リンク式位置決めクランプ【クランプ/チャック/溶接/段取り/直動機構/直動による揺動機構/シリンダ/リンク/リニアブッシュ/からくり】

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仕様
　目的・動作
　　位置決めピンによりワーク位置を決定し、ワークの基準となる位置決めした穴の近傍をクランプする
　　ワークの投入・取出しに影響を与えないよう、クランプがリンク機構で大きく回避すると共に、位置決めピンも退避する

　環境・操作性
　　ワーク溶接時のクランプ機構

　対象ワーク
　　自動車ボデー部品
　　(画像では一部分を表現)

特徴
　動作仕様・寸法
　　装置外形：W140×D353×H491[mm]
　　位置決めピン径：11.9[mm]/適用ワーク穴径：Φ12[mm]/ピン形状：ダイヤ型
　　クランプ部径：外径φ19[mm]/内径φ16[mm]

　必要精度・荷重
　　ワーク位置決め精度：±0.05[mm]

　主要部品の選定根拠
　　クランプシリンダ:ワークのクランプ、取出し時の回避の為に選定
　　シリンダストローク：125[mm]/チューブ内径：63[mm]
　　位置決めシリンダ：ワークを位置決めする為に選定
　　シリンダストローク：15[mm]/チューブ内径：50[mm]

設計ポイント
　主要部品の計算工程
　　各シリンダが負荷に対して適切な推力であることを検証する
　　　ワーククランプ力/回避
　　　クランプシリンダー：1560[N](使用圧力0.5[MPa]時、カタログ値)
　　　溶接作業時想定外力：干渉等がない限り、過大な外力は考えにくい
　　　よってクランプ力は十分と判断
　　　位置決めピン退避の力
　　　位置決めシリンダ：F0 =825[N](使用圧力0.5[MPa]時、カタログ値：作動方向引込）
　　　溶接後の微小変形によるワーク引張力(想定)：200[N]
　　　ピンとワークの摩擦係数(想定)：0.6
　　　ピン退避のために必要な力：Fi = 200×0.6 = 120[N]
　　　F0 ≫ Fi により適切と判断

構造の作り込みと設計の勘所
　ワーク位置決め精度±0.05[mm]、ワーク穴径φ12に合うピン径Φ11.9を選定
　ワーク位置決めピンの高さ方向の位置がベース面より高くなおかつ、ストローク量は15mm程度の為、ピンとシリンダーをシャフトで繋ぎ長さを確保
ワーク高さ調整はワーク受けの下にスペーサ(シム)を入れ、調整する構造
　ベースへの取付はブラケットの穴を大きくし、カラーを介したボルトで締付けることにより、位置の調整が可能な構造
　ピン出入シリンダを円形支柱で支えているが、取付を安定させるため、プレートを1枚かませている
　スパッタの発生があるため、適宜スパッタ対策を行う。部材の取付はスパッタ溜まりを防ぐため六角穴付ではなく、六角ボルトを使用
　ワーク受けに角溝を加工しピンの出入り時にエアー抜きをしている

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