JP2015033729A - クランプ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、クランプ本体のロッド孔や出力部材に形成された環状の壁面を有効活用して、アンクランプ検知用のエア通路を開閉する開閉弁機構を構成したクランプ装置を提供することである。
前記出力部材を構成するピストン部およびロッド部であって、前記シリンダ孔に装着されたピストン部および前記ロッド孔に挿入されたロッド部と、前記ロッド孔の内面壁部に形成された下向きの環状壁面と、前記出力部材がアンクランプ位置になったとき前記環状壁面に密着するように前記ロッド部の外周部に形成された環状弁面と、前記クランプ本体と出力部材を用いて形成され、一端が加圧エア供給源に接続されると共に他端が外界に開放される検知用エア通路と、前記検知用エア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構であって、前記環状壁面と前記環状弁面とで構成した開閉弁機構とを備え、前記出力部材がアンクランプ位置になった状態では前記開閉弁機構が遮断され、前記検知用エア通路のうちの前記開閉弁機構よりも上流側の上流側エア通路のエア圧からアンクランプ状態を検知可能に構成したことを特徴としている。
位置決め固定装置4は、ボールロック機構6を含む油圧式クランプ装置7と、水平方向位置決め機構8と、鉛直方向位置決め機構9とを備えている。
クランプ装置7は、クランプ本体10と、出力部材11と、油圧作動室12a,12bと、ボールロック機構6を備えている。
図2、図4に示すように、筒状軸部10cの上端近傍部に形成された複数の球体保持穴19には、複数の球体20(鋼球)が水平方向へ可動に装着されている。出力部材11の上端近傍部には、複数の球体20に対応する複数の球体駆動部21が形成されている。この球体駆動部21は、球体20の約半分を収容可能な凹部21aと、この凹部21aの上方へ延びる溝状の傾斜部21bであって球体20を半径方向外側へ駆動する為の傾斜部21bとで形成されている。
図2、図4に示すように、筒状軸部10cの下部に上方に向かって小径になるテーパ係合面8aが形成され、環状係合部材5の下部には、テーパ係合面8aに密着状に係合可能な環状テーパ面8bが形成されている。これらテーパ係合面8aと環状テーパ面8bとで前記水平方向位置決め機構8が構成されている。環状テーパ面8bは、環状係合部材5に形成された下端開放状の環状溝26を介して半径方向へ弾性変形可能に構成され且つ適当な大きさの半径方向剛性を有する弾性リング部27の内周面に形成されている。尚、環状溝26の代わりに、周方向適当間隔おきに形成された半径方向のリブを介して分断された複数の円弧溝を形成してもよい。
図2、図4に示すように、クランプ本体10の上部本体部10aの上端には、筒状軸部10cの外周面より外側に位置する環状の環状着座面9aが水平に形成されている。環状係合部材5の下端部には、環状着座面9aに密着状に着座可能な環状着座部9bが形成されている。これら環状着座面9aと環状着座部9bとで前記鉛直方向位置決め機構9が構成されている。ワークパレット3をベース体2に対して位置決めして固定する際に、弾性リング部27の微小な弾性変形を介して、環状テーパ面8bがテーパ係合面8aに密着状に係合すると共に環状着座部9bが環状着座面9aに密着することにより、環状係合部材5が鉛直方向に精密に位置決めされた状態になる。
前記ブロー用エア通路30は、上部本体部10aに形成されたエア通路30aと環状エア通路30bとを備えている。
この検知用エア通路40は、クランプ本体10と出力部材11とを用いて形成されたエア通路であり、一端が加圧エア供給源に接続されると共に他端が外界に開放されている。
図1に示すように、4組のクランプ装置7をアンクランプ状態にし、出力部材11を上限位置にしたアンクランプ状態で、ワークパレット3を上方からベース体2へ接近させていき、図2に示すように、筒状軸部10cと小径ロッド部11cを環状係合部材5へ挿通させる。
ブロー用エア通路30に供給する加圧エアを有効活用して着座確認を実施可能に構成したため、着座確認専用のエア通路を省略することができ、ベース体2の設計、製作費を節減できる。
それ故、耐久性に優れるチェック弁42Bとなる。
検知用エア通路40Dは、エア通路40a,40b,40cと、スプリング収容室100と、内部エア通路41と、エア通路41f,30c等を備えている。このように、皿バネ積層体101により出力部材11Dをクランプ駆動するため、クランプ駆動手段のための油圧供給系統を省略できる。
図14、図15に示すように、エア通路111に接続された着座検知用のエア噴出ノズル110が環状着座面9aに開口され、加圧エア供給系統からエア通路111に加圧エアが供給可能に構成され、その加圧エア供給系統に設けた圧力センサの検出信号から着座確認を行うように構成してある。
図16に示すように、筒状軸部10fの下部に、環状テーパ部材115が昇降自在に装着され、この環状テーパ部材115の外周面には上方に向って小径化するテーパ係合面116aであって、環状係合部材5Fの環状テーパ面8bが密着状に係合可能なテーパ係合面116aが形成されている。
図17に示すように、このクランプ装置7Gは、出力部材11Gを下降駆動することによりクランプ対象物をクランプする装置である。クランプ装置7Gは、クランプ本体10Gと、このクランプ本体10Gに昇降可能に装備された出力部材11Gと、この出力部材11Gを上方へアンクランプ駆動する油圧作動室130bと、クランプ対象物をクランプするように出力部材11Gを下方へクランプ駆動する油圧作動室130a(クランプ駆動手段)とを有する。
(1)油圧シリンダに代えて加圧エアで駆動するエアシリンダを採用してもよく、本発明は種々の流体圧シリンダを備えたクランプ装置に適用することができる。また、本発明は、種々の形式のクランプ装置にも同様に適用できる。
(2)実施例に記載した開閉弁機構は複数の例を示すものであり、クランプ本体の環状壁面と、出力部材側の環状弁面とを活用して構成される種々の構成の開閉弁機構を採用することができる。
(4)その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態をも包含するものである。
5 環状係合部材
6 ボールロック機構
7,7B〜7G クランプ装置
8a テーパ係合面
8b 環状テーパ面
9a 環状着座面
9b 環状着座部
10,10F,10G クランプ本体
11,11B〜11G 出力部材
11a ピストン部
11b 大径ロッド部
11c 小径ロッド部
11f ロッド部
12a,12b 油圧作動室
14a 環状弁面
14b 環状壁面
15,15F シリンダ孔
16a 大径ロッド孔
16b 小径ロッド孔
19 保持穴
20 球体
25 球体係合部
30 ブロー用エア通路
31a,31b エアブローノズル
40,40B〜40G 検知用エア通路
41 内部エア通路
42,42B チェック弁
47,47D〜47G 開閉弁機構
101,121 皿バネ積層体
123 環状壁面
124 環状弁面
Claims (11)
- クランプ本体と、このクランプ本体に昇降可能に装備された出力部材と、この出力部材を上方へアンクランプ駆動する流体圧作動室と、クランプ対象物をクランプするように出力部材を下方へクランプ駆動するクランプ駆動手段とを備えたクランプ装置において、
前記クランプ本体に形成されたシリンダ孔およびロッド孔と、
前記出力部材を構成するピストン部およびロッド部であって、前記シリンダ孔に装着されたピストン部および前記ロッド孔に挿入されたロッド部と、
前記ロッド孔の内面壁部に形成された下向きの環状壁面と、
前記出力部材がアンクランプ位置になったとき前記環状壁面に密着するように前記ロッド部の外周部に形成された環状弁面と、
前記クランプ本体と出力部材を用いて形成され、一端が加圧エア供給源に接続されると共に他端が外界に開放される検知用エア通路と、
前記検知用エア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構であって、前記環状壁面と前記環状弁面とで構成した開閉弁機構とを備え、
前記出力部材がアンクランプ位置になった状態では前記開閉弁機構が遮断され、前記検知用エア通路のうちの前記開閉弁機構よりも上流側の上流側エア通路のエア圧からアンクランプ状態を検知可能に構成したことを特徴とするクランプ装置。 - 前記ロッド部が、大径ロッド部と小径ロッド部を備え、
前記環状弁面が前記大径ロッド部と前記小径ロッド部の境界部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。 - 前記クランプ本体は、上方へ突出すると共に前記出力部材のロッド部が挿入された筒状軸部と、この筒状軸部の外周面又は外周側に設けたテーパ係合面と、前記筒状軸部の外周面より外側に環状に形成された環状着座面とを備え、
クランプ対象物であるワークパレットは、その下面側開放の凹穴に固定され且つ前記筒状軸部に外嵌可能な環状係合部材であって、前記テーパ係合面に密着可能な環状テーパ面と、前記環状着座面に着座可能な環状着座部とを有する環状係合部材を備え、
前記筒状軸部の複数の保持孔に可動に保持された複数の球体と、前記出力部材に形成した球体駆動部を含み、複数の球体を前記環状係合部材の球体係合部に係合可能にしたボールロック機構を設けたことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。 - 前記クランプ本体に、加圧エア供給源に接続されるブロー用エア通路と、このブロー用エア通路から供給された加圧エアを少なくとも前記環状着座面と前記テーパ係合面に向けて噴出するエアブローノズルを形成したことを特徴とする請求項3に記載のクランプ装置。
- 前記検知用エア通路の一部は前記出力部材の内部の内部エア通路で構成されると共にこの内部エア通路の前記他端側の端部が前記ブロー用エア通路に接続され、
前記内部エア通路に、前記検知用エア通路の前記一端から前記他端への加圧エアの流れのみを許すチェック弁を設けたことを特徴とする請求項4に記載のクランプ装置。 - 前記検知用エア通路のうちの前記開閉弁機構よりも上流側の上流側検知用エア通路のエア圧からアンクランプ状態になったことを検知可能に構成したことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のクランプ装置。
- 前記クランプ駆動手段で前記出力部材を下方へクランプ駆動した状態において、前記ブロー用エア通路のエア圧から前記環状係合部材の環状着座部が環状着座面に密着したことを検知可能に構成したことを特徴とする請求項4又は5に記載のクランプ装置。
- 前記クランプ駆動手段は、前記シリンダ孔のうち前記ピストン部の上側に形成された流体圧作動室を有することを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記クランプ駆動手段は、金属製スプリング又はガススプリングからなるスプリング手段で構成されたことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記検知用エア通路の一部は、前記小径ロッド孔の内周面と小径ロッド部の外周面との間の隙間で構成され、前記チェック弁は、前記小径ロッド孔の内周壁部に装着されたダストシールで構成されたことを特徴とする請求項5に記載のクランプ装置。
- クランプ本体と、このクランプ本体に昇降可能に装備された出力部材と、この出力部材を上方へアンクランプ駆動する流体圧作動室と、クランプ対象物をクランプするように出力部材を下方へクランプ駆動するクランプ駆動手段とを備えたクランプ装置において、
前記クランプ本体に形成されたシリンダ孔およびロッド孔と、
前記出力部材を構成するピストン部およびロッド部であって、前記シリンダ孔に装着されたピストン部および前記ロッド孔に挿入されたロッド部と、
前記シリンダ孔の上端壁部に形成された下向きの環状壁面と、
前記出力部材がアンクランプ位置になったとき前記環状壁面に密着するように前記ピストン部の外周近傍部に形成された環状弁面と、
前記クランプ本体と出力部材を用いて形成され、一端が加圧エア供給源に接続されると共に他端が外界に開放される検知用エア通路と、
前記検知用エア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構であって、前記環状壁面と前記環状弁面とで構成した開閉弁機構とを備え、
前記出力部材がアンクランプ位置になった状態では前記開閉弁機構が遮断され、前記検知用エア通路のうちの前記開閉弁機構よりも上流側の上流側エア通路のエア圧からアンクランプ状態を検知可能に構成したことを特徴とするクランプ装置。
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