(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のクランプを備えながらも、クランプを移動させるサーボモータ等の移動手段の数を少なく抑えることができ、コンパクト化することや、コストを抑えることや、配線の断線リスクを低減することもできるワーククランプ治具を提供する。【解決手段】複数のクランプ１１と、クランプ１１をｙ方向に移動させるｙ方向移動手段１４と、クランプ１１をｘ方向に移動させるｘ方向移動手段１５と、クランプ１１をｚ方向に移動させるｚ方向移動手段１６とを備えたワーククランプ治具１０において、ｘ方向移動手段１５及びｚ方向移動手段１６を位置調節箇所αのみに設け、複数のクランプ１１を位置調節箇所αに順次移動させていき、位置調節箇所αに移動してきたクランプ１１に順次ｘ方向移動手段１５とｚ方向移動手段１６との少なくとも一方を作用させることにより、複数のクランプ１１のｘ方向及びｚ方向での移動を位置調節箇所αで順次行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｙ方向に延在するワークをｙ方向における異なる箇所で把持する複数のクランプと、
クランプをｙ方向に移動させるｙ方向移動手段と、
クランプをｙ方向に垂直なｘ方向に移動させるｘ方向移動手段と、
クランプをｘ方向及びｙ方向のいずれにも垂直なｚ方向に移動させるｚ方向移動手段と
を備えたワーククランプ治具であって、
ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段が、クランプのｙ方向での移動範囲における特定の箇所（以下「位置調節箇所」という。）のみに設けられ、
複数のクランプを位置調節箇所に順次移動させていき、位置調節箇所に移動してきたクランプに対してｘ方向移動手段とｚ方向移動手段との少なくとも一方を作用させることにより、複数のクランプのｘ方向及びｚ方向での位置決めを位置調節箇所で順次行うことができるようにした
ことを特徴とするワーククランプ治具。
【請求項２】
位置調節箇所でｘ方向及びｚ方向へ移動された後のクランプがそれぞれｘ方向及びｚ方向に移動しないように保持するｘ方向ブレーキ機構及びｚ方向ブレーキ機構が、クランプごとに設けられた請求項１記載のワーククランプ治具。
【請求項３】
ｙ方向移動手段が、クランプごとに独立して設けられた請求項１又は２記載のワーククランプ治具。
【請求項４】
複数のクランプが、共通な可動ベースに対してｙ方向へ移動可能な状態で支持され、
可動ベースをｙ方向に移動するための可動ベース移動手段を備えた
請求項３記載のワーククランプ治具。
【請求項５】
ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段が、電動シリンダを用いたものとされた請求項１〜４いずれか記載のワーククランプ治具。
【請求項６】
ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段におけるクランプに作用する箇所に、クランプに磁着する電磁ホルダが設けられた請求項５記載のワーククランプ治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象のワークを把持して所定位置へと誘導するワーククランプ治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタや木工機械等の加工装置において、加工対象のワークは、ワーククランプ治具に設けられたクランプにより把持されて所定の加工位置へと誘導される。ところが、加工するワークの種類によって、ワークの寸法（長さや直径等）や形状（直線状であるか曲線状であるか等）が異なる。このため、クランプによってワークを把持する箇所も、加工するワークの種類によって切り替える必要がある。この点、加工するワークの種類を切り替えるたびに、クランプの位置を人為的に調節するのには労力を要する。このような実状に鑑みて、これまでには、クランプの位置を自動的に調節することができるようにしたワーククランプ治具も提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の図１〜３には、Ｘ軸移動用エンコーダー付きサーボモータ１４と、Ｚ軸移動用エンコーダー付きサーボモータ１７とＹ軸移動用エンコーダー付きサーボモータ２８’とを備えることにより、ワークＷを把持する位置を三次元的に調節することができるようにしたワーククランプ治具（同文献では「フレキシブル機械加工治具」と表記。）が提案されている。また、特許文献１の段落００１４には、治具等を交換することなく、段取り替え（加工するワークの切り替え）を容易に行うことが可能になる旨も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２３７０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のワーククランプ治具は、ワークの種類を切り替える際の労力を軽減できるものではあったが、長尺なワークを把持する際に好適に採用できるものとはなっていなかった。というのも、ワークが長尺である場合、ワークを１箇所のみで把持すると、加工時にワークが暴れるおそれがある。このため、ワーククランプ治具に複数のクランプを設けることで、ワークの長手方向における複数の箇所を把持する構造を採用する必要がある。しかし、このように複数のクランプを設ける場合において、それぞれのクランプに三次元的な移動手段（サーボモータ等）を設けると、コストが高くなるだけでなく、スペース的な制約からそのような移動手段を設けることができない場合もある。また、移動手段の数が増加すると、配線の本数も増えるため、断線のリスクも高くなる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、クランプの構成部品等を交換することなく段取り替えを行うことができるだけでなく、複数のクランプを備えながらも、クランプを移動させるサーボモータ等の移動手段の数を少なく抑えることができ、コンパクト化することや、コストを抑えることや、配線の断線リスクを低減することもできるワーククランプ治具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、ｙ方向に延在するワークをｙ方向における異なる箇所で把持する複数のクランプと、クランプをｙ方向に移動させるｙ方向移動手段と、クランプをｙ方向に垂直なｘ方向に移動させるｘ方向移動手段と、クランプをｘ方向及びｙ方向のいずれにも垂直なｚ方向に移動させるｚ方向移動手段とを備えたワーククランプ治具であって、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段が、クランプのｙ方向での移動範囲における特定の箇所（以下「位置調節箇所」という。）のみに設けられ、複数のクランプを位置調節箇所に順次移動させていき、位置調節箇所に移動してきたクランプに対してｘ方向移動手段とｚ方向移動手段との少なくとも一方を作用させることにより、複数のクランプのｘ方向及びｚ方向での位置決めを位置調節箇所で順次行うことができるようにしたことを特徴とするワーククランプ治具を提供することによって解決される。
【０００８】
これにより、ｘ方向移動手段を１箇所に集約する（一のクランプと他のクランプとでｘ方向移動手段を共用する）とともに、ｚ方向移動手段も１箇所に集約する（一のクランプと他のクランプとでｚ方向移動手段を共用する）することが可能になる。このため、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段の数を削減することが可能になる。したがって、ワーククランプ治具をコンパクト化することや、ワーククランプ治具のコストを抑えることや、配線の断線リスクを低減することも可能になる。
【０００９】
本発明のワーククランプ治具においては、位置調節箇所でｘ方向及びｚ方向へ移動された後のクランプがそれぞれｘ方向及びｚ方向に移動しないように保持するｘ方向ブレーキ機構及びｚ方向ブレーキ機構を、クランプごとに設けることが好ましい。
【００１０】
というのも、本発明のワーククランプ治具では、上述したように、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段を複数のクランプで共用するようにしたため、位置調節箇所でｘ方向及びｚ方向に位置決めされた後のクランプは、位置調節箇所から他の場所へと移動させる必要がある。しかし、位置調節箇所でｘ方向及びｚ方向で位置決めされて位置調節箇所から移動されるクランプは、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段からの拘束力を受けなくなるため、ｘ方向及びｚ方向に位置がズレるおそれがある。この点、ｘ方向ブレーキ機構及びｚ方向ブレーキ機構をクランプごとに設けることによって、ｘ方向及びｚ方向に位置決めされた後のクランプのｘ方向及びｚ方向での位置ズレを防止することが可能になるからである。
【００１１】
本発明のワーククランプ治具においては、ｙ方向移動手段を、クランプごとに独立して設けることが好ましい。
【００１２】
これにより、複数のクランプのｙ方向における位置を独立して制御することができるようになり、加工対象のワークの長さ（ｙ方向の長さ）が変わっても、ワークにおける適切な箇所を把持することが可能になる。
【００１３】
本発明のワーククランプ治具において、ｙ方向移動手段をクランプごとに独立して設ける場合には、複数のクランプを、共通な可動ベースに対してｙ方向へ移動可能な状態で支持し、可動ベースをｙ方向に移動するための可動ベース移動手段を備えることが好ましい。
【００１４】
というのも、ｙ方向移動手段をクランプごとに独立して設け、複数のクランプのｙ方向における位置を独立して制御するようにすると、例えば、ワークをｙ方向に送りながら加工する場合には、それぞれのクランプのｙ方向移動手段を同期させる必要がある。ところが、ｙ方向移動手段の同期を行っていても、ワークに生じた振動等により、その同期が一時的にでも狂うことがあると、ワークの加工精度が低下するおそれがある。この点、複数のクランプを、共通な可動ベースに支持することによって、上記のように、ワークをｙ方向に送りながら加工する場合には、それぞれのクランプのｙ方向移動手段は駆動を停止したままで、可動ベース移動手段によって可動ベースをｙ方向に移動させることによって、それぞれのクランプの相対的な位置を保ちながら、全てのクランプを一体的にｙ方向に送ることが可能になり、上記の不具合が生じにくくすることが可能になるからである。
【００１５】
本発明のワーククランプ治具においては、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段を、電動シリンダを用いたものとすることが好ましい。
【００１６】
というのも、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段としてサーボモータ等の回転駆動装置を採用すると、その回転力をｘ方向及びｚ方向への運動に切り替えるために、ラックアンドピニオン機構等の機構を組み込む必要があり、部品点数が増大したり、クランプのｘ方向及びｚ方向での位置決め精度が低下したりするおそれがある。加えて、サーボモータ等は高価であるため、ワーククランプ治具のコストが高くなるおそれもある。この点、上記のように、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段を、電動シリンダを用いたものとすることによって、部品点数を減らしてコストを削減するだけでなく、クランプのｘ方向及びｚ方向での位置決め精度を高く維持することも可能になるからである。
【００１７】
本発明のワーククランプ治具において、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段を電動シリンダで構成する場合には、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段におけるクランプに作用する箇所に、クランプに磁着する電磁ホルダを設けることも好ましい。
【００１８】
というのも、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段を電動シリンダで構成する場合には、通常、電動シリンダのピストンロッド（アクチュエータ）の先端部でワークをｘ方向及びｚ方向に押して移動する構造とされる。すなわち、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段は、ワークを押すことはできても、引くことはできない構造となり、ワークを一方通行でしか位置決めできないものとなる。この点、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段におけるクランプに作用する箇所（アクチュエータの先端部等）に電磁ホルダを設けることによって、ワークを磁着して引くこともできるようになるからである。
【００１９】
ここで、単に、クランプを手前側に引くことだけを考えると、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段におけるクランプに作用する箇所（アクチュエータの先端部等）をクランプ側の部材に嵌合する構造等でも実現し得る。しかし、嵌合の場合は、その嵌合部分にワークの加工に伴う切屑が入り込む等すると、嵌合できなくなって、クランプを引くことができなくなるおそれがある。この点、上記の電磁ホルダは、切屑等が飛散する環境下でも、クランプ側の部材を磁着して引くことができる点で優れている。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によって、クランプの構成部品等を交換することなく段取り替えを行うことができるだけでなく、複数のクランプを備えながらも、クランプを移動させるサーボモータ等の移動手段の数を少なく抑えることができ、コンパクト化することや、コストを抑えることや、配線の断線リスクを低減することもできるワーククランプ治具を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のワーククランプ治具を組み込んだワーク加工装置をｘ方向負側から見た状態を示した図である。
【図２】本発明のワーククランプ治具を組み込んだワーク加工装置をｙ方向負側から見た状態を示した図である。
【図３】本発明のワーククランプ治具でワークをｘ方向及びｚ方向に位置決めしている様子を、図１におけるＹ１−Ｙ１面で切断した状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のワーククランプ治具の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明のワーククランプ治具１０を組み込んだワーク加工装置５０をｘ方向負側から見た状態を示した図である。図２は、本発明のワーククランプ治具１０を組み込んだワーク加工装置５０をｙ方向負側から見た状態を示した図である。図３は、本発明のワーククランプ治具１０でワークＷをｘ方向及びｚ方向に位置決めしている様子を、図１におけるＹ１−Ｙ１面で切断した状態を示した断面図である。図１は、ワーククランプ治具１０にワークＷ（図２）を把持していない初期の状態を示しており、図２及び図３は、ワーククランプ治具１０でワークＷを把持した状態を示している。
【００２３】
図１及び図２に示すワーク加工装置５０は、ワーククランプ治具１０で把持されたワークＷ（図２）に対し、ワーク加工部５１をｚ方向に移動させてワークＷに作用させることによって、ワークＷの加工を行うものとなっている。ワーククランプ治具１０は、複数（図１の例では４個）のクランプ１１を備えたものとなっている。この複数のクランプ１１によって、ｙ方向に延在する長尺なワークＷをｙ方向における異なる箇所で把持し、ワークＷを安定させることができるようになっている。
【００２４】
本実施態様のワーククランプ治具１０において、それぞれのクランプ１１は、図１に示すように、共通の可動ベース１２に支持された状態となっている。より正確には、クランプ１１は、クランプ支持機構１３を介して可動ベース１２に支持された状態となっている。クランプ支持機構１３は、複数のクランプ１１のそれぞれに独立して設けられている。それぞれのクランプ支持機構１３は、図３に示すように、ｙ方向動作部材１３ａとｘ方向動作部材１３ｂとで構成されている。
【００２５】
ｙ方向動作部材１３ａは、被ガイド部１３ａ１とｘ方向ガイド１３ａ２とを備えている。このうち、ｘ方向ガイド１３ａ２は、ｘ方向動作部材１３ｂをｘ方向に案内するための部分となっている。一方、被ガイド部１３ａ１は、可動ベース１２に設けられたｙ方向ガイド１２ａに対して、ｙ方向動作部材１３ａをｙ方向に移動可能な状態で取り付けるための部分となっている。この被ガイド部１３ａ１がｙ方向ガイド１２ａに取り付けられていることによって、ｙ方向動作部材１３ａは、可動ベース１２に対するｙ方向の移動を許容されながらも、他の方向（ｘ方向及びｚ方向）には移動できない状態となっている。ｙ方向動作部材１３ａには、クランプ１１（より正確にはｙ方向動作部材１３ａ）をｙ方向に移動させるためのｙ方向移動手段１４が設けられている。
【００２６】
ｙ方向移動手段１４は、ｙ方向動作部材１３ａをｙ方向に移動させることができるものであれば特に限定されず、モータやシリンダ等の各種駆動装置を用いたものとすることができる。本実施態様のワーククランプ治具１０においては、図３に示すように、ｙ方向駆動用モータ１４ａとピニオン１４ｂとラック１４ｃとによって、ｙ方向移動手段１４を構成している。
【００２７】
ｙ方向駆動用モータ１４ａは、ｙ方向動作部材１３ａに対して取り付けられている。ｙ方向駆動用モータ１４ａとしては、サーボモータやステッピングモータ等の各種モータを採用することができる。本実施態様のワーククランプ治具１０においては、サーボモータを用いている。ピニオン１４ｂは、ｙ方向駆動用モータ１４ａの出力軸に対して同軸上に固定されており、当該出力軸と一体的に回転するようになっている。ラック１４ｃは、可動ベース１２に対して動かない状態で固定されており、それに設けられた歯部がピニオン１４ｂの外周部に設けられた歯部に噛み合った状態とされている。
【００２８】
このため、ｙ方向駆動用モータ１４ａが駆動されると、ピニオン１４ｂが回転してラック１４ｃ上をｙ方向に移動し、ｙ方向動作部材１３ａがｙ方向ガイド１２ａに沿ってｙ方向に移動するようになっている。また、後述するｘ方向動作部材１３ｂを介してｙ方向動作部材１３ａに支持されたクランプ１１も、ｙ方向動作部材１３ａの移動に合わせてｙ方向に移動するようになる。このｙ方向移動手段１４は、複数のクランプ１１のそれぞれに独立して設けられている。したがって、それぞれのｙ方向移動手段１４を独立して駆動制御することによって、クランプ１１をｙ方向に独立して移動させることができるようになっている。
【００２９】
ｘ方向動作部材１３ｂは、被ガイド部１３ｂ１とｚ方向ガイド１３ｂ２とを備えている。このうち、ｚ方向ガイド１３ｂ２は、クランプ１１をｚ方向に案内するための部分となっている。一方、被ガイド部１３ｂ１は、ｙ方向動作部材１３ａに設けられたｘ方向ガイド１３ａ２に対して、ｘ方向動作部材１３ｂをｘ方向に移動可能な状態で取り付けるための部分となっている。この被ガイド部１３ｂ１がｘ方向ガイド１３ａ２に取り付けられていることによって、ｘ方向動作部材１３ｂは、ｙ方向動作部材１３ａに対するｘ方向の移動を許容されながらも、他の方向（ｙ方向及びｚ方向）には移動できない状態となっている。
【００３０】
このように、ｘ方向動作部材１３ｂは、ｙ方向動作部材１３ａに対してｘ方向に移動可能な状態となっているところ、図３に示すｘ方向移動手段１５を作用させることによってｘ方向に移動させることができるようになっている。ｘ方向移動手段１５によってｘ方向動作部材１３ｂがｘ方向に移動されると、ｘ方向動作部材１３ｂに支持されたクランプ１１もｘ方向に移動するようになる。
【００３１】
ｘ方向移動手段１５は、上記のｙ方向移動手段１４とは異なり、複数のクランプ１１のそれぞれに独立して設けておらず、図１に示す位置調節箇所αの１箇所のみに設けている。このため、あるクランプ１１におけるｘ方向動作部材１３ｂをｘ方向に移動させて、そのクランプ１１をｘ方向に移動させようとすると、クランプ１１は、上述したｙ方向移動手段１４又は後述する可動ベース移動手段を駆動することによって、クランプ１１をｙ方向に移動させ、位置調節箇所αまで送る必要がある。
【００３２】
ｘ方向移動手段１５は、ｘ方向動作部材１３ｂに作用してｘ方向動作部材１３ｂをｘ方向に移動させることができるものであれば、その種類を特に限定されない。本実施態様のワーククランプ治具１０においては、図３に示すように、ｘ方向移動手段１５として電動シリンダ１５ａを用いている。電動シリンダ１５ａは、ワーククランプ治具１０の治具躯体１７に対して動かない状態で固定されている。電動シリンダ１５ａは、サーボモータ等に比較して安価でありながら、高い位置決め精度を発揮できるため、ｘ方向移動手段１５として好適に使用することができる。
【００３３】
この電動シリンダ１５ａのピストンをｘ方向負側に移動させることによって、そのピストンでｘ方向動作部材１３ｂをｘ方向負側に押圧して移動させることができる。また、電動シリンダ１５ａのピストンの先端部には、電磁ホルダ１５ｂを取り付けている。このため、電磁ホルダ１５ｂに電流を流すことで、ｘ方向動作部材１３ｂに電磁ホルダ１５ｂを磁着し、この状態で電動シリンダ１５ａのピストンをｘ方向正側に移動させることによって、そのピストンでｘ方向動作部材１３ｂをｘ方向正側に引っ張って移動させることができる。電磁ホルダ１５ｂを使用すると、切屑等が飛散する環境下でもｘ方向動作部材１３ｂを捕まえることができる。このように、電動シリンダ１５ａ（ｘ方向移動手段１５）を駆動して、クランプ１１をｘ方向における所望の位置に移動することによって、クランプ１１をｘ方向で位置決めすることができる。
【００３４】
ただし、ｘ方向移動手段１５でｘ方向に位置決めされた後のクランプ１１（ｘ方向動作部材１３ｂ）が、その後のクランプ１１の移動に伴う慣性力や、ワーククランプ治具１０に生じた振動や衝撃によってｘ方向に動いてしまうことがあると、ワークＷを把持する箇所がズレてしまい、ワークＷの加工精度が低下するおそれがある。この点、本実施態様のワーククランプ治具１０においては、ｘ方向動作部材１３ｂにおける被ガイド部１３ｂ１の近傍に、ｘ方向ブレーキ機構１３ｂ３を設けており、このｘ方向ブレーキ機構１３ｂ３を作動させることによって、ｘ方向動作部材１３ｂがｘ方向に移動しないようにすることができるようにしている。ｘ方向ブレーキ機構１３ｂ３は、上記の機能を発揮できるものであれば、その構成を特に限定されない。本実施態様のワーククランプ治具１０においては、レール状に形成されたｘ方向ガイド１３ａ２を両側から挟み込む一対のパッドによってｘ方向ブレーキ機構１３ｂ３を構成している。
【００３５】
クランプ１１は、第一爪１１ａと第二爪１１ｂとを有している。第二爪１１ｂは、第一爪１１ａに対して開閉動作（本実施態様のワーククランプ治具１０においてはｚ方向に往復動）することが可能となっている。この第二爪１１ｂを第一爪１１ａに対して接近させると、第一爪１１ａと第二爪１１ｂとでワークＷが把持され、この第二爪１１ｂを第一爪１１ａから離反させると、第一爪１１ａと第二爪１１ｂとによるワークＷの把持が解除されるようになっている。クランプ１１を開閉させる駆動手段（第二爪１１ｂの駆動手段）は、特に限定されないが、本実施態様のワーククランプ治具１０においては、エアシリンダを採用している。
【００３６】
クランプ１１における第一爪１１ａには、被ガイド部１１ａ１が設けられている。この被ガイド部１１ａ１は、ｘ方向動作部材１３ｂに設けられたｚ方向ガイド１３ｂ２に対して、クランプ１１をｚ方向に移動可能な状態で取り付けるための部分となっている。この被ガイド部１１ａ１がｚ方向ガイド１３ｂ２に取り付けられていることによって、クランプ１１は、ｘ方向動作部材１３ｂに対するｚ方向の移動を許容されながらも、他の方向（ｘ方向及びｙ方向）には移動できない状態となっている。
【００３７】
このように、クランプ１１は、ｘ方向動作部材１３ｂに対してｚ方向に移動可能な状態となっているところ、図３に示すｚ方向移動手段１６を作用させることによってｚ方向に移動させることができるようになっている。このｚ方向移動手段１６は、上記のｘ方向移動手段１５と同様、図１に示す位置調節箇所αの１箇所のみに設けている。このため、あるクランプ１１をｚ方向に移動させようとする場合にも、クランプ１１は、上述したｙ方向移動手段１４又は後述する可動ベース移動手段を駆動することによって、位置調節箇所αまで送る必要がある。
【００３８】
ｚ方向移動手段１６は、クランプ１１に作用してクランプ１１をｚ方向に移動させることができるものであれば、その種類を特に限定されない。本実施態様のワーククランプ治具１０においては、図３に示すように、ｚ方向移動手段１６として電動シリンダ１６ａを用いている。電動シリンダ１６ａは、ワーククランプ治具１０の治具躯体１７に対して動かない状態で固定されている。ｚ方向移動手段１６として電動シリンダ１６ａを採用した理由は、ｘ方向移動手段１５に電動シリンダ１５ａを採用した理由と同様である。
【００３９】
この電動シリンダ１６ａのピストンをｚ方向正側に移動させることによって、そのピストンでクランプ１１をｚ方向正側に押圧して移動させることができる。また、電動シリンダ１６ａのピストンの先端部には、電磁ホルダ１６ｂを取り付けている。このため、電磁ホルダ１６ｂに電流を流すことで、クランプ１１の第一爪１１ａに電磁ホルダ１６ｂを磁着し、この状態で電動シリンダ１６ａのピストンをｚ方向負側に移動させることによって、そのピストンでクランプ１１をｚ方向負側に引っ張って移動させることができる。電磁ホルダ１６ｂを使用すると、切屑等が飛散する環境下でもクランプ１１を捕まえることができる。このように、電動シリンダ１６ａ（ｚ方向移動手段１６）を駆動して、クランプ１１をｚ方向における所望の位置に移動することによって、クランプ１１をｚ方向で位置決めすることができる。
【００４０】
ただし、ｚ方向移動手段１６でｚ方向に位置決めされた後のクランプ１１が、その後のクランプ１１の移動に伴う慣性力や、ワーククランプ治具１０に生じた振動や衝撃によってｚ方向に動いてしまうことがあると、ワークＷを把持する箇所がズレてしまい、ワークＷの加工精度が低下するおそれがある。特に、ｚ方向には重力が印加するため、クランプ１１はｚ方向負側に動きやすい。この点、本実施態様のワーククランプ治具１０においては、クランプ１１における被ガイド部１１ａ１の近傍に、ｚ方向ブレーキ機構１１ａ３を設けており、このｚ方向ブレーキ機構１１ａ３を作動させることによって、クランプ１１がｚ方向に移動しないようにすることができるようにしている。ｚ方向ブレーキ機構１１ａ３の具体的な構成については、上述したｘ方向ブレーキ機構１３ｂ３と同様であるため、説明を割愛する。
【００４１】
可動ベース１２は、その背面に設けられた被ガイド部１２ｂで、治具躯体１７の可動ベースガイド１７ａに対してｙ方向に移動可能な状態で支持されている。この可動ベース１２には、図示省略の可動ベース移動手段が接続されている。可動ベース移動手段は、可動ベース１２をｙ方向に移動できるものであれば、その構成を特に限定されない。本実施態様のワーククランプ治具１０において、可動ベース駆動用モータ（図示省略）と、可動ベース駆動用モータによって回転駆動されるネジ軸（図示省略）と、ネジ軸に螺合されてネジ軸が回転すると往復動するナット（図示省略）とを備えたボールネジ装置を、可動ベース移動手段として用いている。
【００４２】
既に述べたように、複数のクランプ１１は、クランプ１１ごとに設けられたクランプ支持機構１３を介して可動ベース１２に支持された状態となっている。このため、可動ベース移動手段によって可動ベース１２がｙ方向に移動すると、全てのクランプ１１が可動ベース１２とともにｙ軸方向に移動するようになっている。このとき、それぞれのクランプ１１における全てのｙ方向移動手段１４を停止しておけば、それぞれのクランプ１１の相対的な位置（ｙ方向の位置）を変化させることなく、全てのクランプ１１を一体的にｙ方向に移動させることができる。したがって、ワークＷをｙ方向に送りながら加工を行う場合等に、ワークＷを当初の位置で把持した状態のままｙ方向に送ることができ、ワークＷの加工精度を高めることができる。
【００４３】
以上で述べた本実施態様のワーククランプ治具１０における複数のクランプ１１に対するワークＷの把持は、例えば、以下の手順で行う。以下においては、説明の便宜上、図１の紙面に向かって一番左側のクランプ１１を「第一のクランプ１１」と呼び、第一のクランプ１１の右隣のクランプ１１を「第二のクランプ１１」と呼び、第二のクランプ１１の右隣のクランプ１１を「第三のクランプ１１」と呼び、第三のクランプ１１の右隣のクランプ１１（図１の紙面に向かって一番右側のクランプ１１）を「第四のクランプ１１」と呼ぶ。
【００４４】
まず、図１に示す状態から、上記の可動ベース移動手段を駆動し、可動ベース１２をｙ方向正側に移動させる。第一のクランプ１１が位置調節箇所αに達すると、可動ベース移動手段を停止させる。続いて、ｘ方向移動手段１５及びｚ方向移動手段１６を駆動し、位置調節箇所αにある第一のクランプ１１にｘ方向移動手段１５及びｚ方向移動手段１６を作用させ、第一のクランプ１１をｘ方向及びｚ方向に移動させる。これにより、第一のクランプ１１は、ｘ方向及びｚ方向に位置決めされた状態となる。第一のクランプ１１のｘ方向及びｚ方向での位置決めが完了すると、可動ベース移動手段を再び駆動し、可動ベース１２をｙ方向正側に移動させる。すると、第一のクランプ１１が位置調節箇所αよりもｙ方向正側の領域に送られ、位置調節箇所αに第二のクランプ１１が送られてくる。
【００４５】
第二のクランプ１１が位置調節箇所αに達すると、可動ベース移動手段を停止させる。続いて、ｘ方向移動手段１５及びｚ方向移動手段１６を駆動し、位置調節箇所αにある第二のクランプ１１にｘ方向移動手段１５及びｚ方向移動手段１６を作用させ、第二のクランプ１１をｘ方向及びｚ方向に移動させる。これにより、第二のクランプ１１は、ｘ方向及びｚ方向に位置決めされた状態となる。第二のクランプ１１のｘ方向及びｚ方向での位置決めが完了すると、可動ベース移動手段を再び駆動し、可動ベース１２をｙ方向正側に移動させる。すると、第二のクランプ１１が位置調節箇所αよりもｙ方向正側の領域に送られ、位置調節箇所αに第三のクランプ１１が送られてくる。
【００４６】
第三のクランプ１１についても、第二のクランプ１１と同様の手順で、ｘ方向及びｚ方向の位置決めを行う。第三のクランプ１１のｘ方向及びｚ方向での位置決めが完了すると、可動ベース移動手段を再び駆動し、可動ベース１２をｙ方向正側に移動させる。すると、第四のクランプ１１が位置調節箇所αよりもｙ方向正側の領域に送られ、位置調節箇所αに第四のクランプ１１が送られてくる。第四のクランプ１１についても、第三のクランプ１１と同様の手順で、ｘ方向及びｚ方向の位置決めを行う。このように、複数のクランプ１１を位置調節箇所αに順次移動していき、それぞれのクランプ１１を位置調節箇所αでｘ方向及びｚ方向に順次位置決めしていく。
【００４７】
全てのクランプ１１につき、ｘ方向及びｚ方向での位置決めを完了すると、それぞれのクランプ１１のｙ方向移動手段１４を駆動して、それぞれのクランプ１１をワークＷの寸法形状に応じた目的の位置（ｙ方向での位置）に移動させる。全てのクランプ１１が目的の位置に移動すると、それぞれのクランプ１１にワークＷの所定箇所を把持させる。クランプ１１へのワークＷの移送は、人手で行ってもよいし、ロボット等の手段を用いて自動的に行ってもよい。ワークＷをクランプ１１に把持させると、可動ベース移動手段を駆動して、ワークＷをｙ方向における所望の位置（加工位置）に移動させる。続いて、ワーク加工装置５０を駆動し、ワークＷに所望の加工を行う。ワークＷを加工しながらｙ方向に送りたい場合には、可動ベース移動手段を駆動して可動ベース１２をｙ方向に移動させることで、複数のクランプ１１の相対的な位置を変化させることなく、ワークＷを送ることができる。
【００４８】
以上のように、本実施態様のワーククランプ治具１０は、４個のクランプ１１のそれぞれをｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に独立して位置決めできるものとなっている。このため、長尺なワークＷを安定して把持できるだけでなく、段取り替えでワークＷの寸法形状が変わる場合でも、それぞれのクランプ１１の位置を三次元的に変化させることで、容易に対応することができるようになっている。
【００４９】
このように、４個のクランプ１１のそれぞれを三次元的に位置決めしようとすると、通常であれば、それぞれのクランプ１１につき、少なくとも３つの移動手段（ｘ方向移動手段、ｙ方向移動手段及びｚ方向移動手段）が必要となり、計１２個の移動手段が必要となる。この点、本実施態様のワーククランプ治具１０では、ｙ方向移動手段１４についてはクランプ１１ごとに設けているものの、ｘ方向移動手段１５及びｚ方向移動手段１６については、全てのクランプ１１で共用するようにしている。このため、少なくとも６つの移動手段（４個のｙ方向移動手段と、１個のｘ方向移動手段と、１個のｚ方向移動手段）があれば、４個のクランプ１１を三次元的に位置決めできるようになっている。よって、ワーククランプ治具１０のコストを抑えることや、配線の断線リスクを低減することが可能となっている。
【００５０】
本発明のワーククランプ治具１０において、それに設けるクランプ１１の数は、２個以上であれば特に限定されない。しかし、上述したように、本発明のワーククランプ治具１０は、ｘ方向移動手段及びｚ方向移動手段を複数のクランプ１１間で共用するものであるところ、クランプ１１の数が多い方が、得られるメリットが大きくなる。このため、クランプ１１の数は、３個以上とすることが好ましく、４個以上とすることがより好ましい。ワークＷの寸法等によっては、クランプ１１の数は、１０個以上とする場合もある。クランプ１１の数に特に上限はないが、通常、２０個程度までとされる。
【００５１】
本発明のワーククランプ治具１０は、各種のワーク加工装置に組み込むことができる。本発明のワーククランプ治具１０は、マシニングセンタや木工機械等に組み込むものとして好適である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    ワーククランプ治具
１１    クランプ
１１ａ  第一爪
１１ａ１  被ガイド部
１１ａ３  ｚ方向ブレーキ機構
１１ｂ  第二爪
１２    可動ベース
１２ａ  ｙ方向ガイド
１２ｂ  被ガイド部
１３    クランプ支持機構
１３ａ    ｙ方向動作部材
１３ａ１  被ガイド部
１３ａ２  ｘ方向ガイド
１３ｂ    ｘ方向動作部材
１３ｂ１  被ガイド部
１３ｂ２  ｚ方向ガイド
１３ｂ３  ｘ方向ブレーキ機構
１４    ｙ方向移動手段
１４ａ  ｙ方向駆動用モータ
１４ｂ  ピニオン
１４ｃ  ラック
１５    ｘ方向移動手段
１５ａ  電動シリンダ
１５ｂ  電磁ホルダ
１６    ｚ方向移動手段
１６ａ  電動シリンダ
１６ｂ  電磁ホルダ
１７    治具躯体
１７ａ  可動ベースガイド
５０    ワーク加工装置
５１    ワーク加工部
Ｗ    ワーク
α    位置調節箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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