JP2001138159A - ワーククランプ装置およびワーククランプ方法 - Google Patents
ワーククランプ装置およびワーククランプ方法Info
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Abstract
数用いずに構造を簡素化し、同一のワークに対しアンク
ランプ動作を行うことなくクランプ圧の変更を行える。 【解決手段】 クランプシリンダ39の上端(図1中で
紙面表側)に、ボールジョイント43を介してクランプ
アーム37を揺動可能に取り付ける。クランプアーム3
7の先端に、揺動支持軸49を介して爪本体47を揺動
可能に設ける。爪本体47には、ワークWの上面を下方
(図1中では紙面裏側)に向けて押圧してクランプ固定
する3つのクランプ爪53が設けてある。クランプシリ
ンダ39がクランプアーム37を下降させるべく引き込
み動作を行うと、爪本体47が、ボールジョイント43
によりクランプアーム37の延長方向を中心として揺動
するとともに、揺動支持軸49を中心として上記と直交
する方向に揺動し、これにより3つのクランプ爪53に
よるワークWへの押圧力が均等化される。
Description
ら押圧して固定するワーククランプ装置およびワークク
ランプ方法に関する。
ば特開平10−315083号および特開平6−126
568号公報参照)は、平面図である図4に示すよう
に、ワークWとして自動車におけるリヤアクスルハウジ
ングの内径部1に対する仕上ボーリング加工および、ブ
レーキ取付孔3の加工を行う加工機に使用されるものが
ある。
筒部上面を、3本のクランプアーム5の先端に設けたク
ランプ爪7により、上方から押圧してクランプ固定す
る。各クランプアーム5は、正面図である図5および、
左側面図である図6に示すように、クランプシリンダ9
のロッド11先端が連結部13を介して連結されてい
る。但し、図5では図4中で上部に位置するクランプア
ーム5およびクランプシリンダ9を、図6では図4中で
下部に位置する2つのクランプアーム5およびクランプ
シリンダ9を、それぞれ省略してある。
込むことで、クランプアーム5を、図4の二点鎖線の状
態から矢印A方向に90度回転させると同時に下降さ
せ、クランプ爪7をワークWの上方に位置させる。この
状態からさらにロッド11を引き込むことで、クランプ
アーム5が下降し、クランプ爪7によりワークWを下方
に押圧してクランプ固定する。
ークWは、図5に示すように、内径部1の下端に形成し
た段差部15に対し、リング状の基準シート17を下方
から円周方向等間隔の3点から当接させて高さ方向の位
置決めがなされた後、図4に示すように、回転方向位置
決めブロック19に、ワーク突出部(ストラット部)2
1を、油圧にて作動する回転方向位置決めピン23によ
り押し当てて、内径部1の中心軸を中心とした回転方向
の位置決めがなされ、さらに3本のピンアーバ爪25に
より、段差部15より下部のボーリング加工しない部位
で、かつ前記基準シート17に干渉しない位置にて芯出
しがなされる。
たワーククランプ装置では、次のような問題がある。
ングは、車種によって、例えば、図7(a),(b),
(c)に示すように、異なる形状のものがあり、これら
各種のワークを上記したワーククランプ装置でクランプ
作業を行おうとすると、3本のクランプアーム5に対応
して3つのクランプシリンダ9が周囲に配置されている
ため、ワークによってはクランプシリンダ9に干渉する
恐れがある。
は、内径部1に対するボーリング加工では弱圧とする一
方、ブレーキ取付孔3に対するドリル加工では強圧とす
る必要がある。このような同一のワークWに対するクラ
ンプ圧変更を、クランプ動作を継続したまま行うと、3
点を等圧にクランプできず、ワークWの倒れが発生して
しまう。これを避けるためには、ワークWに対して一旦
アンクランプ動作を行う必要が生じ、クランプ圧変更作
業が煩雑なものとなる。
する必要があるため、クランプ圧および動作の調整が難
しい。
する際には、3本のクランプアーム5に対して交換およ
び高さ調整する必要があり、段取り作業に時間を要す
る。
れ対応するクランプシリンダ9で動作させるという複雑
な構造であるため、設備が大型化し、コスト高となる。
びクランプシリンダを複数用いずに構造を簡素化し、ま
た同一のワークに対しアンクランプ動作を行うことなく
クランプ圧の変更ができるようにすることを目的として
いる。
に、請求項1の発明は、先端側にワークを上方から押圧
して固定するクランプ爪を複数備えたクランプアームの
後端側に、前記クランプアームを上下動させる駆動機構
を設け、前記複数のクランプ爪によるワークに対する押
圧力が互いにほぼ均等となるように、前記クランプ爪を
前記駆動機構に対して揺動可能に支持する揺動支持機構
を設けた構成としてある。
れば、駆動機構によりクランプアームを下降させて先端
の複数のクランプ爪によりワークを下方に向けて押圧す
ると、複数のクランプ爪は、揺動支持機構により駆動機
構に対して揺動し、ワークに対する押圧力が互いにほぼ
均等なものとなる。
において、揺動支持機構は、駆動機構に対し、クランプ
アームを、その延長方向を第1の揺動中心として揺動可
能に支持する第1の揺動支持部と、前記クランプアーム
に対し、クランプ爪を、ワークに対する押圧方向に直交
する面内にて、前記第1の揺動中心と直交する方向を第
2の揺動中心として揺動可能に支持する第2の揺動支持
部とから構成されている。
ークを下方に向けて押圧する際に、クランプアームがク
ランプ爪とともに第1の揺動支持部にて第1の揺動中心
に対して揺動するとともに、クランプ爪が第2の揺動支
持部にて第1の揺動中心と直交する第2の揺動中心に対
して揺動する。
において、複数のクランプ爪は、互いに一体化して爪本
体を構成し、この爪本体が、クランプアームに対し第2
の揺動支持部を介して揺動可能に支持されている。
ークを押圧するときに、爪本体全体がクランプアームに
対して揺動する。
明の構成において、第1の揺動支持部は、第2の揺動中
心と同方向を第3の揺動中心としてクランプアームを揺
動可能に支持する構成であり、前記クランプアームのク
ランプ爪によるワーク押圧方向と反対方向への揺動動作
を規制する規制部を設けた構成としてある。
の揺動中心に対してクランプ爪によるワーク押圧方向お
よびこれと反対方向に揺動することで、ワークの高さ方
向の変化に対応可能となり、このときクランプアームの
ワーク押圧方向と反対方向への揺動動作は規制部によっ
て規制される。
ずれかの発明の構成において、第1の揺動支持部は、ボ
ールジョイントで構成されている。
ールジョイントにより第1の揺動中心および第3の揺動
中心に対してそれぞれ揺動可能となる。
明の構成において、規制部は、クランプアームを、駆動
機構を中心としてクランプ爪と反対側に向けて延長して
形成した延長部と、この延長部が、前記クランプ爪によ
るワーク押圧時に係合して位置決めされる位置決め部と
から構成されている。
クランプ爪によりワークを下方に押圧してクランプ固定
する際に、クランプアームの前記先端と反対側の延長部
が位置決め部に係合し、これによりクランプアームは、
ワーク押圧方向と反対方向への揺動動作および、水平面
内での旋回移動が規制される。
ずれかの発明の構成において、第1の揺動中心および第
2の揺動中心のそれぞれの延長線相互の交点が、ワーク
の中心上に位置している。
ワーク押圧時にワークの中心を揺動中心として揺動し、
各クランプ爪によるワークに対する押圧力が確実に均等
に保たれる。
ずれかの発明の構成において、クランプ爪は、クランプ
アームに対して着脱可能に構成されている。
プ爪を交換する際には、1本のクランプアームに対する
クランプ爪のみの交換で済む。
ずれかの発明の構成において、クランプ爪は、被押圧面
が環状に形成されたワークの円周方向等間隔に対応する
位置に3つ設けられている。
り、ワークの円周方向等間隔の3カ所が確実にクランプ
固定される。
端側に設けた駆動機構により前記クランプアームを下降
させて、クランプアームの先端側に設けた複数のクラン
プ爪により、ワークを下方に押圧してクランプ固定する
際に、前記複数のクランプ爪を、ワークに対するそれぞ
れの押圧力がほぼ均等となるように、前記駆動機構に対
して揺動させるワーククランプ方法としてある。
動機構によりクランプアームを下降させて先端の複数の
クランプ爪によりワークを下方に向けて押圧すると、複
数のクランプ爪は、揺動支持機構により駆動機構に対し
て揺動し、ワークに対する押圧力が互いにほぼ均等なも
のとなる。
果を奏する。
複数のクランプ爪を備えた1本のクランプアームに対応
して駆動機構を1つ設ける構成としたので、異なる形状
のワークであっても、駆動機構に干渉しにくくなり、異
なるワークに対する自由度が向上する。
る押圧動作時に駆動機構に対して揺動して押圧力を互い
に均等に保持するので、同一ワークに対してクランプ圧
を変更するときには、アンクランプする必要がなく、ク
ランプ圧変更作業が短時間にできる。
の調整および動作が容易である。
る際には、1本のクランプアームに対して交換および高
さ調整すればよく、段取り作業が短時間で行える。
の小型化およびコスト低下が達成できる。
爪がワークを下方に向けて押圧する際に、クランプアー
ムの延長方向を第1の揺動中心として揺動するととも
に、クランプ爪が、ワークに対する押圧方向に直交する
面内にて、前記第1の揺動中心と直交する方向を第2の
揺動中心として揺動するので、複数のクランプ爪による
ワークに対する押圧力がほぼ均等に保たれる。
爪が互いに一体化して構成された爪本体が、クランプア
ームに対し第2の揺動支持部を介して揺動可能に支持さ
れているので、複数のクランプ爪がワークを押圧すると
きに、爪本体全体がクランプアームに対して揺動し、こ
れにより各クランプ爪によるワークへの押圧力が均等に
保たれる。
が第3の揺動中心に対してクランプ爪によるワーク押圧
方向およびこれと反対方向に揺動するので、ワークの高
さ方向の変化に対応することができる。
は、ボールジョイントにより第2の揺動中心および第3
の揺動中心に対してそれぞれ確実に揺動する。
先端のクランプ爪によりワークを下方に押圧してクラン
プ固定する際に、クランプアームの前記先端と反対側の
延長部が位置決め部に係合するので、クランプアーム
は、ワーク押圧方向と反対方向への揺動動作および、水
平面内での旋回移動を規制することができ、クランプ動
作が正確かつ確実になされる。
および第2の揺動中心のそれぞれの延長線相互の交点
が、ワークの中心上に位置しているので、複数のクラン
プ爪によるワークに対する押圧力を、より確実に均等に
保持することができる。
クランプアームに対して着脱可能に構成されているの
で、ワークによってクランプ爪を交換する際には、1本
のクランプアームに対するクランプ爪のみの交換となる
ので、作業効率が向上する。
被押圧面が環状に形成されたワークの円周方向等間隔に
対応する位置に3つ設けられているので、ワークに対す
るクランプ固定が確実になされる。
果を奏する。。
複数のクランプ爪を備えた1本のクランプアームに対応
して駆動機構が1つで済むので、異なる形状のワークで
あっても、駆動機構に干渉しにくくなり、異なるワーク
に対する自由度が向上する。
る押圧動作時に駆動機構に対して揺動して押圧力を互い
に均等に保持するので、同一ワークに対してクランプ圧
を変更するときには、アンクランプする必要がなく、ク
ランプ圧変更作業が短時間にできる。
プ圧の調整および動作が容易である。
る際には、1本のクランプアームに対して交換および高
さ調整すればよく、段取り作業が短時間で行える。
で、設備の小型化およびコスト低下が達成できる。
面に基づき説明する。
ーククランプ装置の平面図、図2は同正面図、図3は同
左側面図である。このワークランプ装置においても、前
記した従来のものと同様に、ワークWとして自動車のリ
ヤアクスルハウジングが使用される。ワークWは、装置
基台27上にて従来例と同様にして、リング状の基準シ
ート29により高さ方向を、回転方向位置決めブロック
31および回転方向位置決めピン33により、内径部1
の中心軸を中心とした回転方向を、それぞれ位置決めし
た後、ピンアーバ爪35により芯出しを行う。
対してクランプする機構は、ワークWを下方に押圧して
クランプ固定する1本のクランプアーム37と、クラン
プアーム37に対し旋回および上下動させる駆動機構と
しての1つのクランプシリンダ39とを備えている。ク
ランプシリンダ39は、上方に突出するロッド41を下
方に引き込むことで、クランプアーム37が、下降する
と同時に図1および図2にて二点鎖線で示す位置から9
0度回転して実線位置(図3で示す位置に対応)とな
り、さらに引き込むことで下降してワークWを下方に押
圧する。
(上端)は、第1の揺動支持部を構成するボールジョイ
ント43を介してクランプアーム37の後端側となる長
さ方向ほぼ中央部に連結している。ボールジョイント4
3は、図2中で左右方向に貫通している外筒43aの下
端がロッド41の上端に、外筒43a内に回転可能に収
容される内球43bの両側面がクランプアーム37に、
それぞれ固定されている。
ンプシリンダ39に対し、その延長方向を第1の揺動中
心P1として図2中で矢印B方向に揺動可能であるとと
もに、ワークWに対する下方への押圧方向に直交する
面、すなわち水平面内にて、前記第1の揺動中心P1と
直交する方向を第3の揺動中心P3として図3中で矢印
C方向に揺動可能となる。
置する先端部には、連結具45が固定されている。連結
具45は、クランプアーム37が固定される基部45a
と、基部45aの両端から前方へ突出する一対のアーム
部45bとから構成されている。一対のアーム部45b
の相互に対向する部位には、爪本体47の図1中で左右
方向に突出する突出部47aが、第2の揺動支持部を構
成する揺動支持軸49を介して回転可能に支持されてい
る。すなわち、爪本体47は、図3に示されている紙面
に直交する方向の第2の揺動中心P2に対して矢印D方
向に揺動可能である。
で上下方向の直線に相当)と、第2の揺動中心P2の延
長線(図1中で左右方向の直線に相当)との交点が、ワ
ークWにおける内径部1の中心上に位置するよう、第1
の揺動支持部および第2の揺動支持部の構成を設定して
ある。この第1および第2の各揺動支持部により揺動支
持機構を構成している。
れた部分の上部には、爪本体回り止めプレート51が装
着されている。この爪本体回り止めプレート51は、ア
ンクランプ時に爪本体47が揺動支持軸49を中心とし
て回転しないように規制するものである。
てほぼ円弧状に形成されており、この爪本体47におけ
る、クランプアーム37の延長上に対応する部位およ
び、揺動支持軸49よりさらに前方の先端部位に、ワー
クWの上面に接して下方に押圧するクランプ爪53が、
全部で3つ設けられている。すなわち、この3つのクラ
ンプ爪53は、互いに一体化して爪本体47を構成して
いる。
しワークWと反対側の装置基台27上には、位置決め部
としてのクランプ時芯出しピン55が設けられている。
一方、クランプアーム37は、クランプシリンダ39と
の連結部から後方に延長された延長部37aを備え、こ
の延長部37aの端部下面には凹部37bが形成されて
いる。
れているように、ワークWをクランプ爪53によりクラ
ンプ固定したときに、延長部37aの凹部37bに入り
込む。これにより、クランプアーム37は、ワークWへ
の押圧方向と反対方向の揺動が規制されるとともに、ク
ランプシリンダ39の軸芯を中心とした回転、すなわち
図1中で矢印E方向の回転が規制される。上記延長部3
7aとクランク時芯出しピン55とで規制部を構成して
いる。
の動作を説明する。まず、ワークWが装置基台27上に
て位置決めされた状態で、クランプアーム37が図1お
よび図2の二点鎖線で示す状態から、クランプシリンダ
39が作動して、そのロッド41が引き込まれると、ク
ランプアーム37は、図1中で左方向に90度回転す
る。90度回転した時点では、クランプ爪53はワーク
Wの上方に位置してワークWから離れている。さらにロ
ッド41が引き込まれると、クランプアーム37は下降
して3つのクランプ爪53によりワークWの上面3カ所
を下方に押圧し、クランプ固定する。このとき、クラン
プアーム37後端の凹部37bがクランク時芯出しピン
55に係合し、これによりクランプアーム37はボール
ジョイント43の影響がなくなってクランプ爪53によ
るワークWへの押圧動作が正確になされる。
37が、ボールジョイント43により図2中で矢印B方
向に揺動可能であるとともに、爪本体47が、揺動支持
軸49により図3中で矢印D方向に揺動可能であり、か
つ図1の平面図にて第1の揺動中心P1および第2の揺
動中心P2のそれぞれの延長線が、ワークWの中心(内
径部1の中心)を通るよう設定されているので、3つの
クランプ爪53によるワークWへの押圧力は確実に均等
に保たれる。この状態から、クランプ圧を変更するとき
には、上記揺動動作により3点同圧にクランプしている
状態が保持されることから、アンクランプすることな
く、そのままクランプシリンダ39による押圧力を変更
することで容易に可能となる。
クランプシリンダ39が1つであるので、クランプ圧の
調整および動作が容易である上、形状や大きさの異なる
ワークであってもクランプシリンダ39に干渉しにく
く、異なるワークに対する自由度が高いものとなる。ま
た、1つのクランプシリンダ39に対応してクランプア
ーム37も1本であるので、全体として構成が簡素化
し、ワーククランプ装置として小型化およびコスト低下
が達成される。さらに、ワークによってクランプ爪の交
換が必要なときには、1本のクランプアーム37先端の
爪本体47を交換すればよく、作業時間が短時間で済
む。
43によりクランプシリンダ39に連結されていること
から、図3で示すように矢印C方向に揺動可能であり、
このためクランプ爪53の摩耗などによる微妙な高さ方
向のばらつきも、この揺動動作によって吸収でき、信頼
性の高いものとなる。
装置の平面図である。
る。
(a),(b),(c)としてそれぞれ示したワークの
平面図である。
機構) 47 爪本体 49 揺動支持軸(第2の揺動支持部、揺動支持機構) 53 クランプ爪 55 クランプ時芯出しピン(位置決め部、規制部)
Claims (10)
- 【請求項1】 先端側にワークを上方から押圧して固定
するクランプ爪を複数備えたクランプアームの後端側
に、前記クランプアームを上下動させる駆動機構を設
け、前記複数のクランプ爪によるワークに対する押圧力
が互いにほぼ均等となるように、前記クランプ爪を前記
駆動機構に対して揺動可能に支持する揺動支持機構を設
けたことを特徴とするワーククランプ装置。 - 【請求項2】 揺動支持機構は、駆動機構に対し、クラ
ンプアームを、その延長方向を第1の揺動中心として揺
動可能に支持する第1の揺動支持部と、前記クランプア
ームに対し、クランプ爪を、ワークに対する押圧方向に
直交する面内にて、前記第1の揺動中心と直交する方向
を第2の揺動中心として揺動可能に支持する第2の揺動
支持部とから構成されていることを特徴とする請求項1
記載のワーククランプ装置。 - 【請求項3】 複数のクランプ爪は、互いに一体化して
爪本体を構成し、この爪本体が、クランプアームに対し
第2の揺動支持部を介して揺動可能に支持されているこ
とを特徴とする請求項2記載のワーククランプ装置。 - 【請求項4】 第1の揺動支持部は、第2の揺動中心と
同方向を第3の揺動中心としてクランプアームを揺動可
能に支持する構成であり、前記クランプアームのクラン
プ爪によるワーク押圧方向と反対方向への揺動動作を規
制する規制部を設けたことを特徴とする請求項2または
3記載のワーククランプ装置。 - 【請求項5】 第1の揺動支持部は、ボールジョイント
で構成されていることを特徴とする請求項2ないし4の
いずれかに記載のワーククランプ装置。 - 【請求項6】 規制部は、クランプアームを、駆動機構
を中心としてクランプ爪と反対側に向けて延長して形成
した延長部と、この延長部が、前記クランプ爪によるワ
ーク押圧時に係合して位置決めされる位置決め部とから
構成されていることを特徴とする請求項4または5記載
のワーククランプ装置。 - 【請求項7】 第1の揺動中心および第2の揺動中心の
それぞれの延長線相互の交点が、ワークの中心上に位置
していることを特徴とする請求項2ないし6のいずれか
に記載のワーククランプ装置。 - 【請求項8】 クランプ爪は、クランプアームに対して
着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1な
いし7のいずれかに記載のワーククランプ装置。 - 【請求項9】 クランプ爪は、被押圧面が環状に形成さ
れたワークの円周方向等間隔に対応する位置に3つ設け
られていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれ
かに記載のワーククランプ装置。 - 【請求項10】 クランプアームの後端側に設けた駆動
機構により前記クランプアームを下降させて、クランプ
アームの先端側に設けた複数のクランプ爪により、ワー
クを下方に押圧してクランプ固定する際に、前記複数の
クランプ爪を、ワークに対するそれぞれの押圧力がほぼ
均等となるように、前記駆動機構に対して揺動させるこ
とを特徴とするワーククランプ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32735999A JP3714066B2 (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | ワーククランプ装置およびワーククランプ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32735999A JP3714066B2 (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | ワーククランプ装置およびワーククランプ方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2001138159A true JP2001138159A (ja) | 2001-05-22 |
JP3714066B2 JP3714066B2 (ja) | 2005-11-09 |
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ID=18198273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP32735999A Expired - Fee Related JP3714066B2 (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | ワーククランプ装置およびワーククランプ方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3714066B2 (ja) |
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