JP3002943B2 - 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、クランプ装置に係り、
更に詳しくは、クランパのクランプ面を、被クランプ物
の被クランプ面に、常時、理想的な平行状態で押接可能
なクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホットストリップを成形して、連続的に
電縫管を製造する設備においては、ストリップを連続的
に供給するために、コイルが切り替わる時点で、先行ス
トリップのストリップ後端部と、後行ストリップのスト
リップ前端部とを溶接により接続している。

【０００３】このようなストリップの溶接装置には、先
後行ストリップを固定するために、図２、３に開示され
たもののように、それぞれクランプ装置を有する一対の
先後行側クランプ手段が配備されている。以下、図６を
参照して、従来のクランプ装置を説明する。

【０００４】図６に示すように、従来のクランプ装置１
００は、基台１０１に第１の回動軸１０２を介して軸着
された略三角形の回動片１０３の一端部にクランパ１０
４が、第２の回動軸１０５を介して軸着され、回動片１
０３の他端部に図外の油圧シリンダのロッド１０６の先
端部が、第３の回動軸１０６ａを介して軸着されたもの
である。

【０００５】油圧シリンダのロッド１０６が突出する
と、クランパ１０４は、回動片１０３と共に第１の回動
軸１０２を中心に回動して、第２の回動軸１０５を中心
とした自重バランスにより、クランプ面１０４ａを水平
に保持しながら、受け板１０７上に載置されたストリッ
プ１０８をクランプする。これにより、ストリップ１０
８は、ほぼクランプ面１０４ａ全域にわたって均等な力
でクランプされ、形状不良なストリップ端部を切断した
際に発生したストリップ１０８の切断縁部の先端曲がり
が矯正されたり、溶接中のストリップ１０８の熱歪みが
防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、油圧シリン
ダによりクランパ１０４を下方回動させてストリップ１
０８をクランプする際に、例えば第２の回動軸１０５に
付着した塵などを原因として、クランパ１０４の回動に
支障があると、クランパ１０４によるストリップ１０８
のクランプ状態が、図６実線に示す接触面積の小さいラ
イン的なクランプに留まる場合がある。このような場合
には、前述したストリップの切断縁部の先端曲がりの矯
正効果や、溶接中のストリップ１０８の熱歪みの防止効
果が充分に得られないという問題点があった。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、クランパのクランプ面を、被クランプ物の被クラン
プ面に、常時、理想的な平行状態で押接できるクランプ
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のクランプ装置は、基台に第１の回動軸を介して軸
着された回動部材の一側に、第２の回動軸を介してクラ
ンパが軸着され、前記回動部材の他側に第３の回動軸を
介して操作部材が軸着されたクランプ装置において、前
記第１の回動軸を中心とした前記第２の回動軸の中心位
置の軌跡とほぼ近似する外周形状の倣い部と、該倣い部
の当接部とを、前記クランパおよび前記基台の間に相対
配置させるように構成されている。

【０００９】また、請求項２記載のクランプ装置は、請
求項１記載のクランプ装置において、前記当接部が、ボ
ールを有する玉受け座であるように構成されている。

【００１０】

【作用】請求項１、２記載のクランプ装置においては、
操作部材からの入力により、回動部材が第１の回動軸を
中心に回動し、これに伴って、クランパは、クランパ側
に取り付けられた倣い部および当接部の一方が、基台側
に取り付けられた倣い部および当接部の他方に沿って摺
動しながら、自己のクランプ面を、被クランプ物の被ク
ランプ面と平行状態を保持して被クランプ物側へ移動す
るので、クランパのクランプ面を、被クランプ物の被ク
ランプ面に、常時、理想的な平行状態で押接できる。

【００１１】このように、クランパのクランプ面が水平
保持できるのは、倣い部の外周形状が、第１の回動軸を
中心とした第２の回動軸の中心位置の軌跡とほぼ近似す
る形状であるからである。すなわち、クランパが回動部
材に若干固着している場合において、第１の回動軸が所
定角度だけ回動すると、クランパもそれに合わせて回動
する。このとき、クランプ面２４ａは角度θだけ傾斜し
たものとする。

【００１２】この角度θ分のクランプ面の変位は、クラ
ンパを基台側から角度θ分だけ外方へ押し戻すことによ
り補正できるので、倣い部の半径を第１、２の回動軸の
中心どうしを結んだ長さとほぼ等しくし、この倣い部に
当接部を当接しておけば、第１の回動軸の角度変位に応
じて、クランプ面の補正量分だけ、常にクランパが当接
部により押し戻されるので、クランプ面は、常時、平行
状態が維持される。

【００１３】これにより、被クランプ物を傷つけること
なく堅固にクランプできる。また、例えばストリップの
溶接装置に配備されたクランプ装置においては、常時、
ストリップを、ほぼクランパのクランプ面全域にわたっ
て均等な力でクランプでき、形状不良なストリップ端部
を切断した際に発生したストリップの切断縁部の先端曲
がりの矯正や、溶接中のストリップの熱歪みを防止でき
る。

【００１４】特に、請求項２記載のクランプ装置は、当
接部が、円弧状の倣い部に沿って摺動する際に、当接部
のボールが倣い部に押接されるので、倣い部と当接部と
の接触面の磨耗が少なくなり、スムーズなクランパの平
行移動が可能になる。

【００１５】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。なお、説明の都合上、図において、ストリップの搬
送ライン方向をＸ方向、ストリップの搬送ライン方向に
直交する方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。ここ
に、図１は本発明の一実施例に係るクランプ装置の斜視
図、図２はクランプ装置が適用されたストリップ溶接装
置の側面図、図３はクランパの移動軌跡を示す要部拡大
側面図、図４は同要部断面図、図５はクランパの水平保
持動作を示す要部拡大側面図である。

【００１６】図２に示すように、本発明の一実施例に係
るクランプ装置１０（先行側クランプ装置１０Ａ、後行
側クランプ装置１０Ｂ）が適用された溶接装置１１は、
アンコイラにより巻き戻されたストリップを、同図矢印
方向に配置された電縫管の成形機へ連続的に供給するス
トリップ供給装置に配備されている。

【００１７】溶接装置１１は、被クランプ物の一例であ
る先行ストリップ１２Ａの切断縁部１２ａ付近と、後行
ストリップ１２Ｂの切断縁部１２ｂ付近とを、先行側ク
ランプ装置１０Ａまたは後行側クランプ装置１０Ｂによ
り突き合わせ状態でクランプし、この状態のまま、スラ
イダ１５を介して、台部１６のＹレール１７に沿ってＹ
方向へ移動する溶接手段１８の溶接トーチ部１９により
溶接するものである。次に、図１、３〜５を参照して先
後行側クランプ装置１０Ａ、１０Ｂを詳細に説明する。
なお、両クランプ装置１０Ａ、１０Ｂは同一構造である
ので、ここでは後行側クランプ装置１０Ｂ（以下、クラ
ンプ装置１０Ｂという）を例にとる。

【００１８】図１に示すように、クランプ装置１０Ｂ
は、水平配置された油圧シリンダ２０のロッド２１の出
し入れにより、基台２２に軸着された略三角形の回動部
材の一例である回動片２３を介して、下面がクランプ面
２４ａとなったクランパ２４を垂直移動させるものであ
る。回動片２３の図面右側の角部は、第１の回動軸２５
を介して台部２２に固着された取り付け片２２ａに軸着
されており、回動片２３の図面左側の角部には、第２の
回動軸２６を介してクランパ２４が軸着されている。ま
た、ロッド２１の先端には操作部材の一例である操作杆
２７が固着されており、操作杆２７の先端部に第３の回
動軸２８を介して回動片２３の上部角部が軸着されてい
る。

【００１９】本発明のクランプ装置１０Ｂの特徴は、図
３、４に示すように、クランパ２４の垂直板２９の基台
２２側の端面に、第１の回動軸２５を中心とした第２の
回動軸２６の中心位置の軌跡とほぼ近似する外周形状を
有する円弧板状の倣い部３０、言い換えると第１、２の
回動軸２５、２６の中心どうしを結んだ長さＲ１とほぼ
等しい半径Ｒ２を持つ円弧板状の倣い部３０を取り付
け、また倣い部３０の当接部３１を、基台２２のクラン
パ２４側の面に取り付けることにより、クランパ２４の
クランプ面２４ａを、後行ストリップ１２Ｂの被クラン
プ面である上面に、常時、理想的な平行状態で押接でき
るようにした点である。

【００２０】図３、４に示すように、当接部３１は、基
台２２の下部に取り付けられた突出部３２の先端面にネ
ジ止めされた玉受け座であり、ケーシング３３内のスプ
リング３４により、一部を外部へ突出させてボールケー
ス３５に収納されたボール３６を、外方へ付勢状態で支
持したものである。さて、このように倣い部３０の半径
Ｒ２＝Ｒ１としたのは、図５に示すように、例えば本発
明の倣い部３０や当接部３１が配備されておらず、しか
も第２の回動軸２６を中心としたクランパ２４の回動に
支障がある場合において、第２の回動軸２６が位置ａか
ら位置ｂまで下方へ回動すると、クランパ２４は一点鎖
線位置から実線位置まで回動する。このとき、クランプ
面２４ａは角度θだけ傾斜している。

【００２１】この角度θ分のクランプ面２４ａの変位
は、クランパ２４を基台２２側から角度θの変位分だけ
そのまま外方へ押し戻すことにより補正できるので、倣
い部３０の半径Ｒ２＝Ｒ１とし、この倣い部３０に当接
部３１を当接しておけば、若干回動に支障があろうと、
第２の回動軸２６の角度変位に応じて、クランプ面２４
ａの補正量分だけ、常にクランパ２４が当接部３１によ
り押し戻されるので、クランプ面２４ａは、常時、平行
状態が維持される。図３に、その連続的な動作を示して
いる。図において、符号３７は、クランパ２４の受け板
である。

【００２２】続いて、本発明の一実施例に係るクランプ
装置１０の動作を説明する。溶接時に後行ストリップ１
２Ｂが溶接装置１１へ送られてくると、図１に示すよう
に、油圧シリンダ２０により操作杆２７が矢印方向に移
動する。回動片２３が第１の回動軸２５を中心に下方へ
回動し、これに伴って、図３に示すように、クランパ２
４は、倣い部３０が基台２２の当接部３１に当接した状
態で摺動しながら、自己のクランプ面２４ａを、後行ス
トリップ１２Ｂの上面と平行状態を保持しつつ下方へ移
動するので、クランパ２４のクランプ面２４ａを、後行
ストリップ１２Ｂの上面に、常時、理想的な平行状態で
押接できる。

【００２３】これにより、後行ストリップ１２Ｂを傷つ
けることなく、上方からクランプ面２４ａ全域にわたっ
て堅固にクランプでき、従って形状不良なストリップ前
端部を切断した際に発生した後行ストリップ１２Ｂの切
断縁部１２ｂの先端曲がりの矯正や、溶接中の後行スト
リップ１２Ｂの熱歪みを常時防止できる。

【００２４】また、当接部３１は、円弧状の倣い部３０
に沿って摺動する際に、ボール３６が、倣い部３０に背
後のスプリング３４により弾性状態で押接されるので、
倣い部３０と当接部３１との接触面の磨耗が少なくな
り、クランパ２４をスムーズに平行移動できる。

【００２５】以上、本発明を説明したが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しな
い範囲での設計などの変更があっても本発明に含まれ
る。例えば、実施例では、クランパに倣い部を設け、基
台に当接部を設けたが、これに限定しなくても、倣い部
と当接部の取り付けを反対にしてもよい。また、実施例
では、当接部を、ボールを有する玉受け座としたが、こ
れに限定しなくても、例えば自滑性を有する素材からな
る棒材など、その他どのような当接部であってもよい。

【００２６】さらに、実施例では、基台に軸着された回
動部材として三角形の回動片を例にしたが、これに限定
しなくても、どのような形状の部材でもよい。さらにま
た、回動部材に軸着されてクランパを移動させる操作部
材として、油圧シリンダのロッドに固着された操作杆を
例にしたが、これに限定しなくても、回動部材を回動で
きるものであれば、どのような駆動系に連結された操作
部材でもよい。そして、実施例では、本発明をストリッ
プ溶接装置に配備されたクランプ装置に適用したが、こ
れに限定しなくても、どのような用途のクランプ装置に
も適用できる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１、２記載のクランプ装置は、こ
のようにクランパ側の倣い部および当接部の一方が、基
台側の倣い部および当接部の他方に沿って摺動しなが
ら、クランパを、そのクランプ面を被クランプ物の被ク
ランプ面に平行状態にしたままで、被クランプ物側へ移
動するようにしたので、常時、クランパのクランプ面を
被クランプ物の被クランプ面に平行状態で押接できて、
被クランプ物を傷つけることなく、堅固にクランプでき
る。また、例えばストリップ溶接装置のクランプ装置に
おいては、ストリップを、ほぼクランパのクランプ面全
域にわたって均等な力でクランプでき、ストリップの切
断縁部の先端曲がりの矯正や、溶接中のストリップの熱
歪みが常時防止できる。

【００２８】特に、請求項２記載のクランプ装置におい
ては、倣い部に、当接部のボールが押接されるようにし
たので、倣い部と当接部との接触面の磨耗が少なくな
り、クランパをスムーズに平行移動できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るクランプ装置の斜視図
である。

【図２】クランプ装置が適用されたストリップ溶接装置
の側面図である。

【図３】クランパの移動軌跡を示す要部拡大側面図であ
る。

【図４】同要部断面図である。

【図５】クランパの水平保持動作を示す要部拡大側面図
である。

【図６】従来手段に係るクランプ装置の要部拡大側面図
である。

【符号の説明】

１０ クランプ装置 １０Ａ 先行側クランプ装置 １０Ｂ 後行側クランプ装置 １１ 溶接装置 １２Ａ 先行ストリップ １２ａ 切断縁部 １２Ｂ 後行ストリップ １２ｂ 切断縁部 １５ スライダ １６ 台部 １７ Ｙレール １８ 溶接手段 １９ 溶接トーチ部 ２０ 油圧シリンダ ２１ ロッド ２２ 基台 ２２ａ 取り付け片 ２３ 回動片 ２４ クランパ ２４ａ クランプ面 ２５ 第１の回動軸 ２６ 第２の回動軸 ２７ 操作杆 ２８ 第３の回動軸 ２９ 垂直板 ３０ 倣い部 ３１ 当接部 ３２ 突出部 ３３ ケーシング ３４ スプリング ３５ ボールケース ３６ ボール ３７ 受け板

フロントページの続き (56)参考文献 米国特許3938797（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 37/04 B23Q 3/06 302

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に第１の回動軸を介して軸着された
   回動部材の一側に、第２の回動軸を介してクランパが軸
   着され、前記回動部材の他側に第３の回動軸を介して操
   作部材が軸着されたクランプ装置において、 前記第１の回動軸を中心とした前記第２の回動軸の中心
   位置の軌跡とほぼ近似する外周形状の倣い部と、該倣い
   部の当接部とを、前記クランパおよび前記基台の間に相
   対配置させたことを特徴とするクランプ装置。
2. 【請求項２】 前記当接部が、ボールを有する玉受け座
   である請求項１記載のクランプ装置。