(57)【要約】      （修正有）【課題】部品を組付ける方向が多方向になるワークであっても、常に組付け方向が上に来るように簡単に方向を変えることができるワーク保持装置を提供する。【解決手段】部品組み付け又は加工等が施されるワークを保持するためのワーク保持装置１は、ワークを保持するための正六面体のワーク保持部２と、ワーク保持部２を取付け取り外し可能であってワーク保持部２等のベースとなるベース部３と、ワーク保持部２にワークを押圧保持する押圧部８とを具備する。ワーク保持部２が正六面体で、一つの面はワークを保持し、他の五面で、ベース部３の同一箇所に取付け可能であることにより、一旦ワーク保持部２に取付けたワークを取り外すことなく、ワーク保持部２を回転して取付けることにより容易にワークの向きを変更できる。【選択図】      図１
2004358633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品組み付け又は加工等が施されるワークを保持するためのワーク保持装置において、このワーク保持装置は、
前記ワークを保持するためのワーク保持部と、
前記ワーク保持部を取付け取り外し可能であって少なくとも該ワーク保持部のベースとなるベース部と、
前記ワーク保持部に前記ワークを押圧保持する押圧部と、
を具備することを特徴とするワーク保持装置。
【請求項２】
前記ワーク保持部の姿勢を、前記ベース部において変えることにより、前記ワーク保持部に保持された前記ワークの向きを変化出来ることを特徴とする請求項１に記載のワーク保持装置。
【請求項３】
前記ワーク保持部が多面体であって、
一つの面はワークを保持し、
他の面で、前記ワーク保持部を前記ベース部に取付け可能であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のワーク保持装置。
【請求項４】
前記ベース部に取付け可能である前記ワーク保持部の前記他の面は、前記ベース部の同一箇所に取付けられるように作用する位置決め基準を有することを特徴とする請求項３に記載のワーク保持装置。
【請求項５】
前記ワーク保持部が六面体であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のワーク保持装置。
【請求項６】
前記ワーク保持部が正六面体であることを特徴とする請求項５記載のワーク保持装置。
【請求項７】
前記ワーク保持部の前記他の面は、前記ワーク保持部を前記ベース部に取付けるための面を全て同じ基準で位置決めし取付けるように形成されており、
前記ワーク保持部のワーク保持面には、ワークの位置決め及び回り止め用の位置決め具が設けられることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載のワーク保持装置。
【請求項８】
前記ワーク保持部がワークを保持するためのワーク保持面を有しており、
前記ワーク保持面にはワークの位置決め及び回り止め用の位置決め具が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記ワーク保持装置は、ワークに対する部品組付けのため、又はワークの加工ために使用可能であり、
該ワーク保持装置を使用することにより、ワークに対する複数の方向からの部品組み付け、又は加工が、前記ベース部に対して同一方向から実施可能であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品組み立て、加工装置又は工作機械に係り、より特別には被工作部品等であるワークを保持し、搬送および位置決めし、組付け等の加工を行うためのワーク保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械装置、電気装置等の種々の装置又はそれを構成する部分は、多数の要素又は部品から構成されており、組み立てにおいて、装置又は部分を加工したり、装置又は部分に要素又は部品を組み付けたりして製作される。即ち、加工又は組み付けされる被工作物であるワークには、複数の加工等の作業が実施される。例えばワークに種々の部品を組み付ける場合、ワークは一般的に、ワーク保持装置により保持され、部品を部品組み付けロ−ダにより組み付けられる。
【０００３】
この様な作業に使用される従来のワーク保持装置の一例の概念的立体図を図５に示す。図５の従来のワーク保持装置５０は、ワーク１０を保持するためのワーク保持部２と、ワーク保持部２を据え付けるためのベース部３とを具備しており、この例ではワーク保持部２はボルトによりベース部３に取り付けられる。従来のワーク保持装置５０により、ワーク１０に複数の部品を組み付ける方法について、図５と６を参照して説明する。ワーク１０は、ベース部３上のワーク保持部２の上面であるワーク保持面２２に、回り止め用位置決め具２４がワーク１０に係合することにより回転を防止された状態で設置される。
【０００４】
図６（Ａ）を参照すると、ベース部３上のワーク保持部２のワーク保持面２２にワーク１０が保持されており、ワーク１０には部品Ａが組み付けられている状態を上から見た平面図で示している。この例において、部品Ａをワーク１０に上方向から組み付けるための部品組み付けローダ４が具備されている。部品組み付けローダ４は、上方向のみから部品を組み付けるように構成されている。種々の方向から部品を組み付けることも可能であるが、その場合部品組み付けローダの構造は複雑となり、コストも高くなる。図６（Ａ）において、ワーク１０のＡ面４１に部品Ａが、部品組み付けローダ４により上方向から組み付けられる。
【０００５】
次に、ワーク１０の側面のＢ面４２に部品Ｂを組み付ける。そのために従来の装置においては、先ずワーク１０を、ワーク保持部２からワーク移替ローダ６により取り外し、別のワーク保持部２ａまで移動する。その後ワーク反転装置７によりワーク１０を、９０度回転してワーク１０のＢ面４２を上に向けて、別のワーク保持部２ａに移し替える。そして部品組み付けローダ４により部品ＢをＢ面４２に組み付ける。この状態を図６（Ｂ）に示す。更に、ワーク１０の別のＣ面に部品Ｃを組み付けるために、部品Ｂを組み付けたのと同じ作業を各装置により繰り返して行う。この状態を図６（Ｃ）に示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のワーク保持装置は、ワークの取付け方向により専用のワーク保持装置を用意し、組付け設備毎に、専用のワーク保持装置を設けて、ワークを取付けて、組付けやねじ締め等を行っていた。
しかし、部品を組付ける方向が多方向になる場合は、従来の装置では、ワークの取付け取り外し回数が増えてしまうという問題があった。
また、従来の技術ではワーク移替ローダ等の装置が必要であった。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みなされたもので、部品を組付ける方向が多方向になるワークであっても、常に組付け方向が上に来るように簡単に方向を変えることができるワーク保持装置を提供することを目的とする。
本発明のその他の目的は、ワークに部品を組み付ける際により少ない装置で組み付け可能にするワーク保持装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために、部品組み付け又は加工等が施されるワークを保持するためのワーク保持装置は、前記ワークを保持するためのワーク保持部と、前記ワーク保持部を取付け取り外し可能であって少なくとも該ワーク保持部のベースとなるベース部と、前記ワーク保持部に前記ワークを押圧保持する押圧部とを具備することを特徴とする。
【０００９】
この様に構成することにより、ベース部とワーク保持部を分離し、取付け取外し可能にしたことにより、ワーク保持部の取付けを変更することで、ワークの向きを変更し、部品組付け等の加工を行うことができるようになる。従って、部品を組付ける方向が多方向になるワークであっても、常に組付け方向が上に来るように簡単に方向を変えることができるワーク保持装置を提供できる。
【００１０】
本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、前記ワーク保持部の姿勢を、前記ベース部において変えることにより、前記ワーク保持部に保持された前記ワークの向きを変化出来ることを特徴とする。
この様に構成することにより、ワーク保持部の姿勢をベース部に対して変更可能にしたことにより、一旦ワーク保持部に取付けたワークをワーク保持部から取り外す必要なく、ワークの向きを変更し、複数の部品組付け等の加工をより容易に行うことができるようになる。従って、部品を組付ける方向が多方向になるワークであっても、常に組付け方向が上に来るように簡単に方向を変えることができるワーク保持装置を提供できる。
【００１１】
本発明の請求項３の形態では、上記請求項１又は２のいずれかの形態において、前記ワーク保持部が多面体であって、一つの面はワークを保持し、他の面で、前記ワーク保持部を前記ベース部に取付け可能であることを特徴とする。
本形態によれば、ワーク保持部が多面体で、一つの面はワークを保持し、他の面で、ワーク保持部自体を前記ベース部に取付け可能であることにより、一旦ワーク保持部に取付けたワークを取り外すことなく、ワーク保持部を回転してベース部に取付けることにより容易にワークの向きを変更することができるようになる。従って、部品を組付ける方向が多方向になるワークであっても、常に組付け方向が上に来るように簡単に方向を変えることができるワーク保持装置を提供できる。更に複数の部品組付け等の加工を、より容易に行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項４の形態では、上記請求項３の形態において、前記ベース部に取付け可能である前記ワーク保持部の前記他の面は、前記ベース部の同一箇所に取付けられるように作用する位置決め基準を有する。
本形態によれば前述の作用、効果に加えて、位置決め基準を有することにより、ワーク保持部の他の面が、前記ベース部の同一箇所に取付け可能であることにより、ワーク保持部即ちワークを常にベース部の同一位置に配置出来るので、ワークに対する複数の部品組付け等の加工をより少ない手間でより一層容易に行うことができるようになる。
【００１３】
本発明の請求項５の形態では、上記請求項１から４の形態のいずれか一項において、前記ワーク保持部が六面体であることを特徴とする。
本形態によれば、ワーク保持部のより具体的な形態を開示する。
【００１４】
本発明の請求項６の形態では、上記請求項５の形態において、前記ワーク保持部が正六面体であることを特徴とする。
本形態によれば、ワーク保持部のより一層具体的な形態を開示する。更に、ワーク保持部が正六面体であることにより、ワークの中心位置の変化を防止し、一つの押圧部でワークの保持が可能になる。
【００１５】
本発明の請求項７の形態では、上記請求項３から６の形態のいずれか一項において、前記ワーク保持部の前記他の面は、前記ワーク保持部を前記ベース部に取付けるための面を全て同じ基準で位置決めし取付けるように形成されており、前記ワーク保持部のワーク保持面には、ワークの位置決め及び回り止め用の位置決め具が設けられることを特徴とする。
本形態によれば上記の形態による効果に加えて、ワーク保持部のワーク保持面に位置決め具が設けられていることにより、ワークがワーク保持部に対して回転することを防止し、ワークをワーク保持部上に安定して保持でき、組み付け加工等が容易になる。ワークのワーク保持部に対する相対位置、更にベース部に対する相対位置を常に同様になるように配置できるので、ワークに対する複数の部品組付け等の加工をより少ない手間でより一層容易に行うことができるようになる。
【００１６】
本発明の請求項８の形態では、上記請求項１から７の形態のいずれか一項において、前記ワーク保持部がワークを保持するためのワーク保持面を有しており、前記ワーク保持面にはワークの位置決め及び回り止め用の位置決め具が設けられていることを特徴とする。
本形態によれば、上記の形態による効果に加えて、ワーク保持部のワーク保持面に位置決め具が設けられていることにより、ワークがワーク保持部に対して回転することを防止し、ワークをワーク保持部上に安定して保持でき、組み付け加工等が容易になる。
【００１７】
本発明の請求項９の形態では、上記請求項１から８の形態のいずれか一項において、前記ワーク保持装置は、ワークに対する部品組付けのため、又はワークの加工ために使用可能であり、該ワーク保持装置を使用することにより、ワークに対する複数の方向からの部品組み付け、又は加工が、前記ベース部に対して同一方向から実施可能であることを特徴とする。
本形態によれば、本発明の用途をより具体化する形態を開示する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の装置を詳細に説明する。図１から図４は、本発明に係るワーク保持装置の１つの実施の形態を示している。図１は本発明の該実施の形態のワーク保持装置１の概略的な構成を示す立体図であり、図２は図１のワーク保持装置１のワーク保持部２の構成の詳細を示す立体図であり、図３は図１のワーク保持装置１を使用してワークに複数の部品を組み付ける作業の説明図であり、図４は、本発明のワーク保持装置１を使用した部品組み付け作業の、図６の従来のワーク保持装置５０と比較可能な説明図である。ここでは、図１から４を参照すると、図５と６に示される従来例の要素部分と同じ又は同様である図１から４の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。
【００１９】
まず図１を参照すると、本発明の本実施の形態のワーク保持装置１が示されている。ワーク保持装置１は、ワーク１０を保持するためのワーク保持部２と、ワーク保持部２を据え付けるためのベース部３とを具備する。ワーク保持装置１は、ワーク保持部２の上面であるワーク保持面２２にワーク１０を保持する。本実施の形態において図３に示すように、ワーク１０は矩形で下面に円柱部分を有しており、該円柱部分をワーク保持面２２に設けられたワーク位置決め孔２３に挿入するようにワーク１０は設置されるが、ワーク１０は該円柱部分を有さなくても良い。図１において、ワーク保持面２２側を上とし、ベース部３側を下とし、見える側を前とし、反対側を後とする。
ワーク保持部２は図２において詳細に示される。ワーク保持面２２には、従来例と同様に、ワーク１０に係合してワーク１０の回転を防止する回り止め用位置決め具２４が設けられる。本実施の形態において、１つの回り止め用位置決め具２４はワーク位置決め孔２３と協働してワーク１０の回り止めとして作用するが、例えば複数の回り止め用位置決め具２４が具備されてワーク１０の回り止めとして作用されても良い。
【００２０】
本実施の形態において、ワーク保持部２は立方体（正六面体）である。この立方体の一面のワーク保持面２２のみにおいてワーク１０を保持し、そこに回り止め用位置決め具２４が具備されるが、他の５面３１，３２，３３，３４，３５は原則的に同じ構造を有する。前記他の５面３１，３２，３３，３４，３５は全てベース部３に接する状態になる可能性があるが、ワーク保持面２２はベース部３に接しない。５つの面３１，３２，３３，３４，３５は平面であり、平面であるベース部３の上面に安定して載ることが出来る。図２においてよく見える面３１について説明すると、面３１の対角線上の位置に２個の円形の（円形以外の形状でも良い）位置決め基準孔２１が設けられている。位置決め基準孔２１は、ベース部３の図示されない係合突起と係合して、ベース部３に対するワーク保持部２の位置決めを行う。位置決め基準孔２１とそれに係合する係合突起が、孔と突起ではない別の係合形態であっても良く、２個以外の数であっても良い。本実施の形態において、面３１以外の面３２，３３，３４，３５も同様に２個の位置決め基準孔２１を有して、ワーク保持部２の位置決めを実施可能である。
【００２１】
次にワーク保持装置１を使用してワーク１０に複数の部品を組み付ける作業方法について、図３と４を参照して説明する。従来例と同様に、ワーク１０は、ベース部３上のワーク保持部２の上面であるワーク保持面２２に、回り止め用位置決め具２４がワーク１０に係合することにより回転を防止された状態で設置される。
図４（Ａ）を参照すると、ベース部３上のワーク保持部２のワーク保持面２２にワーク１０が保持されており、ワーク１０のＡ面４１に、部品Ａが組み付けられている状態を上から見た平面図で示している。本実施の形態においても従来例と同様に、部品Ａをワーク１０に上方向から組み付けるための部品組み付けローダ４が具備されおり、部品組み付けローダ４は、上方向のみから部品を組み付けるように構成されている。図４（Ａ）において、ワーク保持部２はそれ自体の面３５により支持されており（面３５がベース部３に接する）、ワーク１０のＡ面４１に部品Ａが、部品組み付けローダ４により上方向から組み付けられる。
【００２２】
次に、ワーク１０の側面のＢ面４２に部品Ｂを組み付けるために、本実施の形態の装置においては、ワーク１０を載せた状態で、ワーク保持部２をワーク保持部反転装置５により、Ｂ面４２が上を向くように９０度回転し、位置決め基準孔２１によりワーク保持部２をベース部３上の所定位置に位置決めする。この際ワーク１０は図１に示す押圧部８により、ワーク保持部２から外れないように押圧されている。
この作業について図３を参照して説明する。図３の上部にはワーク保持装置１を上から見た平面図（図３（Ａ））を示し、図３の下部にはワーク保持装置１を正面（前）から見た（即ち図１において面３４を見る方向）正面図（図３（Ｂ））が示される。ステップ１（Ｓ１）において、ワーク１０はワーク保持面２２に載っており、ワーク保持面２２は上方向を向いており、更にワーク１０のＡ面４１が上を向いており、Ａ面４１に部品Ａが部品組み付けローダ４により組み付けられる。
【００２３】
その後、ワーク保持部２はワーク保持部反転装置５により、ワーク１０が正面（前）から見えるように回転される。この状態をステップ２（Ｓ２）に示す。この状態において、ワーク１０は押圧部８によりワーク保持部２から外れないように押圧保持されており、ワーク保持部２の面３２とワーク１０のＢ面４２が上を向くように設定される。従って部品Ｂは上方向から、部品組み付けローダ４によりワーク１０に組み付けられる。Ｓ２においてワーク保持部２の面３４がベース部３に接触してワーク保持部２を支持することが図３より分かる。
【００２４】
次に、ワーク保持部２はワーク保持部反転装置５により、横方向に９０度、即ちワーク１０（ワーク保持面２２）が正面で且つワーク保持部２の面３１が上から見えるように回転される。この状態をステップ３（Ｓ３）に示す。この状態において、ワーク１０はやはり押圧部８によりワーク保持部２から外れないように押圧保持されており、ワーク保持部２の面３１とワーク１０のＣ面４３が上を向くように設定される。またワーク保持部２は、位置決め基準孔２１によりベース部３上の所定位置に位置決めされる（以降の手順でも同様である）。従って部品Ｃは上方向から、部品組み付けローダ４によりワーク１０に組み付けられる。Ｓ３においてワーク保持部２の面３３がベース部３に接触してワーク保持部２を支持することが図３より分かる。
【００２５】
次に、ワーク１０のＤ面４４に部品Ｄを組み付けるために、ワーク保持部２はワーク保持部反転装置５により、更に横方向に９０度、即ちワーク１０（ワーク保持面２２）が正面で且つワーク保持部２の面３４が上から見えるように回転される。この状態をステップ４（Ｓ４）に示す。この状態において、ワーク１０はやはり押圧部８によりワーク保持部２から外れないように押圧保持されており、ワーク保持部２の面３４とワーク１０のＤ面４４が上を向くように設定されるので、部品Ｄは上方向から、部品組み付けローダ４によりワーク１０に組み付けられる。Ｓ４においてワーク保持部２の面３２がベース部３に接触してワーク保持部２を支持することが図３より分かる。
【００２６】
図３においては、ワーク１０の４つの面に部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがそれぞれ組み付けられた状態で、ワーク１０が取り外しのためにワーク保持部２の上面に位置するように、ステップ５（Ｓ５）においてワーク保持部反転装置５により９０度回転される。この状態では、ワーク保持部２の面３２が正面で且つワーク１０（ワーク保持面２２）が上から見えるように回転される。この状態において、ワーク保持部２の面３５が再度ベース部３に接触してワーク保持部２を支持することが図３より分かる。
また上記の手順においてワークの残りの面４５に部品を同様に組み付け可能であることは、説明するまでもない。
【００２７】
上記の説明において、ステップ２（Ｓ２）が図４（Ｂ）に示されており、ステップ３（Ｓ３）が図４（Ｃ）に示される。
また上記実施の形態において、ワーク１０への部品の組み付けにおける位置決めにおいて、ワーク保持部２が部品組み付けローダ４に対して相対的に常に同じ位置になるように、位置決め基準孔を利用して位置決めされたが、これとは別に回転されたワーク保持部２上のワーク１０の位置に合わせるように部品組み付けローダ４が位置決めされても良い。
【００２８】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の上記の実施の形態のワーク保持装置により以下の効果が期待できる。
・  上記手段を採用したことにより、即ち、特に、ベース部３とワーク保持部２を分離し、取付け取外し可能にしたことにより、ワーク保持部２の取付けを変更することで、ワークの向きを変更し、部品組付け等の加工を行うことができるようになる。
・  ワーク保持部２が六面体で、一つの面はワークを保持し、他の五面で、前記ベース部３の同一箇所に取付け可能であることにより、一旦ワーク保持部２に取付けたワークを取り外すことなく、ワーク保持部２を回転して取付けることにより容易にワークの向きを変更することができるようになる。
・  ワーク保持部２が正六面体であることにより、ワークの中心位置の変化を防止し、一つの押圧部８でワークの保持が可能になる。
・  ワーク保持面２２以外の五面は全て同じ基準で位置決めし、取付けることにより、ワーク保持部２の回転取付け取外しが容易になる。
・  ワーク保持部２のワーク保持面２２に位置決め具２４が設けられていることにより、ワークがワーク保持部２に対して回転することを防止し、ワークをワーク保持部２上に安定して保持でき、組み付け加工等が容易になる。
・  ベース部３とワーク保持部２を分離し、取付け取外し可能にしたこと、ワーク保持部２を六面体もしくは正六面体にしたこと、他の五面は全て同じ基準で位置決めし、取付けること、ワーク保持部２のワーク保持面２２に位置決め具２４が設けられていることにより、部品を組付ける方向が多方向になるワークであっても、常に組付け方向が上に来るように簡単に方向を変えることができるワーク保持装置を提供できる。
【００２９】
上記説明において、ワーク保持部２は立方体であったが、本発明はこれに限定されず、立方体以外の多面体の形状であっても良い。
上記実施の形態において、ワーク保持装置１はワーク１０への複数の部品組み付け作業に使用されているが、本発明はこれに限定されず、複数の方向からの機械加工、化学的又は電気的加工や処理等をワーク１０に施す作業において使用されても良い。
図面において、ワーク１０の形状は矩形として示されているが、矩形以外の形状であっても良い。またワーク１０への部品組み付け数は、４個以外の数であっても良い。
【００３０】
ワーク保持部２の位置決めは、位置決め基準孔２１により実施されているが、これに限定されず、種々の既知な位置決め手段により実施されても良く、また係合手段によってではなく、例えばセンサによりワーク保持部２に設けられた印を検知して位置決めするような手段であっても良い。
押圧部８は、当業者に既知な種々の押圧手段であって良く、例えば押圧方法として、ネジ式、シリンダ式等であっても良く、押圧部８の取り付けは、磁石、ボルト・ナット、クランプ等の種々の既知な方法であっても良い。
【００３１】
上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態のワーク保持装置１の概略的な構成を示す立体図である。
【図２】図２は、図１のワーク保持装置１のワーク保持部２の構成の詳細を示す立体図である。
【図３】図３は、図１のワーク保持装置１を使用してワークに複数の部品を組み付ける作業の説明図であり、平面図（Ａ）と正面図（Ｂ）である。
【図４】図４は、本発明のワーク保持装置１を使用した部品組み付け作業全体の説明図である。
【図５】図５は、従来例のワーク保持装置５０の概略的な構成を示す立体図である。
【図６】図６は、従来例のワーク保持装置５０を使用した部品組み付け作業全体の説明図であり、図４に対応する。
【符号の説明】
１…ワーク保持装置
２…ワーク保持部
３…ベース部
４…部品組み付けローダ
５…ワーク保持部反転装置
８…押圧部
２１…位置決め基準孔
２２…ワーク保持面
２３…ワーク位置決め孔
２４…回り止め用位置決め具
【図１】
2004358633.tif 000003
【図２】
2004358633.tif 000004
【図３】
2004358633.tif 000005
【図４】
2004358633.tif 000006
【図５】
2004358633.tif 000007
【図６】
2004358633.tif 000008