JP3521783B2 - クランプ装置 - Google Patents
クランプ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランプ方向の幅
形状にバラツキのある被クランプ部材を、クランプ力を
変えることなく、自動的に芯出ししながらクランプする
ことのできるクランプ装置に関するものである。
形状にバラツキのある被クランプ部材を、クランプ力を
変えることなく、自動的に芯出ししながらクランプする
ことのできるクランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のこの種クランプ装置の第１
の例を示す要部構成図である。この第１従来例のクラン
プ装置は、被クランプ部材１を挟んで作動力の異なるシ
リンダ２，３を対向配置し、作動力の大きなシリンダ２
を基準シリンダ、作動力の小さなシリンダ３を押し付け
シリンダ、として構成している。そして、作動力の大き
な基準シリンダ２のピストンロッド４をストロークエン
ドまで伸長させ、あるいは基準シリンダ２のピストンロ
ッド４をストッパ（図示せず）位置まで伸長させること
で、位置決めを行い、これにより芯出しするようにして
いる。なお、被クランプ部材１が被溶接部材である場合
は、基準シリンダ２のピストンロッド４と押し付けシリ
ンダ３のピストンロッド５の各先端に、それぞれ図のよ
うな銅製の給電用当材６，７が取り付けられる。
の例を示す要部構成図である。この第１従来例のクラン
プ装置は、被クランプ部材１を挟んで作動力の異なるシ
リンダ２，３を対向配置し、作動力の大きなシリンダ２
を基準シリンダ、作動力の小さなシリンダ３を押し付け
シリンダ、として構成している。そして、作動力の大き
な基準シリンダ２のピストンロッド４をストロークエン
ドまで伸長させ、あるいは基準シリンダ２のピストンロ
ッド４をストッパ（図示せず）位置まで伸長させること
で、位置決めを行い、これにより芯出しするようにして
いる。なお、被クランプ部材１が被溶接部材である場合
は、基準シリンダ２のピストンロッド４と押し付けシリ
ンダ３のピストンロッド５の各先端に、それぞれ図のよ
うな銅製の給電用当材６，７が取り付けられる。
【０００３】図３は従来のこの種のクランプ装置の第２
の例を示す構成図であり、図中、前述の第１従来例に相
当する部分には同一符号を付してある。この第２従来例
のクランプ装置は、被クランプ部材１を挟んで作動力の
異なるシリンダ１２，１３を対向配置するとともに、作
動力の大きなシリンダ１２のクランプ側ポートに接続し
た第１の配管１４とアンクランプ側ポートに接続した第
２の配管１５とを、リリーフ弁１６を有する油圧源１７
とタンク１８との間で相対的に切り替える第１の切替弁
１９に接続している。更に第１の配管１４と第２の配管
１５間に、油圧源１７とタンク１８に直接連なる比例弁
２１を接続しており、比例弁２１の動作時は、切替弁１
９が図示しないニュートラル位置に切り替えられるよう
になっている。
の例を示す構成図であり、図中、前述の第１従来例に相
当する部分には同一符号を付してある。この第２従来例
のクランプ装置は、被クランプ部材１を挟んで作動力の
異なるシリンダ１２，１３を対向配置するとともに、作
動力の大きなシリンダ１２のクランプ側ポートに接続し
た第１の配管１４とアンクランプ側ポートに接続した第
２の配管１５とを、リリーフ弁１６を有する油圧源１７
とタンク１８との間で相対的に切り替える第１の切替弁
１９に接続している。更に第１の配管１４と第２の配管
１５間に、油圧源１７とタンク１８に直接連なる比例弁
２１を接続しており、比例弁２１の動作時は、切替弁１
９が図示しないニュートラル位置に切り替えられるよう
になっている。
【０００４】また、作動力の小さなシリンダ１３のクラ
ンプ側ポートに接続した第３の配管２２とアンクランプ
側ポートに接続した第４の配管２３も、第２の切替弁２
４を介して前述のリリーフ弁１６を有する油圧源１７と
タンク１８に接続され、各配管２２，２３の流路が相対
的に切り替えられるようになっている。更に第３の配管
２２にアキュムレータ２５が接続され、共通の油圧源１
７に接続されることによる、作動力の小さなシリンダ１
３のクランプ時の応答遅れが生じないようにしている。
ンプ側ポートに接続した第３の配管２２とアンクランプ
側ポートに接続した第４の配管２３も、第２の切替弁２
４を介して前述のリリーフ弁１６を有する油圧源１７と
タンク１８に接続され、各配管２２，２３の流路が相対
的に切り替えられるようになっている。更に第３の配管
２２にアキュムレータ２５が接続され、共通の油圧源１
７に接続されることによる、作動力の小さなシリンダ１
３のクランプ時の応答遅れが生じないようにしている。
【０００５】シリンダ１２のピストンロッド２６とシリ
ンダ１３のピストンロッド２７の各変位は、第１と第２
のロッド変位計２８，２９によりそれぞれ検出され、検
出された変位量Ｐ１，Ｐ２は比例弁制御手段３１の減算
器３２に入力され、減算器３２にて減算（Ｐ１−Ｐ２）
されて、比例弁制御部３３に送られるようになってい
る。比例弁制御部３３ではＰ１−Ｐ２＝０となるよう
に、すなわち各ピストンロッド２６，２７の変位量が同
値となるように比例弁２１を制御し、作動力の大きなシ
リンダ１２のクランプ側圧力室１２ａまたはアンクラン
プ側圧力室１２ｂへの供給油圧を制御するようになって
いる。例えばＰ１＞Ｐ２であれば、Ｐ１−Ｐ２＝０とな
るまで、図中の＋側すなわちシリンダ１２のアンクラン
プ側圧力室１２ｂ内に油圧を導入し、その分クランプ側
圧力室１２ａ内の油を抜くことで、シリンダ１２のピス
トンロッド２６を縮退させ、芯出しする。なお、クラン
プ時の初期動作は、各切替弁１９，２４により行われ、
芯出しのための微調整を比例弁２１にて行うようになっ
ている。
ンダ１３のピストンロッド２７の各変位は、第１と第２
のロッド変位計２８，２９によりそれぞれ検出され、検
出された変位量Ｐ１，Ｐ２は比例弁制御手段３１の減算
器３２に入力され、減算器３２にて減算（Ｐ１−Ｐ２）
されて、比例弁制御部３３に送られるようになってい
る。比例弁制御部３３ではＰ１−Ｐ２＝０となるよう
に、すなわち各ピストンロッド２６，２７の変位量が同
値となるように比例弁２１を制御し、作動力の大きなシ
リンダ１２のクランプ側圧力室１２ａまたはアンクラン
プ側圧力室１２ｂへの供給油圧を制御するようになって
いる。例えばＰ１＞Ｐ２であれば、Ｐ１−Ｐ２＝０とな
るまで、図中の＋側すなわちシリンダ１２のアンクラン
プ側圧力室１２ｂ内に油圧を導入し、その分クランプ側
圧力室１２ａ内の油を抜くことで、シリンダ１２のピス
トンロッド２６を縮退させ、芯出しする。なお、クラン
プ時の初期動作は、各切替弁１９，２４により行われ、
芯出しのための微調整を比例弁２１にて行うようになっ
ている。
【０００６】また、前記以外の従来のクランプ装置（以
下、第３従来例という）として、例えばトグル機構のよ
うなリンク機構を用いて一対の把持部の機械的同期を図
り、各把持部の変位量を一致させるようにしたものもあ
る。
下、第３従来例という）として、例えばトグル機構のよ
うなリンク機構を用いて一対の把持部の機械的同期を図
り、各把持部の変位量を一致させるようにしたものもあ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作動力
の大きな基準シリンダ２のピストンロッド４をストロー
クエンドまで伸長させることで、芯出しするようにした
第１従来例にあっては、クランプ方向の幅形状にバラツ
キのある被クランプ部材１の形状変化には対応できず、
クランプ時に芯ズレが発生する、もしくは芯出し（基準
シリンダの取付位置やピストンロッドのストッパの位置
の調整）に時間が掛かり、ライン設備への適用は困難で
ある。
の大きな基準シリンダ２のピストンロッド４をストロー
クエンドまで伸長させることで、芯出しするようにした
第１従来例にあっては、クランプ方向の幅形状にバラツ
キのある被クランプ部材１の形状変化には対応できず、
クランプ時に芯ズレが発生する、もしくは芯出し（基準
シリンダの取付位置やピストンロッドのストッパの位置
の調整）に時間が掛かり、ライン設備への適用は困難で
ある。
【０００８】また、作動力の大きなシリンダ１２のピス
トンロッド２６の停止位置を比例弁２１により可変でき
るようにするとともに、各シリンダ１２，１３とも共通
の油圧源１７に接続した第２従来例にあっては、各シリ
ンダ１２，１３が同調動作せず、被クランプ部材１が長
尺部材の場合、クランプ時にクランプ方向に大きく振ら
れ、曲げ力が発生する。この問題に対処するため、作動
力の小さなシリンダ１３のクランプ側ポートに連なる第
３の配管２２にアキュムレータ２５を接続してシリンダ
１３の応答遅れの解消を図っているが、同期させること
は難しい。いずれにせよ、作動力の大きな（＝配管径の
大きな）シリンダ１２側の動作速度が速く、その結果、
芯ズレ補正はシリンダ１２のピストンロッド２６を縮退
させることにより行われる。すなわち、芯ズレ補正はシ
リンダ１２のクランプ側圧力室１２ａから油を抜くこと
により行われる。この結果、芯ズレ補正時に、クランプ
力が低下もしくは不安定になるのを避けられない。この
ような問題は、各切替弁１９，２４をそれぞれ比例弁に
代えて、各シリンダ１２，１３への油の給排制御を全て
比例弁により行わせるようにすることで、解消できる。
しかし、この場合には大容量でなおかつ油量の微調整も
可能な比例弁を必要とする。このような比例弁は存在
し、市販されているが、非常に高価で、製品コストの上
昇を招いてしまう。前述の問題は、また各切替弁１９，
２４をそれぞれ電気的に制御が可能なサーボ弁に代え
て、各シリンダ１２，１３への油の給排制御を全てサー
ボ弁により行わせるようにすることで、解消できる。し
かし、この場合もサーボ弁が高価であるため、製品コス
トの上昇を招いてしまう。
トンロッド２６の停止位置を比例弁２１により可変でき
るようにするとともに、各シリンダ１２，１３とも共通
の油圧源１７に接続した第２従来例にあっては、各シリ
ンダ１２，１３が同調動作せず、被クランプ部材１が長
尺部材の場合、クランプ時にクランプ方向に大きく振ら
れ、曲げ力が発生する。この問題に対処するため、作動
力の小さなシリンダ１３のクランプ側ポートに連なる第
３の配管２２にアキュムレータ２５を接続してシリンダ
１３の応答遅れの解消を図っているが、同期させること
は難しい。いずれにせよ、作動力の大きな（＝配管径の
大きな）シリンダ１２側の動作速度が速く、その結果、
芯ズレ補正はシリンダ１２のピストンロッド２６を縮退
させることにより行われる。すなわち、芯ズレ補正はシ
リンダ１２のクランプ側圧力室１２ａから油を抜くこと
により行われる。この結果、芯ズレ補正時に、クランプ
力が低下もしくは不安定になるのを避けられない。この
ような問題は、各切替弁１９，２４をそれぞれ比例弁に
代えて、各シリンダ１２，１３への油の給排制御を全て
比例弁により行わせるようにすることで、解消できる。
しかし、この場合には大容量でなおかつ油量の微調整も
可能な比例弁を必要とする。このような比例弁は存在
し、市販されているが、非常に高価で、製品コストの上
昇を招いてしまう。前述の問題は、また各切替弁１９，
２４をそれぞれ電気的に制御が可能なサーボ弁に代え
て、各シリンダ１２，１３への油の給排制御を全てサー
ボ弁により行わせるようにすることで、解消できる。し
かし、この場合もサーボ弁が高価であるため、製品コス
トの上昇を招いてしまう。
【０００９】また、リンク機構を用いて一対の把持部の
機械的同期を図り、各把持部の変位量を一致させるよう
にした第３従来例にあっては、構成が複雑になるばかり
でなく、要求されるクランプ力が大きい場合には、その
クランプ力に対する機械剛性を確保しなければならず、
装置の一層のコスト高を招いてしまう。
機械的同期を図り、各把持部の変位量を一致させるよう
にした第３従来例にあっては、構成が複雑になるばかり
でなく、要求されるクランプ力が大きい場合には、その
クランプ力に対する機械剛性を確保しなければならず、
装置の一層のコスト高を招いてしまう。
【００１０】本発明の技術的課題は、簡単な構成で、ク
ランプ方向の幅形状にバラツキのある被クランプ部材
を、クランプ力を変えることなく、自動的に芯出ししな
がらクランプすることができるようにすることにある。
ランプ方向の幅形状にバラツキのある被クランプ部材
を、クランプ力を変えることなく、自動的に芯出ししな
がらクランプすることができるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
クランプ装置は、被クランプ部材を挟んで対向配置され
た少なくとも一対のシリンダと、一方のシリンダのクラ
ンプ側ポートに接続された第１の配管と、前記一方のシ
リンダのアンクランプ側ポートと他方のシリンダのクラ
ンプ側ポートとを接続する第２の配管と、前記他方のシ
リンダのアンクランプ側ポートに接続された第３の配管
と、第２の配管とタンクとを接続する第４の配管と、第
１の配管と第３の配管とを、リリーフ弁を有する油圧源
と前記タンクとの間で相対的に切り替える切替弁と、第
４の配管の途中に設けられた双方向ポンプと、一方のシ
リンダのピストンロッドの変位を検出する第１のロッド
変位計と、他方のシリンダのピストンロッドの変位を検
出する第２のロッド変位計と、各前記ロッド変位計で検
出された互いのロッド変位量の差が設定値となるように
前記双方向ポンプを制御するポンプ制御手段と、を備え
たものである。
クランプ装置は、被クランプ部材を挟んで対向配置され
た少なくとも一対のシリンダと、一方のシリンダのクラ
ンプ側ポートに接続された第１の配管と、前記一方のシ
リンダのアンクランプ側ポートと他方のシリンダのクラ
ンプ側ポートとを接続する第２の配管と、前記他方のシ
リンダのアンクランプ側ポートに接続された第３の配管
と、第２の配管とタンクとを接続する第４の配管と、第
１の配管と第３の配管とを、リリーフ弁を有する油圧源
と前記タンクとの間で相対的に切り替える切替弁と、第
４の配管の途中に設けられた双方向ポンプと、一方のシ
リンダのピストンロッドの変位を検出する第１のロッド
変位計と、他方のシリンダのピストンロッドの変位を検
出する第２のロッド変位計と、各前記ロッド変位計で検
出された互いのロッド変位量の差が設定値となるように
前記双方向ポンプを制御するポンプ制御手段と、を備え
たものである。
【００１２】また、本発明の請求項２に係るクランプ装
置は、シリンダが、被クランプ部材を挟んで複数対対向
配置され、各対毎に、一方のシリンダのアンクランプ側
ポートと他方のシリンダのクランプ側ポートが配管で接
続されているとともに、他方のシリンダのアンクランプ
側ポートが、隣接する対における一方のシリンダのクラ
ンプ側ポートと直列に接続されてなるものである。
置は、シリンダが、被クランプ部材を挟んで複数対対向
配置され、各対毎に、一方のシリンダのアンクランプ側
ポートと他方のシリンダのクランプ側ポートが配管で接
続されているとともに、他方のシリンダのアンクランプ
側ポートが、隣接する対における一方のシリンダのクラ
ンプ側ポートと直列に接続されてなるものである。
【００１３】また、本発明の請求項３に係るクランプ装
置は、各対毎に、一方のシリンダのピストンのアンクラ
ンプ側受圧面積と他方のシリンダのピストンのクランプ
側受圧面積とが等しくなるように設定されてなるもので
ある。
置は、各対毎に、一方のシリンダのピストンのアンクラ
ンプ側受圧面積と他方のシリンダのピストンのクランプ
側受圧面積とが等しくなるように設定されてなるもので
ある。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図示実施形態により本発明
を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るクランプ
装置を示す構成図であり、図中、前述の第２従来例（図
３）に相当する部分には同一符号を付してある。
を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るクランプ
装置を示す構成図であり、図中、前述の第２従来例（図
３）に相当する部分には同一符号を付してある。
【００１５】本実施形態のクランプ装置は、被クランプ
部材１を挟んで作動力の異なるシリンダ１２，１３を対
向配置し、作動力の大きなシリンダ（以下、これを第１
シリンダという）１２のクランプ側ポートに第１の配管
４１を接続するとともに、第１シリンダ１２のアンクラ
ンプ側ポートと作動力の小さなシリンダ（以下、これを
第２シリンダという）１３のクランプ側ポートとを第２
の配管４２により接続している。
部材１を挟んで作動力の異なるシリンダ１２，１３を対
向配置し、作動力の大きなシリンダ（以下、これを第１
シリンダという）１２のクランプ側ポートに第１の配管
４１を接続するとともに、第１シリンダ１２のアンクラ
ンプ側ポートと作動力の小さなシリンダ（以下、これを
第２シリンダという）１３のクランプ側ポートとを第２
の配管４２により接続している。
【００１６】また、第２シリンダ１３のアンクランプ側
ポートに第３の配管４３を接続するとともに、第２の配
管４２とタンク１８とを第４の配管４４により接続し、
第４の配管４４の途中に双方向ポンプ４５を設けてい
る。
ポートに第３の配管４３を接続するとともに、第２の配
管４２とタンク１８とを第４の配管４４により接続し、
第４の配管４４の途中に双方向ポンプ４５を設けてい
る。
【００１７】また、第１の配管４１と第３の配管４３の
各他端を、リリーフ弁１６を有する油圧源１７とタンク
１８との間で相対的に切り替える切替弁４６に接続して
いる。
各他端を、リリーフ弁１６を有する油圧源１７とタンク
１８との間で相対的に切り替える切替弁４６に接続して
いる。
【００１８】また、第１シリンダ１２のピストンロッド
２６の変位を検出する第１のロッド変位計２８と、第２
シリンダ１３のピストンロッド２７の変位を検出する第
２のロッド変位計２９と、各ロッド変位計２８，２９で
検出された互いのロッド変位量Ｐ１，Ｐ２の差（Ｐ１−
Ｐ２）が設定値（ここでは零）となるように双方向ポン
プ４５を制御するポンプ制御手段４７と、を設けてい
る。
２６の変位を検出する第１のロッド変位計２８と、第２
シリンダ１３のピストンロッド２７の変位を検出する第
２のロッド変位計２９と、各ロッド変位計２８，２９で
検出された互いのロッド変位量Ｐ１，Ｐ２の差（Ｐ１−
Ｐ２）が設定値（ここでは零）となるように双方向ポン
プ４５を制御するポンプ制御手段４７と、を設けてい
る。
【００１９】ポンプ制御手段４７は、減算器４８とポン
プ制御部４９とを有し、第１と第２のロッド変位計２
８，２９によりそれぞれ検出された各ロッドの変位量Ｐ
１，Ｐ２が減算器４８に入力され、減算器４８にて減算
（Ｐ１−Ｐ２）され、ポンプ制御部４９に送られるよう
になっている。ポンプ制御部４９は、Ｐ１−Ｐ２＝０と
なるように、すなわち各ピストンロッド２６，２７の変
位量が同値となるように双方向ポンプ４５を制御し、被
クランプ部材１のクランプ方向の幅形状にバラツキがあ
った場合の芯ズレや、油のリークに伴う芯ズレを補正す
る機能を有している。ここで、Ｐ１−Ｐ２＝０の位置と
は、必ずしも第１シリンダ１２と第２シリンダ１３の中
間位置ではない。言うまでもなく、センサ類において
は、使用にあたり、どのロッド変位位置を零（基準）と
するかの初期設定を行う。この初期設定時に、例えば第
１シリンダ１２のピストンロッド２６をその縮退位置か
ら１０mm伸長させた状態で零設定を行えば、基準位置を
ピストンロッド２６の前方向に１０mmずらせることがで
きる。
プ制御部４９とを有し、第１と第２のロッド変位計２
８，２９によりそれぞれ検出された各ロッドの変位量Ｐ
１，Ｐ２が減算器４８に入力され、減算器４８にて減算
（Ｐ１−Ｐ２）され、ポンプ制御部４９に送られるよう
になっている。ポンプ制御部４９は、Ｐ１−Ｐ２＝０と
なるように、すなわち各ピストンロッド２６，２７の変
位量が同値となるように双方向ポンプ４５を制御し、被
クランプ部材１のクランプ方向の幅形状にバラツキがあ
った場合の芯ズレや、油のリークに伴う芯ズレを補正す
る機能を有している。ここで、Ｐ１−Ｐ２＝０の位置と
は、必ずしも第１シリンダ１２と第２シリンダ１３の中
間位置ではない。言うまでもなく、センサ類において
は、使用にあたり、どのロッド変位位置を零（基準）と
するかの初期設定を行う。この初期設定時に、例えば第
１シリンダ１２のピストンロッド２６をその縮退位置か
ら１０mm伸長させた状態で零設定を行えば、基準位置を
ピストンロッド２６の前方向に１０mmずらせることがで
きる。
【００２０】また本実施形態では、第１シリンダ１２の
ピストンのクランプ側受圧面積Ｓを、そのアンクランプ
側受圧面積Ｓ１の２倍となるように設定し、更にこのア
ンクランプ側受圧面積Ｓ１と第２シリンダ１３のクラン
プ側受圧面積Ｓ２が同一面積となるように、つまり各受
圧面積Ｓ１，Ｓ２共、第１シリンダ１２のクランプ側受
圧面積Ｓの１／２に設定されている。このような関係に
設定することで、油圧発生源側となる第１シリンダ１２
で、必要クランプ力の２倍の力を発生させることがで
き、設計が容易となる。しかし、ここで重要なのは、対
向する対のシリンダ、すなわち第１シリンダ１２のアン
クランプ側受圧面積Ｓ１と第２シリンダ１３のクランプ
側受圧面積Ｓ２を同一面積となるように設定することで
あり、これら受圧面積Ｓ１，Ｓ２と油圧発生源側となる
第１シリンダ１２のクランプ側受圧面積Ｓとの関係はさ
して重要ではない。要するに、各受圧面積Ｓ１，Ｓ２を
同一面積となるように設定することで、第１シリンダ１
２で発生するクランプ力が均等に分割されて第１と第２
のシリンダ１２，１３のクランプ力となる。これは相手
シリンダ（第２シリンダ１３）から受ける戻り圧に起因
するもので、このように第１シリンダ１２のアンクラン
プ側圧力室１２ｂと第２のシリンダ１３のクランプ側圧
力室１３ａとを接続して、各受圧面積Ｓ１，Ｓ２を同一
面積とすることで、第１と第２のシリンダ１２，１３を
同調動作させることができ、クランプ力を安定させるこ
とができる。
ピストンのクランプ側受圧面積Ｓを、そのアンクランプ
側受圧面積Ｓ１の２倍となるように設定し、更にこのア
ンクランプ側受圧面積Ｓ１と第２シリンダ１３のクラン
プ側受圧面積Ｓ２が同一面積となるように、つまり各受
圧面積Ｓ１，Ｓ２共、第１シリンダ１２のクランプ側受
圧面積Ｓの１／２に設定されている。このような関係に
設定することで、油圧発生源側となる第１シリンダ１２
で、必要クランプ力の２倍の力を発生させることがで
き、設計が容易となる。しかし、ここで重要なのは、対
向する対のシリンダ、すなわち第１シリンダ１２のアン
クランプ側受圧面積Ｓ１と第２シリンダ１３のクランプ
側受圧面積Ｓ２を同一面積となるように設定することで
あり、これら受圧面積Ｓ１，Ｓ２と油圧発生源側となる
第１シリンダ１２のクランプ側受圧面積Ｓとの関係はさ
して重要ではない。要するに、各受圧面積Ｓ１，Ｓ２を
同一面積となるように設定することで、第１シリンダ１
２で発生するクランプ力が均等に分割されて第１と第２
のシリンダ１２，１３のクランプ力となる。これは相手
シリンダ（第２シリンダ１３）から受ける戻り圧に起因
するもので、このように第１シリンダ１２のアンクラン
プ側圧力室１２ｂと第２のシリンダ１３のクランプ側圧
力室１３ａとを接続して、各受圧面積Ｓ１，Ｓ２を同一
面積とすることで、第１と第２のシリンダ１２，１３を
同調動作させることができ、クランプ力を安定させるこ
とができる。
【００２１】次に、本実施形態のクランプ装置の動作に
ついて説明する。まず、被クランプ部材１をクランプす
るため、油圧源１７から第１シリンダ１２のクランプ側
ポートすなわちクランプ側圧力室１２ａに作動油を送り
込むと、ピストンロッド２６が伸長する。この時、第１
シリンダ１２の動作量に応じ、そのアンクランプ側圧力
室１２ｂより第２の配管４２を介し第２のシリンダ１３
のクランプ側圧力室１３ａに作動油が送り込まれ、送り
込まれた作動油に相当する量の油が第２のシリンダ１３
のアンクランプ側圧力室１３ｂよりタンク１８に戻され
る。両シリンダ１２，１３の単位ロッドあたりの必要油
量は等しいため、ピストンロッド２６とピストンロッド
２７の変位は等しくなる。したがって、両シリンダ１
２，１３が同期したまま被クランプ部材１をクランプす
る。このため、被クランプ部材１におけるクランプ方向
の幅形状にバラツキがあっても、被クランプ部材１の芯
は常に一定となる。
ついて説明する。まず、被クランプ部材１をクランプす
るため、油圧源１７から第１シリンダ１２のクランプ側
ポートすなわちクランプ側圧力室１２ａに作動油を送り
込むと、ピストンロッド２６が伸長する。この時、第１
シリンダ１２の動作量に応じ、そのアンクランプ側圧力
室１２ｂより第２の配管４２を介し第２のシリンダ１３
のクランプ側圧力室１３ａに作動油が送り込まれ、送り
込まれた作動油に相当する量の油が第２のシリンダ１３
のアンクランプ側圧力室１３ｂよりタンク１８に戻され
る。両シリンダ１２，１３の単位ロッドあたりの必要油
量は等しいため、ピストンロッド２６とピストンロッド
２７の変位は等しくなる。したがって、両シリンダ１
２，１３が同期したまま被クランプ部材１をクランプす
る。このため、被クランプ部材１におけるクランプ方向
の幅形状にバラツキがあっても、被クランプ部材１の芯
は常に一定となる。
【００２２】シリンダには、一般に作動油のリークが存
在し、このリークにより芯出し位置が変動する。この芯
出し位置の変動は、第１と第２のロッド変位計２８，２
９により検出され、ポンプ制御手段４７の減算器４８に
送られて減算（Ｐ１−Ｐ２）され、ポンプ制御部４９に
送られる。ポンプ制御部４９では、Ｐ１−Ｐ２＝０とな
るように、すなわち各ピストンロッド２６，２７の変位
量が同値となるように双方向ポンプ４５を制御する。例
えば、第１シリンダ１２のピストンロッド２６の変位Ｐ
１が第２シリンダ１３のピストンロッド２７の変位Ｐ２
より大きければ（Ｐ１＞Ｐ２）、双方向ポンプ４５によ
って第４の配管４４、第２の配管４２を介し、第１シリ
ンダ１２のアンクランプ側圧力室１２ｂと第２のシリン
ダ１３のクランプ側圧力室１３ａに油を送り込み、被ク
ランプ部材１を図の左方向に移動させる。この時、切替
弁４６はクランプ側に切り替えられたままであるが、双
方向ポンプ４５の発生する油圧が油圧源１７側のリリー
フ弁１６の設定圧よりも大きいため、双方向ポンプ４５
によって第１シリンダ１２のアンクランプ側圧力室１２
ｂに送られた油に相当する量の油が、第１シリンダ１２
のクランプ側圧力室１２ａより第１の配管４１、切替弁
４６、リリーフ弁１６を介してタンク１８に戻される。
また双方向ポンプ４５によって第２シリンダ１３のクラ
ンプ側圧力室１３ａに送られた油に相当する量の油が、
第２シリンダ１３のアンクランプ側圧力室１３ｂより第
３の配管４３、切替弁４６を介してタンク１８に戻され
る。
在し、このリークにより芯出し位置が変動する。この芯
出し位置の変動は、第１と第２のロッド変位計２８，２
９により検出され、ポンプ制御手段４７の減算器４８に
送られて減算（Ｐ１−Ｐ２）され、ポンプ制御部４９に
送られる。ポンプ制御部４９では、Ｐ１−Ｐ２＝０とな
るように、すなわち各ピストンロッド２６，２７の変位
量が同値となるように双方向ポンプ４５を制御する。例
えば、第１シリンダ１２のピストンロッド２６の変位Ｐ
１が第２シリンダ１３のピストンロッド２７の変位Ｐ２
より大きければ（Ｐ１＞Ｐ２）、双方向ポンプ４５によ
って第４の配管４４、第２の配管４２を介し、第１シリ
ンダ１２のアンクランプ側圧力室１２ｂと第２のシリン
ダ１３のクランプ側圧力室１３ａに油を送り込み、被ク
ランプ部材１を図の左方向に移動させる。この時、切替
弁４６はクランプ側に切り替えられたままであるが、双
方向ポンプ４５の発生する油圧が油圧源１７側のリリー
フ弁１６の設定圧よりも大きいため、双方向ポンプ４５
によって第１シリンダ１２のアンクランプ側圧力室１２
ｂに送られた油に相当する量の油が、第１シリンダ１２
のクランプ側圧力室１２ａより第１の配管４１、切替弁
４６、リリーフ弁１６を介してタンク１８に戻される。
また双方向ポンプ４５によって第２シリンダ１３のクラ
ンプ側圧力室１３ａに送られた油に相当する量の油が、
第２シリンダ１３のアンクランプ側圧力室１３ｂより第
３の配管４３、切替弁４６を介してタンク１８に戻され
る。
【００２３】また、第１シリンダ１２のピストンロッド
２６の変位Ｐ１が第２シリンダ１３のピストンロッド２
７の変位Ｐ２より小さければ（Ｐ１＜Ｐ２）、第１シリ
ンダ１２のアンクランプ側圧力室１２ｂと第２のシリン
ダ１３のクランプ側圧力室１３ａの油を、第２の配管４
２、双方向ポンプ４５を介してタンク１８に戻し、被ク
ランプ部材１を図の右方向に移動させる。この時も、切
替弁４６はクランプ側に切り替えられたままである。
２６の変位Ｐ１が第２シリンダ１３のピストンロッド２
７の変位Ｐ２より小さければ（Ｐ１＜Ｐ２）、第１シリ
ンダ１２のアンクランプ側圧力室１２ｂと第２のシリン
ダ１３のクランプ側圧力室１３ａの油を、第２の配管４
２、双方向ポンプ４５を介してタンク１８に戻し、被ク
ランプ部材１を図の右方向に移動させる。この時も、切
替弁４６はクランプ側に切り替えられたままである。
【００２４】すなわち、本実施形態のクランプ装置は、
作動油のリーク等に伴う芯ズレの補正時にも、切替弁４
６をクランプ側に切り替えられたままにして、クランプ
力を保持し、クランプ力を変えることなく、自動的に芯
出しする。
作動油のリーク等に伴う芯ズレの補正時にも、切替弁４
６をクランプ側に切り替えられたままにして、クランプ
力を保持し、クランプ力を変えることなく、自動的に芯
出しする。
【００２５】なお、ここではシリンダが被クランプ部材
を挟んで一対設置されているものを例に挙げて説明した
が、これに限るものでなく、シリンダが被クランプ部材
を挟んで複数対対向配置されているものにも本発明を適
用できる。その場合、各対毎に、一方のシリンダのアン
クランプ側ポートと他方のシリンダのクランプ側ポート
を配管で接続し、かつ他方のシリンダのアンクランプ側
ポートを、隣接する対における一方のシリンダのクラン
プ側ポートと直列に接続する。その際においても、各対
毎に、一方のシリンダのピストンのアンクランプ側受圧
面積と他方のシリンダのピストンのクランプ側受圧面積
とが等しくなるように設定することが重要である。
を挟んで一対設置されているものを例に挙げて説明した
が、これに限るものでなく、シリンダが被クランプ部材
を挟んで複数対対向配置されているものにも本発明を適
用できる。その場合、各対毎に、一方のシリンダのアン
クランプ側ポートと他方のシリンダのクランプ側ポート
を配管で接続し、かつ他方のシリンダのアンクランプ側
ポートを、隣接する対における一方のシリンダのクラン
プ側ポートと直列に接続する。その際においても、各対
毎に、一方のシリンダのピストンのアンクランプ側受圧
面積と他方のシリンダのピストンのクランプ側受圧面積
とが等しくなるように設定することが重要である。
【００２６】また、前述のようにシリンダを複数対設置
して、他方のシリンダのアンクランプ側ポートを、隣接
する対における一方のシリンダのクランプ側ポートと直
列に接続する場合、他方のシリンダのアンクランプ側受
圧面積と隣接する（直列配置の下流側に位置する）対に
おける一方のシリンダのクランプ側受圧面積（図中のＳ
３）を同一面積となるように設定すれば設計が容易とな
るが、必ずしも一致させる必要はなく、既述したように
各対毎に、一方のシリンダのピストンのアンクランプ側
受圧面積と他方のシリンダのピストンのクランプ側受圧
面積とが等しくなるように設定することが重要である。
他方のシリンダのアンクランプ側受圧面積と隣接する対
における一方のシリンダのクランプ側受圧面積を一致さ
せない場合、各対相互でロッド変位量が異なるが、この
ズレの問題は、シリンダを対毎に芯出し位置に対する距
離をズレ相当分ずらせて配置することで解消することが
できる。
して、他方のシリンダのアンクランプ側ポートを、隣接
する対における一方のシリンダのクランプ側ポートと直
列に接続する場合、他方のシリンダのアンクランプ側受
圧面積と隣接する（直列配置の下流側に位置する）対に
おける一方のシリンダのクランプ側受圧面積（図中のＳ
３）を同一面積となるように設定すれば設計が容易とな
るが、必ずしも一致させる必要はなく、既述したように
各対毎に、一方のシリンダのピストンのアンクランプ側
受圧面積と他方のシリンダのピストンのクランプ側受圧
面積とが等しくなるように設定することが重要である。
他方のシリンダのアンクランプ側受圧面積と隣接する対
における一方のシリンダのクランプ側受圧面積を一致さ
せない場合、各対相互でロッド変位量が異なるが、この
ズレの問題は、シリンダを対毎に芯出し位置に対する距
離をズレ相当分ずらせて配置することで解消することが
できる。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、被クランプ部材を挟んで対向配置された一対のシ
リンダの一方のアンクランプ側ポートと他方のシリンダ
のクランプ側ポートとを第２の配管により接続したの
で、各シリンダを同調動作させることができる。また、
第２の配管とタンクと第４の配管により接続するととも
に、第４の配管の途中に双方向ポンプを設置し、各シリ
ンダのピストンロッドの変位の差が設定値となるように
前記双方向ポンプを制御するようにしたので、簡単な構
成で、クランプ方向の幅形状にバラツキのある被クラン
プ部材を、クランプ力を変えることなく、自動的に芯出
ししながらクランプすることができるとともに、双方向
ポンプも小容量のもので済み、その分、コストを圧縮す
ることができる。
れば、被クランプ部材を挟んで対向配置された一対のシ
リンダの一方のアンクランプ側ポートと他方のシリンダ
のクランプ側ポートとを第２の配管により接続したの
で、各シリンダを同調動作させることができる。また、
第２の配管とタンクと第４の配管により接続するととも
に、第４の配管の途中に双方向ポンプを設置し、各シリ
ンダのピストンロッドの変位の差が設定値となるように
前記双方向ポンプを制御するようにしたので、簡単な構
成で、クランプ方向の幅形状にバラツキのある被クラン
プ部材を、クランプ力を変えることなく、自動的に芯出
ししながらクランプすることができるとともに、双方向
ポンプも小容量のもので済み、その分、コストを圧縮す
ることができる。
【００２８】また、請求項２の発明によれば、シリンダ
を、被クランプ部材を挟んで複数対対向配置し、各対毎
に、一方のシリンダのアンクランプ側ポートと他方のシ
リンダのクランプ側ポートを配管で接続するとともに、
他方のシリンダのアンクランプ側ポートを、隣接する対
における一方のシリンダのクランプ側ポートと直列に接
続したので、シリンダの数が増加しても、アキュムレー
タは全く必要なく、かつ切替弁の増加も必要なく、コス
ト低減効果が大きくなる。
を、被クランプ部材を挟んで複数対対向配置し、各対毎
に、一方のシリンダのアンクランプ側ポートと他方のシ
リンダのクランプ側ポートを配管で接続するとともに、
他方のシリンダのアンクランプ側ポートを、隣接する対
における一方のシリンダのクランプ側ポートと直列に接
続したので、シリンダの数が増加しても、アキュムレー
タは全く必要なく、かつ切替弁の増加も必要なく、コス
ト低減効果が大きくなる。
【００２９】また、請求項３の発明によれば、各対毎
に、一方のシリンダのピストンのアンクランプ側受圧面
積と他方のシリンダのピストンのクランプ側受圧面積と
が等しくなるように設定することにより、各対毎に、対
向するシリンダを同調動作させることができ、クランプ
力を安定させることができる。
に、一方のシリンダのピストンのアンクランプ側受圧面
積と他方のシリンダのピストンのクランプ側受圧面積と
が等しくなるように設定することにより、各対毎に、対
向するシリンダを同調動作させることができ、クランプ
力を安定させることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るクランプ装置の構成
図である。
図である。
【図２】従来のクランプ装置の第１の例を示す要部構成
図である。
図である。
【図３】従来のクランプ装置の第２の例を示す構成図で
ある。
ある。
１ 被クランプ部材
１２ 第１のシリンダ（一方のシリンダ）
１３ 第２のシリンダ（他方のシリンダ）
１６ リリーフ弁
１７ 油圧源
１８ タンク
２６，２７ ピストンロッド
２８ 第１のロッド変位計
２９ 第２のロッド変位計
４１ 第１の配管
４２ 第２の配管
４３ 第３の配管
４４ 第４の配管
４５ 双方向ポンプ
４６ 切替弁
４７ ポンプ制御手段
Ｓ１ 一方のシリンダのアンクランプ側受圧面積
Ｓ２ 他方のシリンダのクランプ側受圧面積
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23Q 3/06
B23K 37/04
B23K 11/24
B25B 1/18
B25J 15/00 - 15/12
Claims (3)
- 【請求項１】 被クランプ部材を挟んで対向配置された
少なくとも一対のシリンダと、 一方のシリンダのクランプ側ポートに接続された第１の
配管と、 前記一方のシリンダのアンクランプ側ポートと他方のシ
リンダのクランプ側ポートとを接続する第２の配管と、 前記他方のシリンダのアンクランプ側ポートに接続され
た第３の配管と、 前記第２の配管とタンクとを接続する第４の配管と、 前記第１の配管と前記第３の配管とを、リリーフ弁を有
する油圧源と前記タンクとの間で相対的に切り替える切
替弁と、 前記第４の配管の途中に設けられた双方向ポンプと、 前記一方のシリンダのピストンロッドの変位を検出する
第１のロッド変位計と、 前記他方のシリンダのピストンロッドの変位を検出する
第２のロッド変位計と、各前記ロッド変位計 で検出された互いのロッド変位量の
差が設定値となるように前記双方向ポンプを制御するポ
ンプ制御手段と、 を備えたことを特徴とするクランプ装置。 - 【請求項２】 シリンダは、被クランプ部材を挟んで複
数対対向配置され、各対毎に、一方のシリンダのアンク
ランプ側ポートと他方のシリンダのクランプ側ポートが
配管で接続されているとともに、該他方のシリンダのア
ンクランプ側ポートが、隣接する対における一方のシリ
ンダのクランプ側ポートと直列に接続されてなることを
特徴とする請求項１記載のクランプ装置。 - 【請求項３】 各対毎に、一方のシリンダのピストンの
アンクランプ側受圧面積と他方のシリンダのピストンの
クランプ側受圧面積とが等しくなるように設定されてな
ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のクラン
プ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02403299A JP3521783B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | クランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02403299A JP3521783B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | クランプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000218553A JP2000218553A (ja) | 2000-08-08 |
| JP3521783B2 true JP3521783B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=12127187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02403299A Expired - Fee Related JP3521783B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | クランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521783B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917236A (zh) * | 2010-07-23 | 2010-12-15 | 深圳市众恒世讯科技有限公司 | 检具自动装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004056827A1 (de) * | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Expander Holding Ag | Spannelement für Werkstücke, insbesondere Schraubstock |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02403299A patent/JP3521783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917236A (zh) * | 2010-07-23 | 2010-12-15 | 深圳市众恒世讯科技有限公司 | 检具自动装置 |
| CN101917236B (zh) * | 2010-07-23 | 2013-08-14 | 深圳市众恒世讯科技有限公司 | 检具自动装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000218553A (ja) | 2000-08-08 |
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