JPH02198731A - 被工作物装着体の自動クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ業上の利用分野） この発明はパレット自動クランプ装置に関するものであ
り５さらに詳しくは工作機などにおいて被工作物を載せ
たパレットをテーブルのフレームに自動クランプする技
術の改良に関するものである。

（従来技術） 被工作物を載せたパレットを工作機などのテーブルのフ
レームにクランプするには従来手動で行なう場合と自動
機構で行なう場合とがあった。

しかし被工作物ひいてはパレットが大型重量化すると手
動では扱い切れなくなる。この理由から自動機構が採用
されることが多い、しかし自動機構による場合は主とし
て空気圧または油圧などを利用してクランプ力を得るの
で、それだけ劾カコストが必要となる。また空気圧源ま
たは油圧源およびそれらとクランプ機構とを連結する仲
介機構（インターフェイス）が必要となり、設備的にも
コストが必要となる。さらにこの仲介機構およびそのク
ランプ機構との組合せ態様は工作機毎に仕様が異るので
、汎用性に乏しいという欠点があった。

（発明の要旨） この発明の目的は空気圧や油圧の助けを借りることなく
、しかも工作機の機種に左右されずに採用できるような
汎用性の富んだパレット自動クランプ装置を提供するこ
とにある。

このためこの発明においては、パレットに旋回自由に取
付けた掛片をクランパーに作動連結するとともにこれに
クランプバネを付設し、パレット持上げに伴う掛片の旋
回により該バネに歪エネルギーを蓄積し、パレット接地
時にはこのエネルギーを放出してクランパ作動させる力
を得ることを要旨とするものである。

（実施態様） 第１図（Ａ）、（Ｂ）に示すのはこの発明の第１の実施
態様であって、掛片２とクランプバネ５とクランパー７
とを主たる要素とするものである。パレットＰに回転自
在に架設された支軸６には掛片２がその一端近傍におい
て固定されており、掛片２の他端は吊具３を介して図外
上方に設けられた適宜な吊上げ機構に連結されている。

なおパレットＰにはこのような掛片２が少なくとも２個
は設けられているのであるが、図中そのうちの１個のみ
を示す、以下の実施態様においても同じである。

この掛片２の支軸６に近い方の端部には契状のクランパ
ー７が形成されており、このクランパー７は後述するよ
うに掛片２のクランプ状態においてフレームＦＲ上のフ
ックＦと係合するものである。すなわちこの実施態様の
場合には用片２の胴部が前記した仲介機構の役目をして
いるのである。またパレットＰの上部には吊上げに伴う
掛片２の上方への旋回を規制するためのストッパー４が
固定されている。また掛片２の胴部とパレットＰとの間
にはクランプバネまたはねじりバネなど５が介設されて
いる。このクランプバネ５には図示の例で引張りバネが
用いられているが、その介設状態のいかんによっては圧
縮バネであってもよいことは勿論である。

第１図（Ａ）に示す状態ではパレットＰは吊上げられて
おり、樹片２は上方に旋回し、クランパー７はフックＦ
からは分離している。この状態ではクランプバネ５は引
伸ばされた状態であって、歪エネルギーが蓄積されてい
る。

吊下げ機構を下降させることによりパレットＰがフレー
ムＦＲに接地すると（以下この動作を「吊下げる」とい
う）、吊具３が完全に緩み樹片２はクランプバネ５の復
元力により下方に旋回し始め、この際クランプバネ５に
蓄積された歪エネルギーが徐々に放出される。吊下げが
さらに続くと、樹片２の旋回によりやがてクランプ７が
フックＦに係合して第１図（Ｂ）に示す状態となり、パ
レットＰのフレームＦＲへのクランプが完了する。

このようにこの発明においてはクランプのためにパレッ
トＰひいてはそれに載置された被工作物の自重を利用し
ているので、系外からの空気圧や油圧の供給を必要とし
ない。したがって動力コストおよび設備コストが低庶と
なる。また自重利用方式なので適用される工作機の機種
に左右されることがない。

第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すのはこの発明の第２の実施
態様であって、仲介機構として単式リンクを用いている
。樹片２およびストッパー４の架設態様は前の実施態様
の場合と同様である。樹片２の上面には第１の突片１２
が形成されており、これとパレットＰとの間にはクラン
プバネ５が介設されている。樹片２の支軸６に近い方の
端部には第２の突片１３が形成されており、これにリン
ク１４の一端が軸承されている。すなわちこのリンク１
４が仲介機構の役目をしている。一方パレットＰの下方
に延在する脚部にはクランパー１７が水平方向に摺動自
在に架設されている。このクランパー１７の尾部は上記
リンク１４の他端軸承されている。

第２図（Ａ）に示す状態ではパレットＰは吊上げられて
おり、樹片２は上方に旋回し、クランパー１７はリンク
１４との関連で図中右方に引かれてフックＦからは分離
している。この状態ではクランプバネ５は引伸ばされた
状態であって、歪エネルギーが蓄積されている。

パレットＰが吊下げられてフレームＦＲに接地すると、
樹片２はクランプバネ５の復元力により下方に旋回し始
め、この際クランプバネ５に蓄積された歪エネルギーが
徐々に放出される。吊下げがさらに続くと、樹片２の旋
回によりやがてクランパー１７がリンクとの関連で図中
左方に押されてフックＦに係合して第２図（Ｂ）に示す
状態となり、パレットＰのフレームＦＲへのクランプが
完了する。

第３図（Ａ）、（Ｂ）に示すのはこの発明の第３の実施
態様でありて、仲介機構としてカムを用いている。樹片
２の架設！！！様は第１図のものと同様であるが、その
胴部下部には押上げピン２８が固定されている。支軸６
には樹片２と並設状態で同方向に延在する板カム２１が
一端において固定されている。またこの板カム２ｔとパ
レットＰとの間にはクランプバネ５が介設されており、
このクランプバネ５の付勢力により板カム２１は常時樹
片２上の押上げピン２８と圧接状態にある。パレットＰ
の下方に延在する脚部に形成した溝に上下摺動自在に収
受された軸にはカムローラー２２が回転自在に架設され
、その周面を上記の板カム２１の下面に当接している。

一端においてこのカムローラー２２と固定状態に架設さ
れたリンク２３の他端にはクランパー２７が形成されて
いる。またこのリンク２３とパレットＰとの間にはバッ
クアップバネ２５が介設されている。

第３図（Ａ）に示す状態ではパレットＰは吊上げられて
おり、樹片２は上方に旋回し押上げピン２８により押さ
れて板カム２１も同じく上方に旋回する。この結果カム
ローラー２２は上昇した位置に置かれ、クランパー２７
はフックＦからは分離している。この状態ではクランプ
バネ５は引伸ばされた状態であって、歪エネルギーが蓄
積されている。

パレットＰが吊下げられてフレームＦＲに接地すると、
樹片２と板カム２１はクランプバネ５の復元力により下
方に旋回し始め、この際クランプバネ５に蓄積された歪
エネルギーが徐々に放出される。吊下げがさらに続くと
、樹片２と板カム２１の旋回によりカムローラー２２が
下降して、やがてクランプ２フがフックＦに係合して第
３図（Ｂ）に示す状態となり、パレットＰのフレームＦ
Ｒへのクランプが完了する。

第４図（Ａ）、（Ｂ）に示すのはこの発明の第４の実施
態様であって、前のものと同様に中介機構としてカムを
用いている。樹片２、板カム２１、クランプバネ５およ
びカムローラー２２の架設態様は前図のものと同様であ
る。カムローラー２２の架設軸には左右１対のリンク３
１．３２がそれぞれ一端において嵌合されている。又フ
ックＦの左右の位置にはそれぞれパレットＰ上の固定軸
にクランパー３７が胴部において軸承されている。これ
らクランパー３７の下端はフックＦに対面し、上端は上
記リンク３１にそれぞれ軸承されている。また両クラン
パー３７間にはバックアップバネ２５が介設されている
。動作は第４図（Ａ）、（Ｂ）に示すが複式リンクを用
いた点を別とすれば前図のものと実質的に同じである。

第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すのはこの発明の第５の実施
態様でありで、仲介機構として円筒カムを用いている。

パレットＰには周面にスパイラル溝を刻設した円筒カム
４１が回転自在に架設されており、その軸の一端には樹
片２が下端において固定されている。また該軸の他端と
パレットＰとの間にはコイル状のクランプバネ５が介設
されている２円筒カム４１下方においてパレットＰの下
方に延在した脚部にはクランパー４７が摺動自在に架設
されており、その圧部に形成された保合突起４２は円筒
カム４１のスパイラル溝に係合している。

第５図（Ａ）に示す状態ではパレットＰは吊上げられて
おり、樹片２は上方に旋回し、円筒カム４１はアンクラ
ンプ方向に回転し、これに件って保合突起４２を介して
クランパー４７はフックＦから引き離されて分離してい
る。この状態ではクランプバネ５は巻締められた状態で
あって、歪エネルギーが蓄積されている。

パレットＰが吊下げられてフレームＦＲに接地すると、
樹片２はクランプバネ５の復元力により下方に旋回し始
め、この際クランプバネ５に蓄積された歪エネルギーが
徐々に放出される。吊下げがさらに続くと、樹片２の旋
回によりやがて円筒カム４１がクランプ方向に回転し、
クランプ４フが係合突起４２を介して押されてフックＦ
に係合して第５図（Ｂ）に示す状態となり、パレットＰ
のフレームＦＲへのクランプが完了する。

第６図（Ａ）、（Ｂ）に示すのはこの発明の第６の実施
態様であって、仲介機構としてビニオンラックを用いて
いる。樹片２、ストッパ４およびクランプバネ５の架設
態様は第１の実施態様の場合と実質的に同じである。支
軸６にはピニオンギア５１が固定されている。またパレ
ットＰの下方に延在する脚部に形成された孔にはこのピ
ニオンギア５１と係合するラックギア５２ａを外面に形
成したラックシリンダー５２が上下摺動自在に嵌合して
おり、その下端にはクレンブヘッド５３が固定されてお
り、その段部には左右１対のクランパー５７の上部の段
部が係合して、フレームＦＲに突設されたプルスタッド
状のフックＦを両側からはさむようにして係合垂下され
ている。クランパー５７の下端には突起部が設けられ、
前記脚部の孔と協働してフックＦに係合クランプ状態を
作る。また該脚部下端にはくぼみが形成されており、ラ
ックシリンダーの下降に伴いクランパーが下降するとそ
の下部突起部が該くぼみに入り込みクランプ状態を解く
。

第６図（Ａ）に示す状態ではパレットＰは吊上げられて
おり、樹片２は上方に旋回し、ラックシリンダー５２は
下降した位置にありクランパー５７の下部突起部が孔の
くぼみに係合するのでフックＦが通過可能な状態となっ
ている。この状態ではクランプバネ５は引伸ばされた状
態であって、歪エネルギーが蓄積されている。パレット
Ｐが吊下げられてフレームＦＲに接地すると、樹片２は
クランプバネ５の復元力により下方に旋回し始め、この
際クランプバネ５に蓄積された歪エネルギーが徐々に放
出される。吊下げがさらに続くと、樹片２の旋回により
ラックシリンダー５２が上昇しやがてクランパー５７の
突起部が孔のくぼみを出て孔の内壁に係合しクランパー
５７が第６図（Ｂ）に示す状態となり、パレットＰのフ
レームＦＲへのクランプが完了する。

なおりランパーの上部に弾性体でラックシリンダー中心
部に付勢しておぎクランパー下部が開くようにするとよ
い。

以上から明らかなようにこの発明によればいずれの実施
態様においても被工作物の自重に起因して吊上げ時にク
ランプバネ５に蓄積された歪エネルギーがパレット接地
時にクランパーとフックとの係合に利用されるようにな
っている。したがフて系外からの空気圧や油圧の供給を
必要としないので、動力コストおよび設備コストが低廉
となる。また自重利用方式なので通用される工作機の機
種に左右されることがない。

第７〜１４図に示すのはこの発明の第７の実施態様であ
りて、仲介機構として特殊構造の支軸周りを用いたもの
である。

第７．８図は装置のアンクランプ状態を示すもので、パ
レットＰには４個所に樹片２が設けられており、これに
吊具３を掛けて図示しないクレーンなどの機構によりパ
レットＰを吊上げている。

なおフレームＦＲ上の適宜位置には基準座６４、フック
Ｆおよび位置決めピン６５などがそれぞれ設けられてい
る。この状態で樹片２はアンクランプ方向Ｂに旋回して
第１０図に示すようにストッパ４に当って、ここを上端
として固定されてパレットＰを吊上げ保持する。この樹
片２のアンクランプ方向Ｂへの旋回に伴いクランプバネ
５が引伸され、クランプエネルギーが該バネ５に蓄積さ
れる点は前の各実施態様の場合と同様である。

第１０〜１２図に示すように、樹片２は支＠６の一端と
一体構造となっており、支軸６の他端にはクランパー６
７が回転自由に架設されている。

ところで第１１図から明らかなように支軸６は樹片２に
係合した太軸部６ａとクランパー６７に係合した細軸部
６ｂとからなり、細軸部６ｂの軸心は太軸部６ａの軸心
に対して偏心している従って樹片２が旋回、ひいては支
軸６が旋回すると、細軸部６ｂの軸心は太軸部６ａの軸
心の周りを上下に回転移動する。

支軸６にはストッパー６１が固定されており、これがク
ランパー６７に当ることによりクランパー６７の回転角
が規制されている。クランパー６７は第１０図に明らか
なように、これとパレット２間に介設されたバックアッ
プバネ６２により常にクランプ方向Ａに付勢されている
。すなわちストッパー６１とクランパー６７とは倣い運
動して上記の回転角規制を行うのである。

したがってパレットＰが第１０．１１図に示すように完
全に吊上げられた状態ではクランパー６７はフックＦと
の係合が解かれアンクランプ方向Ｂに回転して開き端に
ある。またこのと台支軸６の偏心構造の故に、樹片２の
旋回がクランパー６７を上下させるようになっている。

つぎにパレットＰが吊下げられた状態で徐々に下降して
ゆくと、やがてパレットＰが基準座６４に接触して下降
を停止する。そのままクレーンを下降し続けると、クラ
ンプバネ５０力により樹片２がクランプ方向Ａに旋回し
、これに伴い支軸６も徐々に同方向に回転する。この支
軸６のクランプ方向Ａへの回転により、クランパー６７
はバックアップバネ６２の力により樹片２と同一角度で
クランプ方向Ａに回転する。

このとき支軸６に固定されたストッパー６１はクランパ
ー６７に接触してその回動を規制しており、支軸６の回
転に伴りて共に回転する。やがてクランパー６７はフッ
クＦ上のフックＦに係止してその回転を停止する。

ついで樹片２はクランプバネ５に蓄積されたエネルギー
の放出に伴う力によりさらに回転を続けるので、支軸６
の回転に伴ってストッパー６１も回転し、ストッパー６
１とクランパー６７との接触が解かれることにより、支
軸６の他端の細軸部６ｂの偏心構造の故にクランパー６
７が上方に弓上げられるようになり、第１４図に示すよ
うに強くフックＦに係合した状態となる。すなわちバレ
ットＰが強力な力でフレームＦＲ上に固定される。

パレットＰをフレームＦＲから解放するには、クレーン
によりパレットＰを再度吊上げる。すると各部が以上と
全く逆の動作をして、フックＦとクランパー６７との係
合が解かれることによりパレットＰが自由になって吊上
げられる。

なおこの発明の装置はパレットＰの所定の位置に少なく
とも２個所設ければよいことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）〜第６図（Ａ）、（Ｂ）はこの発
明の第１〜６実施態様を示す側面図で、それぞれの図に
おいて（Ａ）はアンクランプ状態をＣＢ）はクランプ状
態を示すもの、第７〜１４図はこの発明の第７の実施７
１Ｊ様を示す図面である。 ７．１７．２７，３７．４７．５フ、６７・・・クラン
パー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］被工作物載置用パレット（Ｐ）に回転自在に架設
   された支軸（６）に一端を固定された吊下げ用掛片（２
   ）の他端が吊具に連結されており、一端をパレットに他
   端を掛片に固定されたクランプバネ（５）により、上記
   掛片が常時クランプ方向に付勢され、 掛片が仲介機構を介してクランパーに作動連結されてお
   り パレット持上げのために掛片がアンクランプ方向に旋回
   すると上記クランプバネに歪エネルギーが蓄積され、 パレット接地のために掛片がクランプ方向に旋回すると
   上記クランプバネに蓄積された歪エネルギーが放出され
   て、それにより生じる力によりクランパーがフレーム上
   のフック（Ｆ）と係合することを特徴とするパレット自
   動クランプ装置。 ［２］前記の仲介機構が掛片の胴部であって、かつ 該胴部の一端にクランパー（７）が形成されている ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ［３］前記の仲介機構が掛片とクランパーとの間に介設
   された単式リンク（１４）である ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ［４］前記の仲介機構が掛片と共旋回する板カム（２１
   ）とこれに押圧されかつクランパーと作動連結されたカ
   ムローラー（２２）である ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ［５］クランパー（２７）が前記カムローラーと固定関
   係にあるリンク（２３）の一端に形成されている ことを特徴とする請求項４に記載の装置。 ［６］フック（Ｆ）に臨んで左右１対のクランパー（３
   ７）が一端においてパレット（Ｐ）に軸承されており、
   かつ これらクランパーの他端がそれぞれリンクによりカムロ
   ーラーの軸に連結されている ことを特徴とする請求項４に記載の装置。 ［７］前記の仲介機構が掛片の旋回に伴って回転する円
   筒カム（４１）であって、かつ この円筒カムの回転に伴って前後動すべくクランパー（
   ４７）がこの円筒カムに連結されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の装置。 ［８］前記の仲介機構が掛片の旋回に伴って回転するピ
   ニオンギア（５１）とこれに係合してかつクランパー（
   ５７）に作動連結されたラック（５２）である ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ［９］前記の仲介機構が互いに偏心する太軸部と細軸部
   とからなる支軸であって、 この支軸の一端に掛片がまた他端にクランパーが架設さ
   れており、かつ このクランパーに固定されたスタイラスピンと支軸に固
   定されたキックバックピンとが接触して支軸の回転に伴
   って相互に倣い運動する ことを特徴とする請求項１に記載の装置。