JPH0151297B2 - - 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搭載し
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
ワークを両側部から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または加工することがで
きる治具装置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

この発明は、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間
に回動自在に枢支されたコ字状のフレームと、こ
のフレームの一方の端部側に設けられた固定側支
持体と、前記フレームの他方の端部側に設けられ
た前記固定側支持体に対して進退可能な可動側支
持体と、前記固定側支持体に支持されワークをク
ランプする対の第１のクランプ爪と、前記可動側
支持体に支持され前記ワークを前記固定側支持体
側を基準にクランプして前記空間部に支持する対
の第２のクランプ爪と、前記フレームを回動自在
に支持する軸部に設けられ板面上に該軸部を中心
とした回りに係止部を複数設けてなる係止板と、
この係止板に対応して前記フレームポストに設け
られ前記空間部に支持した前記ワークの重心が安
定して止まる位置と対応する前記係止部と係止し
て前記フレームを固定する係止ピンとを設けて治
具装置を構成することにより、固定側支持体のク
ランプ爪を基準として係止部の形状、位置の異な
る多種部品を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が搭載さ
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が回転自在
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、その先端部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
（第１のクランプ爪に相当）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と係合するレール部２４、および透
孔２５ａを備える一対の隔壁２５，２５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１
５は、支持部材９の溝部１０にレール部２４を装
着して設置されるとともに、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２
８として、フローテイングナツト１４を介しクラ
ンプ爪２３ａはワーク装填部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
用ねじ軸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２
３ａ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、ワーク装填部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２５，２
５、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２３ａ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３
０にそれぞれ設置し、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の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２７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（第２のクランプ爪に相当）
がそれぞれ突設されて、それぞれ対をなす固定側
クランプ爪２３ａ，２３ａ、可動側クランプ爪２
３ｂ，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４０のスライド部
材３９の先端部上にはスライダ３６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と協働してエンジ
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４２
ａをねじ嵌合によつてパルスモータ４２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。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に係止して係止杆４１をスラ
イド移動して、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，８
ｃの各クランプ爪２３ａ，２３ｂに対して可動側
支持体４０の各クランプ爪２３ａ，２３ｂの位置
を調整する。したがつて、可動側支持体４０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２
３ｂ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
ク装填部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８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（係止部に相当するもので、図示していない）
を穿設した円盤状の割り振り板４８（係止板に相
当）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図中に二点鎖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
の係止部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。この後、操作レバ４９を手前に引き、フレー
ム７を回転自在な状態にして、エンジン基体部品
２７を安定した状態に保持させていく。具体的に
は、フレーム７が回動自在となると、フレーム７
が、エンジン基体部品２７と共にそのエンジン基
体部品２７の重量（重心）の偏り分、軸部６を支
点として回動変位を起こしていく。そして、その
後、操作レバ４９を戻して係止ピン５０を、エン
ジン基体部品２７が安定して止まつた位置と対応
した割付け板４８の係止孔に係止することでなさ
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を係止し
てクランプすることにより小形で係止部２７ａ，
２７ａ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
付けられていく。そして、先程のときと同様、操
作レバ４９を操作することにより、エンジン基体
部品２７が安定した状態に保持されていく。

また、第７図ａ，ｂで示すように異なる三点に
係止部２７ａにもち、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
２３ａ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４２
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、これら固定側クランプ爪２３
ａ、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。もちろん、エンジン基体部品２７は、操作レ
バ４９の操作により安定した状態に保持されてい
る。なお、クランプ部８ｃの固定側クランプ爪２
３ａ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、エンジン基体部品２７の側に配置し
た支持体を、固定的に配置される固定側支持体２
８と、この固定側支持体２８に対して進退可能に
配置される可動側支持体４０とから構成したこと
で、異なる位置、形状の係止部２７ａ…をもつ多
機種のエンジン基体部品２７を任意にクランプ
（支持）することができ、多機種のエンジンの組
立てに容易、かつ簡単に対応できる。しかも、固
定側支持体２８を基準に可動側支持体４０が進退
して位置決めることから、作業ロボツト、作業機
等に対応した精度のよい所期セツトを行なうこと
ができる。そのうえ、回動可能なフレーム７を用
いて、重心が安定した位置に定めてエンジン基体
部品２７を保持するようにしたから、どのような
形状、大きさでもエンジン基体部品２７を安定し
た状態で保持することができる利点もある。

なお、上述した一実施例ではエンジンの組立て
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、部品
等ワークの係止部の位置、形状などに応じて支持
距離をかえることができるようになり、異なる係
止部の取付ピツチをもつワークを任意に支持する
ことができる。しかも、固定側支持体を基準に可
動側支持体が進退することから、多種ワークを任
意に精度よく取付けることができる。回動可能な
フレームおよびフレームの角度で固定する手段を
用いて、重心が安定した位置に定めてワークを保
持するようにしたから、どのような形状、大きさ
のワークでも安定した状態で保持することができ
る。

【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……
固定側支持体、４０……可動側支持体、４８……
割り振り板（係止板）、５０……係止ピン。

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間に回動自在
   に枢支されたコ字状のフレームと、このフレーム
   の一方の端部側に設けられた固定側支持体と、前
   記フレームの他方の端部側に設けられた前記固定
   側支持体に対して進退可能な可動側支持体と、前
   記固体側支持体に支持されワークをクランプする
   対の第１のクランプ爪と、前記可動側支持体に支
   持され前記ワークを前記固定側支持体側を基準に
   クランプして前記空間部に支持する対の第２のク
   ランプ爪と、前記フレームを回動自在に支持する
   軸部に設けられ板面上に該軸部を中心とした回り
   に係止部を複数設けてなる係止板と、この係止板
   に対応して前記フレームポストに設けられ前記空
   間部に支持した前記ワークの重心が安定して止ま
   る位置と対応する前記係止部と係止して前記フレ
   ームを固定する係止ピンとを具備したことを特徴
   とする治具装置。