JP2015230025A - 流体圧シリンダ及びクランプ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピストン部材12に流体圧作動室13aに連通状に形成したロッド挿入穴31と、ヘッド側端壁部材15に設けられてロッド挿入穴に挿入可能な補助ロッド32と、補助ロッドに軸心方向に貫通状に形成されたロッド装着孔34と、ロッド装着孔34に装着されヘッド側端壁側の一端部分がロッド装着孔34から外部へ突出した可動ロッド35と、ピストン部12aの下端が第1領域に位置した状態では可動ロッドの移動を禁止すると共に、ピストン部の下端が第2領域に位置した状態では可動ロッドの移動を許容して、ロッド挿入穴の流体圧により可動ロッドをロッド装着孔から外部へ突出する突出量増大側へ所定距離移動させる移動規制機構36と、可動ロッドの移動の有無を検出して検出信号を出力する検出スイッチ37とを備えている。
【選択図】図2
Description
ロッド挿入穴と、補助ロッドと、ロッド装着孔と、可動ロッドと、移動規制機構の大部分を流体圧シリンダ内に装備することができるため、検出の為の前記の諸部材や機構により流体圧シリンダが大型化するのを防止できる。また、移動規制機構を介して、第1,第2領域を自由に設定可能であるため、ピストン部材の検出対象の位置を自由に設定可能である。
前記移動規制機構は、大径部と、シール部材と、大径孔部と、環状凹部と、球体保持穴と、複数の球体と、ロッド挿入穴に形成された小径穴及び大径穴とを備えているため、ピストン部の下端が第1領域にあるとき、小径穴を介して複数の球体が環状凹部に係合し、可動ロッドの移動を規制し、ピストン部の下端が第2領域にあるとき、大径穴を介して複数の球体が環状凹部から脱出し、可動ロッドが流体圧作動室の流体圧で突出量増大側へ移動する。可動ロッドの移動からピストン部の下端がシリンダ孔内の第2領域にあることを検出スイッチで検出することができる。前記移動規制機構は、簡単な構成で耐久性に優れ、その大部分を流体圧シリンダ内に形成することができる。
ロッド挿入穴と、補助ロッドと、ロッド装着孔と、可動ロッドと、移動規制機構の大部分を流体圧シリンダ内に装備することができるため、検出の為の前記諸部材や機構によりクランプ装置が大型化するのを防止できる。また、移動規制機構を介して、ピストン部材のアンクランプ位置とクランプ位置を自由に設定可能である。
ワークパレット1は長方形の鋼製の厚板で構成され、このワークパレット1はワークWを固定した状態でマシニングセンタ(図示略)のテーブル上に搬送してワークWを機械加工に供するものである。
図2、図3に示すように、第1クランプ装置2Aは、流体圧シリンダ5Aを主体にして構成されたものであるので、以下の説明はその流体圧シリンダ5Aについての説明も含むものである。前記流体圧シリンダ5Aは、本実施例の場合、加圧流体として加圧油を用いるが、加圧油に代えて加圧エアを用いるエアシリンダを採用してもよい。尚、以下の説明中で加圧油を油圧という場合もある。
第2流体圧作動室13bは、シリンダ孔11内でピストン部12aとロッド側端壁16の間に形成されたアンクランプ用作動室である。第1流体圧作動室13aに加圧油を供給/排出するため第1油路22と、第2流体圧作動室13bに加圧油を供給/排出するため第2油路23とが、クランプ本体10の壁部内に形成され、これら第1,第2油路22,23が油圧供給源(図示略)に接続されている。
但し、第1,第2クランプ装置2A,2Bは同様の作用、効果を奏するため、第1クランプ装置2Aの作用、効果について説明する。第2流体圧作動室13bに油圧を充填すると、第1クランプ装置2Aは図3に示すアンクランプ状態になる。この状態ではピストン部材12のピストン部12aが下方限界位置まで下降しているため、複数の球体45が小径穴31b内に位置して環状凹部43に係合している。そのため、可動ロッド35の上端に油圧が作用しても、可動ロッド35は突出移動しないため、検出スイッチ37の検出信号はOFFである。
このクランプ装置2Eでは、補助ロッド32Eがヘッド側端壁部材15Eと一体に形成されてシリンダ孔11内へ突出している。
1)前記クランプ装置は、流体圧としての油圧で駆動する方式のものであったが、流体圧としての加圧エアで駆動する方式のものに構成してもよい。
2)前記検出スイッチは、リミットスイッチや近接スイッチ以外のスイッチを採用してもよい。
4)前記移動規制機構に代えて異なる構造の移動規制機構を採用することも可能である。
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実施可能である。
5A〜5G 流体圧シリンダ
10 シリンダ本体
11 シリンダ孔
12 ピストン部材
12a ピストン部
12b 出力ロッド
13a 第1流体圧作動室
15,15C〜15G ヘッド側端壁部材
15c 装着孔形成壁部
31 ロッド挿入穴
31a 大径穴
31b 小径穴
32,32B〜32G 補助ロッド
33,33B,33D 補助ロッド部材
34 ロッド装着孔
34a 大径孔部
35 可動ロッド
35a 大径部
36 移動規制機構
37 検出スイッチ
42 シール部材
43 環状凹部
44 球体保持穴
45 球体
52 雄ネジ部
53 ネジ穴
54 ロックナット
55 シールワッシャ
61 小径穴形成部材
61a ネジ軸
62 摺動穴
63 ネジ穴
64 工具係合穴
71 バネ装着穴
72 圧縮スプリング
Claims (10)
- シリンダ孔を形成したシリンダ本体と、シリンダ孔にその軸心方向に可動に装着されたピストン部と出力ロッドとを有するピストン部材と、シリンダ孔内のピストン部とシリンダ本体のヘッド側端壁間に形成された少なくとも1つの流体圧作動室とを備えた流体圧シリンダにおいて、
前記ピストン部と出力ロッドの一部に前記流体圧作動室に連通状に形成されたロッド挿入穴と、
前記ヘッド側端壁にシリンダ孔内に突出するように設けられ且つ前記ロッド挿入穴に挿入可能な補助ロッドと、
前記ヘッド側端壁と補助ロッドに軸心方向に貫通状に形成されたロッド装着孔と、
前記ロッド装着孔に装着され且つ前記ヘッド側端壁側の一端部分が前記ロッド装着孔から外部へ突出した可動ロッドと、
前記ピストン部の下端がシリンダ孔内の第1領域に位置した状態では前記可動ロッドの前記軸心方向への移動を禁止すると共に、前記ピストン部の下端がシリンダ孔内の第2領域に位置した状態では前記可動ロッドの前記軸心方向への移動を許容して、前記ロッド挿入穴の流体圧により可動ロッドを前記ロッド装着孔から外部へ突出する突出量増大側へ所定距離移動させる移動規制機構と、
前記可動ロッドの移動の有無を検出して検出信号を出力する検出スイッチと、
を備えたことを特徴とする流体圧シリンダ。 - 前記移動規制機構は、
前記可動ロッドの先端部分に他部分よりも大径に形成された大径部と、
前記大径部の外周部に装着されたシール部材と、
前記ロッド装着孔の一部に前記大径部が軸心方向へ可動に形成された大径孔部と、
前記可動ロッドの大径部に形成された環状凹部と、
前記補助ロッドのうち大径孔部の外周側の筒壁に形成された複数の球体保持穴と、
前記複数の球体保持穴に夫々径方向に可動に保持されて前記環状凹部に部分的に係合可能な複数の球体と、
前記ロッド挿入穴に形成された小径穴と大径穴であって、ピストン部の下端が第1領域にあるときに複数の球体を環状凹部に部分的に係合させる小径穴と、ピストン部の下端が第2領域にあるときに複数の球体を環状凹部から脱出可能にする大径穴とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の流体圧シリンダ。 - 前記ヘッド側端壁のうち前記ロッド装着孔の一部を形成する装着孔形成壁部と前記補助ロッドとを一体の補助ロッド部材で構成し、この補助ロッド部材を長さの異なる補助ロッド部材と交換可能にする為に補助ロッド部材を前記シリンダ本体に着脱可能に固定したことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体圧シリンダ。
- 前記補助ロッド部材の外周部の一部に形成した雄ネジ部と、
前記ヘッド側端壁に形成され且つ前記補助ロッド部材が螺合されたネジ穴と、
前記ヘッド側端壁の外側において補助ロッド部材に螺合されたロックナットと、
前記ヘッド側端壁とロックナットの間において補助ロッド部材に外嵌されたシールワッシャとを備えたことを特徴とする請求項3に記載の流体圧シリンダ。 - 前記ピストン部材の前記小径穴を形成する小径穴形成部材と、
前記ピストン部材に形成され且つ前記小径穴形成部材が軸心方向へ摺動自在に装着される摺動穴であって前記大径穴と同径の摺動穴と、
前記摺動穴よりも先端側において前記出力ロッドに形成されたネジ孔と、
前記小径穴形成部材に一体形成されて前記ネジ孔に螺合されたネジ軸と、
前記ネジ軸の先端部に形成された工具係合穴とを備えたことを特徴とする請求項2に記載の流体圧シリンダ。 - 前記大径孔部に連通するように補助ロッドに形成されたバネ装着穴と、
前記大径孔部の一部とバネ装着穴に装着されて前記可動ロッドを前記ロッド挿入穴の奥端の方へ付勢する圧縮スプリングとを備えたことを特徴とする請求項2に記載の流体圧シリンダ。 - 前記ピストン部の下端が第2領域にあるとき、前記ピストン部がロッド側端壁に当接又は接近することを特徴とする請求項1又は2に記載の流体圧シリンダ。
- 前記ピストン部の下端が第2領域にあるとき、前記ピストン部がシリンダ孔の長さ方向の途中部に位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の流体圧シリンダ。
- 請求項1〜8の何れかの流体圧シリンダを組み込んだことを特徴とする流体圧駆動型クランプ装置。
- シリンダ孔を形成したシリンダ本体と、シリンダ孔にその軸心方向に可動に装着されたピストン部と出力ロッドとを有するピストン部材と、シリンダ孔内のピストン部とシリンダ本体のヘッド側端壁間に形成された少なくとも1つの流体圧作動室とを備えた流体圧駆動型クランプ装置において、
前記ピストン部と出力ロッドの一部に前記流体圧作動室に連通状に形成されたロッド挿入穴と、
前記ヘッド側端壁にシリンダ孔内に突出するように設けられ且つ前記ロッド挿入穴に挿入可能な補助ロッドと、
前記ヘッド側端壁と補助ロッドに軸心方向に貫通状に形成されたロッド装着孔と、
前記ロッド装着孔に装着され且つ前記ヘッド側端壁側の一端部分が前記ロッド装着孔から外部へ突出した可動ロッドと、
前記ピストン部材がアンクランプ位置にある状態では前記可動ロッドの前記軸心方向への移動を禁止すると共に、前記ピストン部材がクランプ位置にある状態では前記可動ロッドの前記軸心方向への移動を許容して、前記ロッド挿入穴の流体圧により可動ロッドを前記ロッド装着孔から外部へ突出する突出量増大側へ所定距離移動させる移動規制機構と、
前記可動ロッドの移動の有無を検出して検出信号を出力する検出スイッチと、
を備えたことを特徴とする流体圧駆動型クランプ装置。
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