JP2010253671A

JP2010253671A - 可動クランプ装置

Info

Publication number: JP2010253671A
Application number: JP2010077323A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Watabe; 茂渡部; Yoichi Izawa; 陽一伊澤; Yuki Yuzuriha; 勇輝杠
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP5432030B2

Abstract

【課題】クランプアームの位置を無段階で調整することにより、様々な大きさのワークや加工主軸を有する工作機械に対しても対応できる可動クランプ装置を提供すること。
【解決手段】クランプ基台部２１は、クランプ部２０を支持し、クランプ基台部２１を貫通するガイドバー３１によりガイドバー３１に沿って移動する。また、ガイドバー３１の少なくとも一端には、ガイド基部３２が配置されており、ガイド基部３２には、ガイドバー３１と平行に併設されたガイド基部３２を貫通する円柱状のロックバー４１が設けられる。また、ガイド基部３２には、ガイドバー３１が挿通されているテーパースリーブ４２４と、テーパースリーブ４２４の外側を覆い、テーパースリーブ４２４の内径を縮小させる収容スリーブ４２５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、可動クランプ装置に関する。特に、ワークの大きさに応じてクランプ部が可動する可動クランプ装置に関する。

従来、工作機械が加工を行う際には、加工主軸に対してワークを固定する必要がある。対象となるワークは、常に同じ大きさとは限らず、大きさの異なるワークであっても固定できるクランプ装置が求められる。そこで、ワークを把持するクランプ部分の位置を可変できるクランプ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、クランプアームが冶具板の裏面に設けられたスライド板に固定されており、スライド板に設けられたシリンダロッドがスライド板のガイド部材に形成された係合穴と係合することで位置決めがなされる。この係合穴は、ガイド部材に沿って二箇所並設けられており、係合穴に係合しているシリンダロッドを係合穴から外して、スライド板ごと上又は下方向に動かして位置決めをし、再度シリンダロッドを係合穴と係合させることでクランプアームの位置を動かし、固定する。

特開平７−８０７３９号公報

しかし、係合穴を設けてシリンダロッドを係合させて位置決めをする場合、異なるワークの大きさがわずかに異なるような場合には、係合穴同士が干渉してしまい、対応することができない。また、クランプ装置の設計時において、予め対象とするワークの大きさを限定することは困難であり、汎用性のないクランプ装置となってしまう。

本発明は、クランプアームの位置を無段階で調整することにより、様々な大きさのワークや加工主軸を有する工作機械に対しても対応できる可動クランプ装置を提供することを目的とする。

（１）ワークの形状に応じて可動するクランプ部を備える可動クランプ装置であって、前記クランプ部を支持するクランプ基台部と、前記クランプ基台部を貫通し、前記クランプ基台部が摺動するガイドバーと、前記ガイドバーの両端に配置されるガイド基部と、前記ガイドバーに平行に並設され、前記ガイド基部を貫通する円柱状のロックバーと、前記ガイド基部に設けられ、前記ロックバーが挿通される第１のスリーブと、前記第１のスリーブを収容するように配置され、前記第１のスリーブの内径を縮小させる第２のスリーブと、を備え、加工主軸を用いて前記クランプ部の位置を調整することを特徴とする可動クランプ装置。

（１）に係る発明によれば、クランプ基台部は、クランプ部を支持し、クランプ基台部を貫通するガイドバーに沿って移動する。また、ガイドバーの少なくとも一端には、ガイド基部が配置されており、ガイド基部には、ガイドバーと平行に併設されたガイド基部を貫通する円柱状のロックバーが設けられる。また、ガイド基部には、ガイドバーが挿通されている第１のスリーブと、第１のスリーブを収容し、第１のスリーブの内径を縮小させる第２のスリーブとを備える。これにより、加工主軸を用いてクランプ基台部をガイドバーに沿って移動させると、ロックバーがガイド基部に配置される第１のスリーブにより固定されることにより、クランプ基台部の位置が固定される。また、同時にクランプ基台部によりクランプ部が支持されているので、クランプ部の位置も固定される。
このように、ロックバーを締め付けることでその位置に固定することができるので、いわば無段階で位置を調整することができ、大きさの差が小さい異なるワークに対しても一台のクランプ装置で対応することができる。

（２）前記ガイドバーにおける前記クランプ基台部の所定位置をセンサが検出した場合に、前記第２のスリーブが軸線方向に移動することにより、前記第１のスリーブの内径を縮小させることを特徴とする（１）に記載の可動クランプ装置。

（２）に係る発明によれば、クランプ基台部の所定位置をセンサが検出した場合に、第２のスリーブが軸線方向に移動することにより、第１のスリーブの内径を縮小させることができる。これにより、正確な位置でクランプ基台部の位置を固定することができる。

（３）ワークの形状に応じて可動するクランプ部を備える可動クランプ装置であって、前記クランプ部を支持するクランプ基台部と、前記クランプ基台部を貫通し、前記クランプ基台部が摺動するガイドバーと、前記ガイドバーに平行に並設された円柱状のロックバーと、前記クランプ基台部に設けられ、前記ロックバーが挿通される第１のスリーブと、前記第１のスリーブを収容するように配置され、前記第１のスリーブの内径を縮小させる第２のスリーブと、を備え、加工主軸を用いて前記クランプ部の位置を調整することを特徴とする可動クランプ装置。

（３）に係る発明によれば、（１）と同様の効果を奏することができる。

本発明によれば、クランプアームの位置を無段階で調整することにより、様々な大きさのワークや加工主軸を有する工作機械に対しても対応できる可動クランプ装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る可動クランプ装置の斜視図である。図１に示す可動クランプ装置の背面図である。図１に示す可動クランプ装置のＡ−Ａ線に沿った縦断側面図である。可動クランプ装置におけるロック部本体の縦断面図である。可動クランプ装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、図１から図３を参照して可動クランプ装置１について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る可動クランプ装置１の斜視図であり、図２は、可動クランプ装置１の背面図であり、図３は可動クランプ装置１のＡ−Ａ線に沿った縦断側面図である。

可動クランプ装置１は、可動クランプ装置１の枠台１０と、枠台１０から先端が前面側に突出するように配置された上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄと、枠台１０の背面側から上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄを支持する上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄと、枠台１０の背面側に配置され、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄが上下方向に摺動する上ガイド部３０Ｕおよび下ガイド部３０Ｄと、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置を固定する上ロック部４０Ｕおよび下ロック部４０Ｄと、を備える。

枠台１０は、可動クランプ装置１の枠を構成し、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄが挿通される上クランプ孔１１Ｕおよび下クランプ孔１１Ｄと、前面側に配置され、上クランプ孔１１Ｕおよび下クランプ孔１１Ｄの間に配置されるワーク支持板１２と、枠台１０の下側に前面側及び背面側に突出するように形成された支持部１３と、を有する。

上クランプ孔１１Ｕおよび下クランプ孔１１Ｄは、枠台１０の上下方向に長くなるように形成される。上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄは、上クランプ孔１１Ｕおよび下クランプ孔１１Ｄの範囲内で上下方向に移動可能である。

ワーク支持板１２は、枠台１０の前面側に配置され、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄがワークを把持した場合にワークを支持する板である。

上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄは、ワークを把持する。上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄは、枠台１０の上クランプ孔１１Ｕおよび下クランプ孔１１Ｄに挿通される上クランプ部本体２２Ｕおよび下クランプ部本体２２Ｄと、上クランプ部本体２２Ｕおよび下クランプ部本体２２Ｄからさらに前面側に突出する上クランプアーム２３Ｕおよび下クランプアーム２３Ｄと、上クランプアーム２３Ｕおよび下クランプアーム２３Ｄの先端に、互いに向き合うように配置された上クランプ爪２４Ｕおよび下クランプ爪２４Ｄと、を備える。上クランプ部本体２２Ｕおよび下クランプ部本体２２Ｄは、枠台１０の背面側において、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄによって支持される。

上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄは、上ガイド部３０Ｕおよび下ガイド部３０Ｄにより支持されるとともに、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄを支持する。上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置を検出する検出装置としての上センサ２１０Ｕおよび下センサ２１０Ｄを備える。上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄは、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄを制御する制御部（図示せず）を有することができる。

上センサ２１０Ｕおよび下センサ２１０Ｄは、上ガイド部３０Ｕおよび下ガイド部３０Ｄにおける上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置を検出する。この位置は、枠台１０の上下方向の位置である。上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄは、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄを支持するので、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置により、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄの位置が決定される。本実施形態においては、上センサ２１０Ｕおよび下センサ２１０Ｄは、非接触式又は接触式のリニアスケールを用いることができる。上センサ２１０Ｕおよび下センサ２１０Ｄは、図３で示した位置に限らず、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄにおける上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置を測定するのに適した位置に配置することができる。

上クランプ部本体２２Ｕおよび下クランプ部本体２２Ｄと、上クランプアーム２３Ｕおよび下クランプアーム２３Ｄとは、シリンダ構造となっており、上クランプアーム２３Ｕおよび下クランプアーム２３Ｄが前面又は背面方向に進退可能である。この上クランプアーム２３Ｕおよび下クランプアーム２３Ｄの進退は、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの制御部により制御される。

上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄのさらに背面側には、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの背面から突出し、上ロック部４０Ｕおよび下ロック部４０Ｄの上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄ（後述）を固定する上固定部２１１Ｕおよび下固定部２１１Ｄが設けられる。

上ガイド部３０Ｕおよび下ガイド部３０Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄを支持する。上ガイド部３０Ｕおよび下ガイド部３０Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄを貫通する上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄと、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄの両端に配置され、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄを支持する上ガイド基部３２Ｕおよび下ガイド基部３２Ｄと、を備える。上ガイド部３０Ｕおよび下ガイド部３０Ｄは枠台１０に固定される。

上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄを貫通し、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの幅方向に略均等に２本一組で配置される。上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄは、上ガイド基部３２Ｕおよび下ガイド基部３２Ｄに固定されている上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄに対して摺動し、上下方向に移動可能である。

上ガイド基部３２Ｕおよび下ガイド基部３２Ｄは、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄの両端に配置され、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄを支持する。上ガイド基部３２Ｕおよび下ガイド基部３２Ｄは、枠台１０の上下方向における外側に配置される上外側ガイド基部３２１Ｕおよび下外側ガイド基部３２１Ｄと、内側に配置される上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄとで構成される。

上外側ガイド基部３２１Ｕおよび下外側ガイド基部３２１Ｄは、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄにおける枠台１０の外方向側端部を支持する。上外側ガイド基部３２１Ｕおよび下外側ガイド基部３２１Ｄは、その奥行き方向の長さが少なくとも上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄの直径よりも長くなるように形成される。

上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄは、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄにおける枠台１０の内方向側端部、ならびに、上ロック部４０Ｕおよび下ロック部４０Ｄを支持する。上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄの奥行き方向の長さは、少なくとも上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄの直径ならびに、上ロック部４０Ｕおよび下ロック部４０Ｄの奥行き方向の長さよりも長くなるように形成される（図３参照）。

上ロック部４０Ｕおよび下ロック部４０Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの上下方向の位置を固定する。上ロック部４０Ｕおよび下ロック部４０Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの背面側であって、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄに略平行に並設される上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄと、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄが挿通される略円柱状の上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄと、上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄに作動油を供給する上供給チューブ４３Ｕおよび下供給チューブ４３Ｄと、を備える。

上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄは、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄに略平行に並設される円柱状のバーである。上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄは、その一端側が上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの上固定部２１１Ｕおよび下固定部２１１Ｄに固定され、他端側が上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄを貫通して上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄから枠台１０の上下方向における中心に向かって突出するように配置される。
上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄの長さは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄが枠台１０の上下方向における中心方向に最も近い位置に位置する場合に、互いに向き合う上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄ同士が当接しないような長さに調節される。

上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄは、上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄに配置され、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄが上下方向の任意の位置にあるとき、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄの周面に密着することで、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄを任意の位置に固定する。

以下、図４を参照して、上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄについて説明する。図４は、上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄの縦断面図である。図３から理解されるように、上ロック部本体４２Ｕは、図４に示す姿勢で設置されるが、下ロック部本体４２Ｄは、図４を天地反転させた姿勢で設置される。

上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄは、上本体ブロック４２１Ｕおよび下本体ブロック４２１Ｄと、上端部ブロック４２２Ｕおよび下端部ブロック４２２Ｄと、上キャップ４２３Ｕおよび下キャップ４２３Ｄと、上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄと、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄと、上ロックばね４２７Ｕおよび下ロックばね４２７Ｄと、上摺動ブロック４２８Ｕおよび下摺動ブロック４２８Ｄと、により構成される。

上本体ブロック４２１Ｕおよび下本体ブロック４２１Ｄは、上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄに形成された孔内に固定される。上本体ブロック４２１Ｕおよび下本体ブロック４２１Ｄには、上供給チューブ４３Ｕおよび下供給チューブ４３Ｄから、上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄに形成された上供給路３２２１Ｕおよび下供給路３２２１Ｄを通して、後述する上油圧室４２９Ｕおよび下油圧室４２９Ｄに作動油を導入するための、上導入路４２１１Ｕおよび下導入路４２１１Ｄが形成される。

上端部ブロック４２２Ｕおよび下端部ブロック４２２Ｄは、上本体ブロック４２１Ｕおよび下本体ブロック４２１Ｄの一方の端部側の内孔に固定される。上キャップ４２３Ｕおよび下キャップ４２３Ｄは、上本体ブロック４２１Ｕおよび下本体ブロック４２１Ｄの他方の端部側の内孔に固定される。上端部ブロック４２２Ｕおよび上キャップ４２３Ｕは、共通の中心軸線上に中心孔を有する。これらの中心孔はいずれも、上ロックバー４１Ｕをその軸線方向に摺動可能に形成される。下端部ブロック４２２Ｄおよび下キャップ４２３Ｄは、共通の中心軸線上に中心孔を有する。これらの中心孔はいずれも、下ロックバー４１Ｄをその軸線方向に摺動可能に形成される。

上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄは、上端部ブロック４２２Ｕおよび下端部ブロック４２２Ｄと、上キャップ４２３Ｕおよび下キャップ４２３Ｄとの間に配置されて、軸線方向に実質的に移動しない。上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄは、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄを挿通する挿通孔を有する。上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄは、外周面が一端部側（図４では上端部側）から他端部側（図４では下端部側）に向けて拡開するテーパー状に形成されている。

上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄは、内部に、上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄを収容する。上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄは、内周面が一端部側（図４では上端部側）から他端部側（図４では下端部側）に向けて拡開するテーパー状に形成されている。上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄの外周面（テーパー面）と、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄの内周面（テーパー面）との間隙には、多数の上ベアリング４２６Ｕおよび下ベアリング４２６Ｄが配置されている。

上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄは、上ロックばね４２７Ｕおよび下ロックばね４２７Ｄによって、上キャップ４２３Ｕおよび下キャップ４２３Ｄ側から上端部ブロック４２２Ｕおよび下端部ブロック４２２Ｄ側に向かって（図４では下方に向かって）付勢される。

上摺動ブロック４２８Ｕおよび下摺動ブロック４２８Ｄは、一端部側（図４では上端部側）が、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄの他端部側（図４では下端部側）に一体に配置される。上本体ブロック４２１Ｕおよび下本体ブロック４２１Ｄと、上端部ブロック４２２Ｕおよび下端部ブロック４２２Ｄと、上摺動ブロック４２８Ｕおよび下摺動ブロック４２８Ｄの他端部側（図４では下端部側）とによって、上油圧室４２９Ｕおよび下油圧室４２９Ｄが形成される。

上油圧室４２９Ｕおよび下油圧室４２９Ｄに油圧が作用しない状態では、上ロックばね４２７Ｕおよび下ロックばね４２７Ｄの付勢力によって、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄ、ならびに、上摺動ブロック４２８Ｕおよび下摺動ブロック４２８Ｄは、ロック位置（図示せず）にある。この位置では、上摺動ブロック４２８Ｕおよび下摺動ブロック４２８Ｄが、上油圧室４２９Ｕおよび下油圧室４２９Ｄの底面に実質的に接触して、上油圧室４２９Ｕおよび下油圧室４２９Ｄが空間を有していない。

すなわち、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄがロック位置にあるときは、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄのテーパー面（内周面）が、上ベアリング４２６Ｕおよび下ベアリング４２６Ｄを介して、上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄのテーパー面（外周面）を、半径方向内向きに押圧する。そのため、上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄは、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄを挿通する挿通孔を縮小する。これにより、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄは、その軸線方向の摺動が阻止され、その位置でロックされる。

一方、上油圧室４２９Ｕおよび下油圧室４２９Ｄに油圧が作用している状態では、上ロックばね４２７Ｕおよび下ロックばね４２７Ｄの付勢力に抗する油圧力によって、上摺動ブロック４２８Ｕおよび下摺動ブロック４２８Ｄ、ならびに、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄは、ロック解除位置（図４参照）にある。この位置では、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄの一端部側（図４では上端部側）が、上キャップ４２３Ｕおよび下キャップ４２３Ｄの内面に実質的に接触する。

すなわち、図４に示すように、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄがロック解除位置にあるときは、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄのテーパー面（内周面）と、上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄのテーパー面（外周面）との間には余裕がある。そのため、上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄのテーパー面（外周面）は、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄのテーパー面（内周面）から、半径方向内向きの外力を受けない。これにより、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄは、その軸線方向に自由に摺動することができる。

次に、図５を参照して、可動クランプ装置１の動作について説明する。図５は、可動クランプ装置１の動作を示すフローチャートである。

まず、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの制御部が、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄの位置を変更させるクランプ位置変更信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１０）。クランプ位置変更信号を受信した場合はステップＳ１１に移り、受信しない場合は、受信するまで待機する。

ステップＳ１１では、制御部が、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄのロックを解除する。すなわち、上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄの上油圧室４２９Ｕおよび下油圧室４２９Ｄに油圧を作用させる。上ロックばね４２７Ｕおよび下ロックばね４２７Ｄの付勢力に抗する油圧力によって、上摺動ブロック４２８Ｕおよび下摺動ブロック４２８Ｄ、ならびに、上収容スリーブ４２５Ｕおよび下収容スリーブ４２５Ｄは、ロック解除位置（図４参照）になる。これにより、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄは、その軸線方向に自由に摺動できるようになり、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置（高さ）を移動させることが可能となる。

つぎに、可動クランプ装置１でクランプしたワークに対して加工を行う工作機械（図示せず）の加工主軸５に、加工工具に代えて、クランプ位置調整用の適宜のアタッチメント６を取り付ける（図３参照）。そして、加工主軸５を制御してアタッチメント６を上クランプ部２０Ｕまたは下クランプ部２０Ｄの適宜部位（例えば上固定部２１１Ｕまたは下固定部２１１Ｄ）に係合させ、アタッチメント６によってそれを上下動させて、上クランプ部２０Ｕまたは下クランプ部２０Ｄを所定の位置（高さ）にもたらす。

すなわち、ステップＳ１２では、加工主軸５により、上クランプ部２０Ｕの位置（高さ）を枠台１０の上下方向における外側に向けて移動（上昇）させる。具体的には、例えば上固定部２１１Ｕに係合させたアタッチメント６を加工主軸５により上昇させることで、上クランプ基台部２１Ｕを上昇させて、上クランプ部２０Ｕの位置（高さ）を上昇させる。このとき、動作を開始する初期位置がすでに最も外側よりの位置である場合は、その位置のまま待機する。なお、この位置の認識は、上クランプ基台部２１Ｕの上センサ２１０Ｕにより行われる。

ステップＳ１３では、加工主軸５により、上クランプ部２０Ｕの位置（高さ）を枠台１０の上下方向における内側（中央）に向けて移動（下降）させる。具体的には、例えば上固定部２１１Ｕに係合させたアタッチメント６を加工主軸５により下降させることで、上クランプ基台部２１Ｕを下降させて、上クランプ部２０Ｕの位置（高さ）を下降させる。

この上クランプ部２０Ｕの下降中に、ステップＳ１４では、制御部が、上クランプ部２０Ｕの位置（高さ）がクランプ位置変更信号により指定された位置であるか否かを判別する。上クランプ部２０Ｕの位置（高さ）が指定された位置であればステップＳ１５に移り、指定された位置でなければステップＳ１３に戻る。

ステップＳ１５では、制御部が、上クランプ部２０Ｕのロックを開始する。すなわち、上ロック部本体４２Ｕの上油圧室４２９Ｕに作用している油圧を解放する。上ロックばね４２７Ｕの付勢力によって、上摺動ブロック４２８Ｕおよび上収容スリーブ４２５Ｕは、ロック位置になる。これにより、上ロックバー４１Ｕは、その軸線方向の移動が阻止され、上クランプ基台部２１Ｕの位置（高さ）はロック（固定）される。

ステップＳ１６では、加工主軸５により、下クランプ部２０Ｄの位置（高さ）を枠台１０の上下方向における外側に向けて移動（下降）させる。具体的には、例えば下固定部２１１Ｄに係合させたアタッチメント６を加工主軸５により下降させることで、下クランプ基台部２１Ｄを下降させて、下クランプ部２０Ｄの位置（高さ）を下降させる。このとき、動作を開始する初期位置がすでに最も外側よりの位置である場合は、その位置のまま待機する。なお、この位置の認識は、下クランプ基台部２１Ｄの下センサ２１０Ｄにより行われる。

ステップＳ１７では、加工主軸５により、下クランプ部２０Ｄの位置（高さ）を枠台１０の上下方向における内側（中央）に向けて移動（上昇）させる。具体的には、例えば下固定部２１１Ｄに係合させたアタッチメント６を加工主軸５により上昇させることで、下クランプ基台部２１Ｄを上昇させて、下クランプ部２０Ｄの位置（高さ）を上昇させる。

この下クランプ部２０Ｄの上昇中に、ステップＳ１８では、制御部が、下クランプ部２０Ｄの位置（高さ）がクランプ位置変更信号により指定された位置であるか否かを判別する。下クランプ部２０Ｄの位置（高さ）が指定された位置であればステップＳ１９に移り、指定された位置でなければステップＳ１７に戻る。

ステップＳ１９では、制御部が、下クランプ部２０Ｄのロックを開始する。すなわち、下ロック部本体４２Ｄの下油圧室４２９Ｄに作用している油圧を解放する。下ロックばね４２７Ｄの付勢力によって、下摺動ブロック４２８Ｄおよび下収容スリーブ４２５Ｄは、ロック位置になる。これにより、下ロックバー４１Ｄは、その軸線方向の移動が阻止され、下クランプ基台部２１Ｄの位置（高さ）はロック（固定）される。

本実施形態によれば、従来技術のように、位置決め穴やそれに嵌合させる機構が必要でなく、さまざまな機種の位置調整に対応することができる。また、設備の製作時にあらかじめ対象機種を特定することは難しいが、本実施形態によれば、将来にわたって加工されるワークの形状に対応することができる。また、位置決め穴による固定であると、位置決め穴どうしが干渉するため、微差の調整に対応できないが、本実施形態によれば、調整量の制限がなく、対象機種の汎用性を向上することができる。さらに、後述する変形例で示すように、センサを工作機械の加工主軸に取り付けることで、制御機構をひとまとめにして設備をコンパクトにしながらも、油圧ロックとの併用により精度のよい位置決めが可能である。

本実施形態によれば、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄを支持する上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置を、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄに固定された上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄが挿通された上テーパースリーブ４２４Ｕおよび下テーパースリーブ４２４Ｄを縮小させることで固定する。これにより、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄの位置（高さ）を変更するためのロック用の孔等が不要となり、かつ大きさが僅かに異なるような様々なワークに対応することができる。

本実施形態によれば、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの位置を検出する上センサ２１０Ｕおよび下センサ２１０Ｄを備える。これにより、加工対象となるワークに対応する位置に上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄを正確に移動させ、また、固定することができる。

本実施形態よれば、可動クランプ装置１を制御する制御部を備える。これにより、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの移動、及び移動後の位置への固定などについて、自動的に行うことができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は、本発明に含まれるものである。

本実施形態においては、上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄに上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄが設けられ、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄに固定されて上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄを貫通する上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄを、上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄにより固定するようにしたが、これに限らない。例えば、上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄを、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄが備えるようにしてもよい。具体的には、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄと上内側ガイド基部３２２Ｕおよび下内側ガイド基部３２２Ｄを貫通して設けられており、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄが備える上ロック部本体４２Ｕおよび下ロック部本体４２Ｄが、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄを固定する。この場合、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄの一端側は、上外側ガイド基部３２１Ｕおよび下外側ガイド基部３２１Ｄに固定されることが好ましい。

本実施形態においては、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄは、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄを固定する上固定部２１１Ｕおよび下固定部２１１Ｄを有するようにしたが、これに限らない。例えば、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄは、上固定部２１１Ｕおよび下固定部２１１Ｄを貫通して上外側ガイド基部３２１Ｕおよび下外側ガイド基部３２１Ｄで固定されるようにしてもよい。この場合、上外側ガイド基部３２１Ｕおよび下外側ガイド基部３２１Ｄにおける枠台１０の奥行き方向の長さは、上ロックバー４１Ｕおよび下ロックバー４１Ｄが直線状に延伸した場合に当接する位置より長く形成されることが好ましい。

本実施形態においては、円柱状の上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄを備え、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄは、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄを摺動するようにしたが、これに限らない。例えば、エルエムガイドのように、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄにエルエムレールを設け、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄにエルエムレールと噛み合うように形成されたエルエムブロックを設けて、上下に移動可能とするようにしてもよい。この場合、上ガイドバー３１Ｕおよび下ガイドバー３１Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄを貫通しなくてもよく、また、エルエムブロックには、エルエムレールと噛み合う部分にボール列が配置されることが好ましい。すなわち、エルエムブロックは、エルエムレールとの接触面に配置されたボールが転動しながらエルエムレール上を移動することが好ましい。

本実施形態においては、上センサ２１０Ｕおよび下センサ２１０Ｄは、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄに設けられるようにしたが、これに限らない。例えば、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄには、上センサ２１０Ｕおよび下センサ２１０Ｄを設けず、可動クランプ装置１の外部に配置してもよい。つまり、可動クランプ装置１の外部に配置したセンサが、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄ、上クランプ部本体２２Ｕおよび下クランプ部本体２２Ｄ、あるいは、上クランプアーム２３Ｕおよび下クランプアーム２３Ｄのいずれかの位置を認識する。そして、当該センサを制御する制御装置が、上クランプ基台部２１Ｕおよび下クランプ基台部２１Ｄの制御部にその認識した位置データや制御信号を送信するようにしてもよい。この場合における位置認識は、無線電波や光、カメラを利用する方法等、既存の方法を使用することができる。

このようなセンサの設置部位の変形例としては、可動クランプ装置１でクランプしたワークに対して加工を行う工作機械（図示せず）の加工主軸５に、センサを設置することが、特に好ましい。このように、工作機械の加工主軸５にセンサを取り付ければ、上クランプ部２０Ｕおよび下クランプ部２０Ｄの位置認識と位置調整とを統一的に行うことができる。

１可動クランプ装置
１０枠台
２０クランプ部
２１クランプ基台部
２２クランプ部本体
２３クランプアーム
３０ガイド部
３１ガイドバー
３２ガイド基部
４０ロック部
４１ロックバー
４２ロック部本体
４２４テーパースリーブ（第1のスリーブ）
４２５収容スリーブ（第２のスリーブ）

Claims

ワークの形状に応じて可動するクランプ部を備える可動クランプ装置であって、
前記クランプ部を支持するクランプ基台部と、
前記クランプ基台部を貫通し、前記クランプ基台部が摺動するガイドバーと、
前記ガイドバーの両端に配置されるガイド基部と、
前記ガイドバーに平行に並設され、前記ガイド基部を貫通する円柱状のロックバーと、
前記ガイド基部に設けられ、前記ロックバーが挿通される第１のスリーブと、
前記第１のスリーブを収容するように配置され、前記第１のスリーブの内径を縮小させる第２のスリーブと、を備え、
加工主軸を用いて前記クランプ部の位置を調整することを特徴とする可動クランプ装置。
前記ガイドバーにおける前記クランプ基台部の所定位置をセンサが検出した場合に、前記第２のスリーブが軸線方向に移動することにより、前記第１のスリーブの内径を縮小させることを特徴とする請求項１に記載の可動クランプ装置。
ワークの形状に応じて可動するクランプ部を備える可動クランプ装置であって、
前記クランプ部を支持するクランプ基台部と、
前記クランプ基台部を貫通し、前記クランプ基台部が摺動するガイドバーと、
前記ガイドバーに平行に並設された円柱状のロックバーと、
前記クランプ基台部に設けられ、前記ロックバーが挿通される第１のスリーブと、
前記第１のスリーブを収容するように配置され、前記第１のスリーブの内径を縮小させる第２のスリーブと、を備え、
加工主軸を用いて前記クランプ部の位置を調整することを特徴とする可動クランプ装置。