(57)【要約】【課題】第１のワークと、該第１のワークの上に載置される第２のワークとをクランプできるワーク押え装置が求められている。【解決手段】ワーク押え装置１０は、第１のワークが載置される受け台１２と、第１のワークをクランプする第１のクランプ機構１４であって、開閉可能に受け台に設けられた第１のクランプ部５６および第２のクランプ部７６を有する、第１のクランプ機構１４と、第１のワークの上に載置された第２のワークをクランプする第２のクランプ機構１６であって、開閉可能に受け台に設けられた第３のクランプ部９６および第４のクランプ部１１６を有し、第２のワークを第１のワークに対して予め定められた位置で保持する、第２のクランプ機構１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のワークが載置される受け台と、
前記受け台に載置された前記第１のワークをクランプする第１のクランプ機構であって、開閉可能に前記受け台に設けられ、前記第１のワークをクランプ可能な第１のクランプ部および第２のクランプ部を有する、第１のクランプ機構と、
前記第１のワークの上に載置された第２のワークをクランプする第２のクランプ機構であって、開閉可能に前記受け台に設けられ、前記第２のワークをクランプ可能な第３のクランプ部および第４のクランプ部を有し、前記第２のワークを前記第１のワークに対して予め定められた位置で保持する、第２のクランプ機構と、を備える、ワーク押え装置。
【請求項２】
前記第３のクランプ部は、開閉動作の間に前記第１のクランプ部に摺動可能に接触するように配置される、請求項１に記載のワーク押え装置。
【請求項３】
前記第１のクランプ機構は、前記第１のクランプ部に設けられ、前記第３のクランプ部と係合して該第３のクランプ部の移動を案内するガイドを有する、請求項２に記載のワーク押え装置。
【請求項４】
前記ガイドは、前記第３のクランプ部を摺動可能に受容する溝を有する、請求項３に記載のワーク押え装置。
【請求項５】
前記第１のクランプ機構は、前記第１のクランプ部および前記第２のクランプ部の少なくとも一方を開方向へ付勢する第１の付勢部をさらに有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク押え装置。
【請求項６】
前記第１の付勢部によって付勢される前記第１のクランプ部または前記第２のクランプ部に、該第１のクランプ部または該第２のクランプの開閉方向と交差する方向に加えられた外力によって、該第１のクランプ部または該第２のクランプ部を閉方向へ移動させるカム機構をさらに備える、請求項５に記載のワーク押え装置。
【請求項７】
前記カム機構は、前記第１の付勢部によって付勢される前記第１のクランプ部または前記第２のクランプ部に形成され、該第１のクランプ部または該第２のクランプの開閉方向に対して傾斜する傾斜面を有する、請求項６に記載のワーク押え装置。
【請求項８】
前記第２のクランプ機構は、
前記第３のクランプ部および前記第４のクランプ部の少なくとも一方を閉方向へ付勢する第２の付勢部と、
前記第３のクランプ部および前記第４のクランプ部が開かれたときに、前記第２の付勢部によって付勢される前記第３のクランプ部または前記第４のクランプ部と脱離可能に係合する移動規制部であって、該第３のクランプ部または該第４のクランプ部と係合したときに該第３のクランプ部または該第４のクランプ部の前記閉方向への移動を規制し、該第３のクランプ部または該第４のクランプ部から脱離したときに該第３のクランプ部または該第４のクランプ部が前記第２の付勢部の作用によって前記閉方向へ移動するのを許容する、移動規制部と、をさらに有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のワーク押え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをクランプして固定するワーク押え装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークをクランプして固定するワーク押え装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工作機械の分野において、第１のワークと、該第１のワークの上に載置される第２のワークとをクランプできるワーク押え装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ワーク押え装置は、第１のワークが載置される受け台と、受け台に載置された第１のワークをクランプする第１のクランプ機構であって、開閉可能に受け台に設けられ、第１のワークをクランプ可能な第１のクランプ部および第２のクランプ部を有する、第１のクランプ機構とを備える。
【０００６】
ワーク押え装置は、第１のワークの上に載置された第２のワークをクランプする第２のクランプ機構であって、開閉可能に受け台に設けられ、第２のワークをクランプ可能な第３のクランプ部および第４のクランプ部を有し、第２のワークを第１のワークに対して予め定められた位置で保持する、第２のクランプ機構を備える。
【０００７】
第３のクランプ部は、開閉動作の間に第１のクランプ部に摺動可能に接触するように配置されてもよい。第１のクランプ機構は、第１のクランプ部に設けられ、第３のクランプ部と係合して該第３のクランプ部の移動を案内するガイドを有してもよい。
【０００８】
ガイドは、第３のクランプ部を摺動可能に受容する溝をしてもよい。第１のクランプ機構は、第１のクランプ部および第２のクランプ部の少なくとも一方を開方向へ付勢する第１の付勢部をさらに有してもよい。
【０００９】
ワーク押え装置は、第１の付勢部によって付勢される第１のクランプ部または第２のクランプ部に、該第１のクランプ部または該第２のクランプの開閉方向と交差する方向に加えられた外力によって、該第１のクランプ部または該第２のクランプ部を閉方向へ移動させるカム機構をさらに備えてもよい。
【００１０】
カム機構は、第１の付勢部によって付勢される第１のクランプ部または第２のクランプ部に形成され、該第１のクランプ部または該第２のクランプの開閉方向に対して傾斜する傾斜面を有してもよい。
【００１１】
第２のクランプ機構は、第３のクランプ部および第４のクランプ部の少なくとも一方を閉方向へ付勢する第２の付勢部と、第３のクランプ部および第４のクランプ部が開かれたときに、第２の付勢部によって付勢される第３のクランプ部または第４のクランプ部と脱離可能に係合する移動規制部とを有してもよい。
【００１２】
移動規制部は、該第３のクランプ部または該第４のクランプ部と係合したときに該第３のクランプ部または該第４のクランプ部の閉方向への移動を規制し、該第３のクランプ部または該第４のクランプ部から脱離したときに該第３のクランプ部または該第４のクランプ部が第２の付勢部の作用によって閉方向へ移動するのを許容してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るワーク押え装置の斜視図である。
【図２】図１に示すワーク押え装置の上面図である。
【図３】図１に示す受け台の斜視図である。
【図４】図３に示す受け台を、図３中のｘ−ｚ平面に沿って切断した断面図である。
【図５】図３に示すガイドレールを、図３中のｘ軸方向から見た拡大図である。
【図６】図１に示す一対のクランプ爪のうちの１つの拡大斜視図である。
【図７】図６に示すクランプ爪を、図６中のｘ−ｚ平面に沿って切断した断面図である。
【図８】図６に示すクランプ爪の下面に形成された凹部の拡大断面図である。
【図９】図８に示すクランプ爪が、図５に示すガイドレールと嵌合した状態を示す断面拡大図である。
【図１０】図１に示す他の一対のクランプ爪のうちの１つの拡大斜視図である。
【図１１】図２に示すワーク押え装置を、図２中のＸＩ−ＸＩに沿って切断した断面図である。
【図１２】図１１に示す第１のクランプ機構および第２のクランプ機構が開状態にされた場合を示す断面図である。
【図１３】一実施形態に係る工作機械の図である。
【図１４】一実施形態に係る第１のワークおよび第２のワークの斜視図である。
【図１５】図１３に示す工作機械を用いて第２のワークを第１のワークに圧入する方法のフローチャートを示す。
【図１６】図１５のステップＳ２の終了時点でのワーク押え装置、第１のワークおよび第２のワークを示す断面図である。
【図１７】図１５のステップＳ３において、押圧部の傾斜面と、クランプ部の傾斜面とが当接した状態を示す断面図である。
【図１８】図１５のステップＳ３において、第１のワークがクランプされた状態を示す断面図である。
【図１９】他の実施形態に係るクランプ部の断面図である。
【図２０】さらに他の実施形態に係るクランプ部の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明においては、図中の直交座標系を方向の基準とし、便宜上、ｘ軸プラス方向を前方とし、ｙ軸プラス方向を右方とし、ｚ軸プラス方向を上方とする。
【００１５】
図１〜図１１を参照して、本発明の一実施形態に係るワーク押え装置１０について説明する。図１および図２に示すように、ワーク押え装置１０は、受け台１２、第１のクランプ機構１４、第２のクランプ機構１６を備える。
【００１６】
図３および図４に示すように、受け台１２は、中空部材であって、底壁１８、前壁２０、後壁２２、左壁２４、右壁２６、および頂壁２８を有する。底壁１８は、略長方形の平板部材である。底壁１８には、該底壁１８から上方へ突出する複数のシャフト部３０が形成されている。
【００１７】
前壁２０および後壁２２は、互いに対向するように底壁１８の前端縁および後端縁からそれぞれ上方に立ち上がっている。左壁２４および右壁２６は、互いに対向するように底壁１８の左端縁および右端縁からそれぞれ上方に立ち上がり、且つ、前壁２０と後壁２２との間で延在している。
【００１８】
頂壁２８は、前壁２０、後壁２２、左壁２４および右壁２６の上端縁に接続されている。頂壁２８の上面２８ａには、後述する第１のワークが載置される。底壁１８、前壁２０、後壁２２、左壁２４、右壁２６、頂壁２８によって、受け台１２の内部空間Ｓが画定されている。
【００１９】
頂壁２８には、貫通孔４６、４８、および５０が形成されている。貫通孔４６および４８は、ｘ軸方向に長尺な長孔であって、互いにｘ軸方向およびｙ軸方向に離間している。貫通孔５０は、略円形の孔であって、貫通孔４８の後方にずれて配置されている。
【００２０】
受け台１２は、ガイドレール３２および３４と、バネ保持部３６および３８とをさらに有する。ガイドレール３２および３４の各々は、頂壁２８の上面２８ａから上方に突出し、且つ、ｘ軸方向へ直線状に延在している。ガイドレール３２は、貫通孔４６の右側に離隔して配置されている一方、ガイドレール３４は、貫通孔４８の左側に離隔して配置されている。
【００２１】
ガイドレール３２および３４は、同じｙ軸方向の位置に配置され、且つ、ｘ軸方向に互いに離隔して配置されている。図５に示すように、ガイドレール３２および３４の各々は、レール部４０と、該レール部４０の上端から左右へ突出する鍔部４２および４４とを有する。
【００２２】
バネ保持部３６および３８の各々は、頂壁２８の上面２８ａから上方に突出するように設けられている。バネ保持部３６は、ガイドレール３２および貫通孔４６の後方に隣接して配置されている一方、バネ保持部３８は、ガイドレール３４および貫通孔４８の前方に隣接して配置されている。
【００２３】
再度、図１および図２を参照して、第１のクランプ機構１４は、ｘ軸方向に整列するように配置された一対のクランプ爪５２および５４を有する。クランプ爪５２および５４は、頂壁２８の上に開閉可能に配置されている。本実施形態においては、クランプ爪５２および５４の各々は、頂壁２８に対して可動であり、クランプ爪５２は、クランプ爪５４の前方に配置されている。
【００２４】
図６に示すように、クランプ爪５２は、ｘ軸方向に延びるクランプ部５６（第１のクランプ部）と、該クランプ部５６の下面５６ａから内方に凹むように形成された凹部５８と、互いに対向するようにクランプ部５６の上面５６ｂから上方に突出する一対のガイド壁６０および６２とを有する。クランプ部５６の前端には、ｘ軸方向に対して傾斜する傾斜面５６ｃが形成されている。
【００２５】
図８に示すように、凹部５８は、下面５６ａと略平行な端面６４と、該端面６４から互いに対向して下方へ延出する端面６６および６８と、該端面６６および６８から内方へそれぞれ突出する爪部７０および７２とによって、画定されている。
【００２６】
クランプ爪５２が受け台１２の上に設置されたとき、図９に示すように、受け台１２に設けられたガイドレール３４は、凹部５８に摺動可能に受容される。このとき、ガイドレール３４の鍔部４２および４４が、クランプ爪５２に設けられた爪部７０および７２と係合する。
【００２７】
この構造によって、クランプ爪５２がガイドレール３４から上方へ脱落してしまうのを防止しつつ、クランプ爪５２は、ガイドレール３４によって案内されて、ｘ軸方向へ移動することができる。
【００２８】
ガイド壁６０および６２は、互いにｙ軸方向に離隔して配置されている。このガイド壁６０とガイド壁６２との間に、ｘ軸方向に延びるガイド溝７４が画定されている。
【００２９】
再度、図１および図２を参照して、クランプ爪５４は、クランプ爪５２と同じ構成を有する。具体的には、クランプ爪５４は、ｘ軸方向に延びるクランプ部７６（第２のクランプ部）と、該クランプ部７６の下面７６ａから内方に凹むように形成された凹部７８と、互いに対向するようにクランプ部７６の上面７６ｂから上方に突出する一対のガイド壁８０および８２とを有する。
【００３０】
クランプ部７６の後端には、ｘ軸方向に対して傾斜する傾斜面７６ｃが形成されている。図８に示すように、凹部７８は、凹部５８と同様に、端面６４と、端面６６および６８と、爪部７０および７２とによって、画定されている。また、ガイド壁８０とガイド壁８２との間には、ｘ軸方向へ延びるガイド溝９０が画定されている。
【００３１】
クランプ爪５４が受け台１２の上に設置されたとき、図９に示すように、受け台１２に設けられたガイドレール３２は、凹部７８に摺動可能に受容される。このとき、ガイドレール３２の鍔部４２および４４が、クランプ爪５４に設けられた爪部７０および７２と係合する。
【００３２】
この構造によって、クランプ爪５４がガイドレール３２から上方へ脱落してしまうのを防止しつつ、クランプ爪５４は、ガイドレール３２によって案内されて、ｘ軸方向へ移動することができる。
【００３３】
図２を参照して、第１のクランプ機構１４は、付勢部８４および８６（第１の付勢部）をさらに有する。付勢部８４は、受け台１２のバネ保持部３８とクランプ爪５２との間に介挿されている。
【００３４】
付勢部８４は、例えばコイルばねであって、その前端がバネ保持部３８に固定される一方、その後端がクランプ部５６の前端に固定されている。付勢部８４は、クランプ爪５２および５４が閉状態となっているときに、クランプ爪５２を前方（すなわち、開方向）へ付勢する。なお、クランプ部５６および７６の開閉動作については、後述する。
【００３５】
一方、付勢部８６は、受け台１２のバネ保持部３６とクランプ爪５４との間に介挿されている。付勢部８６は、例えばコイルばねであって、その後端がバネ保持部３６に固定される一方、その前端がクランプ部７６の後端に固定されている。付勢部８６は、クランプ爪５２および５４が閉状態となっているときに、クランプ爪５４を後方（すなわち、開方向）へ付勢する。
【００３６】
再度、図１および図２を参照して、第２のクランプ機構１６は、ｘ軸方向に整列するように配置された一対のクランプ爪９２および９４を有する。クランプ爪９２および９４は、頂壁２８の上に開閉可能に配置されている。本実施形態においては、クランプ爪９２および９４の各々は、頂壁２８に対して可動であり、クランプ爪９２は、クランプ爪９４の前方に配置されている。
【００３７】
図１、図２および図１０に示すように、クランプ爪９２は、クランプ部９６（第３のクランプ部）、横ブロック部９８、縦ブロック部１００、および係合部１０２を有する。クランプ部９６は、ｘ軸方向へ直線状に延びている。
【００３８】
横ブロック部９８は、クランプ部９６の前端から右方へ突出している。縦ブロック部１００は、横ブロック部９８の下面９８ａに接続され、横ブロック部９８から前方へ延出している。係合部１０２は、縦ブロック部１００の下面１００ａから下方へ突出している。係合部１０２は、ｘ軸に対して傾斜する傾斜面１０２ａを有する。
【００３９】
図１、図２および図１１に示すように、クランプ爪９２が受け台１２の上に設置されたとき、クランプ部９６は、第１のクランプ機構１４のクランプ部５６と摺動可能に接触するように、該クランプ部５６の上に配置される。このとき、クランプ部９６は、クランプ部５６に設けられたガイド溝７４に摺動可能に受容され、クランプ部９６の下面９６ａは、クランプ部５６の上面５６ｂと接触する。
【００４０】
このようにクランプ部９６がガイド溝７４に受容されることによって、クランプ爪９２は、ガイド溝７４を画定するガイド壁６０および６２と係合し、該ガイド壁６０および６２によって案内されて、ｘ軸方向へ移動する。このように、本実施形態においては、ガイド溝７４は、クランプ爪９２（すなわち、クランプ部９６）の移動を案内する第１のガイドとして機能する。
【００４１】
また、図１１に示すように、クランプ爪９２が受け台１２に設置されたとき、クランプ爪９２の係合部１０２は、受け台１２の頂壁２８に形成された貫通孔４８に受容され、その下端が、受け台１２の内部空間Ｓに突出している。
【００４２】
図１、図２および図１１を参照して、クランプ爪９４は、クランプ爪９２と同じ構成を有する。具体的には、クランプ爪９４は、クランプ部１１６（第４のクランプ部）、横ブロック部１１８、縦ブロック部１２０、および係合部１２２（図１１）を有する。クランプ部１１６は、ｘ軸方向に直線状に延びている。
【００４３】
横ブロック部１１８は、クランプ部１１６の後端から左方へ突出している。縦ブロック部１２０は、横ブロック部１１８の下面１１８ａ（図１）に接続され、横ブロック部１１８から後方へ延出している。係合部１２２は、縦ブロック部１２０の下面１２０ａから下方へ突出している。係合部１２２は、ｘ軸に対して傾斜する傾斜面１２２ａ（図１１）を有する。
【００４４】
クランプ爪９４が受け台１２に設置されたとき、クランプ部１１６は、第１のクランプ機構１４のクランプ部７６と摺動可能に接触するように、該クランプ部７６の上に配置される。このとき、クランプ部１１６は、クランプ部７６に設けられたガイド溝９０に摺動可能に受容され、クランプ部１１６の下面１１６ａ（図１１）は、クランプ部７６の上面７６ｂ（図１１）と当接する。
【００４５】
このようにクランプ部１１６がガイド溝９０に受容されることによって、クランプ爪９４は、ガイド溝９０を画定するガイド壁８０および８２と係合し、該ガイド壁８０および８２によって案内されて、ｘ軸方向へ移動する。このように、本実施形態においては、ガイド溝９０は、クランプ爪９４（すなわち、クランプ部１１６）の移動を案内する第２のガイドとして機能する。
【００４６】
また、図１１に示すように、クランプ爪９４が受け台１２に設置されたとき、クランプ爪９４の係合部１２２は、受け台１２の頂壁２８に形成された貫通孔４６に受容され、その下端が、受け台１２の内部空間Ｓに突出している。
【００４７】
図２および図１１に示すように、第２のクランプ機構１６は、付勢部１２４および１２６（第２の付勢部）をさらに有する。付勢部１２４は、受け台１２のバネ保持部３８と、クランプ爪９２の縦ブロック部１００との間に介挿されている。
【００４８】
付勢部１２４は、例えばコイルばねであって、その前端がバネ保持部３８に固定される一方、その後端が縦ブロック部１００の前端に固定されている。付勢部１２４は、クランプ爪９２および９４が開状態となっているときに、クランプ爪９２を後方（すなわち、閉方向）へ付勢する。なお、クランプ爪９２および９４の開閉動作については、後述する。
【００４９】
一方、付勢部１２６は、受け台１２のバネ保持部３６と、クランプ爪９４の縦ブロック部１２０との間に介挿されている。付勢部１２６は、例えばコイルばねであって、その後端がバネ保持部３６に固定される一方、その前端が縦ブロック部１２０の後端に固定されている。付勢部１２６は、クランプ爪９２および９４が開状態となっているときに、クランプ爪９４を前方（すなわち、閉方向）へ付勢する。
【００５０】
図１１に示すように、第２のクランプ機構１６は、移動規制部１２８、付勢部１３０、および操作部１３２（図１、図２、図１１）をさらに有する。移動規制部１２８は、受け台１２の内部空間Ｓに配置され、本体部１３４、係合部１３６および１３８を有する。
【００５１】
本体部１３４は、ｘ−ｙ平面に略平行に配置された平板部材である。本体部１３４には、複数の貫通孔１３４ａが形成されている。これら貫通孔１３４ａには、受け台１２の底壁１８に形成されたシャフト部３０が摺動可能にそれぞれ受容されている。これにより、移動規制部１２８は、ｘ軸方向およびｙ軸方向への移動が規制されつつ、ｚ軸方向へ移動可能となる。
【００５２】
係合部１３６は、本体部１３４の上面１３４ｂから上方へ突出し、受け台１２の頂壁２８に形成された貫通孔４８の下方に配置されている。係合部１３６は、クランプ爪９２の係合部１０２に形成された傾斜面１０２ａと略平行な傾斜面１３６ａを有する。
【００５３】
係合部１３８は、本体部１３４の上面１３４ｂから上方へ突出し、受け台１２の頂壁２８に形成された貫通孔４６の下方に配置されている。係合部１３８は、クランプ爪９４の係合部１２２に形成された傾斜面１２２ａと略平行な傾斜面１３８ａを有する。
【００５４】
付勢部１３０の各々は、例えばコイルばねであって、受け台１２の底壁１８と移動規制部１２８の本体部１３４との間に介挿され、移動規制部１２８を上方へ付勢する。受け台１２の底壁１８に形成されたシャフト部３０は、付勢部１３０にそれぞれ挿通され、これにより、該付勢部１３０を所定位置に位置決めする。
【００５５】
操作部１３２は、受け台１２の頂壁２８に形成された貫通孔５０に摺動可能に挿通され、その下端１３２ａが、移動規制部１２８の本体部１３４の上面１３４ｂと当接している。
【００５６】
次に、クランプ爪５２および５４の開閉動作と、クランプ爪９２および９４の開閉動作について説明する。図１、図２および図１１は、クランプ爪５２および５４と、クランプ爪９２および９４とが、それぞれ閉状態となっている場合を示している。一方、図１２は、クランプ爪５２および５４と、クランプ爪９２および９４とが、それぞれ開状態となっている場合を示している。
【００５７】
上述したように、クランプ爪５２および５４は、それぞれ、付勢部８４および８６によって、開方向へ付勢されている。よって、クランプ爪５２および５４が図１２に示す開状態にあるとき、付勢部８４および８６がクランプ爪５２および５４に加える付勢力は、実質ゼロとなる（または、無視できる程に小さい）。
【００５８】
クランプ爪５２を図１２に示す開状態から図１１に示す閉状態に移動させる場合、後述する工作機械の第１の押圧部が、クランプ部５６に形成された傾斜面５６ｃに対して下方へ向けて押圧される。
【００５９】
そうすると、第１の押圧部から傾斜面５６ｃに加えられた外力から、クランプ部５６を後方へ押す力成分が生じ、該力成分の作用によって、クランプ部５６は、付勢部８４の付勢力に反して、ガイドレール３４に案内されつつ後方（すなわち、閉方向）へ移動される。このように、本実施形態においては、傾斜面５６ｃは、クランプ部５６に加えられた外力によって該クランプ部５６を閉方向へ移動させるカム機構を構成する。
【００６０】
同様に、クランプ爪５４を図１２に示す開状態から図１１に示す閉状態に移動させる場合、後述する工作機械の第２の押圧部が、クランプ部７６に形成された傾斜面７６ｃに対して下方へ向けて押圧される。
【００６１】
そうすると、第２の押圧部から傾斜面７６ｃに加えられた外力から、クランプ部７６を前方へ押す力成分が生じ、該力成分の作用によって、クランプ部７６は、付勢部８６の付勢力に反して、ガイドレール３２に案内されつつ前方（すなわち、閉方向）へ移動される。
【００６２】
このように、傾斜面７６ｃは、クランプ部７６に加えられた外力によって該クランプ部７６を閉方向へ移動させるカム機構を構成する。こうして、クランプ爪５２および５４は、閉状態となる。
【００６３】
一方、クランプ爪９２および９４は、上述したように、付勢部１２４および１２６によって、それぞれ、閉方向へ付勢される。よって、クランプ爪９２および９４が図１１に示す閉状態になっているとき、付勢部１２４および１２６がクランプ爪９２および９４にそれぞれ加える付勢力は、実質ゼロとなる（または、無視できる程に小さい）。
【００６４】
なお、本実施形態においては、クランプ爪９２および９４が閉状態となっているとき、該クランプ爪９２と該クランプ爪９４との間には、隙間が形成される。この隙間の機能については、後述する。
【００６５】
クランプ爪９２を図１１に示す閉状態から図１２に示す開状態に移動させる場合、オペレータまたはロボット（図示せず）は、クランプ爪９２を、付勢部１２４の付勢力に反して前方（すなわち、開方向）へ押す。
【００６６】
そうすると、クランプ爪９２は、図１１に示す位置から、クランプ部５６に形成されたガイド溝７４によって案内されつつ前方へ移動する。ここで、クランプ爪９２の係合部１０２に形成された傾斜面１０２ａと、移動規制部１２８の係合部１３６に形成された傾斜面１３６ａとは、略平行である。
【００６７】
よって、クランプ爪９２が図１１に示す位置から前方へ移動されたとき、傾斜面１０２ａは、傾斜面１３６ａ上を摺動しつつ、該傾斜面１３６ａを下方へ押す。これにより、移動規制部１２８は、付勢部１３０の付勢力に反して僅かに下方へ変位し、その結果、係合部１０２は、係合部１３６を乗り越えることができる。
【００６８】
係合部１０２が係合部１３６を乗り越えたとき、移動規制部１２８は、付勢部１３０の付勢力によって、再度、上方の位置へ復帰する。そして、図１２に示すように、係合部１０２が係合部１３６と係合し、クランプ爪９２の後方（すなわち、閉方向）への移動が規制される。
【００６９】
同様に、クランプ爪９４を図１１に示す閉状態から図１２に示す開状態に移動させる場合、オペレータまたはロボット（図示せず）は、クランプ爪９４を、付勢部１２６の付勢力に反して後方（すなわち、開方向）へ押す。
【００７０】
そうすると、クランプ爪９４は、図１１に示す位置から、クランプ部７６に形成されたガイド溝９０によって案内されつつ後方へ移動する。ここで、クランプ爪９４の係合部１２２に形成された傾斜面１２２ａと、移動規制部１２８の係合部１３８に形成された傾斜面１３８ａとは、略平行である。
【００７１】
よって、クランプ爪９４が図１１に示す位置から後方へ移動されたとき、傾斜面１２２ａは、傾斜面１３８ａ上を摺動しつつ、該傾斜面１３８ａを下方へ押す。これにより、移動規制部１２８は僅かに下方へ変位し、その結果、係合部１２２は、係合部１３８を乗り越えることができる。
【００７２】
係合部１２２が係合部１３８を乗り越えたとき、移動規制部１２８は、付勢部１３０の付勢力によって、再度、上方の位置へ復帰する。そして、図１２に示すように、係合部１２２が係合部１３８と係合し、クランプ爪９４の前方（すなわち、閉方向）への移動が規制される。こうして、クランプ爪９２および９４は、開状態に維持される。
【００７３】
一方、クランプ爪９２および９４を図１２に示す開状態から図１１に示す閉状態に移動させる場合、オペレータまたはロボット（図示せず）は、操作部１３２を下方へ押す。上述したように、操作部１３２の下端１３２ａは、移動規制部１２８の上面１３４ｂに当接している。したがって、操作部１３２が下方へ押されると、移動規制部１２８は、付勢部１３０の付勢力に反して下方へ移動される。
【００７４】
これにより、係合部１３６および１３８が、それぞれ、係合部１０２および１２２から脱離し、係合部１０２と係合部１３６との間の係合、および、係合部１２２と係合部１３８との間の係合が、解除される。そうすると、付勢部１２４および１２６の付勢力によって、クランプ爪９２および９４は、それぞれ閉方向へ移動されて、図１１に示す閉状態となる。
【００７５】
次に、図１３および図１４を参照して、一実施形態に係る工作機械１５０について説明する。工作機械１５０は、第２のワークＷ２を第１のワークＷ１の内部に圧入するためのものである。第１のワークＷ１および第２のワークＷ２は、軸線Ｏと略同心となるように、受け台１２の上面２８ａに設置される。
【００７６】
なお、この軸線Ｏは、開状態にされたクランプ部５６および７６（クランプ部９６および１１６）の間において、該クランプ部５６および７６（クランプ部９６および１１６）から略等距離の位置に配置された、ｚ軸方向に延びる仮想軸線である。
【００７７】
図１４に示すように、本実施形態においては、第１のワークＷ１は、有底の円筒部材であって、その上面Ａ１から内方へ凹む穴Ｈ１を有する。一方、第２のワークＷ２は、第１のワークＷ１の内径以上の外径を有する円筒部材であって、その上面Ａ２から下方へ凹む穴Ｈ２を有する。第２のワークＷ２を第１のワークＷ１に圧入するとき、第２のワークＷ２は、図１３に示すように、第１のワークＷ１の上に載置される。
【００７８】
再度、図１３を参照して、工作機械１５０は、制御部１５２、プレス工具１５４、駆動部１５６、および上述のワーク押え装置１０を備える。
【００７９】
プレス工具１５４は、ベース部１５８、第１の押圧部１６０、第２の押圧部１６２、および第３の押圧部１６４を有する。第１の押圧部１６０は、ベース部１５８の前端から下方へ突出する。
【００８０】
第１の押圧部１６０には、クランプ部５６に形成された傾斜面５６ｃと略平行な傾斜面１６０ａが形成されている。この傾斜面１６０ａは、開状態にされたクランプ部５６の傾斜面５６ｃの上方に配置される。
【００８１】
第２の押圧部１６２は、ベース部１５８の後端から下方へ突出する。第２の押圧部１６２には、クランプ部７６に形成された傾斜面７６ｃと略平行な傾斜面１６２ａが形成されている。この傾斜面１６２ａは、開状態にされたクランプ部７６の傾斜面７６ｃの上方に配置される。第３の押圧部１６４は、ベース部１５８の中央部から下方へ突出し、軸線Ｏに略同心に配置される。
【００８２】
駆動部１５６は、例えば油圧式または空圧式のシリンダを有し、制御部１５２からの指令に応じて、プレス工具１５４をｚ軸方向へ移動させる。制御部１５２は、駆動部１５６に指令を送り、該駆動部１５６によってプレス工具１５４をｚ軸方向へ移動させる。
【００８３】
次に、図１５を参照して、工作機械１５０を用いて第２のワークＷ２を第１のワークＷ１に圧入する方法について、説明する。図１５に示すフローが開始されたとき、第１のクランプ機構１４および第２のクランプ機構１６は、図１２に示す開状態となっている。
【００８４】
ステップＳ１において、オペレータまたはロボットは、第１のワークＷ１を受け台１２に設置する。具体的には、オペレータまたはロボットは、第１のワークＷ１を、軸線Ｏと略同心となるように、受け台１２の上面２８ａに載置する。
【００８５】
なお、このステップＳ１において、第１のワークＷ１は、軸線Ｏと同心となるように厳密に位置決めされる必要はなく、オペレータまたはロボットによって、開状態にされたクランプ部５６および７６の間の如何なる位置に設置されてもよい。
【００８６】
ステップＳ２において、オペレータまたはロボットは、第２のクランプ機構１６を閉状態にする。具体的には、オペレータまたはロボットは、第２のクランプ機構１６の操作部１３２を下方へ押す。
【００８７】
これにより、移動規制部１２８の係合部１３６および１３８が、係合部１０２および１２２から同時に脱離して、クランプ爪９２および９４は、閉方向へ移動する。このとき、クランプ爪９２および９４は、軸線Ｏを基準として互いに線対称となるように、軸線Ｏへ向かって同期して移動する。その結果、クランプ爪９２および９４は、閉状態となる。
【００８８】
ステップＳ３において、オペレータまたはロボットは、第２のワークＷ２を、クランプ部９６および１１６の間に挿入する。上述したように、閉状態となっているクランプ部９６とクランプ部１１６との間には、隙間が形成されている。
【００８９】
このステップＳ３において、オペレータまたはロボットは、クランプ部９６とクランプ部１１６との間の隙間に、第２のワークＷ２を挿入する。このとき、第２のワークＷ２は、軸線Ｏと略同心となるように、第１のワークＷ１の上面Ａ１に載置される。
【００９０】
その結果、図１６に示すように、第１のワークＷ１がクランプ部５６とクランプ部７６との間に配置される一方、第２のワークＷ２は、クランプ部９６とクランプ部１１６との間でクランプされ、第１のワークＷ１に形成された穴Ｈ１の上の位置で保持される。
【００９１】
ステップＳ４において、制御部１５２は、駆動部１５６へ指令を送り、プレス工具１５４を下方へ移動させる。プレス工具１５４が下方へ移動されると、図１７に示すように、第１の押圧部１６０の傾斜面１６０ａは、クランプ部５６の傾斜面５６ｃと当接する。また、傾斜面１６０ａが傾斜面５６ｃに当接するのと同時に、第２の押圧部１６２の傾斜面１６２ａは、クランプ部７６の傾斜面７６ｃに当接する。
【００９２】
図１７に示す位置からプレス工具１５４が下方へさらに移動されるにつれて、傾斜面１６０ａから傾斜面５６ｃに加えられる外力によって、クランプ部５６は、後方へ移動される。この動作と同期して、クランプ部７６は、傾斜面１６２ａから傾斜面７６ｃに加えられた外力によって、前方へ移動される。
【００９３】
クランプ部５６および７６は、傾斜面５６ｃおよび７６ｃに加えられた外力によって、軸線Ｏを基準として互いに線対称となるように、軸線Ｏへ向かって同期して移動する。その結果、図１８に示すように、第１のワークＷ１は、クランプ部５６とクランプ部７６との間でクランプされる。
【００９４】
このとき、プレス工具１５４の第３の押圧部１６４の下端は、第２のワークＷ２の上面Ａ２に当接するか、または、該上面Ａ２から上方へ僅かに離間する。また、クランプ部５６は、その前端が第１の押圧部１６０と係合するので、前方（すなわち、開方向）への移動が規制される。同様に、クランプ部７６は、その後端が第２の押圧部１６２と係合するので、後方（すなわち、開方向）への移動が規制される。
【００９５】
プレス工具１５４が図１８に示す位置から下方へさらに移動されると、第３の押圧部１６４は、第２のワークＷ２の上面Ａ２と当接して該第２のワークＷ２を下方へ押す。これにより、第２のワークＷ２は、第１のワークＷ１の穴Ｈ１に圧入される。
【００９６】
ここで、クランプ爪９２および９４は、付勢部１２４および１２６の付勢力によって、閉方向へ付勢されている。このため、クランプ爪９２および９４に、付勢部１２４および１２６の付勢力と反対の方向に該付勢力よりも大きな力が作用した場合、クランプ爪９２および９４は、開方向へ移動することができる。
【００９７】
したがって、このステップＳ４で第３の押圧部１６４が第２のワークＷ２を下方へ押したとき、クランプ爪９２および９４は、第２のワークＷ２の下方への移動を許容するように、開方向へ変位することができる。
【００９８】
その一方で、クランプ爪５２および５４は、第１の押圧部１６０および第２の押圧部１６２と係合することによって開方向への移動が規制されている。このため、このステップＳ４にて第３の押圧部１６４が第２のワークＷ２を下方へ押したとき、クランプ爪５２および５４は、開方向へ変位することなく、第１のワークＷ１を強固にクランプする。この構成により、第２のワークＷ２を第１のワークＷ１の穴Ｈ１に確実に圧入できる。
【００９９】
ステップＳ５において、制御部１５２は、駆動部１５６へ指令を送り、プレス工具１５４を上方へ移動させる。そうすると、第１の押圧部１６０および第２の押圧部１６２は、それぞれ、クランプ部５６および７６から上方へ離間し、クランプ爪５２および５４は、付勢部８４および８６の作用によって、開方向へ移動される。その結果、クランプ爪５２および５４は、図１６に示す開状態に復帰する。
【０１００】
ステップＳ６において、オペレータまたはロボットは、第２のクランプ機構１６を開状態とする。具体的には、オペレータまたはロボットは、クランプ爪９２および９４を、付勢部１２４および１２６の付勢力に反して開方向へ押す。
【０１０１】
そうすると、クランプ爪９２の係合部１０２およびクランプ爪９４の係合部１２２が、それぞれ、移動規制部１２８の係合部１３６および１３８と係合し、クランプ爪９２および９４の閉方向への移動が規制される。こうして、クランプ爪９２および９４は、開状態に維持される。
【０１０２】
このように、本実施形態においては、１つの受け台１２に、第１のワークＷ１をクランプ可能なクランプ部５６および７６と、第１のワークＷ１の上に載置される第２のワークＷ２をクランプ可能なクランプ部９６および１１６が設けられている。
【０１０３】
この構成によれば、互いに積み重なるように配置された２つのワークＷ１およびＷ２を、１つのワーク押え装置１０によって連続してクランプできる。したがって、作業のサイクルタイムを縮減できる。また、２つのワークＷ１、Ｗ２を個別にクランプするために２つのワーク押え装置を設ける必要がなくなるので、工作機械１５０の部品点数を削減できる。
【０１０４】
また、本実施形態においては、クランプ部９６は、クランプ部５６に摺動可能に当接するように配置され、クランプ部１１６は、クランプ部７６に摺動可能に当接するように配置されている。
【０１０５】
この構成によれば、クランプ部９６とクランプ部５６、および、クランプ部１１６とクランプ部７６を、よりコンパクトに配置できるので、ワーク押え装置１０を小型化できる。
【０１０６】
また、本実施形態においては、クランプ部９６は、クランプ部５６に形成されたガイド溝７４によって案内され、クランプ部１１６は、クランプ部７６に形成されたガイド溝９０によって案内されている。この構成によれば、クランプ部９６および１１６を、予め定められた軌道に沿って安定して開閉させることができる。
【０１０７】
また、本実施形態においては、付勢部１２４および１２６の作用によってクランプ爪９２および９４を閉方向へそれぞれ移動させ、移動規制部１２８によって、クランプ爪９２および９４の開状態を維持している。
【０１０８】
この構成によれば、例えばロボットによって、クランプ爪９２および９４を開閉させることが可能となる。したがって、ワーク押え装置１０によるクランプ作業を自動化できる。
【０１０９】
また、ワーク押え装置１０は、操作部１３２を備えている。この構成によれば、例えばロボットによって、開状態となっているクランプ爪９２および９４を簡単に閉状態にできる。
【０１１０】
また、本実施形態においては、付勢部８４および８６の作用によって、クランプ爪５２および５４を開方向へそれぞれ移動させている。この構成によれば、ステップＳ４でプレス工具１５４を上方へ移動させただけで、クランプ爪５２および５４を自動的に開状態に復帰させることができる。このため、ワーク押え装置１０によるクランプ作業を自動化できる。
【０１１１】
なお、クランプ部９６および１１６の移動を案内するガイドの構造としては、種々の形態が考えられ得る。以下、図１９を参照して、他の実施形態に係るクランプ部について説明する。
【０１１２】
図１９（ａ）に示すクランプ部１７０は、上述のクランプ部５６または７６の代わりに、第１のクランプ機構１４に適用することができる。このクランプ部１７０は、ｘ軸方向へ延び、その上面１７０ａから内方へ凹む凹部１８０を有する。
【０１１３】
凹部１８０は、底面１８２と、互いに対向して底面１８２から上方へ延在する側面１８４および１８６と、該側面１８４および１８６から内方へそれぞれ突出する鍔部１８８および１９０とによって、画定されている。
【０１１４】
図１９（ａ）に示すクランプ部１７２は、上述のクランプ部９６または１１６の代わりに、第２のクランプ機構１６に適用することができる。このクランプ部１７２は、ｘ軸方向へ延びるベース部１９２と、該ベース部１９２から上方へ立ち上がり、且つｘ軸方向へ延びる突条部１９４とを有する。
【０１１５】
クランプ部１７２は、クランプ部１７０に形成された凹部１８０に摺動可能に受容されている。このとき、クランプ部１７２のベース部１９２と、クランプ部１７０の鍔部１８８および１９０とが係合する。
【０１１６】
この構成により、クランプ部１７２は、クランプ部１７０から上方に脱落するのを防止しつつ、凹部１８０によって案内されてｘ軸方向へ移動する。このように、この実施形態においては、凹部１８０が、クランプ部１７２の移動を案内するガイドとして機能する。
【０１１７】
図１９（ｂ）に示すクランプ部２００は、上述のクランプ部５６または７６の代わりに、第１のクランプ機構１４に適用することができる。このクランプ部２００は、ｘ軸方向に延びる孔２０２を有する。
【０１１８】
図１９（ｂ）に示すクランプ部２０４は、上述のクランプ部９６または１１６の代わりに、第２のクランプ機構１６に適用することができる。クランプ部２０４は、略円形の棒部材であって、クランプ部２００に形成された孔２０２に摺動可能に受容される。
【０１１９】
この構成により、クランプ部２０４は、クランプ部２００から上方に脱落するのを防止しつつ、孔２０２によって案内されてｘ軸方向へ移動する。このように、この実施形態においては、孔２０２が、クランプ部２０４の移動を案内するガイドとして機能する。
【０１２０】
なお、上述の実施形態においては、クランプ爪５２および５４の双方が、受け台１２に対して可動に設けられている場合について述べた。しかしながら、これに限らず、クランプ爪５２および５４の一方が、受け台１２に移動不能に固定され、他方が、該一方に対して接近および離反するように構成されてもよい。
【０１２１】
同様に、クランプ爪９２および９４の一方が、受け台１２に移動不能に固定され、他方が、該一方に対して接近および離反するように構成されてもよい。この場合、移動規制部１２８は、該他方と係合する係合部（１３６または１３８）のみを有する。
【０１２２】
また、クランプ爪９２および９４に、上述の傾斜面５６ｃおよび７６ｃをそれぞれ形成し、該傾斜面５６ｃおよび７６ｃに工作機械１５０の押圧部１６０および１６２をそれぞれ押圧させて、クランプ爪９２および９４を閉方向へ移動させてもよい。
【０１２３】
この場合、クランプ爪９２および９４には、上記の付勢部１２４および１２６の代わりに、クランプ爪９２および９４を開方向へ付勢するための付勢部８４および８６が、それぞれ固定される。
【０１２４】
また、上述のクランプ部９６および１１６の互いに対向する面に、第２のワークＷ２をクランプし易くするための凹部を形成してもよい。以下、図２０を参照して、クランプ部９６および１１６の変形例について、説明する。
【０１２５】
図２０（ａ）に示す変形例においては、クランプ部９６’は、その後端面に形成された凹部２０６を有する。一方、クランプ部１１６’は、その前端面に形成された凹部２０８を有する。これら凹部２０６および２０８の各々は、互いに略直交する２つの平面によって画定されている。
【０１２６】
クランプ部９６’および１１６’が閉状態となったとき、クランプ部９６’とクランプ部１１６’との間には、凹部２０６および２０８によって、ｚ軸方向から見て略四角形の隙間が形成されることになる。
【０１２７】
この変形例の場合、図１５中のステップＳ３において、第２のワークＷ２は、この四角形の隙間に挿入される。このとき、第２のワークＷ２は、凹部２０６および２０８を画定する壁面と係合し、クランプ部９６’および１１６’によって安定してクランプされる。
【０１２８】
図２０（ｂ）に示す変形例においては、クランプ部９６”は、その後端面に形成された凹部２１０を有する。一方、クランプ部１１６”は、その前端面に形成された凹部２１２を有する。これら凹部２１０および２１２の各々は、円弧面によって画定されている。
【０１２９】
クランプ部９６”および１１６”が閉状態となったとき、クランプ部９６”とクランプ部１１６”との間には、凹部２１０および２１２によって、ｚ軸方向から見て略円形の隙間が形成されることになる。
【０１３０】
この変形例の場合、図１５中のステップＳ３において、第２のワークＷ２は、この円形の隙間に挿入される。このとき、第２のワークＷ２は、凹部２１０および２１２を画定する壁面と係合し、クランプ部９６”および１１６”によって安定してクランプされる。
【０１３１】
なお、上述のクランプ爪５２および５４の互いに対向する面に、第１のワークＷ１をクランプし易くするために、上述の凹部２０６および２０８、または凹部２１０および２１２のような凹部をそれぞれ形成してもよい。
【０１３２】
また、上述の付勢部８４および８６の代わりに、クランプ爪５２および５４に、該クランプ爪５２および５４を閉方向へ付勢するための付勢部１２４および１２６をそれぞれ固定し、且つ、該クランプ爪５２および５４に、上述の係合部１０２および１２２をそれぞれ設けてもよい。この場合、移動規制部１２８は、クランプ爪５２および５４に形成された係合部１０２および１２２に脱離可能に係合するように構成される。
【０１３３】
また、第１のクランプ機構１４は、クランプ爪５２の開閉移動と、クランプ爪５４の開閉移動とを連動させる連動機構をさらに有してもよい。このような連動機構は、例えば、ラックとピニオンからなる機構を用いることによって実現可能である。この場合、付勢部８４または８６を省略できる。
【０１３４】
同様に、第２のクランプ機構１６は、クランプ爪９２の開閉移動と、クランプ爪９４の開閉移動とを連動させる連動機構をさらに有してもよい。この場合、付勢部１２４または１２６を省略できる。
【０１３５】
以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明の実施形態の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得るが、これら特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。
【０１３６】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、工程、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」、「次いで」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１３７】
１０    ワーク押え装置
１２    受け台
１４    第１のクランプ機構
１６    第２のクランプ機構
５２，５４，９２，９４    クランプ爪
５６，７６，９６，１１６    クランプ部
【図１】
2018039073.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2018039073.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2018039073.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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