JPS643606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はワーク部品をセツトし、たとえば自
動作業機に導いて組立て、加工等を行なう治具装
置の改善に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

２輪車用のエンジンの組立てなど量産品の製造
においては、コンベアに治具装置を多数塔載し
て、まず製品の基体部品を治具装置にセツトしコ
ンベアに沿つて設置された作業ロボツト、作業機
などにより上記基体部品に順次に他の部品を取り
付けていくことが行なわれる。このような生産方
式は製品が多様化して多種少量生産が必要なとき
にも同様に要求される。

ところで従来の量産方式で用いられている治具
装置は、たとえば１機種のエンジンの基体部品に
対応して一対のクランプ爪およびこのクランプ爪
を支持する支持体をフレーム等に設け、クランプ
爪でワークの係止部を幅方向からクランプしてワ
ークを両側部が支持するようにしたものが用いら
れている。このため、このような治具装置は係止
部の形状、位置、数量などが種々異なる多機種の
エンジン組立てなどには使用できない。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、形状、大きさなど
の異なる多種製品を任意に組立または加工するこ
とができる治具装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、ベース上にワークを装着する空間
部を形成する相対したフレームポストを立設し、
このフレームポストの一方側および前記フレーム
ポスト間の前記ワークを装着する空間部の周囲に
位置してそれぞれ固定側支持体を設け、前記フレ
ームポストの他方側に他方のフレームポスト対し
て進退可能な可動側支持体を設け、この回動側支
持体および前記各固定側支持体に進退可能な対の
クランプ爪をそれぞれ支持させ、かつ前記可動側
支持体を駆動する駆動手段を設ける他、駆動手段
を制御しワークの固定側支持体側の係止部が前記
固定側支持体側のクランプ爪でクランプされると
同時に可動側支持体を前進させて可動側支持体の
クランプ爪をワークの可動側支持体側の係止部に
導く制御手段を設けることにより、種々異なる位
置に係止部を備える多種のワークを所期に支持で
きるようにするものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明をエンジン組立
に用いられる治具装置の一実施例にもとづいて説
明する。第１図および第２図中１はエンジン組立
てラインを構成するコンベアを示し、このコンベ
ア１上には一定間隔で多数の治具装置２が塔載さ
れ、コンベア１の搬送により各作業ロボツト、作
業機の作業位置に順次案内されるようになつてい
る。上記治具装置２はほぼ矩形状に成形されたベ
ース３を有し、このベース３はコンベア１上に固
定されている。このベース３上の搬送方向に沿う
長手方向両側部にはそれぞれ一対のフレームポス
ト４が互いに相対して立設され、これらフレーム
ポスト４の上部側にはそれぞれ軸受５，５（一方
しか図示せず）が設けられている。これら軸受
５，５間には、両端部に軸部６（一方しか図示せ
ず）を備えたほぼコ字状のフレーム７が回動自在
に枢支され、このコ字状フレーム７の中央空間部
にエンジン基体部品２７を装着するワーク装填部
８をなしている。そしてこのフレーム７には、右
側、中央、左側にそれぞれクランプ部８ａ，８
ｂ，８ｃが設けられている。これらクランプ部８
ａ，８ｂ，８ｃのうちクランプ部８ｃについては
第３図および第４図に、またクランプ部８ａにつ
いては第５図および第６図に示されている。

上記クランプ部８ｃの構造はフレーム７の内面
に取着された支持部材９を有し、その上面部に
は、フレーム７の幅方向に沿つて溝部１０が設け
られている。またこの支持部材９の前部にはフレ
ーム７の幅方向に沿つてねじ軸１１が支持部材９
の前部に突設された支持部１２，１２にて回転自
在に軸支されている。このねじ軸１１の頭部には
ボルト頭部で構成されるヘツド１３が設けられ、
また中央にはねじ軸１１に対し進退自在にフロー
テイングナツト１４が設けられている。また支持
部材９上にはクランプ機構１５が設けられてお
り、このクランプ機構１５は筒状のボデイ１７内
に筒状スプライン軸１８を進退自在に嵌挿してな
るスライダ１６を有し、これらスプライン軸１８
およびボデイ１７内にはクランプ用ねじ軸１９が
貫通し、その先端側に成形されたねじ部２０がボ
デイ１７に取着されたナツト２１と螺合し、スプ
ライン軸１８をその軸方向に進退させることがで
きるようになつている。そして、このように構成
されたスライダ１６の両端部上にはハンガー部材
２２，２２を介してクランプ爪２３ａ，２３ｂが
相対向して突設される。またボデイ１７の下部に
は、上記支持部材９の溝部１０を係合するレール
部２４、および透孔２５ａを備える一対の隔壁２
５，２５が設けられている。そして、このように
構成されたクランプ機構１５は、支持部材９の溝
部１０にレール部２４を装着して放置されるとと
もに、各隔壁２５，２５がフローテイングナツト
１４の両側にそれぞれ近接して配置され、各クラ
ンプ爪２３ａ，２３ｂを移動可能に支持してい
る。すなわち支持部材９およびスライダー１６の
ボデイ１７を固定側支持体２８としてフローテイ
ングナツト１４を介しクランプ爪２３ｂはワーク
充填部８に装着されるエンジン基体部品２７の係
止部２７ａの幅方向へ調整移動できるようになつ
ている。また各クランプ爪２３ａ，２３ｂはスラ
イダ１６により、クランプ用ネジ軸１９の頭部に
設けたヘツド２６を回転操作することにより、ボ
デイ１７側のクランプ爪２３ａを固定側クランプ
爪、スプライン軸１８側のクランプ爪２３ｂを可
動側クランプ爪として、可動側クランプ爪２３ｂ
を固定側クランプ爪２３ａに対し進退動作させる
ことができるようになつている。しかして、ワー
ク充填部８内に収容される各種のエンジン基体部
品２７の透孔を有する複数の係止部２７ａ…をそ
の幅方向両側から透孔の開口縁部を係止面として
クランプし、上記エンジン基体部品２７を幅方向
から支持するようになつている。なお、可動側ク
ランプ爪２３ｂの進退操作はコンベア１の側方に
設置された図示しない駆動機械にて行なわれる。
また、このクランプ部８ｃはヘツド１３を回転操
作することにより、ねじ軸１１、フローテイング
ナツト１４、隔壁２５，２５、ボデイ１７を通じ
クランプの際の基準となる固定側クランプ爪２３
ａの位置を調整することができるようになつてい
る。すなわちこの固定側クランプ爪２３ａのエン
ジン基体部品２７の係止部２７ａに対する幅方向
位置調整はコンベア１の側方に、ヘツド１３と係
脱自在に係止する係止具２９ａを備えたパルスモ
ータ２９、スライダ１６のボデイ１７の位置を検
知するリニアスケール３０をそれぞれ設置し、パ
ルスモータ２９にコントローラ３１を介してマイ
クロコンピユータで構成される制御部３２を接続
した機構が用いられる。この制御部３２に各種の
エンジン基体部品２７の係止部２７ａ…の位置、
寸法等の情報があらかじめ入力されており、この
情報およびリニアスケール３０の検知情報にもと
づいてパルスモータ２９の係止具２９ａをヘツド
１３に係止し、回転させて、フローテイングナツ
ト１４のねじ軸１１に対する移動により固定側ク
ランプ爪２３ａの位置を各種エンジン基体部品２
７の係止部２７ａ…の幅に応じて合わせることが
できるようになつている。また、各固定側クラン
プ爪２３ａ、可動側クランプ爪２３ｂは共に、そ
の先端部がテーパー状に成形されていて、どんな
係止部２７ａの透孔５２の径に対してもテーパー
部３３にて確実に係止することができるようにな
つている。なお、第３図において、３４はスライ
ダ１６のボデイ１７に設けたスプライン案内部、
３５はその廻り止め具である。

フレーム７の中央に設けたクランプ部８ｂにつ
いては、上述したクランプ部８ｃと同様な構造が
用いられているのでクランプ部８ｃと同一構成部
分に同一符号を附してその説明を省略する。

つぎに、フレーム７の左側に設けたクランプ部
８ａについて説明する。第５図および第６図中３
６は上述したクランプ部８ｃのスライダ機構と同
一のスライダである。したがつてこのスライダ３
６は上述したクランプ部８ｃの構成と同一部分に
ついては同一符号を附してその説明を省略する。
上記スライダ３６の両側には、ハンガ部材２２が
取付けられこのハンガ部材２２の両端部にはクラ
ンプ爪２３ａ，２３ｂがそれぞれ突設されて、そ
れぞれをなす固定側クランプ爪２３ａ，２３ａ可
動側クランプ爪２３ｂ，２３ｂを構成している。
３７はフレーム７に装着された支持部材で、この
支持部材３７の上面部には上記クランプ部８ｃに
向う溝部３８が刻設され、この溝部３８内にはス
ライド部材３９がスライド自在に嵌挿され、上記
クランプ部８ｃに対して進退可能な可動側支持体
４０となつている。そして、この可動側支持体４
０のスライド部材３９の先端部上にはスライダ３
６のボデイ１７の中央部が、可動側支持体４０の
スライド方向と直角な方向に取付けられ、上述し
た各可動側、固定側クランプ爪２３ａ，２３ｂと
協動してエンジン基体部品２７を両側からそれぞ
れ支持することができるようになつている。すな
わち、このエンジン基体部品２７を支持するため
の可動側支持体４０を位置決め調整はスライド部
材３９の下部に、支持部材３７に対してスライド
自在に貫通する係止杆４１を突設しコンベア１の
側方に、上記係止杆４１と係脱自在に係止する係
止部材４２ａをねじ嵌合によつてパルスモータ４
２（この発明の駆動部に相当）の出力軸に連結し
てなる駆動部４３、スライド部材３９の位置を検
知するリニアスケール４４をそれぞれ設置し、こ
れらパルスモータ４２、リニアスケール４４をコ
ントローラ４５を介してマイクロコンピユータで
構成した上述の制御部３２に接続する機構が用い
られる（この発明の制御手段に相当）。そしてこ
の制御部３２にあらかじめ入力された各種のエン
ジン基体部品２７の係止部２７ａ…の位置、寸法
等の情報、およびリニアスケール４４の検知情報
にもとづき、係止部材４２ａを係止杆４１に係止
し係止杆４１をスライド駆動して、各種エンジン
基体部品２７の係止部２７ａ…位置に応じて、各
クランプ部８ｂ，８ｃの各クランプ爪２３ａ，２
３ｂに対して可動側支持体４０の各クランプ爪２
３ａ，２３ｂの位置を調整する。また制御部３２
は、固定側支持体２８側でクランプがなされると
同時に、可動側支持体４０を前進させてクランプ
爪２３ａ，２３ｂを残るエンジン基体部品２７の
クランプ部８ａ側の係止部２７ａに位置合せする
ようにもしている。したがつて、可動側支持体４
０の進退動作と、各クランプ部８ａ，８ｂ，８ｃ
の固定側クランプ爪２３ａに対する可動側クラン
プ爪２３ｂの進退動と、固定側クランプ爪２３ａ
の基準位置調整とにより、各種エンジン基体部品
２７の異なる係止部２７ａ…のピツチ距離、幅長
さなどに対応して多種のエンジン基体部品２７を
ワーク充填部８内に、水平位の所期状態で懸架支
持することができる。この懸架支持において固定
側クランプ爪２３ａ、可動側クランプ爪２３ｂ、
ならびに各支持体２８，４０がワーク充填部内に
収容されるエンジン部品２７の周囲に対し異なる
位置に複数配設されていることも重要である。

フレームポスト４，４については、左側に位置
するフレームポスト４には、第１図に示すよう
に、フレーム７を手動で回動変位させる回動機構
４７が設けられている。この回動機構４７は、フ
レーム７側にたとえば90゜づつ異なる位置に係止
孔（図示しない）を穿設した円盤状の割り振り板
４８を設け、操作レバ４９の回動操作により上記
割り振り板４８の係止孔に係止する係止ピン５０
を設けたもので係止ピン５０と係止孔との嵌挿に
よるロツクならびにロツク解除により、フレーム
７を、軸部６，６を回転中心としてたとえば180゜
の範囲で90゜刻みに回動変位させることができる
ようになつている。また、この回動機構４７はフ
レーム７に歯車５１を設け、図示しない自動機に
よつても回動させることもできるようになつてい
る。なお、５３は操作レバ復帰用のばね部材であ
る。

なお、クランプ部８ａ，８ｂ，８ｃは制御部３
２からの指令で同時に作動してエンジン基体部品
２７を取付けるようにしている。

つぎにこのように構成された治具装置２の作用
について説明する。

まず、第２図中の二点鎮線で示す長手方向両側
にそれぞれ同じ形状、ならびに同じ係止幅の２つ
係止部２７ａ，２７ａを備えるエンジン基体部品
２７を取り付ける場合について述べる。まず図示
しない移載機にて各係止部２７ａ，２７ａを左右
両側のクランプ部８ａ，８ｃに向けてエンジン基
体部品２７をワーク装填部８内に配する。そし
て、制御部３２からの指令にもとづき右側のクラ
ンプ部８ｃの固定側クランプ爪２３ａを係止部２
７ａに係止し、つづいて可動側クランプ爪２３ｂ
を動かして係止部２７ａを幅方向からクランプす
る。同時に制御部３２からの指令により可動側支
持体４０をパルスモータ４２の駆動により前進さ
せてクランプ部８ａの上段側の固定側クランプ爪
２３ａ、可動側クランプ爪２３ｂを左側の係止部
２７ａに位置合わせし、上記上段の固定側クラン
プ爪２３ａ、可動側クランプ爪２３ｂにて、左側
の係止部２７ａを幅方向からクランプする。かく
して、エンジン部品２７は両側から水平に懸架支
持されて、治具装置２に所期の如く取り付けられ
る。

また、第２図中の破線で示すように上下方向に
それぞれ同じ形状、ならびに同じ幅の２つの係止
部２７ａ，２７ａを備える別種小形のエンジン基
体部品２７を取り付けるには、まず図示しない移
載機にてエンジン基体部品２７の各係止部２７
ａ，２７ａを各クランプ部８ａ、クランプ部８ｂ
に向けて配置する。ついで、制御部３２からの指
令にもとづき右側のクランプ部８ｂの固定側クラ
ンプ爪２３ａ、可動側クランプ爪２３ｂにて、一
方の係止部２７ａを係止し、クランプする。同時
に制御部３２からの指令にもとづき可動側支持体
４０をパルスモータ４２の駆動によつて、クラン
プ部８ｂに対し前進させてクランプ部８ａの下段
側の固定側クランプ爪２３ａ、可動側クランプ爪
２３ｂを左側の係止部２７ａに位置合わせし、こ
の下段の各固定側クランプ爪２３ａ、可動側クラ
ンプ爪２３ｂにて、他方の係止部２７ａ係止して
クランプすることにより小形で係止部２７ａ，２
７ａのピツチが異種のエンジン基体部品２７を両
側から水平に懸架支持して治具装置２に取り付け
ることができる。

また、第７図ａ，ｂで示すように異なる三点に
係止部２７ａにもその幅長さｌが異なる、いわゆ
る段差を有し、かつ係止部２７ａ，２７ａに形成
された透孔５２の径ｄが異なる異形状のエンジン
基体部品２７を取り付けるときは、まずこのエン
ジン基体部品２７を図示しない移載機にてクラン
プ部８ａとクランプ部８ｃとの間に配置する。つ
いで、制御部３２からの指令にもとづき右側のク
ランプ部８ｃの固定側クランプ爪２３ａ、可動側
クランプ爪２３ｂにて右側の係止部２７ａを係止
するが、ここで右側の係止部２７ａは段差がつい
ているのでまずパルスモータ２９によりフローテ
イングナツト１４を介して固定側クランプ爪２３
ａを段差分動かして係止部２７ａの一方の係止側
に固定側クランプ爪２３ａが係止するように、位
置調整する。そして、固定側クランプ爪２３ａお
よび可動側クランプ爪２３ｂにて係止部２７ａを
係止しクランプする。同時に制御部３２からの指
令にもとづき可動側支持体４０をパルスモータ４
２の駆動によつてクランプ部８ｃに対し前進させ
てたとえばクランプ部８ａの上段側の固定側クラ
ンプ爪２３ａ、可動側クランプ爪２３ｂを左側の
係止部２７ａに合せ、これら各固定側クランプ爪
２３ａ、可動側クランプ爪２３ｂにて、左側の係
止部を係止し、クランプすることにより異形状で
係止部２７ａの位置および幅が異なるエンジン基
体部品２７についても水平に懸架支持することが
できる。なお、クランプ部８ｃの固定側クランプ
爪２３ａの位置調整は可動側支持体４０の固定側
クランプ爪２３ａを基準として移動することはい
うまでもない。また係止部２７ａの径ｄの差は各
固定側クランプ爪２３ａ可動側クランプ爪２３ｂ
の先端部がテーパー部３３となつているため任意
にクランプすることができる。

かくして、クランプ爪２３ａ，２３ｂならびに
このクランプ爪２３ａ，２３ｂを支持する固定側
支持体２８、可動側支持体４０といつた各支持体
を、エンジン基体部品２７の周囲にそれぞれ異な
る位置で複数配設したことで、各クランプ爪の組
立せによつて種々異なる位置に係止部２７ａをも
つ多種のエンジン基体部品２７でもクランプ爪の
選択により任意にクランプして支持することがで
き、多機種のエンジン組立てに容易に、かつ簡単
に対応できる。

しかも、クランプ部８ａあるいはクランプ部８
ｃにエンジン基体部品２７が固定されると同時
に、可動側支持体４０を前進させて、残る係止部
２７ａにクランプ爪２３ａ，２３ｂを位置合せす
る構造は、ワーク装填部９の中央から遠い地点の
クランプ部８ｃあるいはワーク装填部９の中央か
ら近い地点のクランプ部８ｂのいずれの部位でク
ランプが行なわれても、ともに短時間でクランプ
を行なうことができ、異なる形状のエンジン基体
部品２７でも能率的に保持できる。

なお、上述した一実施例ではエンジン組立てに
用いられる治具装置を一例にあげたが、これに限
らず他の部品の組立、加工にも適用できるもので
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、各クラ
ンプ爪の異なる位置の配設によつて、各クランプ
爪の位置的な組合せにより、異なる位置に係止部
をもつワークでもクランプ爪の選択により支持す
ることができ、多種のワークを任意に支持するこ
とができる。

しかも、固定側支持体のクランプ爪でワークが
固定されると同時に、可動側支持体を前進させ
て、残るワークの係止部に可動側支持体のクラン
プ爪を位置合せする構造は、ワークを装着する空
間部の中央から遠い地点あるいは中央から近い地
点のいずれの固定側支持体のクランプ爪でクラン
プが行なわれても、短時間でワークの保持を行な
うことができ、異なる形状のワークでも能率的に
保持できる効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は治
具装置の平面図、第２図は治具装置の側面図、第
３図は固定側支持体の構造ならびにクランプ爪廻
りの構造を示す断面図、第４図はその側面図、第
５図は可動側支持体の構造ならびにクランプ爪廻
りの構造を示す断面図、第６図はその側面図、第
７図ａ，ｂはワークを示す平面図および側面図で
ある。 ２３ａ，２３ｂ……固定側クランプ爪、可動側
クランプ爪（クランプ爪）、２７……エンジン基
体部品（ワーク）、２７ａ……係止部、２８，４
０……固定側支持体、可動側支持体（支持体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベースと、このベース上に相対して立設され
   両者間にワークを装着する空間部を形成するフレ
   ームポストと、このフレームポストの一方側およ
   び前記フレームポスト間の前記ワークを装着する
   空間部の周囲に位置してそれぞれ設けられた固定
   側支持体と、前記フレームポストの他方側に設け
   られた前記他方のフレームポスト対して進退可能
   な可動側支持体と、この回動側支持体および前記
   各固定側支持体にそれぞれ支持され進退操作によ
   りワークをクランプする進退可能な対のクランプ
   爪と、前記可動側支持体を駆動する駆動手段と、
   この駆動手段を制御しワークの固定側支持体側の
   係止部が前記固定側支持体側のクランプ爪でクラ
   ンプされると同時に可動側支持体を前進させて可
   動側支持体のクランプ爪をワークの可動側支持体
   側の係止部に導く制御手段とを具備したことを特
   徴とする治具装置。