(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークとしてのトラックフレームあるいは旋回フレームを保持する作業台を、機械加工機の加工処理位置と、これから外れたワーク脱着位置との間に亘って進退移動可能に構成し、この作業台には、一対の可動縦枠を並列配備するとともに、各可動縦枠を可動縦枠並列方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、各可動縦枠のそれぞれに、ワークを固定するクランプ部材と、該クランプ部材を前記可動縦枠の移動平面に対して直交する方向に出退自在に装着した可動台とを有するクランプ機構を備え、各可動台を可動縦枠の移動方向と直交する方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、前記ワーク脱着位置において前記駆動手段により前記可動縦枠及びクランプ機構を移動調節するとともに、可動台に対してクランプ部材を出退させてワークを固定あるいは固定解除を行うように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】
ワーク情報を入力することで、各クランプ部材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】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１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、ワークとしてのトラックフレームあるいは旋回フレームを保持する作業台を、機械加工機の加工処理位置と、これから外れたワーク脱着位置との間に亘って進退移動可能に構成し、この作業台には、一対の可動縦枠を並列配備するとともに、各可動縦枠を可動縦枠並列方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、各可動縦枠のそれぞれに、ワークを固定するクランプ部材と、該クランプ部材を前記可動縦枠の移動平面に対して直交する方向に出退自在に装着した可動台とを有するクランプ機構を備え、各可動台を可動縦枠の移動方向と直交する方向に駆動手段によって移動調節可能に構成し、前記ワーク脱着位置において前記駆動手段により前記可動縦枠及びクランプ機構を移動調節するとともに、可動台に対してクランプ部材を出退させてワークを固定あるいは固定解除を行うように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
（作用）  上記構成によると、ワーク脱着位置において駆動手段により可動縦枠及びクランプ機構を移動調節するとともに、可動台に対してクランプ部材を出退させてワークを作業台に位置決め固定した上で、機械加工機の加工処理位置に搬入し、孔開け加工などの所定の加工をワークに施す。加工が終了すると、作業台をワーク脱着位置にまで移動させ、加工済みのワークの搬出と新しいワークの装着を行う。
【０００９】
この場合、ワークの仕様が変更されると、クランプ金具を取付けた可動台と可動台を備えた可動縦枠とを対応する駆動機構で駆動することによって、クランプ金具を二次元的に移動させて、そのワークに対応した所定のクランプ位置で位置決め固定する状態に段取り替えする。
【００１０】
（効果）  従って、請求項１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上で有効となる。
【００１１】
〔請求項２に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１２】
（構成）  請求項２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、各クランプ部材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。
【００１３】
（作用・効果）  上記構成によると、ワークの情報を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、自動的に各クランプ金具を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２の発明の上記効果を更に助長する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図２〜図７に、前記旋回フレーム４に各種のドリル加工やエンドミル加工を行う工程において利用される治具装置Ａ３が例示されている。なお、以下の説明において、フレーム体としての旋回フレーム４をワークＷと呼称する。
【００１７】
この治具装置Ａ３は、ワークＷとしての旋回フレーム４を起立させた姿勢で、作業台６０に支持して、工作機械の一例であるマシニング・センタ（ＭＣ）６１に搬入出するよう構成されている。マシニング・センタ６１は、加工機本体６２の前方に、シャッタ６３によって開閉されるワーク出入り口６４を備えた加工室６５が配備された構造となっており、治具装置Ａ３が加工室６５内の加工処理位置と、加工室の外側に位置するワーク脱着位置との間に亘って前後進移動するように構成されている。
【００１８】
また、ワーク脱着位置には、２台の作業台６０を搭載可能なターンテーブル６６が配備されており、１台の作業台６０がワークＷを加工室内に搬入している間に、他方の作業台６０に次のワークＷを装着しておき、加工を終えて加工室から出てきた一方の作業台６０をターンテーブル６６に載せて反転させ、ワークＷが装填された作業台６０を加工室に送り込むとともに、搬出されてきた作業台では、加工済みのワークＷと次の新しいワークＷとの取り替えを行う。
【００１９】
次に、作業台６０の詳細な構造について説明する。図４、図５に示すように、作業台６０は、正面視で中抜きの枠状に構成されており、ネジ軸６７の正逆回転によって左右に独立的にねじ送りされる左右一対の可動縦枠６８がレール６９に沿って左右に平行移動可能に装着されている。また、各可動縦枠６８には、ネジ軸７０の正逆回転によって上下に独立的にねじ送りされる上下一対のクランプ機構７１がレール７２に沿って上下移動可能に装着されている。
【００２０】
可動縦枠６８を横移動させるネジ軸６７は、作業台６０の上部に水平横架され、それぞれ作業台６０の横外側面にその一端が臨設されている。また、クランプ機構７１を上下移動させるネジ軸７０は可動縦枠６８に鉛直に支持されるとともに、各ネジ軸７０の上端が、作業台６０の上部に水平横架した操作軸７３にベベルギヤ７４，７５を介して連動連結されている。ここで、操作軸７３のベベルギヤ７４は、可動縦枠６８に対しては横移動不能、操作軸７３に対しては横スライド可能、かつ、回転伝達可能に操作軸７３に外嵌装着されており、可動縦枠６８の横移を許しながら、各操作軸７３の回転操作で４個のクランプ機構７１を独立して上下にねじ送り移動することができるように構成されている。
【００２１】
クランプ機構７１は、上下にねじ送り移動される可動台７６にエアーシリンダ７７によって出退される短軸状のクランプ部材７８を装着して構成されたものであり、図６、図７に示すように、クランプ部材７８の先端に形成した係止段部７８ａを、ワークＷの底板に形成された開口７９にクランプ部材７８を下方から挿通した後、クランプ部材７８を上方または下方に移動させて、係止段部７８ａを開口７９の縁に係止させた後、クランプ部材７８を退入させることで、ワークＷを位置決め状態で締付け固定するように構成されている。
【００２２】
図２、図３に示すように、ワーク脱着位置の左右には、作業台６０の左右側面から前記ネジ軸６７および操作軸７３を回転操作して、クランプ機構７１を外部から左右および上下に位置調節するための操作台８０が立設されている。各操作台８０の上下にはエアーシリンダ８１によって進退可能な可動枠８２が配備され、この可動枠８２にモータ８３によって正逆転される駆動側爪クラッチ部材８４が設けられている。この駆動側爪クラッチ部材８４は、作業台６０が左右の操作台８０の間の所定位置に在る時に、前記ネジ軸６７および操作軸７３の外端部に備えた従動側爪クラッチ部材６７ａ，７３ａに突き合わせ対向されるように設置されている。
【００２３】
従って、作業台６０が左右の操作台８０の間の所定位置に在る時に、各可動枠８２を進出移動させることで、各駆動側爪クラッチ部材８４を対向する従動側爪クラッチ部材６７ａ，７３ａに咬合連結することができ、各モータ８３を作動させてネジ軸６７および操作軸７３を回転操作することで、４個のクランプ機構７１を独立して任意に上下にねじ送り移動することができる。
【００２４】
そして、一方の操作台８０に備えたコントローラ８５において、加工対象のワークＷについてのワーク情報を入力しておくことで、各クランプ機構７１は対象とするワーク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移動されて、ワークＷの固定あるいは固定解除を行う。
【００２５】
〔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。
【００２６】
上記実施の形態において制御装置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】
【００２７】
【図１】バックホウの全体側面図
【図２】治具装置を利用した機械加工設備の平面図
【図３】治具装置におけるワーク保持状態を示す正面図
【図４】治具装置を示す正面図
【図５】治具装置の縦断側面図
【図６】治具装置の要部を縦断した側面図
【図７】治具装置におけるクランプ箇所を示す正面図
【符号の説明】
【００２８】
３            トラックフレーム
４            旋回フレーム
６０          作業台
６１          マシニング・センタ（機械加工機）
７８          クランプ部材
８３          モータ（駆動手段）
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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