞれ軸受11aを介して
同一軸回りに回転可能に支持されている。この両支軸1
1,11を介してセット台3がベース2の上方に支持さ
れている。
【0022】セット台3は、2枚の回転板12,12を
連結バー13を介して平行に連結してなるもので、両回
転板12,12の外側面にそれぞれ上記支軸11が突き
当て状に固定されており、これによりセット台3が支軸
11,11の軸心すなわち回転軸心C1 を中心にして回
転可能に支持されている。図1および図2はワークWを
正転姿勢で載置した状態を示しており、以下このときの
セット台3の位置を正転位置といい、この正転位置から
180°前後回転した位置を反転位置という。図3で
は、セット台3の正転位置が実線で示され、反転位置が
二点鎖線で示されている。
【0023】このセット台3の適宜位置にはワークWを
受けあるいは位置決めするための受け台14〜14が取
付けられている。この受け台14〜14は、ワークWの
形状に合わせて、あるいは当該セット台3を複数種類の
ワークWに対応させるために、様々な形状のものがそれ
ぞれ所定の位置に配置されている。
【0024】次に、クランプ機構4は、セット台3の回
転板12と支持柱10との間に組み込まれている。先
ず、回転板12の外側面には、支軸20を介して平板形
状の連結ブラケット21が回転可能に支持されている。
この連結ブラケット21の回転軸心C2 はセット台3の
回転軸心C1 と平行になっている。
【0025】この連結ブラケット21には、ガイドロー
ラー22とリンクアーム23の一端がそれぞれ回転可能
に取付けられている。ガイドローラー22は、ガイドレ
ール24に沿って案内される。
【0026】ガイドレール24は、支持柱10の内面側
に取付けたサブベース25の端縁に沿って取付けられて
いる。このガイドレール24は、支軸11の軸心すなわ
ちセット台3の回転軸心C1 からの距離が連続的に変化
する非円弧部24aと、回転軸心C1 からの距離が変化
しない円弧部24bを有している。図3において右端部
側の一定範囲が非円弧部24aであり、その他の部分が
円弧部24bとなっている。非円弧部24aは、図示上
端に至るほど回転軸心C1 からの距離が大きくなるよう
設定されている。また、非円弧部24aと円弧部24b
は境界部24cを経て滑らかに繋がっている。非円弧部
24aの曲率(直線を含む)あるいは境界部24cの位
置すなわち非円弧部24aの長さは、後述するクランプ
アームの開閉タイミングを考慮して適切に設定される。
【0027】このように設けられたガイドレール24の
内面にガイドローラー22が当接されている。図3に示
すように上記連結ブラケット21と回転板12との間に
引張りばね26が介装されている。このため、連結ブラ
ケット21は図3において時計回り方向に付勢され、こ
れによりガイドローラー22がガイドレール24の内面
に適度な押圧力で押し付けられている。
【0028】次に、リンクアーム23の一端は支軸23
aを介して連結ブラケット21に連結され、他端は支軸
27aを介してクランプアーム27の下端部に連結され
ている。ここで、このリンクアーム23の両端部には球
面軸受が組付けられており、この球面軸受を介して両端
がそれぞれ上記両支軸23a,27aに連結されてい
る。このため、リンクアーム23は両支軸23a,27
aに対してその軸回りに回転可能であるとともに、軸線
に対して一定の角度以内で任意の方向へ傾斜できるよう
に連結されている。
【0029】また、このリンクアーム23は、その長手
方向中央部にねじ部23bを有するターンバックル機構
を備えているので、その長さを任意に調節できるように
なっている。
【0030】次に、クランプアーム27は、回転板12
の上端に取付けられたブラケット28に支軸28aを介
して上下方向に回動可能に支持されている。このよう
に、セット台3の回転板12と連結ブラケット21とリ
ンクアーム23とクランプアーム27とにより四節リン
ク機構が構成されている。
【0031】以上のように構成されたクランプ機構4に
よれば、図3において実線で示すようにセット台3が正
転位置に位置するときには、ガイドローラー22はガイ
ドレール24の非円弧部24aの上端位置に位置し、そ
の回転中心は回転軸心C1 と回転軸心C2 を結ぶ線より
も上側に位置している。また、前記したようにガイドレ
ール24の非円弧部24aは上端に至るほど回転軸心C
1 からの距離が大きくなっているので、連結ブラケット
21は引張りばね26により回転板12に対して最も図
示時計回り方向に回動した位置に位置している。このた
め、連結ブラケット21は、回転板12に対して図示反
時計回り方向への回動のみが許容されるようになってい
る。
【0032】このことから、リンクアーム23は最も下
側に位置し、従ってクランプアーム27の下端が最も下
側に位置することによりクランプアーム27は上方へ回
動したアンクランプ位置に位置している。このアンクラ
ンプ状態において、ワークWのセット台3へのセットお
よび取り外し、あるいはその表面側に対する各種内蔵部
品の組付け作業がなされる。
【0033】次に、ワークWの裏面側に対する各種内蔵
部品の組付け作業を行うべく、このワークWを載置した
セット台3を正転位置から図示時計回り方向に回動させ
ると、回転板12の回転に伴って連結ブラケット21が
下方へ移動し、これに伴ってガイドローラー22がガイ
ドレール24に沿って下方へ移動する。ガイドレール2
4は、境界部24cに至るまでは下方に至るほど回動軸
心C1 との間の距離が徐々に小さくなるので、連結ブラ
ケット21はガイドローラー22の下方への移動に伴っ
て回転軸心C2 を中心にして徐々に図示反時計回り方向
に回動する。この連結ブラケット21の反時計回り方向
の回動は引張りばね26に抗してなされる。
【0034】このように連結ブラケット21が回転板1
2に対して反時計回り方向に回動すると、リンクアーム
23が回転軸心C2 の回りを反時計回り方向に移動し、
これによりクランプアーム27の下端部が相対的に押し
上げられて、クランプアーム27がクランプ方向に回動
する。
【0035】このようにしてなされるクランプアーム2
7のクランプ方向への回動動作は、載置したワークWが
セット台3から落下する以前に完了するよう、非円弧部
24aの回動軸心C1 からの距離の変化率および境界部
24cの位置等が適切に設定されている。従って、セッ
ト台3の回動に伴ってワークWが位置ずれしたり、ある
いはセット台3の下側に回り込む際に落下してしまうと
いうことがなく、ワークWはセット台3に対して所定の
位置にクランプされ、そのままセット台3と一体となっ
て反転方向に回動する。
【0036】こうしてクランプアーム27が閉じられて
ワークWが完全にセット台3にクランプされた後、さら
に回転台3を図3において時計回り方向に回動させるこ
とにより、セット台3は図中二点鎖線で示す反転位置に
至り、これによりワークWがその裏面側を作業者に向け
た反転姿勢になる。
【0037】なお、セット台3の回動に伴ってガイドロ
ーラー22が境界部24cを経て円弧部24bに至った
段階では、この円弧部24bの回転軸心C1 からの距離
が変化しないことから、連結ブラケット21は回転板1
2に対して回動せず、従ってクランプアーム27の閉じ
位置が保持される。
【0038】ワークWを反転姿勢から正転姿勢に戻すに
は、セット台3を図3において反時計回りに回動させて
やればよい。セット台3の回動に伴って、ガイドローラ
ー22が境界部24cを経て円弧部24bから非円弧部
24aに至り、これによりクランプアーム27が徐々に
開かれて、ワークWがアンクランプされていく。この段
階では、セット台3が正転位置側に充分近づいているの
で、ワークWがセット台3に対して位置ずれしたり、あ
るいはセット台3から落下してしまうことがないことは
前記と同様である。
【0039】セット台3の正転位置と反転位置は、位置
決め機構5によりロックされる。この位置決め機構5
は、図1に示すように当該クランプ装置1の左端部に設
けられており、その詳細が図4および図5に示されてい
る。
【0040】クランプ装置1の左側のクランプ機構4に
おける支軸11は、後方へ延長されて支持柱10の後面
から突き出されており、この突き出し部分には位置決め
円板30が取付けられている。このため、この位置決め
円板30は、セット台3と一体で回転する。
【0041】図5に示すようにこの位置決め円板30の
周縁4箇所には、ロック溝31A,32A、31B,3
2Bが、それぞれ位置決め円板30の回転中心すなわち
支軸11の回転軸心C1 を通らない線上に沿って一定の
深さで切込み状に形成されている。各ロック溝31A,
32A、31B,32Bは、位置決め円板30の回転中
心から同じ距離を隔てた線上に沿って形成され、これに
より後述するロックピン34が各ロック溝31A(また
は32A、31B,32B)にスムーズに抜き差しされ
るようになっている。
【0042】ロック溝31A,32AはA種のワークW
に対応して設けられており、ロック溝31Aは正転位置
ロック用、ロック溝32Aは反転位置ロック用となって
いる。また、ロック溝31B,32BはB種のワークW
用であり、ロック溝31Bは正転位置ロック用、ロック
溝32Bは反転位置ロック用となっている。このように
合計4箇所のロック溝31A,32A、31B,32B
は、A種、B種の2種類のワークWに対応して設定さ
れ、また両種のワークWの正転姿勢および反転姿勢に合
わせて、それぞれの位置が適切に設定されている。
【0043】次に、支持柱10の側部には、支持ブロッ
ク33を介してロックピン34が上下方向に移動可能に
設けられている。このロックピン34が、図5に示すよ
うにロック溝31Aに差し込まれると、位置決め円板3
0ひいてはセット台3が正転位置に保持されて、A種の
ワークWが正転姿勢にロックされる。
【0044】これに対して、ロックピン34がロック溝
32Aに差し込まれると、セット台3が反転位置に保持
されて、A種のワークWが反転姿勢にロックされる。以
下、同様にして、ロックピン34がロック溝31Bに差
し込まれると、セット台3が正転位置に保持されて、B
種のワークWが正転姿勢にロックされ、ロック溝32B
に差し込まれると、セット台3が反転位置に保持されて
B種のワークWが反転姿勢にロックされる。
【0045】ロックピン34の上下動すなわち各ロック
溝31A(または32A,31B,32B)に対する抜
き差し動作は、レバー35の傾動操作によりなされる。
図4に示すようにロックピン34の下端には、支軸36
bを介して略く字形のリンクアーム36の一端が回転可
能に連結されている。このリンクアーム36のほぼ中央
は、支軸36aおよびブラケット37を介して支持柱1
0側に上下方向に回動可能に支持されている。但し、こ
のリンクアーム36とベース2側との間には引張りばね
39が介装されているため、このリンクアーム36は、
支軸36aを中心にして図示時計回り方向に付勢されて
いる。
【0046】リンクアーム36が引張りばね39により
時計回り方向に付勢されていることにより、ロックピン
34は各ロック溝31A(または32A,31B,32
B)に差し込まれる方向に付勢されている。
【0047】リンクアーム36の他端には、支軸36c
を介して連結ロッド38の一端が回転可能に連結されて
いる。この連結ロッド38の他端は、支軸38aを介し
てレバー35の一端に回転可能に連結されている。レバ
ー35は支軸35aを介してベース2に上下方向に傾動
操作可能に支持されている。
【0048】このように構成された位置決め機構5によ
れば、レバー35を下方のアンロック位置へ傾動させる
と、リンクアーム36が引張りばね39に抗して図示反
時計回り方向に回動し、従ってロックピン34が下方に
移動する。ロックピン34が下方に移動することにより
位置決め円板30のロック溝31A(または32A,3
1B,32B)から抜き出され、これにより位置決め円
板30が回転可能な状態となって、当該位置決め機構5
がアンロックされる。
【0049】位置決め機構5がアンロックされることに
よりセット台3が回動可能となる。セット台3を適切な
角度にまで回動させた後、レバー35の傾動操作を解除
すれば、リンクアーム36が引張りばね39によりロッ
ク方向に付勢されているので、レバー35が上方のロッ
ク位置へ戻されるとともに、ロックピン34が上方へ移
動して別のロック溝31A(または32A,31B,3
2B)に差し込まれ、これにより位置決め機構5が再び
ロックされて、ワークWが所定の姿勢にロックされる。
【0050】このように構成されたクランプ装置1によ
れば、レバー35をアンロック位置に傾動操作して位置
決め機構5をアンロックさせれば、セット台3を回動さ
せることができ、かつこのセット台3の回動動作に連動
して両クランプ機構4,4が作動する。すなわち、セッ
ト台3にワークWを正転姿勢でセットして、その表面側
に対する各種内蔵部品の組付け作業を行った後、位置決
め機構5をアンロックしてセット台3を反転方向に回動
すると、これに連動して両クランプアーム27,27が
閉じられてワークWがセット台3に対して自動的にクラ
ンプされる。
【0051】このことから、作業者はワークWを反転さ
せるに際して、従来のように手操作によりワークWをク
ランプ・アンクランプする必要がなく、かつ一歩も移動
することなくワークWを迅速に反転または正転させるこ
とができるので、この種のワークWに対する各種内蔵部
品の組付け作業を一層効率よく行うことができるように
なる。
【0052】以上説明した実施形態には種々変更を加え
ることが可能である。例えば、クランプ機構4は、連結
ブラケット21、ガイドローラー22あるいはガイドレ
ール24等からなる純機械的構成によりクランプアーム
27を開閉させる構成で例示したが、セット台3の回動
位置をセンサで検知し、これに基づいて例えばエアシリ
ンダを作動させることによりクランプアーム27を開閉
させる構成としてもよい。
【0053】また、ワークWとして自動車のインストル
メントパネルを例示したが、本発明のクランプ装置はこ
れに限らず、家電製品等他のワークの組立作業にも広く
適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す図であり、クランプ装
置の全体の正面図である。
【図2】クランプ機構の正面図である。
【図3】図2の(3) 矢視図であって、クランプ機構の側
面図である。
【図4】位置決め機構の正面図である。
【図5】図4の(5) 矢視図であって、位置決め機構の側
面図である。
【図6】従来のクランプ装置の全体の正面図である。
【符号の説明】
3…セット台 4…クランプ機構 5…位置決め機構 11…支軸 12…回転板 21…連結ブラケット 22…ガイドローラー 23…リンクアーム 24…ガイドレール 24a…非円弧部、24b…円弧部、24c…境界部 27…クランプアーム 30…位置決め円板 34…ロックピン 35…レバー 50…従来のクランプ装置 54…トグルクランプ W…ワーク(イストルメントパネル) C1 …セット台3の回動軸心 C2 …連結ブラケット21の回動軸心

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを載置したセット台を反転方向に
    回動させると、該回動動作に連動してクランプアームが
    閉じられて前記ワークがクランプされる一方、前記セッ
    ト台を正転方向に回動させると、該回動動作に連動して
    前記クランプアームが開かれて前記ワークがアンクラン
    プされる構成としたことを特徴とするワークのクランプ
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のクランプ装置であって、
    ベースにセット台を回動可能に設け、該セット台に連結
    ブラケットを回動可能に設け、該連結ブラケットにガイ
    ドローラーとリンクアームを設け、前記ガイドローラー
    は、前記ベースに設けられ、前記セット台の回動中心か
    らの距離が変化するガイドレールに係合させる一方、前
    記リンクアームは、前記セット台に回動可能に設けたク
    ランプアームに連結し、前記セット台の回動動作に伴う
    連結ブラケットの相対回動動作を経て、前記クランプア
    ームを開閉させる構成としたことを特徴とするワークの
    クランプ装置。
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