JP2502682Y2 - 被加工物の押さえ具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動レーザ溶接装置な
ど加工装置に付設されて被加工物（ワーク）を固定する
ための押さえ具に関する。

【０００２】

【従来の技術】加工用テーブルに置いた被加工物に溶接
や切断・曲げ・打抜きなどといった加工を施す場合、そ
の位置が加工中にずれぬよう、被加工物をテーブル上に
押さえつけて固定しておく必要がある。しっかりと固定
されていなければ、位置がずれて所定の箇所に加工がで
きなかったり、溶接の場合には熱ひずみ等により所要の
品質が得られなかったりするからである。被加工物を押
さえる位置は、その被加工物が板であるなど剛性の低い
場合には、当然ながら加工箇所に近い方がよい。したが
って、加工箇所が長尺に及ぶ場合は、その加工箇所に沿
った付近を長い距離にわたって押さえつける必要があ
る。

【０００３】被加工物に対するこのような押さえ具の例
は、実開昭６２−７２７８２号公報に記載されている。
同公報には、加工箇所が比較的長尺な場合が図示されて
いるが、押さえ具としては、その加工箇所以上の長さを
有する長尺の平板が、加工箇所に沿う片側につき一枚
（両側を押さえるので合計二枚）、設けられている。そ
の押さえ具が、加工箇所に沿って被加工物を押さえた状
態で、ボルトなどにより加工用テーブル（基台）に取り
付けられるのである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】長尺の加工箇所を、上
記のように長尺・一体（一枚）形の押さえ具（平板）で
押さえるとき、押さえ具と被加工物とが全面にわたって
均一に接触するとは限らない。むしろ、両者間には非接
触部が多くなり、接触する部分が極めて不規則に偏在す
ることが多い。なぜなら、その場合の両者の接触面につ
いてはたとえば、イ）一方の面にもともと凹凸（うね
り）があると、その凸部のみで接触する、ロ）押さえた
ときに押さえ具がたわむようなら、押さえられた付近の
みで接触することが多い、ハ）両者間に異物の噛みこみ
があれば、他のほとんどの部分には隙間ができる──か
らである。とくに、上記公報の例のように押さえ具が平
板である場合には、被加工物に対する接触部がその平板
の先端部分にはなく、加工箇所から離れた部分のみに偏
在することもある。したがって最悪の場合には、被加工
物と押さえ具（平板）との接触部が、加工箇所から離れ
た平板の後端付近における二点のみに限られることもあ
る。また、押さえ具と被加工物との接触が不均一だと、
加工箇所に対して精度のよい均一な加工を施すことが難
しくなる。被加工物の加工箇所付近のうち、押さえ具と
の間に隙間を有する部分は、局部的には被加工物が固定
されていない状態だからである。たとえば溶接の場合、
押さえ具との間に隙間がある部分では、熱ひずみによっ
て被加工物が変形しやすい（固定された点から加工箇所
までが隔たっているほど、変形による加工箇所の変位は
大きくなる）ため、溶接の質が低下する。切断や曲げを
行う場合にも同様で、押さえ具との間に広く隙間を有す
る付近では、加工の精度が当然ながら低下する。

【０００５】 押さえ具に関する他の従来技術として、
たとえば実公昭５７−３６７７号公報のものがある。こ
の従来技術のものでは、ワークを押さえるクランプアー
ムが支軸の回りに旋回可能に支持されて、いわゆるヒン
ジ構造となっており、ワークを押さえるのはその先端の
一本の爪だけである。そのため、ワークを押さえるとき
の爪の移動要領は、支軸２５の回りに円弧を描いてクラ
ンプする形となり、クランプの過程でワークの突き合わ
せ方向に接線力が働く可能性があって、クランプ完了と
ともにワークが押付面の方向に若干動く可能性が生じる
おそれがある。そのため、とくにレーザ溶接等最近の高
精度を要求される溶接作業に対しては、この従来方式は
不向きとされるものである。

【０００６】本考案の目的は、被加工物の加工箇所付近
にできる限り均一に接触して、加工のための望ましい固
定状態をもたらす押さえ具を提供することである。また
請求項２では、そのような目的を果たす、構造の簡単な
押さえ具を提供したい。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案による被加工物の
押さえ具は、加工箇所に沿って被加工物に接触する爪を
先端と後端との二か所に設けたうえその中間部分で押下
げ用ロッドに球面座を介して連結したプレートを、上記
の爪を一線状に並べた状態で複数配備したものである。

【０００８】請求項２の押さえ具は、とくに、上記した
複数の押下げ用ロッドの上端部を、枠内で膨張・収縮自
在な一本の弾性チューブの下面に対し、直接もしくは間
接に接触させたものである。

【０００９】

【作用】本考案の押さえ具では、押下げ用ロッドによっ
てプレートが上下し、直接的にはそのプレートが被加工
物をテーブル上に押さえつけて固定する。前掲の公報に
記載された押さえ具における前記の平板と比較して、こ
のプレートには作用上つぎの特徴がある。

【００１０】a) 一体型のプレートが加工箇所の片側に
対して一枚そなわっているのではなく、加工箇所に沿っ
て複数（片側あたり複数）のプレートが配備されたう
え、それぞれが押下げ用ロッドに連結されている。つま
り、押し下げられた状態では複数のプレートのそれぞれ
が被加工物と接触するようになっているため、全体とし
て見れば、プレートと被加工物との間の接触部が分散す
る。各プレートのうちでは接触部が偏在していても、そ
れらが複数並んだ状態では、その配列のピッチ間隔のう
ちに少なくとも一箇所の割合で接触部があるからであ
る。したがって、各プレートを小寸法にして配列のピッ
チを詰めるほど、接触部が均一にできることになる。

【００１１】 ｂ）各プレートは、加工箇所に沿って被
加工物に接触する爪を先端および後端に有する。したが
って、押下げ用ロッドにてこのプレートが被加工物上に
押し下げられたとき、加工箇所に近いその爪の位置に両
者の接触部ができる。このため、被加工物との接触部が
各プレートのうち加工箇所に最も近い箇所にできること
になり、同箇所から遠い部分のみにできることはない。

【００１２】つまり、この押さえ具によると、加工箇所
に沿った近い位置において、十分均一に分散した接触部
を介して被加工物を加工用テーブル上に押さえつけるこ
とができる。

【００１３】被加工物を押さえつけるためには、各押下
げ用ロッドがそれぞれのプレートを押し下げる必要があ
るが、請求項２の押さえ具では、その複数の押下げ用ロ
ッドがシンプルな機構によって駆動される。つまり、複
数のロッドのそれぞれは、適当な枠内におさまった一本
（共用）の弾性チューブの下面に接触して縦向きに配置
されている。空気などを入れてチューブを膨らませる
と、チューブは上面が枠に接して下向きの力をロッドに
伝えるため、ロッドが下へ移動してプレートを押し下げ
る。ロッドの駆動手段として流体圧シリンダなどを各ロ
ッドに対し個別に設ける場合（そのシリンダが多数必要
である）に比べると、この方式は極めて低コストで構成
される。

【００１４】なお、請求項２によるこの方式の押さえ具
では、とくに迅速な動きは期待できず、また複数のプレ
ートの独立駆動、各プレートの押下げ量や押さえ力の制
御などといった高級な操作は困難であるが、通常の加工
において求められる程度の動作や速度は十分に得ること
ができる。

【００１５】

【実施例】図１(ａ)・(ｂ)に本考案の第一実施例を示
す。図１(ａ)は、自動レーザ溶接装置とそれに組み込ま
れた押さえ具（断面示）とを示す正面図、同(ｂ)は、同
(ａ)におけるｂ−ｂ矢視平面図である。このうち図１
(ａ)は、被加工物であるワーク（鋼板）Ａ１・Ａ２が、
移動式のローダー２によって加工用テーブル１上にまで
運ばれ、そこで位置ぎめされたのちローダー２に付属の
押さえ具１０によりテーブル１上に固定され、そのうえ
でレーザ照射機３にて溶接を受ける状態を示している。
図中の符号ＡａがワークＡ１・Ａ２間の溶接線（加工箇
所）である。

【００１６】押さえ具１０は、ワークＡ１・Ａ２を加工
用テーブル１上に押さえつけることによって固定するよ
う、溶接線Ａａをはさんだ両側に配置しているが、その
構造は下記のとおりである。図の左右の押さえ具１０と
ワークＡ１・Ａ２とは溶接線Ａａをはさんで対称である
ため、以下は、右側の押さえ具１０およびワークＡ１を
代表にして説明する。

【００１７】 押さえ具１０のうちで直接にワークＡ
１を押さえるのは図１(ａ)のとおりプレート１１である
が、押さえ具１０には、図１(ｂ)のように複数のプレー
ト１１を並べて配置している。その配置は、溶接線Ａａ
に対し近接する平行な一線上に先端（後述の爪１１ａ）
を並べたもので、溶接線Ａａに沿った方向（図１(ｂ)の
縦方向）には小寸法（幅）のプレート１１を多数配置
し、溶接線Ａａと直角な方向にはプレート１１は一枚の
みとした。なお本例における各プレート１１の大きさ
は、幅５０ｍｍ・長さ（図１の左右方向の寸法）２００
ｍｍ程度である。

【００１８】 各プレート１１の先端および後端は図
１(ａ)のように下向きに曲げ、それぞれ爪１１ａ・１１
ｂとした。「爪」といっても尖った部分ではなく、人体
にたとえて言えば指先のようなもので、下向きに曲がっ
ているため、プレート１１が押し下げられたときはこれ
ら爪１１ａ・１１ｂの部分がワークＡ１上に接触し、中
間の部分はワークＡ１には接触しない。つまり、プレー
ト１１のうち、溶接線Ａａに最も近い爪１１ａの部分
（および反対側の爪１１ｂの部分）がワークＡ１を押さ
えることになる。

【００１９】 各プレート１１の中ほどの部分にそれ
ぞれ押下げ用ロッド１２を連結してそのロッド１２がプ
レート１１をそれぞれ押し下げるようにし、かつ、各ロ
ッド１２の駆動手段として、一本のゴムチューブ１５を
使用するものとした。すなわち図１(ａ)のように、まず
ロッド１２は、ローダー２と一体の中空矩形のフレーム
１６に対し、その下部を貫いて上下動可能に取り付け、
その周囲にコイルスプリング１３を付けて上向きに押し
上げるようにした。ロッド１２の上端には、皿状の当て
金１４を取り付けている。一方、そのフレーム１６の枠
内上部、つまり上記の当て金１４の上に、一本のゴムチ
ューブ１５を通し渡した。ロッド１２はプレート１１の
数に等しく複数あるが、こうしてフレーム１６内に通し
たチューブ１５は一本である。チューブ１５内に圧縮空
気を入れるとそれが膨らみ、当て金１４を介してロッド
１２を下向きに押し、その結果、プレート１１がワーク
Ａ１を押さえることになる。チューブ１５が一本でも、
複数のロッド１２はプレート１１をそれぞれ押し下げる
ので、各プレート１１が爪１１ａ・１１ｂの部分でワー
クＡ１と接触する。したがってワークＡ１は、溶接線Ａ
ａに近い位置において約１００ｍｍ（＝５０ｍｍ×２）
を超えぬ間隔で、プレート１１（爪１１ａ）と接触して
テーブル１上に押さえつけられる。そしてチューブ１５
内の空気圧を下げると、スプリング１３の作用でロッド
１２とともにプレート１１が上昇し、ワークＡ１の固定
状態が解除される。

【００２０】 プレート１１とロッド１２の下端部と
は球面座１２ａを介して連結し、プレート１１が上下左
右に傾き得るようにした。こうすれば、溶接による熱影
響などでプレート１１が変形しても、ワークＡ１上に押
さえられたときには連結部分が適宜に傾いて、爪１１ａ
・１１ｂの双方の部分が確実にワークＡ１と接触するか
らである。

【００２１】 水平面内でプレート１１が回転して向
きが変わるのを防ぐため、押さえ具１０の両端部におい
てフレーム１６から下へピン１６ａ（図１(ｂ)）を取り
付けている。ただしこれには、フレーム１６・ロッド１
２間、およびロッド１２・プレート１１間にそれぞれキ
ーを用いたり、ロッド１２を矩形断面の軸にしたりする
など、他のやり方も多くある。

【００２２】つづいて、図２(ａ)・(ｂ)に本考案の第二
実施例を示す。この例では、２枚の板をワーク（被加工
物）Ｂ１・Ｂ２とし、溶接線Ｂａをレーザ溶接機３’に
て溶接する。溶接の際、テーブル１’上にワークＢ１・
Ｂ２を固定する手段である押さえ具２０は、前記第一実
施例（図１）の押さえ具と同様、先端と後端とに爪２１
ａ・２１ｂをもつプレート２１をそれぞれ押下げ用ロッ
ド２２に連結して複数配備したものだが、前記の押さえ
具とは下記の点で相異する。

【００２３】1) 溶接線Ｂａの長さが前記実施例のもの
に比べて短いことに合わせてプレート２１の絶対数は少
ないが、その代わり各プレート２１について、爪２１ａ
を含む先端部分に３本のスリット（切欠き）２１ｃを入
れることにより、爪２１ａを複数片に分割している。こ
うして分割したことと、図２(ｂ)のように爪２１ａの付
近に薄肉部２１ｄを設けたこととに基づき、爪２１ａの
各分割片が弾性的にたわみやすい。したがって、プレー
ト２１の幅（溶接線Ｂａに沿う方向の長さ）が大きいに
も拘わらず、ワークに対するプレート２１の接触部はか
なり均一に分散する。つまり、爪２１ａのうち、各スリ
ット２１ｃで分けられた合計４箇所が、確実にワークと
接触するのである。

【００２４】2) ロッド２２の駆動手段として、ロッド
２２の上端部をピストン２７に形成するとともにそれを
シリンダ２８内に収め、ピストン２７の上部または下部
の空間に圧力流体を導入するようにした。つまり機能上
は、ロッド２２の上方を流体圧シリンダに直結したのと
同じである。前記実施例のように弾性チューブを使用し
なかった理由は、上記1)によりロッド２２の数を減らす
ことができたので、それぞれの駆動のために比較的高価
な手段を用いてもコストに響かないことなどである。な
お、ロッド２２の下端部とプレート２１との間には、前
記実施例と同様の目的で球面型のブシュ２２ａを介装し
てある。

【００２５】図３(ａ)・(ｂ)および図４(ａ)・(ｂ)に
は、図２の押さえ具に類似した押さえ具３０および４０
を示す。まず図３の押さえ具３０は、プレート３１のう
ち爪３１ａ付近のスリット３１ｃの設け方と、後端部の
爪３１ｂ付近の平面視形状とが図２の押さえ具２０と相
異している。また図４の押さえ具４０は、やはりプレー
ト４１における爪４１ａ付近のスリット４１ｃの形と、
爪４１ｂの形状（曲げ方）に特色がある。図３および図
４において、符号３１ｄ・４１ｄは薄肉部、３２・４２
は押下げ用ロッド、またＣａ・Ｄａは加工箇所である。
いずれの例も、機能的には図２の例と大差のないもので
ある。

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】以上、いくつかの実施例を示したが、本考
案はこれらの実施例に限定されるものではない。念のた
めに追記すれば、たとえば、a)加工箇所に沿って被加工
物の片側のみを押さえつければよい場合もあるので、押
さえ具は、必ずしも加工箇所の両側に対をなして配置す
るには及ばない。b)加工箇所が曲線である場合は、プレ
ート先端の爪をその曲線に沿う一線状（この線も曲線で
ある。そのため爪の先も曲線とする）に並べてプレート
を複数配備すればよい。c)溶接や切断のために被加工物
を固定する場合に限らず、曲げや打抜きを含む各種の加
工に関して本考案の押さえ具を使用することができる。

【００３０】

【考案の効果】本考案の押さえ具は、加工箇所に沿うそ
れと近い位置において、十分均一に分散した接触部を介
して被加工物を加工用テーブル上に押さえつけて固定す
ることができる。したがって、加工中に被加工物のずれ
・変形が少ないなどの理由で、加工の精度が向上する。
溶接の場合には、被加工物（溶接物）に対するプレート
（爪）の接触が均一であるゆえ、被加工物からプレート
を経ての放熱速度も均一で、そのことによっても加工
（溶接）品質が均一化して好ましい。また、被加工物を
押さえつける圧力が分散するので、軟らかい被加工物の
表面に傷（くぼみ）をつけず、割れやすい被加工物を割
ることが少ない、といった利点もある。

【００３１】請求項２の押さえ具は、押下げ用ロッドの
駆動手段について構造が簡単なため低コストで構成でき
る。また、押さえ具がコンパクトに構成でき、所要スペ
ースとくに高さ寸法を小さくできるというメリットがあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す。図１(ａ)は、溶接
装置とそれに組み込まれた押さえ具（断面示）とを示す
正面図、同(ｂ)は、同(ａ)におけるｂ−ｂ矢視平面図で
ある。

【図２】本考案の第二実施例を示す。図２(ａ)は押さえ
具などの平面図、同(ｂ)は、同(ａ)におけるｂ−ｂ矢視
正面図である。

【図３】本考案の第三実施例を示す図で、図３(ａ)はプ
レート等の平面図、同(ｂ)はその正面示断面図である。

【図４】本考案の第四実施例を示し、図４(ａ)はプレー
ト等の平面図、同(ｂ)はその正面示断面図である。

【符号の説明】

１０・２０・３０・４０・５０ 押さえ具 １１・２１・３１・４１・５１ プレート １１ａ・２１ａ・３１ａ・４１ａ・５１ａ 爪 １２・２２・３２・４２・５２ 押下げ用ロッド Ａ１・Ａ２・Ｂ１・Ｂ２・Ｅ 被加工物（ワーク） Ａａ・Ｂａ・Ｃａ・Ｄａ・Ｅａ 加工箇所

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 古賀 信次 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 実開 昭63−145594（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭57−3677（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工の際、被加工物の加工箇所付近を加
   工用テーブル上に押さえつける押さえ具であって、 加工箇所に沿って被加工物に接触する爪を先端と後端と
   の二か所に設けたうえその中間部分で押下げ用ロッドに
   球面座を介して連結したプレートを、上記の爪を一線状
   に並べて複数配備したことを特徴とする被加工物の押さ
   え具。
2. 【請求項２】 上記した複数の押下げ用ロッドの上端部
   を、枠内で膨張・収縮自在な一本の弾性チューブの下面
   に接触させた請求項１に記載の被加工物の押さえ具。