JP4364575B2 - パレットクランプ機構 - Google Patents

Description

この発明は、ワークを取り付けるパレットを工作機械のテーブルに保持するパレットクランプ機構に関する。

この種のパレットクランプ機構としては、図４に示すようなものがある。このパレットクランプ機構は、同図に示すように、工作機械のテーブルＴの上面に立設された、シリンダ本体１１からピストン１２が出没する油圧シリンダ１０と、パレットＰの底面に取り付けられた筒状部材２０とを備えており、油圧シリンダ１０のシリンダ本体１１の上部が筒状部材２０に嵌合することによって、テーブルＴに対してパレットＰが位置決めされるようになっている。なお、油圧シリンダ１０のピストン１２は、ピストン１２の大径部によって区画されるそれぞれのシリンダ室Ｒ１、Ｒ２に、テーブルＴに形成された油圧供給路Ｏｐ１、Ｏｐ２を介して、油圧を適宜供給することによって、昇降するようになっている。

シリンダ本体１１の上部には、その径方向に貫通する複数の穴１１ａが形成されており、それぞれの穴１１ａには、直径がシリンダ本体１１の肉厚より大きいボール１３が、シリンダ本体１１の径方向に移動可能に遊嵌されている。なお、穴１１ａに遊嵌されたボール１３がシリンダ本体１１の外側に脱落しないように、穴１１ａの形状が決定されている。

また、パレットＰに取り付けた筒状部材２０の内周面には、シリンダ本体１１の穴１１ａに遊嵌されたボール１３を受け入れる断面台形状の内周溝２１が形成されており、シリンダ本体１１内を昇降するピストン１２の外周面には、その上部に、シリンダ本体１１の穴１１ａに遊嵌されたボール１３を受け入れる断面台形状の外周溝１２ａが形成されている。

従って、自動パレット交換装置によって、パレットＰの筒状部材２０に、油圧シリンダ１０のシリンダ本体１１を嵌合させることで、パレットＰをテーブルＴに位置決めした後、油圧シリンダ１０のピストン１２を降下させると、図４に示すように、シリンダ本体１１の穴１１ａに遊嵌されたボール１３が、ピストン１２における上端部の外周面によって、シリンダ本体１１の径方向外側に押し出され、ボール１３が、パレットＰに取り付けられた筒状部材２０の内周溝２１に嵌り込んで押圧された状態に保持される。これによって、パレットＰがテーブルＴの所定位置に強固にクランプされることになる。

逆に、この状態から、ピストン１２を上昇させると、図５に示すように、ピストン１２に形成された外周溝１２ａが、シリンダ本体１１の穴１１ａに対向する高さ位置まで上昇し、ピストン１２とボール１３との間に空間が形成されると共に、ピストン１２がパレットＰを僅かに押し上げることになる。これによってパレットＰがアンクランプされ、自動パレット交換装置によって、パレットＰを交換可能な状態となる。

特開平１１−３３３６４９号公報

しかしながら、上述したようなパレットクランプ機構では、何らかの理由（例えば、油圧回路への異物の進入、ピストンに装着されたＯリングの破損、ピストン自体の機械的変形等）により、ピストン１２を、降下させた状態（クランプ状態）から上昇させることができなくなると、パレットＰをテーブルＴから取り外すことができなくなり、油圧シリンダ等の点検、修理を行うことができなくなるといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、この種のパレットクランプ機構を改良することにより、パレットをアンクランプさせることができなくなった場合であっても、パレットを手動で取り外すことができるようにすることにある。

上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、ワークを取り付けるパレットを工作機械のテーブルに保持するパレットクランプ機構であって、ピストンが昇降するように、前記テーブルに配設された駆動シリンダを備え、前記ピストンが降下することによって前記パレットがクランプされ、前記ピストンが上昇することによって前記パレットがアンクランプされるようになっており、前記ピストンの上面には、ボルトがねじ込まれるねじ孔が形成されており、前記パレットには、前記ピストンに形成された前記ねじ孔に対応する位置に、前記ボルトを通すボルト挿通孔が形成されており、前記ボルト挿通孔は、前記ボルトの頭部が通過可能な大径部と前記ボルトの頭部が通過不能な小径部との境界部分に、前記ボルトの頭部が当接する段部を有しており、前記ボルト挿通孔には、前記大径部を閉塞する閉塞部材が着脱自在に装着されていることを特徴とするパレットクランプ機構を提供するものである。

以上のように、請求項１にかかる発明のパレットクランプ機構は、パレットにボルトの頭部が当接する段部を有するボルト挿通孔が形成されていると共に、ピストンの上面にボルトをねじ込むためのねじ孔が形成されているので、何らかの理由によって、降下させたピストンを上昇させることができなくなった場合、即ち、クランプしたパレットをアンクランプさせることができなくなった場合は、まず、ボルト挿通孔を閉塞している閉塞部材を取り外して、ボルト挿通孔にボルトを挿通し、ピストンに形成されたねじ孔にボルトをねじ込むと、ボルトの頭部がボルト挿通孔の段部に当接し、ボルトがねじ込まれているピストンが引き上げられることになるので、パレットを手動でアンクランプさせることができる。従って、アンクランプされたパレットを持ち上げてテーブルから取り外し、油圧シリンダ等の保守・修理を行うことが可能になる。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図３に示すパレットクランプ機構１は、背景技術の欄で説明したパレットクランプ機構（図４及び図５参照）と、基本的に同一の構成を有しているので、同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、付加された本発明の特徴部分について、詳細に説明する。

図１に示すように、油圧シリンダ１０を構成しているピストン１２には、その上面にボルトをねじ込むことができるねじ孔３１が形成されており、パレットＰには、その下面に取り付けられた筒状部材２０に、油圧シリンダ１０のシリンダ本体１１の上部を嵌め込むことによって、テーブルＴに対してパレットＰを位置決めしたときに、パレットＰにおけるピストン１２のねじ孔３１に対応する位置に、上下に貫通するボルト挿通孔３２が形成されている。

このボルト挿通孔３２は、ボルトの頭部が通過可能な大径部３３とボルトの頭部が通過不能な小径部３４との境界部分に、ボルトの頭部が当接する段部３５を有しており、パレットＰの上面に開放されている大径部３３には、ワークの加工時に発生した切り屑等の異物がボルト挿通孔３２を通ってテーブルＴの上面に進入しないように、ボルト挿通孔３２を閉塞する円柱状の閉塞部材３６が着脱自在に装着されている。

ボルト挿通孔３２を閉塞する閉塞部材３６は、その外周面に形成された円周溝にＯリング３７が装着されており、その上面には、ボルト挿通孔３２に嵌入された閉塞部材３６を引き抜くための引抜用治具がねじ込まれるねじ孔３６ａが形成されている。

以上のように構成されたパレットクランプ機構１によって、図２に示すように、パレットＰをクランプした状態で、パレットＰをアンクランプすることができなくなった場合は、まず、パレットＰに形成されたボルト挿通孔３２を閉塞している閉塞部材３６のねじ孔３６ａに引抜用治具（図示せず）をねじ込み、その引抜用治具を掴んで閉塞部材３６をボルト挿通孔３２から引き抜くことによって、ボルト挿通孔３２を開放する。

続いて、図３に示すように、パレットＰの上面に開放されたボルト挿通孔３２にボルトＢを挿通し、雄ねじが形成されている小径の軸部を、油圧シリンダ１０を構成しているピストン１２の上面に形成されたねじ孔３１にねじ込んでいくと、ボルトＢの頭部がボルト挿通孔３２の段部３５に当接し、ボルトＢがねじ込まれているピストン１２が徐々に引き上げられることになるので、パレットＰがアンクランプされることになる。

以上のように、このパレットクランプ機構１では、パレットＰに形成されたボルト挿通孔３２にボルトＢを挿通し、ピストン１２のねじ孔３１にねじ込むことによって、手動でピストン１２を引き上げて、パレットＰをアンクランプすることができるので、アンクランプされたパレットＰを持ち上げてテーブルＴから取り外し、油圧シリンダ等の保守・修理を行うことが可能になる。

なお、上述した実施形態では、パレットＰの下面に筒状部材２０を取り付けているが、これに限定されるものではなく、筒状部材が一体成形されたパレットを使用することも可能である。

また、上述した実施形態では、油圧シリンダ１０のシリンダ本体１１に形成された穴１１ａに遊嵌されたボール１３を、ピストン１２の外周面で外側に押圧することにより、パレットＰに取り付けた筒状部材２０の内周溝２１に嵌め込むことで、パレットＰをクランプするパレットクランプ機構１について説明したが、これに限定されるものではなく、油圧シリンダを構成しているピストンが降下したときにパレットをクランプし、ピストンが上昇したときにパレットをアンクランプするような種々のパレットクランプ機構に本発明を適用することができる。

この発明にかかるパレットクランプ機構の一実施形態を示す断面図である。 同上のパレットクランプ機構によってパレットをクランプした状態を示す断面図である。 同上のパレットクランプ機構によってクランプされたパレットを手動でアンクランプした状態を示す断面図である。 従来のパレットクランプ機構によってパレットをクランプした状態を示す断面図である。 同上のパレットクランプ機構によってパレットをアンクランプした状態を示す断面図である。

符号の説明

１ パレットクランプ機構
１０ 油圧シリンダ
１１ シリンダ本体
１１ａ 穴
１２ ピストン
１２ａ 外周溝
１３ ボール
２０ 筒状部材
２１ 内周溝
３１ ねじ孔
３２ ボルト挿通孔
３３ 大径部
３４ 小径部
３５ 段部
３６ 閉塞部材
３６ａ ねじ孔
３７ Ｏリング
Ｂ ボルト
Ｐ パレット
Ｔ テーブル
Ｒ１、Ｒ２ シリンダ室
Ｏｐ１、Ｏｐ２ 油圧供給路

Claims (1)

1. ワークを取り付けるパレットを工作機械のテーブルに保持するパレットクランプ機構であって、
   ピストンが昇降するように、前記テーブルに配設された駆動シリンダを備え、
   前記ピストンが降下することによって前記パレットがクランプされ、前記ピストンが上昇することによって前記パレットがアンクランプされるようになっており、
   前記ピストンの上面には、ボルトがねじ込まれるねじ孔が形成されており、
   前記パレットには、前記ピストンに形成された前記ねじ孔に対応する位置に、前記ボルトを通すボルト挿通孔が形成されており、
   前記ボルト挿通孔は、前記ボルトの頭部が通過可能な大径部と前記ボルトの頭部が通過不能な小径部との境界部分に、前記ボルトの頭部が当接する段部を有しており、
   前記ボルト挿通孔には、前記大径部を閉塞する閉塞部材が着脱自在に装着されていることを特徴とするパレットクランプ機構。

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