(57)【要約】【課題】複数の治具の切換えを迅速に行ない得るようにした構造の治具回転切換え装置を提供すること。【解決手段】二つの支持台１２、１２を有すると共に、それら支持台間に位置する部位が凹陥せしめられて、治具干渉回避用凹所１４とされてなるベース１０と、このベースに立設された、上下方向に延びるガイド部１８を有する一対の支柱１６、１６と、かかるガイド部によって、それぞれ上下方向に案内される一対のスライド部材２０、２０と、このスライド部材に両端部が回転可能に支持されて、上下方向に移動可能とされた、複数の治具取付面が周方向に設けられてなる回転部材２２と、この回転部材を上下方向に移動せしめ、上方への移動によって回転部材の軸回りの回転を可能ならしめる一方、移動の下端位置においては、治具取付面の一つがベースに設けられた支持台上に当接、支持せしめられ得るように構成した移動機構３２とを含んで、構成した。【選択図】図１
2007118150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に所定距離を隔てて設けられた少なくとも二つの支持台を有すると共に、それら支持台間に位置する部位が凹陥せしめられて、治具干渉回避用凹所とされてなるベースと、
該ベースに立設され、上下方向に延びるガイド部がそれぞれ設けられた一対の支柱と、
該一対の支柱に設けられたガイド部によって、それぞれ上下方向に案内される一対のスライド部材と、
該一対のスライド部材に対して、軸方向の両端部がそれぞれ回転可能に支持されて、上下方向に移動可能となっていると共に、所定の治具がそれぞれ取り付けられる複数の治具取付面が周方向に設けられてなる回転部材と、
該回転部材を上下方向に移動せしめ、上方への移動によって該回転部材の軸回りの回転を可能ならしめる一方、かかる移動の下端位置においては、前記複数の治具取付面の一つが前記ベースに設けられた前記少なくとも二つの支持台上に当接、支持せしめられ得るように構成した移動機構と、
を有することを特徴とする治具回転切換え装置。
【請求項２】
前記移動機構が、
前記回転部材の回転軸若しくは前記スライド部材と前記ベースとの間に設けられ、伸縮作動によって、それらの間の距離を伸縮させることにより、該回転部材の上下方向の移動を可能ならしめるリンク機構と、
該リンク機構を伸縮作動させるためのハンドル部材と、
該リンク機構の伸長によって上方に移動せしめられた前記回転部材が下降するのを阻止し得る第一のストッパ手段と、
該リンク機構の縮小によって下方に移動せしめられた前記回転部材を位置固定に保持し得る第二のストッパ手段とを、
含んで構成される請求項１に記載の治具回転切換え装置。
【請求項３】
前記回転部材が、周方向に９０°の位相差をもって配設された４つの治具取付面を有する、矩形の横断面形状において構成されている請求項１又は請求項２に記載の治具回転切換え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治具回転切換え装置の改良に係り、特に、複数の治具の中から、目的とする治具を選択して、所定の作業位置に迅速にセットすることの出来る治具回転切換え装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ワークの研磨工程や各種加工組立工程などにおいて、かかるワークを保持すべく、複数の治具の中から所定の治具を選択し、そして、それに保持させたワークに対して所定の加工を施すことが、行なわれてきている。また、そこにおいて、加工すべきワークが異なることとなった場合においては、他の治具に切り換えて（治具の段取り換えを行ない）、目的とする加工が進められてきている。そして、その際、治具の切換えを効率よく行なうための治具切換え装置として、複数種の治具を保持する多面体構造の回転部材を有し、その回転部材の回転によって、複数種の治具の中から、所定の治具を任意に選択して、切り換え得るようにしたものが、提案されている（特許文献１〜３等参照）。また、そのような治具切換え装置によれば、治具切換え設備の小型化、省スペース化が容易となる、とされている。
【０００３】
しかしながら、そのような複数種の治具を保持せしめた回転部材を備えた治具切換え装置においては、かかる回転部材は、その回転によって、保持された治具が他の部材に干渉するのを避けるべく、単に、その中心の回転軸を両端部で支持するような構造とされているところから、剛性が不充分であって、その選択された治具による加工に際して、ワークの自重に加えて、大きな加工圧力等による外力が作用した時に、治具が安定せず、ワークの変位等が惹起されて、作業が確実に且つ精確に行ない得ない等の問題を内在するものであった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１１５４９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３４４２１号公報
【特許文献３】特開平８−２０６９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、複数の治具の切換えを迅速に行ない得るようにすると共に、複数種の治具が取り付けられる回転部材を、高い剛性をもって、支持し得るようにした構造の治具回転切換え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】
そして、本発明にあっては、そのような課題を解決するために、（ａ）水平方向に所定距離を隔てて設けられた少なくとも二つの支持台を有すると共に、それら支持台間に位置する部位が凹陥せしめられて、治具干渉回避用凹所とされてなるベースと、（ｂ）該ベースに立設され、上下方向に延びるガイド部がそれぞれ設けられた一対の支柱と、（ｃ）該一対の支柱に設けられたガイド部によって、それぞれ上下方向に案内される一対のスライド部材と、（ｄ）該一対のスライド部材に対して、軸方向の両端部がそれぞれ回転可能に支持されて、上下方向に移動可能となっていると共に、所定の治具がそれぞれ取り付けられる複数の治具取付面が周方向に設けられてなる回転部材と、（ｅ）該回転部材を上下方向に移動せしめ、上方への移動によって該回転部材の軸回りの回転を可能ならしめる一方、かかる移動の下端位置においては、前記複数の治具取付面の一つが前記ベースに設けられた前記少なくとも二つの支持台上に当接、支持せしめられ得るように構成した移動機構と、を有することを特徴とする治具回転切換え装置を、その要旨とするものである。
【０００７】
また、かかる本発明に従う治具回転切換え装置の望ましい態様によれば、前記移動機構は、（イ）前記回転部材の回転軸若しくは前記スライド部材と前記ベースとの間に設けられ、伸縮作動によって、それらの間の距離を伸縮させることにより、該回転部材の上下方向の移動を可能ならしめるリンク機構と、（ロ）該リンク機構を伸縮作動させるためのハンドル部材と、（ハ）該リンク機構の伸長によって上方に移動せしめられた前記回転部材が下降するのを阻止し得る第一のストッパ手段と、（ニ）該リンク機構の縮小によって下方に移動せしめられた前記回転部材を位置固定に保持し得る第二のストッパ手段とを、含んで構成されている。
【０００８】
さらに、本発明の望ましい態様の他の一つによれば、前記回転部材は、周方向に９０°の位相差をもって配設された４つの治具取付面を有する、矩形の横断面形状において構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
このように、本発明に従う治具回転切換え装置にあっては、複数種の治具がそれぞれ取り付けられる複数の治具取付面を有する回転部材が、上下方向に移動可能とされて、その上方への移動によって、軸回りに回転せしめられ得るように構成されていることにより、所望の治具取付面、ひいては、それに取り付けられた目的とする治具が容易に選定され得ることとなる一方、かかる回転部材を下方に移動せしめて、回転部材の下面となる複数の治具取付面の一つを、前記ベースに設けられた二つの支持台上に当接、支持（着座）せしめることによって、そのような回転部材を回動不能にセットして、先の選択された治具にワークを保持させて、目的とする加工を実施することが出来ることとなるのである。そして、これによって、回転部材に保持せしめた複数種の治具の切換え（段取り換え）を、コンパクトな設備において、省スペース化を図りつつ、迅速に且つ効率よく、行ない得ることとなったのである。
【００１０】
しかも、この本発明に従う治具回転切換え装置においては、回転部材が、その移動の下端位置において、ベースに設けた二つの支持台上に当接、支持せしめられて、着座させられることとなるところから、その状態において治具に保持させたワークに対して加工が行なわれると、ワークの自重や加工圧力等の外力は、回転部材の軸両端部のみならず、ベースに設けた少なくとも二つの支持台においても、支持されることとなるのであり、これによって、回転部材には大きな加工圧力等の外力が作用せしめられても、充分に大きな剛性をもって支持され得ることとなり、以て、回転部材の安定的な支持、ひいては、治具を安定的に保持して、そのような治具に固定されるワーク等に対する加工等の作業を、確実に且つ正確に実行することが、可能となるのである。
【００１１】
なお、本発明の望ましい態様に従って、前記移動機構を、リンク機構（イ）とハンドル部材（ロ）と第一のストッパ手段（ハ）と第二のストッパ手段（ニ）とを含んで構成することにより、かかる移動機構が、機械的な構造において、有利に実現され得ることとなるのであり、また、前記回転部材を矩形の横断面形状として、４つの治具取付面を有するように構成することによって、本発明に従う治具回転切換え装置における回転部材の特徴を有利に発揮せしめることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明をより具体的に明らかにするために、本発明に係る治具回転切換え装置の一具体例について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１３】
先ず、図１には、本発明に従う治具回転切換え装置の一例が、要部を断面とした正面図（一部省略）の形態において示されており、また、図２には、要部を断面とした平面図（一部省略）の形態において、示されている。更に、図３及び図４には、それぞれ、リンク機構による回転部材の上下方向の異なる移動状態を示す右側面説明図が示されている。
【００１４】
それらの図において、治具台としての治具回転切換え装置の基台であるベース１０は、金属製のブロックにて構成され、その上部の両端部にそれぞれ位置するように、水平方向に所定距離を隔てて設けられた二つの支持台１２、１２を有しており、更に、それら二つの支持台１２、１２間に位置する部位が、凹陥せしめられて、所定深さの治具干渉回避用凹所１４が形成されている。また、このベース１０の両端部には、その背後に位置するように、所定高さの一対の支柱１６、１６がそれぞれ立設されて、固定せしめられている。そして、この一対の支柱１６、１６の前面には、それぞれ、上下方向に延びる、所謂「アリ」形状のガイド部１８、１８が、一体的に設けられている（図２参照）。なお、このようなベース１０は、例えば、図３及び図４から明らかなように、その下部に設けられたフランジ部等において、従来と同様に、所定の静止部材に対して固定せしめられ得るようになっている。
【００１５】
また、一対の支柱１６、１６の前面に設けられたガイド部１８、１８に対して、図２に示される如く、それぞれ、嵌合せしめられる、アリ溝構造を有する一対のスライド部材２０、２０が配設されており、この一対のスライド部材２０、２０が、それらガイド部１８、１８によって、それぞれ、上下方向に案内され得るようになっている。
【００１６】
そして、かかる一対のスライド部材２０、２０に対して、各種の治具が取り付けられる回転部材２２が、その軸方向の両端部において、ベアリングを介して、それぞれ回転可能に支持されて、上下方向に移動可能とされている。具体的には、回転部材２２は、中心部に貫通孔が設けられた矩形（ここでは正方形）横断面の回転ブロック２４を、その軸心が水平方向となるように、配置せしめた状態において、その貫通孔内に、シャフト２６にスリーブ２８をベアリングを介して外挿せしめたものを挿入して、構成され、かかるスリーブ２８の外周面との間において、回転ブロック２４の軸方向両端部がベアリングを介して回転可能に支持されている一方、スリーブ２８とスライド部材２０との間にも、ベアリングが介装されて、それらの間の相対的な回転が可能となっている。また、回転ブロック２４の矩形形状を与える４つの面には、それぞれ、治具プレート３０が固設され、隣接する治具プレート３０との間において、端部が斜めに切り欠かれて、当接せしめられていることによって、それら４枚の治具プレート３０の配設によって、全体として矩形の外周面を与える回転部材２２が構成されている。なお、この回転部材２２における治具取付面を与える４枚の治具プレート３０には、図示はされていないが、それぞれ、従来と同様な治具が取り付けられ、そして、そのような治具によって、所定のワークがクランプ乃至は保持されることによって、目的とする加工等の作業が行なわれ得るようになっている。
【００１７】
また、かかる回転部材２２の回転軸となるシャフト２６及びスリーブ２８の、一対の支柱１６、１６から突出せしめられた両端の部位には、それぞれ、移動機構３２、３２が設けられて、回転部材２２を上下方向に移動せしめ得るように構成されている。そして、その上方への移動によって、回転部材２２の軸回りの回転を可能ならしめる一方、そのような移動の下端位置においては、複数の治具プレート３０によって与えられる治具取付面の一つが、ベース１０に設けられた二つの支持台１２、１２上に当接、支持されることにより、着座せしめられ得るように構成されている。
【００１８】
すなわち、ここでは、説明を簡単にするために、それら両側の移動機構３２、３２のうち、一方のもののみについて述べることとするが、そこでは、リンク機構３４が、ベアリングを介して、スリーブ２８の一方の端部の外周面に回転可能に取り付けられており、また、シャフト２６の対応する一方の端部には、作動レバー３６が固設せしめられているのである。
【００１９】
そこにおいて、リンク機構３４は、図から明らかなように、対応する端部を、連結軸３８によって、相対的に回動可能に連結せしめてなる二つのアーム部材４０ａ、４０ｂによって構成され、上方に位置する一方のアーム部材４０ａの自由端となる上端部において、スリーブ２８に回動可能に取り付けられている一方、下方のアーム部材４０ｂの自由端となる下方の端部において、ベアリングを介して、ベース１０の側面に回動可能に、且つ位置固定に、取り付けられている。従って、このリンク機構３４が、図３及び図４に示される如く、伸縮作動せしめられて、それらの間の距離が伸縮させられることによって、回転部材２２が、上下方向に移動せしめられ得るようになっている。
【００２０】
一方、シャフト２６の端部に固定された作動レバー３６には、図３及び図４に示される如く、ハンドル４２が取り付けられており、このハンドル４２に対して、上下方向の操作力が加えられることにより、シャフト２６の軸心周りに作動レバー３６を回動せしめ得るようになっている。そして、かかる作動レバー３６の中間部位とリンク機構３４における二つのアーム部材４０ａ、４０ｂの連結軸３８との間が、図５に明らかにされているように、連結ロッド４４にて連結せしめられ、この連結ロッド４４によって、作動レバー３６の回動作用が、リンク機構３４における、図示の如き矢印方向の回動を惹起せしめて、リンク機構３４を伸縮させ、上下方向に移動せしめ得るようになっているのである。なお、連結ロッド４４は、作動レバー３６に回動可能に取り付けられた支持軸４６と連結軸３８とを、それらの間の距離を一定の範囲内において変動させ得る構造において、連結している。
【００２１】
従って、作動レバー３６による回動作用は、連結ロッド４４を介して、連結軸３８の変位乃至は回動となり、これにより、シャフト２６の軸心回り、換言すれば、スリーブ２８の軸心周りのアーム部材４０ａの回動となり、以て、リンク機構３４の上下方向における長さが、伸縮させられ得ることとなるのである。
【００２２】
また、作動レバー３６の下端部には、図１に示されるように、ロック部材４８が、回動可能に取り付けられており、このロック部材４８の回動によって、その一部が内側に突出せしめられて、ベース１０の側面に設けられた二つのストッパの係合溝に係合せしめられることにより、かかる作動レバー３６の回動が阻止されるようになっている。なお、それら二つのストッパは、図３及び図４に示される如く、ベース１０の側面の上方に設けられた上部ストッパ５０と、ベース１０の側面の下部に設けられた下部ストッパ５２とから、構成されている。そして、上部ストッパ５０は、互いに平行な二つの突条部５４、５４を一体的に有し、それら二つの突条部５４、５４間に、係合溝５６が形成され、この係合溝５６に、リンク機構３４の伸長によって、上方に移動せしめられた回転部材２２が下降するのを阻止し得るように、シャフト２６に固設された作動レバー３６の下端に設けたロック部材４８が係合せしめられて、図３に示される状態に保持されるのである。
【００２３】
一方、下部ストッパ５２は、図３に示されるように、コ字状形状を呈し、そのコ字状形状によって形成される上方に開口した係合溝５８に対して、リンク機構３４の縮小によって下方に移動せしめられた回転部材２２の、シャフト２６の端部に固設された作動レバー３６における下端のロック部材４８が係合せしめられて、かかる回転部材２２を、図４に示されるように、位置固定に保持せしめると共に、回転部材２２における治具プレート３０にて与えられる治具取付面の一つを、ベース１０に設けられた支持台１２，１２に当接、支持させることによって、そのような回転部材２２の移動の下端位置が、規定されるようになっている。
【００２４】
従って、このような構造の治具回転切換え装置にあっては、ロック部材４８を、図１において二点鎖線で示される解除位置に、回動せしめた状態において、ハンドル４２を上方に回動させることにより、リンク機構３４は、その上下方向の長さが伸長せしめられることとなって、回転部材２２は、ガイド部１８に沿って、上方に移動させられる。そして、図３に示される上端位置において、ロック部材４８を図１に示される実線位置に回動せしめることによって、その内側に突出させた部分を、上部ストッパ５０の係合溝５６内に係合させることにより、回転部材２２が、ベース１０から所定距離上方に離れた状態において、位置固定に保持されることとなる。そして、その状態において、回転部材２２を手動操作等によって回転せしめて、目的とする治具が取り付けられた治具プレート３０の取付面が、上面に位置するように、段取りが行なわれるのである。
【００２５】
一方、上記と逆の作動、即ちロック部材４８を解除位置に回動せしめた状態において、ハンドル４２を下方に回動せしめることにより、リンク機構３４が折曲された形態となって、その上下方向の長さが、縮小することとなるのである。そして、それが、下方に移動した位置（下端位置）において、回転部材２２の下面を与える治具プレート３０の一つのものの治具取付面が、ベース１０の支持台１２、１２上に当接せしめられて、支持された形態において、ロック部材４８がロック位置に回動せしめられて、その内側の突出部位が、下部ストッパ５２の係合溝５８に係合させられることにより、図４に示される如く、回転部材２２が、位置固定に保持されることになる。そして、その状態において、所定の治具プレート３０に取り付けられた治具を用いて、目的とするワークのクランプを行ない、目的とする加工等の作業が、かかるワークに対して、施されることとなるのであり、また、回転部材２２における各治具プレート３０にて与えられる治具取付面に対する、それぞれの治具の取付作業も、かかる回転部材２２が、その移動下端位置に保持された状態において、適宜に行なわれることとなる。
【００２６】
このように、上記した治具回転切換え装置にあっては、回転部材２２の両端部に設けた移動機構３２、３２によって、上下方向に移動せしめられ、そして上方へ移動せしめられた状態において、回転部材２２を回転せしめることにより、目的とする治具を取り付けた治具プレート３０（治具取付面）が容易に選択され得ることとなるのであり、これによって、治具切換え設備の小型化や省スペース化を有利に図りつつ、治具の段取り換えを、迅速に且つ効率よく、実施することが出来ることとなったのである。
【００２７】
しかも、治具に保持されたワークに対する加工等の作業に際しては、回転部材２２は、図１や図４に示される如く、その下面を与える治具プレート３０が、ベース１０の支持台１２、１２によって、両端部位において支持された状態で、その作業が実施されることとなるところから、回転部材２２にワークの自重や加工圧力等の大きな外力が作用しても、充分な剛性をもって、それを支持することが出来、以て、回転部材２２に取り付けた治具、ひいては、それに保持されたワークが変位することなく安定的に保持され得ることとなるのであり、以て、作業を確実に且つ正確に行ない得ることとなったのである。
【００２８】
以上、本発明に従う治具回転切換え装置の一例について詳述し、本発明の構成を具体的に明らかにしてきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、上記した具体的な説明によって、何等の制約をも受けるものではないことが、理解されるべきである。
【００２９】
例えば、例示の具体例においては、移動機構３２が、回転部材２２の軸方向両端部に設けられて、それら移動機構３２、３２の操作により、上下方向に移動せしめられ得るようになっているが、そのような移動機構３２を、一方の端部側にのみ、設けることも可能であり、また移動機構３２のうち、一部の部材、例えばハンドル４２やストッパ５０、５２等を一方の端部側にのみ設けることも可能であり、更に移動機構としても、例示の如き、機械的な構造のものが用いられ得る他、油圧シリンダやモータ等の駆動手段によって、回転部材２２を上下方向に移動せしめ得るようにすることも、可能である。
【００３０】
また、回転部材２２に設けられる治具取付面の数にあっても、例示の如き、矩形断面構造において、４面の治具取付面を設けてなる構造が、有利に採用され得るものであるが、これに限られるものではなく、複数の治具取付面が設けられた回転部材であれば、何れをも採用可能である。加えて、そのような回転部材の上部に位置する治具取付面も、水平方向に平坦な面である他、傾斜した面であっても、何等差支えなく、更に、隣り合う二つの面を組み合わせて、或いは、それらの面に取り付けられた治具を利用して、目的とするワークの保持を行なうようにしても、何等差支えない。
【００３１】
さらに、回転部材２２の下面を与える治具プレート３０に当接して、それを支持するベース１０に設けられる支持台１２にあっても、例示の如く、回転部材２２の軸方向両端部位において、当接するようにした、２個配設形態の他、治具プレート３０に取り付けられた所定の治具が回転部材２２の回転に際して干渉しないようにして、それら二つの支持台１２、１２の間に、適当な個数の支持台を設けることも可能であり、そしてそれら支持台（１２）の数を増加せしめることによって、それら支持台による回転部材２２の支持は、より安定せしめ得ることとなる。
【００３２】
更にまた、リンク機構３４は、回転部材２２の回転軸たるシャフト２６やスリーブ２８に連結されるのみならず、スライド部材２０に対して連結することも可能であり、その場合においては、スライド部材２０に対してリンク機構３４によって直接に上下方向の移動作用が及ぼされることになる。
【００３３】
なお、本明細書において用いられている「回転」なる語句は、一方向への回転のみならず、正逆両方向への回転をも含んで用いられていることが、理解されるべきである。
【００３４】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に従う治具回転切換え装置の一例を示す、要部を断面とした正面説明図である。
【図２】図１に示される装置の、要部を断面とした平面説明図である。
【図３】図１に示される装置の右側面説明図であって、回転部材が上方に移動せしめられて、固定された状態を示している。
【図４】図１に示される装置の右側面説明図であって、回転部材が下方に移動せしめられて、固定された状態を示している。
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面概略説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ベース                            １２  支持台
１４  治具干渉回避用凹所                １６  支柱
１８  ガイド部                          ２０  スライド部材
２２  回転部材                          ２４  回転ブロック
２６  シャフト                          ２８  スリーブ
３０  治具プレート                      ３２  移動機構
３４  リンク機構                        ３６  作動レバー
３８  連結軸                            ４０ａ、４０ｂ  アーム部材
４２  ハンドル                          ４４  連結ロッド
４６  支持軸                            ４８  ロック部材
５０  上部ストッパ                      ５２  下部ストッパ
５４  突条部                            ５６、５８  係合溝
【図１】
2007118150.tif 000003
【図２】
2007118150.tif 000004
【図３】
2007118150.tif 000005
【図４】
2007118150.tif 000006
【図５】
2007118150.tif 000007