JPH05138470A - クランプ作動回路 - Google Patents

クランプ作動回路

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JPH05138470A
JPH05138470A JP3297394A JP29739491A JPH05138470A JP H05138470 A JPH05138470 A JP H05138470A JP 3297394 A JP3297394 A JP 3297394A JP 29739491 A JP29739491 A JP 29739491A JP H05138470 A JPH05138470 A JP H05138470A
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cylinders
surface side
cylinder
working
detection
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JP3297394A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Araki
義昭 荒木
Tetsunori Nomura
哲則 野村
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Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ワーククランプ用の作動シリンダの動作を、例
えばこの作動シリンダと離れた作業がし易い位置に設け
た一対の検出用シリンダによって間接的に検出し、クラ
ンプ作動回路全体の構成を簡素化し、操作性を向上す
る。 【構成】ワーク取付治具上に設けたワーククランプ用の
作動シリンダ1,2を作動流体により駆動方向両側にお
いてそれぞれクランプ動作及びアンクランプ動作させる
クランプ作動回路において、前記作動シリンダ1,2の
二つの圧力室1a,1b,2a,2bに接続される二つ
の管路8.9中に前記作動シリンダ1,2の駆動方向両
側での動きを検出する上面側及び下面側の検出用シリン
ダ15,16を配設するとともに、前記作動シリンダ
1,2と上面側検出用シリンダ15及び下面側検出用シ
リンダ16との間にそれぞれ作動シリンダ1,2の上面
側及び下面側クランプ作動時の原位置復帰補償用のチェ
ック弁22,21、検出用シリンダ15,16の原位置
復帰補償用のチェック弁28,27を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はワーククランプ用のダ
ブルロッド型作動シリンダを作動するためのクランプ作
動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばエンジンのシリンダブロッ
ク等のワークに対しドリルにより穿孔等の加工作業を行
うため、前記ワークをクランプするクランプ装置とし
て、図4に示すものが使用されている。このクランプ装
置は、固定フレーム41に対し回転テーブル42を介し
て旋回フレーム43が図示しない駆動機構により180
度の位置切り換え可能に支持され、該旋回フレーム43
には並列に接続された第1及び第2の例えばダブルロッ
ド型作動シリンダ44,45がそれぞれ水平に支持され
ている。又、前記両作動シリンダ44,45のピストン
46,47に貫通支持したロッド48,49の先端部に
はクランプ部位の形状に応じたクランプ爪48a,48
b,49a,49bが取り付けられ、異種のワークWあ
るいは1種ワークWの異なる部位を旋回フレーム43の
旋回によってそれぞれ選択的にクランプ可能となってい
る。又、前記両作動シリンダ44,45の圧力室44
a,44b、45a,45bには油圧供給源7、電磁切
換弁13及びリリーフ弁12等よりなる流体駆動回路5
0により制御されるようになっている。
【0003】さらに、前記作動シリンダ44,45はピ
ストンロッド48,49の駆動方向両側での移動軌跡と
対応して設けた複数の位置検出器Sにより、ワークWの
クランプ位置、アンクランプ位置及びオーバーストロー
ク位置がそれぞれ検出されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記各位置
検出器Sは作動シリンダ44,45の駆動方向両側にそ
れぞれ、かつ検出位置毎にドグあるいはスイッチを調整
して設けなければならず、それらを作動シリンダの数に
応じて取付けた場合、FMSやトランスファマシン等の
多くの加工ステーションを有するシステムにおいては、
非常に多くのドグあるいはスイッチが必要となり、この
ため装置が高価になるという問題があった。
【0005】さらに、両作動シリンダ44,45が回転
テーブル42により支持されていたので、前記検出器S
を構成する多数のドグあるいはスイッチを可動部あるい
は遠隔動作の作動部位の近くに配設や配線をしなけれは
ならないため、取付スペース上の問題の他に、回転継手
部での油圧配管や電気配線等が煩雑となり、その組付や
保全に問題があった。
【0006】又、例えば大きさの異なる数種類のワーク
Wを1台のクランプ装置を共用して加工しようとする場
合には、ワークWの高さや巾に応じた作動シリンダの取
付け位置の変更や、複数台の作動シリンダの制御装置の
変更等の段取換え作業が極めて面倒で、かつ段取換え作
業に多くの時間と手間を要し、作業能率が極めて悪いと
いう問題があった。
【0007】この発明は上記従来の問題点に着目して、
案出されたもので、その目的とするところは、ワークク
ランプ用作動シリンダの駆動方向両側での動作を、作動
シリンダの流体回路中で適所に設けた作動流量検出用の
シリンダにより確実に検出し、かつコントロールできる
ように構成し、ワーク種類に応じてワーク取付治具上に
多くのスイッチや複雑な電気配線を設けることもなく、
作動シリンダの動作変更の操作性を向上するとともに、
装置全体を簡素化でき、さらにメンテナンス等を良好に
したクランプ作動回路を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、作動流体によって駆動される作動シリンダ
と、この作動シリンダの駆動方向両側に対応して設けら
れた第1及び第2クランプ手段とを有し、前記作動シリ
ンダの両側の動きによって前記第1及び第2クランプ手
段をそれぞれクランプ動作及びアンクランプ動作させる
クランプ作動回路において、前記作動シリンダの二つの
圧力室に接続される二つの回路中に前記作動シリンダの
駆動方向両側での動きを検出する第1及び第2の検出用
シリンダを配設するとともに、前記作動シリンダの両側
ストローク限に対応する第1の原位置及び第2の原位置
への作動シリンダの復帰を補償する第1及び第2の原位
置復帰補償手段を前記第1検出用シリンダ及び第2検出
用シリンダに対応して配設し、さらに、前記第1及び第
2の検出用シリンダのそれぞれの原位置への復帰を補償
する第3及び第4の原位置復帰補償手段を前記二つの回
路間に独立して設けるという手段をとっている。
【0009】
【作用】この発明は作動シリンダの駆動方向両側での動
きを、このシリンダとは別の検出用シリンダにより検出
するので、クランプ、アンクランプ動作の検出を作動シ
リンダより離れた作業をし易い位置で行うことができ、
検出位置の変更等段取換えが容易に行えるとともに、各
シリンダに対応してそれぞれ原位置復帰補償手段を設け
たことにより、作動シリンダのアンクランプ時には作動
シリンダ及び第1と第2の検出用シリンダともに確実に
原位置に復帰させることができ、このため動作基準位置
及び検出基準位置が確定され、作動シリンダの動作の検
出が確実かつ良好に行え、誤動作を起こすことがない。
【0010】
【実施例】以下、この発明を具体化したクランプ作動回
路の一実施例を図1〜図3に基づいて説明する。
【0011】1,2はワークWをクランプするための作
動シリンダであって、図4に示す作動シリンダ44,4
5と同様にベッド等の固定部に対し回転テーブルを介し
て回転可能に取付けられた旋回フレーム上に装着されて
いる。前記作動シリンダ1,2のピストン3,4により
区画された2つの圧力室1a,1b、2a,2bには、
作動流体となる油を供給する油圧供給源7と接続する管
路8,9が接続されている。又、両管路8,9の途中に
は固定部側管路と可動部側管路の連結部分に位置するよ
うに回転継手10が介在され、油圧供給源7と回転継手
10との間の固定部側管路8,9にはチェック弁11、
リリーフ弁12及び方向切換弁としての電磁切換弁13
が接続されている。なお、14は電磁切換弁13に接続
した油回収用のタンクである。以上のようにして両作動
シリンダ1,2を駆動する流体駆動回路Xが構成されて
いる。
【0012】前記両シリンダ1,2のピストンロッド
5,6あるいはこのピストンロッド5,6に一体的に連
結されたロッドの左端部及び右端部に第1及び第2のク
ランプ手段としてのクランプ爪5A,6A及び5B,6
Bが取付けられている。このクランプ爪5A,6A及び
5B,6Bによって1種又は異種のワークWの上面側及
び下面側がそれぞれ選択的にクランプされ、図示しない
加工機によりワークWの非クランプ面側に穿孔等の加工
が施されるようになっている。
【0013】前記電磁切換弁13と回転継手10との間
の固定側管路8,9の途中には、前記作動シリンダ1,
2の上面側及び下面側のクランプ、アンクランプ動作を
検出するための第1及び第2の検出用シリンダとしての
上面側及び下面側の検出用シリンダ15,16が接続さ
れている。そして、この両検出用シリンダ15,16
は、管路8,9を流れる油の流量に比例して移動するピ
ストン17,18の移動量によって前記作動シリンダ
1,2の動作、つまり上面側のクランプ爪5A,5B、
下面側のクランプ爪6A,6Bの移動位置をそれぞれ間
接的に検出するものである。さらに、上面側の検出用シ
リンダ15のピストンロッド19の外端に設けたドグ1
9aと、複数のリミットスイッチS1,S2,S3とに
よって、ワークWの上面側クランプ作動時のアンクラン
プ位置(UC)、クランプ位置(C)、オーバーストロ
ーク位置(OS)等を検出する上面側位置検出手段K1
が構成され、下面側の検出用シリンダ16のピストンロ
ッド20の外端に設けたドグ20aと、複数のリミット
スイッチS4,S5,S6とによって、ワークWの下面
側クランプ作動時のアンクランプ位置(UC)、クラン
プ位置(C)、オーバーストローク位置(OC)等を検
出する下面側位置検出手段K2が形成されている。さら
に詳述すると、前記リミットスイッチS1は作動シリン
ダ1,2の上面側クランプ作動時の第1の原位置となる
アンクランプ位置、リミットスイッチS2は、作動シリ
ンダ1,2のワークWに対応したクランプ完了位置、そ
してリミットスイッチS3は作動シリンダ1,2のワー
クが存在しない場合のオーバーストローク位置にそれぞ
れ対応するように設けられている。同様に、リミットス
イッチS4は、作動シリンダ1,2の下面側クランプ作
動時の第2の原位置となるアンクランプ位置、リミット
スイッチS5は作動シリンダ1,2のワークWに対応し
たクランプ完了位置、リミットスイッチS5は作動シリ
ンダ1,2のオーバーストローク位置にそれぞれ対応す
るように設けられている。
【0014】前記管路8には前記上面側検出用シリンダ
15と並列に管路8Aが点P1,P2により接続され、
その管路8Aには作動シリンダ1,2の第2の原位置復
帰補償手段としての下面側原位置復帰補償用のチェック
弁21及び絞り23が接続されている。又、前記管路9
には前記下面側検出用シリンダ16と並列に管路9Aが
点P3,P4により接続され、その管路9Aには作動シ
リンダ1,2の第1の原位置復帰補償手段としての上面
側原位置復帰補償用のチェック弁22及び絞り24が接
続されている。さらに、前記管路8,9と管路8A,9
Aとの前記接続点P1〜P4のうち、管路8側の接続点
P2と管路9側の接続点P3とを接続する管路28に
は、前記上面側検出用シリンダ15の第3の原位置復帰
補償手段としての原位置復帰補償用のチェック弁28及
び絞り30が接続されている。同様に、管路8側の接続
点P1と管路9側の接続点P4とを接続する管路29に
は、前記下面側検出用シリンダ16の第4の原位置復帰
補償手段としての原位置復帰補償用のチェック弁27及
び絞り29が接続されている。
【0015】一方、前記回転継手10と両作動シリンダ
1,2の左側の圧力室1a,2aとの間には、絞り3
1,32が接続されている。次に、前記のように構成し
たクランプ作動回路について、その作用を説明する。
【0016】図1はワークWの下面側クランプ作動時を
示し、取付治具上にワークWが位置決めされた状態で、
作動シリンダ1,2のピストンロッド5,6の下面側の
クランプ爪5B,6BがワークWから離隔したアンクラ
ンプ位置すなわち原位置に停止された状態を示してい
る。
【0017】又、この状態での流体駆動回路Xにおい
て、油は供給源7からチェック弁11、リリーフ弁12
及び電磁切換弁13を介して管路9から下面側検出用シ
リンダ16の圧力室16aに供給される。この時、下面
側検出用シリンダ16のピストン18は右方へ移動して
後退限すなわち原位置へ到達し、そのドグ20aがリミ
ットスイッチS4を押してアンクランプ位置を検出して
いる。同時に、反対側の圧力室16b内の油は押し出さ
れ、管路9、回転継手10を介して両作動シリンダ1,
2の右側の圧力室1b,2bへ達し、ピストン3,4を
アンクランプ位置へ後退移動させている。さらに、作動
シリンダ1,2のピストン3,4が左側の原位置に達
し、左側の圧力室1a,2a内の油は絞り31,32、
管路8から上面側検出用シリンダ15の右側の圧力室1
5bに移動し、そのピストン17も左側へ移動し、圧力
室15a内の油が管路8によりタンク14へ回収され
る。
【0018】この状態で、前記両作動シリンダ1,2を
ワークWの下面側をクランプする方向(図1中矢印方
向)へ作動させるため、図2に示すように電磁切換弁1
3を切り換え動作すると、油は供給源7から電磁切換弁
13、管路8を介して上面側検出用シリンダ15の左側
の圧力室15aに供給され、ピストン17が右側へ移動
される。それと同時に、右側の圧力室15b内の油は押
し出されて、回転継手10及び絞り31,32を介して
作動シリンダ1,2の左側の圧力室1a,2a内へ流入
し、ピストン3,4がワークWの下面側をクランプする
方向(図中右方向)へ前進される。
【0019】そして、ピストンロッド5,6のクランプ
爪5B,6BがワークWに当接し、所定圧でクランプさ
れると、これと同期して右側の圧力室1b,2b内の油
が管路9を通して下面側検出用シリンダ16の右側の圧
力室16bに供給され、ピストン18が左方向に移動さ
れ、ピストンロッド20のドグ20aがリミットスイッ
チS5と対応する位置に移動されると、ドグ20aがリ
ミットスイッチS5をオンしてワークWの下面側のクラ
ンプ完了が検出される。
【0020】ところが、例えば取付治具上にワークWが
無かった場合等には、作動シリンダ1,2のピストン
3,4は図3に示すように下面側において前進限まで移
動し、これによって下面側検出用シリンダ16のピスト
ン18を前進限まで移動し、その途中でドグ20aがリ
ミットスイッチS6をオンしてオーバーストローク位置
が検出される。
【0021】以上のような流体駆動回路Xにおいて、例
えばシリンダや回路中に油のリークが発生すると、アン
クランプ時や使用開始時にどちらかが完全に原位置に戻
らない。これを防ぐため、前記作動シリンダ1,2及び
両検出用シリンダ15,16にそれぞれ対応して、これ
らと並列的に作動シリンダ1,2の上面側、下面側クラ
ンプ作動時の原位置復帰補償用チェック弁22,21、
検出用シリンダ15,16の原位置復帰補償手段として
のチェック弁28,27が設けられている。以下に、そ
の作用を説明する。
【0022】図2に示すワークWの下面側のクランプ状
態からシリンダ1,2をアンクランプ方向へ作動させる
ため、電磁切換弁13を図1に示す状態に切換動作して
供給源7から下面側検出用シリンダ16の圧力室16a
に油を供給すると、前述のように検出用シリンダ16の
ピストン18は右方向へ、作動シリンダ1,2のピスト
ン3,4はアンクランプ(左)方向へ後退移動される。
この時、下面側検出用シリンダ16の方が何らかの原因
で作動シリンダ1,2よりも先に原位置へ達した場合、
チェック弁22が無いと、作動シリンダ1,2がアンク
ランプ位置に達しない途中で停止してしまう。従って、
作動シリンダ1,2がアンクランプ位置に後退していな
いにも拘らず、検出用シリンダ16とスイッチS4によ
りアンクランプ完了という誤った信号が発せられる。
【0023】そこで、図1の流体駆動回路Xにおいて前
記チェック弁22を設けたことにより、下面側検出用シ
リンダ16がアンクランプ(原)位置へ達した場合、さ
らに油を供給すると、左側の圧力室16aの油圧がチェ
ック弁22のクラッキング圧を越え、チェック弁22が
開弁される。これにより、油は供給源7からチェック弁
22、絞り24、回転継手10及び圧力室1b,2bへ
供給されて、ピストン3,4がアンクランプ方向へ移動
する。ピストン3,4が移動することにより圧力室1
a,2aの油は、絞り31,32、管路8、回転継手1
0を通して上面側検出用シリンダ15の右側の圧力室1
5bに供給され、そのピストン17が左側へ移動される
とともに、左側の圧力室15a内の油は、管路8及び電
磁切換弁13を介してタンク14へと流れる。
【0024】従って、下面側検出用シリンダ16のピス
トン18が先に右端に停止しているにも拘らず、油がチ
ェック弁22を通って作動シリンダ1,2が完全にアン
クランプ(原)位置へ復帰するまで、作動シリンダ1,
2の圧力室1b,2bへ引き続き油が供給される。
【0025】そして、作動シリンダ1,2が原位置へ復
帰して停止されると、圧力室1b,2bの油圧が高くな
るため、チェック弁27がクラッキング圧を越え、供給
源7からチェック弁22、絞り24、管路25、チェッ
ク弁27、絞り29、管路8を経てタンク14への油路
が形成され、油は絞り29で設定された量だけ流れ続け
る。この結果、作動シリンダ1,2及び下面側検出用シ
リンダ16は、アンクランプ時には必ず原位置に復帰
し、その位置を保持し続ける。
【0026】一方、図2に示すクランプ位置から図1に
示すアンクランプ位置への切換時に、例えばチェック弁
22のリークにより下面側検出用シリンダ16がアンク
ランプ(原)位置へ移動する以前に、作動シリンダ1,
2の方が先にアンクランプ(原)位置に復帰した場合に
は次のような動作となる。すなわち、油圧供給源7から
管路9を通して下面側検出用シリンダ16の圧力室16
aに油が供給されると、検出用シリンダ16のピストン
18は図2において、右方に移動され、シリンダ16の
右側の圧力室16bの油圧が高くなるため、チェック弁
27がクラッキング圧を越え、圧力室16b、管路9、
管路25、チェック弁27、絞り29、及び管路8を経
てタンク14への油路が形成され、油は絞り29で設定
された量だけ流れ続ける。この結果、作動シリンダ1,
2及び下面側検出用シリンダ16は、アンクランプ時に
は必ず原位置に復帰し、その位置を保持し続ける。
【0027】以上述べた作用は、ワークWの下面側のク
ランプ及びアンクランプ動作について説明したが、ワー
クWの上面側のクランプ、アンクランプ動作について
も、前述した下面側のクランプ、アンクランプ動作と同
様の作用により行われる。
【0028】前記実施例では管路8,9の接続点P1〜
P4において、下面側検出用シリンダ16の原位置復帰
補償用の管路25と、上面側検出用シリンダ15の原位
置復帰補償用の管路26をクロスして接続するととも
に、それらの管路25,26の一端を接続点P1,P3
においてタンク14側の管路9,8に接続し、さらに、
管路25,26に原位置復帰補償用チェック弁27,2
8及び絞り29,30を接続しているので、ワークWの
上面側と下面側のクランプ、アンクランプ動作時に、チ
ェック弁27,28が動作された場合において、一方の
検出用シリンダ16(又は15)から他方の検出用シリ
ンダ15(又は16)への悪影響が排除される。
【0029】又、前述した上面側及び下面側の位置検出
手段K1,K2は、固定側の作業がし易い位置に設けら
れているため、大きさが異なる複数種のワークWに対し
てもクランプ位置を検出するリミットスイッチを複数個
設けることにより、同一のクランプ装置で対応でき、可
動側の取付治具上に多数のスイッチやそれらの配線を設
ける必要がなく、ワーク種類に応じた段取換えをもする
必要がない。
【0030】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、各部の構成を任意に変更して具体化する
こともできる。
【0031】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、ワーククランプ用の作動シリンダ駆動方向両側での
動作を、例えばこの作動シリンダと離れた作業がし易い
位置に設けた一対の検出用シリンダによって間接的に検
出できるので、例えば複数の作動シリンダからなる装置
においても、検出用シリンダは一対ですみ、クランプ作
動回路全体の構成が複雑になることはなく、操作性が向
上する。
【0032】又、この発明は検出用シリンダに対応して
リミットスイッチやドグ等の検出手段や電気配線を設け
るだけでよく、可動側あるいは遠隔位置にある各作動シ
リンダ毎に検出手段を設ける必要がないので、装置が複
雑にならず、油圧配管や電気配線も煩雑化せず、取付ス
ペース及び配管、電気配線上の問題もなくなる。
【0033】特に、この発明は、作動シリンダと一対の
検出用シリンダに対しそれぞれ原位置復帰補償手段を設
けたので、アンクランプ作動時、例え上記検出用シリン
ダが作動シリンダよりも先に原位置に到達したとして
も、あるいは作動シリンダが検出用シリンダよりも先に
原位置に到達したとしてもその時それぞれの原位置復帰
補償手段が働いて、両シリンダ共に必ず原位置に復帰さ
れて作動基準位置及び検出基準位置が確実に定まり、誤
った検出やこれに基づく誤動作を起こすことがなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のクランプ作動回路のアンクランプ状
態を示す回路図である。
【図2】この発明のクランプ作動回路のクランプ状態を
示す回路図である。
【図3】この発明のクランプ作動回路のオーバーストロ
ーク状態を示す回路図である。
【図4】作動シリンダの使用状態を示す略体正面図であ
る。
【符号の説明】
1,2 作動シリンダ、1a,1b、2a,2b 圧力
室、5A,6A 第1のクランプ手段としてのクランプ
爪、5B,6B 第2のクランプ手段としてのクランプ
爪、7 油圧供給源、8,9,8A,9A 管路、10
回転継手、13電磁切換弁、15 第1の検出用シリ
ンダとしての上面側検出用シリンダ、16第2の検出用
シリンダとしての下面側検出用シリンダ、21 作動シ
リンダ1,2の第2の原位置復帰補償手段としての下面
側原位置復帰補償用チェック弁、22 作動シリンダ
1,2の第1の原位置復帰補償手段としての上面側原位
置復帰補償用チェック弁、27 シリンダ16の第4の
原位置復帰補償手段としての原位置復帰補償用チェック
弁、28 シリンダ15の第3の原位置復帰補償手段と
しての原位置復帰補償用チェック弁、14 タンク、K
1 上面側位置検出手段、K2 下面側位置検出手段、
X 流体駆動回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作動流体によって駆動される作動シリン
    ダと、この作動シリンダの駆動方向両側に対応して設け
    られた第1及び第2クランプ手段とを有し、前記作動シ
    リンダの両側の動きによって前記第1及び第2クランプ
    手段をそれぞれクランプ動作及びアンクランプ動作させ
    るクランプ作動回路において、前記作動シリンダの二つ
    の圧力室に接続される二つの回路中に前記作動シリンダ
    の駆動方向両側での動きを検出する第1及び第2の検出
    用シリンダを配設するとともに、前記作動シリンダの両
    側ストローク限に対応する第1の原位置及び第2の原位
    置への作動シリンダの復帰を補償する第1及び第2の原
    位置復帰補償手段を前記第1検出用シリンダ及び第2検
    出用シリンダに対応して配設し、さらに、前記第1及び
    第2の検出用シリンダのそれぞれの原位置への復帰を補
    償する第3及び第4の原位置復帰補償手段を前記二つの
    回路間に独立して設けたことを特徴とするクランプ作動
    回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100600013B1 (ko) * 1999-12-31 2006-07-13 두산인프라코어 주식회사 유압척의 클램프/언클램프 자동 진행 장치 및 방법
DE102016221227A1 (de) * 2016-10-27 2018-05-03 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zum Einspannen von Werkstücken sowie Anordnung und Werkzeugmaschine mit einer derartigen Vorrichtung

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