JPS643607B2 - - 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に対
して進退可能な可動側支持体と、筒状の本体内に
進退自在に軸を嵌挿してなり前記可動側支持体お
よび各固定側支持体に前記フレームポスト間を結
ぶ線上に対して直角でかつ前記ベースに沿つてそ
れぞれ配置されるスライダと、このスライダの本
体をそれぞれ前記各可動側支持体および固定側支
持体に当該軸の進退方向に沿つて移動可能に支持
する手段と、前記スライダの各本体の外面にそれ
ぞれ先端が内側に向き、かつフレームポスト間を
結ぶ線の方向に対して並行に並ぶように突設され
た基準側のクランプ爪と、この基準側のクランプ
爪に相対して前記スライダの軸に設けられスライ
ダの進退操作によりワークを前記基準側のクラン
プ爪と共にクランプする先端が内側に向いた作動
側のクランプ爪と、前記各スライダの本体をそれ
ぞれ移動させる駆動部と、この駆動部を制御しス
ライダの本体をワークに応じ移動させ基準側のク
ランプ爪をずらす手段とを具備することにより、
複数の係止部の相互において段差がある、幅が相
違するなどといつた係止部の大きさが相互に異な
る多種の部品等のワークでも常に一方のクランプ
爪を基準として水平状態に支持できるようにした
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
（この発明の本体に相当）に筒状スプライン軸１
８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ボデイ
１７の端部外面にはハンガー部材２２を介して固
定側クランプ爪２３ａが先端を内側に向けた状態
で突設されている。またスプライン軸１８の端部
外面にも同様に可動側クランプ爪２３ｂが突設さ
れている。そして、クランプ爪同志が互いに相対
している。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、クランプ機構全体をベース３の幅
方向（フレームポスト４，４間を結ぶ線上に対し
て直角で、かつベース３の板面に沿う方向）に移
動自在に支持している。すなわち、支持部材９を
固定側支持体２８としてフローテイングナツト１
４を介しクランプ爪２３ａはワーク充填部８に装
着されるエンジン部品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側の固定
側クランプ爪２３ａを基準側のクランプ爪、スプ
ライン軸１８側の可動側クランプ爪２３ｂを作動
側のクランプ爪として、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、（この発明の駆動部に相当）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（基準側のクランプ爪をずらす手段に相当側）。
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。

そして、このクランプ部８ｂと上述のクランプ
部８ｃの各クランプ爪２３ａ，２３ｂが、フレー
ムポスト４，４を結ぶ線の方向において並行に並
ぶように配置されている。

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の両端には固定側
クランプ爪２３ａ、可動側クランプ詰め２３ｂが
それぞれ突設され、それぞれ対をなす基準側のク
ランプ爪、作動側のクランプ爪を構成している。
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
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，２３ｂ
に対して可動側支持体４０の各クランプ爪２３
ａ，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８内に収容されるエンジン基体部品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
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、エンジン基体部品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を図示しない移動機にてクラ
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
基準位置をずらす。そして、固定側クランプ爪２
３ａおよび可動側クランプ爪２３ｂにて係止部２
７ａ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、係止部２７ａの幅が相互に異なる、
係止部２７ａが相互に段差がついたエンジン基体
部品２７でも基準位置の調整によりエンジン基体
部品２７が不用意に斜めに傾くなどといつたずれ
をきたすことなく水平状態に精度よく支持するこ
とができ、多機種のエンジン組立てに容易かつ簡
単に対応できる。しかも、その水平支持は固定側
クランプ爪２３ａを基準に可動側クランプ爪２３
ｂが進退して位置決めるから、作業ロボツト、作
業機等に対応した精度のよい支持を得ることがで
きる。

そのうえ、基準側となる複数の固定側クランプ
爪２３ａ，２３ａの基準位置をずらすようにした
ことで、たとえクランプ部８ｂ，８ｃの両方を用
いてエンジン基体部品２７を保持する場合におい
て、そのエンジン基体部品２７の係止部２７ａの
幅が異なつているようなときでも、その異なる係
止部２７ａの幅に合せて基準位置をずらせさえす
れば、双方の固定側を使つて所定の位置に無理な
力を与えずにクランプすることができる。

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、クラン
プ基準点の調整により、係止部の幅が相互になつ
ていても、また係止部が相互において段差がつい
ているような異なる係止部をもつワークでも一方
のクランプ爪を基準に水平状態に常に精度よく支
持することができるようになり、作業ロボツト、
作業機等に合つた位置ずれのないワークの取付け
を行なうことができる。しかも、基準側となるク
ランプ爪はいずれも基準位置をずらすことができ
るので、たとえ両方でワークをクランプする場合
においてそれぞれ係止部の幅が異なるときでも、
その異なる係止部の幅に合せて基準位置をずらせ
さえすれば、無理な力を与えずにワークを所定の
位置にクランプすることができる。

【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……固定側クランプ爪、２３ｂ……可動
側クランプ爪、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。

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に対して進退可
   能な可動側支持体と、筒状の本体内に進退自在に
   軸を嵌挿してなり前記可動側支持体および各固定
   側支持体に前記フレームポスト間を結ぶ線上に対
   して直角でかつ前記ベースに沿つてそれぞれ配置
   されるスライダと、このスライダの本体をそれぞ
   れ前記各可動側支持体および固定側支持体に当該
   軸の進退方向に沿つて移動可能に支持する手段
   と、前記スライダの各本体の外面にそれぞれ先端
   が内側に向き、かつフレームポスト間を結ぶ線の
   方向に対して並行に並ぶように突設された基準側
   のクランプ爪と、この基準側のクランプ爪に相対
   して前記スライダの軸に設けられスライダの進退
   操作によりワークを前記基準側のクランプ爪と共
   にクランプする先端が内側に向いた作動側のクラ
   ンプ爪と、前記各スライダの本体をそれぞれ移動
   させる駆動部と、この駆動部を制御しスライダの
   本体をワークに応じ移動させ基準側のクランプ爪
   をずらす手段とを具備したことを特徴とする治具
   装置。