JPH0540908Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はワークを基台面上に固定するためのク
ランプ装置に関するものである。更に詳しくは、
本考案はシリンダヘツド等に代表されるような側
面に吸排気ポート等の窪み部分のあるワークを固
定するのに好ましいクランプ装置に関するもので
ある。

（従来の技術およびその問題点） 良く知られているように、シリンダヘツド等の
ワークに対する加工、組みつけ作業は、ワークを
クランブ装置によつてワーク台上に位置決め固定
した状態で行われる。ワークを基台面上に固定す
るためのクランプ装置は、一組あるいは複数組の
クランプ部材を備え、これらを退避位置から基台
上のワークに向けて移動させ、これらによつてワ
ークを基台上に固定するようになつている。これ
らのクランプ部材は、通常は垂直軸あるいは水平
軸を中心として旋回運動によつてそれらの退避位
置およびクランプ位置の間を移動される。しかる
に、このように旋回運動によつてクランプ部材を
移動させる形式の装置は、それらのクランブ部材
の移動のためのスペースを多く必要となる。その
ために、設置スペースが限られているワークステ
ーシヨンには設置できないという欠点がある。

このような欠点を解消した装置としては、例え
ば実開昭62−78237号公報に記載されている装置
がある。この装置では、Ｌ型のクランプ部材を降
下させ、これらの上端の水平部分とワーク台との
間にワークを固定するようになつている。しかる
に、この装置ではワーク上面におけるクランプ部
材によつて押さえられている部分を加工できなと
いう欠点がある。

本考案の目的は、上述した従来の問題点に鑑み
て、クランプ部材の移動のためのスペースを少な
くでき、クランプ部材によつて加工不可能となる
ワークの部分をなるべく少なくできるようにした
クランプ装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本考案のクラン
プ装置では、ワーク台上を昇降する昇降部材の動
きに連動させてワークに対して接近および離れる
方向に往復直線移動するクランプ部材を備えてい
る。また、このクランプ部材はワークに最接近し
たときにワークの側面に係合可能となつており、
さらに、この係合状態が形成されたときに、押さ
え部材によつて、クランプ部材はワーク台に向け
て押さえ付けられるようになつている。

もつと詳細に述べると、本考案によるクランプ
装置は、基台と、該基台に対し昇降可能に設けら
れた昇降部材と、該昇降部材に設けられ傾斜した
カム溝を有するカム板と、該カム板に近接して設
けられたクランプ部材とを備える。クランプ部材
の下面には、下方に突出するように突出部が設け
られ、この突出部が基台の摺動溝に摺動自在に係
合する。クランプ部材には、さらにカム板のカム
溝に係合するピンが設けられる。基台のワーク側
には、クランプ部材の上方に位置するように、ク
ランプ部材を上方から押し付ける押さえ部材が設
けられる。カム板のカム溝は、昇降部材が下降し
たとき該クランプ部材をワークの方向に前進させ
るような形状を有し、基台の摺動溝は、クランプ
部材がワークと係合し得る位置に前進したときク
ランプ部材の突出部が摺動溝から外れる長さを有
する。さらに、昇降部材には、該昇降部材が下降
したとき押さえ部材を上方からクランプ部材に向
けて押し付ける押し付け部材が設けられる。

（作用） この構成のクランプ装置は、例えばシリンダヘ
ツド加工用のワークステーシヨンに設置される。
この場合には、ワーク台に乗せたシリンダヘツド
の四隅にそれぞれクランプ装置を設置し、クラン
プ部材の先端がこのシリンダヘツドの側面に形成
されている吸排気ポート内周面に係合可能となる
ようにする。クランプ装置を駆動して昇降部材を
移動させると、この移動に連動してクランプ部材
がワークに向けて接近を開始し、その先端がシリ
ンダヘツドの吸排気ポートに挿入し、その内周面
に係合した状態となる。このようにクランプ部材
がシリンダヘツドに係合すると、押さえ部材によ
つてクランプ部材が基台面に向けて押さえ付けら
れる。この結果、クランプ部材は吸排気ポート内
周面をワーク台に向けて押さえ付けることにな
り、これによつてシリンダヘツドはワーク台に固
定された状態となる。この固定状態のシリンダヘ
ツドに対して端面切削等の加工が施された後は、
上記とは逆に昇降部材、押さえ部材およびクラン
プ部材が移動して、シリンダヘツドのワーク台に
対する固定が解除される。

（実施例） 以下に、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図ないし第６図に示す実施例は、本考案を
シリンダヘツド加工用のワークステーシヨンに適
用したものである。

ワークステーシヨンの全体構造 第６図に示すように、ワークステーシヨン１の
ベツト２の上面には位置決め用治具３が設置され
ている。この治具３の上面に形成したレール４に
沿つて、パレツト５に乗せたワーク６が、キヤリ
ヤ７によつて搬送される。このキヤリヤ７による
搬送は所謂「リフト・アンド・キヤリー」方式に
よつて行われる。キヤリヤ７によつてパレツト５
が加工位置に搬入されると、このパレツト５は、
上方に配置した位置決め用ロツド８によつて上側
から治具上面に配置した位置決め用ピン９に押し
つけられる。これによつて、パレツト５が加工位
置に位置決めされると共にその位置に固定され
る。パレツト５の上面には四機のクランプ装置１
１が設置されている。一方、位置決め用治具３を
挟み、それらの両側には加工ユニツト１０が設置
されている。これらのユニツトは、例えばシリン
ダヘツドの端面加工機である。

クランプ装置の設置位置 第１図および第２図に示すように、シリンダヘ
ツド６はパレツト５の上面において搬送方向Ａに
対して直交方向に配置してある。本例のシリンダ
ヘツドは四気筒エンジン用のものである。このシ
リンダヘツドの前側の第１気筒と後側の第４気筒
を構成するボア部分を挟み、それらの両側には同
一構造のクランプ装置１１−１〜１１−４が向き
合つた状態に設置してある。すなわち、各クラン
プ装置が、それぞれこれらの気筒の吸気ポート６
１，６２あるいは排気ポート６３，６４に向かい
合うように配置してある。

クランプ装置の構造 クランプ装置の構造を、第４気筒の吸気ポート
６２に面して配置したクランプ装置１１−３を例
に挙げて説明する。

第３図ないし第５図に示すように、クランプ装
置１１の基台３１はボルト結合によつてパレツト
の上面に固定してある。この基台３１の上面には
垂直方向に延びる円筒部３１１を形成してある。
この円筒部３１１の上端は開放端となつており、
円筒内部には回転軸３２を円筒部と同軸状に配置
し、その下端を円筒部の底面を形成する部分に軸
支してある。この回転軸３２の上端には、ナツト
ランナ（図示せず）によつて回転可能なナツト部
３２１を形成してある。このナツト部３２１の直
下の外周面にはカラー３３を取り付けてある。こ
のカラー３３の下側に位置する回転軸３２の外周
には、筒形状の昇降部材３４を同軸状に配置して
ある。この昇降部材３４の下側内周面には雌ねじ
３４１を形成してあり、この雌ねじを回転軸３２
の下側外周面に形成した雄ねじ３２１に噛み合わ
せ、回転軸３２を回転することによつて、昇降部
材３４がこの回転軸に沿つて、回転軸外周面と円
筒部内周面とによつて形成された環状溝３５内を
上下に摺動可能となつている。この昇降部材３４
の外周面の上側部分は内側に向かつて外周面を縮
小させて環状の顎部３４２を形成してあり、この
顎部３４２と昇降部材の上端外周に填め込んだカ
ラー３６との間に水平連結部材３７を保持させて
ある。

この水平連結部材３７の先端には、垂直に配置
した長方形のカム板３８の上端を結合させてあ
る。カム板３８の下側部分は、基台３１の上面に
形成した垂直溝３９内に摺動可能に支持してあ
る。このカム板３８には、第３図から分かるよう
に、一定の幅のカム溝３８１を開けてあり、この
溝はクランプ装置の前面側Ｆから後面側Ｒに向か
つて下側に傾斜させてある。一方、このカム板３
８と上述した昇降部材３４との間に位置する基台
部分には、クランプ装置の前面から後面に向けて
水平に延びる摺動溝４０を形成してあり、この摺
動溝内には、この中を水平方向に往復移動可能な
クランプ部材４１を配置してある。第５図に示す
ように、このクランプ部材４１は、その側面中央
部分に摺動ピン４２を水平に取り付けてあり、こ
のピン４２の先端を、めかくし板４３に開けた水
平な溝を貫通させて、上記カム面のカム溝３８１
内に摺動可能に挿入させてある。また、クランプ
部材の上面には窪み４１１を形成し、その前方側
の下面には下方に突出させた突出部４１２を形成
してある。摺動溝の高さは、その前方端から後方
端近傍位置はでは突出部を形成したクランプ部材
が摺動可能な高さに設定され、その後端の部分は
クランプ部材の本体部分が摺動可能な高さとなる
ように狭めてある。

一方、上記の摺動溝４０の前方側の上壁を形成
する基台部分には、垂直方向に移動可能な押さえ
ピン４４を配置してあり、このピンはクランプ部
材の窪み４１１によつて上側に付勢してあり、こ
の状態においては第５図に示すように、その下端
がクランプ部材の上目の窪み４１１に丁度接触し
た状態に設定してあり、その上端を基台部分の上
面よりも上方に突出させてある。この突出したピ
ン上端の上方に位置には、上記の水平連結部材に
形成したピン押さえ部３７１を位置させてある。
上記の昇降部材が回転軸に沿つて降下し終わつた
時に、このピン押さえ部３７１がピン４４の上端
を押し、これによつてクランプ部材がピン４４に
よつて下方に押されるようになつている。

ここに、カム板のカム溝の長さ、傾きを適切に
設定することによつて、昇降部材が最上位置に在
る状態では、第３図に示すようにクランプ部材の
ピンがカム溝の後端に位置し、昇降部材が最も下
に位置する状態では、第１図に示すようにピンが
カム溝の前方端に位置するようにする。また、ク
ランプ部材のストローク量を適切に設定すること
によつて、第１図に示すように、昇降部材が最も
板に位置してクランプ部材が最も突出した位置に
おいては、クランプ部材の先端がシリンダヘツド
の吸気ポート内に挿入し、その先端面が吸気ポー
トの開口縁に係合するようにする。またこの状態
においては、クランプ部材の下面に形成した突出
部の後面が摺動溝の下側前縁に位置するようにす
る。

（作用） 次にこのように構成した本例のクランプ装置の
動作を説明する。

まず、第６図に示すように、パレツト５に載せ
たシリンダブロツク６が、キヤリヤ７によつて加
工位置に搬入される。搬入された後は、パレツト
５の上方から位置決め用ロツド８が降下して、パ
レツトがその位置に固定される。

次に、パレツト上のクランプ装置１１は、第３
図に示すように、その昇降部材３４が最上位置に
あり、従つてこの昇降部材に連動するクランプ部
材４１は退避位置にある。この状態において、回
転軸３２がナツトランナ等の回転手段によつて回
転されると、この外周面に螺合している昇降部材
３４が降下を開始する。この結果、カム板３８も
降下を開始する。カム板が降下すると、このカム
板に開けたカム溝３８１内にあるピン４２は、こ
のカム溝に沿つて前方側Ｆに摺動する。すなわ
ち、クランプ部材４１が前方側に向けて水平に移
動を開始する。

この後、昇降部材３４が最も下の位置に到る
と、カム溝内のピン４２はその前方端に到り、ク
ランプ部材４１は、第１図に想像線で示すように
前方側Ｆに最も突出した状態となる。この状態で
はクランプ部材４１の先端面が、シリンダヘツド
の吸気ポートの開口縁に係合する。これと同時
に、垂直ピン４４が、水平連結部材の押さえ部３
７１によつて下方に押される。従つて、クランプ
部材４１は第１図の実線で示すように僅かに下方
に移動して、シリンダブロツクをパレツト面に押
さえ付けた状態となる。このようにして、クラン
プ部材４１によつてシリンダブロツクがパレツト
上に固定される。この後は、固定されたシリンダ
ブロツク６に対して、両側に位置する加工ユニツ
ト１０が接近し、所定の加工がこのシリンダブロ
ツクに施される。

加工が終了して加工ユニツトが退避した後は、
上記とは逆の動作によつて、クランプ部材がその
退避位置に後退する。すなわち、回転軸３２が逆
方向に回転されて、昇降部材３４が上昇を開始す
る。これによつてクランプ部材４１は垂直ピン４
４による付勢から開放され、カム板３８の上昇に
伴つて、後方側Ｒに移動を開始する。昇降部材３
４がその最上位置に到ると、第３図に示すよう
に、クランプ部材４１もその退避位置に到る。こ
の後は、加工済みのシリンダブロツク６を載せた
パレツトの固定が解除されて、再びキヤリヤ７に
よつて次のワークステーシヨンに向けて搬送され
る。この後に、これから加工を行うシリンダブロ
ツクを載せたパレツトが上述したようにして加工
位置に搬入される。

なお、上記の実施例ではシリンダヘツドをクラ
ンプするための装置について説明したが、本考案
の装置は側面に排気ポートと同様な窪み部分があ
るワークに対しても同様に適用することができ
る。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案のクランプ装置で
は、昇降部材の昇降動作に連動してワーククラン
プ部材の移動およびワーククランプ動作が行われ
る。従つて、従来のようにクランプ部材を旋回さ
せてクランプ位置に移動させる形式の装置にくら
べてクランプ部材の移動に必要なスペースを少な
くすることができる。また、本考案の装置では、
ワークの側面の窪み部分にクランプ部材を係合さ
せることにより、ワークをワーク台上に固定する
ようになつているので、クランプ部材によつてワ
ークの表面が覆われて、その部分への加工が出来
ないという弊害を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のクランプ装置のワ
ーククランプ状態を示す断面図、第２図は第１図
のクランプ装置とシリンダヘツドとの位置関係を
示す平面図、第３図は第１図の装置の退避状態を
示す断面図、第４図は第１図の装置の平面図、第
５図は第４図の−線で切断した部分の断面
図、第６図はワークステーシヨンの全体構成を示
す概略構成図である。 ５……パレツト、６……シリンダヘツド、１１
−１〜１１−４……クランプ装置、３１……基
台、３２……回転軸、３４……昇降部材、３７…
…水平連結部材、３８……カム板、３８１……カ
ム溝、４１……クランプ部材、４２……摺動ピ
ン、４４……ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基台と、前記基台に対し昇降可能に設けられた
   昇降部材と、前記昇降部材に設けられ傾斜したカ
   ム溝を有するカム板と、前記カム板に近接して設
   けられたクランプ部材と、前記クランプ部材の下
   面に下方に突出するように設けられ前記基台の摺
   動溝に摺動自在に係合する突出部と、前記クラン
   プ部材に設けられ前記カム板のカム溝に係合する
   ピンと、前記基台のワーク側において前記クラン
   プ部材の上方に設けられ前記クランプ部材を上方
   から押し付ける押さえ部材とを備え、前記カム板
   の前記カム溝は、前記昇降部材が下降したとき前
   記クランプ部材をワークの方向に前進させるよう
   な形状を有し、前記基台の前記摺動溝は、前記ク
   ランプ部材がワークと係合し得る位置に前進した
   とき前記クランプ部材の前記突出部が前記摺動溝
   から外れる長さを有し、前記昇降部材には、該昇
   降部材が下降したとき前記押さえ部材を上方から
   前記クランプ部材に向けて押し付ける押し付け部
   材が設けられたことを特徴とするクランプ装置。