JP2018192558A - Clamp device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランプ装置に関し、特にピンクランプをワークの穴に挿入した後に拡径させてワークを把持するクランプ装置に関する。 The present invention relates to a clamp device, and more particularly to a clamp device that grips a workpiece by expanding a diameter after inserting a pin clamp into a hole of the workpiece.
ワークを把持するためのクランプ装置にあっては、ゼロエミッションの実現に向けて、エアシリンダの電動化が急務である。加えて、「いいクルマづくり」のために、基準穴などを制約しない汎用性の高い要素機器の開発も求められている。そこで、電動化により位置制御が可能になることを活かしつつ、ゼロエミッションにも貢献できる電動のクランプ装置が求められる。 In a clamping device for gripping a workpiece, there is an urgent need to make an air cylinder electric for realizing zero emission. In addition, there is a need for the development of highly versatile element devices that do not restrict the reference holes, etc., in order to “make good cars”. Therefore, there is a demand for an electric clamping device that can contribute to zero emission while making use of the fact that position control is possible by electrification.
電動でワークを把持する機構は、たとえば、特開2005−161454号公報や特開2011−212826号公報で提案されている。
しかし、これらの公報で提案されている手法では、ワークを外側からハンドで挟む機構であるため、ワークの穴を利用してワークを内側から把持することはできない。また、ワークが薄板のようなパネルである場合には、外形を挟むような形状ではワークを把持することができない。
A mechanism for gripping a workpiece electrically is proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-161454 and 2011-212826.
However, since the methods proposed in these publications are mechanisms for sandwiching the workpiece with a hand from the outside, the workpiece cannot be gripped from the inside using the hole of the workpiece. Further, when the work is a thin plate-like panel, the work cannot be gripped with a shape that sandwiches the outer shape.
上記の問題点を解決し得る技術として、特開2015−136740号公報にて提案される技術がある。該公報では、ワークを把持して固定する手段としてピンクランプを利用した方法が用いられている。そして、ピンクランプをワークに挿入した後に拡径させてワークをワークの内側から把持することで、様々な内径のワークに対応可能となっている。 As a technique that can solve the above problems, there is a technique proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2015-136740. In this publication, a method using a pin clamp is used as means for gripping and fixing a workpiece. And after inserting a pin clamp into a workpiece | work, it is possible to respond | correspond to the workpiece | work of various internal diameters by expanding a diameter and holding a workpiece | work from the inside of a workpiece | work.
しかし、該公報開示の技術には、つぎの問題点がある。
ピンクランプがワークを内径側から押すだけの構造であり、ピンクランプがワークを挟み込んで把持する構造になっていないため、ピンクランプから抜ける方向にはワークを安定して保持することが困難である。
However, the technique disclosed in the publication has the following problems.
The pink lamp only pushes the workpiece from the inner diameter side, and the pin clamp does not hold the workpiece so that it is difficult to hold the workpiece stably in the direction of removal from the pin clamp. .
本発明の目的は、ピンクランプにて薄板状のワークを安定して保持できる、クランプ装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the clamp apparatus which can hold | maintain a thin plate-shaped workpiece | work stably with a pin clamp.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 穴の設けられた薄板状のワークを、ピンクランプによって前記穴の内側から把持するクランプ装置であって、
前記ピンクランプは、中心軸を軸とする仮想円の径方向に移動可能な2つ以上の可動爪を有しており、
前記可動爪は、前記ワークと接する部分が楔形である楔形状部とされており、
前記楔形状部は、前記ピンクランプの正面視において、(a)前記仮想円に略平行な第1の面と、(b)該第1の面と30°以上60°以下の角をなす第2の面と、(c)前記第1の面と前記第2の面との間に設けられ前記ピンクランプの軸方向に前記ワークの厚さ未満の長さを有する第3の面と、を有しており、
前記可動爪が前記径方向外側に移動することにより、前記ワークの厚さ方向にクランプ力が作用する、クランプ装置。
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) A clamping device for gripping a thin plate-like workpiece provided with a hole from the inside of the hole by a pin clamp,
The pin clamp has two or more movable claws that are movable in the radial direction of a virtual circle with the central axis as an axis,
The movable claw is a wedge-shaped portion in which the portion in contact with the workpiece is wedge-shaped,
In the front view of the pin clamp, the wedge-shaped portion includes (a) a first surface substantially parallel to the imaginary circle, and (b) a first angle that forms an angle of 30 ° to 60 ° with the first surface. And (c) a third surface provided between the first surface and the second surface and having a length less than the thickness of the workpiece in the axial direction of the pin clamp. Have
A clamping device in which a clamping force acts in the thickness direction of the workpiece by moving the movable claw outward in the radial direction.
上記(1)のクランプ装置によれば、つぎの効果を得ることができる。
ピングランプの可動爪は、ワークと接する部分が楔形である楔形状部とされている。また、この楔形状部が、(a)仮想円に略平行な第1の面と、(b)第1の面と30°以上60°以下の角をなす第2の面と、(c)第1の面と第2の面との間に設けられピンクランプの軸方向にワークの厚さ未満の長さを有する第3の面と、を有している。そのため、ワークを、楔形状部の第1の面と第2の面とで楔効果を得つつ挟み込んで把持することができる。よって、ピンクランプにて薄板状のワークを安定して保持できる。
According to the clamping device of (1) above, the following effects can be obtained.
The movable claw of the ping lamp has a wedge-shaped portion in which a portion in contact with the workpiece is wedge-shaped. The wedge-shaped portion includes (a) a first surface substantially parallel to the virtual circle, (b) a second surface forming an angle of 30 ° or more and 60 ° or less with the first surface, and (c). And a third surface provided between the first surface and the second surface and having a length less than the thickness of the workpiece in the axial direction of the pin clamp. Therefore, the workpiece can be sandwiched and gripped while obtaining the wedge effect between the first surface and the second surface of the wedge-shaped portion. Therefore, a thin plate-like workpiece can be stably held by the pin clamp.
また、ピンクランプの可動爪が径方向に移動可能であるため、異なる径の穴についても対応でき、様々な穴径のワークを把持することができる。 Further, since the movable claws of the pin clamp can be moved in the radial direction, it is possible to handle holes with different diameters and to grip workpieces with various hole diameters.
以下に、図面を参照して、本発明実施例のクランプ装置10を説明する。 Below, with reference to drawings, the clamp apparatus 10 of the Example of this invention is demonstrated.
クランプ装置10は、図1に示すように、薄板状の板金パネルなどのワーク60を把持(クランプ)する装置である。クランプ装置10は、ワーク60に設けられる穴61を利用してワーク60を把持する。穴61は、1つのワーク60にたとえば2つ設けられており、この場合、ワーク60は2点でクランプ装置10に把持される。
As shown in FIG. 1, the clamp device 10 is a device that grips (clamps) a
クランプ装置10は、図1に示すように、治具20と、治具20にセットされるピンクランプ30と、を有する。
As shown in FIG. 1, the clamp device 10 includes a
治具20は、ベース21と、柱22と、を有する。柱22は、ベース21の所定位置に設けられており、ワーク60の位置決めをできる基準となる位置に設けられている。柱22は、たとえば単一のベース21に4本設けられている。そして、2本の柱22が1つのワーク60の位置決めをできる基準となる位置に設けられており、4本で同時に2つのワーク60の位置決めができるようになっている。
The
ピンクランプ30(電動チャックといってもよい)は、それぞれの柱22に装着される。ピンクランプ30は、図2に示すように、本体40と、本体40に対して中心軸Pを軸とする仮想円C(図3参照)の径方向に移動可能な可動爪50と、を有する。なお、以下、中心軸Pを軸とする仮想円Cの軸方向、径方向、周方向を、それぞれ、単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」という。
Pink lamps 30 (which may be called electric chucks) are attached to the
本体40は、柱22に装着されて支持されるとともに、可動爪50を電動にて径方向に可動に支持する部分である。
The
可動爪50は、本体40の軸方向先端部(図2における上端部)に設けられている。可動爪50は、周方向に等間隔に2つ以上設けられており、図示例では周方向に等間隔に3つ設けられている場合を示している。可動爪50は、図3の(a)、(b)に示すように、径方向外側に移動しておらず閉じた状態にある閉じ位置50a(図3の(a)に示す状態)と、閉じ位置50aから径方向外側に移動して開いた状態にある開き位置50b(図3の(b)に示す状態)とに、本体40に対して径方向に可動とされている。
The
可動爪50は、可動爪50がワーク60の穴61に挿入されるようにしてワーク60をクランプ装置10にセットした後、可動爪50を閉じ位置50aから開き位置50bに向って径方向外側に移動させたとき、可動爪50の軸方向中間部の径方向外側面でワーク60と接触する。可動爪50は、ワーク60に接触するこの部分が、楔形である楔形状部51とされている。
After the
楔形状部51は、楔効果を利用してワーク60を厚さ方向に把持(クランプ)するために設けられている。楔形状部51は、図4に示すように、ピンクランプ30の正面視(ピンクランプ30を中心軸Pと直交する方向から見た状態であり、複数の可動爪50のうちの1つの側面視と同じ)において、第1、第2、第3の面52,53,54を有する。
The wedge-
第1の面52は、ピンクランプ30の正面視において、仮想円Cに略平行な面、すなわち、軸方向とほぼ直交する面である。第1の面52は、ワーク60をクランプ装置10にセットするときにワーク60の穴61の周縁部61aが着座する面である。可動爪50が閉じ位置50aにありワーク60をクランプ装置10にセットしたとき、第1の面52の径方向内側端52aは、ワーク60の穴61の縁61bよりも径方向内側にあり、第1の面52の径方向外側端52bは、ワーク60の穴61の縁61bよりも径方向外側にある。
The
第2の面53は、ピンクランプ50の正面視において、第1の面52と角θをなす面である。角θは、30°以上60°以下(両端含む)であり、望ましくは、30°より大きく60°未満(両端含まず)であり、さらに望ましくは、40°以上50°以下(両端含む)である。角θが30°未満の場合、第2の面53が第1の面52と平行に近くなり、ワーク60がずれた際に楔形状に引っ掛かりクランプ不良を起こしやすくなる。また、角θが60°より大きい場合、第2の面53が第1の面52と直交に近くなり、楔形状部51による楔効果を効果的に得ることが困難である。
The
第2の面53は、軸方向で、第1の面52よりピンクランプ30の先端側(図4における上端側)に設けられている。第2の面53は、径方向内側かつ第1の面52との軸方向間隔が狭くなる方向に傾斜している。第2の面53の径方向内側端53aと第1の面52の径方向内側端52aとの軸方向間隔は、ワーク60の穴61の周縁部61aの厚みより小とされている。第2の面53の径方向外側端53bと第1の面52の径方向外側端52bとの軸方向間隔は、ワーク60の穴61の周縁部61aの厚みより大とされている。
The
可動爪50が閉じ位置50aにありワーク60を軸方向に移動させてクランプ装置10にセットしたとき、第2の面53の径方向内側端53aは、ワーク61の穴61の縁61bよりも径方向内側にあり、第2の面53の径方向外側端53bは、第1の面52の径方向外側端52bよりも径方向内側にあり(図4におけるL>0)、ワーク60の穴61の縁61bよりも径方向内側にある。
When the
第3の面54は、ピンクランプ30の正面視において、第1の面52と第2の面53との間に設けられており、軸方向に延びており第1の面52の径方向内側端52aと第2の面53の径方向内側端53aとを接続している。第3の面53の軸方向長さTは、ワーク60の穴61の周縁部61aの厚さt未満とされている(T<t)。このため、ワーク60がクランプ装置10にセットされたとき、ワーク60が第3の面53に当たることはない。
The
可動爪50は、さらに、先細り頭部面55を有する。先細り頭部面55は、ワーク60をクランプ装置10にセットするときに、ピンクランプ30をワーク60の穴61に容易に挿入できるようにするために設けられる。先細り頭部面55は、楔形状部51の第2の面53の径方向外側端53bと接続されている。先細り頭部面55は、第2の面53の径方向外側端53bから、ピンクランプ30の軸方向先端側かつ径方向内側に傾斜している。先細り頭部面55は、断面視で、直線状に傾斜していてもよく、湾曲しながら傾斜していてもよい。なお、図示例では、先細り頭部面55が断面視で湾曲しながら傾斜する場合を示している。
The
ここで、クランプ装置10にてワーク60をクランプする作動を説明する。
図3の(a)および図4に示すように、ピンクランプ30の可動爪50が閉じ位置50aにある状態で、ワーク60の穴61に可動爪50が差し込まれるようにして、ワーク60をクランプ装置10に対して軸方向に接近移動させる。そして、ワーク60の穴61に、可動爪50の先細り頭部面55を挿通させ、さらに可動爪50の第2の面53を挿入させ、ワーク60が可動爪50の第1の面52に着座(当接)するまで、ワーク60を軸方向に移動させる。
Here, the operation of clamping the
As shown in FIGS. 3A and 4, the
その後、図3の(b)および図5に示すように、可動爪50の第1の面52をワーク60に摺動させながら、可動爪50を閉じ位置50aから開き位置50bに向って径方向外側に電動で移動させて、可動爪50の第2の面53をワーク60の穴61の縁61bのエッジに当接させる。第2の面53がワーク60に当接したとき、第2の面53は第1の面52と角θ(30°以上60°以下)をなす面であるため、ワーク60は第1、第2の面52,53で軸方向に挟まれるとともに、第2の面53の傾斜作用により第1の面52側に軸方向に押し付けられる。このため、ワーク60にワーク60の厚さ方向のクランプ力(把持力)を作用させて、可動爪50でワーク60を把持できる。
Thereafter, as shown in FIGS. 3B and 5, the
つぎに、本発明実施例の効果を説明する。
ピングランプ30の可動爪50は、ワーク60と接する部分が楔形である楔形状部51とされている。また、この楔形状部51が、(a)仮想円Cに略平行な第1の面52と、(b)第1の面52と30°以上60°以下の角をなす第2の面53と、(c)第1の面52と第2の面53との間に設けられピンクランプ30の軸方向にワーク60の厚さt未満の長さTを有する第3の面54と、を有している。そのため、ワーク60を、楔形状部51の第1の面52と第2の面53とで軸方向クランプ力を発生させる楔効果を得つつ挟み込んで把持することができる。よって、ピンクランプ30にて薄板状のワーク60を安定して保持できる。
Next, effects of the embodiment of the present invention will be described.
The
また、ピンクランプ30の可動爪50が径方向に移動可能であるため、異なる径の穴についても対応でき、様々な穴61の径のワーク60を把持することができる。
Further, since the
可動爪50が閉じ位置50aにありワーク60を軸方向に移動させてクランプ装置10にセットしたとき、可動爪50の第2の面53の径方向外側端53bが、ワーク60の穴61の縁61bよりも径方向内側にある。そのため、ワーク60をクランプ装置10にセットするときに、第2の面53や先細り頭部面55をワーク60の穴61に挿通させることができる。
When the
可動爪50が閉じ位置50aにありワーク60を軸方向に移動させてクランプ装置10にセットしたとき、可動爪50の第1の面52の径方向外側端52bが、ワーク60の穴61の縁61bよりも径方向外側にある。そのため、ワーク60をクランプ装置10にセットするときに、ワーク60が落下しセットできなくなることなく、ワーク60を第1の面52に着座させてセットすることができる。
When the
10 クランプ装置
20 治具
21 ベース
22 柱
30 ピンクランプ
40 本体
50 可動爪
50a 閉じ位置
50b 開き位置
51 楔形状部
52 第1の面
52a 第1の面の径方向内側端
52b 第1の面の径方向外側端
53 第2の面
53a 第2の面の径方向内側端
53b 第2の面の径方向外側端
54 第3の面
55 先細り頭部面
60 ワーク
61 ワークの穴
61a 穴の周縁部
61b 穴の縁
C 仮想円
P 中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (1)
前記ピンクランプは、中心軸を軸とする仮想円の径方向に移動可能な2つ以上の可動爪を有しており、
前記可動爪は、前記ワークと接する部分が楔形である楔形状部とされており、
前記楔形状部は、前記ピンクランプの正面視において、(a)前記仮想円に略平行な第1の面と、(b)該第1の面と30°以上60°以下の角をなす第2の面と、(c)前記第1の面と前記第2の面との間に設けられ前記ピンクランプの軸方向に前記ワークの厚さ未満の長さを有する第3の面と、を有しており、
前記可動爪が前記径方向外側に移動することにより、前記ワークの厚さ方向にクランプ力が作用する、クランプ装置。 A clamping device for gripping a thin plate-shaped workpiece provided with a hole from the inside of the hole by a pin clamp,
The pin clamp has two or more movable claws that are movable in the radial direction of a virtual circle with the central axis as an axis,
The movable claw is a wedge-shaped portion in which the portion in contact with the workpiece is wedge-shaped,
In the front view of the pin clamp, the wedge-shaped portion includes (a) a first surface substantially parallel to the imaginary circle, and (b) a first angle that forms an angle of 30 ° to 60 ° with the first surface. And (c) a third surface provided between the first surface and the second surface and having a length less than the thickness of the workpiece in the axial direction of the pin clamp. Have
A clamping device in which a clamping force acts in the thickness direction of the workpiece by moving the movable claw outward in the radial direction.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114770395A (en) * | 2022-04-28 | 2022-07-22 | 常州工学院 | Cast workpiece machining clamp |
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- 2017-05-17 JP JP2017097767A patent/JP2018192558A/en active Pending
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CN114770395A (en) * | 2022-04-28 | 2022-07-22 | 常州工学院 | Cast workpiece machining clamp |
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