JP2648542B2 - 油圧発生装置および該装置を備えた作業機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧発生装置および該
装置を備えた作業機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械分野および荷役機械分野などの
ように大きな力を発現して作業する機械分野において用
いられるパワー発生源は、応答の高速化およびクリーン
化の観点から、時代とともに油圧式から電気式へと切り
替わってきている。しかし、応答性よりも力の発現およ
び力の保持に重点が置かれる用途においては、配管およ
びパワー断続の問題があるにも拘らず、未だに油圧式の
パワー発生源が用いられている。なぜならば、電気式の
パワー発生源は、配線やパワー断続の容易さでは油圧式
のパワー発生源よりも優れているが、力の発現およびそ
の自律化には大形直動アクチュエータと大容量蓄積機能
とが必要であるとともに、現段階ではいずれも油圧式の
パワー発生源よりも小型化および安定性で劣るからであ
る。また、油圧式のパワー発生源の長所と電気式のパワ
ー発生源の長所とをうまく組み合せたものも考えられる
が、そのようなパワー発生源は未だ報告されていない。

【０００３】たとえば、工作機械分野において、加工物
（以下、「ワーク」と称する。）を工作機械のテーブル
上の治具に固定する固定方法としては、人手によりネ
ジ，カムで締め付ける（以下、「クランピング」と称す
る。）方法が一般的であるが、一部では固定の自動化を
目的に、油圧シリンダによりクランピングする方法が採
用されている。

【０００４】図１０は、油圧シリンダによりクランピン
グする油圧式ワーククランピング装置を搭載した工作機
械の一従来例を示す概略構成図である。

【０００５】工作機械100 は、ワーク120 が載置される
パレット101 と、パレット101 上に載置されたワーク12
0 の図示右端をクランピングする第１の油圧シリンダ10
3₁と、パレット101 上に載置されたワーク120 の図示左
端をクランピングする第２の油圧シリンダ103₂と、パレ
ット101 の図示下方に設けられた、油圧ポンプ104₁，油
圧タンク104₂，ソレノイドバルブ104₃，油圧ポンプ104₁
を駆動する油圧ポンプ駆動用モータ104₄ および油圧ス
イッチ（不図示）などからなる油圧発生装置104と、第
１の油圧シリンダ103₁と油圧発生装置104 とを連通する
第１の油圧配管106₁と、第２の油圧シリンダ103₂と油圧
発生装置104 とを連通する第２の油圧配管106₂とを含
む。

【０００６】工作機械100 では、油圧ポンプ駆動用モー
タ104₄ により油圧ポンプ104₁を駆動させることにより
油圧力を発生させ、発生した油圧力を第１および第２の
油圧配管106₁，106₂を介して第１および第２の油圧シリ
ンダ103₁，103₂にそれぞれ伝達することにより、第１お
よび第２の油圧シリンダ103₁，103₂のロッドをそれぞれ
図示下方に移動させて、ワーク120 をクランピングす
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の工作機械100 では、油圧発生装置104 から第１
および第２の油圧シリンダ103₁，103₂に油圧力をそれぞ
れ伝達するための第１および第２の油圧配管106₁，106₂
が不可欠となっているため、次に示すような問題があ
る。 （１） 横型マシニングセンタのパレット治具およびト
ランスファーマシンの治具については、治具が工作機械
とは関係なく自由に移動するため、油圧発生装置から各
油圧シリンダまでの油圧配管を設けることが非常に困難
である。したがって、これらの場合には、油圧シリンダ
を用いてワークをクランピングすることはほとんどでき
ない。 （２）、一部の特殊な例として、油圧チェックバルブを
利用し、油圧チェックバルブと油圧発生装置との間を油
圧カップラによって断絶する方法があるが、油圧カップ
ラの自動操作には大がかりな装置が必要なため、あまり
実用化されていない。

【０００８】一方、油圧を用いずに、電気エネルギーだ
けで自動的にワークをクランピングする方法も考えられ
ているが、上述したように、直動型の大容量アクチュエ
ータとその発生力を保持するアキュムレータとしての蓄
電装置との開発が進んでおらず、未だ実現するに到って
いない。

【０００９】本発明の目的は、治具が自由に移動する用
途においても使用可能な油圧発生装置および該装置を備
えた作業機械を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の油圧発生装置
は、油圧シリンダに油圧力を供給する、給電装置と油圧
回路とを含む油圧発生装置において、前記給電装置が、
高周波電磁誘導により電力の供給を行う無接触給電装置
であり、前記油圧回路が、前記無接触給電装置から電力
の供給を受ける油圧ポンプ駆動用モータと、該油圧ポン
プ駆動用モータにより駆動される油圧ポンプと、該油圧
ポンプと前記油圧シリンダとの間に設けられた、前記無
接触給電装置から電極の接触なしに送られてくる制御信
号によりオン／オフが制御されるソレノイドバルブと、
該ソレノイドバルブと前記油圧シリンダとの間に設けら
れたチェックバルブとを有する。

【００１１】ここで、前記油圧回路が、前記チェックバ
ルブと前記油圧シリンダとを連通する配管に介在され
た、前記油圧シリンダの上昇端または下降端の確認を行
う圧力スイッチをさらに有していてもよい。

【００１２】本発明の作業機械は、油圧シリンダが取り
付けられた移動体と、前記油圧シリンダに油圧力を供給
する本発明の油圧発生装置とを含む作業機械であって、
前記油圧回路が、前記移動体に内蔵されている。

【００１３】

【作用】本発明の油圧発生装置は、高周波電磁誘導によ
り電力の供給を行う無接触給電装置を含むことにより、
後述するように、電極を接触させて油圧回路へ電力を供
給する給電装置で問題となる切り粉による回路短絡や切
削油の介入による導通不良の問題が解決されるばかりで
なく、給電時の嵌合不良による給電の断続などの問題も
解決される。また、油圧回路が、ソレノイドバルブと油
圧シリンダとの間に設けられたチェックバルブを有する
ことにより、油圧ポンプ駆動用モータを停止しても油圧
を保持できるため、ワークをクランピングしたのち無接
触給電装置と油圧回路とを切り離すことができる。

【００１４】本発明の作業機械は、本発明の油圧発生装
置を含むとともに、油圧回路が移動体に内蔵されている
ことにより、治具が自由に移動する用途においても油圧
式のパワー発生源が使用可能となる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１６】図１は、本発明の油圧発生装置の一実施例
を示すワーククランピング装置の構成を示す概略構成図
である。

【００１７】ワーククランピング装置１０は、作業パレ
ット１１と、サブパレット１２と、自律式の油圧回路２
０（図２参照）および無接触給電装置３０からなる油圧
発生装置と、第１の油圧シリンダ４１₁ が内蔵された第
１のクランピングアーム機構４０₁ と、第２の油圧シリ
ンダ４１₂ が内蔵された第２のクランピングアーム機構
４０₂ と、第３の油圧シリンダ４１₃ が内蔵された第３
のクランピングアーム機構４０₃ （図２参照）と、第４
の油圧シリンダ４１₄ が内蔵された第４のクランピング
アーム機構４０₄ （図２参照）とを含む。

【００１８】ここで、ワーククランピング装置１０の油
圧発生装置は、以下に示すような特徴を有するものであ
る。

【００１９】マシニングセンタなどの治具では、ワーク
をクランピングまたはアンクランピングしたのちは油圧
力が保持できれば油圧ポンプを駆動させなくてもよいた
め、油圧ポンプ駆動用モータへの電力を供給する電力供
給装置は常に油圧回路と電気的に接続されている必要は
ない。したがって、ワークをクランピングしたのち油圧
力を保持することができる自律式の油圧回路２０を治具
に内蔵させるとともに、無接触給電装置３０を用いて電
極の接触なしに油圧回路２０に電力を供給することによ
り、ワークのクランピング開始時またはアンクランピン
グ開始時にのみ無接触給電装置３０を油圧回路２０に近
付けて無接触給電装置３０から油圧回路２０へ電力を供
給し、それ以外では無接触給電装置３０を油圧回路２０
から切り離すことができるようにして、治具が自由に移
動する用途においても使用可能にしたものである。

【００２０】なお、電極を接触させて油圧回路２０へ電
力を供給する給電装置と自律式の油圧回路２０とを組み
合せることも考えられるが、たとえば工作機械の加工現
場で用いる場合には、切り粉による回路短絡や切削油の
介入による導通不良などが生じやすく、給電の安定性に
問題がある。これに対して、たとえば、後述する図４に
原理を示すような高周波電磁誘導を利用した無接触給電
装置３０を用いることにより、前述した切り粉による回
路短絡や切削油の介入による導通不良の問題が解決され
るばかりでなく、無接触給電装置で問題となる給電時の
嵌合不良による給電の断続などの問題も解決される。も
ちろん、無接触給電装置を用いると、電力伝送効率の低
下という問題は生じるが、負荷としての油圧ポンプ駆動
用モータは短時間動作負荷であるため、電力伝送効率の
低下などは実質的には問題とならない。

【００２１】以下、ワーククランピング装置１０の各構
成要素について詳しく説明する。

【００２２】（１）作業パレット１１およびサブパレッ
ト１２ 作業パレット１１はサブパレット１２の上面に取り付け
られており、作業パレット１１の上面の図示右端に第１
のクランピングアーム機構４０₁ が取り付けられてお
り、作業パレット１１の上面の図示左端に第２のクラン
ピングアーム機構４０₂ が取り付けられている。また、
図１には図示していないが、作業パレット１１の図示手
前側の端には、第３のクランピングアーム機構４０₃ が
取り付けられており、作業パレット１１の図示奥側の端
には、第４のクランピングアーム機構４０₄ が取り付け
られている。

【００２３】サブパレット１２には、図１には図示して
いないが、油圧回路２０が内蔵されている。また、サブ
パレット１２の図示右側面には、後述する無接触給電装
置３０の受電側トランス３０₃ が取り付けられている。

【００２４】（２）油圧回路２０ 油圧回路２０の機械的構成は、図２に示すように、無接
触給電装置３０から電力が供給される油圧ポンプ駆動用
モータ６１と、油圧ポンプ駆動用モータ６１により駆動
される油圧ポンプ６２と、油圧タンク６３と、ソレノイ
ドバルブ６４と、油圧ポンプ６２とソレノイドバルブ６
４とを連通する配管に介在されたリリーフ弁６５および
油圧圧力計６６と、ソレノイドバルブ６４と前記各油圧
シリンダ４１₁〜４１₄との間に設けられたクランプ用パ
イロットチェック弁６７およびアンクランプ用パイロッ
トチェック弁６８と、クランプ用パイロットチェック弁
６７と前記各油圧シリンダ４１₁〜４１₄とを連通する配
管に介在されたクランプ用圧力スイッチ６９と、アンク
ランプ用パイロットチェック弁６８と前記各油圧シリン
ダ４１₁〜４１₄とを連通する配管に介在されたアンクラ
ンプ用圧力スイッチ７０とを含むものである。

【００２５】油圧回路２０の電気的構成は、図３に示す
ように、整流平滑回路８２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ８
３と、クランプバルブオン信号受信回路８４と、アンク
ランプバルブオン信号受信回路８５と、クランプ用圧力
スイッチオン確認信号送信回路８６と、アンクランプ用
圧力スイッチオン確認信号送信回路８７とを含むもので
ある。

【００２６】整流平滑回路８２は、後述する給電側給電
トランス３７₁ および受電側給電トランス８１₁ を介し
て無接触給電装置３０の給電装置３０₁ から送られてく
る高周波電力ＨＰを直流化して、油圧ポンプ駆動用モー
タ６１およびＤＣ／ＤＣコンバータ８３に出力する。Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ８３は、整流平滑回路８２から送ら
れてくる直流電圧の電圧値を所定の値に変換する。クラ
ンプバルブオン信号受信回路８４は、後述する給電側ク
ランプバルブオン信号伝送トランス３７₂ および受電側
クランプバルブオン信号伝送トランス８１₂ を介して無
接触給電装置３０から送られてくるクランプバルブオン
信号ＣＯを受信して、ソレノイドバルブ６４のクランプ
側励磁コイル８８を駆動する。アンクランプバルブオン
信号受信回路８５は、後述する給電側アンクランプバル
ブオン信号伝送トランス３７₃ および受電側アンクラン
プバルブオン信号伝送トランス８１₃ を介して無接触給
電装置３０から送られてくるアンクランプバルブオン信
号ＡＯを受信して、ソレノイドバルブ６４のアンクラン
プ側励磁コイル８９を駆動する。

【００２７】クランプ用圧力スイッチオン確認信号送信
回路８６は、クランプ用圧力スイッチ６９から送られて
くるクランプ用圧力スイッチオン確認信号ＰＣを受信し
て、後述する受電側クランプ用圧力スイッチオン確認信
号伝送トランス８１₄ および給電側クランプ用圧力スイ
ッチオン確認信号伝送トランス３７₄ を介して無接触給
電装置３０に出力する。アンクランプ用圧力スイッチオ
ン確認信号送信回路８７は、アンクランプ用圧力スイッ
チ７０から送られてくるアンクランプ用圧力スイッチオ
ン確認信号ＰＡを受信して、後述する受電側アンクラン
プ用圧力スイッチオン確認信号伝送トランス８１₅ およ
び給電側アンクランプ用圧力スイッチオン確認信号伝送
トランス３７₅ を介して無接触給電装置３０に出力す
る。

【００２８】（３）無接触給電装置３０ 無接触給電装置３０は、本願の発明者の一人が特願平３
−１４６９３６号公報において提案している高周波電磁
誘導を利用したものであり、図４（Ａ），（Ｂ）に示す
ように、無接触給電装置３０の給電側トランス３０₂
は、支持部材３１と、支持部材３１の図示左側面に突設
された、４枚の歯を有する給電側コア３２と、給電側コ
ア３２の各歯に巻かれた給電側巻線３３とを含み、ま
た、無接触給電装置３０の受電側トランス３０₃ は、フ
レーム３４と、フレーム３４の内面に設けられた受電側
コア３５と、受電側コア３５の各歯に巻かれた受電側巻
線３６とを含む。無接触給電装置３０では、給電時に
は、給電側コア３２と受電側コア３５との各歯の歯頭面
がそれぞれ、図４（Ｂ）に示すように、嵌合および離脱
可能な空隙を介して円周面上で互いに対向するように、
給電側コア３２が受電側コア３５に嵌合される。なお、
給電側コア３２の受電側コア３５への嵌合および離脱
は、図５に示すように、給電側トランス３０₂ の支持部
材３１の給電側コア３２と反対側に設けられた、２個の
エアーシリンダ３９₁，３９₂を有するスライド装置３９
により行われる。なお、無接触給電装置３０には、図示
していないが、給電側コア３２の受電側コア３５への嵌
合の精度を確保するためのばね機構およびアラインメン
ト機構がそれぞれ設けられている。

【００２９】無接触給電装置３０の給電側トランス３０
₂ には、図３に示した給電側給電トランス３７₁ と給電
側クランプバルブオン信号伝送トランス３７₂ と給電側
アンクランプバルブオン信号伝送トランス３７₃ と給電
側クランプ用圧力スイッチオン確認信号伝送トランス３
７₄ と給電側アンクランプ用圧力スイッチオン確認信号
伝送トランス３７₅ とがそれぞれ組み込まれている。ま
た、無接触給電装置３０の受電側トランス３０₃ には、
図３に示した受電側給電トランス８１₁ と受電側クラン
プバルブオン信号伝送トランス８１₂ と受電側アンクラ
ンプバルブオン信号伝送トランス８１₃ と受電側クラン
プ用圧力スイッチオン確認信号伝送トランス８１₄ と受
電側アンクランプ用圧力スイッチオン確認信号伝送トラ
ンス８１ ₅ とがそれぞれ組み込まれている。

【００３０】（４）第１乃至第４のクランピングアーム
機構４０₁〜４０₄ 第１のクランピングアーム機構４０₁ は、図６（Ａ）に
示すように、第１の油圧シリンダ４１₁ と、クランピン
グアーム４２₁ と、連結部材４３₁ と、リンク４４₁ と
を含む。第１の油圧シリンダ４１₁ は、ピストン４５₁
と、ロッド４６ ₁ と、本体４７₁ と、本体４７₁ の図示
下方に穿設された孔４８₁ と、本体４７ ₁ の図示上方に
穿設された孔４８₂ とを含む。ここで、本体４７₁ の図
示下方に穿設された孔４８₁ は、図２に示した油圧回路
２０のクランプ用パイロットチェック弁６７と本体４７
₁ 内部とを配管を介して連通させるためのものであり、
本体４７₁ の図示上方に穿設された孔４８₂ は、油圧回
路２０のアンクランプ用パイロットチェック弁６８と本
体４７₁ 内部とを配管を介して連通させるためのもので
ある。連結部材４３₁ は、ロッド４６₁ の図示上端にね
じで固定されている。クランピングアーム４２₁ は、図
示右端部が連結部材４３₁ に回動自在に軸支されるとと
もに、中央部よりやや図示右側の部分が第１の油圧シリ
ンダ４１₁ の本体４７₁ とリンク４４₁ を介して連結さ
れている。したがって、第１のクランピングアーム機構
４０₁ では、油圧回路２０により第１の油圧シリンダ４
１₁ のピストン４５₁ を上昇させることにより、図６
（Ａ）に示すように、クランピングアーム４２₁ の先端
４２₁₁でワーク１をクランピングすることができるとと
もに、油圧回路２０により第１の油圧シリンダ４１₁ の
ピストン４５₁ を下降させることにより、図６（Ｂ）に
示すように、ワーク１をアンクランピングすることがで
きる。

【００３１】残りの第２乃至第４のクランピングアーム
機構４０₂〜４０₄についても同様である。

【００３２】次に、図１に示したワーククランピング装
置１０の動作についてクランピング動作とアンクランピ
ング動作とに分けて、図７を参照して説明する。

【００３３】（１）クランピング動作 ワーククランピング装置１０によりワーク１をクランピ
ングする前に、作業者によるワーク１の芯出し作業が行
われる。また、給電側トランス３０₂ と受電側トランス
３０₃ との位置決めのための作業者による作業パレット
１１およびサブパレット１２の旋回位置決め動作が行わ
れる。

【００３４】その後、上位コントローラであるシーケン
サ９０からクランプ開始信号ＣＳが無接触給電装置３０
の給電装置３０₁ に送られるとともに、トランス結合指
令信号ＴＣがスライド装置３９に送られる。スライド装
置３９は、トランス結合指令信号ＴＣが送られてくる
と、２個のエアーシリンダ３９₁，３９₂を用いて給電側
トランス３０₂ を受電側トランス３０₃ に嵌合させる。
このとき、給電側トランス３０₂ の受電側トランス３０
₃ への嵌合の確認はリミットスイッチまたは光学的検出
装置により行われ、トランス結合完了信号ＴＦがスライ
ド装置３９からシーケンサ９０および給電装置３０₁ に
送られる。給電装置３０₁ では、クランプ開始信号ＣＳ
およびトランス結合完了信号ＴＦが送られてくると、高
周波電力ＨＰの給電側給電トランス３７₁ への供給が開
始される。高周波電力ＨＰは、給電側給電トランス３７
₁ から受電側給電トランス８１₁ を介して油圧回路２０
の整流平滑回路８２に供給され、整流平滑回路８２によ
り直流電力ＤＰに変換される。直流電力ＤＰが整流平滑
回路８２から油圧ポンプ駆動用モータ６１に供給される
ことにより、油圧ポンプ駆動用モータ６１が回転し、油
圧ポンプ６２が作動される。

【００３５】油圧ポンプ駆動用モータ６１が回転し始め
てから所定時間経過すると油圧力が上昇し始めるが、ソ
レノイドバルブ６４のクランプ側バルブをオンすること
により、各油圧シリンダ４１₁〜４１₄に油圧力がそれぞ
れ加わり、各油圧シリンダ４１₁〜４１₄の上昇動作が開
始される。ここで、ソレノイドバルブ６４のクランプ側
バルブをオンするためのクランプバルブオン信号ＣＯ
は、給電装置３０₁ 内部に設けられたタイマ（不図示）
により給電開始後前記所定時間経過後に発生され、給電
側クランプバルブオン信号伝送トランス３７₂ および受
電側クランプバルブオン信号伝送トランス８１₂ を介し
て油圧回路２０のクランプバルブオン信号受信回路８４
に送られる。ソレノイドバルブ６４のクランプ側バルブ
をオンする動作は、整流平滑回路８２からＤＣ／ＤＣコ
ンバータ８３を介して送られてくる直流電力およびクラ
ンプバルブオン信号受信回路８４から送られてくるクラ
ンプバルブオン信号ＣＯによってソレノイドバルブ６４
のクランプ側バルブ用励磁コイル８８に電流が供給され
ることにより行われる。

【００３６】各油圧シリンダ４１₁〜４１₄が上昇し続け
ると、各クランピングアーム機構４０₁〜４０₄によって
ワーク１がクランピングされるが、各油圧シリンダ４１
₁〜４１₄の上昇端の確認は、油圧回路２０のクランプ用
圧力スイッチ６９を用いて行われる。クランプ用圧力ス
イッチ６９が閉じたことを示すクランプ用圧力スイッチ
オン確認信号ＰＣは、クランプ用圧力スイッチオン確認
信号送信回路８６から受信側クランプ用圧力スイッチオ
ン確認信号伝送トランス８１₄ および給電側クランプ用
圧力スイッチオン確認信号伝送トランス３７₄ を介して
給電装置３０ ₁ に伝送される。給電装置３０₁ は、クラ
ンプ用圧力スイッチオン確認信号ＰＣが送られてくる
と、ソレノイドバルブ６４のクランプ側バルブをオフす
るが、このときの各油圧シリンダ４１₁〜４１₄の上昇圧
力はクランプ用パイロットチェック弁６７により保持さ
れるため、油圧ポンプ６２を停止してもクランピング状
態を保つことができる。したがって、その後、給電側ト
ランス３０₂ と受電側トランス３０₃ とを切り離しても
ワーク１をクランピングし続けることができるため、作
業パレット１１およびサブパレット１２を無接触給電装
置３０から切り離して、搬送装置（不図示）によりその
まま加工工程に搬入することができる。すなわち、油圧
回路２０を自律移動可能にできる。

【００３７】（２）アンクランピング動作 ワーク１の加工が終了したのち、作業パレット１１およ
びサブパレット１２が前記搬送装置により所定の位置ま
で搬送される。続いて、給電側トランス３０₂と受電側
トランス３０₃ との位置決めのための作業者による作業
パレット１１およびサブパレット１２の旋回位置決め動
作が行われる。

【００３８】その後、シーケンサ９０からアンクランプ
開始信号ＡＳが給電装置３０₁ に送られるとともに、ト
ランス結合指令信号ＴＣがスライド装置３９に送られ
る。スライド装置３９は、トランス結合指令信号ＴＣが
送られてくると、２個のエアーシリンダ３９₁，３９₂を
用いて給電側トランス３０₂ を受電側トランス３０₃ に
嵌合させる。このとき、給電側トランス３０₂ の受電側
トランス３０₃ への嵌合の確認はリミットスイッチまた
は光学的検出装置により行われ、トランス結合完了信号
ＴＦがスライド装置３９からシーケンサ９０および給電
装置３０₁ に送られる。給電装置３０₁ では、アンクラ
ンプ開始信号ＡＳおよびトランス結合完了信号ＴＦが送
られてくると、高周波電力ＨＰの給電側給電トランス３
７₁ への供給が開始される。高周波電力ＨＰは、給電側
給電トランス３７₁ から受電側給電トランス８１₁ を介
して整流平滑回路８２に供給され、整流平滑回路８２に
より直流電力ＤＰに変換される。直流電力ＤＰが整流平
滑回路８２から油圧ポンプ駆動用モータ６１に供給され
ることにより、油圧ポンプ駆動用モータ６１が回転し、
油圧ポンプ６２が作動する。

【００３９】油圧ポンプ駆動用モータ６１が回転し始め
てから所定時間経過後、ソレノイドバルブ６４のアンク
ランプ側バルブをオンするためのアンクランプバルブオ
ン信号ＡＯが、給電側アンクランプバルブオン信号伝送
トランス３７₃ および受電側アンクランプバルブオン信
号伝送トランス８１₃ を介してアンクランプバルブオン
信号受信回路８５に送られる。ソレノイドバルブ６４の
アンクランプ側バルブをオンする動作は、整流平滑回路
８２からＤＣ／ＤＣコンバータ８３を介して送られてく
る直流電力およびアンクランプバルブオン信号受信回路
８５から送られてくるアンクランプバルブオン信号ＡＯ
によってソレノイドバルブ６４のアンクランプ側バルブ
用励磁コイル８９に電流が供給されることにより行われ
る。これにより、各油圧シリンダ４１₁〜４１₄が下降し
始める。このときの各油圧シリンダ４１₁〜４１₄の下降
完了の確認は、油圧回路２０のアンクランプ用圧力スイ
ッチ７０を用いて行われる。アンクランプ用圧力スイッ
チ７０が閉じたことを示すアンクランプ用圧力スイッチ
オン確認信号ＰＡは、アンクランプ用圧力スイッチオン
確認信号送信回路８７から受信側アンクランプ用圧力ス
イッチオン確認信号伝送トランス８１₆ および給電側ア
ンクランプ用圧力スイッチオン確認信号伝送トランス３
７₆ を介して給電装置３０₁ に伝送される。給電装置３
０₁ は、アンクランプ用圧力スイッチオン確認信号ＰＡ
が送られてくると、ソレノイドバルブ６４のアンクラン
プ側バルブをオフするが、このときの各油圧シリンダ４
１₁〜４１₄の下降圧力はアンクランプ用パイロットチェ
ック弁６８により保持される。その後、油圧ポンプ駆動
用モータ６１を停止し、給電側トランス３０₂ と受電側
トランス３０₃ とを切り離して、作業パレット１１およ
びサブパレット１２を無接触給電装置３０から切り離し
て、アンクランピング動作が終了する。

【００４０】なお、参考のため、給電装置３０₁ の一構
成例を図８に示す。

【００４１】図８に示した給電装置３０₁ は、高周波電
力発生部と信号処理部とからなる。ここで、高周波電力
発生部は、サーキットプロテクタ301 と、整流平滑回路
302と、インバータ回路303 と、過電流検出抵抗304
と、制御電源305 と、リレードライブ回路306 と、過電
流検出回路307 と、ゲートドライブ回路308 と、保護回
路309 と、パルス幅変調回路310 とからなる。また、信
号処理部は、給電開始指令回路311 と、ソフトスタート
回路312 と、インターフェース回路313 と、第１の遅延
回路314 と、選択回路315 と、第２の遅延回路316 と、
アンクランプバルブオン信号送信回路317 と、クランプ
バルブオン信号送信回路318 と、アンクランプ用圧力ス
イッチオン確認信号受信回路319 と、クランプ用圧力ス
イッチオン確認信号受信回路320 と、第１のスイッチ回
路321 と、第２のスイッチ回路322とからなる。

【００４２】以上の説明においては、図４に示した給電
側トランス３０₂ および受電側トランス３０₃ を有する
無接触給電装置３０を用いたが、本発明による油圧発生
装置に使用可能な無接触給電装置はこれに限定されず、
たとえば、図９に示すような給電側トランス200₂および
受電側トランス200₃を有する、公知の軸方向ギャップタ
イプの無接触給電装置でもよい。

【００４３】また、クランプバルブオン信号ＣＯ，アン
クランプバルブオン信号ＡＯ，クランプ用圧力スイッチ
オン確認信号ＰＣおよびアンクランプ用圧力スイッチオ
ン確認信号ＰＡの給電装置３０₁ と油圧回路２０との間
の非接触の伝達は、磁気を媒介として行われたが、光を
媒介とすることもできる。

【００４４】さらに、図５に示したスライド装置３９
は、２つのエアーシリンダ３９₁，３９₂を有したが、エ
アーシリンダの個数は２個以外でもよいことはいうまで
もない。

【００４５】各油圧シリンダ４１₁〜４１₄の上昇端およ
び下降完了の確認は、クランプ用圧力スイッチ６９およ
びアンクランプ用圧力スイッチ７０を用いて行ったが、
クランピングアーム４２₁ （図６参照）の位置をリミッ
トスイッチなどを用いて確認することにより行ってもよ
い。

【００４６】本発明による油圧発生装置を備えた作業機
械としては、図１に示したクランピング装置１０を有す
る工作機械のほか、たとえば油圧リフトなどの移動作業
機械がある。すなわち、油圧リフトでは、油圧リフトの
停止時に、荷の積み下ろし用アームを本発明による油圧
発生装置で動作させ、油圧リフトの移動中には、荷の搬
送のためのアーム力を本発明による油圧発生装置で保持
することにより、同様の効果が得られる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次の効果を奏する。

【００４８】請求項１および請求項２の発明は、高周波
電磁誘導により電力の供給を行う無接触給電装置を含む
とともに、油圧回路がソレノイドバルブと油圧シリンダ
との間に設けられたチェックバルブを有することによ
り、ワークをクランピングしたまま無接触給電装置と油
圧回路とを切り離すことができるため、治具が自由に移
動する用途においても使用可能である。

【００４９】請求項３の発明は、本発明の油圧発生装置
を含むとともに、油圧回路が移動体に内蔵されているこ
とにより、ワークをクランピングしたまま無接触給電装
置と油圧回路とを切り離すことができるため、治具が自
由に移動する用途においても使用可能であるとともに、
外部の配管が不要となり、人手によるバルブ操作やクラ
ンピング作業も不要となり、作業機械加工の段取り段階
の自動化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧発生装置の一実施例を示すワーク
クランピング装置の構成を示す概略構成図である。

【図２】図１に示したサブパレットに内蔵されている油
圧回路の機械的構成を示す概略構成図である。

【図３】図２に示した油圧回路の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図１に示した無接触給電装置の給電側トランス
および受電側トランスの構成を示す概略構成図であり、
（Ａ）は給電側トランスおよび受電側トランスの構成を
示す図、（Ｂ）は給電側コアを受電側コアに嵌合した状
態を示す図である。

【図５】図３に示した給電側コアの受電側コアへの嵌合
および離脱を行うスライド装置の構成を示す概略構成図
である。

【図６】図１に示した第１のクランピングアーム機構の
構成を示す概略構成図であり、（Ａ）はクランピング時
の状態を示す図、（Ｂ）はアンクランピング時の状態を
示す図である。

【図７】図１に示したワーククランピング装置のクラン
ピング動作およびアンクランピング動作を説明するため
の図である。

【図８】図１に示した給電装置の一構成例を示すブロッ
ク図である。

【図９】本発明の油圧発生装置に使用可能な他の無接触
給電装置の一例を示す図であり、（Ａ）は給電側トラン
スおよび受電側トランスの構成を示す図、（Ｂ）は受電
側コアの嵌合面を示す図である。

【図１０】油圧シリンダによりクランピングする油圧式
ワーククランピング装置を搭載した工作機械の一従来例
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ ワーク １０ ワーククランピング装置 １１ 作業パレット １２ サブパレット ２０ 油圧回路 ３０ 無接触給電装置 ３０₁ 給電装置 ３０₂，200₂ 給電側トランス ３０₃，200₃ 受電側トランス ３１ 支持部材 ３２ 給電側コア ３３ 給電側巻線 ３４ フレーム ３５ 受電側コア ３６ 受電側巻線 ３７₁ 給電側給電トランス ３７₂ 給電側クランプバルブオン信号伝送トランス ３７₃ 給電側アンクランプバルブオン信号伝送トラン
ス ３７₄ 給電側クランプ用圧力スイッチオン確認信号伝
送トランス ３７₅ 給電側アンクランプ用圧力スイッチオン確認信
号伝送トランス ３９ スライド装置 ３９₁，３９₂ エアーシリンダ ４０₁ 第１のクランピングアーム機構 ４０₂ 第２のクランピングアーム機構 ４０₃ 第３のクランピングアーム機構 ４０₄ 第４のクランピングアーム機構 ４１₁ 第１の油圧シリンダ ４１₂ 第２の油圧シリンダ ４１₃ 第３の油圧シリンダ ４１₄ 第４の油圧シリンダ ４２₁ クランピングアーム ４２₁₁ 先端 ４３₁ 連結部材 ４４₁ リンク ４５₁ ピストン ４６₁ ロッド ４７₁ 本体 ４８₁ 孔 ６１ 油圧ポンプ駆動用モータ ６２ 油圧ポンプ ６３ 油圧タンク ６４ ソレノイドバルブ ６５ リリーフ弁 ６６ 油圧圧力計 ６７ クランプ用パイロットチェック弁 ６８ アンクランプ用パイロットチェック弁 ６９ クランプ用圧力スイッチ ７０ アンクランプ用圧力スイッチ ８１₁ 受電側給電トランス ８１₂ 受電側クランプバルブオン信号伝送トランス ８１₃ 受電側アンクランプバルブオン信号伝送トラン
ス ８１₄ 受電側クランプ用圧力スイッチオン確認信号伝
送トランス ８１₅ 受電側アンクランプ用圧力スイッチオン確認信
号伝送トランス ８２ 整流平滑回路 ８３ ＤＣ／ＤＣコンバータ ８４ クランプバルブオン信号受信回路 ８５ アンクランプバルブオン信号受信回路 ８６ クランプ用圧力スイッチオン確認信号送信回路 ８７ アンクランプ用圧力スイッチオン確認信号送信
回路 ９０ シーケンサ 301 サーキットプロテクタ 302 整流平滑回路 303 インバータ回路 304 過電流検出抵抗 305 制御電源 306 リレードライブ回路 307 過電流検出回路 308 ゲートドライブ回路 309 保護回路 310 パルス幅変調回路 311 給電開始指令回路 312 ソフトスタート回路 313 インターフェース回路 314 第１の遅延回路 315 選択回路 316 第２の遅延回路 317 アンクランプバルブオン信号送信回路 318 クランプバルブオン信号送信回路 319 アンクランプ用圧力スイッチオン確認信号受信
回路 320 クランプ用圧力スイッチオン確認信号受信回路 321 第１のスイッチ回路 322 第２のスイッチ回路 ＨＰ 高周波電力 ＤＰ 直流電力 ＣＳ クランプ開始信号 ＡＳ アンクランプ開始信号 ＴＣ トランス結合指令信号 ＴＦ トランス結合完了信号 ＣＯ クランプバルブオン信号 ＡＯ アンクランプバルブオン信号 ＰＣ クランプ用圧力スイッチオン確認信号 ＰＡ アンクランプ用圧力スイッチオン確認信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平賀 義二 埼玉県入間市大字上藤沢字下原480番地 株式会社安川電機東京工場内 (72)発明者 新田 裕治 埼玉県入間市大字上藤沢字下原480番地 株式会社安川電機東京工場内 (72)発明者 青山 義雄 愛知県名古屋市昭和区吹上町１丁目65番 地２ (56)参考文献 特開 昭60−197331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−64250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−82483（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧シリンダに油圧力を供給する、給電
   装置と油圧回路とを含む油圧発生装置において、 前記給電装置が、 高周波電磁誘導により電力の供給を行う無接触給電装置
   であり、 前記油圧回路が、 前記無接触給電装置から電力の供給を受ける油圧ポンプ
   駆動用モータと、 該油圧ポンプ駆動用モータにより駆動される油圧ポンプ
   と、 該油圧ポンプと前記油圧シリンダとの間に設けられた、
   前記無接触給電装置から電極の接触なしに送られてくる
   制御信号によりオン／オフが制御されるソレノイドバル
   ブと、 該ソレノイドバルブと前記油圧シリンダとの間に設けら
   れたチェックバルブとを有することを特徴とする油圧発
   生装置。
2. 【請求項２】 前記油圧回路が、 前記チェックバルブと前記油圧シリンダとを連通する配
   管に介在された、前記油圧シリンダの上昇端または下降
   端の確認を行う圧力スイッチをさらに有することを特徴
   とする請求項１記載の油圧発生装置。
3. 【請求項３】 油圧シリンダが取り付けられた移動体
   と、 前記油圧シリンダに油圧力を供給する請求項１または請
   求項２記載の油圧発生装置とを含む作業機械であって、 前記油圧回路が、前記移動体に内蔵されていることを特
   徴とする作業機械。