特許 6897963 固定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6897963

(24)【登録日】2021年6月14日

(45)【発行日】2021年7月7日

(54)【発明の名称】固定装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/02 20060101AFI20210628BHJP

   B23B 31/175 20060101ALI20210628BHJP

【ＦＩ】

   B23B31/02 610Z

   B23B31/175

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-150038(P2017-150038)

(22)【出願日】2017年8月2日

(65)【公開番号】特開2019-25622(P2019-25622A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年4月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000125853

【氏名又は名称】株式会社 神崎高級工機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100179213

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 未知子

(74)【代理人】

【識別番号】100170542

【弁理士】

【氏名又は名称】桝田 剛

(72)【発明者】

【氏名】高橋 和弘

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２３８３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９２８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２０１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０４３１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−１２２４３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−０７９５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０７９５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第３６８４３０４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特公昭４６−０３５８３２（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向の両端に第１端部及び第２端部を有する筒状の本体部と、当該本体部の前記第１端部を塞ぐ閉鎖部とを有し、前記本体部の外周面に前記軸を挟んで対向する一対の貫通孔が形成されたワークを、固定するための固定装置であって、
基台部と、
前記基台部上に配置され、前記ワークが設置される支持台と、
前記支持台を前記基台部から離れる方向に付勢する付勢部材と、
前記貫通孔に対して進退する一対の挿入部材と、
を備え、
前記ワークを前記支持台に設置したとき、前記各貫通孔の軸線が、前記各挿入部材の軸線よりも、前記支持台から離れるように、前記付勢部材が構成され、
前記各挿入部材を前記各貫通孔に挿入したとき、前記各貫通孔の軸線と前記各挿入部材の軸線とが一致するように、前記支持台が前記基台部側に押圧されるように構成されている、固定装置。

【請求項2】

前記基台部から突出し、前記支持台上に設置された前記ワークに対し、当該ワークの内部空間に前記第２端部側から挿入可能な突出部材をさらに備えている、請求項１に記載の固定装置。

【請求項3】

前記貫通孔に挿入された前記各挿入部材が、前記突出部材と係合するように構成されている、請求項２に記載の固定装置。

【請求項4】

前記各挿入部材の外周面に取り付けられ、前記各挿入部材が前記突出部材と係合したとき、前記各貫通孔の内壁面を押圧するよう拡径する拡径部材をさらに備えている、請求項３に記載の固定装置。

【請求項5】

前記ワークには、前記貫通孔が形成され、当該ワークの内壁面から前記内部空間へ突出する一対の厚肉部が形成されており、
前記突出部材は、前記一対の厚肉部の間に挿入されるように構成されている、請求項２から４のいずれかに記載の固定装置。

【請求項6】

前記各挿入部材を支持し、前記基台部上で前記各挿入部材の移動する第１方向に移動可能な一対のスライド部材と、
前記突出部材の延びる第２方向に進退可能な可動部材と、
前記可動部材の第２方向の移動を、前記各スライド部材の第１方向の移動に変換する変換機構と、
をさらに備えている、請求項２から５のいずれかに記載の固定装置。

【請求項7】

前記基台部は、前記ワークの軸線周りに回転可能に構成されている、請求項１から５のいずれかに記載の固定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、エンジン用のピストンを旋盤等で機械加工する際に、ピストンを主軸に固定する固定装置が開示されている。このピストンは、筒状の本体部と、その一端部を塞ぐ閉鎖部とを備え、これらが一体的に形成されている。したがって、本体部の他端部は内部空間に通じるように開口している。そして、本体部の外周面には対向する一対のピン穴が形成されている。

【0003】

このようなピストンを固定するため、特許文献１に係る装置は、ストッパと、このストッパから突出しピストンの開口に挿入される一対のフィンガジョーと、を備えている。開口に挿入された一対のフィンガジョーは、互いに離間し、先端の係合爪をピン穴に係合する。その後、フィンガジョーを下降させると、フィンガジョーとともにピストンも下降し、ピストンは、ストッパに固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１３１２９３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、上記装置では、フィンガジョーをピン穴に係合させるステップと、フィンガジョーを下降させるステップとで、ピストンを固定する。したがって、ピストンを固定するには、２つの動作が必要になり、そのための制御が煩雑であるという問題がある。なお、このような問題は、ピストンに限定されるものではなく、筒状の本体部と、その一端部を塞ぐ閉鎖部とを備え、本体部の外周面に一対のピン穴が形成されているようなワーク全般を固定するのに起こり得る問題である。本発明は、この課題を解決するものであり、上記のようなワークを簡易な構成並びに制御で固定することが可能な、固定装置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】

【0006】

本発明は、軸方向の両端に第１端部及び第２端部を有する筒状の本体部と、当該本体部の前記第１端部を塞ぐ閉鎖部とを有し、前記本体部の外周面に前記軸を挟んで対向する一対の貫通孔が形成されたワークを、固定するための固定装置であって、基台部と、前記基台部上に配置され、前記ワークが設置される支持台と、前記支持台を前記基台部から離れる方向に付勢する付勢部材と、前記貫通孔に対して進退する一対の挿入部材と、を備え、前記ワークを前記支持台に設置したとき、前記各貫通孔の軸線が、前記各挿入部材の軸線よりも、前記支持台から離れるように、前記付勢部材が構成され、前記各挿入部材を前記各貫通孔に挿入したとき、前記前記各貫通孔の軸線と前記各挿入部材の軸線とが一致するように、前記支持台が前記基台部側に押圧されるように構成されている。

【0007】

この構成によれば、ワークを支持台に設置したとき、各貫通孔の軸線が、各挿入部材の軸線よりも、支持台から離れるように、付勢部材が調整されている。そして、各挿入部材を各貫通孔に挿入したとき、各貫通孔の軸線と各挿入部材の軸線とが一致するように、支持台が基台部側に押圧されるように構成されている。したがって、ワークを固定するための制御としては、挿入部材を貫通孔に挿入するだけであるため、ワークを簡易な構成ならびに制御で固定することができる。

【0008】

上記固定装置においては、前記基台部から突出し、前記支持台上に設置された前記ワークに対し、当該ワークの内部空間に前記第２端部側から挿入可能な突出部材をさらに備えることができる。

【0009】

上記固定装置においては、前記貫通孔に挿入された前記各挿入部材が、前記突出部材と係合するように構成することができる。

【0010】

上記各固定装置においては、前記各挿入部材の外周面に取り付けられ、前記各挿入部材が前記突出部材と係合したとき、前記各貫通孔の内壁面を押圧するよう拡径する拡径部材をさらに備えることができる。

【0011】

上記各固定装置において、前記ワークには、前記貫通孔が形成され、当該ワークの内壁面から前記内部空間へ突出する一対の厚肉部が形成されており、前記突出部材は、前記一対の厚肉部の間に挿入されるように構成することができる。

【0012】

上記各固定装置においては、前記各挿入部材を支持し、前記基台部上で前記各挿入部材の移動する第１方向に移動可能な一対のスライド部材と、前記突出部材の延びる第２方向に進退可能な可動部材と、前記可動部材の第２方向の移動を、前記各スライド部材の第１方向の移動に変換する変換機構と、をさらに備えることができる。

【0013】

上記各固定装置において、前記基台部は、前記ワークの軸線周りに回転可能に構成することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ピストンのようなワークを簡易な構成ならびに制御で固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る固定装置に固定されるピストンの一例を示す斜視図である。

【図2】図１の断面図である。

【図3】図１の断面図であって、図２とは９０度ずれた断面図である。

【図4】本発明の固定装置の一実施形態の概略構成を示す正面図である。

【図5】図４の固定装置における、主軸ユニットの上部を示す正面から見た断面図である。

【図6】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図7】図５主軸ユニットの上部を側面から見た一部断面図である。

【図8】図４における、挿入具の動作を示す断面図である。

【図9】ワークが設置されたときの固定装置の動作を示す断面図である。

【図10】図９のＢ−Ｂ線断面図である。

【図11】図９の拡大断面図である。

【図12】図９における挿入具の動作を示す断面図である。

【図13】挿入部材の他の例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る固定装置を、エンジン用のピストンを固定する固定装置に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、固定装置に固定されたピストンは、例えば、その外周面等を、図示を省略する加工装置によって加工される。そのため、この固定装置は、固定されたピストンを回転するように、主軸の先端に構成されている。

【0017】

まず、加工対象となるピストン（ワーク）について、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１はピストンの側面図、図２は図１の断面図、図３は図１の断面図であって、図２とは９０度ずれた断面図である。

【0018】

図１〜図３に示すように、このワーク１は、筒状の本体部１１と、この本体部１１の軸方向の一方の開口を塞ぐ円柱状の閉鎖部１２と、を備えており、これらが一体的に形成されている。そして、本体部１１における閉鎖部１２とは反対側の開口１３は、外部に開放している。

【0019】

本体部１１は、長手方向に延びる一対の第１壁面１１１と、短手方向に延びる一対の第２壁面１１２とで、断面長方形状に形成されている。第２壁面１１２の外面は、円弧状に形成されており、閉鎖部１２の外周面と連続するように形成されている。また、第２壁面１１２は、閉鎖部１２の外径よりも短くなっているため、図１及び図２に示すように、閉鎖部材の外周面と、第１壁面１１１との間には段１１９が形成されている。

【0020】

一方、第１壁面１１１には、この本体部１１の軸線（軸心）を挟む位置に、一対の断面円形のピン穴１１３が形成されており、各ピン穴１１３は、本体部１１の第１壁面１１１を貫通するように形成されている。また、各第１壁面１１１において、ピン穴１１３が形成されている部分は、内部空間に突出するような厚肉部１１４を構成している。そして、各厚肉部１１４において内部空間側を向く面は、互いに対向しており、これら対向する面の間に、後述する突出部材７１が、開口１３から挿入されるための挿入空間１１５が形成されている。また、閉鎖部１２において、この挿入空間１１５と対応する位置には、ピン穴１１３と直交する径方向（図２の紙面と直交する方向）に延びる凹部１１６が形成されており、この凹部１１６に、後述する突出部材７１の上端部が係合するようになっている。

【0021】

この凹部１１６は、第１壁面１１１と概ね平行に、閉鎖部１２の径方向の概ね全体にわたって延びるように形成されている。この方向が凹部１１６の長手方向になる。但し、図３に示すように、凹部１１６の長手方向は、本体部１１の第２壁面１１２間の長さよりも短い。そのため、凹部１１６の長手方向の両端と、本体部１１の第２壁面１１２との間には、段部１１７が形成されている。この段部１１７は、後述する突出部材７１と係合するようになっており、以下、係合段部１１７と称することとする。さらに、第２壁面１１２の内壁面の下端部には、切り欠き１１８が形成されており、この切り欠き１１８が後述する支持台７２の縁部に係合するようになっている。

【0022】

次に、上記ワーク１を固定するための固定装置について、図４を参照しつつ説明する。図４は、固定装置の概略構成を示す正面図である。図４に示すように、この固定装置は、ワーク１を回転可能に支持する主軸ユニット２と、この主軸ユニット２の下方に配置されたシリンダユニット３と、を備えている。主軸ユニット２は、主軸モータ４と、このモータ４の上方に支持される基台部５と、を備えている。モータ４の回転軸は、上下方向に延びており、基台部５は、この上端部において回転軸回りに回転するようになっている。また、基台部５の上端部には、後述するように支持台７２が取付けられており、この支持台７２にワーク１が支持されるようになっている。

【0023】

シリンダユニット３は、油圧シリンダ２１と、この油圧シリンダ２１によって上下方向に進退可能なプッシュプルロッド２２と、を備えている。そして、プッシュプルロッド２２は、油圧シリンダ２１から上方に延び、主軸ユニット２のモータ４を貫通して基台部５の内部まで延びている。

【0024】

次に、主軸ユニット２について、図５〜図７を参照しつつ、さらに詳細に説明する。図５は主軸ユニットの上部を示す正面から見た断面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図、図７は主軸ユニットの上部を側面から見た一部断面図である。以下では、図５の左右方向を左右、図６の左右方向（図５の紙面方向）を前後と称し、各図面においては、これらの方向に基づいて、説明を行う。

【0025】

まず、基台部５について説明する。図５〜図７に示すように、基台部５の上部には、一対の半円柱状のブロック６が隙間を空けて固定されている。そして、両ブロック６の中心部の上面には、これらブロック６の隙間を覆うように、平面視矩形状の板状の閉鎖部材７が取付けられている。そして、両ブロック６の隙間には、閉鎖部材７を挟むように一対の挿入具８が配置されており、前記隙間に沿って左右方向に移動自在に支持されている。また、両ブロック６の隙間には、挿入具８を移動させるための変換機構９が配置されており、この変換機構９に、上述したプッシュプルロッド２２が連結されている。さらに、閉鎖部材７には、ワーク１を支持するための突出部材７１と支持台７２が配置されている。以下、これらの部材について詳細に説明する。

【0026】

閉鎖部材７の下面において、両ブロック６の隙間に対応する位置には、直方体状の凹部７０１が形成されている。この凹部７０１は、隙間の幅よりもやや広く形成されている。一方、閉鎖部材７の上面には、上述した突出部材７１が取付けられている。この突出部材７１は、円柱状の固定部７１１と、この固定部７１１の上端に取付けられワーク１を支持する支持部７１２と、を備えている。支持部７１２は、図５の紙面方向を長手方向とする直方体状に形成されている。以下では、支持部７１２の４つの側面のうち、長手方向に延びる一対の側面を第１側面７１３、短手方向に延びる一対の側面を第２側面７１４と称することとする。そして、図６に示すように、支持部７１２の上面において、長手方向の両端には、長手方向に延び、両第２側面７１４に向かって下方に傾斜する傾斜面７１５が形成されている。また、支持部７１２の両第１側面７１３の中央付近には、それぞれ円錐状の凹部７１６が対称的に形成されている。そして、後述する図１１に示すように、両凹部７１６を通過し水平方向に延びる軸線をＸ２とする。

【0027】

また、閉鎖部材７の上面には、上述した支持台７２が取付けられている。この支持台７２は、円板状に形成され、その中央には、貫通孔７２１が形成されている。そして、この貫通孔７２１から、上述した突出部材７１の固定部７１１が突出している。また、閉鎖部材７の上面には、複数の凸部７０２が形成されており、これら凸部７０２を受け入れる凹部が支持台７２の下面に形成されている。したがって、支持台７２は、閉鎖部材７の凸部７０２によって水平方向に位置決めされ、上下方向に移動可能にガイドされている。また、閉鎖部材７と支持台７２との間には、複数のバネ７３が配置されており、支持台７２は、閉鎖部材７から上方に向かって付勢され、浮上している。ここで、支持台７２上にワーク１が配置されておらず、支持台７２がバネ７３によって上方に付勢されている図５〜図７の位置を初期位置と称することとする。一方、後述する図９〜図１１に示すように、支持台７２上にワーク１が配置され、ワーク１の重量によって支持台７２がバネ７３に抗して押し下げられた位置を設置位置と称することとする。そして、この状態からワーク１がさらにしたに押し下げられ、固定状態にある位置を固定位置と称することとする。なお、支持台７２が、この３つの位置、つまり初期位置、設置位置、及び固定位置のいずれに変化しても、支持台７２の浮上状態が継続するようにバネ７３の付勢力を定めている。

【0028】

次に、挿入具８について説明する。図５及び図７に示すように、各挿入具８は、両ブロック６の隙間で、左右方向にスライドするスライド部材８１と、このスライド部材８１の上端部に支持される挿入部材８２とを備えている。各スライド部材８１は、直方体状の本体部８１１と、この本体部８１１の上端から突出する突出部８１２と、備えている。図７に示すように、本体部８１１の一部は、両ブロック６の隙間に配置され、その他の部分は、ブロック６から上方に突出している。本体部８１１の下端部には、前後方向にそれぞれ突出する係合部８１３が形成されており、これら係合部８１３は、各ブロック６の上端付近で互いに向き合うように突出する第１突部６１の下面と係合している。一方、本体部８１１の上下方向の中間付近には、閉鎖部材７側へ突出する挿入板８１４が取付けられている。挿入板８１４は、両ブロック６の上面をスライドしつつ、閉鎖部材７の凹部７０１とブロック６の上面との間の隙間に挿入されるようになっている。したがって、本体部８１１の係合部８１３及び挿入板８１４は、スライド部材８１が左右方向に移動するためのガイドの役割を果たしている。また、本体部８１１の下面には、凹部８１５が形成されており、後述する回転部材９２が係合するようになっている。

【0029】

スライド部材８１の突出部８１２は、本体部８１１における閉鎖部材７側の端部から上方へ突出しており、その上端には、上述した挿入部材８２が取付けられている。図１１にも示すように、挿入部材８２は、円筒状に形成された軸部８２１と、この軸部８２１の先端にバネ８２２を介して取付けてられた円柱状の可動部８２３と、軸部８２１及び可動部８２３の外周面を覆うように円筒状に形成された拡径部材８２４と、を備えている。

【0030】

両軸部８２１は、その軸心が左右方向を向くように配置されており、両軸部８２１の軸線に対して、上述した突出部材７１の凹部７１６の軸線Ｘ２が一致するように、軸部８２１の上下方向の高さが決められている。可動部８２３は円板状に形成されて、軸部８２１の先端側に同軸上に配置されており、上述したように、バネ８２２によって突出部材７１側へ付勢されている。但し、可動部８２３の後端面には軸部８２１の内部に係合するストッパ８２５が取付けられているため、バネ８２２によって付勢されて、軸部８２１から離間する長さが決められている。一方、可動部８２３の先端面、つまり突出部材７１を向く面には、円錐状の突部８２６が設けられており、後述するように、この突部８２６が、突出部材７１の凹部７１６に合致するようになっている。

【0031】

また、軸部８２１の先端部の外周面は、先端にいくにしたがって径が小さくなるテーパ状に形成されている。一方、可動部８２３の外周面は、後端側にいくにしたがって径が小さくなるように形成されている。そのため、軸部８２１の先端部と可動部８２３の後端部との間には、断面台形状の溝が形成される。そして、この溝を覆うように円筒状の拡径部材８２４が配置されている。拡径部材８２４はコレットと称され、その内壁面には、溝に係合するような断面形状に形成されている。また、拡径部材８２４は、表面に複数のスリット（図示省略）が形成されて径方向に拡径可能となっており、可動部８２３がバネ８２２に抗して軸部８２１側に押圧されると、溝の軸方向の長さが縮まるため、これによって拡径部材８２４が径方向外方に押圧される。その結果、拡径部材８２４が拡径するようになっている。

【0032】

また、この拡径部材８２４の初期状態での外径は、ワーク１のピン穴１１３の内径よりもやや小さくなっている。但し、拡径部材８２４が拡径したときの外径は、ピン穴１１３の内径よりもやや大きくなる。

【0033】

次に、挿入具８を移動させるための変換機構９について説明する。変換機構９は、プッシュプルロッド２２の先端に取付けられる係合部材９１と、この係合部材９１の両側で、且つスライド部材８１の下方に配置される一対の回転部材９２と、で構成されている。係合部材９１は、両ブロック６の隙間に配置され、左右方向の両側に凹部９１１が形成されている。また、係合部材９１の上端部には突出部９１２が設けられており、この突出部９１２は、両ブロック６の第１突部６１よりも下方に設けられた第２突部６５の間に挿入されるようになっている。また、係合部材９１の上面は、第２突部９５に接するようになっており、これによって、係合部材９１は、それ以上、上方に押し上げられないようになっている。

【0034】

各回転部材９２は平板状に形成され、両ブロック６の隙間を連結するように延びる軸部材９３回りに回転自在に支持されている。そして、係合部材９１と対向する面に第１係合突部９２１が形成され、係合部材９１の凹部９１１に移動可能に嵌まっている。また、各回転部材９２においてスライド部材８１と対向する面には第２係合突部９２２が形成され、スライド部材８１の下面の凹部８１５に移動可能に嵌まっている。

【0035】

第１係合突部９２１と第２係合突部９２２は、軸部材９３回りに約９０度の角度を空けて配置されている。そして、例えば、図５の状態から係合部材９１がプッシュプルロッド２２によって引っ張られ、下方に移動すると、図８に示すように、第１係合突部９２１が下方に引っ張られ、これによって回転部材９２が軸部材９３回りに回転する。この回転に伴って、第２係合突部９２２は、閉鎖部材７側へ回転する。その結果、第２係合突部９２２に係合する挿入具８が閉鎖部材７側へスライドする。このとき、両挿入具８は、同時に近接するように移動し、挿入部材８２が突出部材７１の凹部７１６に係合する。

【0036】

一方、プッシュプルロッド２２が上方に押し上げられると、係合部材９１も上方に押し上げられる。これにより、図５に示すように、各回転部材９２の第１係合突部９２１も上方に押し上げられ、回転部材９２が回転する。この回転に伴い、第２係合突部９２２は閉鎖部材７から離間する方向に移動し、これによって、挿入具８は突出部材７１から離間する方向にスライドする。その結果、両挿入具８の挿入部材８２と、突出部材７１との係合状態が解除され、両挿入部材８２は互いに離間するように移動する。

【0037】

次に、上記のように構成された固定装置に対し、ワーク１を取付ける動作について、図９〜図１２を参照しつつ説明する。まず、ワーク１の開口が下を向くように、ロボットアーム（図示省略）などで、支持台７２上にワーク１を配置する。このとき、ワーク１は、各ピン穴１１３が各挿入部材８２と対向する向きで、支持台７２に配置される。そのため、図９に示すように、突出部材７１は、ワーク１の内部で、厚肉部１１４の間に配置され、図１０に示すように、突出部材７１の上面の傾斜面７１５が、ワーク内部の係合段部１１７に接触する。また、ワーク１の開口縁部、つまり本体部１１の下端部の切り欠き１１８が、支持台７２の周縁に係合する。こうして、ワーク１が支持台７２上に支持される。

【0038】

このとき、ワーク１の重量で、支持台７２は、初期位置から設置位置に押し下げられるが、図１１に示すように、支持台７２が設置位置にあるときには、ワーク１のピン穴１１３の軸線Ｘ１は、挿入部材８２の軸線Ｘ２よりも距離ｈだけ、やや高い位置（例えば、１ｍｍ程度）に位置するように、支持台７２を支持するバネ７３が調整されている。

【0039】

そして、図９及び図１０の状態から、油圧シリンダ２１を駆動し、プッシュプルロッド２２を下方へ移動すると、係合部材９１が下方に移動する。これにより、回転部材９２が回転し、図１２に示すように、挿入具８が互いに近接する方向に移動する。その結果、挿入部材８２が、ワーク１のピン穴１１３に挿入される。上記のように、挿入部材８２の軸線Ｘ２は、ピン穴Ｘ１の軸線Ｘ１よりもやや低い位置にあるため、挿入部材８２のピン穴１１３への挿入により、挿入部材８２の軸線Ｘ２とピン穴１１３の軸線Ｘ１とが一致するように、ワーク１が下方へ押し下げられる。すなわち、図１１に示す距離ｈの分だけ、ワーク１とともに、支持台７２がバネ７３に抗して下方に押し下げられる。このときの支持台７２の位置が上述した固定位置であり、前述したように支持台７２の浮上状態は継続している。

【0040】

そして、挿入部材８２の可動部８２３が突出部材７１の凹部７１６に係合すると、可動部８２３は、軸部８２１に対して押圧されるため、これによって、拡径部材８２４が拡径する。その結果、拡径部材８２４がピン穴１１３の内壁面に密着し、挿入部材８２がピン穴１１３に固定される。この状態で、ワーク１は、挿入部材８２及び支持台７２により、固定装置に強固に固定される。

【0041】

続いて、主軸モータ４を駆動し、基台部５を回転させる。これにより、図示を省略する加工具により、ワーク１の閉鎖部１２など、外周面の加工を行う。また、これ以外にも、ワークに穴を形成するなど、必要な加工を施す。そして、加工が終了すると、油圧シリンダ２１を駆動し、プッシュプルロッド２２を上方に押し上げる。これに伴い、係合部材９１が回転部材９２を回転させ、図９に示すように、両挿入具８が、互いに離間する方向に移動する。これにより、挿入部材８２が突出部材７１から離れるため、挿入部材８２の可動部８２３に対する押圧が解除される。その結果、拡径部材８２４が縮径し、拡径部材８２４とピン穴１１３の内壁面との密着状態も解除される。そして、挿入部材８２がピン穴１１３から離脱すると、挿入部材８２によるワーク１の下方への押し下げが解除される。これにより、支持台７２がバネ７３によって付勢され、ワーク１は初期位置までやや上昇する。この状態で、ロボットアームを駆動し、支持台７２にある加工済みのワーク１を排出させる。その後、次の未加工のワーク１をロボットアームにより支持台７２に配置する。

【0042】

以上のように、本実施形態によれば、ワーク１を支持台７２に設置したとき、各ピン穴１１３の軸線が、各挿入部材８２の軸線よりも、支持台７２から離れるように、バネ７３が調整されている。そして、各挿入部材８２を各ピン穴１１３に挿入したとき、各ピン穴１１３の軸線と各挿入部材８２の軸線とが一致するように、支持台７２が基台部５側に押圧されるように構成されている。したがって、ワークを固定するための制御としては、挿入部材８２をピン穴１１３に挿入するだけであるため、ワークを簡易な制御で固定することができる。

【0043】

上記固定装置では、ワーク１の開口１３から挿入される突出部材７１を備えているため、ワーク１を支持台７２に設置したとき、ワーク１が固定されるまでの間に、ワーク１を支持台７２上に安定的に保持することができる。そして、ピン穴１１３に挿入された挿入部材７８２は、突出部材７１に係合する。すなわち、挿入部材８２と突出部材７１が連結されるため、ワーク１を、その外側及び内側の両方から強固に固定することができる。

【0044】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

【0045】

上記実施形態では、挿入部材８２をピン穴１１３の内壁面に密着させるための拡径部材８２４を用いているが、他の構成でもよい。例えば、図１３の挿入部材８５には、その先端と外周面とを連通する油路８５１が形成され、その内部に油が封入されている。また、挿入部材８５の外周面には、変形可能な円筒状の拡径部材８５２が設けられている。そして、挿入部材８５の先端に設けられた可動部８５３は挿入部材８５に対して進退するように構成され、可動部８５３が突出部材７１に押圧されると、油路８５１の油を押圧する。これにより、油が拡径部材８５２を径方向外方に押圧し、拡径部材８５２とピン穴１１３の内壁面とが密着する。但し、この構成も一例であり、他の構成を採用してもよい。

【0046】

上記実施形態では、挿入部材８２が突出部材７１に係合したり、挿入部材８２に拡径部材８２４，８５２を取付けて、ピン穴１１３の内壁面に密着させているが、これらは必須ではない。すなわち、挿入部材８２、８５をピン穴１１３に挿入したときに、支持台７２が設置位置から固定位置へさらに押し下げられるように、ワーク１を押圧できるように、挿入部材８２が構成されていればよい。

【0047】

また、突出部材７１により、ワーク１を支持台７２に設置したとき、ワーク１が固定されるまでの間に、ワーク１を支持台７２上に安定的に保持することができる。但し、ワークを固定するとの観点からは、突出部材７１の形状は特には限定されず、突出部材７１を設けないようにすることもできる。あるいは、突出部材７１に代って、支持台７２上にワーク１を保持する機構を設けることもできる。

【0048】

挿入具を移動させるための機構は、特には限定されない。上記実施形態では、油圧シリンダによるプッシュプルロッドの進退を、変換機構により変換して挿入具を移動しているが、両挿入部材が互いに近接離間できるような、その他の駆動手段であってもよい。

【0049】

上記実施形態では、固定装置にモータを設け、基台部を回転自在に構成しているが、回転のための機構は必ずしも必要ではなく、本発明の固定装置は、上記のようなピストンを単に固定できようにしたものであってもよい。

【0050】

上記実施形態では、ピストンを加工対象としているが、これに限定されない。すなわち、軸方向の両端に第１端部及び第２端部を有する筒状の本体部と、この本体部の第１端部を塞ぐ閉鎖部とを有し、前記本体部の外周面に前記軸を挟んで対向する一対の貫通孔が形成されたワークであれば、本発明に係る固定装置による固定対象となる。

【符号の説明】

【0051】

１ ：ワーク
１１ ：本体部
１２ ：閉鎖部
１１３ ：ピン穴（貫通孔）
１１４ ：厚肉部
２２ ：プッシュプルロッド（可動部材）
５ ：基台部
９ ：変換機構
７１ ：突出部材
７２ ：支持台
７３ ：バネ（付勢部材）
８１ ：スライド部材
８２ ：挿入部材
７２１ ：貫通孔
８２４ ：拡径部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】