JP2011083838A - コンロッドのクランプ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施形態に係るクランプ装置10は、取付け部20に固定された状態で前方に延出する棒状の支持部31と、該支持部31に連結された状態で同じく前方に延出する棒状の可動部51とを備え、支持部31及び可動部51に、位置決め機構、大端部クランプ機構、小端部クランプ機構、第一の駆動機構等の各機構が配設される。
【選択図】図1
Description
コンロッドの大端部及び小端部における大端穴および小端穴には高速回転する物体が摺動するため、大端穴や小端穴の真円度を数ミクロン以下に加工する必要がある。従って、コンロッドの機械加工には厳しい加工精度が要求されるとともに、コンロッドの加工品質の管理に多くの手間が必要となり、クランプ装置においても厳密な精度が必要となっている。
そして、車種ごとのエンジン排気量等の違いに対してはコンロッドの形状の変更で対応するため、エンジンごとにコンロッドの製品形状が大きく異なる。具体的には、クランプ装置でクランプされるコンロッドは、図6(a)及び(b)に示す如く、大端部の外径である幅、大端穴の内径である大端穴径、小端穴の内径である小端穴径、大端穴の中心と小端穴の中心との距離である中心間距離、及び、大端部及び小端部における両端面のそれぞれの距離である厚さ、等のそれぞれの項目における大きさがエンジン型式ごとに異なるのである。
従来技術に係るコンロッドのクランプ装置は、位置決め機構と、大端部クランプ機構と、小端部クランプ機構と、を有する。そして、コンロッドをクランプする際には、図7(a)及び(b)に示す如く、前記位置決め機構が、大端部外周クランプ、小端部外周クランプ、及び、位置決め部によって、コンロッドの大端部及び小端部の外周側面部を外側から挟持し、コンロッドのクランプ装置におけるコンロッドのクランプ位置を決める。具体的には、大端部の小端部側端部が、前記位置決め部に当接することにより、コンロッドのクランプ位置が定まるのである。
換言すれば、コンロッドのクランプ装置を汎用化することが困難であることから、エンジンの型式ごとに形状や大きさが異なるコンロッドを加工する場合は、コンロッドの加工ラインを変更したり段替えしたりする必要があり、作業効率が悪くなっていたのである。
しかし、前記技術によれば、コンロッドの厚さ方向のばらつきによるクランプ歪は防止できるものの、コンロッドの大端部と小端部との距離のばらつきに対応することができない。つまり、コンロッドの長さの違いに対応してクランプすることができないのである。
しかし、前記技術によれば、コンロッドの種類に応じた可変位置でボルトの締付け作業を行う必要があり、作業効率の面で改善の余地がある。
しかし、前記技術によれば、単にコンロッドを移動させるためにコンロッドを把持するものであり、コンロッドを固定して機械加工を行うことは難しい。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
本発明の第一実施形態に係るコンロッドのクランプ装置(以下、単にクランプ装置と記載する)10について、図1及び図2を用いて説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、図1における左側を前方、右側を後方とし、同様に紙面手前側を右側方、紙面奥行側を左側方として説明する。即ち、図2はクランプ装置10でコンロッドCをクランプする状態を前方から見た正面図である。
前記位置決め機構は、支持部31の前端部に配設される位置決め部32、支持部31の前側において支持部31の延出方向と直交する平面上に、支持部31から上方に延出した四角形枠として配設される大端部側フレーム部34、該大端部側フレーム部34の左右の内側面から内側方へ均等に突出するとともに、付勢部材により内側方に付勢される大端部外周クランプ12・12、大端部側フレーム部34の内上面から下方へ突出するとともに、付勢部材により下方に付勢される大端部外周クランプ16、可動部51の前側において可動部51の延出方向と直交する平面上に、可動部51から下方に延出した四角形枠として配設される小端部側フレーム部54、及び、該小端部側フレーム部54の内側面から内側方へ均等に突出するとともに、付勢部材により内側方に付勢される小端部外周クランプ14・14、から構成される。
そして、大端部Cbの小端部側端部が前記位置決め部32に当接した状態で、大端部外周クランプ16が上方からコンロッドCに当接することにより、コンロッドCの上下方向の位置を、位置決め部32の上面を基準として位置決めすることができるのである。
換言すれば、前記位置決め機構が、コンロッドCの大端部Cb及び小端部Csの外周側面部を挟持することで、クランプ装置10におけるコンロッドCの左右方向および上下方向のクランプ位置を決めるのである。
また、大端部側平面固定部33及び大端部側クランプ部38は、コンロッドCをクランプした際に、大端部Cbの大端穴よりも外周側に当接して、大端部側平面固定部33及び大端部側クランプ部38が大端部Cbの大端穴と重複しないように構成されている。つまり、後述するようにコンロッドの加工装置80で大端穴を加工する際に、第一刃部82と干渉しない位置でコンロッドCをクランプできる形状とされているのである。
具体的には、連結軸サーボモータ42の数値制御により連結軸41を上下方向に摺動させることにより、該連結軸41によって連結された支持部31と可動部51とが近接期間し、これによって小端部クランプ機構と大端部クランプ機構とが互いに近接離間するのである。
なお、本実施形態においては、小端部クランプ機構を前記大端部クランプ機構に対して近接離間可能に駆動するように構成したが、逆の構成とすることも可能である。
つまり、コンロッドCを加工するための治具や設備について、コンロッドCごとに専用のものを用いる必要がなくなるのである。換言すれば、クランプ装置10を汎用化することができるため、エンジンの型式ごとに形状や大きさが異なるコンロッドCを加工する場合でも、コンロッドCの加工ラインを変更したり段替えしたりする必要がなく、作業効率を向上させることができるのである。
さらに、本実施形態に係るクランプ装置10は、小端部クランプ機構における可動部51の中途部から下方に突出した小端部側変位計測部59と、小端部側クランプ軸56に配設されて小端部側変位計測部59との距離d2を計測する小端部側変位センサ72と、からなる、小端部側変位計側手段を備える。
次に、本発明の第二実施形態に係るクランプ装置110について、図5(a)及び(b)を用いて説明する。なお、本実施形態に係るクランプ装置110の説明において、前記実施形態と共通する部分については、同符号を付してその説明を省略する。また、本実施形態に係るクランプ装置110については、図5(a)及び(b)に示す如く、前記実施形態における位置決め機構をクランプ装置110から分離する構成としている。即ち、大端部クランプ機構、小端部クランプ機構、第一の駆動機構等の各機構のみを一体的にロボットアームの一端である取付け部20に取付ける構成としている。
さらに、本実施形態に係るクランプ装置110は、小端部クランプ機構を大端部クランプ機構に対して等距離な状態で前記大端穴及び小端穴の軸心方向へスライド可能に駆動する、第二の駆動機構を備える。即ち、前記連結軸141の下端に配設されて前記連結軸141を数値制御により前後方向(図5(b)中の矢印Dの方向)に摺動可能に構成する第二連結軸サーボモータ143を備えるのである。
なお、本実施形態においては、小端部クランプ機構を大端部クランプ機構に対して等距離な状態でスライド可能に駆動するように構成したが、逆の構成とすることも可能である。
20 取付け部
31 支持部
33 大端部側平面固定部
38 大端部側クランプ部
41 連結軸
42 連結軸サーボモータ
51 可動部
53 小端部側平面固定部
58 小端部側クランプ部
C コンロッド
Claims (5)
- 円筒状の大端穴が開口された大端部と、前記大端穴よりも小径の円筒状の小端穴が開口された小端部と、前記大端部と前記小端部とを連結する平板状の連結部と、を有するコンロッドをクランプする、コンロッドのクランプ装置であって、
前記大端部及び前記小端部の外周側面部を挟持して、前記コンロッドのクランプ装置における前記コンロッドのクランプ位置を決める、位置決め機構と、
前記大端部を、前記大端穴の軸心方向に挟持する、大端部クランプ機構と、
前記小端部を、前記小端穴の軸心方向に挟持する、小端部クランプ機構と、
前記大端部クランプ機構と前記小端部クランプ機構のうち何れか一方を、他方に対して近接離間可能に駆動する、第一の駆動機構と、を備える、
ことを特徴とする、コンロッドのクランプ装置。 - 前記大端部クランプ機構と前記小端部クランプ機構のうち何れか一方を、他方に対して等距離な状態で前記大端穴及び小端穴の軸心方向へスライド可能に駆動する、第二の駆動機構と、を備える、
ことを特徴とする、請求項1に記載のコンロッドのクランプ装置。 - 6軸方向に駆動可能なロボットアームの一端に備えられる、
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のコンロッドのクランプ装置。 - 前記大端部クランプ機構と、前記小端部クランプ機構と、のうち少なくとも一方には、前記コンロッドにかかる力を計測する歪計測手段が配設される、
ことを特徴とする、請求項1から請求項3の何れか1項に記載のコンロッドのクランプ装置。 - 前記大端部クランプ機構と、前記小端部クランプ機構と、のうち少なくとも一方には、前記コンロッドのクランプ厚さを計測する変位計測手段が配設される、
ことを特徴とする、請求項1から請求項4の何れか1項に記載のコンロッドのクランプ装置。
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