JP2015223647A - クランプ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体圧で駆動するクランプ装置1において、シリンダ孔6を上下に仕切る摺動自在のピストン部材7であって主ピストン部材7Aと副ピストン部材7Bとからなるピストン部材と、シリンダ孔のピストン部材の下側と上側に形成された第1,第2流体圧作動室8,9と、第1流体圧作動室の流体圧でピストン部材が上方へ軽負荷ストロークする時第2流体圧作動室の背圧で出力ロッド4が進出作動するように前記背圧を出力ロッドに受圧させる流体圧通路24と、ピストン部材が上昇動作終期に高負荷ストロークする時第1流体圧作動室の流体圧でピストン部材に作用する力を倍力して出力ロッドに伝達する倍力機構10と、ピストン部材のアンクランプ下降動作時、所定ストローク下降後に出力ロッドとピストン部材とを連結する連結機構11とを備えた。
【選択図】図1
Description
ピストン部材はシリンダ孔を上下に仕切るもので、ピストン部材が第1流体圧作動室内の流体圧を受圧してピストン部材に発生する力を倍力機構で倍力して出力ロッドに伝達するように構成してあるため、クランプ力を強化したり、クランプ装置の小型化を図ることができる。ピストン部材が軽負荷ストークする時、出力ロッドは第2流体圧作動室内の背圧を受圧して進出作動するため、出力ロッドに第1流体圧作動室の流体圧を作用させる必要がないので、ピストン部材をシリンダ孔を上下に仕切る構造にすることができる。
即ち、出力ロッドは第2流体圧作動室内の流体圧を受圧して上方へ付勢されているため、最初は停止状態を維持し、ピストン部材が所定ストローク下降後にピストン部材と共に下降する。
このクランプ装置1は、基本構成要素として、クランプ本体2と、クランプアーム3と、出力ロッド4と、リンク部材5と、シリンダ孔6と、ピストン部材7と、第1,第2流体圧作動室8,9と、倍力機構10と、連結機構11と、圧縮スプリング33等を備えたリンク式クランプ装置である。
このクランプ装置1の第2流体圧作動室9に加圧エアを供給し、第1流体圧作動室8から加圧エアを排出したアンクランプ状態のときは、図4に示すように、主ピストン部材7Aも副ピストン部材7Bも下限位置にあり、クランプアーム3が傾斜状態になっている。このアンクランプ状態からクランプ駆動する場合には、第1流体圧作動室8に加圧エアを供給し、第2流体圧作動室9から加圧エアを排出する。
ピストン部材7はシリンダ孔6を上下に仕切るもので、ピストン部材7が第1流体圧作動室8内の加圧エアを受圧してピストン部材7に発生する力を倍力機構10で倍力して出力ロッド4に伝達するように構成してあるため、クランプ力を強化したり、クランプ装置1の小型化を図ることができる。ピストン部材7が軽負荷ストークする時、出力ロッド4は第2流体圧作動室9内の背圧を受圧して進出作動するため、出力ロッド4に第1流体圧作動室8の加圧エアを作用させる必要がないので、ピストン部材7をシリンダ孔6を上下に仕切る構造に構成することができる。
但し、このクランプ装置1Aの大部分は前記クランプ装置1と同様であるので、同様の構成要素のうちの主要なものに同様の符号を付して説明を省略し、主に異なる構成について説明する。
但し、このクランプ装置1Bの大部分は前記クランプ装置1と同様であるので、同様の構成要素のうちの主要なものに同様の符号を付して説明を省略し、主に異なる構成について説明する。
図6、図7に示すように、第1流体圧作動室8に加圧エアを供給するクランプ駆動時、正常にクランプした状態では、ピストン部材7が弁体44の小径部44aを上方へ押さないため、開閉弁機構42が閉弁状態を維持し、圧力スイッチ50で検出するエア圧は「高」である。しかし、図8、図9に示すように、クランプ駆動した際に、ワークが無い場合やワークの全高が過小である場合などに発生するクランプ不良により、ピストン部材7が上方移動限界位置に到達すると、ピストン部材7が弁体44の小径部44aを上方へ押動するため、開閉弁機構42が開弁状態になり、圧力スイッチ50で検出するエア圧は「低」になる。こうしてクランプ不良を検知することができる。しかも、出力ロッド4の移動量に比較してピストン部材7の移動量が大きいため、検知精度を高めることができる。
1)前記クランプ装置1,1A,1Bは、加圧エアで駆動するクランプ装置であったが、加圧エアの代わりに油圧で駆動されるクランプ装置であってもよい。
3)クランプ装置1Bの開閉弁機構40は、一例を示すものであり、異なる構成の開閉弁機構を適用することもできる。
5)その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の変更を付加した形態で本発明を実施することができることは勿論である。
2 クランプ本体
3 クランプアーム
4 出力ロッド
5 リンク部材
6 シリンダ孔
7 ピストン部材
7A 主ピストン部材
7B 副ピストン部材
8,9 第1,第2流体圧作動室
10 倍力機構
11 連結機構
18 筒状部
24 流体圧通路
25 保持孔
26 鋼球(球体)
27 第1部分円錐面
28 第2部分円錐面
29 ロッド挿入孔
30 連結ロッド
31 長穴
32 連結ピン
33 圧縮スプリング
34 スプリング収容孔
35 圧縮スプリング
36 付勢手段
40 クランプ不良検知機構
41 分岐流体圧通路
42 開閉弁機構
Claims (7)
- クランプ本体と、このクランプ本体に昇降自在に装備されてクランプ本体の上端外へ突出可能な出力ロッドと、前記クランプ本体内に形成した縦向きのシリンダ孔とを有するクランプ装置において、
前記シリンダ孔を上下に仕切る摺動自在のピストン部材と、
前記シリンダ孔のピストン部材の下側と上側に形成された第1,第2流体圧作動室と、 前記第1流体圧作動室の流体圧でピストン部材が上方へ軽負荷ストロークする時前記第2流体圧作動室の背圧で前記出力ロッドが進出作動するように前記背圧を前記出力ロッドに受圧させる流体圧通路と、
前記ピストン部材がクランプ動作の上昇動作終期に高負荷ストロークする時前記第1流体圧作動室の流体圧で前記ピストン部材に作用する力を倍力して前記出力ロッドに伝達する倍力機構と、
前記ピストン部材のアンクランプ下降動作時、所定ストローク下降後に前記出力ロッドとピストン部材とを連結する連結機構とを備え、
前記ピストン部材は、主ピストン部材と、この主ピストン部材の内側に装備され且つクランプ動作時に第1流体圧作動室の流体圧を受圧して主ピストン部材に伝達する副ピストン部材であって前記連結機構を介して出力ロッドに連結される副ピストン部材とを備えたことを特徴とするクランプ装置。 - 前記倍力機構は、前記第2流体圧作動室に上方から突入するようにクランプ本体に形成された筒状部と、この筒状部の複数の保持孔に径方向へ可動に装着された複数の球体と、前記主ピストン部材に上方程大径化するように形成された第1部分円錐面と、前記出力ロッドの下端部に形成された上方程大径化する第2部分円錐面とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記連結機構は、前記出力ロッドの下端側部分に形成された下端開放状のロッド挿入孔と、このロッド挿入孔に下方から摺動自在に挿入された連結ロッドであって副ピストン部材に一体形成された連結ロッドと、前記出力ロッドのうちの前記ロッド挿入孔を囲む筒壁に上下に細長に形成された長穴と、前記連結ロッドに固定されて長穴に遊嵌された連結ピンとを有することを特徴とする請求項1又は2に記載のクランプ装置。
- 前記ロッド挿入孔を上方へ延ばしたスプリング収容孔と、このスプリング収容孔に収容された圧縮スプリングとを有し且つ前記ピストン部材に対して出力ロッドを上方へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項3に記載のクランプ装置。
- 第1流体圧作動室に装着されて前記主ピストン部材を上方へクランプ動作側へ付勢する圧縮スプリングを備えたことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記第1流体圧作動室に流体圧を供給する為にクランプ本体内に形成した流体圧通路を設け、この流体圧通路の途中部から分岐して第2流体圧作動室に連通する分岐流体圧通路と、この分岐流体圧通路を開閉可能な開閉弁機構であって前記ピストン部材が上方移動限界位置に到達しない状態では閉弁状態を保持し且つ前記ピストン部材が上方移動限界位置に到達した状態では開弁状態に切換わる開閉弁機構とを備えたクランプ不良検知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。
- 前記出力ロッドの外端部にピン結合されたクランプアームと、このクランプアームの途中部をクランプ本体に連結するリンク部材とを備えたリンク式クランプ装置であることを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
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