JP2554011B2 - クランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、さまざまな厚さのワー
クを固定し、かつワークの厚さによってクランプ力が変
化することがない自己保持式のクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パレットコンベアを備えた自動組
立て生産ライン等においては、搬送されるパレット上で
の組立て部品および治具等の固定にはクランプ装置が使
用される。この種のクランプ装置は各種開発されている
が、図４に示すクランプ装置１が一般に知られている。
このクランプ装置１は取り付けスタンド２１を有してお
り、この取り付けスタンド２１にはシリンダロッド１９
ａを有するシリンダ１９が回動可能に取り付けられてい
る。このシリンダ１９のシリンダロッド１９ａの先端に
は、これを挟み込むように、二枚の板材からなる第一ア
ーム２２の一端と第一アーム２２と取り付け部を同じく
する第一アーム２２の内部を通過可能な第二アーム２３
とが、回動可能に取り付けられている。前記第一アーム
２２の他端は、前記取り付けスタンド２１に固定される
支持板２４の下部先端付近に回動可能に取り付けられて
おり、また前記第二アームの他端は前記取り付けスタン
ドの上部を支点として回動可能なバーに回動可能に連結
されている。このバー２５の先端付近には、バー２５の
上面と下面のそれぞれの方向からナット２６ａによって
バー２５に固定されるボルト状のスピンドル２６が取り
付けられており、このスピンドル２６はナット２６ａを
緩めることにより、バー２５に設けられた穴に沿って前
後移動が可能であるとともに、スピンドル２６をナット
２６ａにねじ込むことによりバー２５下面より突出する
量を調整することが可能なように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のクランプ装
置１ではシリンダが作動すると、シリンダロッド１９ａ
の前進運動によって第一アーム２２は支持板２４側の取
り付け部を支点として回動し、第二アーム２３はバー２
５側の取り付け部を支点として回動する。このとき、バ
ー２５は第二アーム２３の回動運動にともなって支持板
２４の取り付け部を支点として回動し、バー２５に取り
付けられたスピンドル２６が、治具等を固定する。とこ
ろが、このクランプ装置１では第二アームとバーとが直
角をなしているときに最大クランプ力を得ることができ
る構成となっているため、ワークの厚さによってクラン
プ装置１のクランプ力が低下してしまうばかりか、バー
２５およびスピンドル２６はシリンダ１９からの押圧力
が常時かかっていなければクランプ動作を継続すること
ができないため、クランプ時にはシリンダ１９によっ
て、常時圧力をかけていなければならない等の問題が生
じている。また、シリンダ１９がクランプ装置１から分
離できない構造となっているため、シリンダ１９の配管
等の関係から各種組立ラインを送られてくるパレット上
では部品および治具等を常時固定することができないば
かりか、クランプ力はシリンダの押圧力に依存している
ためワークによって機種を選択使用しなければならない
等の問題が生じている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的とするもので、さまざまな厚さのワークを確実に
固定支持するクランプ装置を提供しようとするものであ
る。本発明のクランプ装置はクランパケースにシリンダ
の作動により前進後退可能なバーを取り付けるととも
に、このバーと平行にブロックを前進後退可能に取り付
けて構成されている。また、クランパケースにはバーの
移動路上に位置する突出部を持つクランプ爪ブラケット
が回転自在に取り付けられており、このクランプ爪ブラ
ケットにはクランプ爪が取り付けられている。このクラ
ンプ爪は前記ブロックとばねによって連結されており、
常時はクランプ爪ブラケットの端部にブロックの端部が
当接し、クランプ爪ブラケットが回転した時には、ブロ
ックがクランプ爪ブラケット下部に入り込むように構成
されている。

【０００５】

【作用】上記クランプ装置ではシリンダが作動するとシ
リンダロッドが前進し、それにともなってバーが前進し
バー先端がクランク爪ブラケットに当接する。さらにピ
ストンロッドが前進すると、バーからの押圧力によりク
ランプ爪ブラケットおよびクランプ爪は取付け部を支点
として回転する。このとき、クランプ爪ブラケットは後
部端面で僅かにブロックを押圧しながら回転する。そし
て、クランプ爪ブラケットが水平付近まで回転し、クラ
ンプ爪がワークに当接すると、クランプ爪ブラケットの
後部端面がブロックから離脱し、引き伸ばされていたば
ねが一気に縮む。それにともなってブロックがクランプ
爪ブラケット下面に滑り込み、クランプ爪ブラケットが
押圧されクランプ爪によってワークが固定される。この
とき、ばねは完全に自由長さまで縮まっていないために
ブロックには常時ばね力が作用して、ブロックのテーパ
面はクランク爪ブラケットのテーパ面に当接して抜け落
ちることがない。そのため、この時点でシリンダによる
押圧力を解除してもクランプ爪ブラケットおよびクラン
プ爪は自己保持され、ワークのクランプを継続する。

【０００６】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１および図２において１はクランプ装置であ
り、クランパ部２とクランバ部２の後方に取り付けられ
るシリンダ部３とから構成されている。前記クランパ部
２は、内部構造を覆うクランパケース４を有しており、
このクランパケース４はガイド部４ａと蓋部４ｄを有
し、このガイド部４ａの下面にはフランジ部５がねじ止
めされており、コンベアライン上を搬送されるパレット
（図示せず）に取り付け可能に構成されている。前記ガ
イド部４ａは上下にガイド穴４ｂを有しており、この上
側のガイド穴４ｂには、角棒状のバー６が、また下側の
ガイド穴４ｂには上面がテーパ状に削り取られたブロッ
ク７が前進後退が可能なように配置される。前記バー６
には長手方向の平面部と側面部とにそれぞれ長穴状の第
一ガイド穴６ａと第二ガイド穴６ｂとが空けられてお
り、平面部の第一ガイド穴６ａには前記クランパケース
４のガイド部４ａに圧入されたガイドピン８が配置さ
れ、バー６の前進後退を案内している。また、前記第一
ガイド穴６ａには前記ブロック７の後部端面にブロック
７と直角をなすように固定されたガイドブロック９がバ
ー６に沿って独立して往復移動するように設置されてお
り、しかも、前記第二ガイド穴６ｂには前記ガイドブロ
ック９の上部に圧入された第一スプリング掛け１０がバ
ー６の両側面より突出するように挿入されている。

【０００７】前記クランパケース４の先端には棒材から
なる支持軸１１がクランパケース４の長手方向の軸線と
直交する方向に固定されており、この支持軸１１にはク
ランパケース４先端の開口部４ｃからクランパ部２前方
に常時突出するクランプ爪ブラケット１２が回転自在に
設置されている。このクランプ爪ブラケット１２の後部
下面部は前記ブロック７のテーパ面と同様の傾斜に削り
取られており、後記するシリンダロッド１９ａ後退時に
はその端面がブロック７の先端面に当接し、シリンダロ
ッド１９ａ前進時には前記ブロック７のテーバ面に当接
するように構成されている。また、このクランプ爪ブラ
ケット１２の先端には切り込み部１２ａが形成されてお
り、この切り込み部１２ａには直角に曲がった形状のク
ランプ爪１３がねじにより固定されている。さらに、こ
のクランプ爪ブラケット１２は上面位置に前記バー６の
移動路上に突出する突出部１２ｂを有しており、この突
出部１２ｂには第二スプリング掛け１４が第一スプリン
グ掛け１０と平行にかつ突出部１２ｂから突出するよう
に取り付けられている。この第二スプリング掛け１４に
は、クランプ時に前記バー６先端に外周が当接する円板
上のローラ１６が回転自在に取り付けられており、バー
６が当接してクランプ爪ブラケット１２を円滑に回転さ
せるように構成されている。さらに、この第二スプリン
グ掛け１４と第一スプリング掛け１０との間には、ばね
１５が掛けられており、クランプ爪ブラケット１２の後
部端面がブロック７に当接するように構成されている。

【０００８】一方、前記シリンダ部はクランパケース４
の後部端面に取り付けられたシリンダブラケット１７を
有しており、このシリンダブラケット１７には４本の取
り付けシャフト１８を介して、シリンダロッド１９ａを
有するシリンダ１９がねじにより固定されている。この
シリンダ１９のシリンダロッド１９ａの先端には継手２
０が取り付けられており、シリンダロッド１９ａと前記
シリンダブラケット１７の開口部１７ａからシリンダ部
３内に突出する前記バー６とを連結するように構成され
ている。また、前記シリンダブラケット１７には薄板か
らなるカバー３ａが取り付けられており、シリンダ１９
等のシリンダ部３内を覆うように構成されている。

【０００９】次に本発明の作用を説明する。上記クラン
プ装置１においてシリンダ１９が作動するとシリンダロ
ッド１９ａが前進し、それにともなってバー６が前進し
バー６先端がローラ１６に当接する。その後、シリンダ
ロッド１９ａがさらに前進すると、バー６によりローラ
１６が押されることでクランプ爪ブラケット１２および
クランプ爪１３は支持軸を支点として回転する。このと
き、クランプ爪ブラケット１２の後部端面で僅かにブロ
ック７を押圧しながら回転する。そして、水平付近まで
回転しクランプ爪１３がワークに当接すると、クランプ
爪ブラケット１２の後部端面がブロックから離脱し、引
き伸ばされていたばね１５が一気に縮む。それにともな
ってブロック７がクランプ爪ブラケット１２下面に滑り
込みクランプ爪ブラケット１２が押圧され、図３に示す
ようにクランプ爪ブラケット１２先端のクランプ爪１３
によってワークが固定される。このとき、ばね１５は完
全に自由長さまで縮まっていないためにブロック７には
常時ばね力が作用して、ブロック７のテーパ面はクラン
プ爪ブラケット１２のテーパ面に当接して抜け落ちるこ
とがない。そのため、この時点でシリンダ１９による押
圧力を解除してもクランプ爪ブラケット１２およびクラ
ンプ爪１３は自己保持され、クランプ爪１３によってワ
ークが固定される。また、クランプ時にかかるクランプ
力はバー６がローラ１６を押せば押すほどクランプ爪ブ
ラケット１２が回転し、その分ブロック７がクランプ爪
ブラケット１２下面のテーパ面に沿って前進するため、
小さいクランプ力から大きいクランプ力まで幅広いクラ
ンプ力を得ることが可能である。

【００１０】その後、クランプ装置１がワークをクラン
プしている状態でシリンダ１９が復動すると、シリンダ
ロッド１９ａがシリンダ１９内に後退し、それにともな
ってバー６も後退する。バー６が後退すると、バー６側
面の第二ガイド穴６ｂに位置する第一スプリング掛け１
０が第二ガイド穴６ｂの端面に当接するため、バー６と
ともにガイドブロック９およびブロック７も後退を始め
るとともに、ばね１５は引き伸ばされ、その時のばね力
によってクランプ爪ブラケット１２を後方に引き下げる
力が生じる。すると、ブロック７により支持されていた
クランプ爪ブラケット１２はブロック７の後退と、ばね
１５のばね力とにともなって徐々に支持軸１１を支点に
して時計回りに回転し、ブロック７から完全に抜け落ち
クランプ爪ブラケット１２後部端面はプロック７の先端
面に当接しクランプは解除される。このとき、ばね１５
は第一スプリング掛け１０が後退しているために引き伸
ばされており、シリンダロッド１９ａおよびバー６の後
退が停止した後もブロック７をクランプ爪ブラケット１
２後部に押圧する。そのため、クランプ解除時にクラン
プ爪ブラケット１２が自由に回転してしまうことはな
い。またこの後シリンダ１９にエアが供給されると前述
の動作を繰り返し、ワークをクランプすることができ
る。

【００１１】尚、本実施例ではクランプ装置１のクラン
プ爪ブラケット１２に取り付けられたクランプ爪１３の
形状を直角に曲がった形状としたがクランプ爪ブラケッ
ト１２の延びる方向に延びる形状およびその他の角度に
曲げられた形状でも得られる効果は同様である。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、クランパ
ケース内にシリンダの作動により前後進するバーと、こ
のバーと平行に前後進するブロック７とを設けるととも
に、クランパケース内に外部に突出するクランプ爪と前
記バーの移動路上に突出する突出部とを備えたクランプ
爪ブラケットを回動自在に取り付ける一方、前記ブロッ
クと突出部とをばねにより弾力的に連結し、ブロックの
先端がクランプ爪プラケット端面に当接するように構成
されたクランパ装置であり、クランプ爪ブラケットのテ
ーパ面に沿ってブロックが入り込んだ量によってクラン
プ爪の位置が決定されるとともに、所望クランプ爪を自
由に取り付けて使用することができるため、さまざまな
厚さのワークに対応できるようになっている。その上、
クランプ爪のクランプ力はバーがローラを押す力による
ため、ワークの厚さによってクランプ爪の角度がいかな
る位置に変わってもワークに最大クランプ力を作用させ
ることが可能である。また、クランパ部とシリンダ部は
容易に分離でき、クランプ装置のクランパ部はクランプ
動作が自己保持式のため、工場等の生産ライン上等での
分離使用が可能となるとともに、シリンダを付け替えれ
ば一つのクランパ部で幅広いクランプ力を得ることがで
きる。しかも、シリンダを取り外しても手でバーを前後
させることができるため、手作業におけるワークおよび
治具等の固定にも容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の正面要部断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線要部断面図である。

【図３】 本発明の動作状態を示す正面要部断面説明図
である。

【図４】 従来のクランプ装置の正面説明図である。

【符号の説明】 １ クランプ装置 ２ クランパ部 ３ シリンダ部 ３ａ カバー ４ クランパケース ４ａ ガイド部 ４ｂ ガイド穴 ４ｃ 開口部 ４ｄ 蓋部 ５ フランジ部 ６ バー ６ａ 第一ガイド穴 ６ｂ 第二ガイド穴 ７ ブロック ８ ガイドピン ９ ガイドブロック １０ 第一スプリング掛け １１ 支持軸 １２ クランプ爪ブラケット １２ａ 切り込み部 １２ｂ 突出部 １３ クランプ爪 １４ 第二スプリング掛け １５ ばね １６ ローラ １７ シリンダブラケット １７ａ 開口部 １８ 取り付けシャフト １９ シリンダ １９ａ シリンダロッド ２０ 継手

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランパケースにシリンダの作動により前
   進後退可能なバーを取り付けるとともに、このバーと平
   行にブロックを前進後退可能に取り付ける一方、前記ク
   ランパケースにはバーの移動路上に位置する突出部を持
   つクランプ爪ブラケットを回転自在に取り付け、このク
   ランプ爪ブラケットにクランプ爪を取り付けるととも
   に、クランプ爪ブラケットと前記ブロックとをばねによ
   り連結し、クランプ爪ブラケットの端部が常時ブロック
   の端部に当接するよう付勢し、バーの前進にともなって
   クランプ爪ブラケットが回転すると、ブロックがクラン
   プ爪ブラケット下部に入り込むように構成したことを特
   徴とするクランプ装置。
2. 【請求項２】クランプ爪ブラケットに直角に曲がった形
   状のクランプ爪を取り付けたことを特徴とする請求項１
   に記載のクランプ装置。
3. 【請求項３】クランプ爪ブラケットに水平に延びる形状
   のクランプ爪を取り付けたことを特徴とする請求項１に
   記載のクランプ装置。