(57)【要約】【課題】  自走型作業機械におけるフレーム体を組立てる際の治具の取り替えや管理を簡単に行うことができるとともに、治具の保管スペースの削減に有効となる管理をも容易に行える組立て用治具装置を提供する。【解決手段】  バックホウなどの自走型作業機械の組立て用治具装置であって、仮組み溶接された旋回フレーム４をワークＷとして支持する作業台３２に、一対の可動枠４５を水平方向に並列配備するとともに、各可動枠４５を可動枠並列方向に駆動手段４７によって移動調節可能に構成し、各可動枠４５のそれぞれに、ワークＷを係止するクランプ金具３４を、可動枠４５の移動方向と直交する水平方向に移動可能に配備するとともに、各クランプ金具３４を可動枠４５の移動方向と直交する水平方向に駆動手段５０によって移動調節可能に構成してある。【選択図】        図１０
2006248522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮組み溶接された旋回フレームをワークとして支持する作業台に、一対の可動枠を水平方向に並列配備するとともに、各可動枠を可動枠並列方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、各可動枠のそれぞれに、ワークを係止するクランプ金具を、可動枠の移動方向と直交する水平方向に移動可能に配備するとともに、各クランプ金具を可動枠の移動方向と直交する水平方向に駆動手段によって移動調節可能に構成してあることを特徴とする自走型作業機械の組立て用治具装置。
【請求項２】
ワーク情報を入力することで、各可動枠およびクランプ金具をワーク情報が入力されたワークに対応して予め設定された位置に自動的に移動させる制御手段を備えてある請求項１記載の自走型作業機械の組立て用治具装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックホウやログローダなどの自走型作業機械におけるフレーム体を組立てる際に利用する治具装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックホウにおいては、フレーム体として、走行装置を支持するトラックフレームと、フロント作業装置、エンジン、および、搭乗運転部を搭載する旋回フレームが備えられており、これらフレーム体は、各構成部品を部分的に溶接して仮組みした後に、溶接ロボットによって自動溶接加工されて組立てられる。また、必要に応じて、自動溶接加工後に孔開け加工などの機械加工が施される。
【０００３】
この場合、フレーム体の自動溶接行程では、仮組み溶接したワークを治具を用いて位置決め固定することになり、ワークの仕様が異なるつど、そのワークに対する治具の取り替えを行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、仕様の異なる各ワークごとに治具を準備していたので、ワークが変更される度の治具の取り替え、および、その管理に手数が掛かるとともに、治具の保管のために多くのスペースを必要とするものであった。
【０００５】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、自走型作業機械におけるフレーム体を組立てる際の治具の取り替えや管理を簡単に行うことができるとともに、治具の保管スペースの削減に有効となる管理をも容易に行える組立て用治具装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００７】
（構成）  請求項１に係る発明は、仮組み溶接された旋回フレームをワークとして支持する作業台に、一対の可動枠を水平方向に並列配備するとともに、各可動枠を可動枠並列方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、各可動枠のそれぞれに、ワークを係止する一対のクランプ金具を、可動枠の移動方向と直交する水平方向に移動可能に間隔をもって対向配備するとともに、各クランプ金具を可動枠の移動方向と直交する水平方向に駆動手段によって移動調節可能に構成してあることを特徴とする。
【０００８】
（作用）  上記構成によると、仕様の異なるワークを処理する場合に、作業枠、および、各作業枠に備えたクランプ金具を駆動手段によって移動させることで、クランプ金具の二次元的な移動範囲内に収まる寸法仕様のワークを一台の作業枠上に適正に位置決め固定することができる。
【０００９】
（効果）  従って、請求項１に係る発明によると、ワークの仕様が異なるつど治具を交換するような必要がなくなり、簡単迅速に段取り替えを行うことができ、多くの機種を少数台づつ製作する際の組立て作業能率を向上する上で有効となる。
【００１０】
〔請求項２に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１１】
（構成）  請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、ワーク情報を入力することで、各可動枠およびクランプ金具をワーク情報が入力されたワークに対応して予め設定された位置に自動的に移動させる制御手段を備えてある。
【００１２】
（作用・効果）  上記構成によると、ワークの情報をキー操作やバーコードの読取り、等によって入力することで、自動的に各クランプ金具をワークに対応した位置に移動させることができるので、極めて短時間に治具の段取り替えを行うことができ、段取り替えのための時間を節減して作業能率を更に向上することができ、請求項１の発明の上記効果を助長する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に、自走型作業機械の一例であるバックホウが示されている。このバックホウは、左右一対のクローラ型走行装置１およびドーザ装置２を備えたトラックフレーム３の上に、旋回フレーム４を全旋回可能に搭載し、旋回フレーム４に、ブーム５、アー６ム、おおよび、バケット７を順次連結してなるフロント装置８を装備するとともに、図示しないエンジンを収容した原動部９および搭乗運転部１０を搭載した構造となっている。
【００１４】
前記トラックフレーム３および旋回フレーム４は、鋳鋼あるいは鋼板からなる構成部品を溶接して組立てられた構造体であり、本発明は、これらを組立てる工程で利用する治具装置に改良を加えたものであり、その一例を以下に説明する。
【００１５】
（第１例）
【００１６】
図２〜図７に、前記トラックフレーム３を自動溶接する工程において利用される治具装置Ａ１が例示されている。なお、以下の説明において、トラックフレーム３をワークＷと呼称する。
【００１７】
この治具装置Ａ１は、溶接ロボットＢの前部の床面に据付け固定された支持台１１の上に脱着自在に装着されており、支持台１１に搭載連結される作業台１２と、この作業台１２上に突出して配備された左右一対のクランプユニット１３とで構成されている。
【００１８】
各クランプユニット１３は、作業台１２の下面に配備されたレール１４に沿って左右移動可能な可動枠１５に、位置決めピン１６、クランプ金具１７、および、ワーク支持台１８を装備して構成されており、作業台１２に形成された左右に長い開口１９から両クランプユニット１３が左右移動可能に露出されている。また、作業台１２の下側には、各クランプユニット１３を左右に移動させる駆動手段として、可動枠１５をねじ送りするネジ軸２０と、これを正逆回転駆動する電動モータ２１が備えられるとともに、これを制御するコントローラ２２が備えられている。
【００１９】
クランプユニット１３における位置決めピン１６は、ワークＷに形成された一対のノック孔２３に挿入されることでワークＷの位置決めを行うものであり、エアーシリンダ２４によって出退操作される。また、クランプ金具１７は、ａ支点周りに上下に揺動されることで、ワークＷの中心開口の縁を押さえ付け固定するものであり、エアーシリンダ２５によって揺動操作されるようになっている。
【００２０】
ここで、前記コントローラ２２は据付け固定された制御装置２６に接続されるとともに、溶接ロボットＢのコントローラ２７もこの制御装置２６に接続されており、制御装置２６に備えた入力部２６ａを人為操作して、このワークＷを特定する情報を入力すると、予め入力設定された情報に基づいて電動モータ２１が作動制御され、対象とするワークＷを適切に位置決め固定するために設定された所定位置にクランプユニット１３が自動的に移動される。また、入力されたワーク情報に基づいて、溶接ロボットＢが予め設定されたプログラムに基づいて作動し、位置決め固定されたワークＷに対応した自動溶接が行われる。
【００２１】
また、この治具装置Ａ１を支持台１１から取り外して、別の溶接ロボットの支持台に付け替えることもでき、この時、作業台１２に装備したコントローラ２２を、別の溶接ロボットのコントローラが接続された制御装置に接続することで、この溶接ロボットにおいても、先の場合と同様にワーク情報を制御装置に入力することで、クランプユニット１３の自動位置変更制御と溶接プログラムの設定が行われる。
【００２２】
（第２例）
【００２３】
図８〜図１４に、前記旋回フレーム４を自動溶接する工程において利用される治具装置Ａ２が例示されている。なお、以下の説明において、旋回フレーム４をワークＷと呼称する。
【００２４】
この治具装置Ａ２は、溶接ロボット（第１例で用いた溶接ロボットＢと同一仕様）Ｂの前部の床面に据付け固定された支持台１１の上に脱着自在に装着されており、支持台１１に搭載連結される作業台３２と、この作業台３２の中央に配備された左右一対の位置決めピン３３と、作業台３２の前後左右に配備された４組のクランプ金具３４と中央奥側（ロボット側）に配備されたクランプ金具３４ｃとで構成されている。
【００２５】
図１０，１３に示すように作業台３２の中央部に位置する左右の固定中枠３５には、支持枠３６が立設されるとともに、この支持枠３６の上部に、ワークＷを底面から受け止める左右一対のフリーボール３７が配備されている。また、支持枠３６の間には、左右のガイド軸３８を介して昇降可能、かつ、エアーシリンダ３９によって駆動昇降される可動板４０が配備され、この可動板４０に前記位置決めピン３３が備えられて、一対の位置決めピン３３が一体に出退するよう構成されている。ここで、ワークＷの底面には、図１４に示す位置決め用のリング部材４１が所定の姿勢でボルト締め連結され、このリング部材４１の左右に備えた下向きのボス４２に各位置決めピン３３が挿入されることで、ワークＷの位置決めが行われる。
【００２６】
作業台３２の左右には前後に向かうレール４４が配備され、このレール４４に案内されて平行に前後移動可能に横長の可動枠４５が備えられるとともに、この可動枠４５を前後にねじ送り移動させるネジ軸４６が、作業フレーム３２の左右方向中央付近に装備されており、ネジ軸４６を電動モータ４７によって正逆駆動することで、可動枠４５を任意に平行前後移動させることが可能となっている。そして、各可動枠４５にそれぞれ左右一対づつ前記クランプ金具３４が装備されるとともに、奥側の可動枠４５に中央のクランプ金具３４ｃが装備されている。
【００２７】
前記クランプ金具３４は、位置決めピン３３によって位置決めされたワークＷの外周縁を係止して下方に押し付け固定するよう機能するものであり、エアーシリンダ４８によって支点ｂ周りに上下揺動可能に構成されている。そして、このクランプ金具３４およびエアーシリンダ４８は、可動枠４５の上面のレール５２に沿って左右移動可能な可動台４９に取付けられており、この可動台４９をエアーシリンダ５０によって任意に左右移動させることで、各クランプ金具３４を左右に位置変更することが可能となっている。また、中央のクランプ金具３４ｃも、位置決めされたワークＷの外周縁の奥側中央部位を係止して下方に押し付け固定するよう機能するものであり、エアーシリンダ５３によって支点ｃ周りに上下揺動可能に構成されている。そして、このクランプ金具３４ｃおよびエアーシリンダ５３は、奥側の可動枠４５の上面のレール５４に沿って左右移動可能な可動台５５に取付けられており、この可動台５５をエアーシリンダ５６によって任意に前後移動させることで、クランプ金具３４ｃの作用位置を前後に変更することが可能となっている。
【００２８】
つまり、両可動枠４５の前後移動と可動台４９の左右移動、および、可動台５５の前後移動とを組み合わせることによって、５組みのクランプ金具３４、３４ｃを水平面に沿って二次元的に任意に位置変更することが可能となっている。
【００２９】
ここで、作業台３２には、エアーシリンダ４８，５０，５６を制御してクランプ金具３４，３４ｃを二次元的に位置変更するコントローラ５１が装着されており、このコントローラ５１も、据付け固定された制御装置２６に接続されるとともに、溶接ロボットＢのコントローラ２７もこの制御装置２６に接続されており、制御装置２６の入力部２６ａにワークＷ２を特定する情報を入力すると、予め入力設定された情報に基づいてエアーシリンダ４８，５０，５６が作動し、対象とするワークＷを適切に位置決め固定するために設定された所定位置にクランプ金具３４，３４ｃが移動される。また、入力されたワーク情報に基づいて、溶接ロボットＢが予め設定されたプログラムに基づいて作動し、このワークＷに対応した自動溶接が行われる。
【００３０】
そして、前記治具装置Ａ１と同様に、この治具装置Ａ２もコントローラ５１ごと別の溶接ロボットＢの支持台１１に付け替えて、上記と同様の作業を行わせることができる。
【００３１】
つまり、同一仕様の溶接ロボットＢを複数台据え付けてある作業場においては、治具装置Ａ１とＡ２を任意に移動させたり、入れ替えたりして作業することができるとともに、使用しない治具装置Ａ１，Ａ２は取り外して保管しておくことができるのである。
【００３２】
（第３例）
【００３３】
図１５〜図２０に、前記旋回フレーム４に各種のドリル加工やエンドミル加工を行う工程において利用される治具装置Ａ３が例示されている。
【００３４】
この治具装置Ａ３は、ワークＷとしての旋回フレーム４を起立させた姿勢で、作業台６０に支持して、工作機械の一例であるマシニング・センタ（ＭＣ）６１に搬入出するよう構成されている。マシニング・センタ６１は、加工機本体６２の前方に、シャッタ６３によって開閉されるワーク出入り口６４を備えた加工室６５が配備された構造となっており、治具装置Ａ３が加工室６５内の加工処理位置と、加工室の外側に位置するワーク脱着位置との間に亘って前後進移動するように構成されている。
【００３５】
また、ワーク脱着位置には、２台の作業台６０を搭載可能なターンテーブル６６が配備されており、１台の作業台６０がワークＷを加工室内に搬入している間に、他方の作業台６０に次のワークＷを装着しておき、加工を終えて加工室から出てきた一方の作業台６０をターンテーブル６６に載せて反転させ、ワークＷが装填された作業台６０を加工室に送り込むとともに、搬出されてきた作業台では、加工済みのワークＷと次の新しいワークＷとの取り替えを行う。
【００３６】
次に、作業台６０の詳細な構造について説明する。図１７，１８に示すように、作業台６０は、正面視で中抜きの枠状に構成されており、ネジ軸６７の正逆回転によって左右に独立的にねじ送りされる左右一対の可動縦枠６８がレール６９に沿って左右に平行移動可能に装着されている。また、各可動縦枠６８には、ネジ軸７０の正逆回転によって上下に独立的にねじ送りされる上下一対のクランプ機構７１がレール７２に沿って上下移動可能に装着されている。
【００３７】
可動縦枠６８を横移動させるネジ軸６７は、作業台６０の上部に水平横架され、それぞれ作業台６０の横外側面にその一端が臨設されている。また、クランプ機構７１を上下移動させるネジ軸７０は可動縦枠６８に鉛直に支持されるとともに、各ネジ軸７０の上端が、作業台６０の上部に水平横架した操作軸７３にベベルギヤ７４，７５を介して連動連結されている。ここで、操作軸７３のベベルギヤ７４は、可動縦枠６８に対しては横移動不能、操作軸７３に対しては横スライド可能、かつ、回転伝達可能に操作軸７３に外嵌装着されており、可動縦枠６８の横移を許しながら、各操作軸７３の回転操作で４個のクランプ機構７１を独立して上下にねじ送り移動することができるように構成されている。
【００３８】
クランプ機構７１は、上下にねじ送り移動される可動台７６にエアーシリンダ７７によって出退される短軸状のクランプ部材７８を装着して構成されたものであり、図１９，２０に示すように、クランプ部材７８の先端に形成した係止段部７８ａを、ワークＷの底板に形成された開口７９にクランプ部材７８を下方から挿通した後、クランプ部材７８を上方または下方に移動させて、係止段部７８ａを開口７９の縁に係止させた後、クランプ部材７８を退入させることで、ワークＷを位置決め状態で締付け固定するように構成されている。
【００３９】
図１５，１６に示すように、ワーク脱着位置の左右には、作業台６０の左右側面から前記ネジ軸６７および操作軸７３を回転操作して、クランプ機構７１を外部から左右および上下に位置調節するための操作台８０が立設されている。各操作台８０の上下にはエアーシリンダ８１によって進退可能な可動枠８２が配備され、この可動枠８２にモータ８３によって正逆転される駆動側爪クラッチ部材８４が設けられている。この駆動側爪クラッチ部材８４は、作業台６０が左右の操作台８０の間の所定位置に在る時に、前記ネジ軸６７および操作軸７３の外端部に備えた従動側爪クラッチ部材６７ａ，７３ａに突き合わせ対向されるように設置されている。
【００４０】
従って、作業台６０が左右の操作台８０の間の所定位置に在る時に、各可動枠８２を進出移動させることで、各駆動側爪クラッチ部材８４を対向する従動側爪クラッチ部材６７ａ，７３ａに咬合連結することができ、各モータ８３を作動させてネジ軸６７および操作軸７３を回転操作することで、４個のクランプ機構７１を独立して任意に上下にねじ送り移動することができる。
【００４１】
そして、一方の作業台６０に備えたコントローラ８５において、加工対象のワークＷについてのワーク情報を入力しておくことで、各クランプ機構７１は対象とするワークＷを適切に位置決め固定するために設定された所定位置に移動されて、ワークＷの固定あるいは固定解除を行う。
【００４２】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００４３】
（１）  第１例において、一対のクランプユニット１３のうちの一方を基準クランプユニットとして位置固定状態で設置し、他方のクランプユニット１３のみを移動させるように構成することもできる。
【００４４】
（２）  第２例において、可動枠４５に装着するクランプ金具３４の数は任意である。
【００４５】
（３）  上記した各例において制御装置２６にワーク情報を入力する手段は、キー入力、バーコード入力、磁気カード入力、など周知の入力手段を適宜選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】バックホウの全体側面図
【図２】第１例の治具装置を利用した自動溶接設備の側面図
【図３】第１例の治具装置を利用した自動溶接設備の平面図
【図４】第１例の治具装置を示す平面図
【図５】第１例の治具装置における縦断側面図
【図６】第１例の治具装置におけるワーク搭載前の状態を示す縦断正面図
【図７】第１例の治具装置におけるワーク固定状態を示す縦断正面図
【図８】第２例の治具装置を利用した自動溶接設備の平面図
【図９】第２例の治具装置におけるワーク固定状態を示す平面図
【図１０】第２例の治具装置におけるワーク搭載前の状態を示す平面図
【図１１】第２例の治具装置におけるワーク固定状態を示す縦断正面図
【図１２】第２例の治具装置におけるワーク固定前の状態を示す縦断正面図
【図１３】（イ）第２例の治具装置におけるワーク位置決め前の状態を示す要部の縦断正面図  （ロ）第２例の治具装置におけるワーク位置決め状態を示す要部の縦断正面図
【図１４】第２例の治具装置に用いる補助部材の斜視図
【図１５】第３例の治具装置を利用した機械加工設備の平面図
【図１６】第３例の治具装置におけるワーク保持状態を示す正面図
【図１７】第３例の治具装置を示す正面図
【図１８】第３例の治具装置の縦断側面図
【図１９】第３例の治具装置の要部を縦断した側面図
【図２０】第３例の治具装置におけるクランプ箇所を示す正面図
【符号の説明】
【００４７】
３            トラックフレーム
４            旋回フレーム
２６          制御装置（制御手段）
３２          作業台
３４          クランプ金具
４５          可動枠
４７          電動モータ（駆動手段）
５０          エアーシリンダ（駆動手段）
Ｗ            ワーク
【図１】
2006248522.tif 000003
【図２】
2006248522.tif 000004
【図３】
2006248522.tif 000005
【図４】
2006248522.tif 000006
【図５】
2006248522.tif 000007
【図６】
2006248522.tif 000008
【図７】
2006248522.tif 000009
【図８】
2006248522.tif 000010
【図９】
2006248522.tif 000011
【図１０】
2006248522.tif 000012
【図１１】
2006248522.tif 000013
【図１２】
2006248522.tif 000014
【図１３】
2006248522.tif 000015
【図１４】
2006248522.tif 000016
【図１５】
2006248522.tif 000017
【図１６】
2006248522.tif 000018
【図１７】
2006248522.tif 000019
【図１８】
2006248522.tif 000020
【図１９】
2006248522.tif 000021
【図２０】
2006248522.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成18年6月20日(2006.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走型作業機械の構成部品を仮組み溶接されたフレーム体をワークとして支持する作業台に、一対の可動枠を水平方向に並列配備するとともに、各可動枠を可動枠並列方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、各可動枠のそれぞれに、一対の可動台を可動枠の移動方向と直交する水平方向に対向配備するとともに対をなす可動台ごとにワークを係止するクランプ金具をそれぞれ対向配置し、対をなす各可動台をクランプ金具どうしが遠近する方向に駆動手段によって移動調節可能に構成してあることを特徴とする自走型作業機械の組立て用治具装置。
【請求項２】
ワーク情報を入力することで、各可動枠およびクランプ金具をワーク情報が入力されたワークに対応して予め設定された位置に自動的に移動させる制御手段を備えてある請求項３記載の自走型作業機械の組立て用治具装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックホウやログローダなどの自走型作業機械におけるフレーム体を組立てる際に利用する治具装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックホウにおいては、フレーム体として、走行装置を支持するトラックフレームと、フロント作業装置、エンジン、および、搭乗運転部を搭載する旋回フレームが備えられており、これらフレーム体は、各構成部品を部分的に溶接して仮組みした後に、溶接ロボットによって自動溶接加工されて組立てられる。また、必要に応じて、自動溶接加工後に孔開け加工などの機械加工が施される。
【０００３】
この場合、フレーム体の自動溶接行程では、仮組み溶接したワークを治具を用いて位置決め固定することになり、ワークの仕様が異なるつど、そのワークに対する治具の取り替えを行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、仕様の異なる各ワークごとに治具を準備していたので、ワークが変更される度の治具の取り替え、および、その管理に手数が掛かるとともに、治具の保管のために多くのスペースを必要とするものであった。
【０００５】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、自走型作業機械におけるフレーム体を組立てる際の治具の取り替えや管理を簡単に行うことができるとともに、治具の保管スペースの削減に有効となる管理をも容易に行える組立て用治具装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００７】
（構成）  請求項１に係る発明は、自走型作業機械の構成部品を仮組み溶接されたフレーム体をワークとして支持する作業台に、一対の可動枠を水平方向に並列配備するとともに、各可動枠を可動枠並列方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、各可動枠のそれぞれに、一対の可動台を可動枠の移動方向と直交する水平方向に対向配備するとともに対をなす可動台ごとにワークを係止するクランプ金具をそれぞれ対向配置し、対をなす各可動台をクランプ金具どうしが遠近する方向に駆動手段によって移動調節可能に構成してあることを特徴とする。
【０００８】
（作用）  上記構成によると、仕様の異なるワークを処理する場合に、可動枠、および、各可動枠に備えた一対の可動台を駆動手段によって移動させることで、可動台に取付けたクランプ金具の二次元的な移動範囲内に収まる寸法仕様のワークを一台の作業台上に適正に位置決め固定することができる。
【０００９】
（効果）  従って、請求項１に係る発明によると、ワークの仕様が異なるつど治具を交換するような必要がなくなり、簡単迅速に段取り替えを行うことができ、多くの機種を少数台づつ製作する際の組立て作業能率を向上する上で有効となる。
【００１０】
〔請求項２に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１１】
（構成）  請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、ワーク情報を入力することで、各可動枠およびクランプ金具をワーク情報が入力されたワークに対応して予め設定された位置に自動的に移動させる制御手段を備えてある。
【００１２】
（作用・効果）  上記構成によると、ワークの情報をキー操作やバーコードの読取り、等によって入力することで、自動的に各クランプ金具をワークに対応した位置に移動させることができるので、極めて短時間に治具の段取り替えを行うことができ、段取り替えのための時間を節減して作業能率を更に向上することができ、請求項１の発明の上記効果を助長する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に、自走型作業機械の一例であるバックホウが示されている。このバックホウは、左右一対のクローラ型走行装置１およびドーザ装置２を備えたトラックフレーム３の上に、旋回フレーム４を全旋回可能に搭載し、旋回フレーム４に、ブーム５、アー６ム、おおよび、バケット７を順次連結してなるフロント装置８を装備するとともに、図示しないエンジンを収容した原動部９および搭乗運転部１０を搭載した構造となっている。
【００１４】
前記トラックフレーム３および旋回フレーム４は、鋳鋼あるいは鋼板からなる構成部品を溶接して組立てられた構造体であり、本発明は、これらを組立てる工程で利用する治具装置に改良を加えたものであり、その一例を以下に説明する。
【００１５】
図２〜図９に、前記旋回フレーム４を自動溶接する工程において利用される治具装置Ａ２が例示されている。なお、以下の説明において、フレーム体としての旋回フレーム４をワークＷと呼称する。
【００１６】
この治具装置Ａ２は、溶接ロボットＢの前部の床面に据付け固定された支持台１１の上に脱着自在に装着されており、支持台１１に搭載連結される作業台３２と、この作業台３２の中央に配備された左右一対の位置決めピン３３と、作業台３２の前後左右に配備された４組のクランプ金具３４と中央奥側（ロボット側）に配備されたクランプ金具３４ｃとで構成されている。
【００１７】
図５，図８に示すように作業台３２の中央部に位置する左右の固定中枠３５には、支持枠３６が立設されるとともに、この支持枠３６の上部に、ワークＷを底面から受け止める左右一対のフリーボール３７が配備されている。また、支持枠３６の間には、左右のガイド軸３８を介して昇降可能、かつ、エアーシリンダ３９によって駆動昇降される可動板４０が配備され、この可動板４０に前記位置決めピン３３が備えられて、一対の位置決めピン３３が一体に出退するよう構成されている。ここで、ワークＷの底面には、図９に示す位置決め用のリング部材４１が所定の姿勢でボルト締め連結され、このリング部材４１の左右に備えた下向きのボス４２に各位置決めピン３３が挿入されることで、ワークＷの位置決めが行われる。
【００１８】
作業台３２の左右には前後に向かうレール４４が配備され、このレール４４に案内されて平行に前後移動可能に横長の可動枠４５が備えられるとともに、この可動枠４５を前後にねじ送り移動させるネジ軸４６が、作業フレーム３２の左右方向中央付近に装備されており、ネジ軸４６を電動モータ４７によって正逆駆動することで、可動枠４５を任意に平行前後移動させることが可能となっている。そして、各可動枠４５にそれぞれ左右一対づつ前記クランプ金具３４が装備されるとともに、奥側の可動枠４５に中央のクランプ金具３４ｃが装備されている。
【００１９】
前記クランプ金具３４は、位置決めピン３３によって位置決めされたワークＷの外周縁を係止して下方に押し付け固定するよう機能するものであり、エアーシリンダ４８によって支点ｂ周りに上下揺動可能に構成されている。そして、このクランプ金具３４およびエアーシリンダ４８は、可動枠４５の上面のレール５２に沿って左右移動可能な可動台４９に取付けられており、この可動台４９をエアーシリンダ５０によって任意に左右移動させることで、各クランプ金具３４を左右に位置変更することが可能となっている。また、中央のクランプ金具３４ｃも、位置決めされたワークＷの外周縁の奥側中央部位を係止して下方に押し付け固定するよう機能するものであり、エアーシリンダ５３によって支点ｃ周りに上下揺動可能に構成されている。そして、このクランプ金具３４ｃおよびエアーシリンダ５３は、奥側の可動枠４５の上面のレール５４に沿って左右移動可能な可動台５５に取付けられており、この可動台５５をエアーシリンダ５６によって任意に前後移動させることで、クランプ金具３４ｃの作用位置を前後に変更することが可能となっている。
【００２０】
つまり、両可動枠４５の前後移動と可動台４９の左右移動、および、可動台５５の前後移動とを組み合わせることによって、５組みのクランプ金具３４、３４ｃを水平面に沿って二次元的に任意に位置変更することが可能となっている。
【００２１】
ここで、作業台３２には、エアーシリンダ４８，５０，５６を制御してクランプ金具３４，３４ｃを二次元的に位置変更するコントローラ５１が装着されており、このコントローラ５１も、据付け固定された制御装置２６に接続されるとともに、溶接ロボットＢのコントローラ２７もこの制御装置２６に接続されており、制御装置２６の入力部２６ａにワークＷ２を特定する情報を入力すると、予め入力設定された情報に基づいてエアーシリンダ４８，５０，５６が作動し、対象とするワークＷを適切に位置決め固定するために設定された所定位置にクランプ金具３４，３４ｃが移動される。また、入力されたワーク情報に基づいて、溶接ロボットＢが予め設定されたプログラムに基づいて作動し、このワークＷに対応した自動溶接が行われる。
【００２２】
また、治具装置Ａ２を支持台１１から取り外して、コントローラ５１ごと別の溶接ロボットの支持台に付け替えることもでき、この時、作業台３２に装備したコントローラ５１を、別の溶接ロボットのコントローラが接続された制御装置に接続することで、この溶接ロボットにおいても、上記の場合と同様にワーク情報を制御装置に入力することで、クランプユニット３の自動位置変更制御と溶接プログラムの設定が行われる。
【００２３】
つまり、同一仕様の溶接ロボットＢを複数台据え付けてある作業場においては、治具装置Ａ２を任意に移動させたり、入れ替えたりして作業することができるとともに、使用しない治具装置Ａ２は取り外して保管しておくことができるのである。
【００２４】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００２５】
（１）  可動枠４５に装着するクランプ金具３４の数は任意である。
【００２６】
（２） 上記した制御装置２６にワーク情報を入力する手段は、キー入力、バーコード入力、磁気カード入力、など周知の入力手段を適宜選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】バックホウの全体側面図
【図２】治具装置を利用した自動溶接設備の側面図
【図３】治具装置を利用した自動溶接設備の平面図
【図４】治具装置におけるワーク固定状態を示す平面図
【図５】治具装置におけるワーク搭載前の状態を示す平面図
【図６】治具装置におけるワーク固定状態を示す縦断正面図
【図７】治具装置におけるワーク固定前の状態を示す縦断正面図
【図８】（イ）治具装置におけるワーク位置決め前の状態を示す要部の縦断正面図  （ロ）治具装置におけるワーク位置決め状態を示す要部の縦断正面図
【図９】治具装置に用いる補助部材の斜視図
【符号の説明】
【００２８】
３            トラックフレーム
４            旋回フレーム（フレーム体）
２６          制御装置（制御手段）
３２          作業台
３４          クランプ金具
４５          可動枠
４７          電動モータ（駆動手段）
５０          エアーシリンダ（駆動手段）
Ｗ            ワーク
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2006248522.tif 000023
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006248522.tif 000024
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2006248522.tif 000025
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2006248522.tif 000026
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006248522.tif 000027
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2006248522.tif 000028
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2006248522.tif 000029
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2006248522.tif 000030
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【補正の内容】