JP6417127B2 - クランプ装置 - Google Patents
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Description
ハウジングに昇降部材(進退部材)が移動可能に挿入される。前記昇降部材にクランプ用ピストンが軸心方向へ移動可能に挿入され、そのクランプ用ピストンにプルロッドが連結される。前記クランプ用ピストン及び昇降部材を上昇限界位置へ移動させる上昇バネが設けられる。前記クランプ用ピストンと前記昇降部材との間に形成された区画室に圧油が供給されると、その圧油によって前記昇降部材が上昇限界位置に保持された状態で、前記上昇バネに抗して前記クランプ用ピストン及びプルロッドが下降されていく。すると、そのプルロッドの外周空間に備えられた係合部材が、半径方向の外方の係合位置に移動されてワークの円形孔に係合し、そのワークを引き下げる。
本発明の目的は、ワーク等のクランプ対象物を強力に固定できるクランプ装置を提供することにある。
ハウジング1又は固定台2の先端側に着座面3が設けられて、その着座面3にクランプ対象物4が載置される。ハウジング1に進退部材9が軸心方向へ移動可能に挿入される。その進退部材9を基端側へ移動させる後退駆動手段34が設けられる。前記進退部材9を前記着座面3よりも先端側の先端側限界位置へ移動させる進出バネ19が設けられる。前記進退部材9に出力部材13が軸心方向へ移動可能に挿入される。前記進退部材9が支持クランプ手段36によって前記先端限界位置に支持されると共に、前記出力部材13が前記支持クランプ手段36によってクランプ駆動される。前記出力部材13をアンクランプ駆動する復帰バネ24が、前記進退部材9に装着される。前記出力部材13に、押部40が、基端方向または先端方向へ向けてすぼまるように設けられる。その押部40の外周空間で前記進退部材9に、係合部材39が、半径方向の内方の係合解除位置と外方の係合位置とに切換え可能に支持される。前記押部40が前記係合部材39を介して前記クランプ対象物4をクランプするに際し、前記出力部材13が前記支持クランプ手段36によってクランプ駆動されるときに、前記進出バネ19及び前記支持クランプ手段36が前記進退部材9を前記先端限界位置に支持する。
前記の進退部材の先端限界位置で、出力部材が基端側へクランプ駆動されるときに、進退部材が、基端側へ位置ずれしないように支持クランプ手段及び進出バネによって強力に支持されると共に、出力部材が復帰バネに抗して支持クランプ手段によってクランプ駆動される。ここで、前記の復帰バネは、出力部材をアンクランプ駆動するだけの小さな付勢力のものを採用可能である。このため、上記の支持クランプ手段によるクランプ力から復帰バネの付勢力を差し引いた力が大きい。従って、クランプ装置がワーク等のクランプ対象物を強力に固定できる。
(1) 例えば、図1から3,又は図4,若しくは図5に示すように、前記進退部材9の前記先端限界位置では、前記進退部材9に先端側へすぼまるように設けられた係止部10cが、前記ハウジング1に先端側へすぼまるように設けられた受止め部8cに係合する。
この場合、前記進退部材の先端限界位置で、進退部材の係止部がハウジングの受止め部に係合して水平方向及び垂直方向に拘束されて、進退部材がハウジングに対して精度よく軸心合わせされる。
この場合、進退部材が前記先端限界位置に移動したことを弁機構が検知した後に、支持クランプ手段によって出力部材をクランプ動作することが可能となるので、クランプ装置がクランプ対象物を確実に固定できる。
この場合、前記の環状隙間へ切粉等の異物が侵入するのを阻止できるので、進退部材や出力部材が破損するのを防止できる。
この場合、前記進退部材が先端限界位置に移動したことを検知すると共に、クランプ対象物が着座面に着座したことを検知する機構を、簡素に構成できる。
この場合、進退部材は、調心機構によって水平方向に拘束されて、ハウジングに対して精度よく軸心合わせされる。
この場合、位置決め部材および支持部によってクランプ対象物が拘束されることで、そのクランプ対象物が進退部材に対して精度よく軸心合わせされる。これにより、クランプ装置は、クランプ対象物を精度よく位置決め固定できる。
この場合、前記進退部材が基端位置に移動したことを検出弁が検知した後に、クランプ対象物が、進退部材の軸心と直交する方向へ搬出されることが可能になるので、クランプ対象物が進退部材に接触して上記進退部材が破損するのを防止できる。
まず、主として図1に基づいてクランプ装置の構造を説明する。
クランプ装置のハウジング1が、固定台としてのクランプパレット2の収容孔2aに挿入される。そのハウジング1の上部に着座面3が形成され、その着座面3によってワーク(クランプ対象物)4が受け止められる。より詳しくいえば、ワーク4の下部に口金5がボルト6によって固定され、その口金5の下面5aが着座面3に受け止められる。また、口金5に段付き孔7が開口される。
図1の下降アンクランプ状態では、ワーク4が図中矢印方向へ搬入され、着座面3に載置されたワーク4(図1は、既にワーク4が載置された状態を示す)が検出孔48を塞いで、それを前記の圧力スイッチ(図示せず)が検知している。
前記の進退部材9の上昇限界位置で、出力部材13が下方へクランプ駆動されるときには、進退部材9が、下方へ位置ずれしないように支持クランプ手段36及び進出バネ19によって強力に支持されると共に、その支持クランプ手段36によってクランプ駆動される。ここで、前記の復帰バネ24は、出力部材13をアンクランプ駆動するだけの小さな付勢力のものを採用可能である。このため、上記の支持クランプ手段36によるクランプ力から復帰バネ24の付勢力を差し引いた力が大きい。従って、クランプ装置は、ワーク4を強力に固定できる。
上記出力ロッド17の外周の押部40が上方へすぼまるように形成される。また、上記の内側ピストン14の上側にアンロック室23が形成され、そのアンロック室23に復帰バネ24が装着される。内側ピストン14の下側にロック室22が形成される。そのロック室22を圧力室18へ連通させる連通孔50が底板12に形成される。
前記の進退部材9の先端限界位置で、出力部材13が上方へクランプ駆動されるときに、出力部材13が復帰バネ24に抗して支持クランプ手段36によってクランプ駆動される。ここで、前記の復帰バネ24は、出力部材13をアンクランプ駆動するだけの小さな付勢力のものを採用可能である。このため、上記の支持クランプ手段36によるクランプ力から復帰バネ24の付勢力を差し引いた力が大きい。従って、クランプ装置がワーク4を強力に固定できる。
上記の外側ピストン10の下部に調心機構55が設けられ、その調心機構55は、次のように構成されている。
前記の圧力室18に圧縮空気が供給されていくと、フランジ58に係合されている押圧部材57が、圧力室18の圧力によって上昇していき、楔部材59を上方へ押圧する。すると、楔部材59がテーパー外周面56に沿って摺動すると共に、シリンダ孔8に係合するまで拡径する。その結果、進退部材9がハウジング1に対して軸心合わせされる。これにより、クランプ装置は、ワーク4を精度よく固定できる。
その後に、ワーク4は、図5の矢印方向へ搬出される。
なお、第3給気路73が、エア供給源(図示せず)に連通される構成に代えて、第2エア給排路31から分岐される構成としてもよい。
例示の第1空圧シリンダ33は、油圧シリンダ等の流体圧アクチュエータや電動アクチュエータに変更してもよい。
例示の第2空圧シリンダ35は、油圧シリンダ等の流体圧アクチュエータに変更してもよい。
上記の係合部材は、例示したボール39に代えて、環状コレットでもよい。その環状コレットは、出力ロッド17の押部40を外嵌するように支持部材11に支持される。その環状コレットの周壁には、上下方向へスリットが形成される。その環状コレットの外周面には、断面視で鋸刃状の複数の周溝を形成される。出力部材13をクランプ駆動すると、環状コレットは、押部40によって押圧されて半径方向の外方へ弾性変形し、ワーク4に形成された挿入孔に係合される。
前記着座面3は、ハウジング1に形成することに代えて、クランプパレット2に形成してもよい。また、着座面3は、口金5の下面5aを支持することに代えて、ワーク4の下面を直接に支持してもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
Claims (8)
- ハウジング(1)又は固定台(2)の先端側に設けられてクランプ対象物(4)が載置される着座面(3)と、
前記ハウジング(1)に軸心方向へ移動可能に挿入される進退部材(9)と、
その進退部材(9)を基端側へ移動させる後退駆動手段(34)と、
前記進退部材(9)を前記着座面(3)よりも先端側の先端側限界位置へ移動させる進出バネ(19)と、
前記進退部材(9)に軸心方向へ移動可能に挿入される出力部材(13)と、
前記進退部材(9)を前記先端限界位置で支持すると共に前記出力部材(13)をクランプ駆動する支持クランプ手段(36)と、
前記進退部材(9)に装着されて前記出力部材(13)をアンクランプ駆動する復帰バネ(24)と、
前記出力部材(13)に基端方向または先端方向へ向けてすぼまるように設けた押部(40)と、
その押部(40)の外周空間で前記進退部材(9)に半径方向の内方の係合解除位置と外方の係合位置とに切換え可能に支持される係合部材(39)と、
を備え、
前記押部(40)が前記係合部材(39)を介して前記クランプ対象物(4)をクランプするに際し、前記出力部材(13)が前記支持クランプ手段(36)によってクランプ駆動されるときに、前記進出バネ(19)及び前記支持クランプ手段(36)が前記進退部材(9)を前記先端限界位置に支持する、
ことを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1のクランプ装置において、
前記進退部材(9)の前記先端限界位置では、前記進退部材(9)に先端側へすぼまるように設けられた係止部(10c)が、前記ハウジング(1)に先端側へすぼまるように設けられた受止め部(8c)に係合する、
ことを特徴とするクランプ装置。 - 請求項2のクランプ装置において、
前記ハウジング(1)に弁機構(41)が設けられ、
その弁機構(41)が、前記係止部(10c)と、前記受止め部(8c)と、位置検出用の圧力流体が供給されるように前記受止め部(8c)に開口された弁孔(42)とを有し、
前記進退部材(9)の前記先端限界位置で、前記係止部(10c)が前記弁孔(42)を塞ぐことで、前記弁機構(41)が閉弁される、
ことを特徴とするクランプ装置。 - 請求項3のクランプ装置において、
前記弁孔(42)が、前記進退部材(9)と前記出力部材(13)との間に形成された環状隙間(45)へ連通され、
前記位置検出用の圧力流体が、前記環状隙間(45)にクリーニング用の圧力流体として噴出される、
ことを特徴とするクランプ装置。 - 請求項3または4のクランプ装置において、
前記着座面(3)に、着座確認用の圧力流体を噴出させる検出孔(48)が開口され、
その検出孔(48)が、前記弁孔(42)に連通するように形成される、
ことを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1から5のいずれかのクランプ装置において、
前記ハウジング(1)に対して前記進退部材(9)を軸心合わせする調心機構(55)が、前記ハウジング(1)と前記進退部材(9)との間に設けられる、
ことを特徴とする。 - 請求項1から6のいずれかのクランプ装置において、
前記進退部材(9)の前記先端限界位置では、前記進退部材(9)の外周に設けられた支持部(65)が、前記クランプ対象物(4)に設けられた位置決め部材(63)に係合する、
ことを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1から7のいずれかのクランプ装置において、
前記ハウジング(1)の基端部(68)に検出弁(69)が設けられて、
前記進退部材(9)が基端位置に移動したことを前記検出弁(69)が検出する、
ことを特徴とするクランプ装置。
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