JP2686077B2 - 流体圧によるワーククランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は流体圧によるワーククランプ装置に係り、更
に詳細には、クランプ部材でワークをクランプした際に
ワークのクランプ確認を行うアクチュエータを備えた流
体圧によるワーククランプ装置に関する。 （従来の技術） 従来、切断機例えば横型帯鋸盤にはワークをクラン
プ、アンクランプするためのワーククランプ装置が用い
られている。 そのワーククランプ装置としては、固定バイスジョー
と可動バイスジョーからなるバイス装置が使用されてい
る。しかも可動バイスジョーの移動は流体シリンダとし
ての油圧シリンダで行われている。その油圧シリンダは
油圧回路で制御される。油圧回路は駆動ポンプ，減圧
弁，電磁切換弁およびチェック弁などから構成されてい
る。 さらに、油圧回路には、ワークをワーククランプ装置
でクランプした際、ワーククランプを確認するアクチュ
エータが設けられている。 （発明が解決しようとする問題点） ところで、前述したワーククランプ装置では、ワーク
の種類や材質などが変わるたび毎にワーククランプ装置
のクランプ力をその都度設定しなければならない。例え
ば、ワークがパイプの場合にはワーククランプ時にパイ
プがつぶれないように設定圧力の設定に細心の注意を払
う必要がある。 しかも、ワーククランプ装置のクランプ力を変える毎
に、ワーククランプの確認を行うアクチュエータにおい
ても、その都度設定圧力に応じてアクチュエータに使用
されているスプリングを作業者がいちいち調整しなけれ
ばならず大変面倒であると共に調整に時間を要するとい
う問題があった。 本発明の目的は上記問題点を改善するため、ワークの
種類や材質などによりワーククランプ力である設定圧力
を変えた場合でも、アクチュエータのスプリング力をい
ちいち調整することなく、自動的にワーククランプの確
認を行ない得るようにした流体圧によるワーククランプ
装置を提供することにある。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、クラン
プ装置におけるバイスジョーを開閉作動する流体シリン
ダと流体圧源とを接続した流体圧回路中に、前記流体シ
リンダへの作動流体の流入方向を切換えるための切換弁
を備えてなる流体圧によるワーククランプ装置におい
て、前記バイスジョーを閉じる方向へ作動するための流
体圧シリンダのシリンダ室と切換弁とを接続した流体圧
回路から分岐した第１の分岐回路を、内装したピストン
によって内部を第１シリンダ室と第２シリンダ室とに区
画して備えたアクチュエータの上記第１シリンダ室に接
続して設け、前記流体圧源と切換弁とを接続した流体圧
回路から分岐した第２の分岐回路を、前記アクチュエー
タの第２シリンダ室に接続して設け、前記ピストンの両
側の受圧面積をほぼ等しく設けると共に前記アクチュエ
ータの第１シリンダ室内に、前記ピストンを押圧する弾
性体を内装して設け、前記アクチュエータの第1,第２の
シリンダ室内の圧力が等しくなり、前記弾性体の作用に
よってピストンが相対的に移動されたことを検出するセ
ンサを設けてなるものである。 （作用） 本発明のワーククランプ装置を採用することにより、
ワークの種類や材質などによりワーククランプ力の設定
圧力を変えた場合でも、ワーククランプの確認を行うア
クチュエータのスプリング力をその都度調整することな
く、切換弁の前後の差圧により、自動的にアクチュエー
タがスイッチに連動してワーククランプの確認が行われ
る。 （実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 第１図を参照するに、帯鋸盤としての一例である横型
帯鋸盤１は、箱状のベース３と、ベース３に対して昇降
自在の鋸刃ハウジング５などよりなるものである。鋸刃
ハウジング５はヒンジシャフト７によってベース３に上
下方向に回動自在に枢支されているものである。しかし
ながら、ベース３に対して鋸刃ハウジング５を昇降自在
に装着する構成としては、図示の実施例に限ることな
く、ベース３にガイドポストを立設し、このガイドポス
トに沿って鋸刃ハウジング５が昇降する構成とすること
もできるものである。 前記鋸刃ハウジング５は、ベース３と鋸刃ハウジング
５との間に介装した昇降シリンダー９の作動によって昇
降されるものである。前記鋸刃ハウジング５内には、エ
ンドレス状の帯鋸刃11を掛回した駆動ホイール13および
従動ホイール15がそれぞれ回転自在に支承されており、
駆動ホイール13は鋸刃ハウジング５の後方に設けた駆動
装置によって駆動されることにより、帯鋸刃11は切削作
用を行うべく走行駆動されるものである。 帯鋸刃11が横型帯鋸盤１における切削作用領域（切断
部）に位置する部分は、刃先が垂直下方を向くように一
対のガイド部材17,19によって摺動自在に案内されてい
る。一対のガイド部材17,19は、それぞれ支持アーム21,
23の下端部に適宜に装着してあるものであり、支持アー
ム21,23は前記鋸刃ハウジング５の上部位置に固定した
ビーム部材25に位置調節自在に支持されているものであ
る。 また、ベース３の切削作用領域の部分には、切断すべ
きワークＷを載置するワークテーブル27が装着してある
と共に、ワークＷを挾持固定するためワーククランプ部
材としての固定バイスジョー29fと可動バイスジョー29m
を備えたバイス装置29が装着してある。したがって、第
１図に想像線で示すごとく上昇した位置から鋸刃ハウジ
ング５が下降されると、駆動ホイール13によって走行駆
動されている帯鋸刃11はバイス装置29によってワークテ
ーブル27上に固定されているワークＷに対して切込むこ
ととなり、ワークＷを切断することができるものであ
る。なお、ワークＷに対する帯鋸刃11の切込み速度は、
昇降シリンダー９を適宜に制御して鋸刃ハウジング５の
下降速度を制御することにより制御することができる。 ワークＷをクランプするためのクランプ装置として前
述の如くバイス装置29が使用されている。そのバイス装
置29は固定バイスジョー29fと可動バイスジョー29mとか
らなっている。そのバイス装置29を作動させる流体圧回
路としての油圧回路が第２図に示されている。 第２図において、可動バイスジョー29mを左右方向に
移動させるため流体シリンダとしての油圧シリンダー31
が設けられ、その油圧シリンダー31内にはピストン33が
内装してある。そのピストン33にはピストンロッド35の
一端が一体的に連結されており、ピストンロッド35の他
端がピン37で前記可動バイスジョー29mに取付けられて
いる。 前記油圧シリンダー31内はピストン33を挾んで第１シ
リンダー室39と第２シリンダー室41が形成されている。 この第１シリンダー室39には油管43の一端が接続さ
れ、油管43の他端はチェック弁45の一端に接続されてい
る。チェック弁45の他端は油管47を介して切換弁として
の電磁油圧切換弁49に接続されている。電磁油圧切換弁
49は例えば４ポート３位置切換弁となっており、A,B,P
およびＲのポートを有し、かつソレノイドSOL1,2が設け
られている。前記油管47はＢポートに接続されている。 電磁切換弁49のＰポートには油管51の一端が接続さ
れ、油管51の他端は減圧弁53に接続されている。減圧弁
53には油管55の一端が接続され、油管55の他端は油圧ポ
ンプ57に接続されている。油圧ポンプ57には油管59の一
端が接続され、油管59の他端はフィルター61を介して油
タンク63と連通してある。前記油圧ポンプ57には電動機
などの駆動モータ65が連動連結してある。 前記第２シリンダー室41には油管67の一端が接続さ
れ、油管67の他端が電磁油圧切換弁49のＡポートに接続
されている。油管67の途中における接続部69から油管71
で前記チェック弁45に連結されている。電磁油圧切換弁
49のＲポートには油管73を介して前記油タンク63が連通
されている。 前記油管43の途中における接続部75には油管77の一端
が接続され、油管77の他端がアクチュエータ79の第１シ
リンダー室81に接続されている。すなわち、アクチュエ
ータ79は電磁油圧切換弁49と並列な分岐回路中に接続さ
れている。このアクチュエータ79内にはピストン83が内
装されると共に、ピストン83の両側にはピストンロッド
85,87が左右方向に延伸して突出されている。しかも、
アクチュエータ79内のピストン83を挾んで前記第１シリ
ンダー室81と第２シリンダー室89が形成してあり、第１
シリンダー室81内におけるピストン83にスプリング91が
第２図において右方向へ常時付勢されて介設されてい
る。 さらに、前記ピストンロッド87の突出部側の近傍に
は、スイッチ93が設けられている。油管51の途中である
接続部95から油管97を介して前記第２シリンダー室89に
連結されている。 上記構成により、駆動モータ65を駆動すると油圧ポン
プ57が作動して油タンク63内の油がフィルタ61,油管59
を介して吸い上げられ、さらに、油管55,減圧弁53を介
して油管51に所定の圧油が供給される。 油管51に供給された圧油は、電磁油圧切換弁49のソレ
ノイドSOL2を作動せしめてＰポートとＢポートとが連通
されるように切換えられて、圧流は油管47,チェック弁4
5および油管43を経て油圧シリンダー31の第１シリンダ
ー室39に供給される。第１シリンダー室39に供給された
圧油により、ピストン33が右方向に移動すると、ピスト
ンロッド35を介して可動バイスジョー29mが右方向に移
動してワークＷがクランプされることとなる。 この場合、油管51に供給された圧油が電磁油圧切換弁
49,チェック弁45などを介して油管43に圧油が供給され
て流れている時には、油管43中の圧油の圧力（P₂）は電
磁切換弁49,チェック弁45などによる流体抵抗を受けて
圧力損が生じ油管51の圧力（P₁）よりも低くなる。 このような状態で、アクチュエータ79においては油管
51の圧油が油管97を介して第２シリンダー室89に供給さ
れる。一方、油管43の圧油は油管77を介して第１シリン
ダー室81に供給される。第１シリンダー室81に供給され
た圧油の圧力（P₂）は第２シリンダー室89に供給された
圧油の圧力（P₁）より、上述した流体の抵抗分による圧
力損で差圧が生じているため、第１シリンダー室81内の
スプリング91の付勢力によっても、ピストン83はほとん
ど動作しない状態にある。したがって、スイッチ93は作
動しないのである。 次に、前記可動バイスジョー29mが停止してワークＷ
をクランプすると油管43の圧油は流れずに油管43におけ
る圧油の圧力（P₂）は油管51の圧油の圧力（P₁）とほぼ
同じとなる。 このような状態では、アクチュエータ79の第１シリン
ダー室81内の圧力（P₂）と第２シリンダー室89内の圧力
（P₁）はほぼ同じとなる。また、第１シリンダー室81と
第２シリンダー室89との面積はほぼ同じであるから、ス
プリング91の付勢力が作動してピストン83が第２図にお
いて右方向に移動する。ピストン83が移動すると、ピス
トンロット87がスイッチ93を押圧してスイッチ93が作動
して、例えばランプが点灯し、可動バイスジョー29mが
ワークＷをクランプしたことを確認できる。 可動バイスジョー29mをワークＷからアンクランプす
る際には、電磁油圧切換弁39のソレノイドSOL1を作動せ
しめてＡポートとＰポートに連通するよう切換えると、
油管51の圧油が油管67に供給される。油管67内の圧油が
油圧シリンダー31の第２シリンダー室41に供給されてピ
ストン33が左方向に移動し可動バイスジョー29mが左方
向に移動してワークＷはアンクランプされる。 第１シリンダー室39内の圧油は油管43,チェック弁45
（チェック弁は油管71からの圧油により上方に浮き上っ
た状態にある。），油管47および油管73を介して油タン
ク63に還元されることとなる。 而して、可動バイスジョー29mによるワークＷのクラ
ンプ確認はアクチュエータ79のスプリング91の力を調整
することなく、アクチュエータ79が自動的に作動してス
イッチ93をON状態にして行われる。また、ワークＷの種
類や材質などが変ってクランプの設定圧力をその都度調
整し直しても、アクチュエータ79は何ら調整することな
く、そのままの状態で自動的に作動し対応できる。した
がって、作業者の手間がかからず、かつ調整することが
ないから、作業能率も向上される。 なお、本発明は前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行うことにより、その他の態様で実施
し得るものでる。例えば、本実施例においては、切断機
としてのバイス装置によるワーククランプ装置で説明し
たが、ロボットのハンドでワークをクランプするワーク
クランプ装置などにも適用可能である。 ［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本発明は、クランプ装置におけるバイスジョーを
開閉作動する流体シリンダと流体圧源とを接続した流体
圧回路中に、前記流体シリンダへの作動流体の流入方向
を切換えるための切換弁を備えてなる流体圧によるワー
ククランプ装置において、前記バイスジョーを閉じる方
向へ作動するための流体圧シリンダのシリンダ室（39）
と切換弁（49）とを接続した流体圧回路（43）から分岐
した第１の分岐回路（77）を、内装したピストン（83）
によって内部を第１シリンダ室（81）と第２シリンダ室
（89）とに区画して備えたアクチュエータ（79）の上記
第１シリンダ室（81）に接続して設け、前記流体圧源と
切換弁（49）とを接続した流体圧回路（51）から分岐し
た第２の分岐回路（97）を、前記アクチュエータ（79）
の第２シリンダ室（89）に接続して設け、前記ピストン
（83）の両側の受圧面積をほぼ等しく設けると共に前記
アクチュエータ（79）の第１シリンダ室（81）内に、前
記ピストン（83）を押圧する弾性体（91）を内装して設
け、前記アクチュエータ（79）の第1,第２のシリンダ室
（81,89）内の圧力が等しくなり、前記弾性体（91）の
作用によってピストン（83）が相対的に移動されたこと
を検出するセンサ（93）を設けてなるものである。 上記構成より明らかなように、本発明においては、切
換弁49とバイジョー開閉用の流体圧シリンダのシリンダ
室39とを接続した回路43からの第１分岐回路77はアクチ
ュエータ79の第１シリンダ室81に接続してあり、流体圧
源と前記切換弁49とを接続した流体圧回路51からの第２
分岐回路97は前記アクチュエータ79の第２シリンダ室89
に接続してある。 そして、上記アクチュエータ79の内部を第1,第２シリ
ンダ室81,89に区画したピストン83の両側の受圧面積は
等しく、かつ第１シリンダ室81には弾性体91が内装して
あるから、バイスジョー開閉用の流体圧シリンダのシリ
ンダ室へ流体圧源から作動流体が流入している状態にお
いては、切換弁49等の流路抵抗により、第１分岐回路77
と第２分岐回路97とに圧力差が生じ、アクチュエータ79
内のピストン83は前記弾性体91の付勢力に抗して移動さ
れれることになる。 前記バイスジョーがワークをクランプして移動を停止
すると、流体圧シリンダへの作動流体の流入が停止し、
流体圧回路43,51内の圧力は静圧となるので、第1,第２
の分岐回路77,79内の圧力は等しくなる。よって、アク
チュエータ79内のピストン83は弾性体91の付勢力の作用
によって移動されるので、ピストン83のこの移動をセン
サ93によって検出することにより、バイスジョーによっ
てワークをクランプしたことが検出できるものである。 すなわち本発明によれば、切換弁49の前後における流
体圧回路間にアクチュエータ79を接続し、かつアクチュ
エータ79の作動を検出するセンサ93を設けた簡単な構造
でもってバイスジョーがワークをクランプしたか否かを
検出できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を実施した一実施例の横型帯鋸盤の正面
図である。第２図は本発明の主要部をなすワーククラン
プ装置としてのバイス装置における油圧回路図である。 ［図面の主要な部分を表わす符号の説明］ １……横型帯鋸盤、29……バイス装置 29f……固定バイスジョー 29m……可動バイスジョー 31……油圧シリンダー 33……ピストン、35……ピストンロッド 45……チェック弁、49……電磁油圧切換弁 53……減圧弁、57……油圧ポンプ 63……油タンク、79……アクチュエータ 83……ピストン、91……スプリング 93……スイッチ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．クランプ装置におけるバイスジョーを開閉作動する
   流体シリンダと流体圧源とを接続した流体圧回路中に、
   前記流体シリンダへの作動流体の流入方向を切換えるた
   めの切換弁を備えてなる流体圧によるワーククランプ装
   置において、前記バイスジョーを閉じる方向へ作動する
   ための流体圧シリンダのシリンダ室（39）と切換弁（4
   9）とを接続した流体圧回路（43）から分岐した第１の
   分岐回路（77）を、内装したピストン（83）によって内
   部を第１シリンダ室（81）と第２シリンダ室（89）とに
   区画して備えたアクチュエータ（79）の上記第１シリン
   ダ室（81）に接続して設け、前記流体圧源と切換弁（4
   9）とを接続した流体圧回路（51）から分岐した第２の
   分岐回路（97）を、前記アクチュエータ（79）の第２シ
   リンダ室（89）に接続して設け、前記ピストン（83）の
   両側の受圧面積をほぼ等しく設けると共に前記アクチュ
   エータ（79）の第１シリンダ室（81）内に、前記ピスト
   ン（83）を押圧する弾性体（91）を内装して設け、前記
   アクチュエータ（79）の第1,第２のシリンダ室（81,8
   9）内の圧力が等しくなり、前記弾性体（91）の作用に
   よってピストン（83）が相対的に移動されたことを検出
   するセンサ（93）を設けてなることを特徴とする流体圧
   によるワーククランプ装置。