(57)【要約】【課題】生産効率の向上に繋がるワークの固定を、低コストとなる簡単な構成で実現する。【解決手段】ワーク固定用治具１は、テーブル又はパレットにクランプ／アンクランプされるベース板２と、ベース板２上に立設され、上面にワークの載置面１０を有する第１、第２支持ブロック３，４と、第１、第２支持ブロック３，４内へ上下動可能に収容され、載置面１０から突出させてワークの下面にねじ込み可能なボルト２０と、第１、第２支持ブロック３，４内からのボルト２０の落下を防止するストッパ板１２及びナット２４と、を含んでなる。【選択図】図３
2020151797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のテーブル又はパレットにワークを固定するために用いられるワーク固定用治具であって、
前記テーブル又はパレットにクランプ／アンクランプされるベース板と、
前記ベース板上に立設され、上面にワークの載置面を有する支持ブロックと、
前記支持ブロック内へ上下動可能に収容され、前記載置面から突出させてワークの下面にねじ込み可能なボルトと、
前記支持ブロック内からの前記ボルトの落下を防止する落下防止手段と、
を含んでなることを特徴とするワーク固定用治具。
【請求項２】
前記落下防止手段は、前記ボルトが上向きに貫通する貫通部を備えたストッパ板と、前記ストッパ板の上方で前記ボルトに螺合されるナットとを含んでなることを特徴とする請求項１に記載のワーク固定用治具。
【請求項３】
前記ベース板における前記ボルトの下方には、前記支持ブロック内と連通する連通孔が貫通形成され、前記ベース板の側面には、搬送用の被クランプ部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク固定用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のテーブルやパレット上にワークを固定するために用いられるワーク固定用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械がワークを加工する際には、イケール等の治具を用いてパレットやテーブル上にワークが固定される。例えば特許文献１には、クランパー等の締め付け部材を用いてワークを取り付けた取付具本体を、複数の位置決め部材を介してベース本体に連結し、ベース本体をボルトによってパレットに取り付け可能とした取付補助ベースの発明が記載されている。
しかし、多面加工を要する複雑な形状のワークでは、ワークの姿勢や治具の位置等を変える段取り替え作業が必要となり、加工工程が複数となる。このため、工程毎にワークの取付誤差が生じたり、段取り替えに時間が掛かったりして生産効率を低下させる問題がある。そこで、特許文献２には、柱状支持体に設けたネジ軸部をワークの下面に螺合させ、柱状支持体を磁力式固定装置に吸着固定させるようにしたクランプシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４２４１９号公報
【特許文献２】特開２０１８−６２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のクランプシステムによれば、ワークの下面が固定されるため、多面同時加工が行える上、取付誤差や段取り替え時間が縮小して生産効率の向上が期待できる。しかし、磁力式固定装置を用いることで装置が大型化して重量も多くなり、コストアップに繋がる。
【０００５】
そこで、本発明は、生産効率の向上に繋がるワークの固定が、低コストとなる簡単な構成で実現できるワーク固定用治具を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、工作機械のテーブル又はパレットにワークを固定するために用いられるワーク固定用治具であって、
前記テーブル又はパレットにクランプ／アンクランプされるベース板と、前記ベース板上に立設され、上面にワークの載置面を有する支持ブロックと、前記支持ブロック内へ上下動可能に収容され、前記載置面から突出させてワークの下面にねじ込み可能なボルトと、前記支持ブロック内からの前記ボルトの落下を防止する落下防止手段と、を含んでなることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、前記落下防止手段は、前記ボルトが上向きに貫通する貫通部を備えたストッパ板と、前記ストッパ板の上方で前記ボルトに螺合されるナットとを含んでなることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、前記ベース板における前記ボルトの下方には、前記支持ブロック内と連通する連通孔が貫通形成され、前記ベース板の側面には、搬送用の被クランプ部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ボルトを落下のおそれなくワークの下面にねじ込んでワークを固定可能となる。よって、多面同時加工が可能となり、生産効率の向上に繋がるワークの固定を、低コストとなる簡単な構成で実現することができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、落下防止手段を、ストッパ板とナットとを含んでなる構成としたことで、落下防止手段が簡単に形成可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、ベース板におけるボルトの下方には連通孔を貫通形成し、ベース板の側面には搬送用の被クランプ部を設けたことで、産業用ロボット等を用いてワーク固定用治具へのワークの固定及び固定解除と、テーブル又はパレットへの搬送とが自動的に行え、自動加工ラインに適用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ワーク固定用治具の斜視図である。
【図２】ワーク固定用治具の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は平面、（Ｃ）は側面をそれぞれ示す。
【図３】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】ワークを固定したワーク固定用治具の斜視図である。
【図５】ワークを固定したワーク固定用治具の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は平面、（Ｃ）はＢ−Ｂ線断面をそれぞれ示す。
【図６】仮置き台にワーク固定用治具を載置した状態の斜視図である。
【図７】仮置き台にワーク固定用治具を載置した状態の正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ワーク固定用治具の一例を示す斜視図、図２はワーク固定用治具の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は平面、（Ｃ）は側面をそれぞれ示している。
このワーク固定用治具１は、ベース板２と、そのベース板２の上面に固定される２つの第１支持ブロック３及び第２支持ブロック４とを備えている。
まず、ベース板２は、角部を面取して、一対の平行な第１の側面５，５と、これに直交する一対の平行な第２の側面６，６とを有する平面視正方形状で、第１の側面５，５には、一対の搬送穴部７，７がそれぞれ形成されている。また、第２の側面６，６際には、後述する仮置き台４０へ仮置きする際に用いる一対の仮置き用孔８，８がそれぞれ上下方向に貫通形成されている。さらに、第１の側面５，５際には、パレットやテーブルに設けられるベース治具へ取り付ける際に用いる一対の位置決め用孔９，９が上下方向に貫通形成されている。
【００１０】
第１、第２支持ブロック３，４は、第２の側面６と平行な向きで、第１の側面５に沿った方向で所定間隔をおいて配置されている。この第１、第２支持ブロック３，４は同じ高さを有し、上面にはベース板２の上面と平行な載置面１０がそれぞれ形成されている。
第１支持ブロック３は、図３に示すように、上部を閉塞して第２の側面６側に開口する上下方向の収容凹部１１を備えている。第１支持ブロック３の中間部よりやや上方には、ストッパ板１２が載置面１０と平行に組み込まれて収容凹部１１内を上下に仕切っており、収容凹部１１内でストッパ板１２には、第２の側面６側に開口するＵ字溝１３が形成されている。収容凹部１１は、ストッパ板１２を挟んだ上下に、Ｕ字溝１３よりも幅の広い上側凹部１４と下側凹部１５とに分割されて、それぞれＵ字溝１３と連通している。
【００１１】
この収容凹部１１内には、頭部２１に六角穴を備えたボルト２０が保持されている。このボルト２０は、中間部に大径の第１ネジ部２２を、先端に小径の第２ネジ部２３をそれぞれ備え、第１ネジ部２２には、ナット２４が螺合されている。ここでは、ナット２４を上側凹部１４に、頭部２１及びワッシャー２５を下側凹部１５に位置させた状態で第１ネジ部２２をＵ字溝１３に貫通させることで、ボルト２０は、ナット２４がストッパ板１２に当接して下方への落下が防止された状態で上向きに保持される。第２ネジ部２３の上方延長線上で第１支持ブロック３には、載置面１０に開口する貫通孔２６が形成されている。
ここでのボルト２０は、ナット２４を第１ネジ部２２の上側部位に位置させれば、ナット２４がストッパ板１２に当接した状態で、第２ネジ部２３は貫通孔２６から上方へ突出しない。一方、ワッシャー２５がストッパ板１２に当接するまでボルト２０を押し上げると、第２ネジ部２３が貫通孔２６から上方へ突出することになる。第１支持ブロック３の側面には、収容凹部１１を閉塞するカバー２７がネジ止めされている。
【００１２】
第２支持ブロック４も、第１支持ブロック３と同様に収容凹部１１及びボルト２０を備えるが、ここでは第２の側面６に沿った方向で２組並設されて、それぞれの収容凹部１１，１１に対応してカバー２７，２７がネジ止めされている。
よって、第１、第２支持ブロック３，４の載置面１０，１０には、３箇所でボルト２０の第２ネジ部２３が出没可能となる。
一方、ベース板２における第１、第２支持ブロック３，４の取り付け位置には、各収容凹部１１と上下方向に連通する連通孔１６がそれぞれ貫通形成されている。
【００１３】
以上の如く構成されたワーク固定用治具１は、図４，５に示すワーク３０の下面に、第１、第２支持ブロック３，４の各貫通孔２６に対応して第２ネジ部２３が螺合可能なネジ孔３１を予め形成しておき、このワーク３０を、各ネジ孔３１を各貫通孔２６に合わせて第１、第２支持ブロック３，４の載置面１０，１０に跨がって載置する。そして、カバー２７を取り外した状態で、各収容凹部１１内に六角棒レンチ等を差し込んでボルト２０を回転操作し、第２ネジ部２３をワーク３０のネジ孔３１にそれぞれねじ込む。すると、図４，５に示すように、ワーク３０は第１、第２支持ブロック３，４上に固定される。この状態でワーク３０は下面を除いて前後左右及び上面が露出するため、ベース板２をパレット等に載置してクランプすれば、段取り替えを行うことなく多面同時加工が可能となる。
【００１４】
そして、このワーク固定用治具１を自動加工ラインに用いる場合は、図６〜８に示すような仮置き台４０が使用される。この仮置き台４０は、四角箱状のフレーム４１の上部に天板４２を有し、天板４２には、ワーク固定用治具１のベース板２の第１、第２の側面５，６に当接する位置決め部材４３，４３・・が立設されると共に、ベース板２の仮置き用孔８，８に対応する位置決めボルト４４が上向きに突設されている。また、天板４２における連通孔１６の下方には、連通孔１６を開放させる開口４５が形成されている。
【００１５】
よって、ワーク固定用治具１にワーク３０を固定する際は、この仮置き台４０の天板４２にベース板２を、位置決め部材４３及び位置決めボルト４４によって位置決めし、第１、第２支持ブロック３，４にワーク３０を載置した状態で、ナットランナー５０を搭載したロボットハンドを用いて、ナットランナー５０に装着したソケットビットを天板４２の下方から上向きに上昇させ、開口４５を介して第１、第２支持ブロック３，４の収容凹部１１へ順番に進入させてボルト２０を締め付けることで、ワーク３０を固定することができる。ナットランナー５０はトルク数値管理機能を有しており、ボルト２０を適切なトルクで締め付けることができ、締め付け完了の判別も行える。
【００１６】
こうしてワーク３０を固定したワーク固定用治具１は、一対のロボットハンドを搭載した産業用ロボットを用いて、各ロボットハンドに設けた一対の搬送ピンを、ベース板２の各第１の側面５に設けた一対の搬送穴部７，７に差し込み係止させることでクランプさせ、そのまま加工ステーションへ搬送することができる。加工ステーションでは、パレット又はテーブルにベース板２を載置してクランプさせれば、ワーク３０は下面を除く全面が露出するため、多面同時加工が可能となる。加工終了後は同様にロボットハンドでワーク固定用治具１を取り出して仮置き台４０にセットすれば、ナットランナー５０によるワークの取り外しが可能となる。
【００１７】
このように、上記形態のワーク固定用治具１によれば、テーブル又はパレットにクランプ／アンクランプされるベース板２と、ベース板２上に立設され、上面にワーク３０の載置面１０を有する第１、第２支持ブロック３，４と、第１、第２支持ブロック３，４内へ上下動可能に収容され、載置面１０から突出させてワーク３０の下面にねじ込み可能なボルト２０と、第１、第２支持ブロック３，４内からのボルト２０の落下を防止するストッパ板１２及びナット２４（落下防止手段）と、を含んでなることで、ボルト２０を落下のおそれなくワーク３０の下面にねじ込んでワーク３０を固定可能となる。よって、多面同時加工が可能となり、生産効率の向上に繋がるワーク３０の固定を、低コストとなる簡単な構成で実現することができる。
【００１８】
特にここでは、落下防止手段を、ボルト２０が上向きに貫通するＵ字溝１３（貫通部）を備えたストッパ板１２と、ストッパ板１２の上方でボルト２０に螺合されるナット２４とを含んでなるものとしたことで、落下防止手段を簡単に形成可能となる。
また、ベース板２におけるボルト２０の下方に、第１、第２支持ブロック３，４内と連通する連通孔１６が貫通形成され、ベース板２の側面には、搬送用の搬送穴部７（被クランプ部）が設けられているので、産業用ロボット等を用いてワーク固定用治具１へのワーク３０の固定及び固定解除と、テーブル又はパレットへの搬送とが自動的に行え、自動加工ラインに適用可能となる。
【００１９】
なお、支持ブロックの数や構造は上記形態に限らず、支持ブロックを１つとして複数のボルトを設けたり、支持ブロックを３つ以上設けてそれぞれにボルトを設けたりしてもよい。ワークの形状によっては高さが異なる複数の支持ブロックを用いることもできる。
また、落下防止手段も、ストッパ板に設ける貫通部をＵ字溝とすれば、支持ブロックの側面からボルトを出し入れ可能となり、ワーク固定の作業性が良好となるが、貫通部はこのような溝に限らず、ボルトが貫通する貫通孔としてもよい。ストッパ板に対する抜け止めもナットでなくサークリップやピン等の他の部材を用いたりしてもよい。収容凹部も他の面に開口させてもよい。
さらに、被クランプ部も、上記形態の搬送穴部に限らず、産業用ロボット等の搬送手段側の構造に合わせて適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１・・ワーク固定用治具、２・・ベース板、３・・第１支持ブロック、４・・第２支持ブロック、５・・第１の側面、６・・第２の側面、７・・搬送穴部、８・・仮置き用孔、１０・・載置面、１１・・収容凹部、１２・・ストッパ板、１３・・Ｕ字溝、１４・・上側凹部、１５・・下側凹部、１６・・連通孔、２０・・ボルト、２１・・頭部、２２・・第１ネジ部、２３・・第２ネジ部、２４・・ナット、２６・・貫通孔、３０・・ワーク、３１・・ネジ孔、４０・・仮置き台、４２・・天板、５０・・ナットランナー。
【図１】
2020151797.tif 000003
【図２】
2020151797.tif 000004
【図３】
2020151797.tif 000005
【図４】
2020151797.tif 000006
【図５】
2020151797.tif 000007
【図６】
2020151797.tif 000008
【図７】
2020151797.tif 000009
【図８】
2020151797.tif 000010