JP5299087B2 - Clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランプ装置に関する。 The present invention relates to a clamping device.
従来、自動車製造ラインにおいて、ワークが自動車のエンジン等の比較的重い部材の場合、クランプ装置によりワークをクランプ（固定）した状態で、ワークに各種部品を組み付ける組付作業が施されている。このとき、ワーク下部に部品を組み付ける際、組み付け作業が円滑に行われるようにするためにワークが適宜傾けられることがある。一方で、傾けられているワークは転倒しやすいので、クランプ装置は、ワークを傾けた状態でクランプしているときにクランプしている状態を保持する必要がある。
このようにワークを傾けた状態でクランプし保持するクランプ装置の技術は公知である。例えば、特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載のクランプ装置は、駆動機構（圧力流体の作用下に変位するピストンを含むシリンダ部）によりアームを回動する。そして、アームをワークに当接するまで回動してワークを確実にクランプする。このように駆動機構を用いてクランプすることにより、ワークを傾けた状態でも保持可能である。
しかし、ワークをクランプ／アンクランプする際に、その都度駆動機構を作動する必要があり、作業効率が悪化する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile production line, when a workpiece is a relatively heavy member such as an automobile engine, assembly work for assembling various parts to the workpiece is performed in a state where the workpiece is clamped (fixed) by a clamp device. At this time, when the parts are assembled to the lower part of the workpiece, the workpiece may be appropriately tilted so that the assembling work can be performed smoothly. On the other hand, since the tilted work is likely to fall, the clamping device needs to maintain the clamped state when the work is clamped in a tilted state.
The technique of the clamping device that clamps and holds the workpiece in a tilted state in this manner is known. For example, it is described in
The clamp device described in
However, when the workpiece is clamped / unclamped, it is necessary to operate the drive mechanism each time, and the work efficiency deteriorates.
本発明は、ワークを効率的にクランプして、作業効率を向上することが可能なクランプ装置を提供する。 The present invention provides a clamping device capable of efficiently clamping a workpiece and improving work efficiency.
請求項１に記載のクランプ装置は、傾斜可能に支持される支柱と、ワークが載置される支持部材であり、前記支柱に上下動可能に支持され、前記ワークが載置されると前記ワークの重量で下方移動する載置部と、前記支柱に回動可能に支持され、第一方向に回動すると前記載置部に近接し、前記第一方向と反対方向である第二方向に回動すると前記載置部から離間し、前記載置部に接続されることにより前記載置部の下方移動に伴って前記第一方向に回動し、前記載置部の上方移動に伴って前記第二方向に回動するように構成され、前記載置部に前記ワークが載置されて前記載置部が下方移動するのに伴い前記第一方向に回動して、前記載置部に載置された前記ワークを前記載置部とで挟んでクランプするアームと、前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が傾斜して前記載置部が上方移動しようとした際に、前記載置部の上方移動を規制する規制部材と、を備えるものである。
The clamp device according to
請求項２に記載のクランプ装置においては、前記規制部材は、前記アームに回動可能に取り付けられ、前記支柱に対して近接離間する方向である第三方向へ回動可能に構成され、前記アームが前記第一方向に回動するのに伴い前記支柱から離間し、前記アームが前記第二方向に回動するのに伴い前記支柱に近接する振り子であり、前記振り子は、円弧状に形成される円弧部を含むと共に前記円弧部を形成する円弧の中心位置にて前記アームに取り付けられるカム部を有し、前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が前記第三方向に傾斜すると、前記振り子が自重で前記支柱に対して前記第三方向に回動して、前記円弧部が前記支柱に対向する姿勢になり、さらにこの姿勢で前記載置部が上方移動しようとすると、前記円弧部が前記支柱に当接することにより前記載置部の上方移動を規制する。
The clamp device according to
請求項３に記載のクランプ装置においては、前記振り子は、前記カム部における前記第三方向と直交する方向である第四方向に対向する面に固定される側部を有すると共に、前記第四方向へ回動可能に構成され、前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が前記第四方向に傾斜すると、前記振り子が自重で前記支柱に対して前記第四方向に回動して、前記側部が前記支柱に対向する姿勢になり、さらにこの姿勢で前記載置部が上方移動しようとすると、前記側部が前記支柱に当接することにより前記載置部の上方移動を規制するものである。
4. The clamp device according to
請求項４に記載のクランプ装置においては、前記規制部材は、前記載置部に揺動可能に接続され、前記載置部と共に上下動するストッパ部と、前記支柱と共に傾斜し、内部に前記ストッパ部を収容し、かつ、内部には、前記ストッパ部が摺動可能な通路、前記通路の下部に連なると共に前記ストッパ部が前記通路を摺動する方向に垂直な面の断面積が前記通路の断面積よりも大きな空間、及び前記通路と前記空間とが連なる部分である段部、を含む収容部と、を備え、前記ストッパ部は、前記ワークがクランプされた状態のときに前記収容部の空間内にあり、前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が傾斜すると、前記ストッパ部が自重で前記収容部に対して揺動して、前記ストッパ部が前記段部に対向する姿勢になり、さらにこの姿勢で前記載置部が上方移動しようとすると、前記ストッパ部が前記段部に当接することにより前記ストッパ部の前記空間内から前記通路内への移動が規制され、前記載置部の上方移動を規制するものである。
The clamp device according to
本発明によれば、ワークを効率的にクランプして、作業効率を向上することが可能である。 According to the present invention, it is possible to efficiently clamp a work and improve work efficiency.
以下に、本発明に係るクランプ装置の実施の一形態であるクランプ装置１について、図面を参照して説明する。
Below,
クランプ装置１は、ワークＷ（自動車のエンジン等の比較的重い部材）をクランプ（固定）する治具である。例えば自動車製造時、クランプ装置１によりワークＷがクランプされ、クランプされたワークＷに各種部品（ヘッドシリンダ、エキゾーストマニホールド等）が組み付けられる等の各種加工が施される。
The
図１に示すように、クランプ装置１は、チルト機構２、基台３、二つのクランプ機構４等を具備する。
チルト機構２は、基台３とクランプ機構４とを一方向（図１において左右方向）に向けて所定角度だけ回動可能に支持する支持部材であり、床面に固定されている。チルト機構２は、回動可能に支持される軸２ａ、軸２ａを所定角度だけ回動させる操作部２ｂ等を含む。
基台３は、平板状の部材であり、上面の所定箇所に各クランプ機構４を固定するためのボルト穴等が複数形成されている。基台３の下面中央部は、チルト機構２の軸２ａに固定されており、操作部２ｂを操作してチルト機構２を回動することにより、基台３が床面に対して所定角度に傾斜する。また、基台３の上面の所定箇所には、ワークＷを下方から支持するワーク支持部材３ａが複数（少なくとも三つ）固定されている。ワーク支持部材３ａは棒形状を有し、一端が基台３に固定され、他端が基台３に対して垂直上方向に突出しており、他端にワークＷを載置可能に構成されている。
クランプ機構４は、ワークＷを下方から支持し、クランプ（固定）する装置であり、基台３上の所定箇所（前記ボルト穴が形成される箇所）に固定されている。クランプ機構４は、ボルト等の締結具を用いて基台３に固定される。クランプ装置１では、二つのクランプ機構４が対向するように配置されている。
このように、チルト機構２を回動させることによって、基台３とクランプ機構４とが、一体的に回動され、クランプ装置１が傾斜状態に保持される。
As shown in FIG. 1, the
The
The
The
Thus, by rotating the
図２及び図３に示すように、クランプ機構４は、支持部１０、載置部２０、コイルバネ３０、アーム４０、及び振り子５０を備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
支持部１０は、載置部２０、コイルバネ３０、アーム４０、及び振り子５０を支持する支持部材である。
支持部１０は、固定部１１、支柱１２、支柱突出部１３、軸部１４等を有する。
The
The
固定部１１は、クランプ機構４を基台３に固定するための平板状の部材であり、支持部１０の最下部に設けられている。固定部１１には、複数の貫通孔が設けられており、ボルト（不図示）をこの貫通孔に貫装し、基台３のボルト穴（不図示）に螺挿することにより、クランプ機構４が基台３に固定される。
The fixing
支柱１２は、上下方向に延出して設けられている角柱状の部材であり、下端が固定部１１の上面に固定されており、基台３に対して垂直方向に延在している。なお、支柱１２が床面に対して垂直な姿勢にあり、傾斜していないときの支柱１２の姿勢を、「垂直姿勢」とする。
支柱１２の上端面には、支柱突出部１３が固定されており、同じく上端面から軸部１４が上方に延出して設けられている。
The
A
支柱突出部１３は、支柱１２の上端面に固定されており、支柱１２の上端から一側方（図２において左方）に突出している。支柱突出部１３の一側（図２において右側）には上下方向に貫通する貫通孔１３ａが形成されており、係る貫通孔１３ａに軸部１４が挿入される。また、支柱突出部１３の中途部から、支柱１２に固定される側と反対側の側端部に亘って、上下方向に貫通する切り欠き１３ｂが形成されており、係る切り欠き１３ｂの内周側にアーム４０の中途部が嵌装される。
また、支柱突出部１３の切り欠き１３ｂが設けられる側（図２において左側）には、アーム４０を支持するための固定ピン４５を挿入するピン孔１３ｃ・１３ｃが設けられている。
つまり、支柱突出部１３に形成される切り欠き１３ｂの内周部分にアーム４０を嵌装した状態で、固定ピン４５をピン孔１３ｃ・１３ｃに挿入することで、アーム４０を、固定ピン４５を介して支柱突出部１３により回動可能に支持している。
The
Further, pin holes 13c and 13c for inserting fixing pins 45 for supporting the
That is, by inserting the fixing
軸部１４は、支柱１２の上端から上方に向けて突出して設けられる段付きの軸部材である。詳細には、軸部１４は、上下中途部に配置される段部１４ａを境界として、下方の外径が上方の外径よりも大きく形成される二段階の外径を有する軸部材として構成される。
軸部１４の段部１４ａの上端面には、載置部２０が当接可能であり、軸部１４の外周にはコイルバネ３０が設けられる。
The
The mounting
載置部２０は、ワークＷを下方から支持する支持部材であり、基台３（支柱突出部１３）と略平行に延出する形状を有する。詳細には、載置部２０の左右中途部には上下方向に貫通する貫通孔２０ａが形成されており、係る貫通孔２０ａに軸部１４が挿入される。また、載置部２０の中途部から一側端部に亘って、上下方向に貫通する切り欠き２０ｂが形成されており、係る切り欠き２０ｂの内周をアーム４０が貫通するように構成されている。
貫通孔２０ａには軸部１４が貫入しており、載置部２０が軸部１４に沿って上下方向に摺動可能に支持されている。なお、貫通孔２０ａの内径は、段付きに構成される軸部１４の外径のうち小さい方の外径に合わせて設定されている。このため、載置部２０は、軸部１４の段部１４ａから上方に沿って摺動することとなる。つまり、載置部２０の最下点は段部１４ａが形成される位置として設定される。
載置部２０の一端部（図２において右端部）には上方に突出している突起２１が形成されている。突起２１は、載置部２０にワークＷを取り付ける（載置する）際に用いられる位置決め用の部材である。具体的に、ワークＷの載置部２０への載置は、突起２１とワークＷに形成されている突起２１挿入用のワーク孔とを係合させつつ、載置部２０上にワークＷを載置することによりなされる。なお、載置部２０にワークＷを載置すると、ワークＷの重量で載置部２０が下方摺動していく。このとき、載置部２０が段部１４ａに当接して停止することにより、載置部２０上のワークＷの荷重が支持されるように構成してもよい。つまり、載置部２０上のワークＷが段部１４ａで支持されるように構成してもよい。そして、載置部２０上のワークＷを支持する際に、ワークＷの重量によっては、段部１４ａのみを用い、前述のワーク支持部材３ａを用いない構成としてもよい。
また、載置部２０の切り欠き２０ｂが設けられる側端部（図２において左側端部）にはアーム４０を回動させる回動ピン２２が固定されている。
The
The
A
Further, a
コイルバネ３０は、軸部１４に環状に巻回されており、載置部２０と支柱突出部１３との間に介装されている。
コイルバネ３０は、所定のばね係数を有するばね部材であり、圧縮されることにより支柱突出部１３から載置部２０側へ向けた付勢力を生じ、載置部２０を上方へ付勢する機能、若しくは後述のようにアーム４０を回動方向へ付勢する機能を有する。
The
The
アーム４０は、アーム４０と載置部２０とによりワークＷを挟んでクランプするクランプ部材である。
アーム４０は、アーム本体４１、クランプ部４２、ガイド溝４３等を有する。
The
The
アーム本体４１は、アーム４０を構成する主たる部材であり、正面視逆Ｌ字状の屈曲形状に形成された平板状の部材である。アーム本体４１の上部先端部（図２において上部右端部）は、載置部２０の先端部と同程度に右方に突出して設けられている。アーム本体４１の上部先端部には、その下面から上方に向けて窪んだ形状を有する凹部４４が設けられている。
アーム本体４１の上下中途部は、固定ピン４５によって支柱突出部１３に固定されることによって、支持部１０に支持されている。アーム本体４１は、この固定ピン４５を中心に回動可能である。
The arm
The middle part of the
クランプ部４２は、アーム本体４１の上部先端部から下方に向けて突出する部位であり、クランプ部４２の下端部は、ワークＷに当接可能に構成されている。つまり、ワークＷはクランプ部４２の下端面と載置部２０の上端面とにより挟み込まれることによりクランプされる構成である。なお、ワークＷがクランプされる際、ワークＷとクランプ部４２の下端面との間には数ミリ程度の隙間が形成されており、当該隙間によりワークＷの厚みにばらつきが生じたときでも、同一のクランプ機構４を使用することを可能としている。
The
ガイド溝４３は、アーム本体４１の上下中途部に設けられる傾斜状の溝であり、アーム本体４１に回動ピン２２からの回動力を伝達するための案内溝である。ガイド溝４３には、載置部２０の回動ピン２２が貫入されており、回動ピン２２は、載置部２０の上下摺動に伴ってガイド溝４３に沿って移動する。これにより、回動ピン２２からガイド溝４３を介してアーム本体４１に回動力が伝達され、固定ピン４５を中心としてアーム４０が回動される構成を実現している。他方、アーム４０を固定ピン４５を中心として回動した場合には、ガイド溝４３から回動ピン２２に回動力が伝達され、載置部２０が上下方向に摺動する構成である（図４（ｂ）に示す矢印Ａ参照）。上述のようにアーム４０の回動に際して、コイルバネ３０から載置部２０へ上方に向けた付勢力が働くため、アーム４０の回動動作にコイルバネ３０の付勢力が作用する。
このとき、アーム４０は、上述のように支柱突出部１３の切り欠き１３ｂの内周部と、載置部２０の切り欠き２０ｂの内周部とによって挟み込まれるように設けられているため、アーム４０の回動は、固定ピン４５を中心にした方向（図４（ｂ）に示す矢印Ｂ参照）に限定されている。このように、アーム４０は安定した回動が可能となっている。
図４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に示すように、アーム４０が固定ピン４５を中心に第一方向に回動すると、クランプ部４２が載置部２０に近接すると共にアーム４０の下端部が支柱１２から離間する。同時に、載置部２０が下方に摺動する。
図４（ｃ）→（ｂ）→（ａ）の順に示すように、アーム４０が固定ピン４５を中心に前記第一方向と反対方向である第二方向に回動すると、クランプ部４２が載置部２０から離間すると共にアーム４０の下端部が支柱１２に近接する。同時に、載置部２０が上方に摺動する。
The
At this time, the
As shown in the order of FIG. 4A → (b) → (c), when the
As shown in the order of FIG. 4 (c) → (b) → (a), when the
また、図２に示すように、ガイド溝４３の下端部には、該下端部から下方へ向けて形成されるクリアランス溝４３ａが設けられており、クリアランス溝４３ａに回動ピン２２が嵌合した状態では、載置部２０がアーム本体４１を回動することなく上下方向に摺動可能となる。
そして、本実施形態では、クランプ部４２が載置部２０に近接し、クランプ部４２と載置部２０とが、載置部２０に載置されているワークＷを挟んでクランプした状態（図４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）になるとき、回動ピン２２がガイド溝４３を摺動してクリアランス溝４３ａに移り、クリアランス溝４３ａに位置するように構成されている。この状態から、クランプ部４２に対して載置部２０から離間する方向に力が作用したとしても、この力が軽微なものであれば、回動ピン２２がクリアランス溝４３ａに引っ掛かってガイド溝４３に移れずにクリアランス溝４３ａに位置する状態が保持され、クランプ部４２の回動が規制される。従って、クリアランス溝４３ａは、クランプ部４２と載置部２０とがワークＷを挟んでクランプした状態において、クランプ部４２が軽微な力で簡単に回動して載置部２０から離間することを防止している。
また、クリアランス溝４３ａを設けることにより、クランプ部４２と載置部２０とがワークＷを挟んでクランプした状態においてワークＷがぐらついた場合に、ワークＷのぐらつきに追従して載置部２０が上下動したとしても、載置部２０の上下動に対してアーム４０が敏感に反応して回動したり、ぐらついたりすることを防止している。
Further, as shown in FIG. 2, a
And in this embodiment, the
Further, by providing the
また、凹部４４には、支持部１０の軸部１４の上端部が当接可能であり、クランプ機構４がワークＷをクランプする際に、凹部４４と軸部１４とが当接するように構成されている。これにより、アーム本体４１が回動端まで回動されたとき、凹部４４と軸部１４とが当接し、アーム本体４１が軸部１４によっても支持されることとなり、クランプ機構４の安定性を向上することができる。
Further, the upper end portion of the
なお、以下の説明において、クランプ部４２が載置部２０に近接し、クランプ部４２と載置部２０とが、ワークＷを挟んでクランプ可能な姿勢（図１、図２、図３及び図４（ｃ）参照）をアーム４０の「クランプ姿勢」と称し、クランプ部４２が載置部２０から十分に離間し、載置部２０の突起２１（載置部２０に載置されたワークＷ）とクランプ部４２とが十分に離間した姿勢（図４（ａ）参照）を「アンクランプ姿勢」と称して説明を行う。
In the following description, the
図２に示すように、振り子５０は、アーム４０の下端部に配置され、アーム４０の回動を規制することにより、アーム４０の「クランプ姿勢」を保持するための規制部材である。振り子５０は、支柱１２の一側面（図２において左側面）と当接可能に配置されており、振り子５０と支柱１２とが当接することにより、アーム４０の回動を規制する。
振り子５０はアーム４０の下端部に回動可能に取り付けられており、アーム４０に振り子５０が吊り下げられている。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、振り子５０は、カム部５１、側部５２・５２等を有する。
As shown in FIG. 2, the
The
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
カム部５１は、略平板状の部材であり、正面視において中心角が１８０°よりも僅かに小さい略扇形形状（略劣弧半円形状）に形成されている。カム部５１の上部には、第一振り子ピン５３が貫通するピン孔５１ａ・５１ａが形成されている。
カム部５１の一側（支柱１２側）には、円弧部５１ｂ、傾斜部５１ｃ、境界部５１ｄが形成されている。円弧部５１ｂは、右上方向（支柱１２側）に円弧状（劣弧状）に延びている。傾斜部５１ｃは、円弧部５１ｂの右上端部に連なり、左側（第一振り子ピン５３側）に傾斜する。境界部５１ｄは、円弧部５１ｂと傾斜部５１ｃとが連なる部分（境界部分）として形成されている。境界部５１ｄは、尖っていてもよく、平面（面取り面）や湾曲面であってもよい。
第一振り子ピン５３（ピン孔５１ａ・５１ａ）は、円弧部５１ｂを形成する円弧の中心位置に位置している。
The
An
The first pendulum pin 53 (
側部５２・５２は、直方体形状を有する平板状の部材であり、カム部５１を前後両側から挟み込むようにして、それぞれ固定されている。つまり、カム部５１と側部５２・５２とは、一体的に設けられており、一体的に姿勢を変更可能に構成されている。
側部５２の中央上部には、カム部５１と他の側部５２とに挿通される第一振り子ピン５３が貫通するピン孔５２ａが設けられている。
側部５２における支柱１２側の端面５２ｂは、平面として形成されており、支柱１２に沿う形状を有する。端面５２ｂの支柱１２側への突出位置は、カム部５１のものと同一の位置となるように設定されている。
The
A
The
第一振り子ピン５３は、アーム本体４１の下端部に設けられる長孔４６に貫入した状態で、第二振り子ピン５４によって、アーム本体４１に接続されている。また、第二振り子ピン５４は、第一振り子ピン５３の上下左右略中央部を貫通して設けられている。より詳細には、第二振り子ピン５４は、第一振り子ピン５３と直交する方向に延在しており、第一振り子ピン５３が長孔４６の上下中央に配置される位置において、第一振り子ピン５３を貫通している。
第一振り子ピン５３は、この第二振り子ピン５４を中心として図３及び図５（ｂ）における奥行き方向に回動可能に支持されている。
また、長孔４６は、上下方向を長径とする略楕円形状に形成される貫通孔として形成されており、第一振り子ピン５３が第二振り子ピン５４を中心として回動する際に、第一振り子ピン５３と長孔４６の内壁との当接を防止する程度の上下長さを有する。
The
The
Further, the
第二振り子ピン５４は、第一振り子ピン５３の上下中央部に貫通する。第二振り子ピン５４を中心にして、第一振り子ピン５３（厳密には、第一振り子ピン５３に支持されるカム部５１、側部５２・５２）が回動可能である。
このように、第一振り子ピン５３および第二振り子ピン５４を介してアーム本体４１に支持されるカム部５１は、第一振り子ピン５３を中心として、支柱１２に対して近接離間する方向（左右方向）へ回動可能に構成されると共に、第二振り子ピン５４を中心として、支柱１２に対して近接離間する方向と直交する方向（前後方向）へ回動可能に構成されている。
The
As described above, the
また、カム部５１の厚み（図５（ａ）における奥行き方向の厚み）は、支柱１２における同一方向の厚みよりも僅かに厚く設定されている（図５（ｂ）参照）。
Further, the thickness of the cam portion 51 (thickness in the depth direction in FIG. 5A) is set to be slightly thicker than the thickness of the
また、支柱１２が「垂直姿勢」にあり、かつ、アーム４０が「クランプ姿勢」にあるときの振り子５０の姿勢を鉛直姿勢とする。
振り子５０が前記鉛直姿勢にあるとき、振り子５０（カム部５１の境界部５１ｄ及び側部５２の端面５２ｂ）と支柱１２との間には隙間が形成されており、振り子５０が外力を受けずに自然な姿勢でアーム４０に吊り下がっている（自重で吊り下がっている）。さらに、境界部５１ｄは、第一振り子ピン５３よりも下方に位置しており、かつ、支柱１２と対向している（図５（ａ）参照）。
Further, the posture of the
When the
以下では、支柱１２が「垂直姿勢」にある状態で、アーム４０を「クランプ姿勢」から「アンクランプ姿勢」にするときの手順について説明する。つまり、クランプ機構４において、ワークＷをクランプした状態からアンクランプするときの手順、若しくは、載置部２０の突起２１を平面視で目視可能な程度にアーム４０を回動させてワークＷをクランプする際に、ワークＷをクランプし易い状態にするときの手順について説明する。
Hereinafter, a procedure for changing the
（１）図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、クランプ部４２近傍を把持してアーム４０を上方へ持ち上げることによって、アーム４０を、固定ピン４５を中心として前記第二方向に回動させると、クランプ部４２が載置部２０から離間していく。これと共に、アーム４０の下端に配置される（つまり、固定ピン４５より下方に配置される）振り子５０が前記鉛直姿勢を保持した状態（カム部５１の境界部５１ｄが支柱１２と対向している状態）で支柱１２に近接していく。
（２）アーム４０の回動を続けると、カム部５１の境界部５１ｄが支柱１２に当接する。そして、このとき、支柱１２の延在する方向を基準にして、カム部５１の支柱１２に当接する部分である作用点（境界部５１ｄ）が支点（第一振り子ピン５３）よりも下方にある（図７参照）。これにより、この状態から、さらにアーム４０を回動しようとするとき、振り子５０が第一振り子ピン５３中心に容易に回動できる。詳細には、このとき、カム部５１が、境界部５１ｄが支柱１２の側面を下方に向けて摺動する方向に容易に回動できる。従って、カム部５１が支柱１２に当接し、さらにアーム４０の下端部と支柱１２との間で静止することにより、アーム４０の回動のストッパとして作用することを回避できる。
（３）図６（ｃ）に示すように、さらにアーム４０の回動を続けると、上述のように、カム部５１が支柱１２を摺動しつつ回動する。
（４）そして、図６（ｄ）に示すように、アーム４０のクランプ部４２の先端が、載置部２０の突起２１から十分に離れた位置にくると、アーム４０の回動を停止する。このときのアーム４０の姿勢（載置部２０とアーム４０とがなす位置関係）が、「アンクランプ姿勢」と称されるものである。
(1) As shown in FIGS. 6A and 6B, the
(2) When the rotation of the
(3) As shown in FIG. 6C, when the
(4) Then, as shown in FIG. 6 (d), when the tip of the
以上のように、支柱１２が「垂直姿勢」にあり、かつ、アーム４０が「クランプ姿勢」にあるとき、アーム４０を容易に回動して「アンクランプ姿勢」にすることが可能である。これにより、クランプ機構４におけるワークＷの着脱を円滑に行うことができる。ひいては、複数のワークＷを順次載置部２０に載せ替えて各ワークＷに順次部品を組み付けていく場合でも、ワークＷの載置部２０への着脱を円滑に行えるので、組み付け作業を円滑に行うことができる。
なお、前述のようにカム部５１の厚みは支柱１２の厚みよりも大きく設定されているので、アーム４０の回動に伴い振り子５０が支柱１２に近接していっても、カム部５１（境界部５１ｄ）のみが支柱１２に当接し、側部５２（端面５２ｂ）が支柱１２に当接することが回避される。
As described above, when the
As described above, since the thickness of the
以下では、二つのクランプ機構４を含むクランプ装置１によりワークＷをクランプするときの手順について説明する。
なお、クランプ機構４・４は基台３の中心線（チルト機構２の軸２ａ）を中心にして線対称に配置されている（図１参照）。また、ワークＷには、クランプ機構４・４への被取付部として、ワーク孔が形成されており、クランプ機構４・４側には、前記ワーク孔に応じた形状の突起２１・２１が形成されていることとする。
Below, the procedure at the time of clamping the workpiece | work W with the
The
（１）まず、図８（ａ）に示すように、各クランプ機構４の支柱１２がそれぞれ「垂直姿勢」にあり、アーム４０が「アンクランプ姿勢」にある状態において、ワークＷを、突起２１・２１により位置決めしつつ、載置部２０・２０上に載置し、各ワーク孔を突起２１に係合させる。
（２）これにより、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、ワークＷの重量で載置部２０・２０が下方に摺動すると共に、アーム４０・４０が前記第一方向に回動されて「クランプ姿勢」になり、ワークＷの被取付部がクランプ機構４・４の載置部２０・２０とアーム４０・４０のクランプ部４２・４２とで挟まれてクランプされた状態になる。同時に、アーム４０・４０の前記第一方向への回動動作に伴って、振り子５０が支柱１２から離れる方向へ移動していき、支柱１２に当接していた振り子５０が支柱１２から離間して、前記鉛直姿勢になる。
このようにして、ワークＷがクランプ装置１によりクランプされた状態となる。
(1) First, as shown in FIG. 8A, in the state where the
(2) As a result, as shown in FIGS. 8B and 8C, the
In this way, the workpiece W is clamped by the
以下では、クランプ装置１によりワークＷをクランプした状態からチルト機構２を作動させて、クランプ装置１を傾けたときのクランプ機構４・４の挙動について説明する。なお、説明の便宜上、図９における左右方向をクランプ装置１及びワークＷの左右方向と規定して以下の説明を行う。また、チルト機構２は、クランプ装置１を左右方向に傾けることができるもの、前後方向に傾けることができるもの、の二種類が用意されており、これらを適宜使い分けることによりクランプ装置１を前後左右のそれぞれの方向に傾けることとする。
Hereinafter, the behavior of the
「垂直姿勢」、かつ、「クランプ姿勢」（図１参照）から、チルト機構２の操作部２ｂを操作して、図９（ａ）に示すように基台３（支柱１２・１２）を右方に傾け、つまりワークＷを右方に傾けてワークＷ左下部への部品の組み付けが円滑に行える姿勢にする。
このとき、支柱１２・１２及びワークＷと共に載置部２０・２０及びアーム４０・４０も右方に傾く。これに対して振り子５０・５０は、傾かずに前記鉛直姿勢を保持する。つまり、振り子５０・５０は、支柱１２・１２に対して第一振り子ピン５３・５３を中心に自重で右方に回動し、前記鉛直姿勢を保持する。これにより、左側のクランプ機構４における振り子５０の円弧部５１ｂの中途部が支柱１２に対向する姿勢になる。なお、このとき、アーム４０・４０は支柱１２・１２と共に傾くため、アーム４０・４０と支柱１２・１２との距離が一定に保持されるので、アーム４０・４０に取り付けられている振り子５０・５０（カム部５１・５１）が支柱１２・１２と当接することが回避され、振り子５０・５０が前記鉛直姿勢を保持することが可能となる。
ここで、図９（ｂ）に示すように、ワークＷが右方に傾くと、ワークＷが左側のクランプ機構４におけるクランプ部４２と載置部２０とで挟まれている部分を中心に回動してさらに右方に傾こうとし、ひいてはクランプ機構４・４から抜け落ちて右方に転倒しようとすることがある。このとき、ワークＷが、左側のアーム４０（クランプ部４２）を上方に押し上げようとして、左側のクランプ部４２に対して上方へ押し上げる方向に力を加える。これにより、左側のクランプ部４２が上方回動（前記第二方向に回動）し、左側の載置部２０が上方摺動しようとする。また、左側の載置部２０がコイルバネ３０の弾性力により上方摺動し、左側のクランプ部４２が上方回動しようとする。このため、ワークＷがクランプ機構４・４から抜け落ちることを防止し、「クランプ姿勢」を保持するには、左側のクランプ部４２の上方回動を規制する必要がある。つまり、左側の載置部２０の上方摺動を規制する必要がある。
以下では、左側のクランプ機構４の作用について説明する。前述したようにワークＷがクランプ部４２に対して上方に押し上げる方向に力を加え、さらにこの力が所定値以上になると、クランプ部４２が固定ピン４５中心に上方回動し、載置部２０が上方摺動する。そして、クランプ部４２の上方回動（載置部２０の上方摺動）に伴い、アーム４０の下端部が支柱１２に近接していき、振り子５０が前記鉛直姿勢を保持した状態で支柱１２に近接していき、振り子５０が支柱１２に当接する。このとき、前述のように、支柱１２が右方に傾いているのに対して振り子５０が前記鉛直姿勢にあり、円弧部５１ｂの中途部が支柱１２に対向する姿勢にあるので、カム部５１の円弧部５１ｂの中途部が支柱１２に当接し、境界部５１ｄが支柱１２に当接しない。この状態から、さらにアーム４０を回動しようとするとき、カム部５１が支柱１２につかえ（アーム４０の下端部と支柱１２との間で静止して）、クランプ部４２が固定ピン４５中心に上方回動できなくなり（アーム４０の下端部が支柱１２に近接できなくなり）、クランプ部４２の上方回動が規制され、載置部２０の上方摺動が規制される。つまり、カム部５１が載置部２０の上方摺動を規制するストッパとして作用する。これにより、ワークＷがクランプ部４２と載置部２０とで挟まれている状態が保持され、「クランプ姿勢」が保持される。
なお、前述のようにカム部５１の前後方向の厚みは、支柱１２の前後方向の厚みよりも僅かに厚く設定されているので、アーム４０が上方回動するとき、側部５２・５２と支柱１２との当接が回避される。
このように、ワークＷを右方に傾けたとしても、左側のクランプ機構４のカム部５１が支柱１２に当接することにより「クランプ姿勢」が保持され、ワークＷがクランプ部４２・４２と載置部２０・２０とで挟まれている状態が保持される。従って、ワークＷがクランプ機構４・４から抜け落ちて転倒することが防止される。
From the “vertical posture” and the “clamping posture” (see FIG. 1), the
At this time, the mounting
Here, as shown in FIG. 9B, when the workpiece W is tilted to the right, the workpiece W is rotated around a portion sandwiched between the
Hereinafter, the operation of the
As described above, the thickness of the
Thus, even if the workpiece W is tilted to the right, the
「垂直姿勢」、かつ、「クランプ姿勢」から、支柱１２・１２を左方に傾け、つまりワークＷを左方に傾けてワークＷ右下部への部品の組み付けが円滑に行える姿勢にする。
このとき、ワークＷと共に載置部２０・２０及びアーム４０・４０も左方に傾く。これに対して振り子５０・５０は、傾かずに、支柱１２・１２に対して第一振り子ピン５３・５３を中心に自重で左方に回動することにより前記鉛直姿勢を保持する。これにより、右側のクランプ機構４における振り子５０の円弧部５１ｂの中途部が支柱１２に対向する姿勢になる。
ここで、ワークＷが左方に傾くと、ワークＷが左側のクランプ機構４におけるクランプ部４２と載置部２０とで挟まれている部分を中心に回動してさらに左方に傾こうとし、ひいてはクランプ機構４・４から抜け落ちて左方に転倒しようとすることがある。このとき、右側のカム部５１の円弧部５１ｂの中途部が右側の支柱１２に当接し、右側のカム部５１が右側の支柱１２につかえて右側のクランプ部４２の上方回動が規制される。つまり、右側の載置部２０の上方摺動が規制される。これにより、「クランプ姿勢」が保持され、ワークＷがクランプ機構４・４から抜け落ちて転倒することが防止される。
From the “vertical posture” and the “clamping posture”, the
At this time, the
Here, when the workpiece W is tilted to the left, the workpiece W is rotated around a portion sandwiched between the
「垂直姿勢」、かつ、「クランプ姿勢」から、図１１に示すように支柱１２・１２を前方に傾け、つまりワークＷを前方に傾けてワークＷ後下部への部品の組み付けが円滑に行える姿勢にする。
このとき、ワークＷと共に載置部２０・２０及びアーム４０・４０も前方に傾く。これに対して振り子５０・５０は、傾かずに前記鉛直姿勢を保持する。つまり、振り子５０・５０は、支柱１２・１２に対して第二振り子ピン５４・５４を中心に自重で前方に回動し、前記鉛直姿勢を保持する。これにより、左右両方のクランプ機構４・４における側部５２・５２・５２・５２の端面５２ｂ・５２ｂ・５２ｂ・５２ｂの一部が支柱１２・１２にそれぞれ対向する姿勢になる。
ここで、ワークＷが前方に傾くと、ワークＷがクランプ部４２と載置部２０とで挟まれている部分を中心に回動してさらに前方に傾こうとし、ひいてはクランプ機構４・４から抜け落ちて前方に転倒しようとすることがある。このとき、ワークＷが回動しようとすることによりアーム４０・４０（クランプ部４２・４２）を上方に押し上げようとし、クランプ部４２・４２に対して上方へ押し上げる方向に力を加え、クランプ部４２・４２が上方回動し、載置部２０・２０が上方摺動しようとする。また、載置部２０・２０がコイルバネ３０・３０の弾性力により上方摺動し、クランプ部４２・４２が上方回動しようとする。このため、ワークＷがクランプ機構４・４から抜け落ちることを防止し、「クランプ姿勢」を保持するには、クランプ部４２・４２の上方回動を規制する必要がある。つまり、左側の載置部２０・２０の上方摺動を規制する必要がある。
ワークＷがクランプ部４２・４２に対して上方に押し上げる方向に力を加え、さらにこの力が所定値以上になると、クランプ部４２・４２が固定ピン４５・４５中心に上方回動し、載置部２０・２０が上方摺動する。そして、クランプ部４２・４２の上方回動（載置部２０・２０の上方摺動）に伴い振り子５０・５０が前記鉛直姿勢を保持したままで支柱１２・１２に近接していき、支柱１２・１２に当接する。このとき、前述のように、左右両方のクランプ機構４・４における側部５２・５２・・・の端面５２ｂ・５２ｂ・・・の一部が支柱１２・１２にそれぞれ対向する姿勢にあるので、側部５２・５２・・・の端面５２ｂ・５２ｂ・・・の一部が支柱１２・１２にそれぞれ当接する（図１２に示す領域Ｃ・Ｃで当接する）。そして、端面５２ｂ・５２ｂ・・・が支柱１２・１２にそれぞれ当接すると、側部５２・５２・・・が支柱１２・１２にそれぞれつかえることによりクランプ部４２・４２が固定ピン４５・４５中心に上方回動できなくなり、クランプ部４２・４２の上方回動が規制され、載置部２０・２０の上方摺動が規制される。つまり、側部５２・５２・・・が載置部２０・２０の上方摺動を規制するストッパとして作用する。これにより、「クランプ姿勢」が保持され、ワークＷがクランプ機構４・４から抜け落ちて転倒することが防止される。
As shown in FIG. 11, from the “vertical posture” and the “clamping posture”, the
At this time, the
Here, when the workpiece W is tilted forward, the workpiece W is rotated around the portion sandwiched between the
When the work W applies a force in a direction to push upward with respect to the
「垂直姿勢」、かつ、「クランプ姿勢」から、支柱１２・１２を後方に傾け、つまりワークＷを後方に傾けてワークＷ前下部への部品の組み付けが円滑に行える姿勢にする。
このとき、ワークＷと共に載置部２０・２０及びアーム４０・４０も後方に傾く。これに対して振り子５０・５０は、傾かずに、支柱１２・１２に対して第二振り子ピン５３・５３を中心に自重で後方に回動し、前記鉛直姿勢を保持する。これにより、左右両方のクランプ機構４・４における側部５２・５２・５２・５２の端面５２ｂ・５２ｂ・５２ｂ・５２ｂの一部が支柱１２・１２にそれぞれ対向する姿勢になる。
ここで、ワークＷが後方に傾くと、ワークＷがクランプ部４２と載置部２０とで挟まれている部分を中心に回動してさらに後方に傾こうとし、ひいてはクランプ機構４・４から抜け落ちて後方に転倒しようとすることがある。このとき、端面５２ｂ・５２ｂ・・・が支柱１２・１２にそれぞれ当接し、側部５２・５２・・・が支柱１２・１２にそれぞれつかえてクランプ部４２・４２の上方回動が規制される。つまり、載置部２０・２０の上方摺動が規制される。これにより、「クランプ姿勢」が保持され、ワークＷがクランプ機構４・４から抜け落ちて転倒することが防止される。
From the “vertical posture” and the “clamping posture”, the
At this time, the
Here, when the workpiece W is tilted backward, the workpiece W is rotated around the portion sandwiched between the
以上のように構成することで、ワークＷを載置部２０に載置するだけでワークＷがクランプされ、さらにワークＷ傾斜時に振り子５０が支柱１２に当接することによりワークＷがクランプされている状態が保持される。従って、ワークＷをクランプする駆動機構（圧力流体の作用下に変位するピストンを含むシリンダ部、トグルクランプ機構等）を特別に設ける必要がなく、装置の製造コストを低減できる。また、ワークＷをクランプする際に、前記駆動機構を作動する等の作業が不要であり、作業時間を削減でき、ワークＷを効率的にクランプして、作業効率を向上することが可能である。さらに、クランプ作業を忘れる等の問題も発生しない。
By configuring as described above, the workpiece W is clamped only by placing the workpiece W on the placing
また、ワークＷをクランプするには、ワークＷを載置部２０に載置すればよく、アタッチメント等を用いる必要がない。従って、アタッチメントに関わる作業（ワークＷへのアタッチメントの取り付け作業、アタッチメント回収作業、アタッチメント運搬作業等）を無くすことができ、ワークＷを効率的にクランプすることが可能である。
Moreover, in order to clamp the workpiece | work W, the workpiece | work W should just be mounted in the mounting
また、ワークＷ下部への部品の組み付け作業の際、ワークＷを前後左右に適宜傾けて作業を行えるので、ワークＷ下部へのアプローチ性が向上し、作業者が腰を曲げた姿勢で作業することを抑制でき、作業者の負担を軽減でき、エルゴノミクス的にも好ましい。 In addition, when assembling parts to the lower part of the work W, the work W can be appropriately tilted forward, backward, left and right, so that the approachability to the lower part of the work W is improved and the worker works in a posture where his / her waist is bent. This can be suppressed and the burden on the operator can be reduced, which is also preferable in terms of ergonomics.
なお、図１３に示すようにクランプ機構４を四つ用意し、クランプ機構４・４・・・を基台３の前後左右四隅に配置し、四つのクランプ機構４でワークＷを支持するように構成してもよい。
このように構成することで、ワークＷを右方に傾けたとき、右前側及び右後側のクランプ機構４・４におけるクランプ部４２・４２と載置部２０・２０とでそれぞれ挟まれている部分を中心に回動してさらに右方に傾こうとすることがある。このとき、左前側のクランプ機構４におけるカム部５１が支柱１２に当接し、さらに左後側のクランプ機構４におけるカム部５１が支柱１２に当接することによりワークＷのクランプされている状態が保持される。また、ワークＷを左方に傾けたとき、右前側のクランプ機構４におけるカム部５１が支柱１２に当接し、さらに右後側のクランプ機構４におけるカム部５１が支柱１２に当接することによりワークＷのクランプされている状態が保持される。
また、ワークＷを前方に傾けたとき、左前側及び右前側のクランプ機構４・４におけるクランプ部４２・４２と載置部２０・２０とでそれぞれ挟まれている部分を中心に回動してさらに前方に傾こうとすることがある。このとき、左後側のクランプ機構４における側部５２・５２が支柱１２に当接し、さらに右後側のクランプ機構４における側部５２・５２が支柱１２に当接することによりワークＷのクランプされている状態が保持される。また、ワークＷを後方に傾けたとき、左前側のクランプ機構４における側部５２・５２が支柱１２に当接し、さらに右前側のクランプ機構４における側部５２・５２が支柱１２に当接することによりワークＷのクランプされている状態が保持される。
このように四つのクランプ機構４を用いることにより、ワークＷ傾斜時において、ワークＷのクランプされている状態をより確実に保持できる。
As shown in FIG. 13, four
With this configuration, when the workpiece W is tilted to the right, the
Further, when the workpiece W is tilted forward, the workpiece W rotates about the portion sandwiched between the
By using the four
なお、クランプ機構４に代えてクランプ機構５を用い、クランプ機構５によりワークがクランプされるように構成してもよい。
以下では、クランプ機構４の別実施形態であるクランプ機構５について説明する。
Note that the
Below, the
図１４に示すように、クランプ機構５は、支持部６０、載置部７０、コイルバネ８０、アーム９０、糸状部材１００、分銅１１０、及び収容部材１２０を備える。
As shown in FIG. 14, the
支持部６０は、載置部７０、コイルバネ８０、及びアーム９０を支持する支持部材である。
支持部６０は、回動軸部６１を有する。
回動軸部６１は、一端側が支柱１２の上端面に形成される穴を通じて支柱１２に嵌入しており、他端側が支柱１２の上端から上方に突出しており、支柱１２により軸周りに回動可能に支持されている。また、回動軸部６１の外周面の中途部には、軸周りに螺旋状に形成される溝６２が設けられている。
The
The
One end side of the
載置部７０は、ワークＷを下方から支持する支持部材であり、基台３と略平行に延出する形状を有する。載置部７０の左右中途部には上下方向に貫通する貫通孔７０ａが形成されている。貫通孔７０ａには回動軸部６１が貫入しており、載置部７０が回動軸部６１に沿って上下方向に摺動可能に支持されている。なお、貫通孔７０ａの開口面積は、支柱１２の上端面の面積よりも小さく設定されている。このため、載置部７０は、支柱１２から上方に沿って摺動することとなる。つまり、載置部７０の最下点は支柱１２の上端として設定される。
載置部７０は、プレート固定ピン７１で支柱１２と接続されており、プレート固定ピン７１により載置部７０が回動軸部６１の軸周りに回動することが規制されている。詳細には、載置部７０の下端面には載置部穴が形成されており、支柱１２の上端面における当該載置部穴と対向する位置に支柱穴が形成されている。そして、該載置部穴にはプレート固定ピン７１の一端部が挿入されており、該支柱穴にはプレート固定ピン７１の他端部が挿入されている。プレート固定ピン７１は、前記載置部穴および支柱穴の少なくとも何れか一方に対して摺動自在に挿入されている。
なお、本実施形態では回動軸部６１の左側にプレート固定ピン７１を設けているが、例えば回動軸部６１を間に挟んで前後（図１４における紙面表側及び裏側）にプレート固定ピン７１をそれぞれ一つずつ設けてもよい。
載置部７０は、回動軸部６１と載置部接続ピン７２で接続されている。詳細には、載置部接続ピン７２は載置部７０に固定されており、載置部接続ピン７２の先端が載置部７０の貫通孔７０ａ内方に突出して回動軸部６１の溝６２に係合している。
The
The mounting
In the present embodiment, the plate fixing pin 71 is provided on the left side of the
The
コイルバネ８０は、回動軸部６１に環状に巻回されており、載置部７０と支柱１２との間に介装されている。
コイルバネ８０は、所定のばね係数を有するばね部材であり、圧縮されることにより支柱１２から載置部７０側へ向けた付勢力を生じ、載置部７０を上方へ付勢する機能、若しくは後述のようにアーム９０を回動方向へ付勢する機能を有する。
The
The
アーム９０は、アーム９０と載置部７０とによりワークＷを挟んでクランプするクランプ部材である。
アーム９０は、基台３と略平行に延出する形状を有し、基端部にて回動軸部６１の上端部に固定されている。アーム９０の先端部には下方（基台３）に向かって突出するクランプ部９１が形成されており、クランプ部９１と載置部７０との間にワークＷが挟まれてクランプされるように構成されている。
The
The
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、載置部７０にワークＷを載置すると、ワークＷの重量でコイルバネ８０が収縮して載置部７０が下方摺動し、載置部接続ピン７２が溝６２を摺動（溝６２内を下方へ向かって摺動）する。これにより、回動軸部６１に回動力が付与され、回動軸部６１（アーム９０のクランプ部９１）が軸周りに回動する。このときのクランプ部９１の回動方向を第一方向とする。そして、図１５（ｃ）に示すように、クランプ部９１は載置部７０の上方（詳細には、ワークＷにおける載置部７０に載置されている部分の上方）まで回動し（載置部７０に近接し）、載置部７０との間でワークＷを挟んでクランプする。なお、本実施形態では、クランプ部９１は図１５（ａ）に示す位置から図１５（ｃ）に示す位置まで前記第一方向に回動する際、９０°回動している。
ワークＷがクランプされた状態から、ワークＷを持ち上げようとしてワークＷに対して上方に力を作用させると、コイルバネ８０が弾性力で伸長して載置部７０が上方摺動し、載置部接続ピン７２が溝６２内を上方へ向かって摺動する。これにより、回動軸部６１に回動力が付与され、クランプ部９１が前記第一方向とは反対方向である第二方向に回動する。これにより、クランプ部９１が載置部７０の上方から退避する（載置部７０から離間する）。その結果、ワークＷのクランプ状態が解除され、ワークＷをクランプ部９１に当接させることなく円滑に持ち上げることが可能になる。
As shown in FIGS. 15A and 15B, when the work W is placed on the
When the workpiece W is clamped and a force is applied to the workpiece W in an upward direction to lift the workpiece W, the
図１４に示すように、糸状部材１００は、載置部７０と分銅１１０とを接続するものであり、一端が載置部７０に固定されており、他端が分銅１１０に固定されている。
As shown in FIG. 14, the thread-
分銅１１０は、糸状部材１００を介して載置部７０に接続されており、載置部７０と共に上下動する。分銅１１０は、糸状部材１００により載置部７０に揺動可能に接続されており、載置部７０に自然な姿勢で（自重で）吊り下がっている。
分銅１１０は、円柱形状を有し、収容部材１２０に収容されている。
The
The
収容部材１２０は、基台３に固定されており、基台３と共に傾斜する。
収容部材１２０は、分銅１１０を収容可能な中空の容器形状を有し、内部に通路１２１及び空間１２２を有する。通路１２１は、上下方向に延出する空間であり、径が分銅１１０の径よりも僅かに大きく、分銅１１０が通路１２１壁面に沿って摺動可能に構成されている。空間１２２は、通路１２１の下部に連なっており、通路１２１よりも大きい径を有し、これにより通路１２１と空間１２２とが連なる部分には段部１２３が形成されている。
The
The
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、載置部７０にワークＷを載置すると、載置部７０が下方摺動してクランプ部９１が前記第一方向に回動する。このとき、載置部７０の下方摺動に伴って分銅１１０が下方摺動し、収容部材１２０の通路１２１内から空間１２２内に向けて移動する。そして、図１５（ｃ）に示すように、ワークＷがクランプされた状態になるとき、分銅１１０が空間１２２内（段部１２３より僅かに下方）に位置する（図１６（ａ）参照）。
ワークＷのクランプ状態が解除されるとき、載置部７０が上方摺動してクランプ部９１が前記第二方向に回動する。このとき、載置部７０の上方摺動に伴って分銅１１０が上方移動し、空間１２２内から通路１２１内に移動する（図１６（ｂ）参照）。つまり、ワークＷのクランプ状態が解除されているときには、分銅１１０が通路１２１内に位置している。
As shown in FIGS. 15A and 15B, when the work W is placed on the
When the clamp state of the workpiece W is released, the mounting
また、ワークＷがクランプされている状態でワークＷが揺れたり振動したりした場合、ワークＷの揺れ・振動が載置部７０、及び糸状部材１００を介して空間１２２内の分銅１１０に伝達され、分銅１１０が揺動することがある（図１７（ａ）参照）。このとき、載置部７０がコイルバネ８０の付勢力で上方摺動し、クランプ部９１が前記第二方向に回動してクランプ状態を解除しようとすることがある。
このとき載置部７０の上方摺動に伴い分銅１１０も上方移動していくが、前述のように分銅１１０は揺動しているので空間１２２内から通路１２１内に移ろうとしても段部１２３に当接して傾き、通路１２１の下端入口につかえた状態になる。これにより、分銅１１０が通路１２１内に移れず（図１７（ｂ）参照）、載置部７０の上方摺動が規制され、クランプ部９１が前記第二方向に回動することが阻止され、ワークＷのクランプ状態が保持される。従って、載置部７０上のワークＷが揺れたり振動したりしても、ワークＷのクランプ状態を保持できる。そして、ワークＷの揺れ・振動が収まると（分銅１１０が静止すると）、分銅１１０が通路１２１の下端入口につかえずに、通路１２１内に円滑に移ることができ、ワークＷのクランプ状態を解除できる。
In addition, when the workpiece W is shaken or vibrated while the workpiece W is clamped, the shake / vibration of the workpiece W is transmitted to the
At this time, the
また、ワークＷがクランプされている状態で基台３（収容部材１２０）が傾けられた場合、分銅１１０は収容部材１２０に対して自重で収容部材１２０の傾斜方向と同じ方向に揺動することにより傾かずに、従前の姿勢を保持する。これにより、分銅１１０の上端部が、段部１２３に対向しており、段部１２３に略当接した姿勢になる（図１８（ａ）参照）。このとき、載置部７０がコイルバネ８０の付勢力で上方摺動し、クランプ部９１が前記第二方向に回動してクランプ状態を解除しようとすることがある。このとき載置部７０の上方摺動に伴い分銅１１０も上方移動していくが、前述のように分銅１１０の上端部が段部１２３に対向しているので分銅１１０が段部１２３に当接して振られ、通路１２１の下端入口につかえた状態になる。これにより、分銅１１０が通路１２１内に移れず（図１８（ｂ）参照）、載置部７０の上方摺動が規制され、クランプ部９１が前記第二方向に回動することが阻止され、ワークＷのクランプ状態が保持される。従って、クランプ機構５が傾けられても、ワークＷのクランプ状態を保持できる。
Further, when the base 3 (accommodating member 120) is tilted while the workpiece W is clamped, the
以上のように、クランプ機構５を用いても駆動機構（圧力流体の作用下に変位するピストンを含むシリンダ部、トグルクランプ機構等）を特別に設けることなく、ワークＷをクランプすることが可能である。
As described above, even if the
１ クランプ装置
４・５ クランプ機構
１０ 支持部
１２ 支柱
２０ 載置部
４０ アーム
５０ 振り子
５１ カム部
５２ 側部
５２ｂ 端面
５１ｂ 円弧部
５１ｃ 傾斜部
５１ｄ 境界部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ワークが載置される支持部材であり、前記支柱に上下動可能に支持され、前記ワークが載置されると前記ワークの重量で下方移動する載置部と、
前記支柱に回動可能に支持され、第一方向に回動すると前記載置部に近接し、前記第一方向と反対方向である第二方向に回動すると前記載置部から離間し、前記載置部に接続されることにより前記載置部の下方移動に伴って前記第一方向に回動し、前記載置部の上方移動に伴って前記第二方向に回動するように構成され、前記載置部に前記ワークが載置されて前記載置部が下方移動するのに伴い前記第一方向に回動して、前記載置部に載置された前記ワークを前記載置部とで挟んでクランプするアームと、
前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が傾斜して前記載置部が上方移動しようとした際に、前記載置部の上方移動を規制する規制部材と、
を備えるクランプ装置。 A column supported in a tiltable manner;
A support member on which the workpiece is placed, supported by the support so as to be movable up and down, and a placement portion that moves downward by the weight of the workpiece when the workpiece is placed;
It is rotatably supported by the support column, and when it rotates in the first direction, it comes close to the mounting part, and when it rotates in the second direction opposite to the first direction, it is separated from the mounting part, It is configured to rotate in the first direction along with the downward movement of the mounting unit by being connected to the mounting unit, and to rotate in the second direction along with the upward movement of the mounting unit. The workpiece placed on the placement portion is rotated in the first direction as the workpiece is placed on the placement portion and the placement portion moves downward. An arm to be clamped with
In the state where the workpiece is clamped, when the support column is inclined and the mounting unit is about to move upward, a regulating member that regulates the upward movement of the mounting unit;
A clamping device comprising:
前記振り子は、円弧状に形成される円弧部を含むと共に前記円弧部を形成する円弧の中心位置にて前記アームに取り付けられるカム部を有し、
前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が前記第三方向に傾斜すると、前記振り子が自重で前記支柱に対して前記第三方向に回動して、前記円弧部が前記支柱に対向する姿勢になり、さらにこの姿勢で前記載置部が上方移動しようとすると、前記円弧部が前記支柱に当接することにより前記載置部の上方移動を規制する請求項１に記載のクランプ装置。 The restricting member is rotatably attached to the arm, and is configured to be rotatable in a third direction, which is a direction approaching and separating from the support column. The arm rotates in the first direction. A pendulum that moves away from the support column and moves closer to the support column as the arm rotates in the second direction.
The pendulum includes an arc portion formed in an arc shape and has a cam portion attached to the arm at a center position of the arc forming the arc portion,
In a state where the work is clamped, when the support column is inclined in the third direction, the pendulum rotates in the third direction with respect to the support column by its own weight, and the arc portion faces the support column. The clamp device according to claim 1, wherein when the mounting portion is about to move upward in this posture, the circular arc portion abuts on the support column to restrict the upward movement of the mounting portion.
前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が前記第四方向に傾斜すると、前記振り子が自重で前記支柱に対して前記第四方向に回動して、前記側部が前記支柱に対向する姿勢になり、さらにこの姿勢で前記載置部が上方移動しようとすると、前記側部が前記支柱に当接することにより前記載置部の上方移動を規制する請求項２に記載のクランプ装置。 The pendulum has a side portion fixed to a surface facing the fourth direction which is a direction orthogonal to the third direction in the cam portion, and is configured to be rotatable in the fourth direction.
In a state where the work is clamped, when the support column is inclined in the fourth direction, the pendulum rotates in the fourth direction with respect to the support column by its own weight, and the side portion faces the support column. The clamp device according to claim 2, wherein when the mounting portion is about to move upward in this posture, the side portion abuts on the support column to restrict upward movement of the mounting portion.
前記載置部に揺動可能に接続され、前記載置部と共に上下動するストッパ部と、
前記支柱と共に傾斜し、内部に前記ストッパ部を収容し、かつ、内部には、前記ストッパ部が摺動可能な通路、前記通路の下部に連なると共に前記ストッパ部が前記通路を摺動する方向に垂直な面の断面積が前記通路の断面積よりも大きな空間、及び前記通路と前記空間とが連なる部分である段部、を含む収容部と、
を備え、
前記ストッパ部は、前記ワークがクランプされた状態のときに前記収容部の空間内にあり、
前記ワークがクランプされた状態において、前記支柱が傾斜すると、前記ストッパ部が自重で前記収容部に対して揺動して、前記ストッパ部が前記段部に対向する姿勢になり、さらにこの姿勢で前記載置部が上方移動しようとすると、前記ストッパ部が前記段部に当接することにより前記ストッパ部の前記空間内から前記通路内への移動が規制され、前記載置部の上方移動を規制する請求項１に記載のクランプ装置。 The regulating member is
A stopper that is swingably connected to the mounting portion and moves up and down together with the mounting portion;
Inclined with the support, accommodates the stopper portion therein, and has a passage in which the stopper portion is slidable, connected to a lower portion of the passage, and in a direction in which the stopper portion slides in the passage. A housing portion including a space in which a cross-sectional area of a vertical surface is larger than a cross-sectional area of the passage, and a step portion that is a portion where the passage and the space are continuous;
With
The stopper portion is in the space of the housing portion when the workpiece is clamped,
In a state where the work is clamped, when the support column is inclined, the stopper portion swings with respect to the housing portion by its own weight, and the stopper portion is opposed to the stepped portion. When the placement portion tries to move upward, the stopper portion comes into contact with the stepped portion, so that the movement of the stopper portion from the space into the passage is restricted, and the upward movement of the placement portion is restricted. The clamping device according to claim 1.
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