(57)【要約】【課題】第１ワーク及び第２ワークを上下に位置決めする作業を簡易にするとともに、第１ワーク及び第２ワークに対する高さ位置の位置決め精度を向上させること。【解決手段】位置決めクランプ装置１０においては、支持筒１２の上方に位置決めロッド体２０が配設されている。位置決めロッド体２０は、ロケートピン２１と、ロケートピン２１の上側から外挿された略円筒状のカバー部材２２とから構成されている。カバー部材２２の上端部は、第１パネルが着座する第１着座部２２ｂとして構成されている。また、ロケートピン２１には第１着座部２２ｂの上方に位置する第２着座部２１ｃが形成されている。第１着座部２２ｂは第１パネルを支持可能に構成され、第２着座部２１ｃは第２パネルを支持可能に構成されている。第１及び第２着座部２２ｂ，２１ｃは、それぞれ第１シム２７及び第２シム２８によって高さが調整されるように構成されている。【選択図】図３
2010110848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ワークに形成されたロケート孔に挿通可能なロケートピン、及び前記ロケートピンの下端側に設けられるとともに前記第１ワークが着座可能な第１着座部を有する位置決めロッド体と、
前記位置決めロッド体を支持する支持体と、
前記ロケートピンに形成された収容孔内において上下に往復動可能に設けられるとともに、前記第１着座部に着座した第１ワークをクランプする第１クランプアームと、
前記第１クランプアームを往復駆動するアクチュエータと、を備えた位置決めクランプ装置において、
前記ロケートピンの一部によって構成されるとともに、前記第１着座部の上方に設けられて前記第１ワークとは別の第２ワークを支持する第２着座部と、
前記第１着座部及び前記第２着座部の高さを個々に調整可能な高さ調整手段とを備えることを特徴とする位置決めクランプ装置。
【請求項２】
前記第２着座部は、上下方向において、前記第１着座部と前記ロケートピンの頂部との間の中間位置に設けられ、前記第２ワークに形成されたロケート孔に前記ロケートピンが挿通された状態で前記第２ワークを支持する請求項１に記載の位置決めクランプ装置。
【請求項３】
前記位置決めロッド体は、前記ロケートピンと、前記ロケートピンに外挿されるとともにその上面に前記第１着座部が形成されたカバー部材とを備え、
前記高さ調整手段は、前記支持体の上端と前記カバー部材の下端とに挟着される第１シムと、前記支持体の上端と前記ロケートピンの下端とに挟着される第２シムとから構成されている請求項１又は請求項２に記載の位置決めクランプ装置。
【請求項４】
前記ロケートピンの前記収容孔内には、前記第１クランプアームとは別に、前記第２着座部に着座した前記第２ワークをクランプする第２クランプアームが設けられ、
前記アクチュエータの駆動部には、リンク部材が回動可能に連結され、
前記リンク部材には、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームの下端が回動可能に連結された請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の位置決めクランプ装置。
【請求項５】
前記ロケートピンの最頂部が、前記第２着座部として構成されている請求項１に記載の位置決めクランプ装置。
【請求項６】
前記位置決めロッド体は、前記ロケートピンと、前記ロケートピンに外挿されるとともにその上面に前記第１着座部が形成されたカバー部材とを備え、
前記ロケートピンは、前記収容孔が形成されたロケートピン本体と、前記最頂部を含み前記ロケートピン本体と別体に構成された頭部とを備え、
前記高さ調整手段は、前記カバー部材と前記ロケートピンとの間で挟着される第１シムと、前記ロケートピン本体に形成された本体側ネジ部及び前記頭部に形成された頭部側ネジ部が螺合してなる螺合部と、から構成されている請求項５に記載の位置決めクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを位置決めしてクランプする位置決めクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、金属板等のワークを加工（例えば、溶接）する際に、該ワークを定位置に位置決めすることがあり、その場合に用いられる位置決めクランプ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の位置決めクランプ装置は、その本体の先端カバー上に設けられた円筒状をなすワーク着座金によってワーク着座部が形成されるとともに、ワーク着座部の先端面によってワーク着座面が形成されている。そして、先端カバーには、ワークを位置決めするための位置決めピンが固定され、位置決めピンはワーク着座面を貫通して突出している。また、位置決めクランプ装置は、位置決めピンに形成されたスリット内で揺動するクランプアームを備え、クランプアームは、ワーク着座面に着座したワークをクランプするようになっている。
【特許文献１】特開２００５−２４６５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば、断面略コ字状の２点のパネルからなる自動車のフレームを製作する場合、２点のパネルの凹部を対向させかつ２点のパネルを上下に重ね合わせた状態で位置決めし、その状態で２点のパネルを溶接することがある。そして、特許文献１に記載の位置決めクランプ装置は、こうした２点のパネルの位置決めを行う際にも用いられることがあるが、この場合、従来は、位置決めクランプ装置が一方のパネルを下方で位置決めクランプするだけであり、他方のパネルは位置決めクランプ装置とは別の治具を用いて一方のパネルよりも上方で位置決め固定していた。ところが、このように位置決めクランプ装置とは別に治具を用いて上方でパネルを固定する場合、その固定作業が煩雑なものとなっていた。
【０００４】
また、仮に、位置決めクランプ装置に２つのワーク着座部を設け、位置決めクランプ装置だけでパネルを上下に位置決めすることも考えられる。しかし、この場合、パネルの寸法公差等の要因によって位置決めしたときのパネルの高さ位置が所望の高さ位置と異なることがあり、パネルの高さ位置の位置決め精度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、第１ワーク及び第２ワークを上下に位置決めする作業を簡易にするとともに、第１ワーク及び第２ワークに対する高さ位置の位置決め精度を向上させることができる位置決めクランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１ワークに形成されたロケート孔に挿通可能なロケートピン、及び前記ロケートピンの下端側に設けられるとともに前記第１ワークが着座可能な第１着座部を有する位置決めロッド体と、前記位置決めロッド体を支持する支持体と、前記ロケートピンに形成された収容孔内において上下に往復動可能に設けられるとともに、前記第１着座部に着座した第１ワークをクランプする第１クランプアームと、前記第１クランプアームを往復駆動するアクチュエータと、を備えた位置決めクランプ装置において、前記ロケートピンの一部によって構成されるとともに、前記第１着座部の上方に設けられて前記第１ワークとは別の第２のワークを支持する第２着座部と、前記第１着座部及び前記第２着座部の高さを個々に調整可能な高さ調整手段とを備えることを要旨とする。
【０００７】
この発明では、第１ワークのロケート孔にロケートピンが挿通されることで第１着座部は第１ワークを支持し、その状態で、第２着座部は第２ワークを支持することができる。そのため、第１ワークを下に配置するとともに第２ワークを上に配置して位置決めし、その状態で、例えば、溶接等の加工を施すことができる。したがって、例えば、略コ字状の一対のパネルが最中状に接合されてなる自動車のフレームを製造する場合に、位置決めクランプ装置とは別の治具を用いて一方のパネルを他方のパネルの上方に位置決めしなくともよくなる。そのため、一対のワークを上下に位置決めする作業を簡易に行うことができる。
【０００８】
また、高さ調整手段により第１着座部及び第２着座部の高さ位置が所望とする高さ位置と異なる場合には、第１着座部及び第２着座部をそれぞれ所望の高さ位置に合わせることができる。そのため、第１着座部及び第２着座部が支持する第１ワーク及び第２ワークの高さ位置の位置決め精度を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２着座部は、上下方向において、前記第１着座部と前記ロケートピンの頂部との間の中間位置に設けられ、前記第２ワークに形成されたロケート孔に前記ロケートピンが挿通された状態で前記第２ワークを支持することを要旨とする。
【００１０】
この発明では、第２着座部による高さ方向の位置決めに加えて、第２ワークに対してロケートピンによるロケートピンと直交する二次元方向の位置決めを行うことができる。したがって、第２着座部及びロケートピンにより、第２ワークに対する三次元方向の位置決めを行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記位置決めロッド体は、前記ロケートピンと、前記ロケートピンに外挿されるとともにその上面に前記第１着座部が形成されたカバー部材とを備え、前記高さ調整手段は、前記支持体の上端と前記カバー部材の下端とに挟着される第１シムと、前記支持体の上端と前記ロケートピンの下端とに挟着される第２シムとから構成されていることを要旨とする。
【００１２】
この発明では、第１シムの厚みに応じて支持体の上端とカバー部材の下端との間隔が設定され、カバー部材に形成された第１着座部の高さを調整することができる。また、第２シムの厚みに応じて支持体の上端とロケートピンの下端との間の間隔が設定され、ロケートピンに形成された第２着座部の高さを調整することができる。したがって、どのような厚みのシムを用いるか選択することで調整できるため、厚さ精度の高い第１シム及び第２シムを用いれば、第１着座部及び第２着座部の高さを精度よく調整することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記ロケートピンの前記収容孔内には、前記第１クランプアームとは別に、前記第２着座部に着座した前記第２ワークをクランプする第２クランプアームが設けられ、前記アクチュエータの駆動部には、リンク部材が回動可能に連結され、前記リンク部材には、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームの下端が回動可能に連結されたことを要旨とする。
【００１４】
この発明では、アクチュエータが駆動されると、リンク部材を介して第１クランプアーム及び第２クランプアームが往復駆動される。したがって、第１クランプアームは、第１ワークのクランプ、及びアンクランプを行うことができる。また、第２クランプアームは、第２ワークのクランプ、及びアンクランプを行うことができる。そのため、第１ワーク及び第２ワークを両方ともクランプすることができ、第１ワーク及び第２ワークの位置決めをより確実に行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ロケートピンの最頂部が、前記第２着座部として構成されていることを要旨とする。
この発明では、ロケート孔が形成されていない第２ワークを位置決めする場合であっても、最頂部が第２ワークに当接することで第２ワークの高さ位置を位置決めすることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記位置決めロッド体は、前記ロケートピンと、前記ロケートピンに外挿されるとともにその上面に前記第１着座部が形成されたカバー部材とを備え、前記ロケートピンは、前記収容孔が形成されたロケートピン本体と、前記最頂部を含み前記ロケートピン本体と別体に構成された頭部とを備え、前記高さ調整手段は、前記カバー部材と前記ロケートピンとの間で挟着される第１シムと、前記ロケートピン本体に形成された本体側ネジ部及び前記頭部に形成された頭部側ネジ部が螺合してなる螺合部と、から構成されていることを要旨とする。
【００１７】
この発明では、第１シムの厚みに応じてカバー部材が上下するため、第１着座部の高さを調整することができる。また、頭部側ネジ部の本体側ネジ部に対する螺合量に応じて、頭部は上下するため、第１着座部の高さは変えずに第２着座部の高さを調整することができる。したがって、ロケートピン本体やカバー部材を固定したままで、第２着座部の高さ位置を調整できるため第２着座部の高さ調整作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１ワーク及び第２ワークを上下に位置決めする作業を簡易にするとともに、第１ワーク及び第２ワークに対する高さ位置の位置決め精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。なお、以下の説明において、位置決めクランプ装置のアクチュエータ（エアシリンダ）側を下側、位置決めクランプ装置のロケートピン側を上側と規定し、その「上」、「下」は図１の矢印Ｙで示す上下に対応している。
【００２０】
図１に示すように、位置決めクランプ装置１０には、その下部にアクチュエータとしてのエアシリンダ１１が設けられている。エアシリンダ１１には、その上端（先端）に支持体としての支持筒１２の下端（基端）が固着されている。そして、エアシリンダ１１には、その外郭を構成する有底筒状のシリンダ本体１４の内部に、シリンダ本体１４の軸方向（図１では上下方向）に沿って摺動可能にピストン１５が収容されている。
【００２１】
ピストン１５は、シリンダ本体１４の内部空間を、ピストン１５より上側の第１圧力作用室１６とピストン１５より下側の第２圧力作用室１７とに区画している。第１圧力作用室１６には、シリンダ本体１４に形成された第１流体給排用ポート（図示せず）を介してエアが給排される。一方、第２圧力作用室１７には、シリンダ本体１４に形成された第２流体給排用ポート１８を介してエアが給排される。ピストン１５の中央部には、ピストン１５から第１圧力作用室１６に向けて延びる駆動部としての出力ロッド１９が連結されている。
【００２２】
一方、図１及び図２（ｂ）に示すように、支持筒１２には、その上方に、位置決めロッド体２０が配設されている。位置決めロッド体２０は、上下方向へ延びるロケートピン２１と、ロケートピン２１の上側から外挿された略有鍔円筒状のカバー部材２２とから構成されている。
【００２３】
ロケートピン２１は、カバー部材２２の内部を貫通して、軸方向（上下方向）に延びるように設けられている。ロケートピン２１には、その下端（基端）の外周部に、平面視長方形状のフランジ部２１ａ（図２（ａ）参照）が一体に設けられている。また、ロケートピン２１内には、ロケートピン２１の軸方向（上下方向）に沿って延びる収容孔２１ｂが形成されている。
【００２４】
図１に示すように、収容孔２１ｂは支持筒１２の内部１２ａに連通している。また、収容孔２１ｂは、カバー部材２２の上端面より上側においてロケートピン２１の外側に向けて開口している。その開口部２１Ｂは、ロケートピン２１の周壁に形成されている。なお、ロケートピン２１においては、開口部２１Ｂの反対側は開口しておらず、ロケートピン２１の周壁によって閉鎖されている。
【００２５】
また、図２（ａ）に示すように、カバー部材２２は、その下端（基端）の外周部に、平面視略円形状のフランジ部２２ａが設けられている。カバー部材２２の上端面（先端面）は、ロケートピン２１の下端（基端）側に位置するとともに第１ワークとして第１パネルＷ１（図５参照）が着座する第１着座部２２ｂとして構成されている。第１着座部２２ｂは平面視円環状に形成されている。
【００２６】
また、図１に示すように、支持筒１２の内部１２ａにはエアシリンダ１１の出力ロッド１９が突出している。出力ロッド１９の上端（先端）には第１クランプアームとしてのクランプアーム２３の下端（基端）が回動可能に連結されている。クランプアーム２３の上側はロケートピン２１の収容孔２１ｂ内にまで延びている。クランプアーム２３の上端部（先端部）にはロケートピン２１の中心軸に対し直交する方向へ鉤型に延びるクランプ片２４が形成されている。そして、クランプアーム２３は、ロケートピン２１の収容孔２１ｂに出没可能に収容されている。
【００２７】
クランプアーム２３には、その軸方向におけるほぼ中央部に、クランプアーム２３の軸方向へ細長に延びるガイド孔２５が形成されている。ガイド孔２５には両端が支持筒１２に固定されたガイドピン２６が挿通されている。ガイド孔２５は、全体的にはクランプアーム２３の下端側から上端側に向って、クランプ片２４の突出方向とは逆方向に斜めに延びるように形成される。
【００２８】
そして、ロケートピン２１には、収容孔２１ｂよりも上側で、かつ、ロケートピン２１の最頂部２１ｄよりも下側に第２着座部２１ｃが形成されている。第２着座部２１ｃは、ロケートピン２１の外径が段差を介して拡大されることにより形成されている。図２（ａ）に示すように、第２着座部２１ｃは平面視円環状に形成されるとともに、その外径は第１着座部２２ｂの外径よりも小さく形成されている。ロケートピン２１において第２着座部２１ｃよりも上側の頭部２１ｅは、ロケートピン２１の下端に比べて縮径している。
【００２９】
ここで、図３に示すように、カバー部材２２及びロケートピン２１は、それぞれ第１シム２７及び第２シム２８を介在させた状態で支持筒１２の上端面１２ｂに固着されている。第１シム２７は、平面視において、ロケートピン２１のフランジ部２１ａとは重ならず、カバー部材２２のフランジ部２２ａと重なる位置に設けられている。そして、第１シム２７は、支持筒１２の上端面１２ｂとカバー部材２２のフランジ部２２ａとによって挟着されている。また、第１シム２７は、支持筒１２の上端面１２ｂに設けられた各第１ネジ穴２９の周縁付近にそれぞれ設けられている。なお、第１ネジ穴２９は、支持筒１２の軸心を中心として対称に一対設けられている。第１シム２７には、第１ネジ穴２９の開口縁に沿う円弧状の凹部が形成されている。第１シム２７は、その厚みＴ１が、ロケートピン２１のフランジ部２１ａの厚みＳ１と第２シム２８の厚みＴ２との和以上となるように形成されている。
【００３０】
第２シム２８は、平面視において、ロケートピン２１のフランジ部２１ａと重なる位置に設けられている。そして、第２シム２８は、支持筒１２の上端面１２ｂとロケートピン２１のフランジ部２１ａとによって挟着されている。また、第２シム２８は、支持筒１２の上端面１２ｂに設けられた各第２ネジ穴３０の周縁付近それぞれに設けられている。第２シム２８には、第２ネジ穴３０の開口縁に沿う円弧状の凹部が形成されている。なお、第２ネジ穴３０は、支持筒１２の軸心を中心として対称に一対設けられている。第１ネジ穴２９及び第２ネジ穴３０は、支持筒１２の軸心を中心として９０°間隔に交互に設けられている。
【００３１】
カバー部材２２のフランジ部２２ａには、第１ネジ穴２９と重なる位置に、第１ボルト３１が挿通される第１挿通孔３２が設けられている。また、フランジ部２２ａには、第２ネジ穴３０と重なる位置に、第２ボルト３３との干渉を避ける切り欠き部３４が設けられている。切り欠き部３４は平面視においてＵ字状に形成されるとともに、フランジ部２２ａの周方向に沿う幅が第２ボルト３３の頭部を収容可能な大きさに形成されている。
【００３２】
また、ロケートピン２１にカバー部材２２が外挿された状態で、ロケートピン２１のフランジ部２１ａは、平面視において、切り欠き部３４と重なり、かつ、第１挿通孔３２と重ならないように配置されている。すなわち、フランジ部２１ａは、その長手方向が第２ネジ穴３０の配列方向と平行で、その短手方向が第１ネジ穴２９の配列方向と平行となっている。そして、フランジ部２１ａには、第２ボルト３３が挿通される第２挿通孔３５が設けられている。第２挿通孔３５は切り欠き部３４の下方に位置するとともに、第２ネジ穴３０と重なる位置に設けられている。
【００３３】
そして、第１ボルト３１は第１挿通孔３２に挿通されたうえで第１ネジ穴２９に螺着されるとともに、第２ボルト３３は第２挿通孔３５に挿通されたうえで第２ネジ穴３０に螺着されている。その結果、カバー部材２２は、第１シム２７を間に介在させた状態で支持筒１２に固着されている。また、ロケートピン２１は、第２シム２８を間に介在させた状態で支持筒１２に固着されている。したがって、カバー部材２２は、第１シム２７の厚み分だけ支持筒１２の上端面１２ｂから離間した状態で配置されるため、支持筒１２の上端面（基準面）１２ｂから第１着座部２２ｂまでの高さは、第１シム２７の厚みに応じて設定されている。また、ロケートピン２１は、第２シム２８の厚み分だけ支持筒１２の上端面１２ｂに対して離間した状態で配置されるため、支持筒１２の上端面１２ｂから第２着座部２１ｃまでの高さは、第２シム２８の厚みに応じて設定されている。したがって、第１シム２７及び第２シム２８は、第１着座部２２ｂ及び第２着座部２１ｃの高さを個々に調整可能な高さ調整手段である。
【００３４】
次に、位置決めクランプ装置１０の第１着座部２２ｂ及び第２着座部２１ｃの高さ調整作業について説明する。
位置決めクランプ装置１０は、定位置に固定されている。そして、この状態で、位置決めクランプ装置１０の上方からワークが投入される前に、２２ｂの高さを調整することがある。この場合、まず、第１ボルト３１を取り外して、カバー部材２２を自由に上下に動かすことができる状態にする。そして、第１着座部２２ｂを高くしたい場合には、図４（ａ）に示すように、第１シム２７をより厚みのあるものに取り替えて、再度、第１ボルト３１により、カバー部材２２を第１シム２７を介して支持筒１２の上端面１２ｂに固着する。すると、支持筒１２の上端面１２ｂからの第１着座部２２ｂの高さは、高くなる。一方、第１着座部２２ｂを低くしたい場合には、第１シム２７を薄いものに取り替えて、再度、第１ボルト３１により、第１シム２７を介してカバー部材２２を支持筒１２の上端面１２ｂに固着する。すると、支持筒１２の上端面１２ｂからの第１着座部２２ｂの高さは、低くなる。
【００３５】
また、第２着座部２１ｃの高さを調整することがある。この場合、まず、第２ボルト３３を取り外して、ロケートピン２１を自由に上下に動かすことができる状態にする。そして、第２着座部２１ｃを高くしたい場合には、図４（ｂ）に示すように、第２シム２８をより厚みのあるものに取り替えて、再度、第２ボルト３３により、ロケートピン２１を第２シム２８を介して支持筒１２の上端面１２ｂに固着する。すると、支持筒１２の上端面１２ｂからの第２着座部２１ｃの高さは、高くなる。一方、第２着座部２１ｃを低くしたい場合には、第２シム２８を薄いものに取り替えて、再度、第２ボルト３３により、ロケートピン２１を第２シム２８を介して支持筒１２の上端面１２ｂに固着する。すると、支持筒１２の上端面１２ｂからの第２着座部２１ｃの高さは、低くなる。したがって、本実施形態では、第１シム２７及び第２シム２８の厚みを変えることで、第１着座部２２ｂ及び第２着座部２１ｃをそれぞれ上下動させて、第１着座部２２ｂ及び第２着座部２１ｃの高さ位置を所望の高さ位置に合わせることができる。
【００３６】
次に、位置決めクランプ装置１０を用いて自動車のフレームを構成するパネルを位置決めするときの、位置決めクランプ動作について説明する。
図１に示すように、位置決めクランプ装置１０がワークとしてのパネルの投入を待っている状態では、クランプアーム２３は最も上昇した位置にあり、アンクランプ状態で待機している。そして、このとき、第１流体給排用ポート及び第２流体給排用ポート１８は、大気開放されている。この状態で、図５に示すように、まず、延設方向（長手方向）と直交する断面が略コ字状に形成された第１ワークとしての第１パネルＷ１が投入され、ロケートピン２１が第１パネルＷ１に形成されたロケート孔Ｒ１に挿入される。そして、第１パネルＷ１のロケート孔Ｒ１の周縁部ｒ１を第１着座部２２ｂが面で受けるようになると、第１パネルＷ１は、ロケートピン２１と第１着座部２２ｂの位置決め機能によって、上方に開口する姿勢で三次元方向に位置決めされることになる。次に、位置決めクランプ装置１０には、延設方向（長手方向）と直交する断面が略コ字状に形成された第２ワークとしての第２パネルＷ２が投入され、第２パネルＷ２に形成されたロケート孔Ｒ２がロケートピン２１の頭部２１ｅに挿入される。そして、ロケート孔Ｒ２の周縁部ｒ２を第２着座部２１ｃが面で受けるようになると、第２パネルＷ２は、ロケートピン２１の頭部２１ｅと第２着座部２１ｃの位置決め機能によって、下方に開口する姿勢で三次元方向に位置決めされることになる。その結果、第１パネルＷ１及び第２パネルＷ２はそれぞれ上下に配置されて最中状の構造体となった状態で位置決め保持される。
【００３７】
その後、第１流体給排用ポートを介して第１圧力作用室１６に圧縮空気等の作動流体が供給されると、エアシリンダ１１が収縮動作する。すなわち、ピストン１５及び出力ロッド１９が下降し、出力ロッド１９の下降に伴い、クランプアーム２３が徐々に下方に引き込まれる。そして、最終的には、クランプアーム２３のクランプ片２４と第１着座部２２ｂとの間に、第１パネルＷ１のロケート孔Ｒ１の周縁部ｒ１をクランプする。そして、第１流体給排ポートから作動流体が供給されて、第１パネルＷ１をクランプした状態が維持される。その後、第１パネルＷ１がクランプされた状態で、第１パネルＷ１と第２パネルＷ２とにはスポット溶接が施されて接合されることで、自動車のフレームが製作される。
【００３８】
一方、第１パネルＷ１をクランプした状態から、第１流体給排ポートを大気開放し、それと同時に、第２流体給排用ポート１８を介して第２圧力作用室１７に圧縮空気等の作動流体を導入すると、出力ロッド１９が上昇する。そして、出力ロッド１９の上昇に伴い、クランプアーム２３が上昇して、クランプアーム２３はアンクランプ状態となる。この状態で、接合された第１パネルＷ１と第２パネルＷ２とをロケートピン２１から引き出して、搬出する。
【００３９】
この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）位置決めクランプ装置１０の位置決めロッド体２０は、ロケートピン２１と、ロケートピン２１に外挿されたカバー部材２２とから構成されている。そして、ロケートピン２１に形成された収容孔２１ｂ内には、上下に往復動可能にクランプアーム２３が設けられている。クランプアーム２３は、その下端が、エアシリンダ１１の出力ロッド１９に回動可能に連結されている。そして、カバー部材２２の上端面は、第１パネルＷ１が着座する第１着座部２２ｂとして構成されている。ロケートピン２１には、第１着座部２２ｂよりも上方に位置するとともに第２パネルＷ２が着座する第２着座部２１ｃが設けられている。したがって、位置決めクランプ装置１０は、第１パネルＷ１を下側に配置するとともに第２パネルＷ２を上側に配置した状態で位置決め保持することができる。そのため、治具を用いて上側の第２パネルＷ２を位置決めする場合よりも、第１パネルＷ１及び第２パネルＷ２の位置決め作業を簡易に行うことができる。
【００４０】
（２）第１着座部２２ｂの高さは、第１シム２７の厚みに応じて調整されるように構成されている。第２着座部２１ｃの高さは、第２シム２８の厚みに応じて調整されるように構成されている。したがって、第１着座部２２ｂ及び第２着座部２１ｃを所望の高さ位置に合わせることができ、第１パネルＷ１及び第２パネルＷ２に対する高さ位置の位置決め精度を向上させることができる。
【００４１】
（３）第２着座部２１ｃは、上下方向において、第１着座部２２ｂと、ロケートピン２１の最頂部との間の中間位置に設けられている。そして、第２着座部２１ｃは、第２パネルＷ２に形成されたロケート孔Ｒ２にロケートピン２１の頭部２１ｅが挿通された状態で第２パネルＷ２を支持するように構成されている。したがって、第２パネルＷ２は、ロケートピン２１によってロケートピン２１と直交する２次元方向の位置決めがなされる。そのため、第２着座部２１ｃ及びロケートピン２１によって第２パネルＷ２に対する三次元方向の位置決めを行うことができる。
【００４２】
（４）第１シム２７は、支持筒１２の上端面１２ｂとカバー部材２２のフランジ部２２ａとにより挟着されている。第２シム２８は、支持筒１２の上端面１２ｂとロケートピン２１のフランジ部２１ａとにより挟着されている。そして、第１シム２７及び第２シム２８を用いて第１着座部２２ｂ及び第２着座部２１ｃの高さを調整するため、厚さ精度の高い第１シム２７及び第２シム２８を用いれば、第１着座部２２ｂ及び第２着座部２１ｃの高さを精度よく調整することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態では、第２着座部２１ｃに着座した第２パネルＷ２をクランプするクランプアームが設けられた点、及びエアシリンダ１１の動作に応じて２つのクランプレバーを動作させるリンク機構が設けられた点が第１実施形態と主に異なっており、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４４】
図６に示すように、位置決めクランプ装置１０には、支持筒１２の上方に、位置決めロッド体２０が設けられている。そして、ロケートピン２１は、頭部２１ｅが、上下方向に長く形成されている。
【００４５】
ロケートピン２１に形成された収容孔２１ｂは、ロケートピン２１の頭部２１ｅにまで延びている。収容孔２１ｂは、ロケートピン本体２１ｆ及び頭部２１ｅの両方の箇所で開口している。すなわち、頭部２１ｅには、その周壁に、対向する一対の開口部４０Ａ，４０Ｂが設けられている。開口部４０Ａは、開口部２１Ｂと連続している。収容孔２１ｂは、クランプアーム２３及び、クランプアーム２３よりも上下方向に長い第２クランプアームとしてのクランプアーム４１を収容している。クランプアーム２３と、クランプアーム４１とは、収容孔２１ｂ内においてガイドピン２６に沿って平行に並べて設けられている。
【００４６】
クランプアーム４１には、その上端部に、クランプアーム２３のクランプ片２４とは反対側に延びる鉤型のクランプ片４２が設けられている。クランプアーム４１には、ガイド孔２５と同じ高さ位置に、正面視においてガイド孔２５と対称な形状のガイド孔４３が設けられている。そして、ガイド孔２５及びガイド孔４３には、共通のガイドピン２６が挿通されている。
【００４７】
また、エアシリンダ１１の出力ロッド１９には、矩形板状のロッド側リンク部材４４の中央部が回動可能に連結されている。ロッド側リンク部材４４には、その出力ロッド１９が連結された連結部４５を間に挟んで第１カム孔４６及び第２カム孔４７が設けられている。第１カム孔４６及び第２カム孔４７は、矩形状に形成されるとともにロッド側リンク部材４４の長手方向に長く形成されている。そして、クランプアーム２３には、クランプアーム２３の側面２３ａの下端側に、板状の第１リンク部材４８が連結されている。第１リンク部材４８には、ロッド側リンク部材４４に向って真っ直ぐに延びる第１ポール４９が設けられている。第１ポール４９は、第１カム孔４６に回転自在に挿入されるとともに、第１カム孔４６に沿って移動可能に構成されている。したがって、クランプアーム２３は第１リンク部材４８を介して連結されている。
【００４８】
また、クランプアーム４１は、クランプアーム４１の側面４１ａの下端側に板状の第２リンク部材５０が連結されている。第２リンク部材５０には、ロッド側リンク部材４４に向って真っ直ぐに延びる第２ポール５１が設けられている。第２ポール５１は、第２カム孔４７に回転自在に挿入されるとともに、第２カム孔４７に沿って移動可能に構成されている。したがって、クランプアーム４１は第２リンク部材５０を介してロッド側リンク部材４４に連結されている。そして、各クランプアーム２３，４１は、出力ロッド１９の出没に伴って、同時に、ロケートピン２１の収容孔２１ｂに出没するように構成されている。
【００４９】
一方、ロケートピン２１に外挿されたカバー部材２２は、そのフランジ部２２ａにおいて、第１挿通孔３２に対応する部分が厚肉に形成されている。この厚肉部５２は、平面視において、第１ネジ穴２９と重なっている。そして、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、カバー部材２２の厚肉部５２と、支持筒１２の上端面１２ｂとの間には、第１シム５３が設けられている。カバー部材２２は、第１シム５３を間に挟んだ状態で第１ボルト３１により支持筒１２の上端面１２ｂに固着されている。また、ロケートピン２１のフランジ部２１ａは、第２シム５４を間に挟んだ状態で支持筒１２の上端面１２ｂに固着されている。したがって、本実施形態において、第１着座部２２ｂ、第２着座部２１ｃの高さ調整作業は、第１実施形態と同様の方法で行うことができる。なお、本実施形態において、第１シム５３と第２シム５４とは、同じ厚みのものが用いられている。
【００５０】
次に、位置決めクランプ装置１０を用いて自動車のフレームを構成するパネルを位置決めするときの、位置決めクランプ動作について説明する。
第１パネルＷ１が投入されると、第１パネルＷ１に形成されたロケート孔Ｒ１がロケートピン２１に挿入されることで、第１パネルＷ１は第１着座部２２ｂに支持された状態となる。さらに、第２パネルＷ２が投入されると、第２パネルＷ２に形成されたロケート孔Ｒ２がロケートピン２１に挿入されることで、第２パネルＷ２は第２着座部２１ｃに支持された状態となる。そして、この状態で、第１圧力作用室１６に作動流体が供給されると、エアシリンダ１１が収縮動作する。すると、クランプアーム２３及びクランプアーム４１が同時に下方に引き込まれる。このとき、第２パネルＷ２の厚みが第１パネルＷ１の厚みよりも厚ければ、クランプアーム２３が第１パネルＷ１をクランプする前に、クランプアーム４１が第２パネルＷ２のロケート孔Ｒ２の周縁部ｒ２をクランプするようになる。そして、この状態から、エアシリンダ１１がさらに収縮動作すると、ロッド側リンク部材４４の第１カム孔４６側が第２カム孔４７側よりも下がるように傾くとともに、第１ポール４９が第１カム孔４６に沿って下降し、クランプアーム２３だけが下降する。そして、最終的には、図８に示すように、クランプアーム２３が第１パネルＷ１をクランプし、クランプアーム４１が第２パネルＷ２をクランプした状態となる。したがって、第１パネルＷ１と第２パネルＷ２とで厚みが異なっていても、クランプアーム２３によって両方のパネルＷ１，Ｗ２をクランプすることができ、しかも、第１パネルＷ１及び第２パネルＷ２に対して均等なクランプ力を付与することができる。
【００５１】
本実施形態は、第１実施形態の（１）〜（４）の効果の他に以下の効果を得ることができる。
（５）ロケートピン２１の収容孔２１ｂ内には、クランプアーム２３とは別に、第２着座部２１ｃに着座した第２パネルＷ２をクランプするクランプアーム４１が設けられている。エアシリンダ１１の出力ロッド１９には回動可能にロッド側リンク部材４４が連結されている。そして、クランプアーム２３は、第１リンク部材４８及び第２リンク部材５０を介してロッド側リンク部材４４に連結されている。したがって、クランプアーム２３によって第１着座部２２ｂに着座した第１パネルＷ１をクランプすることができるとともに、クランプアーム４１によって第２着座部２１ｃに着座した第２パネルＷ２をクランプすることができる。そのため、第１パネルＷ１及び第２パネルＷ２の位置決め保持をより確実に行うことができる。
【００５２】
（６）ロッド側リンク部材４４には、第１カム孔４６及び第２カム孔４７が設けられている。そして、第１カム孔４６には、第１リンク部材４８に設けられた第１ポール４９が回動自在に挿入されている。第２カム孔４７には、第２リンク部材５０に設けられた第２ポール５１が回動自在に挿入されている。したがって、クランプアーム２３及びクランプアーム４１のどちらか一方が、パネルをクランプするようになった後も、他方のクランプアーム２３，４１がパネルをクランプしていない状態であれば、他方のクランプアーム２３，４１がパネルをクランプするまで下降することができる。そして、各クランプアーム２３，４１は、第１パネルＷ１及び第２パネルＷ２に対して均等なクランプ力を付与することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態では、ロケートピン６０の構造が第１実施形態と主に異なっており、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５４】
図９（ａ）に示すように、ロケートピン６０のフランジ部６０ａと、カバー部材２２のフランジ部２２ａとの間には、シム６１が設けられている。そして、ロケートピン６０のフランジ部６０ａ、シム６１、カバー部材２２のフランジ部２２ａはこの順に重ねられた状態で、ロケートピン６０のフランジ部６０ａ、及びカバー部材２２のフランジ部２２ａは、ボルト６２によって支持筒１２の上端面１２ｂに固着されている。
【００５５】
ロケートピン６０は、ロケートピン６０の胴部を構成するロケートピン本体６３と、ロケートピン本体６３の上端部に取り付けられたロケートピン本体６３とは別体の頭部６４とから構成されている。ロケートピン本体６３には、その上端部に、頭部６４の一部を収容する収容凹部６５が設けられている。そして、収容凹部６５には、その底部に、本体側ネジ部としての雌ネジ孔６６が設けられている。
【００５６】
一方、頭部６４は、その全体が円柱状に形成されるとともに、最頂部が平面状の第２着座部６７として構成されている。また、頭部６４には、その下端部６４ａに、頭部側ネジ部としての雄ネジ軸部６８が設けられている。そして、雄ネジ軸部６８が雌ネジ孔６６と螺合することで、頭部６４はロケートピン本体６３に取り付けられている。雄ネジ軸部６８及び雌ネジ孔６６によって螺合部が構成されている。そして、雌ネジ孔６６に対する雄ネジ軸部６８の螺合量が多くなる程、頭部６４は下方に移動し、雌ネジ孔６６に対する雄ネジ軸部６８の螺合量が少なくなる程、頭部６４は上方に移動するように構成されている。なお、雄ネジ軸部６８の長さ、及び雌ネジ孔６６の長さは、それぞれ、目的とする頭部６４の上下動量を確保できるような長さに設定されている。さらに、頭部６４は、ロケートピン本体６３の側方から螺入されたロックボルト６９によって締め付け固定されて、回動が規制されている。そして、本実施形態では、シム６１、雌ネジ孔６６、雄ネジ軸部６８により高さ調整手段が構成されている。
【００５７】
次に、位置決めクランプ装置１０の第１着座部２２ｂ及び第２着座部６７の高さ調整作業について説明する。
まず、第１着座部２２ｂの高さを所望の高さとするために、第１着座部２２ｂの高さ調整を行うことがある。この場合、まず、ボルト６２を取り外し、ロケートピン６０のフランジ部６０ａとカバー部材２２のフランジ部２２ａとによるシム６１の挟持を解除する。そして、第１着座部２２ｂを高くしたい場合には、シム６１をより厚みのあるものに取り替えて、ロケートピン６０のフランジ部６０ａとカバー部材２２のフランジ部２２ａとの間に取り替えたシム６１を配置し、再度、ボルト６２により、ロケートピン６０及びカバー部材２２を支持筒１２の上端面１２ｂに固着する。一方、第１着座部２２ｂを低くしたい場合には、シム６１をより薄いものに取り替えて、ロケートピン６０のフランジ部６０ａとカバー部材２２のフランジ部２２ａとの間に取り替えたシム６１を配置し、再度、ボルト６２により、ロケートピン６０及びカバー部材２２を支持筒１２の上端面１２ｂに固着する。
【００５８】
また、第２着座部６７の高さを所望の高さとするためには、第２着座部６７の高さ調整を行うことがある。この場合、ロックボルト６９を操作してロックボルト６９による頭部６４に対する締付固定を解除する。そして、図１０に示すように、雌ネジ孔６６に対する頭部６４の雄ネジ軸部６８の螺合量が少なくなるように頭部６４を回動すると、頭部６４は上方に移動し、それに伴って、第２着座部６７の高さは高くなる。一方、雌ネジ孔６６に対する頭部６４の雄ネジ軸部６８の螺合量が多くなるように頭部６４を回動すると、頭部６４は下方に移動し、それに伴って、第２着座部６７の高さは低くなる。したがって、本実施形態では、シム６１の厚みを変えて第１着座部２２ｂの高さを調整し、雌ネジ孔６６に対する雄ネジ軸部６８の螺合量を変えて第２着座部６７の高さを調整することで、第１着座部２２ｂ及び第２着座部６７の高さ位置を所望の高さ位置に合わせることができる。
【００５９】
そして、位置決めクランプ装置１０が位置決めクランプ動作を行う場合、図１０に示すように、ロケートピン６０を第１パネルＷ１のロケート孔Ｒ１に挿入させるとともに、第２パネルＷ２を第２着座部６７に着座させる。そして、エアシリンダ１１が収縮動作すると、クランプアーム２３は下方に引き込まれる。そして、最終的には、クランプアーム２３は、第１パネルＷ１のロケート孔Ｒ１の周縁部ｒ１をクランプし、第２着座部６７は第２パネルＷ２の一面を支持した状態となる。その後、第１パネルＷ１がクランプされた状態で、第１パネルＷ１と第２パネルＷ２とにはスポット溶接が施されて、自動車のフレームが製作される。
【００６０】
本実施形態は、第１実施形態の（１）及び（２）の効果の他に以下の効果を得ることができる。
（７）ロケートピン６０は、収容孔２１ｂが形成されたロケートピン本体６３と、ロケートピン本体６３と別体に構成された頭部６４と、から構成されている。頭部６４は、その下端に雄ネジ軸部６８が設けられるとともに、ロケートピン本体６３の上端には頭部６４の一部を収容する収容凹部６５が設けられている。そして、収容凹部６５には、その底部に雄ネジ軸部６８と螺合可能な雌ネジ孔６６が設けられ、雄ネジ軸部６８と雌ネジ孔６６との螺合量に応じて頭部６４は上下するため、第２着座部６７の高さを調整することができる。したがって、ロケートピン本体６３やカバー部材２２を固定したままで第２着座部６７の高さ位置を調整できるため、第２着座部６７の高さ調整作業が容易になる。
【００６１】
（８）頭部６４は、ロケートピン本体６３の側方から螺入されたロックボルト６９によって締付固定されることで回動が規制されている。したがって、第２着座部６７を所望の高さ位置に設定した後に、頭部６４が誤って回動させられて第２着座部６７の高さ位置が動いてしまうことを回避できる。
【００６２】
実施形態は、前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  第１及び第２実施形態において、第１シム２７，５３の形状を変更してもよい。例えば、第１シム２７，５３を円環状に形成し、第１シム２７，５３の内側に第１ボルト３１の軸部が挿通されるように構成してもよい。
【００６３】
○  第１及び第２実施形態において、第２シム２８，５４の形状を変更してもよい。例えば、第２シム２８，５４を円環状に形成し、第２シム２８，５４の内側に第２ボルト３３の軸部が挿通されるように構成してもよい。
【００６４】
○  第１及び第２実施形態において、カバー部材２２の形状を変更してカバー部材２２のフランジ部２２ａの最下面から第１着座部２２ｂまでの鉛直距離を変更してもよい。
○  第１及び第２実施形態において、ロケートピン２１の形状を変更することでロケートピン２１のフランジ部２１ａの最下面から第２着座部２１ｃまでの鉛直距離を変更してもよい。
【００６５】
○  ロケートピン６０のフランジ部２１ａ，６０ａの形状を変更してもよい。フランジ部２１ａ，６０ａは第１挿通孔３２に挿通される第１ボルト３１に干渉しない形状であればよく、例えば、フランジ部２１ａ，６０ａを平面視円形状に形成してもよい。
【００６６】
○  カバー部材２２のフランジ部２２ａの形状を変更してもよい。フランジ部２２ａは第２挿通孔３５に挿通される第２ボルト３３に干渉しない形状であればよく、例えば、フランジ部２２ａを平面視矩形状に形成してもよい。
【００６７】
○  アクチュエータとしてエアシリンダ１１に代えて、他の流体圧シリンダを使用してもよい。例えば、アクチュエータとして油圧シリンダを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１実施形態における位置決めクランプ装置の模式断面図。
【図２】（ａ）は第１実施形態における位置決めクランプ装置の模式部分平面図、（ｂ）は図１のＡ矢視図。
【図３】位置決めクランプ装置の部分的な模式分解斜視図。
【図４】（ａ）は第１着座部を高くした状態を示す位置決めクランプ装置の模式部分断面図、（ｂ）は第２着座部を高くした状態を示す位置決めクランプ装置の模式部分断面図。
【図５】位置決めクランプ装置がクランプ動作を行った状態の模式部分断面図。
【図６】第２実施形態における位置決めクランプの模式部分断面図。
【図７】（ａ）は第２実施形態における位置決めクランプ装置の模式部分平面図、（ｂ）は第２実施形態における位置決めクランプ装置の模式部分分解斜視図。
【図８】第２実施形態において位置決めクランプ装置がクランプ動作を行った状態の模式部分断面図。
【図９】（ａ）は第３実施形態における位置決めクランプ装置の模式部分断面図、（ｂ）は第３実施形態において第２着座部を高くした状態を示す位置決めクランプ装置の模式部分断面図。
【図１０】第３実施形態において位置決めクランプ装置がクランプ動作を行った状態の模式部分断面図。
【符号の説明】
【００６９】
Ｗ１…第１パネル、Ｗ２…第２パネル、１０…位置決めクランプ装置、１１…アクチュエータとしてのエアシリンダ、１２…支持体としての支持筒、１２ｂ…上端面、２１，６０…ロケートピン、２１ｂ…収容孔、２１ｃ，６７…第２着座部、２２…カバー部材、２２ｂ…第１着座部、２３…第１クランプアームとしてのクランプアーム、２７，５３…高さ調整手段としての第１シム、２８，５４…高さ調整手段としての第２シム、４１…第２クランプアームとしてのクランプアーム、４４…リンク部材としてのロッド側リンク部材、６１…高さ調整手段としてのシム、６３…ロケートピン本体、６４…頭部、６６…高さ調整手段としての雌ネジ孔、６８…高さ調整手段としての雄ネジ軸部。
【図１】
2010110848.tif 000003
【図２】
2010110848.tif 000004
【図３】
2010110848.tif 000005
【図４】
2010110848.tif 000006
【図５】
2010110848.tif 000007
【図６】
2010110848.tif 000008
【図７】
2010110848.tif 000009
【図８】
2010110848.tif 000010
【図９】
2010110848.tif 000011
【図１０】
2010110848.tif 000012