JPH0524188U - 被加工物の押さえ具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工物の加工箇所付近にできる限り均一に
接触して、加工のため望ましい状態に被加工物を固定す
る押さえ具を提供する。 【構成】 加工箇所Ａａに沿って被加工物Ａ１に接触す
る爪１１ａを先端に設けたうえ押下げ用ロッド１２に連
結したプレート１１を、上記の爪１１ａを一線状に並べ
た状態で複数配備した。

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。

【０００５】 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。

【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 （被加工物寄りに突出するなど、被加工物に接触しやすい形状になった部分）を 先端に設けたうえ押下げ用ロッドに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Ａ１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１ １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）２００ｍｍ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・１１ｂ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Ａ １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Ａａ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１２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２ １ａ・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３ １ａ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】 図５には、本考案の五番めの実施例である押さえ具５０の断面図を示す。この 押さえ具５０も、押下げ用ロッド５２でそれぞれ上下させられる複数（図の紙面 と直角な方向に複数ある）のプレート５１により、加工箇所Ｅａに沿った部位に てワーク（被加工物）Ｅを押さえつけるものだが、下記の点に特色がある。

【００２７】 イ) プレート５１の後端部分は、ピン５１ｄを介し回転自在にしてフレーム５ ６に支持させている。したがって、ロッド５２によりプレート５１が押し下げら れるとき、先端の爪５１ａのみがワークＥを押さえ、後端付近はワークＥに接触 しない。

【００２８】 ロ) 各ロッド５２の駆動手段として、ゴムチューブ５５を使用している。つま り、図１の実施例と同じように、フレーム５６の下部を上下動自在に貫通するロ ッド５２の上端部に当て金５４を付け、それとフレーム５６の内側との間に、膨 張・収縮自在なゴムチューブ５５を通したのである。また、チューブ内の流体を 放出したときプレート５１とロッド５２とを持ち上げるため、図のようにフレー ム５６の外側（爪５１ａ寄り）にスプリング５３を取り付けた。

【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。

【図５】本考案の第五実施例である押さえ具の正面示断
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 中沢 睦裕 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 (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

Claims (2)

【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に設けた
   うえ押下げ用ロッドに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。