説明

治具

【課題】 クランパや支持具を任意の箇所に取り付け可能であり多様なワーク形状に対応できる治具を提供する。
【解決手段】 治具プレートと、ベースプレートと、クランパとを備え、ベースプレートが治具プレート上に載置され、クランパがベースプレート周囲の治具プレート上に取り付けられ、ベースプレート上のワークをクランプする。また治具プレートが、ベースプレート周囲の水平孔と、上面から水平孔に連通する複数個の縦孔からなる流路を有し、任意の縦孔の上にクランパが取り付けられ、クランパが縦孔と接続されて作動流体が供給される。さらに治具プレートがベースプレート下側に中央孔を有し、ベースプレートには支持具が取り付けられ、中央孔を通って配管が接続されており、支持具はワークを支持し、ベースプレートの接続路により配管と接続されて作動流体が供給される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークの加工や搬送の際にワークを固定するための治具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、治具プレートの上にワークをクランプするクランパやワークを支持する支持具を取り付けた治具がある。ここで支持具としては、基準片、ロケートピン、ナチュラルクランプ、リフタなど種々のものがある。そして、クランパや支持具のうち可動なものについては、外部配管や治具プレートの内部に形成されたマニホールドにより作動流体が供給される。こうした治具は、工作機械でワークを加工する際や、搬送機械でワークを搬送する際など、種々の場面で用いられている。
【0003】
ところで、こうした治具はワークの形状や大きさによりクランパや支持具の数や配置が異なり、外部配管やマニホールドの構成も異なる。よって従来、ワークに合わせて都度治具のほとんどすべてを新たに設計・製造しなければならず、治具種類が増え、設計・製造コストが高くなることや納期が長くなることが問題であった。そこで特許文献1および2において、多様なワーク形状に対応できる治具が提案されている。特許文献1の発明は、プレート上に縦横に延びる溝が形成されており、溝に沿った任意の位置にクランパを取り付け可能であり、さらにクランパとプレートの各所に形成された流体供給口とが外部配管により接続されて作動流体が供給される。また特許文献2の発明は、プレート上に複数の縦孔が形成されており、任意の縦孔の上にクランパを取り付け可能であり、この縦孔を通して作動流体が供給される。いずれの発明においても、クランパの取り付け可能な場所は溝や縦孔の上に限られるが、クランパの場合はアームの長さを調整すればクランパ自体の位置はある程度融通が利くので、問題ないものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平9−70728号公報
【特許文献2】特開昭61−109639号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1および2の治具は多様なワーク形状に対応可能ではあるが、ワークの形状に応じてプレートに追加工を施す場合には、当該ワークの専用品となり、これを他のワークに再使用することはできなくなってしまう。また、クランパのほかに基準片やロケートピンなどの支持具を用いる場合、これらはワークに対する支持箇所が定められるものであり、プレート上のあらゆる箇所、すなわち溝や縦孔がない箇所にも取り付け可能でなければならないから、特許文献1および2の治具では対応することができない。さらに、特許文献1の治具のように、作動流体を供給するための配管がプレート上に露出していると、配管に切粉が堆積したり、配管によって他の支持具などの配置が妨げられたりするおそれがある。
【0006】
本発明は、上記事情を鑑みたものであり、クランパや支持具を任意の箇所に取り付け可能であり多様なワーク形状に対応できるものであって、新規の設計・製造が最小限で済む治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のうち請求項1の発明は、略平板形状の治具プレートと、略平板形状で治具プレートより小さいベースプレートと、クランパとを備え、ベースプレートが、治具プレート上に載置されており、クランパが、ベースプレート周囲の治具プレート上に取り付けられ、ベースプレート側へ延びるアームを有しており、ベースプレート上に載置されたワークをアームによりクランプすることを特徴とする。
【0008】
本発明のうち請求項2の発明は、治具プレートが、クランパの作動流体が流れる流路を有しており、流路が、ベースプレート周囲部分に形成され水平方向に延びる水平孔と、治具プレート上面から水平孔に連通する複数個の縦孔からなり、任意の縦孔の上にクランパが取り付けられ、クランパが縦孔と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする。
【0009】
本発明のうち請求項3の発明は、治具プレートが、ベースプレート周囲部分に形成された上下に貫通する複数個の周囲孔を有しており、任意の周囲孔の上にクランパが取り付けられ、クランパには周囲孔を通って下方から配管が接続されて作動流体が供給されることを特徴とする。
【0010】
本発明のうち請求項4の発明は、略平板形状の治具プレートと、略平板形状で治具プレートより小さいベースプレートと、略平板形状でベースプレートと同じ高さのサブプレートと、クランパとを備え、ベースプレートが、治具プレート上に載置されており、サブプレートが、ベースプレート周囲の治具プレート上に載置されており、クランパが、サブプレート上またはサブプレートとベースプレートに跨って取り付けられ、ベースプレート側へ延びるアームを有しており、ベースプレート上に載置されたワークをアームによりクランプすることを特徴とする。
【0011】
本発明のうち請求項5の発明は、治具プレートが、クランパの作動流体が流れる流路を有しており、流路が、ベースプレート周囲部分に形成され水平方向に延びる水平孔と、治具プレート上面から水平孔に連通する複数個の縦孔からなり、任意の縦孔の上にサブプレートが載置され、クランパがサブプレートに形成された接続路により縦孔と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする。
【0012】
本発明のうち請求項6の発明は、治具プレートが、ベースプレート周囲部分に形成された上下に貫通する複数個の周囲孔を有しており、任意の周囲孔の上にサブプレートが載置され、サブプレートには周囲孔を通って下方から配管が接続されており、クランパがサブプレートに形成された接続路により配管と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする。
【0013】
本発明のうち請求項7の発明は、治具プレートが、ベースプレート下側部分に形成された上下に貫通する中央孔を有しており、ベースプレートには支持具が取り付けられ、中央孔を通って下方から配管が接続されており、支持具はワークを支持するものであって、ベースプレートに形成された接続路により配管と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明のうち請求項1および4の発明によれば、治具プレートの上にベースプレートが載置され、ベースプレートにワークが載置されるから、ワークの形状に応じてベースプレートに追加工を施した場合でも、ベースプレートさえ交換すれば治具プレートは繰り返し使用することができる。また、とくに請求項4の発明によれば、ベースプレートと同じ高さのサブプレートを用いることで、クランパをベースプレートとサブプレートに跨って取り付けることもできるようになり、クランパの取り付け可能範囲がより広くなる。
【0015】
本発明のうち請求項2および5の発明によれば、治具プレートに形成した流路からクランパに作動流体が供給されるので、治具プレート上に配管などが露出することがなく、配管に切粉が堆積したり、配管によって他の構造物の配置が妨げられたりすることがない。
【0016】
本発明のうち請求項3および6の発明によれば、治具プレートの下方からクランパまたはサブプレートに配管が接続されているので、治具プレート上に配管が露出することがなく、配管に切粉が堆積したり、配管によって他の構造物の配置が妨げられたりすることがない。
【0017】
本発明のうち請求項7の発明によれば、基準片やロケートピンなどの支持具について、ベースプレート上の任意の位置に配置することができ、下方から配管を接続して作動流体を供給することもできる。治具プレートやベースプレートはワークサイズに応じて複数種類の大きさのものを用意しておけば、クランパやその他の支持具については標準品を用いることができるので、新たに設計・製造を行うのはベースプレートのみでよいから、治具部品の種類の増大を防ぎ、設計・製造コストの低減および納期の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第一実施形態を示し、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【図2】第二実施形態を示し、(a)は平面図、(b)は部分側面図である。
【図3】第三実施形態を示し、(a)は平面図、(b)は部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の治具の具体的な構成について、各図面に基づいて説明する。この治具の第一実施形態は、図1に示すように、治具プレート1と、ベースプレート2と、クランパ3と、その他の支持具5とを備える。なお、本実施例では、支持具5として、基準片51、ロケートピン52、ナチュラルクランプ53が設けられている。また以下において、図1の左右方向を治具プレート1の幅方向、上下方向を治具プレート1の奥行方向とする。
【0020】
治具プレート1は、治具ベース6上に載置された矩形の平板形状であり、中央には二つの長方形の中央孔15が幅方向に並んで形成されている。そして、この中央孔15の周囲にはクランパ3の作動流体が流れる流路が形成されており、流路は、二本一組の水平孔11a,11bと、各水平孔11a,11bから治具プレート1上面へ連通する縦孔12a,12bからなる。水平孔11a,11bは、中央孔15の手前側、奥側、左側および右側ならびに二つの中央孔15の間の五箇所それぞれにおいて、治具プレート1を水平方向に貫通しており、二本の水平孔11a,11bは高さ位置が異なっていて、下側の水平孔11a同士、上側の水平孔11b同士は交差点で連通している。また、各水平孔11a,11bの両端には雌ネジが形成されており、プラグ111が螺合されて塞がれている。さらに、水平孔11a,11bの所定箇所には治具プレート1下面に連通する入口孔112が形成されており、治具ベース6に形成された流体供給口61と連通して、各水平孔11a,11bに流体が供給されている。一方、縦孔12a,12bは、幅方向に延びる水平孔11a,11bについては二箇所に、奥行方向に延びる水平孔11a,11bについては四箇所に設けられており、下側の水平孔11aに連通する縦孔12aと、上側の水平孔11bに連通する縦孔12bが二つで一組となっている。また、縦孔12a,12bには雌ネジが形成されており、治具プレート1上面の各縦孔12a,12bの周縁部にはOリングを嵌め込むためのOリング溝121が形成されている。
【0021】
そして、二つの中央孔15の上には、それぞれ中央孔15を塞ぐようにベースプレート2が載置され、ボルト止めされている。ベースプレート2は、治具プレート1より小さな矩形の平板形状であり、縦孔12a,12bは塞がないような大きさである。
【0022】
さらに、ベースプレート2の周囲には、クランパ3が取り付けられている。クランパ3は、ベースプレート2側に延び上下動可能なアーム31を有しており、下面にはアーム31の作動流体を供給するための二つの供給口32a,32bが開口していて、それぞれクランプ用とアンクランプ用のものである。そして、クランパ3は二つ一組の縦孔12a,12bの上に載置され、二つの供給口32a,32bがそれぞれ縦孔12a,12bと連通し、水平孔11a,11bから作動流体が供給される。ここでは、下側の水平孔11aがクランプ回路として機能し、上側の水平孔11bがアンクランプ回路として機能する。なお、クランパ3を取り付ける縦孔12a,12bについては、Oリング溝121にOリング(図示省略)が取り付けられており、その他の縦孔12a,12bについては、プラグ122が螺合されて塞がれている。
【0023】
また、ベースプレート2上には、基準片51、ロケートピン52、ナチュラルクランプ53などの支持具5が所定箇所に載置され、これらの支持具5によってワークWが支持される。基準片51は、ワークWの高さ位置の基準となるもので、ワークWは三つの基準片51により三点支持されるものであって、基準片51とクランパ3のアーム31とでワークWを挟み込む。各基準片51は、ワークWの接地検出用のエア供給路511と、ワークWの接地面を洗浄するための洗浄液供給路512を有しており、エア供給路511および洗浄液供給路512は、いずれも基準片51の下面に開口している。そして、ベースプレート2には上面から下面へ連通する接続路21a,21bが形成されており、エア供給路511および洗浄液供給路512が接続路21a,21bの上端と連通している。さらに、接続路21a,21bの下端には配管14が接続され(接続路21bに接続される配管は図示省略)、それぞれ治具ベース6に設けられたエア供給口62および流体供給口(図示省略)と接続されて、基準片51へエアおよび洗浄液が供給される。この際、基準片51の位置に合わせてベースプレート2の接続路21a,21bを形成するものとすれば、ベースプレート2と治具ベース6とを接続する配管14は、常に決まった位置に接続する標準品とすることができる。また、ロケートピンは、ワークWの水平方向位置を定めるものである。さらに、ナチュラルクランプ53は、ワークWを変形させない範囲の力でワークWに当接し、かつ加工時にワークWに働く力に抗することができるものであり、当接部が内蔵されたバネの弾性力により付勢されているものである。
【0024】
このように構成された第一実施形態の治具によれば、クランパは、任意の縦孔の上に取り付けることができ、また基準片、ロケートピンやナチュラルクランプなどの支持具はベースプレート上の任意の位置に取り付けることができる。この際、ベースプレートの下側には中央孔が空いているから、上下方向に可動する方式のロケートピン(図示せず)のようにベースプレートの下面から突出する部分を有する支持具でも取り付け可能である。そして、治具プレートやベースプレートについてはワークのサイズに応じて複数種類の大きさのものを用意しておけば、クランパ、支持具や支持具に流体を供給するための配管については標準品を用いることができるので、新たに設計・製造を行うのはベースプレートのみでよいから、治具部品の種類の増大を防ぎ、設計・製造コストの低減および納期の短縮が可能となる。また、ベースプレート以外の部品には追加工を施さなくてよいから、異なるワークにも繰り返し使用することができる。さらに、クランパには治具プレートに形成した流路から流体が供給され、その他の治具にはベースプレートの下面に接続された配管により流体が供給されるので、治具プレートやベースプレート上に配管などが露出することがなく、配管に切粉が堆積したり、配管によって他の構造物の配置が妨げられたりすることがない。
【0025】
次に、本発明の治具の第二実施形態について、図2に基づいて説明する。第二実施形態も、第一実施形態と同様に、治具プレート1と、ベースプレート2と、クランパ3と、その他の支持具5とを備え、支持具5としては、基準片51、ロケートピン52、ナチュラルクランプ53が設けられている。そして治具プレート1が二つの中央孔15を有し、中央孔15を塞ぐようにベースプレート2が載置され、ボルト止めされている。さらに、ベースプレート2上の支持具5およびワークWの構成ならびに支持具5への流体の供給方法についても第一実施形態と同様であり、説明を省く。
【0026】
また、中央孔15の周囲に形成されたクランパ3の作動流体が流れる流路についても、第一実施形態と同様であり、二本一組の水平孔11a,11bと、各水平孔11a,11bから治具プレート1上面へ連通する縦孔12a,12bからなる。ただし、縦孔12a,12bは、幅方向に延びる水平孔11a,11bについては四箇所に、奥行方向に延びる水平孔11a,11bについては三箇所に設けられている。さらに各縦孔12a,12bの近傍には、治具プレート1を上下に貫通する貫通孔16a,16bが形成されており、縦孔12a,12bと貫通孔16a,16bを合わせて四つで一組となっている。なお、貫通孔16a,16bについても、縦孔12a,12bと同様に雌ネジが形成されており、治具プレート1上面の各貫通孔16a,16bの周縁部にはOリングを嵌め込むためのOリング溝161が形成されている。
【0027】
さらに、ベースプレート2の周囲には、クランパ3が取り付けられているが、第一実施形態のように、治具プレート1に直接載置されるのではなく、治具プレート1にサブプレート4を載置し、その上にクランパ3が載置されている。サブプレート4は、ベースプレート2と同時研磨することにより同じ高さに仕上げられており、クランパ3をサブプレート4とベースプレート2に跨って取り付けることもできる。また、サブプレート4の大きさは、一つのクランパ3を載置可能なものや、二つ以上のクランパ3を載置可能なものなど、複数種類のものがある。クランパ3自体の構成は第一実施形態と同様で、ベースプレート2側に延び上下動可能なアーム31を有しており、下面にはアーム31の作動流体を供給するための二つの供給口32a,32bが開口していて、それぞれクランプ用とアンクランプ用のものである。そして、サブプレート4には上面から下面へ連通する接続路41a,41bが形成されており、供給口32a,32bが接続路41a,41bの上端と連通している。さらに、接続路41a,41bの下端は治具プレート1の縦孔12a,12bと連通し、水平孔11a,11bから作動流体が供給される。ここでは、下側の水平孔11aがクランプ回路として機能し、上側の水平孔11bがアンクランプ回路として機能する。なお、サブプレート4の接続路41a,41bと連通する縦孔12a,12bについては、Oリング溝121にOリング(図示省略)が取り付けられており、その他の縦孔12a,12bについては、プラグ122が螺合されて塞がれている。また、クランパ3の供給口32a,32bをサブプレート4の接続路41a,41bを介して貫通孔16a,16bと接続してもよい。この場合、当該貫通孔16a,16bのOリング溝161にはOリングが取り付けられ、また貫通孔16a,16bの下端に配管が接続されて、クランパ3へ作動流体が供給される。各縦孔12a,12bに接続したクランパ3はすべて一律に動作するが、貫通孔16a,16bに接続したクランパ3は独立して動作させることができる。
【0028】
このように構成された第二実施形態の治具によれば、第一実施形態の治具と同様の作用効果に加え(ただし、新たな設計・製造を行うのはベースプレートおよびサブプレートとなる)、クランパをサブプレートとベースプレートに跨って取り付けることもできるようになり、クランパの取り付け可能範囲がより広くなる。クランパはできるだけアームを短くするほうが、より強い力でワークを押さえることができ、またアームのたわみの影響も小さくできるので、治具としての性能が向上する。また、任意のクランパを貫通孔に接続することで、当該クランパについては独立して動作させることができる。
【0029】
次に、本発明の治具の第三実施形態について、図3に基づいて説明する。第三実施形態も、第一実施形態と同様に、治具プレート1と、ベースプレート2と、クランパ3と、その他の支持具5とを備え、支持具5としては、基準片51、ロケートピン52、ナチュラルクランプ53が設けられている。そして治具プレート1が二つの中央孔15を有し、中央孔15を塞ぐようにベースプレート2が載置され、ボルト止めされている。さらに、ベースプレート2上の支持具5およびワークWの構成ならびに支持具5への流体の供給方法についても第一実施形態と同様であり、説明を省く。
【0030】
そして、中央孔15の周囲には、上下に貫通する周囲孔13が形成されている。周囲孔13は円形で、中央孔15の手前側と奥側にそれぞれ四つ、左側、右側および二つの中央孔15の間にそれぞれ三つ形成されている。
【0031】
さらに、ベースプレート2の周囲には、クランパ3が取り付けられているが、第二実施形態と同様に、治具プレート1にサブプレート4を載置し、その上にクランパ3が載置されている。サブプレート4は、ベースプレート2と同時研磨することにより同じ高さに仕上げられており、クランパ3をサブプレート4とベースプレート2に跨って取り付けることもできる。また、サブプレート4の大きさは、一つのクランパ3を載置可能なものや、二つ以上のクランパ3を載置可能なものなど、複数種類のものがある。クランパ3自体の構成は第一実施形態と同様で、ベースプレート2側に延び上下動可能なアーム31を有しており、下面にはアーム31の作動流体を供給するための二つの供給口32a,32bが開口していて、それぞれクランプ用とアンクランプ用のものである。そして、サブプレート4には上面から下面へ連通する接続路41a,41bが形成されており、供給口32a,32bが接続路41a,41bの上端と連通している。さらに、接続路41a,41bの下端には配管14が接続され、それぞれ治具ベース6に設けられた流体供給口61と接続されて、クランパ3へ作動流体が供給される。この際、サブプレート4上のクランパ3の位置に合わせてサブプレート4の接続路41a,41bを形成するものとすれば、サブプレート4と治具ベース6とを接続する配管14は、常に決まった位置に接続する標準品とすることができる。
【0032】
このように構成された第三実施形態の治具によれば、第一実施形態の治具と同様の作用効果に加え(ただし、新たな設計・製造を行うのはベースプレートおよびサブプレートとなる。また、クランパにはサブプレートの下面に接続された配管により流体が供給されることにより、配管が治具プレート上に露出しない)、クランパをサブプレートとベースプレートに跨って取り付けることもできるようになり、クランパの取り付け可能範囲がより広くなる。クランパはできるだけアームを短くするほうが、より強い力でワークを押さえることができ、またアームのたわみの影響も小さくできるので、治具としての性能が向上する。また、任意のクランパに別系統の配管を接続することで、当該クランパについては独立して動作させることができる。
【0033】
本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、固定されるワークの個数は単数でも複数でもよい。また、治具プレートに周囲孔が形成され、周囲孔の上にクランパが取り付けられて、クランパに周囲孔を通って下方から配管が接続されて作動流体が供給されるものであってもよい。また、治具プレートやベースプレートは矩形に限られず、ワークの形状や、この治具を用いる工作機械や搬送機械の構成に合わせて適宜変形できる。さらに、ベースプレート上に載置する支持具は、基準片、ロケートピンやナチュラルクランプ以外にも、リフタやサイドクランプなど、種々のものを用いることができる。また、ベースプレート上にワーク種を判別するためのワーク種検知装置(図示せず)を設けることもできる。
【符号の説明】
【0034】
1 治具プレート
2 ベースプレート
3 クランパ
4 サブプレート
5 支持具
11a,11b 水平孔
12a,12b 縦孔
13 周囲孔
14 配管
15 中央孔
21a,21b 接続路(ベースプレート)
31 アーム
41a,41b 接続路(サブプレート)
W ワーク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
略平板形状の治具プレートと、略平板形状で治具プレートより小さいベースプレートと、クランパとを備え、ベースプレートが、治具プレート上に載置されており、クランパが、ベースプレート周囲の治具プレート上に取り付けられ、ベースプレート側へ延びるアームを有しており、ベースプレート上に載置されたワークをアームによりクランプすることを特徴とする治具。
【請求項2】
治具プレートが、クランパの作動流体が流れる流路を有しており、流路が、ベースプレート周囲部分に形成され水平方向に延びる水平孔と、治具プレート上面から水平孔に連通する複数個の縦孔からなり、任意の縦孔の上にクランパが取り付けられ、クランパが縦孔と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする請求項1記載の治具。
【請求項3】
治具プレートが、ベースプレート周囲部分に形成された上下に貫通する複数個の周囲孔を有しており、任意の周囲孔の上にクランパが取り付けられ、クランパには周囲孔を通って下方から配管が接続されて作動流体が供給されることを特徴とする請求項1記載の治具。
【請求項4】
略平板形状の治具プレートと、略平板形状で治具プレートより小さいベースプレートと、略平板形状でベースプレートと同じ高さのサブプレートと、クランパとを備え、ベースプレートが、治具プレート上に載置されており、サブプレートが、ベースプレート周囲の治具プレート上に載置されており、クランパが、サブプレート上またはサブプレートとベースプレートに跨って取り付けられ、ベースプレート側へ延びるアームを有しており、ベースプレート上に載置されたワークをアームによりクランプすることを特徴とする治具。
【請求項5】
治具プレートが、クランパの作動流体が流れる流路を有しており、流路が、ベースプレート周囲部分に形成され水平方向に延びる水平孔と、治具プレート上面から水平孔に連通する複数個の縦孔からなり、任意の縦孔の上にサブプレートが載置され、クランパがサブプレートに形成された接続路により縦孔と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする請求項4記載の治具。
【請求項6】
治具プレートが、ベースプレート周囲部分に形成された上下に貫通する複数個の周囲孔を有しており、任意の周囲孔の上にサブプレートが載置され、サブプレートには周囲孔を通って下方から配管が接続されており、クランパがサブプレートに形成された接続路により配管と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする請求項4記載の治具。
【請求項7】
治具プレートが、ベースプレート下側部分に形成された上下に貫通する中央孔を有しており、ベースプレートには支持具が取り付けられ、中央孔を通って下方から配管が接続されており、支持具はワークを支持するものであって、ベースプレートに形成された接続路により配管と接続されて作動流体が供給されることを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載の治具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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