(57)【要約】【課題】  特にワークをクランプして加工することにより切粉やスラッジ等を浴びる機会の多い治具パレットのクランプ機構において、クランプ圧力が低下する等の不具合を防止する。【解決手段】  ワークＷの貫通孔Ｗｈを通してワーク受部６のピン挿込み孔２０ｈにクランプピン１０を挿込み、ボールプランジャ１６によってクランプピン１０を抜脱不能に保持するとともに、複数枚の皿バネ１７によってワークＷを押圧保持するようにしたクランプ機構３において、皿バネ１７の中央孔部分にパイプ１８を挿入し、このパイプ１８により皿バネ１７の隙間に切粉やスラッジ等が入り込むのを防止するとともに、パイプ１８内部をピン挿込み孔１８ｐとして、クランプピン１０を挿通せしめることができるようにする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
治具パレットのワーク受部上に載置されるワークをクランプするため、ワークに形成される貫通孔を通してクランプピンを挿込み、このクランプピンの先端部を、治具パレット側に形成される挿通孔に挿し込んで係止手段により抜脱不能に保持すると同時に、付勢手段によりワークを押圧クランプするようにしたワーククランプ装置であって、前記付勢手段は治具パレット側に設けられる複数枚の皿バネで、前記クランプピンを介してワークを押圧クランプするようにされ、また、この皿バネの中央孔部分には、ピン挿込み孔を備えたパイプが挿入され、このパイプのピン挿込み孔に前記クランプピンを挿し込むようにされることを特徴とする治具パレットのワーククランプ装置。
【請求項２】
前記治具パレットは、貫通孔を備えたベースプレートと、このベースプレート上に着脱自在に取付けられ且つその一部がベースプレートの貫通孔部分に臨むサブプレートを備え、前記ワーク受部はベースプレートの貫通孔より内部領域に設けられるとともに、ベースプレートの貫通孔の下方には、貫通孔内に向けて上下動自在な押上体が設けられることを特徴とする請求項１に記載の治具パレットのワーククランプ装置。
【請求項３】
前記クランプピンの軸部先端側には、前記係止手段の一部として、部分的に径が狭まる凹条部が形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の治具パレットのワーククランプ装置。
【請求項４】
前記係止手段は、前記クランプピンの凹条部に係脱自在なボールを備えたことを特徴とする請求項３に記載の治具パレットのワーククランプ装置。
【請求項５】
前記治具パレットは、少なくとも一部にワークを加工する工程を含んで使用されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の治具パレットのワーククランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばワークを加工する際にワークをクランプしておく治具パレットに好適なワーククランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両部品の一部であるバルブボディ等の多機種のワークを加工するにあたり、機種に応じた治具パレットでクランプしようとすると、多数の治具パレットを準備する必要があり設備コストの増大を招くため、本出願人は既にクランプ装置を共通化するための技術を提案している。（例えば、特許文献１参照。）
この技術は、ワークに合わせて治具パレット上のワーク受部の位置を自在に変更できるよう、ベースプレート上にサブプレートを着脱自在にし、このサブプレートにワーク受部を設けるとともに、クランプ機構として、ワークの貫通孔を通してクランプピンを挿込み、ワークを貫通させたクランプピンの先端部をワーク受部に形成したピン差込み孔に挿入し、治具パレット側に設けた複数枚の皿バネによって、クランプピンを介してワークを押圧クランプするようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３９２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような技術において、治具パレット内に内蔵したクランプ機構によりワークをクランプした状態でワークに切削加工を施すと、クランプピンとピン差込み孔の隙間から切粉やスラッジ等が侵入し、これが皿バネと皿バネの間に入り込んでクランプ圧力が低下し、ワーク保持が不安定になるという問題があった。
そしてこのような治具パレットは、ワークの投入から払出しまでロボットによる自動化の工程に適用されるため、クランプ圧力の低下による品質不良は自動化にとって阻害要因となっていた。
【０００４】
そこで本発明は、特にワークをクランプして加工することにより、切粉やスラッジ等を浴びる機会の多い治具パレットのクランプ機構において、クランプ圧力が低下する等の不具合を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明は、治具パレットのワーク受部上に載置されるワークをクランプするため、ワークに形成される貫通孔を通してクランプピンを挿込み、このクランプピンの先端部を、治具パレット側に形成される挿通孔に挿し込んで係止手段により抜脱不能に保持すると同時に、付勢手段によりワークを押圧クランプするようにしたワーククランプ装置において、前記付勢手段として治具パレット側に設けられる複数枚の皿バネで、前記クランプピンを介してワークを押圧クランプするようにし、また、この皿バネの中央孔部分には、ピン挿込み孔を備えたパイプを挿入し、このパイプのピン挿込み孔に前記クランプピンを挿し込むようにした。
【０００６】
このように、皿バネの中央孔部分にパイプを挿入し、このパイプのピン挿込み孔にクランプピンを挿し込むようにすれば、クランプピンの挿入部分の隙間から侵入した切粉やスラッジ等が皿バネと皿バネの間に入り込むような不具合が防止され、クランプ機能の劣化の問題が生じない。
【０００７】
また本発明では、前記治具パレットとして、貫通孔を備えたベースプレートと、このベースプレート上に着脱自在に取付けられ且つその一部がベースプレートの貫通孔部分に臨むサブプレートを設け、前記ワーク受部をベースプレートの貫通孔より内部領域に設けるとともに、ベースプレートの貫通孔の下方には、貫通孔内に向けて上下動自在な押上体を設けるようにした。
このような構成にすることで、既存の治具パレットのクランプ機構の一部だけを改修すればよく、コストの削減が図られる。
この際、クランプピンの軸部先端側に、係止手段の一部として、部分的に径が狭まる凹条部を形成し、この凹条部にボールを係脱させるようにすれば既存のクランプ機構を殆どそのままの形態で活用できるため都合が良い。
なお、前記治具パレットとして、少なくとも一部にワークを加工する工程を含んで使用されるものとすれば、特に好適である。
【発明の効果】
【０００８】
皿バネによってワークをクランプするようなクランプ機構において、皿バネの中央孔部分にパイプを挿入することで、皿バネの隙間に異物が侵入するような不具合を防止でき、工程の自動化が効率的に行われる。この際、治具パレットとして、ベースプレートとサブプレートから構成すれば、既存の治具パレットを最大限に活用することができ、安価に済む。そしてこのような治具パレットを、ワークを加工する工程を含んで使用するようにすれば好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで、図１は本発明に係る治具パレットのワーククランプ装置全体の縦断面図、図２は治具パレットの平面図、図３はワーク受部に設けられるクランプ機構を拡大した縦断面図、図４はクランプ機構の係止手段の作用図である。
【００１０】
本発明は、特にワークをクランプして加工することにより、切粉やスラッジ等を浴びる機会の多い治具パレットのクランプ機構において、クランプ圧力が低下する等の不具合のないようにされ、本出願人の提案にかかる特開２００３−３９２６３号の改良技術として構成されている。
【００１１】
すなわち、この治具パレット１は、トランスファー加工マシンのガイドレール２に沿って移動自在にされており、ガイドレール２上の所定位置まで移動して来ると、治具パレット１上にバルブボディ等のワークＷが載置され、クランプ機構３によりクランプされる。
【００１２】
そして、治具パレット１は、取り扱うワークＷの種類が変更されたとき、それに対応したパレットの形態に変更できるようにされ、ベースプレート４上にサブプレート５が着脱自在にされ、サブプレート５上に複数のワーク受部６が設けられている。
【００１３】
そして、前記クランプ機構３は、図３に示すように、それぞれのワーク受部６に設けられるクランプピン保持機構７と、ベースプレート４の下方で上下動自在な押上げ機構８から構成され、クランプピン保持機構７には、クランプピン１０を挿し込むための挿込み孔が設けられている。
そして、後述するワークＷの貫通孔Ｗｈを通してクランプピン１０を挿入してクランプピン保持機構７でクランプし、クランプピン１０の抜き差しを行なう際に、後述する押上げ機構８の押上体１２を活用するようにしている。
【００１４】
前記ベースプレート４の中央部には、図１、図２に示すように貫通孔４ｈが設けられ、前記サブプレート５は、その一部が貫通孔４ｈの内部に臨むような形態で取り付けられるとともに、前記ワーク受部６は、貫通孔４ｈの内部領域内に位置するような箇所に配置されている。
なお、本実施例では、貫通孔４ｈを挟んでサブプレート５を左右一対設けている。
【００１５】
また、前記押上げ機構８は、シリンダユニット１３（図１）によって上下動自在な押上体１２を備えており、この押上体１２は、前記ベースプレート４の貫通孔４ｈ内に出入りすることができるようなサイズにされている。
【００１６】
ワーク受部６に設けられるクランクピン保持機構７は、図３に示すように、サブプレート５に形成される挿通孔内に埋め込まれるホルダスリーブ１５と、このホルダスリーブ１５の下端側に設けられた係止手段の一部としてのボールプランジャ１６と、ホルダスリーブ１５内に配設される付勢手段としての複数枚の皿バネ１７と、この皿バネ１７の中央孔部分に内挿されるパイプ１８と、ホルダスリーブ１５や皿バネ１７やパイプ１８の上部から被せられてサブプレート５に固定される受座２０を備えており、前記パイプ１８の内径部分は、ピン挿込み孔１８ｐとして前記クランプピン１０を挿し込むことができるような径にされるとともに、前記受座２０の中央部にもクランプピン１０を挿し込むことのできるピン挿込み孔２０ｈが形成されている。そして、パイプ１８を配設することにより皿バネ１７の隙間に、外部から切粉等が侵入しないようにされている。
【００１７】
前記ボールプランジャ１６は、前記皿バネ１７によって下方に付勢されるプランジャハウジング２１と、プランジャハウジング２１内に出没自在なボール２２を備えており、前記ホルダスリーブ１５の下端側内面には、上方の内径が下方の内径より大径となる段部ｄが形成されており、この段部ｄより上方にボール２２が位置すると、ボール２２がプランジャハウジング２１から外側に移動できるようになり、段部ｄより下方にボール２２が位置すると、ボール２２がプランジャハウジング２１内に突出するようにされている。
また、プランジャハウジング２１の下端側は、サブプレート５の下面より下方に突出している。
そして、前記押上げ機構８の押上体１２は、上昇することにより、皿バネ１７の付勢力に抗してプランジャハウジング２１の下端部を所定ストローク持ち上げることができるようにされている。
【００１８】
前記クランプピン１０は、ワークＷに形成される貫通孔Ｗｈや、受座２０のピン挿込み孔２０ｈや、パイプ１８のピン挿込み孔１０ｐに挿入可能な軸部１０ｊと、この軸部１０ｊの径より大径の頭部１０ｔを備えており、軸部１０ｊの先端側には、係止手段の一部として部分的に径が狭まった凹条部ｍが形成され、この凹条部ｍに前記ボール２２が入り込むと、クランプピン１０を抜き出すことができないようにされている。
【００１９】
因みに、前記押上体１２の上面とボールプランジャ１６との間には、押上体１２がプランジャハウジング２１に接触すると両者が通電し、押上体１２がプランジャハウジング２１から離脱すると、通電状態が切断して両者の離脱を感知するクランプ状態確認手段が設けられている。
【００２０】
以上のようなクランプ機構の作用等について説明する。
治具パレット１がガードレール２に沿って所定の位置まで移動してくると、ワークＷがサブパレット５のワーク受部６上に載置され所定の位置に仮クランプされる。そして、クランプピン１０を自動的に挿し込むための不図示のロボットがクランプピン１０を把持し、ワークＷの貫通孔Ｗｈの直上に位置させる。
【００２１】
このとき、押上げ機構８の押上体１２は上昇しており、ボールプランジャ１６のプランジャハウジング２１は押上体１２に押されて上昇し、図４（ｂ）に示すように、ボール２２は段部ｄより上方に位置してプランジャハウジング２１の外側に逃げることができるようにされている。
【００２２】
次いで、ロボットによりクランプピン１０がワークＷの貫通孔Ｗｈを通して挿入され、クランプピン１０はそのままワーク受部６のピン差込み孔２０ｈ、１８ｐに挿し込まれる。そして、押上体１２を降下させると、図４（ａ）に示すように、ボール２２がクランプピン１０の凹条溝ｍに入り込み、クランプピン１０は抜脱不能に保持される。
また、ワークＷは皿バネ１７の付勢力でクランプピン１０の頭部１０ｔに押し付けられた状態でクランプされる。
【００２３】
そして、この状態で、例えば治具パレット１の姿勢を変換させつつワークＷの切削加工が行なわれるが、この際、パイプ１８によって切粉やスラッジ等が皿バネ１７の隙間に侵入することがなく、何回繰り返してもクランプ圧が低下する等の不具合はない。
【００２４】
そして加工が終了すると、押上体１２が上昇し、プランジャハウジング２１を押し上げてボール２２を段部ｄより上方に移動させ、ロボットでクランプピン１０が引き抜かれる。
そしてこのような押上体１２の上昇や下降は不図示の位置センサで検知するようにしているが、この位置センサ以外に、押上体１２とボールプランジャ１６の接触、非接触を検知するクランプ状態確認手段によっても二重に検知するようにしている。
【００２５】
なお、取り扱うワークＷが変更されたとき、それに合わせてサブパレット５を取り換えて対応することについては、改良前の特開２００３−３９２６３号の技術と同様である。
【００２６】
以上のような要領により、治具パレット１でクランプしたワークＷを何回加工しても、切粉やスラッジ等が皿バネ１７の隙間に入り込むことがなくなるため、品質を損なうことがない。
【００２７】
なお本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、本治具パレット１は、ワークを加工する目的に限られるものでなく、また、ワークの種類等も任意である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
特に多機種のワークを効率よく加工するためワークをクランプしておく治具パレットとしてクランプ性能が良好なため、特に自動車部品等の加工工程における広い利用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る治具パレットのワーククランプ装置全体の縦断面図
【図２】治具パレットの平面図
【図３】ワーク受部に設けられるクランプ機構を拡大した縦断面図
【図４】クランプ機構の係止手段の作用図
【符号の説明】
【００３０】
１…治具パレット、３…クランプ機構、４…ベースプレート、４ｈ…貫通孔、５…サブプレート、６…ワーク受部、７…ワークピン保持機構、８…押上げ機構、１０…クランクピン、１２…押上体、１６…ボールプランジャ、１７…皿バネ、１８…パイプ、１８ｐ…ピン挿込み孔、Ｗ…ワーク、Ｗｈ…貫通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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