JPH09117835A - 研磨機のワーク固定治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの形状が変わってもワークを研磨機の
所定位置に固定できる研磨機用のワーク固定治具を提供
する 【解決手段】 研磨すべきワーク１は、基準側治具２１
と、クランプ側治具２２とで支持されるが、これらの基
準側治具２１及びクランプ側治具２２は、それぞれ、中
心線２７上の支軸２８，２９に回動自在に支持され、中
心線２７に対して対称に配置された２つのＬ型のブラケ
ット２５，２５′，２６，２６′を有する。各ブラケッ
ト２５，２５′，２６，２６′は、両端近傍に支軸２
８，２９を中心に回動する可動支持点２５ａ，２５ｂ，
２５ａ′，２５ｂ′，２６ａ，２６ｂ，２６ａ′，２６
ｂ′を有し、合計８つの可動支持点でワーク１を研磨機
の所定位置にガイドしてから固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研磨機のワークの位
置決めに関し、特に、研磨するワークの形状が段取り替
え等により変化しても、交換せずにワークを研磨機の所
定位置に固定できるワーク固定治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】台所等に使用される流し台は、ステンレ
スの薄板を深絞り加工して形成したボウルと、同じくス
テンレスの薄板をプレスで打ち抜き折り曲げ加工して形
成した天板とを溶接して形成し、研磨機で溶接部分を研
磨処理して仕上げている。

【０００３】上記の研磨作業は、研磨すべき部分が長
く、複雑な形状をしているので、研磨ヘッドを水平面内
での縦横の２軸方向に移動できるとともに垂直軸を中心
に回転でき、さらにヘッドの角度も変化できるように
し、かつ、コンピュータ等により３軸をＮＣ制御される
研磨機を使用している。さらに、荒目、中目、仕上のよ
うに、研磨ベルトを換えて研磨する必要があることか
ら、荒目用から仕上用までの複数の研磨機を一列に配置
し、ワークを順に送って１つのラインを通すことによ
り、荒目から仕上げまでを一貫して行えるようにしてい
る。

【０００４】図５（ａ），（ｂ）は、このような研磨機
に使用されるワーク固定治具の従来例を示す図である。
同図に示すワーク固定治具は、ワーク１の図の右側上下
に設けられた基準側治具２，３と、左側上下に設けられ
たクランプ側治具４，５と、これらの中間に設けられた
サイド側治具６，７とからなっている。

【０００５】ワーク１は、ステンレスの薄板をプレスの
深絞り加工により形成されたボウル１ａに、ステンレス
の薄板を打ち抜き折り曲げ加工して形成した天板１ｂを
ボウルの周辺の溶接部１ｃで溶接して形成したもので、
溶接によってできたビードや段差部分を研磨機で滑らか
に研磨して仕上げられ、完成品となる。

【０００６】基準側治具２，３及びサイド側治具６，７
は、それぞれ上下対称の形状で、ワーク１に接する面２
ａ，３ａ及び６ａ，７ａは、ワーク１の当接する部分の
形状と同一形状に形成されている。クランプ側治具４，
５の当接面４ａ，５ａは平面で、ワーク１とは点又は線
で接触する。

【０００７】基準側治具２，３は、研磨機のベッド等に
設けられ、サイド側治具６，７及びクランプ側治具４，
５は、図示しない駆動装置によって矢印方向に移動自在
である。

【０００８】クランプ側治具４，５及びサイド側治具
６，７がワーク１から離れる方向に移動した状態で、研
磨されるべきワーク１が図５（ｂ）の上方から挿入さ
れ、サイド側治具６，７とクランプ側治具４，５が寄っ
てきてワーク１は所定の位置にクランプされる。その
後、研磨ベルト８が溶接部１ｃを中心に研磨する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の研磨機のワーク固定治具にあっては、基準側治具２，
３やサイド側治具６，７は、ワーク１の形状に合わせた
当接面を有しているので、異なる形状のワークに段取り
替えをする場合には、新たなワークの形状に合せた当接
面を有する治具と交換しなければならない。例えば、上
記図５の従来例であれば、基準側治具２，３及びサイド
側治具６，７の少なくとも４個、場合によってはクラン
プ側治具４，５を含めた６個を交換するのであるが、研
磨機は荒目用から仕上用まで４台程度で１ラインを構成
していることから、これらすべての研磨機についてそれ
ぞれ４から６個の治具を交換しなければならない。した
がって、交換する治具の数も多く、これらの交換に非常
に時間がかかる。また、多くの治具を扱うので、治具を
間違う可能性も生じる。

【００１０】上述のように、１つのワークについて１６
から２４個もの治具が必要となり、ワークの種類が多け
れば、当然それだけ多種類の治具を用意しなければなら
ない。そして、治具は量産できず、手作りされるので、
単価も高くなり、高価な治具を多数揃えなければならな
いことから費用がかかり、膨大な数の治具の在庫の管理
も大変であった。

【００１１】ところが、最近では、種々の形状のワーク
をアットランダムに流すランダムフローの要請がでてき
た。これに対し、研磨機の研磨ヘッドをワークの形状に
応じて移動させることについては、ＮＣ制御のプログラ
ムを変更することで比較的容易に対応できるが、ワーク
の位置決めは従来のワーク固定治具では対応できなかっ
た。

【００１２】本発明は、上記の事実に鑑みてなされたも
ので、ワークの形状が変わってもワークを研磨機の所定
位置に固定できる研磨機用のワーク固定治具を提供する
ことを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、研磨すべきワークの一方側を支持する基
準側治具と、ワークの他方側を支持するクランプ側治具
とを有し、上記基準側治具又はクランプ側治具の少なく
ともいずれか一方が複数の可動支持点を有し、上記クラ
ンプ側治具がワークをクランプしたとき、上記複数の可
動支持点によってワークを研磨機の所定の位置にガイド
し固定できることを特徴としている。

【００１４】または、研磨すべきワークの一方側を支持
する基準側治具と、ワークの他方側を支持するクランプ
側治具とを有し、基準側治具又はクランプ側治具のいず
れか一方が、支軸に回動自在に支持され、対称に配置さ
れた２つのブラケットと、各ブラケット上の上記支軸の
両側に形成された各２つ合計４つの可動支持点と、を有
し、基準側治具又はクランプ側治具のいずれか他方がワ
ークの他方側を支持する１以上の支持点を有し、上記基
準側治具とクランプ側治具とが、ワークを把持するため
に、相対移動可能に研磨機に設けられた構成としてもよ
い。

【００１５】また、上記いずれか他方の治具が上記いず
れか一方の治具と同一の構成で、双方の治具がそれぞれ
４つの可動支持点を有し、計８つの可動支持点でワーク
を所定位置にガイドし固定する構成とすることもでき
る。

【００１６】上記のいずれかの構成において、上記基準
側治具とクランプ側治具間の距離を大きく変化させる切
替用駆動装置と、小さく変化させるクランプ装置とを有
する構成とすることが望ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図１は本発明のワーク固定治具を取り付
けた研磨機の図である。同図に示すように、研磨機１０
はセンターコラム１１上にＸ軸テーブル１２を載置し、
このＸ軸テーブル１２にＹ軸テーブル１３を取り付け、
Ｙ軸テーブル１３から研磨ヘッド１４をＺ軸方向に吊り
下げて、研磨ヘッド１４がＸ，Ｙ軸方向に自在に移動で
きるようにしている。

【００１８】研磨ヘッド１４にはエンドレスの研磨ベル
ト１５があり、この研磨ベルト１５はコンタクトプーリ
１６、ドライブプーリ１７、テンションプーリ１８に巻
回され、ドライププーリ１７により回転させられて、テ
ンションプーリ１８によりテンションが調整される。

【００１９】研磨ヘッド１４は、さらに、Ｚ軸回りに回
転もでき、さらにコンタクトプーリがワークに接触する
点を中心としてヘッドを振ることもできる。以上の構成
からワーク１の任意の個所を任意の角度で研磨すること
が可能となる。研磨ヘッド１４の制御は、研磨機のそば
に載置されているコントロールボックス１９内のコンピ
ュータ等で制御される。

【００２０】すなわち、コントロールボックス１９で
は、ワーク固定治具からワーク１の形状や大きさを知
り、その形状に合うように予め設定されているプログラ
ムに従って研磨ヘッド１４を操作してワーク１を研磨す
る。

【００２１】このような研磨機が幾つか並べられ、荒目
工程から順次最終の仕上げ工程までの研磨加工が行われ
る。

【００２２】本発明のワーク固定治具は、図１及び図３
に示すように、基準側治具２１と、クランプ側治具２２
とからなる。基準側治具２１は、研磨機１０の本体に固
定され、クランプ側治具２２は、切替用駆動装置２３に
固定され、切替用駆動装置２３自身はクランプ装置２４
に固定されている。そして、クランプ装置２４は研磨機
１０本体に固定されている。

【００２３】図２は、ワーク固定治具の詳細な構成を示
す図である。同図（ａ）はワーク１をクランプする前の
状態で、（ｂ）はクランプした状態を示している。これ
らの図に示すように、基準側治具２１とクランプ側治具
２２とは、共に、Ｌ字型のブラケット２５，２５′，２
６，２６′を中心線２７上の支軸２８，２９に回動自在
に軸支した構成となっている。

【００２４】ブラケット２５，２５′は、中心線２７に
対称な形状で、Ｌ字の両端近傍にワーク１の位置決めを
する支持点２５ａ，２５ｂ，２５ａ′，２５ｂ′を有す
る。支持点２５ａ，２５ｂ等はブラケット２５，２５′
の回動に伴い動くので、可動支持点ということにする。
また、ブラケット２５の近傍には回転止めブラケット３
０があり、ここにボルトを利用したストッパ３０ａとコ
イルばね３０ｂとが設けられている。すなわち、図２
（ａ）では、図の右上方のブラケット２５はコイルばね
３０ｂにより時計方向に回転するように付勢され、それ
をストッパ３０ａで阻止した状態である。また、右下方
のブラケット２５′はコイルばね３０ｂで反時計方法に
付勢され、それをストッパ３０ａで阻止している。

【００２５】ブラケット２６，２６′も同様に中心線２
７に対称なＬ字型で、両端近傍にワーク１の位置決めを
する可動支持点２６ａ，２６ｂ，２６ａ′，２６ｂ′を
有し、これらの中間を支軸２９に回動自在に軸支してい
る。また、ブラケット２５と同様に回転止めブラケット
３０があり、上のブラケット２６は反時計方向の回転が
阻止され、下の方のブラケット２６′は時計方向の回転
が阻止された状態である。

【００２６】上記の構成からなる基準側治具２１とクラ
ンプ側治具２２とは、図３に示すように、切替用駆動装
置２３でクランプ側治具２２を大きく移動してワーク１
の形状が変わった場合に対応し、クランプ装置２４でク
ランプ側治具２２を小さく動かしてワーク１をクランプ
するようにしている。切替用駆動装置２３には、空圧シ
リンダ等を使用し、特に、ストロークの大きいものを使
用している。

【００２７】次に上記実施例の作用を説明する。図２
（ａ）に示すようにクランプ装置２４がクランプ側治具
２２を基準治具２１から遠ざかる方向に移動すると、ア
ンクランプ状態となり、８つの各可動支持点２５ａ，２
５ｂ，２５ａ′，２５ｂ′，２６ａ，２６ｂ，２６
ａ′，２６ｂ′はワーク１から離れた状態となる。この
ときの基準治具２１とクランプ治具２２との中心位置を
線３１で示す。この状態でワーク１を治具内に挿入す
る。

【００２８】この後、クランプ装置２４が作動してクラ
ンプ側治具２２を基準側治具２１に近づける。クランプ
側治具２２が移動を開始すると、まず、８つの支持点２
５ａ，２５ｂ，２５ａ′，２５ｂ′，２６ａ，２６ｂ，
２６ａ′，２６ｂ′のうち、中心線２７側の２５ｂ，２
５ｂ′，２６ｂ，２６ｂ′の４つがワーク１の左右端に
接触する。さらにクランプ側治具２２が移動を続ける
と、可動支持点２５ｂ，２５ｂ′，２６ｂ，２６ｂ′は
ワーク１に押され、２５ｂ，２５ｂ′は図の右側に、２
６ｂ，２６ｂ′は左側に移動し、それに伴ってブラケッ
ト２５，２５′２６，２６′が回動して支持点２５ａ，
２５ａ′，２６ａ，２６ａ′がワーク１の図の上下から
接近して当接する。基準側治具２１の支持点４点とクラ
ンプ側治具２２の支持点４点の合計８点がワーク１に接
触した後、クランプ側治具２２はなおも基準側治具２１
の方に若干移動し、図２（ａ）の線３１と、（ｂ）の線
３２との間の距離ｓの移動を完了した後、８つの可動支
持点をワーク１に圧接し、ワーク１をしっかりと把持し
て停止する。

【００２９】ブラケット２５，２５′，２６，２６′は
対称な形状でかつ中心線２７に対称に配置されているの
で、４つの可動支持点２５ａ，２５ｂ，２５ａ′，２５
ｂ′及び２６ａ，２６ｂ，２６ａ′，２６ｂ′は常にワ
ーク１を研磨機１０の所定の位置にガイドし、固定する
ことができる。

【００３０】また、Ｌ型のブラケット２５，２５′，２
６，２６′はそれぞれ２つの可動支持点２５ａ，２５
ｂ，２５ａ′，２５ｂ′，２６ａ，２６ｂ，２６ａ′，
２６ｂ′でワーク１と接触するので、ブラケット２５，
２５′，２６，２６′の形状には左右されることなくワ
ーク１を所定の位置に位置決めして把持できる。

【００３１】ワーク１が形状の異なるものに切り替わっ
ても、ブラケット２５，２５′，２６，２６′の可動支
持点２５ａ，２５ｂ，２５ａ′，２５ｂ′，２６ａ，２
６ｂ，２６ａ′，２６ｂ′が形状の相違に応じて移動す
ることによって常に、ワークを研磨機１０に対して一定
の位置に固定できる。

【００３２】段取り換え等で、ワーク１の仕様が変わ
り、その長さが大きく変化する場合は、切替用駆動装置
２３で予めクランプ用治具２２の位置を移動しておけ
ば、クランプする時間が短くなる。

【００３３】図４は、本発明の他の実施例である。この
実施例は、基準側治具２１のみを前述の実施例と同じ構
成とし、クランプ側治具３５を可動式ではない単一の支
持点としたものである。このような構成としても、基準
側治具２１の４つの可動支持点のみでワーク１の位置決
めができる。また、この実施例ではクランプ側治具３５
を単一の支持点としたが、２点以上で支持してもよく、
さらに、クランプ側治具と基準側治具とを入れ替えた構
成、すなわち、クランプ側治具を図２に示す４点の可動
支持点とし、基準側を単一又は２点以上の支持点とする
構成としてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ワーク固定治具は可動支持点でワークを支持し、所
定位置にガイドして位置決めするので、ワークの形状が
変わっても、ワークを一定の位置に把持固定することが
できる。したがって、治具の種類を大幅に減らすことが
できる。また、ワークの変化による治具の段取り替え時
間を無くすことができる。そして、治具の交換が不要と
なったため、ランダムフローにも対応することが可能と
なる。

【００３５】また、基準側治具とクランプ側治具との間
の距離を大きく変化できる切替用駆動装置を設ける構成
とすれば、クランプ装置はストロークが小さくてよくな
り、クランプ操作が早くできるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク固定治具を設けた研磨機の正面
図である。

【図２】本発明のワーク固定治具の構成を示す上面図
で、（ａ）はクランプする前の状態、（ｂ）はクランプ
した状態を示す図である。

【図３】本発明のワーク固定治具の構成を示す側面図で
ある。

【図４】本発明の他の実施例を示す上面図である。

【図５】従来のワーク固定治具の構成を示す図で（ａ）
は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１ ワーク １０ 研磨機 ２１ 基準側治具 ２２ クランプ側治具 ２３ 切替用駆動装置 ２４ クランプ装置 ２５，２６ ブラケット ２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ 可動支
持点 ２５ａ′，２５ｂ′，２６ａ′，２６ｂ′ 可動支
持点 ２８，２９ 支軸 ２７ 中心線 ３５ 支持点

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨すべきワークの一方側を支持する基
   準側治具と、ワークの他方側を支持するクランプ側治具
   とを有し、 上記基準側治具又はクランプ側治具の少なくともいずれ
   か一方が複数の可動支持点を有し、上記クランプ側治具
   がワークをクランプしたとき、上記複数の可動支持点に
   よってワークを研磨機の所定の位置にガイドし固定でき
   ることを特徴とする研磨機のワーク固定治具。
2. 【請求項２】 研磨すべきワークの一方側を支持する基
   準側治具と、ワークの他方側を支持するクランプ側治具
   とを有し、 基準側治具又はクランプ側治具のいずれか一方が、 支軸に回動自在に支持され、対称に配置された２つのブ
   ラケットと、 各ブラケット上の上記支軸の両側に形成された各２つ合
   計４つの可動支持点と、を有し、 基準側治具又はクランプ側治具のいずれか他方がワーク
   の他方側を支持する１以上の支持点を有し、 上記基準側治具とクランプ側治具とが、ワークを把持す
   るために、相対移動可能に研磨機に設けられたことを特
   徴とする研磨機のワーク固定治具。
3. 【請求項３】 上記いずれか他方の治具が上記いずれか
   一方の治具と同一の構成で、双方の治具がそれぞれ４つ
   の可動支持点を有し、計８つの可動支持点でワークを所
   定位置にガイドし固定することを特徴とする請求項２記
   載の研磨機のワーク固定治具。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の研磨
   機のワーク固定治具が、上記基準側治具とクランプ側治
   具間の距離を大きく変化させる切替用駆動装置と、小さ
   く変化させるクランプ装置とを有することを特徴とする
   研磨機のワーク固定治具。