JP4699841B2 - 心押台のクランプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば旋盤等の工作機械においてベッド上をスライド移動可能に設置された心押台を、ベッド上の所望の位置にて位置決め固定するためのクランプ装置に関するものである。

旋盤においてベッド上を移動可能に設置された心押台を、ベッド上の所定位置にて位置決め固定するクランプ装置としては、たとえば特許文献１に開示されているようなものが従来より知られている。

特開２０００−２６３３５８号公報

特許文献１の図６に開示されているクランプ装置、及び該クランプ装置を有する工作機械について説明する。工作機械は、ベッド上に一対のレールを配設し、該レール上に心押台をスライド移動可能に設置したものであって、レール間に凹部が設けられている。該凹部はレールに沿って設けられており、凹部内には長尺帯状のプレートがレールと平行に立設されている。一方、心押台の下面には、プレートを挟持可能とすべく対向して配置された一対の油圧シリンダが設けられている。そして、油圧シリンダを動作させてプレートを挟持させることにより、所定位置にて心押台を位置決め固定する。尚、油圧シリンダは、油圧室への油圧の供給によってのみ伸縮するものである。

しかしながら、特許文献１に開示されているような従来のクランプ装置では、クランプ中に、油圧源が故障したり、油供給管等に油漏れが生じた場合、所望の油圧がかけられなくなり、クランプ力が消滅してしまう。したがって、加工中に前述事態が発生して心押台が移動し、ワークが脱落する、又は製品が不良品となるといった事態を引き起こす心配がある。

そこで、本発明は、上述したような問題点を解決すべくなされたものであって、油圧源が故障したり、油漏れが生じたりして所望の油圧が得られなくなった場合であっても、クランプ力が消滅しない心押台のクランプ装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、工作機械においてベッド上をスライド自在に設けられた心押台をクランプするため、前記心押台のスライド方向に沿ってベッド上に立設されたプレートを挟むように設置された少なくとも一対の油圧シリンダを備えてなるクランプ装置であって、各油圧シリンダに、前記プレートに対して進退可能で且つ前進位置にて先端側で前記プレートを押圧して前記心押台をクランプする油圧ピストンを少なくとも一つ設けるとともに、前記油圧ピストンの基端側の端面に、凹状の収納空間を刻設する一方、前記プレートを押圧する方向に前記油圧ピストンを付勢する弾性部材を前記収納空間内に設け、該弾性部材の付勢力のみで前記油圧ピストンを前記前進位置にて保持可能とし、さらに、前記収納空間を、前記油圧ピストンの進退方向での後方側から蓋部材により蓋したことを特徴とする。

本発明によれば、たとえクランプ中に油圧源の故障や油圧管における油漏れ等により十分な油圧を得られなくなったとしても、弾性部材により油圧シリンダを前進位置にて保持することができるため、クランプ力が消滅しない（すなわち、クランプ状態を保持することができる）。したがって、ワーク加工中に、クランプ力が消滅して不用意に心押台が移動してしまうといった事態を確実に防止することができ、ひいては加工効率の向上、不良品発生率の低下、製品のコストダウン、旋盤の信頼性の向上等といった効果を期待することができる。
また、油圧ピストンを基本的には油圧力によって進退させる構成（すなわち、弾性部材は油圧ピストンの前進位置での保持を目的としている）としているため、弾性部材にかかる負担を減らすことができ、弾性部材の長寿命化、それに伴うコストダウン等を図ることができる。
さらに、弾性部材が、油圧ピストンの基端側の端面に凹状に刻設された収納空間内に設けられているため、弾性部材を設けることによる油圧シリンダの大型化等を防止することができる。
加えて、蓋部材により収納空間を蓋しているため、弾性部材の交換等のメンテナンスが容易であり使い勝手が良い。

以下、本発明の一実施形態となるクランプ装置、及び該クランプ装置を備えた心押台について図面を基に説明する。図１は、心押台２を正面側から見た説明図であり、図２は、クランプ装置５の一部側断面図である。また、図３は、クランプ装置５の平面断面図である。尚、図１で示されている側を心押台２の正面とし、図１における左右方向を心押台２の左右方向として説明する。

心押台２は、旋盤において主軸台（図示せず）に旋回自在に把持されたワーク（図示せず）を、その旋回軸方向で押圧保持するために備えられるものであって、旋盤の基台となるベッド３上を左右方向でスライド自在に設置されたベース４上に設置されている。該ベース４は、ベッド３上に左右方向に配設された一対のレール８、８上に、逆凹状のブロック部材９、９を介して設置されることによってスライド自在となっている。尚、各ブロック部材９は、ボルト１０、１０・・によってベース４に固着される一方、各レール８は、ボルト１１によってベッド３に固着されている。そして、各ブロック部材９とレール８との間には図示しない多数のコロが設けられており、該コロによって、各ブロック部材９は各レール８上を滑らかにスライド移動することができる。

また、ベッド３のレール８、８間には、レール８、８に沿って左右方向に延びる溝１２が刻設されており、該溝１２内には長尺帯状のプレート１が立設されている。該プレート１は、その下部をボルト１４によって支持部材１３に固定されており、溝１２の略左右全長に亘って設けられている。また、支持部材１３は、ボルト１５によって溝１２の底面に螺着されている。

一方、ベース４の右側面には、クランプ装置５がボルト１６、１６・・によって螺着されており、ベース４とともにスライド自在に設けられている。該クランプ装置５は、心押台２を位置決め固定（クランプ）するものであって、プレート１を挟んで対向するように設けられた一対の油圧シリンダ２０、２０を備えている。各油圧シリンダ２０内には、二つの油圧ピストン６、６がそれぞれ対向する油圧シリンダ２０内の油圧ピストン６、６と対向するように設けられており、該油圧ピストン６、６・・を進退させることによってプレート１を挟持したり、該挟持状態を解除したりすることができる。尚、ベース４等のスライド動作、及び油圧シリンダ２０への油圧の供給等は図示しない制御装置にて制御される。

各油圧ピストン６は、略円柱状体に形成されたものであって、その先端側がプレート１に押圧される押圧部となっている。一方、基端側の端面には円柱状の収納空間２１が刻設されており、該収納空間２１内には、サラバネ７が、油圧ピストン６の進退方向で伸縮可能且つ油圧ピストン６を前進方向に付勢した状態で収納される。尚、２２は、収納空間２１を蓋するようにして取り付けられるキャップである。

そして、各油圧ピストン６は、第一油圧管２３を介して油圧が供給されると前進し、前進位置にてプレート１を押圧する。すると、対向する油圧ピストン６、６によりプレート１が挟持される状態となり、心押台２をクランプすることができる。この時、サラバネ７は伸長して、油圧ピストン６の先端をよりプレート１へと押し付けるように付勢する。また、この際（各油圧ピストン６が前進位置にある際）、たとえ油圧源の故障等により油圧の供給が途切れたとしても、各サラバネ７の付勢力により各油圧ピストン６は前進位置で保持される。
一方、第二油圧管２４を介して油圧が供給されると、各油圧ピストン６はサラバネ７の付勢力に抗して後退する。すると、上記挟持状態が解除され、心押台２をアンクランプすることができる。

以上のようなクランプ装置５を利用して、心押台２をクランプ又はアンクランプする動作について以下説明する。
（１）まず、第二油圧管２４、２４・・を介して油圧を供給し、油圧ピストン６、６・・を後退させ、心押台２をアンクランプ状態とし、心押台２を所望位置（たとえば、ワークの加工に伴うワーク保持位置）までスライドさせる。
（２）心押台２を所望位置までスライドさせると、第一油圧管２３、２３・・を介して油圧を供給し、油圧ピストン６、６・・を前進させてプレート１を挟持させ、心押台２を所望位置にてクランプ（位置決め固定）する。
（３）ワーク加工の終了等に伴い、再び心押台２をスライド移動させる場合には、第二油圧管２４、２４・・を介して油圧を供給し、心押台２をアンクランプ状態とする。
以上、上記動作を繰り返し行いながら、旋盤によるワークの加工を行う。

また、心押台２のクランプ時に油圧源や油圧制御手段等に故障が生じた場合や油圧管にて油漏れが発生した場合について説明する。
クランプ時に油圧源等に故障が生じたりすると、油圧ピストン６、６・・は前進方向へと十分な油圧が得られなくなる。しかしながら、収納空間２１内に収納されているサラバネ７の付勢力により、各油圧ピストン６を前進位置で保持することができ（プレート１を押圧させることができ）、クランプ状態を保持する（クランプ力を維持する）ことができる。

以上のように構成されるクランプ装置５によれば、たとえクランプ中（油圧ピストン６、６・・が前進位置に位置する際）に油圧源の故障や油圧管における油漏れ等により十分な油圧を得られなくなったとしても、各油圧ピストン６がサラバネ７により前進位置にて保持されるため、クランプ力が消滅しない（すなわち、クランプ状態を保持することができる）。したがって、ワーク加工中に、クランプ力が消滅して不用意に心押台２が移動してしまうといった事態を確実に防止することができ、ひいては加工効率の向上、不良品発生率の低下、製品のコストダウン、旋盤の信頼性の向上等といった効果を期待することができる。

また、基本的には油圧により油圧ピストン６、６・・を進退させる構成としているため、各サラバネ７にかかる負担を減らすことができ、サラバネ７の長寿命化、それに伴うコストダウン等を図ることができる。
さらに、サラバネ７が、油圧ピストン６の基端側の端面に凹状に刻設された収納空間２１内に設置されているため、サラバネ７を設けることによる油圧シリンダ２０の大型化等を防止することができる。加えて、キャップ２２により収納空間２１を蓋する構成としているため、サラバネ７の交換等のメンテナンスが容易であり使い勝手が良い。

なお、本発明のクランプ装置の構成は、上記実施の形態に記載した態様に何ら限定されるものではなく、心押台に対する設置位置、油圧シリンダや油圧ピストン、弾性部材の設置個数、設置態様等の構成を本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。

たとえば、弾性部材として、上記実施の形態ではサラバネを利用しているが、コイルバネ等の他のバネ部材を用いてもよいし、合成樹脂製（ゴム等）の弾性部材を利用することも可能である。また、弾性部材の設置位置も適宜変更可能であって、油圧ピストンに収納空間を設けないような構成としてもよい。さらに、油圧ピストンに収納空間を設けるにあたっても上記実施の形態の如き収納空間に何ら限定されることはなく、たとえば油圧ピストンの基端側周面に弾性部材を収納可能な溝状の収納空間を刻設するような構成とすることも可能である。

また、上記実施の形態では、油圧ピストンを計４個用いて心押台をクランプするように構成しているが、２個でも良いし、５個以上であっても良い。尚、油圧ピストンの数は偶数である方が両側からの押圧力をそれぞれ均一にしやすく好ましい。
加えて、心押台に対する設置位置も上記実施の形態に何ら限定されることはなく、たとえば心押台の下面や左側面としてもよい。

心押台を正面側から見た説明図である。 クランプ装置の一部側断面図である。 クランプ装置の平面断面図である。

符号の説明

１・・プレート、２・・心押台、３・・ベッド、４・・ベース、５・・クランプ装置、６・・油圧ピストン、７・・サラバネ、８・・レール、９・・ブロック部材、１０、１１、１４、１５、１６・・ボルト、１２・・溝、１３・・支持部材、２０・・油圧シリンダ、２１・・収納空間、２２・・キャップ、２３・・第一油圧管、２４・・第二油圧管。

Claims (1)

1. 工作機械においてベッド上をスライド自在に設けられた心押台をクランプするため、前記心押台のスライド方向に沿ってベッド上に立設されたプレートを挟むように設置された少なくとも一対の油圧シリンダを備えてなるクランプ装置であって、
   各油圧シリンダに、前記プレートに対して進退可能で且つ前進位置にて先端側で前記プレートを押圧して前記心押台をクランプする油圧ピストンを少なくとも一つ設けるとともに、前記油圧ピストンの基端側の端面に、凹状の収納空間を刻設する一方、
   前記プレートを押圧する方向に前記油圧ピストンを付勢する弾性部材を前記収納空間内に設け、該弾性部材の付勢力のみで前記油圧ピストンを前記前進位置にて保持可能とし、
   さらに、前記収納空間を、前記油圧ピストンの進退方向での後方側から蓋部材により蓋したことを特徴とする心押台のクランプ装置。

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