JP3854051B2

JP3854051B2 - Clamping device

Info

Publication number: JP3854051B2
Application number: JP2000283493A
Authority: JP
Inventors: 紀元唐沢; 暁高江; 幹雄花井; 広田中
Original assignee: CKD Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: CKD Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: JP2002096230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに形成された位置決め穴を基準として位置決めおよび固定を行うための、クランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ボデーパネルを溶接する際に、複数のパネル同士を所定の位置関係で正確に固定するためのクランプ装置が用いられる。かかるクランプ装置は、様々な車種専用の溶接用冶具等に、夫々設ける必要があることから、単純な構造を有していることが望ましい。しかも、パネルの位置決め精度、固定強度は十分に確保されている必要がある。
【０００３】
図４には、従来のクランプ装置１を概略的に示している。クランプ装置１は、ワークＷの位置決めおよび固定を行うための、クランプピン２を備えている。クランプピン２は、ワークの位置決め穴Ｗａへの挿入を容易とするために、先端部２ａを円すい状に形成している。また、先端部２ａから所定距離を置いて、ワークＷを支えるための肩部２ｂを形成している。そして、肩部２ｂの下方には、肩部２ｂと同一径の円筒部２ｃが形成され、さらに、円筒部２ｃの下端部はシリンダ４に固定されている。
【０００４】
また、クランプピン２は、内部にクランプ爪３を備えている。クランプ爪３は、クランプピン２の円筒部２ｃ内で長手方向へと延び、先端部３ａを鉤状に屈折させた形状を有している。また、クランプ爪３の下端部３ｂは、ピボット軸を介してシリンダ４のピストンロッド４ａに軸支されている。さらに、クランプ爪３は、クランプピン２の円筒部２ｃに固定した案内ピン２ｄと係合する、カム溝３ｃを有している。よって、ピストンロッド４ａを下降させることにより、クランプ爪３を下降させ、かつ、先端部３ａをクランプピン２の先端部２ａの近傍に設けたスリット状の開口２ｅより、側方へと突出させることができる。また、ピストンロッド４ａを上昇させると、図４に示すように、クランプ爪３を上昇させ、かつ、先端部３ａをクランプピン２の内部に格納することができる。
【０００５】
また、シリンダ４はシリンダ５のピストンロッド５ａに固定されている。よって、クランプピン２、クランプ爪３およびシリンダ４は、シリンダ５を駆動することにより、一体的に昇降することができる。
【０００６】
さらに、シリンダ６をシリンダ４の側方に、シリンダ４と直交する向きで配置している。かかるシリンダ６は、シリンダ５のピストンロッド５ａを上死点まで上昇させることによって、クランプピン２、クランプ爪３およびシリンダ４を上昇させると、シリンダ４の下方に位置することとなるので、シリンダ４の下方にピストンロッド６ａを突出させることで、クランプピン２、クランプ爪３およびシリンダ４の落下を防止する、落下防止機構をなしている。
【０００７】
シリンダ４,５,６には、ピストンロッド４ａ,５ａ,６ａの位置を検出するためのセンサ401,402,501,502,601,602を設けている。また、シリンダ４,５,６の作動に関係するソレノイドバルブ７,９,11と、作動流体（ここではエアを用いている。）の供給源８,10,12とを、夫々独立して備えている。
【０００８】
以上のごとく、図４に示す従来のクランプ装置１は、クランプピン２、クランプ爪３および落下防止機構（ピストンロッド６ａ）の、三系統の作動機構を備え、かつ、これら三系統の作動機構を、各々のシリンダ４,５,６で駆動するものである。また、前記三系統の作動機構を駆動するための複数のシリンダ４,５,６は、夫々独立した三系統の流体供給回路を備えている。
【０００９】
ワークＷをクランプする手順は、以下の通りである。まず、シリンダ５のピストンロッド５ａをクランプ爪３と共に上昇させて、クランクピン２をワークの位置決め穴Ｗａへと挿入し、肩部２ｂでワークＷを支える。続いて、シリンダ４のピストンロッド４ａを下降させて、クランプ爪３を下降させかつ先端部３ａをクランプピン２の側方から突出させる。そして、クランクピン２の肩部２ｂと、クランプ爪３の先端部３ａとでワークＷをクランプする。また、シリンダ６を作動させて、シリンダ４の下方にピストンロッド６ａを突出させ、クランプピン２、クランプ爪３およびシリンダ４の落下を防止する。なお、ワークＷを開放する際には、上記と全く逆の作動手順となる。
【００１０】
以上の手順で各作動機構を駆動するための、各ソレノイドバルブ７,９,11のソレノイド７ａ,７ｂ,９ａ,９ｂ,11ａ,11ｂの励磁、および、各エア供給源８,10,12の作動のタイミングは、センサ401,402,501,502,601,602によるピストンロッド４ａ,５ａ,６ａの位置の検出信号に基づき、電気的に制御されるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のごとく、図４に示す従来のクランプ装置１は、各シリンダ４,５,６を所定のタイミングで順次作動させるために、各々独立した流体供給回路を備えている。係る構造では、センサ、ソレノイドバルブ、作動流体供給源の設置数はシリンダの増加と共に増加し、複雑化を余儀なくされている。また、前記センサ401,402,501,502,601,602によって、各ピストンロッドの位置を検出し、該検出信号に基づき、各ソレノイドバルブ７,９,11、および、各供給源８,10,12の作動制御を、電気的に行っていることから、電気回路や制御内容も複雑化を来すこととなっている。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多系統の作動機構を複数のシリンダによって駆動するクランプ装置において、複雑な電気的制御を行うことなく、かつ、流体供給回路の複雑化を来すことなく、ワークの正確な位置決め、および確実な固定を行うことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明に係るクランプ装置は、クランプ爪を出没自在に格納するクランプピンと、前記クランプ爪を駆動するシリンダと、前記クランプピンの昇降に係るシリンダと、前記クランプピンの落下防止機構とを備えるクランプ装置であって、
前記クランプピンは、先端部が円すい状に形成され、該先端部から所定距離を置いてワークを支えるための肩部が形成され、該肩部の下方に該肩部と同一径の円筒部が形成され、
前記クランプ爪は、前記クランプピンの円筒部内で長手方向に延び、その昇降動作に伴い、鉤状に屈折させた形状を有する先端部を前記クランプピンの先端部の近傍に設けられたスリット状の開口から側方へと出没可能であり、
前記クランプ爪を駆動するシリンダは、前記クランプ爪を駆動するピストンロッドを含み、前記クランプピンの円筒部の下端部に固定されており、
前記クランプピンの昇降に係るシリンダは、前記クランプ爪を駆動するシリンダ自体が、ピストンロッドとして機能するものであり、
前記クランプピンの落下防止機構は、前記クランプピンの昇降に係るシリンダのピストンを、下方から支えるピストンロッドを備えるシリンダからなり、
前記複数のシリンダを、所定のタイミングで順次作動させる一系統の流体供給回路を備え、
アンクランプ状態にあるとき、前記流体供給回路へと供給された圧力流体は、前記クランプピンの昇降に係るシリンダを駆動して、前記クランプピンを上昇させ、続いて、前記クランプ爪を駆動するシリンダを駆動して、ワークをクランプし、かつ、前記クランプピンの落下防止機構のシリンダを駆動して、前記クランプピンを固定し、
クランプ状態にあるとき、前記流体供給回路へと供給された圧力流体は、前記クランプピンの落下防止機構のシリンダを駆動して、前記クランプピンの固定を解除し、かつ、前記クランプ爪を駆動するシリンダを駆動して、ワークをアンクランプし、続いて、前記クランプピンの昇降に係るシリンダを駆動して、前記クランプピンを下降させるように、
前記複数のシリンダは、前記一系統の流体供給回路中に、作動状態に応じて上流、下流の関係を交換する態様で直列に配置され、かつ、上流のシリンダのピストン位置に応じて下流のシリンダへの流体供給量を制御するバルブ構造を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明のクランプ装置は、前記複数のシリンダを、一系統の流体供給回路によって所定のタイミングで順次作動させることができることから、前記作動機構の多系統化によりシリンダ数が増加しても、電気回路や制御内容に複雑化を来すことなく、所定の作動をするものである。
【００１５】
また、本発明によれば、前記複数のシリンダは、前記位置系統の流体経路中で、上流のシリンダが所定量だけ作動した後に、下流のシリンダを作動させることができる。よって、前記複数のシリンダを、複雑な電気的制御を行うことなく、所定のタイミングで順次作動させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明のクランプ装置は、前記クランプピンの作動によってワークの位置決めを行い、前記クランプ爪の作動によって位置決めされたワークを固定し、かつ、前記落下防止機構によって前記クランプピンの落下を防ぐことにより、ワークの正確な位置決めおよび固定を、確実なものとする。
【００１７】
さらに、本発明に係るクランプ装置は、アンクランプ状態にあるとき、前記流体供給回路へと供給された圧力流体は、前記クランプピンの昇降に係るシリンダを駆動して、前記クランプピンを上昇させ、続いて、前記クランプ爪を駆動するシリンダを駆動して、ワークをクランプし、かつ、前記クランプピンの落下防止機構のシリンダを駆動して、前記クランプピンを固定するものである。
【００１８】
したがって、本発明のクランプ装置は、アンクランプ状態にあるとき、ワークをクランプするための、前記クランプピンの上昇、前記クランプ爪によるワークのクランプおよび前記クランプピンの固定という、三系統の作動機構に係る三つのシリンダを、一つの流体供給源から供給される流体によって、所定のタイミングで作動させることができる。
【００１９】
また、本発明に係るクランプ装置は、クランプ状態にあるとき、前記流体供給回路へと供給された圧力流体は、前記クランプピンの落下防止機構のシリンダを駆動して、前記クランプピンの固定を解除し、かつ、前記クランプ爪を駆動するシリンダを駆動して、ワークをアンクランプし、続いて、前記クランプピンの昇降に係るシリンダを駆動して、前記クランプピンを下降させることを特徴とする。
【００２０】
したがって、本発明のクランプ装置は、クランプ状態にあるとき、ワークをアンクランプするための、前記クランプピンの固定解除、前記クランプ爪によるワークのアンクランプ、および、前記クランプピンの下降という、三系統の作動機構に係る三つのシリンダを、一つの流体供給源から供給される流体によって、所定のタイミングで作動させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分及び相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明は省略する。また、以下の説明において、シリンダの、ピストンによって二つに分けられるシリンダ室のうち、伸び作動のときにエアを充填する側を「伸び側」と、縮み作動のときにエアを供給する側を「縮み側」と、称する。
【００２２】
図１には、本発明の実施の形態に係るクランプ装置１を概略的に示している。本実施の形態に係るクランプ装置１は、ソレノイドバルブ13およびエア供給源14を、夫々一つのみ備えている。また、クランプ爪３の昇降に係るシリンダ４は、クランクピン２の昇降に係るシリンダ５と同心状に配置され、シリンダ４自体が、シリンダ５のピストンロッド５ａとしても機能している。
【００２３】
シリンダ４のピストンロッド４ａは、シリンダ室４ｂ内を往復するピストン４ｃの上下に突出するように一体に取りつけられ、かつ、下端部から所定範囲を突状管路４ｄとして形成している。さらに、突状管路４ｄと同軸状に、パイプ４ｅが固定されている。シリンダ５のシリンダ室５ｂを往復するピストン５ｃは、突状管路４ｄの外周壁に内接する副室５ｄと、副室５ｄに連続しパイプ４ｅに外接する内周壁を有する突状管路５ｆと、を備えている。さらに、突状管路５ｆの外周壁と内接する副室５ｇが、シリンダ５のハウジングに形成されている。
【００２４】
また、シリンダ５のハウジングには、副室５ｇに側方より出没するピストンロッド６ａを備えるシリンダ６を固定している。シリンダ６のシリンダ室６ｂの伸び側には、コイルスプリング６ｄを配置し、常時、ピストンロッド６ａを、ピストン５ｃと一体の突状管路５ｆに押しつけている。
【００２５】
さらに、シリンダ５のハウジングには、第１ポート15、第２ポート16を設け、ソレノイドバルブ13を介して、エア供給源14と連通している。第１ポート15は、シリンダ５のシリンダ室５ｂの伸び側と連通している。シリンダ６のシリンダ室６ｂは、シリンダ５のハウジングに形成された通路19を介して第２ポート16と連通している。
【００２６】
なおかつ、シリンダ室５ｂの伸び側は、副室５ｇ、突状管路５ｆ、パイプ４ｅ、突状管路４ｄ、ピストンロッド４ａに形成された通路18を介して、シリンダ４のシリンダ室４ｂの縮み側へ連通している。さらに、シリンダ室４ｂの伸び側は、シリンダ５のハウジングに固定されたパイプ17を介して、第２ポート16と連通している。また、シリンダ室４ｂの伸び側は、副室５ｄおよびピストン５ｃに形成された通路20を介して、シリンダ室５ｂの縮み側と連通している。そして、各部材の摺動面における密閉性を確保するため、適所にシール21,22,23,24,25,26,27（その他、図１において符号を付していないシール有り。）を備えている。なお、シール24,26については、後述する理由から、逆止弁機能を有するパッキン（Ｙパッキン、Ｕカップパッキン等）を用いる。
【００２７】
また、クランプ装置１は、シリンダ４のピストンロッド４ａが可動範囲の下死点にあることを検出する近接スイッチ31と、シリンダ５のピストン５ｃが可動範囲の下死点にあることを検出するリードスイッチ32とを備えている。
【００２８】
ここで、本発明の実施の形態に係るクランプ装置１の作動手順を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２９】
図１には、クランプ装置１のアンクランプ状態を示している。このとき、シリンダ４のピストン４ｃは可動範囲の上死点に位置し、シリンダ５のピストン５ｃは可動範囲の下死点に位置している。まず、制御装置（図示省略）からのクランプ指令を受けて、ソレノイドバルブ13のソレノイド13ａが励磁され、ソレノイドバルブ13は図２に示す状態へと切替わる。
【００３０】
すると、エア供給源14から供給されるエアは、第１ポート15を介してシリンダ５のシリンダ室５ｂの伸び側へと供給され、図２に示すように、ピストン５ｃを、可動範囲の上死点へと上昇させる。すると、ピストン６ａは、突状管路５ｆによる突出規制が解除され、図３に示すように、ピストンロッド６ａはコイルスプリング６ｄによって押し出されて、副室５ｇへと突出する。そして、ピストンロッド６ａは突状管路５ｆを下方から支え、クランプピン２の落下を防止する。
【００３１】
シリンダ５のピストン５ｃの上昇により、シリンダ室５ｂの縮み側のエアは、通路20、副室５ｄ、シリンダ室４ｂ、パイプ17、第２ポート16を通して、排気される。
【００３２】
また、ピストン５ｃの上昇により、ピストン５ｃの下方に突出する突状管路５ｆは、副室５ｇから引抜かれる。すると、図１のアンクランプ状態でシール26によって密閉されていた突状管路５ｆと副室５ｇとの間に、シリンダ室５ｂの伸び側のエアが流入する。かかる流入エアは、副室５ｇ、突状管路５ｆ、パイプ４ｅ、突状管路４ｄ、ピストンロッド４ａに形成された通路18を介して、シリンダ４のシリンダ室４ｂの縮み側へと供給される。
【００３３】
シリンダ室４ｂの縮み側へと供給されたエアにより、ピストン４ｃは下降する。すると、ピボット軸を介してピストンロッド４ａに軸支されているクランプ爪３は下降し、かつ、先端部３ａをクランプピン２の開口２ｅから、側方へと突出させる。そして、図３に示すように、クランクピン２の肩部２ｂと、クランプ爪３の先端部３ａとでワークＷをクランプする。
【００３４】
また、ピストン４ｃの下降により、ピストン４ｃの下方に突出する突状管路４ｄは、上死点で停止するピストン５ｃの副室５ｄへ嵌入される。そして、シール24の逆止弁機能により、副室５ｄ内のエアを、シリンダ室４ｂの伸び側、パイプ17を介して、第２ポート16から排気する。
【００３５】
なお、図３に示すクランプ装置１のクランプ状態にあるとき、ピストンロッド４ａは下死点まで移動しているので、かかるピストンロッド４ａの位置を近接スイッチ31で検出し、制御装置（図示省略）へクランプ完了信号を出力し、クランプ作業を終了する。
【００３６】
次に、図３に示すクランプ装置１のクランプ状態から、図１のアンクランプ状態へと戻る手順を説明する。まず、制御装置（図示省略）からのアンクランプ指令を受けて、ソレノイドバルブ13のソレノイド13ｂが励磁され、ソレノイドバルブ13は図３に示す状態から図１に示す状態へと切替わる。
【００３７】
すると、エア供給源14から供給されるエアは、第２ポート16、通路19を介して、シリンダ室６ｂの縮み側に供給され、ピストン６ｃは、コイルスプリング６ｄの付勢力に抗して移動し、図２に示すように、ピストンロッド６ａは引き込まれた状態となって、クランプピン２の落下防止を解除する。
【００３８】
これと同時に、エアは、パイプ17を介してシリンダ４のシリンダ室４ｂの伸び側へと供給され、ピストン４ｃは、図３に示す下死点から、図２に示す上死点へと上昇する。そして、ピストンロッド４ａに軸支されているクランプ爪３は上昇し、かつ、先端部３ａをクランプピン２の内部へと格納する。シリンダ室４ｂの縮み側のエアは、通路18、突状管路４ｅ、副室５ｇ、シリンダ室５ｂの伸び側、第１ポート15を通して、排気される。
【００３９】
シリンダ４のピストン４ｃの上昇により、ピストン４ｃの下方に突出する突状管路４ｄは、副室５ｄから引抜かれる。すると、図３のクランプ状態でシール24によって密閉されていた突状管路４ｄと副室５ｄとの間に、シリンダ室４ｂの伸び側のエアが流入する。かかる流入エアは、副室５ｄ、通路20を介して、シリンダ５の、シリンダ室５ｂの縮み側へと供給される。
【００４０】
したがって、ピストン５ｃは、図２に示す上死点から、図１に示す下死点へと下降する。そして、ピストン５ｃ上に乗っているシリンダ４、クランプ爪３、クランプピン２も下降して、クランプピン２は、ワークＷの位置決め穴Ｗａから離間し、アンクランプ状態となる。このとき、ピストン５ｃの下方に突出する突状管路５ｆは、副室５ｇへ挿入されるが、副室５ｇ内のエアは、シール26の逆止弁機能により、シリンダ室５ｂの伸び側を介して第１ポートから、排気する。
【００４１】
なお、図１に示すクランプ装置１のアンクランプ状態となったとき、ピストン５ｃの位置をリードスイッチ32で検出し、制御装置（図示省略）へアンクランプ完了信号を出力し、アンクランプ作業を終了する。
【００４２】
上記構成をなす、本発明の実施の形態にかかるクランプ装置によれば、以下のような作用効果を得ることができる。本発明の実施の形態にかかるクランプ装置１は、アンクランプ状態（図１）からクランプ状態（図３）へと作動する際には、第１ポート15にエアを供給することにより、第１ポート15−シリンダ室５ｂの伸び側−副室５ｇ―突状管路５ｆ−パイプ４ｅ−突状管路４ｄ−通路18−シリンダ室４ｂの縮み側の順序でエアの供給を行う、一系統のエア供給回路を形成している。
【００４３】
また、クランプ状態（図３）からアンクランプ状態（図１）へと作動する際には、第２ポート16にエアを供給することにより、第２ポート16−通路19−シリンダ６ｂの順序でエアの供給を行うエア供給回路、およびこれと並列の、第２ポート16−パイプ17−シリンダ室４ｂの伸び側−副室５ｄ−通路20−シリンダ室５ｂの縮み側の順序でエアの供給を行う、エア供給回路を形成している。かかる並列のエア供給回路は、エア供給源14から供給されるエアによって作動する、一系統のエア供給回路である。
【００４４】
すなわち、本発明の実施の形態に係るクランプ装置１は、クランプピン２の上昇・下降、クランプ爪３の開閉、クランプピン２を固定するためのピストンロッド６ａの伸縮という、三系統の作動機構に係る三つのシリンダ４,５,６を、一系統の流体供給回路中に配置したものである。
【００４５】
しかも、アンクランプ状態からクランプ状態へと作動する際には、二つのシリンダ４,５は、上記一系統の流体供給回路中で、シリンダ５−シリンダ４の直列配置となる。そして、副室５ｇ、突状管路５ｆ、シール26は、ピストン５ｃの位置に応じて、シリンダ５からシリンダ４への流体供給回路を開閉するバルブ構造を、シリンダ５の機械要素のみによって構成している。また、副室５ｄ、突状管路４ｄ、シール24は、ピストン４ｃの位置に応じて、シリンダ４からシリンダ５への流体供給回路を開閉するバルブ構造を、シリンダ４の機械要素のみによって構成している。
【００４６】
また、クランプ状態からアンクランプ状態へと作動する際には、二つのシリンダ４,５は、上記一系統の流体供給回路中で、シリンダ４−シリンダ５の直列配置となる。そして、副室５ｄ、突状管路４ｄ、シール24は、前述のごとく、ピストン４ｃの位置に応じて、シリンダ４からシリンダ５への流体供給回路を開閉するバルブ構造を構成している。
【００４７】
すなわち、本発明の実施の形態に係るクランプ装置１は、上流のシリンダのピストン位置に応じて下流のシリンダへの流体供給回路を開閉するバルブ構造を含むものである。係るバルブ構造によって、二つのシリンダ４,５を順次作動させることができる。
【００４８】
よって、本発明の実施の形態に係るクランプ装置１は、作動機構の多系統化によりシリンダ数が増加しても、エア供給源14は一つのみでよく、ソレノイドバルブ13も一つのみでよい。よって、シリンダ制御用の電気回路は、ソレノイドバルブ13に関するもののみ備えていれば良い。さらに、制御内容にしても、ソレノイドバルブ13のソレノイド13ａ,13ｂの励磁と、エア供給源14の作動に関するもののみであることから、制御内容に複雑化を来すことなく所定の作動をさせることができる。
【００４９】
そして、クランプピン２の作動によってワークＷの位置決めを行い、クランプ爪３の作動によって位置決めされたワークＷを固定し、かつ、落下防止機構（ピストンロッド６ａ）によって、クランプピン２の落下を防ぐことにより、ワークＷの正確な位置決めおよび固定を、確実なものとすることができる。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態では、シリンダ６のみ、伸び方向の動力源として、コイルスプリング６ｄをシリンダ室６ｂの伸び側に設けているが、他のシリンダ４,５においても、ピストンの往路または復路のいずれか一方の動力を、バネ力に置き換えることも可能である。また、作動機構の更なる多系統化にも対応することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、以下のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係るクランプ装置によれば、多系統の作動機構を複数のシリンダによって駆動するクランプ装置において、複雑な電気的制御を行うことなく、かつ、流体供給回路の複雑化を来すことなく、ワークの正確な位置決めおよび確実な固定を行うことが可能となる。
【００５２】
また、前記複数のシリンダを、複雑な電気的制御を行うことなく、所定のタイミングで順次作動させることが可能となり、簡単な構造で、ワークの正確な位置決めおよび固定を、確実なものとすることができる。
【００５３】
また、前記クランプピンによってワークを位置決めし、該クランプピンによって位置決めされたワークをクランプ爪で固定し、前記落下防止機構によって、前記クランプピンを固定することで、ワークの正確な位置決めおよび固定を、確実なものとすることができる。
【００５４】
また、三系統の作動機構に係る三つのシリンダを、一つの流体供給源から供給される流体によって所定のタイミングで作動させ、クランプ動作を確実に行うことができる。
【００５５】
また、三系統の作動機構に係る三つのシリンダを、一つの流体供給源から供給される流体によって所定のタイミングで作動させ、アンクランプ動作を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置のアンクランプ状態を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の中間の作動状態を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るクランプ装置のクランプ状態を模式的に示す断面図である。
【図４】従来のクランプ装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１クランプ装置
２クランプピン
３クランプ爪
４シリンダ
４ａピストンロッド
４ｂシリンダ室
４ｃピストン
４ｄ突状管路
４ｅパイプ
５シリンダ
５ａピストンロッド
５ｂシリンダ室
５ｃピストン
５ｄ副室
５ｆ突状管路
５ｇ副室
６シリンダ
６ａピストンロッド
６ｂシリンダ室
６ｃピストン
６ｄコイルスプリング
13 ソレノイドバルブ
14 エア供給源
15 第１ポート
16 第２ポート
17 パイプ
18 通路
19 通路
20 通路
24,26 シール
Ｗワーク
Ｗａ位置決め穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clamping device for performing positioning and fixing with reference to a positioning hole formed in a workpiece.
[0002]
[Prior art]
For example, when welding a body panel, a clamping device for accurately fixing a plurality of panels with a predetermined positional relationship is used. Since it is necessary to provide such a clamping device in welding jigs dedicated to various types of vehicles, it is desirable that the clamping device has a simple structure. In addition, the panel positioning accuracy and fixing strength must be sufficiently secured.
[0003]
FIG. 4 schematically shows a conventional clamping device 1. The clamp device 1 includes a clamp pin 2 for positioning and fixing the workpiece W. The clamp pin 2 has a tip portion 2a formed in a conical shape in order to facilitate insertion of the workpiece into the positioning hole Wa. Further, a shoulder 2b for supporting the workpiece W is formed at a predetermined distance from the tip 2a. A cylindrical portion 2 c having the same diameter as the shoulder portion 2 b is formed below the shoulder portion 2 b, and the lower end portion of the cylindrical portion 2 c is fixed to the cylinder 4.
[0004]
The clamp pin 2 has a clamp claw 3 inside. The clamp claw 3 extends in the longitudinal direction in the cylindrical portion 2c of the clamp pin 2, and has a shape in which the tip portion 3a is refracted in a hook shape. The lower end 3b of the clamp claw 3 is pivotally supported on the piston rod 4a of the cylinder 4 via a pivot shaft. Further, the clamp claw 3 has a cam groove 3 c that engages with a guide pin 2 d fixed to the cylindrical portion 2 c of the clamp pin 2. Therefore, by lowering the piston rod 4a, the clamp pawl 3 is lowered and the tip 3a is protruded laterally from the slit-like opening 2e provided in the vicinity of the tip 2a of the clamp pin 2. Can do. Further, when the piston rod 4a is raised, the clamp claw 3 can be raised and the tip 3a can be stored inside the clamp pin 2 as shown in FIG.
[0005]
The cylinder 4 is fixed to the piston rod 5 a of the cylinder 5. Therefore, the clamp pin 2, the clamp claw 3, and the cylinder 4 can be moved up and down integrally by driving the cylinder 5.
[0006]
Further, the cylinder 6 is disposed on the side of the cylinder 4 in a direction orthogonal to the cylinder 4. The cylinder 6 is positioned below the cylinder 4 when the clamp pin 2, the clamp pawl 3 and the cylinder 4 are raised by raising the piston rod 5a of the cylinder 5 to the top dead center. By making the piston rod 6a protrude below, a fall prevention mechanism for preventing the clamp pin 2, the clamp pawl 3 and the cylinder 4 from dropping is provided.
[0007]
The cylinders 4, 5, 6 are provided with sensors 401, 402, 501, 502, 601, 602 for detecting the positions of the piston rods 4a, 5a, 6a. In addition, solenoid valves 7, 9, 11 related to the operation of the cylinders 4, 5, 6 and supply sources 8, 10, 12 for the working fluid (here, air is used) are provided independently. ing.
[0008]
As described above, the conventional clamping device 1 shown in FIG. 4 includes three operating mechanisms, that is, the clamp pin 2, the clamp pawl 3, and the fall prevention mechanism (piston rod 6a). The cylinders 4, 5 and 6 are driven. The plurality of cylinders 4, 5 and 6 for driving the three operating mechanisms are each provided with three independent fluid supply circuits.
[0009]
The procedure for clamping the workpiece W is as follows. First, the piston rod 5a of the cylinder 5 is raised together with the clamp claw 3, the crank pin 2 is inserted into the positioning hole Wa of the workpiece, and the workpiece W is supported by the shoulder 2b. Subsequently, the piston rod 4 a of the cylinder 4 is lowered, the clamp pawl 3 is lowered, and the tip 3 a is protruded from the side of the clamp pin 2. Then, the workpiece W is clamped by the shoulder 2b of the crankpin 2 and the tip 3a of the clamp claw 3. Further, the cylinder 6 is operated to cause the piston rod 6a to protrude below the cylinder 4 to prevent the clamp pin 2, the clamp pawl 3 and the cylinder 4 from falling. Note that when opening the workpiece W, the operation procedure is completely opposite to the above.
[0010]
Excitation of solenoids 7a, 7b, 9a, 9b, 11a, 11b of each solenoid valve 7, and operation of each air supply source 8, 10, 12 for driving each operation mechanism in the above procedure This timing is electrically controlled based on detection signals of the positions of the piston rods 4a, 5a, 6a by the sensors 401, 402, 501, 502, 601, 602.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional clamping device 1 shown in FIG. 4 includes independent fluid supply circuits for sequentially operating the cylinders 4, 5, and 6 at a predetermined timing. In such a structure, the number of sensors, solenoid valves, and working fluid supply sources installed increases with an increase in the number of cylinders, and is complicated. Further, the position of each piston rod is detected by the sensors 401, 402, 501, 502, 601, 602, and the operation control of each solenoid valve 7, 9, 11 and each supply source 8, 10, 12 is electrically performed based on the detection signal. Therefore, the electric circuit and control contents are also complicated.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to perform a complicated electrical control in a clamp device that drives a multi-system operating mechanism by a plurality of cylinders, and The object is to accurately position and securely fix the workpiece without complicating the fluid supply circuit.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a clamp device according to the present invention includes a clamp pin for retractably retracting a clamp claw, a cylinder for driving the clamp claw, a cylinder for raising and lowering the clamp pin, and a clamp pin. A clamp device comprising a fall prevention mechanism,
The clamp pin has a tip portion formed in a cone shape, a shoulder portion is formed to support a workpiece at a predetermined distance from the tip portion, and a cylindrical portion having the same diameter as the shoulder portion is formed below the shoulder portion. Formed,
The clamp pawl extends in the longitudinal direction within the cylindrical portion of the clamp pin, and a slit-like tip provided in the vicinity of the tip of the clamp pin has a tip refracted in a hook shape along with its lifting and lowering operation. from the opening to the side is a retractable,
The cylinder that drives the clamp pawl includes a piston rod that drives the clamp pawl, and is fixed to the lower end of the cylindrical portion of the clamp pin,
Cylinder according to the elevation of the clamp pins, cylinder itself for driving the clamp pawl, which functions as a piston rod,
Anti-drop mechanism of the clamp pins, the piston of the cylinder according to the elevation of the clamp pins, Ri Do from the cylinder with a piston rod for supporting from below,
A fluid supply circuit of a system for sequentially operating the plurality of cylinders at a predetermined timing;
When in the unclamped state, the pressure fluid supplied to the fluid supply circuit drives the cylinder related to the raising and lowering of the clamp pin to raise the clamp pin, and subsequently the cylinder that drives the clamp claw To clamp the workpiece, and drive the cylinder of the clamp pin fall prevention mechanism to fix the clamp pin,
When in the clamped state, the pressure fluid supplied to the fluid supply circuit drives a cylinder of the clamp pin drop prevention mechanism to release the clamp pin and drive the clamp pawl. Drive the cylinder to unclamp the workpiece, and then drive the cylinder related to raising and lowering the clamp pin to lower the clamp pin.
The plurality of cylinders are arranged in series in the fluid supply circuit of the one system in such a manner that the upstream and downstream relations are exchanged according to the operating state , and the downstream cylinders according to the piston position of the upstream cylinders It includes a valve structure for controlling the amount of fluid supplied to the head.
[0014]
In the clamping device of the present invention, since the plurality of cylinders can be sequentially operated at a predetermined timing by a single fluid supply circuit, even if the number of cylinders increases due to the multi-system operation mechanism, the electric circuit And a predetermined operation without complicating the control contents.
[0015]
According to the present invention, the plurality of cylinders can operate the downstream cylinders after the upstream cylinders are operated by a predetermined amount in the fluid path of the position system. Therefore, the plurality of cylinders can be sequentially operated at a predetermined timing without performing complicated electrical control.
[0016]
The clamping device of the present invention positions the workpiece by the operation of the clamp pin, fixes the workpiece positioned by the operation of the clamp pawl, and prevents the clamp pin from dropping by the fall prevention mechanism. This ensures accurate positioning and fixing of the workpiece.
[0017]
Furthermore, when the clamping device according to the present invention is in an unclamped state, the pressure fluid supplied to the fluid supply circuit drives a cylinder related to the raising and lowering of the clamp pin to raise the clamp pin, Subsequently, the cylinder for driving the clamp pawl is driven to clamp the workpiece, and the cylinder of the clamp pin fall prevention mechanism is driven to fix the clamp pin.
[0018]
Therefore, the clamping device according to the present invention has three systems of operating mechanisms for raising the clamp pin, clamping the workpiece with the clamp pawl, and fixing the clamp pin to clamp the workpiece when in the unclamped state. Such three cylinders can be operated at a predetermined timing by the fluid supplied from one fluid supply source.
[0019]
Further, when the clamping device according to the present invention is in the clamped state, the pressure fluid supplied to the fluid supply circuit drives the cylinder of the clamp pin fall prevention mechanism to release the clamp pin from being fixed. And the cylinder which drives the said clamp nail | claw is driven, a workpiece | work is unclamped, Then, the cylinder which concerns on raising / lowering of the said clamp pin is driven, The said clamp pin is lowered | hung.
[0020]
Accordingly, the clamping device of the present invention has three systems, that is, when the clamp pin is in a clamped state, that is, releasing the clamp pin, unclamping the workpiece with the clamp pawl, and lowering the clamp pin. The three cylinders according to the actuating mechanism can be operated at a predetermined timing by the fluid supplied from one fluid supply source.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, the same parts as those in the prior art and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Further, in the following description, in the cylinder chamber divided into two by the piston, the side that is filled with air during the expansion operation is referred to as “extension side”, and the side that supplies air during the contraction operation is referred to as the side that supplies air. This is referred to as “shrink side”.
[0022]
FIG. 1 schematically shows a clamping device 1 according to an embodiment of the present invention. The clamping device 1 according to the present embodiment includes only one solenoid valve 13 and one air supply source 14. The cylinder 4 related to the raising and lowering of the clamp claw 3 is arranged concentrically with the cylinder 5 related to the raising and lowering of the crankpin 2, and the cylinder 4 itself also functions as a piston rod 5 a of the cylinder 5.
[0023]
The piston rod 4a of the cylinder 4 is integrally attached so as to protrude upward and downward of the piston 4c reciprocating in the cylinder chamber 4b, and a predetermined range is formed as a protruding pipe line 4d from the lower end. Further, a pipe 4e is fixed coaxially with the protruding conduit 4d. The piston 5c that reciprocates in the cylinder chamber 5b of the cylinder 5 includes a sub chamber 5d that is inscribed in the outer peripheral wall of the projecting conduit 4d, and a projecting conduit 5f that has an inner peripheral wall that is continuous with the sub chamber 5d and circumscribes the pipe 4e. It is equipped with. Further, a sub chamber 5g inscribed in the outer peripheral wall of the protruding pipe line 5f is formed in the housing of the cylinder 5.
[0024]
In addition, a cylinder 6 having a piston rod 6a that protrudes and protrudes from the side in the sub chamber 5g is fixed to the housing of the cylinder 5. A coil spring 6d is disposed on the extending side of the cylinder chamber 6b of the cylinder 6, and the piston rod 6a is constantly pressed against the protruding pipe line 5f integrated with the piston 5c.
[0025]
Further, a first port 15 and a second port 16 are provided in the housing of the cylinder 5 and communicated with the air supply source 14 via a solenoid valve 13. The first port 15 communicates with the extending side of the cylinder chamber 5 b of the cylinder 5. The cylinder chamber 6 b of the cylinder 6 communicates with the second port 16 through a passage 19 formed in the housing of the cylinder 5.
[0026]
Further, the expansion side of the cylinder chamber 5b is a contraction of the cylinder chamber 4b of the cylinder 4 via a passage 18 formed in the sub chamber 5g, the protruding conduit 5f, the pipe 4e, the protruding conduit 4d, and the piston rod 4a. It communicates to the side. Further, the extending side of the cylinder chamber 4 b communicates with the second port 16 via a pipe 17 fixed to the housing of the cylinder 5. Further, the extension side of the cylinder chamber 4b communicates with the contraction side of the cylinder chamber 5b through a passage 20 formed in the sub chamber 5d and the piston 5c. And in order to ensure the sealing property in the sliding surface of each member, the seals 21, 22, 23, 24, 25, 26, and 27 (there are other seals that are not labeled in FIG. 1) are provided at appropriate positions. ing. For the seals 24 and 26, packing having a check valve function (Y packing, U cup packing, etc.) is used for the reason described later.
[0027]
The clamp device 1 also includes a proximity switch 31 that detects that the piston rod 4a of the cylinder 4 is at the bottom dead center of the movable range, and a lead that detects that the piston 5c of the cylinder 5 is at the bottom dead center of the movable range. And a switch 32.
[0028]
Here, the operation | movement procedure of the clamp apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, referring FIGS. 1-3.
[0029]
FIG. 1 shows an unclamped state of the clamping device 1. At this time, the piston 4c of the cylinder 4 is located at the top dead center of the movable range, and the piston 5c of the cylinder 5 is located at the bottom dead center of the movable range. First, in response to a clamp command from a control device (not shown), the solenoid 13a of the solenoid valve 13 is excited, and the solenoid valve 13 is switched to the state shown in FIG.
[0030]
Then, the air supplied from the air supply source 14 is supplied to the extending side of the cylinder chamber 5b of the cylinder 5 through the first port 15, and as shown in FIG. Raise to a point. Then, the protrusion restriction of the piston 6a by the protruding pipe line 5f is released, and as shown in FIG. 3, the piston rod 6a is pushed out by the coil spring 6d and protrudes into the sub chamber 5g. The piston rod 6a supports the protruding pipe line 5f from below and prevents the clamp pin 2 from falling.
[0031]
As the piston 5c of the cylinder 5 rises, the air on the contraction side of the cylinder chamber 5b is exhausted through the passage 20, the sub chamber 5d, the cylinder chamber 4b, the pipe 17, and the second port 16.
[0032]
Further, as the piston 5c rises, the protruding pipe line 5f protruding downward from the piston 5c is pulled out from the sub chamber 5g. Then, the air on the extending side of the cylinder chamber 5b flows between the protruding pipe line 5f and the sub chamber 5g which are sealed by the seal 26 in the unclamped state of FIG. The inflow air is supplied to the contraction side of the cylinder chamber 4b of the cylinder 4 through the passage 18 formed in the sub chamber 5g, the protruding pipe 5f, the pipe 4e, the protruding pipe 4d, and the piston rod 4a. The
[0033]
The piston 4c is lowered by the air supplied to the contraction side of the cylinder chamber 4b. Then, the clamp pawl 3 pivotally supported by the piston rod 4a via the pivot shaft is lowered, and the tip 3a is protruded laterally from the opening 2e of the clamp pin 2. Then, as shown in FIG. 3, the workpiece W is clamped by the shoulder 2 b of the crank pin 2 and the tip 3 a of the clamp claw 3.
[0034]
Further, when the piston 4c is lowered, the protruding pipe line 4d protruding below the piston 4c is fitted into the sub chamber 5d of the piston 5c that stops at the top dead center. Then, by the check valve function of the seal 24, the air in the sub chamber 5d is exhausted from the second port 16 through the pipe 17 on the extending side of the cylinder chamber 4b.
[0035]
When the clamp device 1 shown in FIG. 3 is in the clamped state, the piston rod 4a has moved to the bottom dead center. Therefore, the position of the piston rod 4a is detected by the proximity switch 31, and the control device (not shown). A clamp completion signal is output to ending the clamping operation.
[0036]
Next, a procedure for returning from the clamped state of the clamping device 1 shown in FIG. 3 to the unclamped state of FIG. 1 will be described. First, upon receiving an unclamp command from a control device (not shown), the solenoid 13b of the solenoid valve 13 is excited, and the solenoid valve 13 is switched from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG.
[0037]
Then, the air supplied from the air supply source 14 is supplied to the contraction side of the cylinder chamber 6b via the second port 16 and the passage 19, and the piston 6c moves against the urging force of the coil spring 6d. As shown in FIG. 2, the piston rod 6a is retracted to release the clamp pin 2 from falling out.
[0038]
At the same time, the air is supplied to the extending side of the cylinder chamber 4b of the cylinder 4 through the pipe 17, and the piston 4c rises from the bottom dead center shown in FIG. 3 to the top dead center shown in FIG. . And the clamp nail | claw 3 pivotally supported by the piston rod 4a raises, and the front-end | tip part 3a is stored in the inside of the clamp pin 2. As shown in FIG. The air on the contraction side of the cylinder chamber 4b is exhausted through the passage 18, the protruding conduit 4e, the sub chamber 5g, the expansion side of the cylinder chamber 5b, and the first port 15.
[0039]
As the piston 4c of the cylinder 4 rises, the protruding pipe line 4d protruding downward from the piston 4c is pulled out from the sub chamber 5d. Then, the air on the extending side of the cylinder chamber 4b flows between the protruding conduit 4d and the sub chamber 5d which are sealed by the seal 24 in the clamped state of FIG. The inflow air is supplied to the contraction side of the cylinder chamber 5b of the cylinder 5 through the sub chamber 5d and the passage 20.
[0040]
Therefore, the piston 5c descends from the top dead center shown in FIG. 2 to the bottom dead center shown in FIG. Then, the cylinder 4, the clamp pawl 3 and the clamp pin 2 riding on the piston 5c are also lowered, and the clamp pin 2 is separated from the positioning hole Wa of the workpiece W and is in an unclamped state. At this time, the projecting pipe line 5f protruding downward from the piston 5c is inserted into the sub chamber 5g, but the air in the sub chamber 5g is caused to flow along the extending side of the cylinder chamber 5b by the check valve function of the seal 26. Through the first port.
[0041]
When the clamping device 1 shown in FIG. 1 is in an unclamped state, the position of the piston 5c is detected by the reed switch 32, and an unclamping completion signal is output to the control device (not shown) to complete the unclamping operation. To do.
[0042]
According to the clamping device according to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained. When the clamp device 1 according to the embodiment of the present invention operates from the unclamped state (FIG. 1) to the clamped state (FIG. 3), the air is supplied to the first port 15 so that the first port 15 15-One line of air that supplies air in the order of the expansion side of the cylinder chamber 5b-the sub chamber 5g-the protruding conduit 5f-the pipe 4e-the protruding conduit 4d-the passage 18-the contraction side of the cylinder chamber 4b. A supply circuit is formed.
[0043]
Further, when operating from the clamped state (FIG. 3) to the unclamped state (FIG. 1), air is supplied to the second port 16 so that the air in the order of the second port 16—the passage 19—the cylinder 6b. Air supply circuit for supplying the air, and in parallel with this, the air is supplied in the order of the second port 16-pipe 17-cylinder chamber 4b expansion side-sub chamber 5d-passage 20-cylinder chamber 5b contraction side. The air supply circuit is formed. Such a parallel air supply circuit is a single air supply circuit that is operated by the air supplied from the air supply source 14.
[0044]
That is, the clamp device 1 according to the embodiment of the present invention has three systems of operating mechanisms, that is, raising and lowering of the clamp pin 2, opening and closing of the clamp claw 3, and expansion and contraction of the piston rod 6a for fixing the clamp pin 2. Such three cylinders 4, 5, 6 are arranged in a single fluid supply circuit.
[0045]
In addition, when operating from the unclamped state to the clamped state, the two cylinders 4 and 5 are in a series arrangement of the cylinder 5 and the cylinder 4 in the one-system fluid supply circuit. The sub chamber 5g, the protruding pipe line 5f, and the seal 26 constitute a valve structure that opens and closes the fluid supply circuit from the cylinder 5 to the cylinder 4 only by the mechanical elements of the cylinder 5 according to the position of the piston 5c. ing. Further, the sub chamber 5d, the protruding conduit 4d, and the seal 24 constitute a valve structure that opens and closes a fluid supply circuit from the cylinder 4 to the cylinder 5 only by the mechanical elements of the cylinder 4 in accordance with the position of the piston 4c. ing.
[0046]
Further, when operating from the clamped state to the unclamped state, the two cylinders 4 and 5 are arranged in series of the cylinder 4 and the cylinder 5 in the one-system fluid supply circuit. As described above, the sub chamber 5d, the protruding conduit 4d, and the seal 24 constitute a valve structure that opens and closes a fluid supply circuit from the cylinder 4 to the cylinder 5 in accordance with the position of the piston 4c.
[0047]
That is, the clamping device 1 according to the embodiment of the present invention includes a valve structure that opens and closes a fluid supply circuit to a downstream cylinder in accordance with the piston position of the upstream cylinder. With such a valve structure, the two cylinders 4 and 5 can be operated sequentially.
[0048]
Therefore, the clamping device 1 according to the embodiment of the present invention requires only one air supply source 14 and only one solenoid valve 13 even if the number of cylinders increases due to the multi-system operation mechanism. . Therefore, the cylinder control electric circuit only needs to be provided for the solenoid valve 13. Further, since the control content is only related to the excitation of the solenoids 13a and 13b of the solenoid valve 13 and the operation of the air supply source 14, a predetermined operation can be performed without complicating the control content. Can do.
[0049]
Then, the workpiece W is positioned by the operation of the clamp pin 2, the workpiece W positioned by the operation of the clamp claw 3 is fixed, and the fall prevention mechanism (piston rod 6a) prevents the clamp pin 2 from falling. Thus, accurate positioning and fixing of the workpiece W can be ensured.
[0050]
In the embodiment of the present invention, only the cylinder 6 is provided with the coil spring 6d on the extending side of the cylinder chamber 6b as a power source in the extending direction. However, in the other cylinders 4 and 5, the forward path of the piston or It is also possible to replace the power of either one of the return paths with a spring force. Further, it is possible to cope with further multi-system operation mechanisms.
[0051]
【The invention's effect】
Since this invention was comprised in this way, it has the following effects. First, according to the clamp device according to claim 1 of the present invention, in a clamp device that drives a multi-system operating mechanism by a plurality of cylinders, the fluid supply circuit is complicated without performing complicated electrical control. Therefore, it is possible to accurately position and securely fix the workpiece without having to come to the right.
[0052]
Further, the plurality of cylinders can be sequentially operated at a predetermined timing without performing complicated electrical control, and accurate positioning and fixing of the workpiece can be ensured with a simple structure. Can do.
[0053]
Further, the workpiece is positioned by the clamp pin, the workpiece positioned by the clamp pin is fixed by a clamp claw, and the clamp pin is fixed by the fall prevention mechanism, thereby accurately positioning and fixing the workpiece. It can be certain.
[0054]
Further, the three cylinders related to the three operation mechanisms can be operated at a predetermined timing by the fluid supplied from one fluid supply source, and the clamping operation can be reliably performed.
[0055]
Further, the three cylinders related to the three operation mechanisms can be operated at a predetermined timing by the fluid supplied from one fluid supply source, and the unclamping operation can be performed reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an unclamped state of a clamp device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an intermediate operation state of the clamp device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a clamping state of the clamping device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a conventional clamping device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Clamping device 2 Clamp pin 3 Clamping claw 4 Cylinder 4a Piston rod 4b Cylinder chamber 4c Piston 4d Projection pipe 4e Pipe 5 Cylinder 5a Piston rod 5b Cylinder chamber 5c Piston 5d Subchamber 5f Projection duct 5g Subchamber 6a Piston rod 6b Cylinder chamber 6c Piston 6d Coil spring
13 Solenoid valve
14 Air supply source
15 First port
16 Second port
17 Pipe
18 Passage
19 Passage
20 passage
24,26 Seal W Workpiece Wa Positioning hole

Claims

A clamp device comprising a clamp pin for retracting and retracting a clamp claw, a cylinder for driving the clamp claw, a cylinder for raising and lowering the clamp pin, and a fall prevention mechanism for the clamp pin,
The clamp pin has a tip portion formed in a cone shape, a shoulder portion is formed to support a workpiece at a predetermined distance from the tip portion, and a cylindrical portion having the same diameter as the shoulder portion is formed below the shoulder portion. Formed,
The clamp pawl extends in the longitudinal direction within the cylindrical portion of the clamp pin, and a slit-like tip provided in the vicinity of the tip of the clamp pin has a tip refracted in a hook shape along with its lifting and lowering operation. from the opening to the side is a retractable,
The cylinder that drives the clamp pawl includes a piston rod that drives the clamp pawl, and is fixed to the lower end of the cylindrical portion of the clamp pin,
Cylinder according to the elevation of the clamp pins, cylinder itself for driving the clamp pawl, which functions as a piston rod,
Anti-drop mechanism of the clamp pins, the piston of the cylinder according to the elevation of the clamp pins, Ri Do from the cylinder with a piston rod for supporting from below,
A fluid supply circuit of a system for sequentially operating the plurality of cylinders at a predetermined timing;
When in the unclamped state, the pressure fluid supplied to the fluid supply circuit drives the cylinder related to the raising and lowering of the clamp pin to raise the clamp pin, and subsequently the cylinder that drives the clamp claw To clamp the workpiece, and drive the cylinder of the clamp pin fall prevention mechanism to fix the clamp pin,
When in the clamped state, the pressure fluid supplied to the fluid supply circuit drives a cylinder of the clamp pin drop prevention mechanism to release the clamp pin and drive the clamp pawl. Drive the cylinder to unclamp the workpiece, and then drive the cylinder related to raising and lowering the clamp pin to lower the clamp pin.
The plurality of cylinders are arranged in series in the fluid supply circuit of the one system in such a manner that the upstream and downstream relations are exchanged according to the operating state , and the downstream cylinders according to the piston position of the upstream cylinders The clamp apparatus characterized by including the valve structure which controls the amount of fluid supply to the.