(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮組み溶接されたトラックフレームをワークとして載置する作業台に、左右一対のクランプユニットをそれぞれ左右方向に位置変更可能に装備し、各クランプユニットには、ワークに形成したノック孔に挿入される位置決めピンと、ワークを作業台上に締付け固定するクランプ金具とを、左右の各クランプ金具が左右の位置決めピンの間に位置するように装備するとともに、ワークを締付け固定するために前記各クランプ金具を操作するクランプ金具操作用駆動手段を装備し、かつ、前記左右一対の位置決めピンの左右位置調節のために左右の各クランプユニットを作業台面に沿って左右方向に位置変更させるクランプ位置変更用駆動手段を作業台に備え、前記ワークのノック孔に左右の各クランプユニットの位置決めピンを挿通した位置決め状態においてクランプ金具操作用駆動手段の操作により左右の各クランプ金具をして左右外側の位置決めピン側のワーク部分を締付け固定すべく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】
前記各クランプユニットの位置決めピンとクランプ金具はレールに沿って左右移動可能な可動枠に装備し、前記クランプ位置変更用駆動手段は前記可動枠をねじ送りするネジ軸とこれを正逆回転駆動する電動モータとで構成してある請求項１記載の自走型作業機械の組立て用治具装置。
【請求項３】
ワーク情報を入力することで、クランプユニット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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１及び請求項２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、仮組み溶接されたトラックフレームをワークとして載置する作業台に、左右一対のクランプユニットをそれぞれ左右方向に位置変更可能に装備し、各クランプユニットには、ワークに形成したノック孔に挿入される位置決めピンと、ワークを作業台上に締付け固定するクランプ金具とを、左右の各クランプ金具が左右の位置決めピンの間に位置するように装備するとともに、ワークを締付け固定するために前記各クランプ金具を操作するクランプ金具操作用駆動手段を装備し、かつ、前記左右一対の位置決めピンの左右位置調節のために左右の各クランプユニットを作業台面に沿って左右方向に位置変更させるクランプ位置変更用駆動手段を作業台に備え、前記ワークのノック孔に左右の各クランプユニットの位置決めピンを挿通した位置決め状態においてクランプ金具操作用駆動手段の操作により左右の各クランプ金具をして左右外側の位置決めピン側のワーク部分を締付け固定すべく構成してあることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、各クランプユニットの位置決めピンとクランプ金具はレールに沿って左右移動可能な可動枠に装備し、クランプ位置変更用駆動手段は可動枠をねじ送りするネジ軸とこれを正逆回転駆動する電動モータとで構成してある。
【０００９】
（作用）  上記請求項１及び請求項２の構成によると、仕様の異なるワークの処理のつど、左右の各クランプユニットを、そのワークに対する所定位置にクランプ位置変更用駆動手段によって移動させればよく、左右のクランプユニットの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。
【００１０】
（効果）  従って、請求項１及び請求項２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ことができる。
【００１１】
また、一台の治具装置で多くの仕様のワークに対応できるので、治具の管理が容易になるとともに、治具の保管スペースを大きく節減でき、施設内スペースの有功利用に貢献することができる。
【００１２】
〔請求項３に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１３】
（構成）  請求項３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、各クランプユニット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。
【００１４】
（作用・効果）  上記構成によると、ワークの情報を、例えば、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、自動的にクランプユニットがその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。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
〔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。
【００２４】
（１）  上記実施の態様において、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。
【００２５】
（２）  上記実施の態様において制御装置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】
【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】  治具装置を示す平面図
【図５】  治具装置における縦断側面図
【図６】  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】  治具装置におけるワーク固定状態を示す縦断正面図
【符号の説明】
１２          作業台
１３          クランプユニット
１４          レール
１５          可動枠
１６          位置決めピン
１７          クランプ金具
２０          ネジ軸
２１          モータ
２３          ノック孔
２５          エアーシリンダ
２６          制御手段
Ｗ            ワーク
【図１】
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【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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