(57)【要約】　　　（修正有）【課題】サポート部材上に載置されたワークを定位置で確実にロックして支持することができ、比較的簡単な構造で小型化が可能なワークサポート装置を提供する。【解決手段】ケーシング１内に円形室２が側部に開口部２ａを有して形成され、サポート部材６の元部に形成され偏心軸で支持され円形部６ｂが円形室内に収容される。サポート部材は、ワークを支持する支持部を開口部から上方に向けて突出し、偏心軸を円形室内の偏心位置に軸支して上下に回動可能に支持される。サポート部材の支持部を上方に付勢するためのサポートばねが配設され、円形室内の空間にロック部材７がサポート部材の回動をロック可能に挿入される。サポート部材をロック方向に付勢するロックばねが配設され、サポート部材をアンロック方向に押圧する流体圧シリンダ１０が配設される。【選択図】図３
2004136385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サポート部材を上下動可能に設け、該サポート部材上に載置されたワークを下から支持するワークサポート装置において、
ケーシング内に円形室が側部に開口部を有して形成され、該サポート部材の元部に形成され偏心軸で支持され円形部が該円形室内に収容され、該サポート部材は、ワークを支持する支持部を該開口部から上方に向けて突出し、該偏心軸を円形室内の偏心位置に軸支して上下に回動可能に支持され、該サポート部材の支持部を上方に付勢するためのサポートばねが配設され、該円形室内の空間にロック部材が該サポート部材の回動をロック可能に挿入され、該サポート部材をロック方向に付勢するロックばねが配設されると共に、該サポート部材をアンロック方向に押圧する流体圧シリンダが配設されたことを特徴とするワークサポート装置。
【請求項２】
前記ロック部材は、前記円形室の円周面と略同じ曲率の凸状曲面を有すると共に、前記サポート部材の円形部の円周面と接する凹状曲面を有し、該ロック部材の凹状曲面の中心点は、該ロック部材の凸状曲面の中心点と該偏心軸の中心点を結ぶ線より偏倚して形成されていることを特徴とする請求項１記載のワークサポート装置。
【請求項３】
前記サポート部材は略Ｌ形のＬ形支持部を円形室の開口部から上方に突出させるように円形部の側部に突設し、該円形部に設けた偏心軸が該円形室内の反開口部側に偏倚して軸支され、前記ロック部材が円形室内の下部の空間に挿入され前記ロックばねによって反開口部側に付勢されることを特徴とする請求項２記載のワークサポート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接、切削工程などの各種ワークの加工工程などで使用され、各種ワークを下から受けて定位置にサポートするワークサポート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動化された溶接ラインなどで、金属製の各種ワークを溶接など加工する際、ワークを下から例えば３点で定位置に支持するワークサポート装置が、使用されている（例えば下記特許文献１などを参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４７８６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の従来のワークサポート装置は、ケーシング内にサポートロッドが縦に上下摺動可能に且つ先端を上方に突き出して配設され、サポートロッドをばね部材により下方から上方に付勢し、ワークをサポートロッド上に載置した際、ワークを弾性的に支持し、その状態で、機械的機構或いは流体圧によりサポートロッドをロックするように構成されている。
【０００５】
しかし、従来のこの種の従来のワークサポート装置は、サポートロッドをロックするための機械的機構のコレット機構や流体圧機構が複雑で、サポート装置自体が大型化し、製造コストも高く、また、大型の装置であると、狭く制限されたワーク下の狭いスペースに装置を設置することができないなどの問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、サポート部材上に載置されたワークを定位置で確実にロックして支持することができ、比較的簡単な構造で小型化が可能なワークサポート装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のワークサポート装置は、サポート部材を上下動可能に設け、サポート部材上に載置されたワークを下から支持するワークサポート装置において、ケーシング内に円形室が側部に開口部を有して形成され、サポート部材の元部に形成され偏心軸で支持され円形部が円形室内に収容され、サポート部材は、ワークを支持する支持部を開口部から上方に向けて突出し、偏心軸を円形室内の偏心位置に軸支して上下に回動可能に支持され、サポート部材の支持部を上方に付勢するためのサポートばねが配設され、円形室内の空間にロック部材がサポート部材の回動をロック可能に挿入され、サポート部材をロック方向に付勢するロックばねが配設されると共に、サポート部材をアンロック方向に押圧する流体圧シリンダが配設されたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記ロック部材は、円形室の円周面と略同じ曲率の凸状曲面を有すると共に、サポート部材の円形部の円周面と接する凹状曲面を有し、ロック部材の凹状曲面の中心点は、ロック部材の凸状曲面の中心点と偏心軸の中心点を結ぶ線より偏倚して形成するとよい。
【０００９】
また、上記サポート部材は、略Ｌ形のＬ形支持部を円形室の開口部から上方に突出させるように円形部の側部に突設し、円形部に設けた偏心軸が円形室内の反開口部側に偏倚して軸支され、ロック部材が円形室内の下部の空間に挿入され、ロック部材はロックばねによって反開口部側に付勢される構成とすることができる。
【００１０】
【作用】
上記構成のワークサポート装置は、加工工程などでワークを支持する位置に設置され、先ず、流体圧シリンダを押し出し動作させて、ロック部材をロックばねの付勢力に抗してアンロック側に移動させ、これにより、サポート部材のロックを完全に解除し、サポート部材をサポートばねによりその支持部を上方に押し出して、回動可能な待機状態とする。
【００１１】
このような待機状態で、ワークをサポート部材上に載置すると、サポート部材が、ワークから荷重を受け、サポートばねを圧縮して支持部を下降させる方向に、偏心軸を軸に回動し、サポートばねのばね力でサポート部材をワークに圧接する状態となる。
【００１２】
次に、流体圧シリンダのアンロック側への押圧動作を解除すると、ロック部材がロックばねのばね力によりロック位置に進入し、このとき、サポート部材は、その支持部が支持するワークの荷重を、偏心軸を軸として回動する際の回動力として、円形部によりロック部材を挟み付けるように作用し、サポート部材はワークを支持した状態で、強力にロックされた状態となる。このように、ワークサポート装置はワークをサポート部材で支持した状態で、サポート部材をロックし、その状態と位置を保持することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１はワークサポート装置の正面図を、図２はその平面図を示し、図３はその右側面図を示している。１は本体となる直方体形状のケーシングであり、ケーシング１内には略円柱型の円形室２がその軸を横にした状態で形成される。この円形室２は、側面形状が円形を呈しており、内側に円周面２ｂが上下方向に形成され、正面側の一部に開口部２ａが開口して形成される。
【００１４】
この円形室２内にサポート部材６の元部の円形部６ｂが、偏倚して配設される。つまり、円形部６ｂの中心位置が、円形室２の円周面２ｂに対する中心位置より反開口部側に偏心して配設される。サポート部材６の円形部６ｂは、その円形中心位置より反開口部側に偏心した偏心軸３により回動可能に支持され、偏心軸３はケーシング１の円形室２内で水平に、且つ円形室の中心から偏倚した位置に、図４に示すように、軸受３ａにより支持されている。
【００１５】
したがって、図３、図５の断面図に示すように、サポート部材６の円形部６ｂの中心軸が反開口部側に偏倚しているから、円形室２内の空間の厚さは、開口部側が反開口部側より広くなっており、この厚さは反開口部側から開口部側に向けて徐々に厚くなるように形成されている。
【００１６】
サポート部材６は、元部に円形部６ｂを有し、その円形部６ｂの正面側に略Ｌ形のＬ形支持部６ａを突出する形態で、一体的に設けて構成される。サポート部材６は、そのＬ形支持部６ａを開口部２ａから正面側に出し、その先端部を上方に向け、ケーシング１の上面より少し上に突出した状態に装着され、その円形部６ｂの偏心軸３を中心に、Ｌ形支持部６ａを上下に揺動可能としている。
【００１７】
そして、図５に示すように、円形室２内の上部のケーシング１とサポート部材６の円形部６ｂとの間に、サポートばね８がサポート部材６のＬ形支持部６ａを上方に付勢するように、つまりサポート部材６の荷重を受けるように配設される。このサポートばね８は、その上部をケーシング１のばね支持穴４に挿入し、その下部を円形部６ｂの端部に設けたねじ支持凹部３ｂに挿入して装着され、サポート部材６を上方に付勢し、ワークＷの荷重を受けて支持するように作用する。
【００１８】
さらに、ケーシング１の円形室２内における開口部２ａの下側の空間に、つまり円形室２の空間の厚さが厚い部分から薄くなる側にかけての空間に、図６に示すようなロック部材７が挿入されている。このロック部材７の側面形状は、円形部６ｂを収容した円形室２内の空間の側面形状とほぼ同じ形状に形成され、このロック部材７は、上記サポート部材６の円形部６ｂの外周面の曲面の曲率より少し大きい曲率の凹状曲面７ａを、その上部に有すると共に、円形室２の円周面２ｂの曲面とほぼ同じ曲率を有する突状曲面７ｂを、その下部に有して、上記円形室２の空間隙間に挿入可能に形成される。
【００１９】
すなわち、図５に示すように、円形室２の内周面およびロック部材７の外周の凸状曲面７ａの半径をｒ１とし、その中心点をＯ１とし、ロック部材７の内周の凹状曲面の半径をｒ３とし、その中心点をＯ３とし、サポート部材６の円形部６ｂの中心点をＯ２とし、その半径をｒ２とすると、ロック部材７の凹状曲面の中心点Ｏ３は、ロック部材７の凸状曲面の中心点Ｏ１と偏心軸３の中心点Ｏ４を結ぶ線より偏倚しており、また、ロック部材７の凹状曲面の半径ｒ３はサポート部材６の円形部６ｂの半径ｒ２より大きく形成されている。
【００２０】
これによって、図６に示すように、特にこのロック部材７の先端側（開口部側）の厚さｈ１が末端側（奥側）の厚さｈ２より厚くなるように形成され、円形室２内の開口部２ａの下側の厚さの広い空間に挿入し、そのロック部材７の末端側を円形室２内の円形部６ｂとの間に挿入したとき、その空間隙間に進入し、サポート部材６の偏心軸３を中心とする下方への回動力を、ロック力として作用させ、サポート部材６を支持位置で強力にロックする構造である。
【００２１】
さらに、このロック部材７の先端部には、ばね支持凹部７ｃが形成され、このばね支持凹部７ｃと円形室２の開口部２ａ付近のばね支持穴５との間に、ロックばね９が、ロック部材７を円形室２の奥に付勢して、サポート部材６をロックする方向に付勢している。このロックばね９のばね力は、後述のように、サポート部材６を実際にロックするロック力として使用されないため、比較的小さなばね力で使用可能である。
【００２２】
さらに、ケーシング１の下部付近には、上記ロック部材７のロック作用を解除するために、流体圧シリンダ１０が押圧ロッド１１を押し出してロック部材７をアンロック方向に移動させるように、配設される。このアンロック用の流体圧シリンダ１０は、ピストンロッドの一部として形成された押圧ロッド１１を、軸方向に移動させて、ロック部材７をアンロック方向（円形室２の開口部２ａ側）に押圧してロックを解除するように、ケーシング１の下部に装着される。
【００２３】
流体圧シリンダ１０のシリンダ室はケーシング１内に形成され、そのシリンダ室にピストン１２が嵌挿され、ピストン１２に押圧ロッド１１の末端が連結され、流体圧シリンダ１０にポート１３から流体を印加したとき、押圧ロッド１１を押し出すように動作させて、ロック部材７をアンロック方向にロックばね９の付勢力に抗して押し戻し、ロックを解除する。
【００２４】
このように構成されたワークサポート装置は、溶接工程、切削工程などの加工ライン上で、自動化された溶接装置などでワークの加工を行なう際、例えば予め固定位置に設置された３箇所の支持装置の間で、ワークＷを支持するように配置されて、使用される。流体圧シリンダ１０のポート１３には流体圧供給用の配管が接続される。
【００２５】
使用に際し、先ず、流体圧シリンダ１０にポート１３を通して流体圧を供給し、押圧ロッド１１を押し出し動作させて、ロック部材７をロックばね９の付勢力に抗して開口部２ａ側に移動させる。これにより、サポート部材６のロックが完全に解除され、サポート部材６は、図７のように、サポートばね８により、そのＬ形支持部６ａを上方に押し出し、回動可能な待機状態となっている。
【００２６】
図７のような待機状態で、ワークＷをサポート部材６上に載置すると、図８に示すように、サポート部材６が、ワークＷから荷重を受け、サポートばね８を圧縮する方向、つまり支持部６ａを下降させる方向に、偏心軸３を軸に回動し、サポートばね８のばね力でワークＷに圧接する状態となる。
【００２７】
次に、流体圧シリンダ１０の流体圧をポート１３から排出し、押圧ロッド１１の押圧動作を解除すると、図９のように、ロック部材７がロックばね９のばね力によりロック位置に進入し、このとき、サポート部材６は、自身が支持するワークＷの荷重を、偏心軸３を軸として回動する際の回動力として、円形部６ｂによりロック部材６を挟み付けるように作用し、ワークＷを支持した状態で、自身を強力にロックする。
【００２８】
すなわち、流体圧シリンダ１０の押し出し動作による押圧ロッド１１のロック部材７への押圧動作が解除されると、ロックばね９の作用により、図９の如く、ロック部材７が円形室２内の空間の反開口部側つまり奥側に押し込まれる。このとき、ロック部材７は、その下側の凸状曲面７ｂが円形室２内の円周面２ｂ上を奥に摺動し、その上側の凹状曲面７ａがサポート部材６の元部の円形部６ｂの円周面を摺動して、ロック部材７の末端側が円形室２内の円周面２ｂとサポート部材６の円形部６ｂとの間に進入する。
【００２９】
さらに、このとき、サポート部材６がそのＬ形支持部６ａを介してワークＷの荷重を受けて図９の反時計方向に偏心軸３を中心として回動する力が、そのままロック部材７をロック方向に押し込む力として作用し、つまりロック部材７をサポート部材６の円形部６ｂと円形室２の円周面２ｂとの間で強力に挟み付けるように作用する。これによって、サポート部材６が支持するワークＷの荷重が自身をロックする力として作用し、サポート部材６は、ワークＷを支持した状態で、強力にロックされる。
【００３０】
そして、載置したワークＷをサポート部材６上から外すと、図１０のように、サポート部材６は、サポートばね８のばね力により、図１０の時計方向に回動する回動力を受け、そのＬ形支持部６ａを上限位置まで回動して停止する。
【００３１】
このように、サポート部材６が受けるワークＷの荷重がそのままサポート部材６をロックするロック力とし、ワークＷを支持した状態のサポート部材６をロックするため、ワークＷを支持した状態で強力にサポート部材６をロックできると共に、ロック部材７を付勢するロックばね９、流体圧シリンダ１０などは小型化して、装置を小型で簡単な構造とすることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、サポート部材６の支持部をＬ形としたが、他の形状の支持部とすることもでき、偏心軸３は円形室２内の奥側に偏倚して設けたが、円形室内の何れの側に偏倚して偏心軸を設けることもでき、それに応じて、ロック部材７の位置、流体圧シリンダ１０の位置などを変更することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のワークサポート装置によれば、ケーシング内に円形室が側部に開口部を有して形成され、サポート部材の元部に形成され偏心軸で支持され円形部が円形室内に収容され、サポート部材は、ワークを支持する支持部を開口部から上方に向けて突出し、偏心軸を円形室内の偏心位置に軸支して上下に回動可能に支持され、サポート部材の支持部を上方に付勢するためのサポートばねが配設され、円形室内の空間にロック部材がサポート部材の回動をロック可能に挿入され、サポート部材をロック方向に付勢するロックばねが配設され、サポート部材をアンロック方向に押圧する流体圧シリンダを配設して構成したから、サポート部材が受けるワークの荷重を、サポート部材をロックする力として作用させ、ワークを支持した状態のサポート部材をロックするため、ワークを支持した状態のサポート部材を強力にロックすることができる。これにより、ロック部材を付勢するロックばね、流体圧シリンダなどは小型化して、装置を小型で簡単な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すワークサポート装置の正面図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】同装置の右側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】ロック部材７の斜視図である。
【図７】流体圧シリンダを押し出し動作させ、サポート部材のロックを解除しフリーにした状態の断面図である。
【図８】ワークをサポート部材上に載置した状態の断面図である。
【図９】ワークをサポート部材上に載置し、流体圧シリンダの押し出し作動を解除してロック部材をロック動作させた状態の断面図である。
【図１０】ワークをサポート部材から離した状態の断面図である。
【符号の説明】
１−ケーシング
２−円形室
２ａ−開口部
２ｂ−円周面
３−偏心軸
６−サポート部材
６ａ−Ｌ形支持部
６ｂ−円形部
７−ロック部材
８−サポートばね
９−ロックばね
１０−流体圧シリンダ
【図１】
2004136385.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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