JPH02109645A - ワーク固定用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、工作機械のテーブル上に設置されたワーク固
定用治具に関するものである。

［従来の技術］ 近年、多品°種少量生産の傾向が著しく、工作機械によ
る加工の分野においても、無人化を図る場合には、多種
類のワークを連続して加工することが要求される。この
ため、従来においては、■各種ワークを専用に固定する
ワーク固定用治具を、複数のパレットのそれぞれ・に搭
載しておいて、ワークをパレットごと工作機械のテーブ
ル上に供給したり、 ■加工が予測される何種類かのワークが取り付けられる
ように、ワーク固定用治具を製作しておいて、該ワーク
固定用治具をパレットに搭載して、ワークをパレットご
と工作機械のテーブルに供給しｔこり、あるいは前記ワ
ーク固定用治具を工作機械のテーブル上に設置して、該
ワーク固定用治具にワークをロボット等で供給したりす
ることによって、多種類のワークを工作機械のテーブル
に無人で設置可能にしていた。

［発明が解決しようとする課題］ シカシながら、■のパレットごとワークを工作機械に供
給する方式においては、 （イ）多数のパレットを連続して供給するために広い空
間を用意しておく必要があること、（ロ）パレットやワ
ーク固定用治具を多数準備しなければならないため、設
備費用が上昇してしまうこと、 くハ）パレットにワーク固定用治具とワークとが取り付
けられているため、ワーク交換時の重量が増大し、パレ
ットを搬送したり交換したりする装置が大形になって、
この点からも設備費用が上昇してしまうという欠点があ
る。

一方、■のワーク固定用治具をパレットに搭載する方式
においては、上記（イ）ないしくハ）の欠点と同様の欠
点を有するとともに、 （ニ）初期に予測した以外のワークを固定する場合には
、新たに専用のワーク固定用治具を製作しなければなら
ず、ワークの形状変更に対して迅速に対応することがで
きないとともに、ワークの形状を変更するたびに多くの
費用がかるという欠点がある。

また、■のワーク固定用治具を工作機械のテーブルに設
置する方式においても、上記（ニ）と同様の欠点を有し
ている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、広い
空間を要することなく、かつ少ない設備費用で多種類の
ワークを工作機械のテーブルに無人で設置することが可
能で、しかも予測できないような形状のワークに対して
も少ない費用で迅速に対応することのできるワーク固定
用治具を供給することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するため、複数の部材取付部
を有し、工作機械のテーブル上に設置される治具本体と
、この治具本体の少なくとも一つの部材取付部に設けら
れ、ワークを該治具本体に固定作動するワーク固定機構
とを備えてなり、前記ワーク固定機構には、前記ワーク
を上記ワーク固定機構の設けられた部材取付部に固定す
るためのワーク取付部材を着脱自在に設置するワーク取
付部材設置部が設けられ、治具本体の他の部材取付部に
は、前記ワーク取付部材を着脱自在に格納するワーク取
付部材格納部が設けられているものである。

［作用］ 本発明においては、ワークの取付部の形状に合わせて、
ワーク取付部材をワーク取付部材格納部から取り出して
きて、ワーク取付部材設置部に設置する。

また、異なる形状のワークが供給される場合には、形状
の異なる部分のワーク取付部材をワーク甲付部材設置部
から取り出して、ワーク取付部材格納部に格納するとと
もに、異なる部分の形状にあったワーク取付部材をワー
ク取付部材格納部から取り出してきて前記形状の異なる
部分のワーク率付部材設置部に設置する。

このため、ロボット等のワーク供給手段によって、ワー
クをワーク取付部材設置部に供給することができ、また
、取付部の形状の異なるワークに変更される場合には、
ロボット等の把持手段によって、ワーク取付部材設置部
のワーク取付部材を、ワークの取付部の形状に合うよう
にワーク取付部材格納部のものと取り替えることができ
る。

したがって、多品種のワークを、治具本体、すなわち工
作機械の加工位置に無人で設置可能になる。

［実施例］ 以下、本発明をマシニングセンタに適用した場合の一実
施例を第１図ないし第９図を参照して説明する。

第１図において、ｌはマシニングセンタのテーブルであ
り、このテーブルｌはテーブル割出機構（図示せず）に
より軸心を中心にして旋回可能になっている。そして、
このテーブルｌ上には、治具本体２が載置されている。

治具本体２は、テーブルｌ上に載置された底板３と、こ
の底板３に垂直に立設された側壁部４とによって構成さ
れている。

側壁部４は、底板３上に平行に対置された一対の横板５
と、これら横板５の後側の側縁部５ａ、５ａを連結する
後板６と、前記左右の横板５の前側の側縁部５’ｂ、５
ｂを連結し、これら横板５．５の外側側面間の寸法より
幅広の前板７とによって構成された複数の部材取付部を
有している。そして、治具本体２は、底板３、横板５、
後側６および前板７により溶接で一体に形成されている
。

このように形成された治具本体２は、テーブル１の上面
に載置された状態で、底板３がボルト（図示せず）でテ
ーブル１に固定されている。そして、左右の横板５およ
び前板７の外側面は、治具本体２がテーブル１上に固定
された状態におい”て、該テーブルｌを有するマシニン
グセンタによで機械加工され、横板５に機械加工面５ｃ
が形成され、また前板７に機械加工面７ａが形成され、
これによりテーブルｌの上面に対する横板５および前板
７の垂直度の向上が図られている。

また、上記前板７の機械加工面７ａには、ワークを設置
するためのワーク設置ブロック（位置決め部材設置部）
８がボルト（図示せず）によって固定されている。

ワーク設置ブロック８は、四角形状の厚板によって形成
されたものであり、厚さ方向の前面８ａおよび後面８ｂ
が精度良く平行に加工されている。

そして、該ワーク設置ブロック８の前面８ａには、後述
する座面位置決め部材２７および上下位置決め部材２８
を支持するための支持孔８ｃが形成されている。

支持孔８ｃは、断面が円形で、前面８ａに対して垂直に
形成されている。

また、ワーク設置ブロック８の中心部には、第２図に示
すように、テーブルｌと平行に、かつワーク設置ブロッ
ク８の後面８ｂに平行にシリンダ穴８ｄが形成されてい
る。

このシリンダ穴８ｄは、ワーク設置ブロック８の図中右
側の端面８ｅから所定の深さに形成されたものであり、
該シリンダ穴８ｄの左側には該シリンダ穴８ｄに軸心が
一致されて小径のロッド挿通孔８ｒが形成されている。

また、上記シリンダ穴８ｄには、ピストン９が軸方向移
動自在に嵌合されており、該シリンダ穴８ｄの右側の開
口端部には盲栓ｌＯが嵌合されて固定されている。そし
て、盲栓１０により、シリンダ穴８ｄのヘッド側が閉塞
されるように構成されている。

他方、ロッド挿通孔８ｒには上記ピストン９に連結され
たピストンロッド１１が軸方向移動自在に挿通されてお
り、該ロッド挿通孔８ｒの内周面の中間位置には、内径
が拡径されてグリス溜まり８ｇが形成されている。そし
て、ピストンロッド１１は、その先端部がワーク設置ブ
ロック８の図中左側の端面８ｈから突出されて、案内ブ
ロック１２によって支持されたサイドクランパブロック
１３に連結されている。

案内ブロック１２は、四角形状の厚板にアリ溝１２ａが
形成されたものであり、該アリ溝！２ａの中心線をピス
トンロッド１１の軸心に一致さて、前記前板７の機械加
工面７ａにボルト（図示せず）で固定されている。

サイドクランパブロック１３は、四角柱状に形成された
ものであり、その長手方向をテーブル１に直交する方向
に向け、かつ一つの外周面を前板７の機械加工面７ａに
平行に対面させて、案内ブロック１２に支持されており
、前記機械加工面７ａに対面する側の外面には、案内ブ
ロック１２のアリ’８４１２　ａに精密に嵌合するダブ
テール状の突出部１３ａが形成されている。さらに、サ
イドクランハフロック！３には、長手方向（図面に直交
する方向）に等間隔に、３つのオーバへ１ドクランパ用
シリンダ穴１３ｂが形成されている。

このシリンダ穴１３ｂは、サイドクランパブロック１３
の前面１３ｃから所定の深さに形成されたものであり、
該シリンダ穴１３ｂには、オーバヘッドクランパ用ピス
トン１４が軸方向に移動自在に宇金され、該ピストン１
４には、前面１３ｃから前側に突出するオーバヘッドク
ランパ用ピストンロッド１５が、ボルト１６によって連
結されている。

また、シリンダ穴１３ｂの開口部には、ピストンロッド
１５を挿通させて、該シリンダ穴１３ｂの開口部を閉塞
するロッドカバー１７が設けられている。また、ピスト
ンロッド１５には、その先端部に、オーバヘッドクラン
パ１８を着脱自在に支持するためのオーバヘッドクラン
パ支持部１９が一体に形成されている。

オーバヘッドクランパ支持部１９は、第２図ないし第３
図に示すように、直方体の一つの面がピストンロッド！
５の軸心に直交するように形成されｔコものであり、先
端面１９ａには、内部が長方形状に拡大したＴｌ４１９
ｂが一側面から他側面に貫通するように形成されている
。さらに、オーバヘッドクランパ支持部１９には、Ｔｌ
４１９ｂの底面部にボールプランジャ２０が螺合されて
埋め込まれている。

ボールプランジャ２０は、外周にねじが切られた筒体の
一端から鋼球２１の一部がバネ２２で付勢されて突き出
されたものであり、前記オーバヘッドクランパ支持部１
９に取り付けられた状態においては、鋼球２１の一部が
、バネ２２で付勢されてＴ溝１９ｂの底面から突出する
ようになっている。また、ボールプランジャ２０は、前
述したワ一り設置ブロック８にも、鋼球２１の一部が支
持孔８ｃの内周面から突出するように設けられている。

また、オーバヘッドクランパ１８は、長方形状に形成さ
れた板状体の先端部近傍に直方体状に膨出する膨出部が
形成されたものであり、その基端部ｌｅａが前記オーバ
ヘッドクランパ支持部１９のＴ溝１９ｂ内の長方形状に
拡大された部分に嵌合するように形成されており、また
基端部１８ａの先端側が段部１８ｂを経て厚さが増加さ
れ、その先端側が前述のように直方体状に膨出され、こ
の膨出部が該オーバヘッドクランパ１８の被把持部１８
ｃとなっている。さらに、基端部１８ａの底面１８ｄに
は、該基端部１８ａをＴ溝ｔ９ｂ内に挿入して、段部１
８ｂがオーバヘッドクランパ支持部１９の側面に当接す
る状態において、前記ボールプランジャ２０の鋼球２１
の位置に、該鋼球２工が嵌まる円錐状の凹部１８ｅが形
成されている。

一方、被把持部１８ｃの側面１８ｒ、１８ｒには、オー
バヘッドクランパ１８の長手方向に平行に延びる把持ｉ
Ｍ　１８　ｇが形成されており、また、被把持部１８ｃ
の上面１８ｂには、その中心部に円錐状の位置決め穴１
８ｉが形成されている。

また、前記サイドクランパブロック１３の前面１３ｃに
は、オーバヘッドクランパ支持部１９のＴ溝１９ｂの露
出する側面に接して該ＴＭ１９ｂの方向をテーブルｌの
上面と平行な方向に維持する回転防止部材２３が設けら
れており、また、サイドクランプブロック１３のワーク
設置ブロック８側の側面には、該ワーク設置ブロック８
に供給されｔこワークＷ＋、：接触して該ワークを図中
右側に押圧するための抑圧部材２４（第２図参照）が設
けられている。

そして、ワーク設置ブロック８の図中右側には、第２図
に示すように、サイドクランパブロック１３に平行に対
向されて、サイド支持ブロック２５が設けられている。

サイド支持ブロック２５は、四角柱状に形成されたもの
であり、長手方向をテーブルに直交する方向に向けられ
、図中左側の側面をワーク設置ブロック８の右側の端面
８ｅに接して重板７の機械加工面７ａにボルト（図示し
せず）で固定されている。

このサイド支持ブロック２５には、その長手方向の上下
２位置にシリンダ機構が構成′されており、該サイド支
持ブロック２５の前面２５ａからサイドクランパブロッ
ク１３に設けられたものと同一のピストンロッド１５が
伸縮自在に突出されている。

そして、このピストンロッド１５の先端部のオーバヘッ
ドクランパ支持部１９には、オーバヘッドクランパ１８
が取り付けられるようになっている。

また、前記サイド支持ブロック２５の前面２５ａ、には
、オーバヘッドクランパ支持部１９のＴ溝１９ｂの方向
を、テーブル１の上面に平行な方向に維持するための回
転防止部材２３が設けられている。

さらに、サイド支持ブロック２５には、そのサイドクラ
ンパブロック１３に対面する側の側面２５ｂに、前面２
５ａから前板７の機械加工面７ａに直交する方向に延び
るアリ溝２５ｃが形成されている。

そして、アリＩｎ　２５　ｃには、その底面の幅方向の
中央部でかつ前面２５ａの近傍位置に、該底面に鋼球２
１の一部が突出するようにボールプランジャ２０が設け
られている。

また、アリ溝２５ｃには、サイドクランパブロック１３
の抑圧部材２４によって押圧されたワークＷを保持する
受は金具２６が摺動自在に嵌合されている。

前記ワーク設置ブロック８、これに設けられたピストン
ロッド１１を含むシリンダ機構、案内ブロック１２、サ
イドクランパブロック１３、これに°設けられたピスト
ンロッド１５を含むシリンダ機構、サイド支持ブロック
２５およびこれに設けたピストンロッド１５を含むシリ
ンダ機構等が後述のワーク取付部材を作動させてワーク
Ｗを治具本体２に固定させるワーク固定機構を構成し、
また、前記ワーク設置ブロック８の支持孔！８Ｃ１前記
シリンダ機構のピストンロッド１５に設けたオーバヘッ
ドクランパ支持部１９、サイド支持ブロック２５のアリ
溝２５ｃ等が後述のワーク取付部材をワーク固定機構に
着脱自在に設置するためのワーク取付部材設置部を構成
している。

受は金具２６は、第１図ないし第２図に示すように、四
角形状の板状体の一方の面に、サイド支持ブロック２５
のアリ溝２５ｃに摺動自在に嵌合するダブテール状の突
出部２６ａが形成され、他方の面の中心に、突起２６ｂ
が形成され、前記アリ溝２５ｃ（、：摺動する方向に対
して直交する方向の端面に、該受は金具２６の被把持部
２６ｃが形成されている。

上記被把持部２６ｃは、前記オーバヘッドクランパ１８
の被把持部１８ｃと同じ形状に形成されたものである。

そして、ダブテール状の突出部２６ａの底面には、該突
出部２６ａをアリ溝２５ｃに嵌合して、受は金具２６を
ワーク設置ブロック８の前面８ａに当接させた状態にお
いて、ボールプランジャ２０の鋼球２！の位置に、該鋼
球２１の一部が嵌まる円錐状の凹部２６ｄが形成されて
いる。

また、前記ワーク設置ブロック８に形成された支持孔８
ｃには、該ワーク設置ブロック８に供給されたワークＷ
の基準座となる座面位置決め部材２７およびワークＷの
上下方向の位置決めを行う上下位置決め部材２８が嵌合
されて設置されるようになっている。

座面位置決め部材２７は、第４図に示すように、円柱の
一端近傍に、四角柱状に膨出する被把持部２７ａを形成
したものであり、該被把持部２７ａの一端側の円柱部２
７ｂの端面が軸心に直交する座面２７ｃとなっており、
該被把持部２７ａの他端側の円柱部２７ｄが前記支持孔
８ｃに精密に嵌合するように形成されている。そして、
一端側の円柱部２７ｂの座面２７ｃには、その中心に円
錐状の位置決め穴２７ｅが形成されており、また、他端
側の円柱部２７ｄには、該円柱部２７ｄを支持孔８ｃに
挿入して、被把持部２７ａをワーク設置ブロック８の前
面８ａに当接させた状態において、ボールプランジャ２
０の鋼球２１の位置に、該鋼球２１の一部が嵌まる円錐
状の凹部２７ｈが形成されている。さらに、他端側の円
柱部２７ｄの先端部外周には、円錐状の面取面２７ｆが
形成されている。

また、上記被把持部２７ａは、上下に位置する側面の間
隔およびそれらの側面に形成された把持溝２７ｇの幅、
深さが前記オーバヘッドクランパ１８の被把持部１８ｃ
のものと同一の形状に形成されている。

上記のように形成された座面位置決め部材２７としては
、一端側の円柱部２７ｂの被把持部２７ａから座面２７
ｃまでの高さが種々異なるものが複数製作されている。

一方、上下位置決め部材２８は、第５図に示すように、
前記支持孔８ｃに精密に嵌合する径の小径円柱部２８ａ
と、この小径円柱部２８ａの一端側に軸心が一致されて
該小径円柱部２８ａより大径に形成された大径円柱部２
８ｂとにより一体に形成されたものであり、大径円柱部
２８ｂの端面２８ｃの中心には、円錐状の位置決め穴２
８ｄが形成＄れ、該大径円柱部２８ｂの周面には、その
上下位置に、オーバヘッドクランパ１８の被把持部１８
ｃに形成された把持溝１Ｂｇと方向、幅および上下−の
間隔が等しく形成された把持溝２８ｅが設けられている
。また、小径円柱部２８ａの外周面には、該小径円柱部
２８ｇを支持孔８ｃに挿入して、大径円柱部２８ｂをワ
ーク設置ブロック８の前面８ａに接触させた状態におい
て、ボールプランジャ２０の鋼球２１の位置に、該鋼球
２１の一部が嵌まる円錐状の凹部２８ｆが形成され、該
小径円柱部２８ａの端部外周には円錐状の面取面２Ｂｇ
が形成されている。

上記のように形成された上下位置決め部材２８としては
、大径円柱部２８ｂの径の異なるものや、把持溝２８ｅ
に直交して軸心に平行な面取部２８ｈ（第２図の上下位
置決め部材２８を参照）を有し該面取部２８ｈから軸心
までの寸法が種々異なるものが複数製作されている。

前記オーバヘッドクランパ！８、受は金具２６、座面位
置決め部材２７、上下位置決め部材２８等が前記ワーク
固定機構のワーク取付部材設置部に装着゛されて、ワー
クＷに直接接触して該ワークＷの位置決めやクランプに
機構するワーク取付部材を構成している。

また、前記左右の横板５．５には、第１図ないし第２図
に示すように、それぞれの機械加工面５Ｃに、オーバヘ
ッドクランパ１８、受は金具２６、座面位置決め部材２
７および上下位置決め部材２８を格納するための格納ブ
ロック（ワーク取付部材格納部）２９が設けられている
。

格納ブロック２９は、平板状の厚板で形成されたもので
あり、該格納ブロック２９には、座面位置決め部材２７
の他端側の円柱部２７ｄや上下位置決め部材２８の小径
円柱部２８ａを嵌合して保持するための保持孔２９ａが
形成されているとともに、オーバヘッドクランパ１８を
保持するためのオーバヘッドクランパ保持体３０および
受は金具２６を保持するための受は金具保持体３１が設
けられている。

また、マシニングセンタには、上記オーツくヘッドクラ
ンパ１８、受は金具２６、座面位置決め部材２７および
上下位置決め部材２８を把持して移動する道具として、
ハンドリングツール４１が設けられている。

ハンドリングツール４１は、第６図ないし第７図に示す
ように、基端部がプルスタッド４２とシャンク部４３と
ＡＴＣ（自動工具交換装置）把持部４４とにより構成さ
れており、通常、図示しないマシニングセンタのツール
マガジンに格納されており、使用時に、同じく図示しな
いＡＴＣによって主軸Ｓに取り付けられるようになって
いる。

また、ＡＴＣ把持部４４の先端側には拡径されたフラン
ジ部４５が形成されており、該フランジ部４５の先端面
にはシャンク部４３に軸心が一致されて円柱状の凸部４
５ａが形成されている。そして、フランジ部４５の先端
には、凸部４５ａの外周面に、内周面が精密に嵌合して
シャンク部４３（こ軸心が一致されたシリンダチューブ
４６が設：りられている。

シリンダチューブ４６には、その基端部の外周部に、該
外周部の一部が半径方向に膨出する膨出部４６ａが形成
されており、この膨出部４６ａには、該シリンダチュー
ブ４６内の凸部４５ａの先端面の部分に通じる流路４６
ｂが形成されている。また、膨出部４６ａには、マシニ
ングセンタの主軸ハウジンブト■に形成されたエアー供
給孔ｆ−１１に対向する位置に、流路４６ｂから主軸ハ
ウジングＩ−１側の側面４６ｃに通じ、かつシリンダチ
ューブ４６の軸心と平行に延びるエア一連絡孔４６ｄが
形成されている。そして、エア一連絡孔４６ｄには、ハ
ンドリングツール４１を主軸Ｓに締結した状態において
、主軸ハウジング１−１のエアー供給孔１−ｆ　Ｉと該
エア一連絡孔４６ｄとを接続するコネクタ４７が設けら
れている。

コネクタ４７は、円筒状に形成されたものであり、その
基端部には前記膨出部４６ａのエア一連絡孔４６ｄに嵌
合する嵌合筒部４７ａが形成され、４の嵌合筒部４７ａ
の先端側にはフランジ部４７ｂカ（形成されている。そ
して、このコネクタ４７は、フランジ部４７ｂがボルト
４８で膨出部４（３ａに連埜されて固定されている。ま
た、コネクタ４７の先端面４７ｃは、ハンドリングツー
ル４トを主軸り Ｓに締結した状態で、前記エアー供給孔Ｈ１が開口する
主軸ハウジングＩ−１の端面Ｈ２に、密接に押圧するよ
うに、軸心に対して垂直に形成されている。

コネクタ４７の固定されたシリンダチューブ４６は、ボ
ルト４９によってＡＴＣ把持部４４のフランジ部４５に
連結されており、また、該シリンダデユープ４６からフ
ランジ部４５に打ち込まれた平行ビン５０ａによって、
該ＡＴＣ把持部４４に対する軸心周りのずれが防止され
ている。

また、シリンダチューブ４６内には軸方向移動自在にピ
ストン５１が嵌合され、このピストン５１には、その先
端面の軸心にピストンロッド５２が連結されている。ピ
ストンロッド５２は、その先端が円錐状にとがった形状
になりでいる。

さらに、シリンダチューブ４６の先端側には、該シリン
ダチューブ４６の軸心に一致されて把持部材５３が設け
られている。

把持部材５３は、円柱部５３ａの先端側に、該円柱部５
３ａに軸心が一致された四角柱状の角柱部５３ｂが形成
され、この角柱部５３ｂの図中上下位−に、上下の周面
から先端側に平行に延びる把持壁部５３ｃが形成され、
これら上下の把持壁部５３ｃの先端に、該先端部同士が
対向する方向に突出する把持突部５３ｄが形成されたも
のである。

そして、上記円柱部５３ａの基端部には、フランジ部５
３ｅが形成されており、該フランジ部５３ｅの基端側が
前記シリンダチューブ４Ｇに精密に嵌合する基準円筒部
５３ｒとなっている。

また、円柱部５３ａの内部には、長手方向の中央部から
基端側に、上記基準円筒部５３ｒに軸心力（一致された
大径孔部５３ｇが形成され、この大径孔部５３ｇの先端
側には、該大径孔部５３ｇに軸心が一致されて、角柱部
５３ｂの先端側に貫通する小径孔部５３ｈが形成されて
いる。

さらに、把持突部５３ｄは、前記オーバヘッドクランパ
１８、受は金具２６、座面位置決め部材？７および上下
位置決め部材２８のそれぞれに共通する形状の把持ｆｆ
ｉ？　１８ｇ、　２７ｇ、　２８ｅに一定の隙間をもっ
て係合するように形成されている（ただし、第６図にお
いては、座面位置決め部材２７を把持した状態を示して
いる）。

また、上記小径孔部５３ｈ内の基端部と先端部には、前
記ピストンロッド５２を軸方向に摺動自在に支持するた
めの滑り軸受５４が嵌合されて固定されている。

上記のように構成された把持部材５３は、基準円筒部５
３「をシリンダデユープ４６の内周面に嵌合して、フラ
ンジ部５３ｅをボルト５５で該シリンダチューブ４６に
連結することによって、該シリンダデユープ４６に固定
されている。また、把持部材５３は、該把持部材５３の
フランジ部５３ｅからシリンダチューブ４６に打ち込ま
れた平行ピン５０ｂによって、該シリンダチューブ４６
に対する軸心周りのずれが防止されている。そして、把
持部材５３内の大径孔部５３ｇの先端側の段部５３ｉと
ピストン５１との間には、該段部５３１とピストン５１
によって付勢された状態のコイルスプリング５６が設け
られている。

次に、上記のように構成された装置の作用を説明する。

異なるワークＷが供給される場合には、供給さ°れるワ
ークＷの情報（たとえば、第９図の（ａ）ないしくｄ）
に示すようにワークＷによって、座面の高さや、クラン
プ面の高さの異なるものが種々あり、これらの情報がマ
シニングセンタのコンピュータに入力されている）に合
わせて、オーバヘッドクランパ１８、受は金具２６、座
面位置決め部材２７および上下位置決め部材２８を格納
ブロック２９から選んでオーバヘッドクランパ支持部１
９やワーク設置ブロック８等に設置し、ワークＷが冶具
本体２に装着可能にする。

この場合、まず、ツールマガジンに格納されたハンドリ
ングツール４１をＡＴＣにより主軸Ｓに設置する。テー
ブル１を旋回して、治具本体２の前板７の機械加工面７
ａを主軸Ｓに直交する方向に向かせる。そして、前のワ
ークＷに対して座面の高さ、クランプ面の高さ等の寸法
の異なる位置のオーバヘッドクランパ１８、受は金具２
６、座面位置決め部材２７または上下位置決め“部材２
８の部品を把持して取り出す。それから、テーブルｌを
左または右に９０”旋回して、格納ブロック２９を主軸
Ｓに直交する方向に向け、把持した部品を該部品に応じ
て決められた該格納ブロック２９の所定の位置に格納す
る。そして、この位置で、次のワークＷの寸法にあった
オーバヘッドクランパ１８等の部品を、ハンドリングツ
ール４１で把持して格納ブロック２９から取り出し、再
びテーブルｌを９０”旋回して前板７の機械加工面７ａ
を主軸Ｓに直交する方向に向ける。そして、把持した部
品をオーバヘッドクランパ支持部１９等に装着する。上
記のような動作を繰り返えすことによって、次のワーク
Ｗが装着可能になるようにする。そして、装着可能にな
った後は、ＡＴＣによって、ハンドリングツール４１を
主Ｈｓからツールマガジンに移動する。

また、ハンドリングツール４１で、第６図に示すように
、たとえば座面位置決め部材２７を把持するには、該ハ
ンドリングツール４１の先端の把持突部５３ｄを、被把
持部２７ａの把持溝２７ｇの側方に位置させ、この状態
で、把持突部５３ｄが把持溝２７ｇに嵌まるように、テ
ーブルｌを左右方向に移動する。そして、主軸ハウジン
グＨのエアー供給孔Ｈ１からエアーを吐出させ、該エア
ーをハンドリングツール４１内のピストン５１のヘッド
側に供給する。そうすると、ピストン５１が先端側に移
動し、円錐状にとがったピストンロッド５２の先端が同
じ（円錐状に形成された位置決め孔２７ｅに嵌合する。

これにより、座面位置決め部材２７は、把持突部５３ｄ
とピストンロッド５２とによって把持されるとともに、
ハンドリングツール４１の軸心に一致される。さらに、
座面位置決め部材２７の主軸Ｓに対する前後方向の位置
が、把持突部５３ｄの位置によって確定される。

また、上記のように把持される座面位置決め部材２７は
、ワーク設置ブロック８の支持孔８Ｃに、主軸Ｓやテー
ブル１の動作によって移動され、該支持孔８ｃに挿入さ
れたり、引き抜かれたりする。

そして、挿入された際には、被把持部２７ｇがワーク設
置ブロック８の前面８ａに当接した位置で、該被把持部
２７に形成された円錐状の凹部２７ｈにボールプランジ
ャ２０の鋼球２１が嵌まり、該座面位置決め部材２７が
確実にワーク設置ブロック８に保持される。また、格納
ブロック２９の保持孔２９ａに挿入された場合も、同様
にボールプランジャ２０によって確実に保持される。ま
た、上下位置決め部材２８も上記と同様にして、支持孔
８ｃや保持孔２９ａに挿入され、ボールプランジャ２０
によって確実に保持される。ただし、オーバヘッドクラ
ンパ１８の場合は、オーバヘッドクランパ支持部１９や
オーバヘッドクランパ保持体３０に挿着された状態にお
いて、ボールプランジャ２０で確実に保持され、受は金
具２６はアリ溝２５ｃに挿着された状態において、ボー
ルプランジャ２０で確実に保持される。

また、上記ハンドリングツール４１からたとえば座面位
置決め部材２７を取り外すには、マシニングセンタにお
いて、エアー供給孔１−１１へのエアーの供給を止める
とともに、該エアー供給孔Ｈ１を大気に解放する。そう
すると、ハンドリングツール４１内のピストン５１のヘ
ッド側の圧力が大気圧まで低下し、コイルスプリング５
６の付勢力によって、該ピストン５１が凸部４５ａの先
端面に当接するまで移動する。これにより、ピストンロ
ッド５２の先端が座面位置決め部Ｉｔ２７の位置決め孔
２７ｅから抜は出る。そして、テーブルｌを左右方向に
移動させて、座面位置決め部材２７の把持溝２７ｇから
把持突部５３ｄを抜く。

上記のようにして、ハンドリングツール４！でワーク固
定用の治具を構築した後は、第８図に示すように、加工
ラインに配備されているロボットＲによりワークＷをワ
ーク設置ブロック８に装着する・ ワークＷを装着する際には、まずワーク設置ブロック８
内のピストン９（第２図参照）のヘッド側に圧油供給孔
８ｇから圧油を供給して、ピストン９を図中左側に移動
させ、これにより、ザイドクランパブロック１３を左側
に移動させて、ザイドクランパブロック１３とサイド支
持ブロック２５との間の寸法を広げる。同時に、サイド
クランパブロック１３内のピストン１４のヘッド側に圧
油供給孔１３ｄから圧油を供給して、ピストン１４を前
側に移動して、オーバヘッドクランパ１８の底面１８ｄ
とワーク設置ブロック８の前面８ａとの間の寸法も広げ
る。また、同様にして、サイド支持ブロック２５側のピ
ストンロッド１５も駆動して、該サイド支持ブロック２
５側のオーバヘッドクランパ１Ｂの底面１８ｄとワーク
設置ブロック８の前面８ａとの間の寸法も広げる。

この状態で、ロボットＲによって、ワークＷをワーク設
置ブロック８の前面８ａに向けて前進させ、該ワークＷ
を座面位置決め部材２７に接近させる。

この際、ワークＷは左右に設置されたオーバヘッドクラ
ンパ１８の間を通って前進する。そして、座面位置決め
部材２７の近傍で前進を止め、次いで、ロボットＲでワ
ークＷを右側に移動して、該ワークＷの右端を受は金具
２６の突起２６ｈの近傍に位置させる。これにより、ワ
ークＷの右端のクランプ面が右側のオーバヘッドクラン
パ１８の下側に位置するようになる。この状態でロボッ
トＲによるワークＷの把持力を脱力状態にした後、再び
ワークＷを前進させ、該ワークＷの底面を座面位置決め
部材２７に軽く当てる。

ついで、ワークＷを下降させて、該ワークＷの図中下側
の面を上下位置決め部材２８に当接させる。これにより
、ワークＷの上下方向の位置が確定される。このように
、ロボットＲによってワークＷを設置したら、ワーク設
置ブロック８内のピストン９のロッド側に圧油供給孔８
ｈから圧油を供給して、該ピストンを右側に移動させ、
これによりサイドクランパブロック１３を右側に移動さ
せる。そうすると、ワークＷが押圧部材２４と受は金具
２６とによって挟まれて固定された状態になるとともに
、該ワークＷの左右方向の位置が確定された状態になる
。

また、上記動作によって、ワークＷの左端のクランプ面
が左側のオーバヘッドクランパ１８の下側（こ位置する
ようになる。

次に、サイドクランパブロック１３内のピストン１４の
ロッド側に圧油供給孔１３ｅから圧油を供給して、オー
バヘッドクランパＩ８をワーク設置ブロック８側に移動
させ、ワークＷを該オーバヘッドクランパ１８で座面位
置決め部材２７に押圧させる。また、同様にしｔ１ザイ
ド支持ブロック２５．側のピストンロッド１５も駆動し
て、該サイド支持ブロック２５側のオーバヘッドクラン
パ１８でもワークＷを座面位置決め部材２７に押圧さ仕
る。このようにしてワークＷを固定する。上記のように
して、ワークＷを固定した、ロボットＲによるワークＷ
の保持状態を解除して、該ロボットＲを後退させる。

以上により、ワークＷのワーク設置ブロック８への装着
が完了する。

また、ワーク設置ブロック８からワークＷを取り外す場
合には、まずロボットＲでワークＷを脱力状態に把持し
、この状態で、サイドクランパブロック１３内のピスト
ン１４のヘッド側に、圧油供給孔１３ｄから圧油を供給
し、該ピストンロッド１５を前側に移動させる。同様に
して、サイド支持ブロック２５側のピストンロッド１５
も前側に移動させる。これにより、オーバヘッドクラン
パ１８と押圧部材２４によるワークＷの固定状態を解除
する。この後は、ワークＷの装着時と逆のの順番で、該
ワークＷを取り出す。

上記のように構成された装置においては、ワークＷの位
置を出したり、該ワークＷを固定したりする座面位置決
め部材２７やオーバヘッドクランパ１８等の部品を、格
納ブロック２９の部品と取り替えることによって、形状
の異なる種々のワークＷをワーク設置ブロック８に装着
することができる。しかも、上記座面位置決め部材２７
等の部品を、主軸Ｓに装着されたハンドリングツール４
１で把持して取り替えることができる。このため、−式
のワーク固定用治具で多品種のワークＷをマシニングセ
ンタの加工位置に無人で設置可能になる。

したがって、複数のパレットのそれぞれに専用のワーク
固定用治具を搭載して、該パレットごとワークを工作機
械に供給する従来の方式に比べて、パレット等を準備す
る広い空間が必要なく、狭い空間内で加工の自動化を図
ることができという利点がある。しかも、複数のパレッ
ト、複数のワーク固定用治具およびパレット交換機等が
必要ないので、設備費用の削減を図ることができる。

また、当初加工が予測し得ないような形状のワークＷで
も、座面位置決め部材２７等の比較的小さな部品を新た
に製作するだけで、該ワークＷを治具本体２に設置にす
ることが可能になるから、たとえば設計変更によって、
ワークＷの形状が変化するような場合でも、少ない費用
で迅速に該設計変更に対処することができる。このため
、従来に比べて、設計変更等の予測し得ない事態に対し
て・も、生産計画に変更の恐れが少なくなる。

さらに、マシニングセンタにおいては、テーブル！に対
する主軸Ｓの位置が高精度で割り出されるから、ハンド
リングツール４１により座面位置決め部材２７等を正確
に位置決めすることができる。したがって、高精度のワ
ーク固定用治具を構築することができる。

なお、上記実施例においては、前記治具本体２がテーブ
ル上に直接固定される構成となっているが、該治具本体
２は、テーブル１上に搬出入されてそれに固定されるパ
レットに取り付けて、上記パレットを介してテーブルｉ
に設置するように構成してもよい。オーバヘッドクラン
パ１８、受は金具２６、座面位置決め部材２７および上
下位置決め部材２８をハンドリングツール４１で把持し
て、取り付け、取り外し等を行うように構成したが、該
オーバヘッドクランパ１８等の取り付け、邪り外し等を
ロボットによって行なうように構成してもよいことはい
うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、複数の部材取付
部を有し、工作機械のテーブル上に設置される治具本体
と、この治具本体の少なくとも一つの部材取付部に設け
られ、ワークを該治具本体に固定作動するワーク固定機
構とを備えてなり、前記ワーク固定機構には、前記ワー
クを上記ワーク固定機構の設けられた部材取付部に固定
するためのワーク取付部材を着脱自在に設置するワーク
取付部材設置部が設けられ、治具本体の他の部材取付部
には、前記ワーク取付部材を着脱自在に格納するワーク
取付部材格納部が設けられているから、ロボット等のワ
ーク供給手段によって、ワークをワーク取付部材設置部
に供給することができ、また、取付部の形状の異なるワ
ークに変更される場合には、ロボット等の把持手段によ
って、ワーク取付部材設置部のワーク取付部材を、ワー
クの取付部の形状に合うようにワーク取付部材格納部の
ものと取り替えることができる。

したがって、−式のワーク固定用治具で多品種のワーク
を治具本体すなわち工作機械の加工位置に無人で設置可
能になるから、多数のパレットのそれぞれに専用のワー
ク固定用治具を搭載して、該パレットごとワークを工作
機械に供給する従来の方式に比べて、多数のパレット等
を準備する広い空間が必要なく、狭い空間内での加工の
自動化を図ることができる。しかも、多数のパレット、
多数のワーク固定用治具等が必要なくなるので、設備費
用の削減を図ることができる。

また、当初予測し得ないようなワークを加工しなければ
ならないような場合でも、ワーク取付部材のような小さ
な部品を新たに製作することによって、該ワークを治具
本体に設置にすることが可能になる。このため、たとえ
ば設計変更によって、ワークの形状が変化するような場
合でも、少ない費用で迅速に該設計変更に対応すること
ができ、生産計画に変更を来す恐れが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はワーク固定用治具の斜視図、第２図は第１
図の■矢視図、第３図は第１図の■矢視図、第４図は座
面位置決め部材の斜視図、第５図は上下位置決め部材の
斜視図、第６図はハンドリングツールの要部断面図、第
７図は第６図の■矢視図、第８図はワーク固定用治具に
ワークを供給する際の説明図、第９図の（ａ）ないしく
ｄ）は各種ワークの形状を示す斜視図である。 ｌ・・・・・・テーブル、 ２・・・・・・治具本体、 ７・・・・・・前板、 ７ａ・・・・・・機械加工面、 ８・・・・・・ワーク設置ブロック・ ８ｃ・・・・・・支持孔、 ８ｄ・・・・・・シリンダ穴、 ９・・・・・・ピストン、 １１・・・・・・ピストンロッド、 １２・・・・・・案内ブロック、 １３・・・・・・ザイドクランパブロツク、１３ｂ・・
・・・・オーバヘッドクランパ用シリンダ穴、１４・・
・・・・オーバヘッドクランパ用ピストン、！５・・・
・・・オーバヘッドクランパ用ピストンロッド、＋８・
・・・・・オーバヘッドクランパ、１９・・・・・・オ
ーバヘッドクランパ支持部、２５・・・・・・ザイド支
持ブロック、２５ｃ・・・・・・アリ溝、 ２７・・・・・・座面位置決め部材、 ２Ｂ・・・・・・上下位置決め部材、 ２９・・・・・・格納ブロック（ワーク取付部材格納部
）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作機械のテーブル上に設置されるワーク固定用治具で
   あって、複数の部材取付部を有し、前記テーブル上に設
   置される治具本体と、この治具本体の少なくとも一つの
   部材取付部に設けられ、ワークを該治具本体に固定作動
   するワーク固定機構とを備えてなり、前記ワーク固定機
   構には、前記ワークを上記ワーク固定機構の設けられた
   部材取付部に固定するためのワーク取付部材を着脱自在
   に設置するワーク取付部材設置部が設けられ、治具本体
   の他の部材取付部には、前記ワーク取付部材を着脱自在
   に格納するワーク取付部材格納部が設けられていること
   を特徴とするワーク固定用治具。