JP5755424B2 - Clamp mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、クランプ部を回転駆動部で駆動してワークを押圧保持するクランプ機構に関するものである。 The present invention relates to a clamp mechanism that presses and holds a workpiece by driving a clamp unit with a rotary drive unit.
従来より、各種の加工装置等においては、クランプ機構を用いて被加工物(ワーク)を仮に固定した状態で被加工物に加工を施すようにしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in various processing apparatuses and the like, a workpiece is processed in a state where the workpiece (workpiece) is temporarily fixed using a clamp mechanism.
クランプ機構は、様々な構造のものが知られているが、その一つとして、クランプ部を回転駆動部で駆動してワークを押圧保持する構成のものがある(たとえば、特許文献1参照。)。 Various types of clamp mechanisms are known, and one of them is configured to press and hold a workpiece by driving the clamp unit with a rotary drive unit (see, for example, Patent Document 1). .
このクランプ機構では、回転駆動部に設けられたロータリーアクチュエーターやモータなどを駆動源としてクランプ部のクランプアームを回転運動させ、クランプアームでワークを押圧保持するように構成している。 This clamp mechanism is configured to rotate and move the clamp arm of the clamp unit using a rotary actuator or a motor provided in the rotation drive unit as a drive source, and press and hold the workpiece with the clamp arm.
ところが、従来のクランプ機構では、回転駆動部でクランプ部を回転運動させてワークを押圧保持するように構成しているために、クランプ時にクランプ部がワークから受ける反力によって、回転駆動部がクランプ方向とは逆方向に回転してしまい、ワークを強固に保持することが困難であった。 However, in the conventional clamp mechanism, the work is pressed and held by rotating the clamp part with the rotation drive part. Therefore, the rotation drive part is clamped by the reaction force that the clamp part receives from the work during clamping. It turned in the direction opposite to the direction, and it was difficult to hold the work firmly.
そのため、従来においては、クランプ時にワークを強固に保持できるようにするために、クランプ機構に複雑な構造を追加しており、クランプ機構が大型化してしまうとともに高価なものとなっていた。 Therefore, conventionally, in order to be able to hold the workpiece firmly at the time of clamping, a complicated structure is added to the clamping mechanism, and the clamping mechanism becomes large and expensive.
そこで、請求項1に係る本発明では、クランプ部を回転駆動部で駆動してワークを押圧保持するクランプ機構において、クランプ部は、ワークを下方(クランプ方向)に向けて押圧することでワークを保持するためのクランプアームを、可動体に設け、基台に回転駆動部の回転体を回動自在に設けるとともに、基台にクランプ部の可動体を変位自在に設け、回転駆動部の回転体に連結ピンを回転体の回転中心から偏移させた位置に設ける一方、クランプ部の可動体に連結溝をクランプ方向と直交する左右方向に伸延させて形成し、連結ピンを連結溝に挿通して回転駆動部とクランプ部とを連動連結し、クランプ部の可動体にガイド溝を連結溝に対して下部側においてクランプ方向と同じ上下方向に伸延させて形成し、ガイド溝を基台に設けたガイドピンに挿通させ、回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心とガイドピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部でワークを押圧保持するように構成することにした。
Therefore, in the present invention according to
また、請求項2に係る本発明では、前記請求項1に係る本発明において、クランプ部の可動体に規制溝をガイド溝に対して側部側においてクランプ方向と同じ上下方向に伸延させて形成し、規制溝を基台に設けた規制ピンに挿通させ、回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心とガイドピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過し、かつ、回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心と規制ピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部でワークを押圧保持するように構成することにした。
Further, in the present invention according to
そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。 And in this invention, there exists an effect described below.
すなわち、本発明では、クランプ部を回転駆動部で駆動してワークを押圧保持するクランプ機構において、基台に回転駆動部の回転体を回動自在に設けるとともに、基台にクランプ部の可動体を変位自在に設け、回転駆動部の回転体に連結ピンを回転体の回転中心から偏移させた位置に設ける一方、クランプ部の可動体に連結溝をクランプ方向と直交する方向に伸延させて形成し、連結ピンを連結溝に挿通して回転駆動部とクランプ部とを連動連結し、クランプ部の可動体にガイド溝をクランプ方向に伸延させて形成し、ガイド溝を基台に設けたガイドピンに挿通させ、回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心とガイドピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部でワークを押圧保持するように構成することで、簡単かつ小型の構造でありながら、クランプ時にクランプ部が受ける反力によって回転駆動部がクランプ方向とは逆方向に回転することが無くなり、クランプ時にワークを強固に保持することができ、クランプ機構の小型化や低廉化を図ることができる。 That is, according to the present invention, in the clamp mechanism that drives the clamp unit with the rotation drive unit and presses and holds the workpiece, the rotary body of the rotation drive unit is rotatably provided on the base, and the movable body of the clamp unit is mounted on the base. The connecting pin is provided at a position shifted from the rotation center of the rotating body, while the connecting groove is extended in the direction perpendicular to the clamping direction to the movable body of the clamping part. Formed, the connecting pin is inserted into the connecting groove, the rotary drive part and the clamp part are interlockedly connected, the guide groove is formed to extend in the clamping direction on the movable body of the clamp part, and the guide groove is provided on the base It is configured so that the workpiece is pressed and held by the clamp portion after passing through a virtual straight line connecting the rotation center of the rotating body and the center of the guide pin through the guide pin and the connecting pin provided on the rotating body of the rotation drive unit. so, Although it is a simple and compact structure, the reaction force received by the clamp part during clamping prevents the rotation drive part from rotating in the opposite direction to the clamping direction, and can hold the workpiece firmly during clamping. Miniaturization and cost reduction can be achieved.
特に、クランプ部の可動体に規制溝をクランプ方向に伸延させて形成し、規制溝を基台に設けた規制ピンに挿通させ、回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心とガイドピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過し、かつ、回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心と規制ピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部でワークを押圧保持するように構成した場合には、クランプ時にワークをより一層強固に保持することができる。 In particular, a restriction groove is formed on the movable body of the clamp part so as to extend in the clamping direction, the restriction groove is inserted into a restriction pin provided on the base, and a connecting pin provided on the rotation body of the rotation drive part is rotated by the rotation body. The clamp part passes through a virtual straight line connecting the center and the center of the guide pin, and the connecting pin provided on the rotary body of the rotary drive part passes through a virtual straight line connecting the rotation center of the rotary body and the center of the regulating pin. When the workpiece is configured to be pressed and held, the workpiece can be held more firmly at the time of clamping.
以下に、本発明に係るクランプ機構の具体的な構成について、図面を参照しながら説明する。 The specific configuration of the clamping mechanism according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、クランプ機構1は、加工装置等に取付けるための基部2に回転駆動部3とクランプ部4とを取付け、クランプ部4を回転駆動部3で駆動してワーク5を押圧保持する構成となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基部2は、基台6にカバー7をスペーサー8を介してスペーサー8の厚みに相当する所定間隔をあけて4本のネジ9で取付けている。
In the
基台6は、上部に表裏貫通する円形状の貫通孔10を形成するとともに、左下部に4個の雌ネジ11を形成している。
The
また、基台6は、貫通孔10の右下部にガイドピン12を取付け、ガイドピン12の右上部に規制ピン13を取付け、規制ピン13の真下部に付勢ピン14を取付けている。
Further, the
カバー7は、左下部に4個の表裏貫通する貫通孔15を形成している。 The cover 7 has four through holes 15 penetrating front and back in the lower left part.
スペーサー8は、左上部に4個の表裏貫通する貫通孔16を形成するとともに、下部に2個の表裏貫通する上下長孔状の取付孔17を形成している。
The
そして、基部2は、基台6の雌ネジ11とスペーサー8の貫通孔16とカバー7の貫通孔15とを符合させた状態でカバー7の貫通孔15からカバー7及びスペーサー8に挿通したネジ9を基台6の雌ネジ11に螺着した構成となっている。なお、基部2は、加工装置等にスペーサー8の取付孔17を介して上下位置調整可能に装着される。
The
回転駆動部3は、ロータリーアクチュエーターやモータなどの回転駆動体18に円板状の回転体19を取付け、回転体19に連結ピン20を回転体19の回転中心から外周側に偏移させた位置に取付けている。
The
そして、回転駆動部3は、基台6の貫通孔10に回転体19を挿通させた状態で基台6に回転駆動体18を取付け、回転駆動体18を駆動することで、回転体19が回転し、それに伴って連結ピン20が回転するようになっている。
Then, the
クランプ部4は、上下に伸延する可動体21の上端部に可動体21よりも右側方に張出したクランプアーム22を取付けている。
The
また、クランプ部4は、略中央部に左右(クランプ方向とは直交する方向)に伸延する長孔状の連結溝23を形成し、連結溝23の下部に上下(クランプ方向)に伸延する長孔状のガイド溝24を形成し、ガイド溝24の右側部に上下(クランプ方向)に伸延する切欠状の規制溝25を形成している。
In addition, the
そして、クランプ部4は、回転駆動部3の連結ピン20を連結溝23に挿通するとともに、基部2のガイドピン12をガイド溝24に挿通し、さらに、基部2の規制ピン13を規制溝25に挿通した状態で基台6とカバー7との間に収容している。これにより、クランプ部4は、基部2の基台6に可動体21が上下(クランプ方向)に移動自在かつ回動自在に取付けられている。
The
このようにして、クランプ機構1は、基台6に回転駆動部3の回転体19を回動自在に設けるとともに、基台6にクランプ部4の可動体21を変位自在(クランプ方向に移動自在かつ回動自在)に設け、回転駆動部3の回転体19に連結ピン20を回転体19の回転中心から偏移させた位置に設ける一方、クランプ部4の可動体21に連結溝23をクランプ方向と直交する方向に伸延させて形成し、連結ピン20を連結溝23に挿通して回転駆動部3とクランプ部4とを連動連結し、クランプ部4の可動体21にガイド溝24をクランプ方向に伸延させて形成し、ガイド溝24を基台6に設けたガイドピン12に挿通させ、クランプ部4の可動体21に規制溝25をクランプ方向に伸延させて形成し、規制溝25を基台6に設けた規制ピン13に挿通させた構成としている。なお、クランプ機構1は、クランプ部4の可動体21の側部に基台6に設けた付勢ピン14を当接して可動体21のがたつきを防止するようにしている。
In this way, the
このクランプ機構1は、回転駆動部3の回転駆動体18を駆動すると、回転体19及び連結ピン20が回転し、図3(a)に示すように、連結ピン20と連結溝23とが当接してクランプ部4の可動体21が回転して、図3(b)に示すように、クランプ部4のクランプアーム22がワーク5の直上方より側方にずれた位置(ワーク5の直上方を開放した位置)からワーク5の直上方の位置(ワーク5の直上方を閉塞した位置)まで移動し、クランプ部4の可動体21が直立してガイド溝24の伸延方向が上下方向(クランプ方向)となった時に、規制ピン13が規制溝25に挿通される。
In this
その後、クランプ機構1は、上下方向(クランプ方向)に並行に形成されたガイド溝24と規制溝25とにガイドピン12と規制ピン13とが挿通された状態となっているために、回転体19及び連結ピン20の回転に伴って可動体21が直下方に向けて移動する。
After that, the
そして、図4(a)に示すように、クランプ機構1は、回転体19及び連結ピン20がさらに回転し、連結ピン20が回転体19の回転中心と規制ピン13の中心とを結ぶ仮想直線を通過し、その後、図4(b)に示すように、回転体19及び連結ピン20がさらに回転し、連結ピン20が回転体19の回転中心とガイドピン12の中心とを結ぶ仮想直線を通過し、その状態で、図5に示すように、クランプ部4の可動体21に設けたクランプアーム22でワーク5を下方に向けて押圧して保持する。
As shown in FIG. 4 (a), the
ここで、クランプ機構1は、連結ピン20が回転体19の回転中心とガイドピン12の中心とを結ぶ仮想直線を通過するまでは、可動体21にガイドピン12を中心に回転させる力が作用した場合に、その力が連結ピン20には鈍角の作用角度で作用することになるが、連結ピン20が回転体19の回転中心とガイドピン12の中心とを結ぶ仮想直線を通過した後では、可動体21にガイドピン12を中心に回転させる力が作用した場合に、その力が連結ピン20には鋭角の作用角度で作用することになり、連結ピン20に作用する力、言い換えれば、回転駆動部3をクランプ方向とは逆方向に向けて回転させる力が著しく低減する。その結果、クランプ時にクランプ部4が受ける反力によって回転駆動部3がクランプ方向とは逆方向に回転することが無くなり、クランプ時にワーク5を強固に保持することができるようになる。
Here, in the
また、クランプ機構1は、規制ピン13についても同様に、連結ピン20が回転体19の回転中心と規制ピン13の中心とを結ぶ仮想直線を通過するまでは、可動体21に規制ピン13を中心に回転させる力が作用した場合に、その力が連結ピン20には鈍角の作用角度で作用することになるが、連結ピン20が回転体19の回転中心と規制ピン13の中心とを結ぶ仮想直線を通過した後では、可動体21に規制ピン13を中心に回転させる力が作用した場合に、その力が連結ピン20には鋭角の作用角度で作用することになり、連結ピン20に作用する力、言い換えれば、回転駆動部3をクランプ方向とは逆方向に向けて回転させる力が著しく低減する。その結果、クランプ時にクランプ部4が受ける反力によって回転駆動部3がクランプ方向とは逆方向に回転することが無くなり、クランプ時にワーク5を強固に保持することができるようになる。
Similarly, the
なお、上記クランプ機構1では、連結ピン20が回転体19の回転中心と規制ピン13の中心とを結ぶ仮想直線を通過した後に、連結ピン20が回転体19の回転中心とガイドピン12の中心とを結ぶ仮想直線を通過するようになっているが、これは、ガイドピン12と規制ピン13との位置関係で決まり、たとえば、ガイドピン12の右下方に規制ピン13を位置させることで、連結ピン20が回転体19の回転中心とガイドピン12の中心とを結ぶ仮想直線を通過した後に、連結ピン20が回転体19の回転中心と規制ピン13の中心とを結ぶ仮想直線を通過するようにすることもできる。
In the
以上に説明したように、上記クランプ機構1は、基台6に回転駆動部3の回転体19を回動自在に設けるとともに、基台6にクランプ部4の可動体21を変位自在に設け、回転駆動部3の回転体19に連結ピン20を回転体19の回転中心から偏移させた位置に設ける一方、クランプ部4の可動体21に連結溝23をクランプ方向と直交する方向に伸延させて形成し、連結ピン20を連結溝23に挿通して回転駆動部3とクランプ部4とを連動連結し、クランプ部4の可動体21にガイド溝24をクランプ方向に伸延させて形成し、ガイド溝24を基台6に設けたガイドピン12に挿通させ、回転駆動部3の回転体19に設けた連結ピン20が回転体19の回転中心とガイドピン12の中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部4でワーク5を押圧保持するように構成している。
As described above, the
そのため、上記構成のクランプ機構1では、簡単かつ小型の構造でありながら、クランプ時にクランプ部4が受ける反力によって回転駆動部3がクランプ方向とは逆方向に回転することが無くなり、クランプ時にワーク5を強固に保持することができ、クランプ機構1の小型化や低廉化を図ることができる。
Therefore, in the
また、上記クランプ機構1は、クランプ部4の可動体21に規制溝25をクランプ方向に伸延させて形成し、規制溝25を基台6に設けた規制ピン13に挿通させ、回転駆動部3の回転体19に設けた連結ピン20が回転体19の回転中心とガイドピン12の中心とを結ぶ仮想直線を通過し、かつ、回転駆動部3の回転体19に設けた連結ピン20が回転体19の回転中心と規制ピン13の中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部4でワーク5を押圧保持するように構成している。
Further, the
そのため、上記構成のクランプ機構1では、クランプ時にワーク5をより一層強固に保持することができる。
Therefore, in the
1 クランプ機構 2 基部
3 回転駆動部 4 クランプ部
5 ワーク 6 基台
7 カバー 8 スペーサー
9 ネジ 10 貫通孔
11 雌ネジ 12 ガイドピン
13 規制ピン 14 付勢ピン
15 貫通孔 16 貫通孔
17 取付孔 18 回転駆動体
19 回転体 20 連結ピン
21 可動体 22 クランプアーム
23 連結溝 24 ガイド溝
25 規制溝
DESCRIPTION OF
11
13
15 Through
17 Mounting
19
21
23 Connecting
25 Restriction groove
Claims (2)
クランプ部は、ワークを下方(クランプ方向)に向けて押圧することでワークを保持するためのクランプアームを、可動体に設け、
基台に回転駆動部の回転体を回動自在に設けるとともに、基台にクランプ部の可動体を変位自在に設け、
回転駆動部の回転体に連結ピンを回転体の回転中心から偏移させた位置に設ける一方、クランプ部の可動体に連結溝をクランプ方向と直交する左右方向に伸延させて形成し、連結ピンを連結溝に挿通して回転駆動部とクランプ部とを連動連結し、
クランプ部の可動体にガイド溝を連結溝に対して下部側においてクランプ方向と同じ上下方向に伸延させて形成し、ガイド溝を基台に設けたガイドピンに挿通させ、
回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心とガイドピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部でワークを押圧保持するように構成したことを特徴とするクランプ機構。 In the clamp mechanism that presses and holds the workpiece by driving the clamp unit with the rotation drive unit,
Clamp unit, the clamp arm for holding a workpiece by pressing toward the workpiece downward (clamping direction), provided in the movable body,
A rotating body of the rotation drive unit is provided on the base so as to be rotatable, and a movable body of the clamp part is provided on the base so as to be displaceable.
A connecting pin is provided on the rotating body of the rotation drive unit at a position shifted from the rotation center of the rotating body, while a connecting groove is formed on the movable body of the clamp part by extending in the left-right direction perpendicular to the clamping direction. Is inserted into the connecting groove, and the rotary drive part and the clamp part are linked and connected.
A guide groove is formed in the movable body of the clamp part by extending in the same vertical direction as the clamp direction on the lower side with respect to the connection groove, and the guide groove is inserted through a guide pin provided on the base,
A clamping mechanism characterized in that the work piece is pressed and held by the clamp part after the connecting pin provided on the rotary body of the rotary drive unit passes through a virtual straight line connecting the rotation center of the rotary body and the center of the guide pin. .
回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心とガイドピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過し、かつ、回転駆動部の回転体に設けた連結ピンが回転体の回転中心と規制ピンの中心とを結ぶ仮想直線を通過した後にクランプ部でワークを押圧保持するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のクランプ機構。
A restriction groove is formed in the movable body of the clamp portion so as to extend in the same vertical direction as the clamping direction on the side side with respect to the guide groove, and the restriction groove is inserted into a restriction pin provided on the base,
The connecting pin provided on the rotating body of the rotation driving unit passes through a virtual straight line connecting the rotation center of the rotating body and the center of the guide pin, and the connecting pin provided on the rotating body of the rotation driving unit is the rotation center of the rotating body. The clamp mechanism according to claim 1, wherein the workpiece is pressed and held by the clamp portion after passing through a virtual straight line connecting the center of the control pin and the center of the restriction pin.
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