JP7126810B2 - クランプ装置、クランプシステム及びクランプアセンブリ - Google Patents
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Description
・極めて大きなクランプ力及び保持力を実現することができる。
・個々のクランプチャックは、極めて大きな横方向力を吸収することができる。
・クランプチャックは、クランプ要素と共に、異なる大きさ及び構造のクランプシステムを構成するためのモジュールとして適している。
・モジュールとして機能するクランプチャックにより、極めて重い超大型のワークキャリアを支持するための超大型のクランプシステムを構成することができる。
・超大型のワークキャリアであっても、約10~20 μmの反復精度でクランプ支持部にクランプすることができる。
・様々な構成のワークキャリアに、クランプ要素を容易かつ迅速に取り付けることができる。
・弾性的な可撓性を有する芯出しディスクにより、生じ得る機械的冗長性をほぼ回避し、又は補償することができる。
・クランプチャックの取り付け高さが大きい。
・クランプチャックは、簡略化された構成を有し、使用時の信頼性が高く、安価に製造可能である。
・クランプチャックは、同一構成を有する2個の半部で構成される。
・各クランプ要素がクランプチャック内で圧縮ばねにより機械的に固定される。
・エネルギが供給されない状態であっても、圧縮ばねによりクランプ力が維持される。
・クランプチャックは、空圧的に直列結合させることができる。
・クランプチャックは、汚れ耐性を有する。
・クランプチャックは、容易に洗浄することができる。
・クランプシステムは、ワークキャリア上に配置されたクランプ要素の正確な位置決めに関する影響を受けにくい。
・クランプシステムは、クランプ要素の製造公差に関する影響を受けにくい。
・クランプシステムは、芯出し要素の製造公差に関する影響を受けにくい。
・クランプシステムは、ワークキャリアの長さの温度変化に関する影響を受けにくい。
Claims (22)
- クランプチャック(1)と、該クランプチャック(1)にクランプ可能なクランプ要素(2)とを備え、前記クランプチャック(1)は、前記クランプ要素(2)のための収容開口(7)と、前記クランプ要素(2)を前記収容開口(7)内にてクランプするためのクランプ部材(20)とを有しているクランプ装置において、
前記クランプ要素(2)が、X方向又はY方向に延びる細長形状を有し、前記クランプチャック(1)に、前記クランプ要素(2)のためのX方向又はY方向に延びる細長スロット状の収容開口(7)が設けられ、弾性的な可撓性を有する少なくとも1個の芯出し要素(9)が、前記クランプチャック(1)における前記収容開口(7)の差し込み領域に配置され、該芯出し要素(9)により、前記クランプ要素(2)が前記収容開口(7)内に差し込まれる際に前記収容開口(7)の長手方向軸線(L)に対して直角に整列されることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1に記載のクランプ装置であって、前記少なくとも1個の芯出し要素(9)に、細長の芯出し開口(11)が設けられ、前記クランプチャック(1)における前記収容開口(7)及び前記芯出し開口(11)の両者が、長手方向において、前記クランプ要素(2)よりも長く形成されていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1又は2に記載のクランプ装置であって、前記クランプ部材(20)が、細長のスライダとして構成されると共に、前記クランプ要素(2)のクランプ面(33)に係合することを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~3の何れか一項に記載のクランプ装置であって、前記クランプチャック(1)に、互いに平行に配置された2個のクランプ部材(20)が設けられていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項3又は4に記載のクランプ装置であって、前記各クランプ部材(20)が、長手方向において、前記クランプ要素(2)よりも長く構成されていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項2に記載のクランプ装置であって、前記芯出し要素(9)が、耐錆性を有する鋼で構成された一体的な芯出しディスク(9a)として形成され、該芯出しディスク(9a)が、前記クランプチャック(1)における前記収容開口(7)の差し込み領域に配置され、前記芯出し開口(11)が、前記芯出しディスク(9a)に形成されていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~6の何れか一項に記載のクランプ装置であって、前記クランプ要素(2)における2つの長手方向側面のそれぞれに沿ってクランプ面(33)が設けられ、前記各クランプ部材(20)が、前記クランプ面(33)に摩擦係合的及び/又は形状密着的に当接することにより、前記クランプ要素(2)が前記クランプチャック(1)内に引き込まれてクランプされることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~7の何れか一項に記載のクランプ装置であって、前記クランプ要素(2)における2つの長手方向側面のそれぞれに沿って、テーパ付けされた芯出し面(35)と、クランプ面(33)とが設けられ、該クランプ面(33)が、前記クランプ要素(2)の差し込み方向に見て、芯出し面(35)の上方に配置され、前記クランプ部材(20)が、細長のスライダとして構成されると共に、前記クランプ要素(2)の各クランプ面(33)に係合することを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~8の何れか一項に記載のクランプ装置であって、前記クランプチャック(1)における前記各クランプ部材(20)に、直線的にシフト可能な少なくとも1個の作動ピストン(24)が設けられ、該少なくとも1個の作動ピストン(24)が、ピストンハウジング(8a, 8b)内に収容されると共に、前記各クランプ部材(20)に機械的に接続されていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項9に記載のクランプ装置であって、前記各作動ピストン(24)及び/又は前記各クランプ部材(20)が、圧縮ばね(25, 38)により、収容開口(7)に向けて負荷され、前記各作動ピストン(24)が、空圧により、前記ばね(25, 38)力に抗してシフト可能であることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~10の何れか一項に記載のクランプ装置であって、前記クランプ要素(2)における2つの長手方向側面のそれぞれに、テーパ付けされた芯出し面(35)が設けられ、該各芯出し面(35)が、2段状に構成されていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~11の何れか一項に記載のクランプ装置であって、前記クランプチャック(1)の全長に亘って途切れることなく延びるよう形成された収容開口(7)が設けられていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~12の何れか一項に記載のクランプ装置であって、前記クランプチャック(1)の上側に、前記収容開口(7)の両側にて延びる隆起支持面(15a, 15b)が設けられていることを特徴とするクランプ装置。
- 請求項1~13の何れか一項に記載の少なくとも2個のクランプ装置を備えるクランプシステムであって、前記少なくとも2個のクランプ装置は、クランプ支持部上に配置された少なくとも2個のクランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)と、ワークキャリア上に配置されると共に、前記クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)と同数のクランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)とを有しているクランプシステムにおいて、
少なくとも2個の前記クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)が、60°、72°、90°、又は120°の角度で互いにオフセット配置され、前記ワークキャリア上に、前記クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)に対応するようクランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)が配置されていることを特徴とするクランプシステム。 - クランプ支持部上に互いにオフセット配置された少なくとも2個、特に、クランプ支持部(42)上に60°、72°、90°又は120°の角度で互いにオフセット配置された少なくとも3個のクランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)と、ワークキャリア上に配置されると共に、前記クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)と同数のクランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)とを備え、各クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)は、前記クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)のための収容開口と、前記クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)を前記収容開口内にてクランプするためのクランプ部材とを有しているクランプシステムにおいて、
前記クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)と、前記クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)におけるスロット状の収容開口が、何れもX方向又はY方向に延びる細長形状を有し、弾性的な可撓性を有する芯出し要素が、前記クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)における前記収容開口の差し込み領域に配置され、該芯出し要素により、前記クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)が、前記収容開口内に差し込まれる際に、前記収容開口の長手方向軸線に対して直角に整列されることを特徴とするクランプシステム。 - 請求項15に記載のクランプシステムであって、前記クランプ支持部(42)上に、90°の角度で互いにオフセットさせた4個のクランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)が配置され、前記ワークキャリア(40)上に、該ワークキャリア(40)を前記クランプ支持部(42)にクランプするための4個のクランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)が配置されているクランプシステムにおいて、
2個のクランプチャック(1b, 1d)における前記収容開口の差し込み領域に、前記ワークキャリア(40)を第1方向に整列させるための芯出しディスク(9b, 9d)が設けられ、他の2個の前記クランプチャック(1a, 1c)における前記収容開口の差し込み領域に、前記ワークキャリア(40)を第1方向に直交する第2方向に整列させるための芯出しディスク(9a, 9c)が設けられていることを特徴とするクランプシステム。 - 請求項15に記載のクランプシステムであって、前記クランプ支持部(42, 42a)上に、少なくとも4個のクランプチャック(1a~1d;1e~1k)が配置され、少なくとも2個のクランプチャック(1a, 1c;1f, 1h)が、互いに一方向に整列され、少なくとも1個の更なるクランプチャック(1b, 1d;1g, 1k;1e, 1i)が、前記互いに一方向に整列された少なくとも2個のクランプチャック(1a, 1c;1f, 1h)に対して、前記クランプ支持部(42, 42a)上に90°の角度で配置されていることを特徴とするクランプシステム。
- 請求項15に記載のクランプシステムであって、前記クランプ支持部(42, 42a)上に、少なくとも4個のクランプチャック(1a~1d;1e~1k)が配置され、少なくとも2個のクランプチャック(1a, 1c;1f, 1h)が、互いに第1方向に整列され、少なくとも2個の更なるクランプチャック(1b, 1d;1f, 1h)が、互いに第2方向に整列され、前記互いに第1方向に整列された少なくとも2個の各クランプチャック(1a, 1c;1f, 1h)に、前記各クランプ要素を第1方向に整列させるための芯出しディスク(9a, 9c; 9f, 9h)が設けられ、前記互いに第2方向に整列された少なくとも2個の各クランプチャック(1b, 1d; 1g, 1k)に、前記クランプ要素を第1方向に対して90°の角度でオフセットさせた第2方向に整列させるための芯出しディスク(9b, 9d; 9g, 9k)が設けられていることを特徴とするクランプシステム。
- 請求項15に記載のクランプシステムであって、前記クランプ支持部上に、3個、4個、5個又は6個のクランプチャックが円周に沿って分布するよう配置されていることを特徴とするクランプシステム。
- 請求項15~19の何れか一項に記載のクランプシステムであって、前記クランプチャック(1)における前記収容開口(7)及び前記芯出し要素に形成された芯出し開口(11)の両者が、長手方向において、前記各クランプ要素(2)よりも長く形成されていることを特徴とするクランプシステム。
- 請求項15~20に記載のクランプシステムであって、前記各クランプチャック(1)が、細長のスライダとして構成されると共に、互いに平行に配置されたクランプ部材(20)を有し、該クランプ部材(20)が、前記各クランプ要素(2)のクランプ面(33)に係合することを特徴とするクランプシステム。
- 下側クランプ部分(42)及びワークキャリア(40)を備え、前記下側クランプ部分(42)は、少なくとも4個のクランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)を有し、前記ワークキャリア(40)は、前記クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)と同数のクランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)を有し、該クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)により、前記ワークキャリア(40)が前記下側クランプ部分(42)上の正確な位置に再現的にクランプ可能なクランプアセンブリにおいて、
前記クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)が、X方向又はY方向に延びる細長形状を有し、前記各クランプチャック(1a, 1b, 1c, 1d)に、前記クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)のためのX方向又はY方向に延びる細長スロット状の収容開口が設けられ、2個のクランプチャック(1b, 1d)における前記収容開口の差し込み領域に、弾性的な可撓性を有すると共に、前記各クランプ要素のための細長の芯出し開口(11)を有する芯出しディスク(9b, 9d)が設けられ、これにより前記クランプ要素(2a, 2b, 2c, 2d)が、前記収容開口に差し込まれる際に一方向に整列され、前記クランプチャック(1)における前記収容開口(7)及び前記芯出し開口(11)の両者が、長手方向において、前記クランプ要素(2)よりも長く形成されていることを特徴とするクランプアセンブリ。
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