JPH0544019Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、加工用ワーク等を所定位置に位置決
め固定するためのワーククランプ装置に関するも
のである。

（従来技術） 一般に、機械加工ライン等においては、パレツ
ト上に載置した状態で所定位置に水平搬送された
ワークを、所定の加工位置に位置決め固定すべ
く、前記パレツトから分離した状態で適宜の治具
に対してクランプすることが従来から行なわれて
きている。例えば、実開昭61−50634号公報に開
示されているように、工作物クランプ用のクラン
プアームを有するパレツトにより、所定位置にワ
ークを搬送した後、該ワークをパレツトから分離
した状態で適宜の治具に対してクランプするに当
たつて、前記クランプアームに対してクランプ装
置によるクランプ力を付与せしめるようにしたも
のが既に提案されている。

（考案が解決しようとする課題） 上記公知例のものの場合、クランプアームをク
ランプ方向に動作させる手段と、クランプアーム
に対してクランプ力を付与せしめる手段とが、
別々の駆動系により作動せしめられるように構成
されているため、装置の複雑化および大型化が避
けられないこととなる。かかる装置の複雑化およ
び大型化は、機械加工ラインにおける装置のコン
パクト化等に逆行することとなり、解決を要する
重要な課題となつてきている。

本考案は、上記の点に鑑みたなされたもので、
ワークをクランプする部材の作動と、ワークをク
ランプした部材に対してクランプ力を付与する手
段の作動とを同一駆動系により行い得るように
し、以つて装置のコンパクト化を図ることを目的
とするものである。

（課題を解決するための手段） 本考案では、上記課題を解決するための手段と
して、パレツト上に載置した状態で所定位置に水
平搬送され、上下方向に位置するクランプ部を有
するワークを、前記パレツトから分離した状態で
所定の治具に対してクランプするワーククランプ
装置において、前記ワークの下方側クランプ部に
対して下方から旋回して係合するクランプ爪の旋
回中心に、同心状に第１ピニオンを枢着し且つ該
第１ピニオンに対して噛合する第１ラツクを上下
方向に摺動自在に設け、該第１ラツク内に上下動
可能に挿通されたロツドの下端部に第２ラツクを
連結し、前記第１ラツクとの間に配設された付勢
手段により前記ロツドを上方に付勢するととも
に、前記第２ラツクに対して駆動手段により旋回
駆動可能とされた第２ピニオンを噛合させ、該第
２ピニオンを挟んで前記第２ラツクの反対側に、
第２ピニオンに対して噛合し且つ第２ラツクと相
反する方向に上下動する第３ラツクを設け、該第
３ラツクの上端部に、前記ロツドが付勢手段の付
勢力に抗して下降した時に前記クランプ爪に対し
てクランプ力を付与すべく係合せしめられる楔部
材を連結している。

（作用） 本考案では、上記手段によつて次のような作用
が得られる。

即ち、駆動手段により第２ピニオンが、該第２
ピニオンと噛合する第２ラツクを下動せしめる方
向に旋回駆動せしめられると、第２ラツクが下動
するとともに、第２ラツク上端に連結されたロツ
ド外周に付勢手段を介して配置された第１ラツク
が一緒に下動し、該第１ラツクの下動に伴つて、
該第１ラツクと噛合する第１ピニオンが、クラン
プ爪をワークのクランプ部に対して係合せしめる
方向に旋回せしめられ、クランプ爪によるクラン
プ部へのクランプが行なわれる。このクランプ爪
によるクランプ動作中においては、前記付勢手段
は自由長を維持されており、第１ラツクと第２ラ
ツクとは連動せしめられる。一方、前記第２ピニ
オンの旋回駆動により第３ラツクが第２ラツクと
反対に上動せしめられるが、該第３ラツク上端に
連結された楔部材は、第１ラツクと第２ラツクと
が連動している間はクランプ爪に対して非係合と
されている。そして、クランプ爪がワーククラン
プ部に係合せしめられた後においても、第２ラツ
ク（換言すれば、ロツド）は、付勢手段の付勢力
に抗して下動せしめられる余地を残しているとこ
ろから、第２ピニオンのさらなる旋回駆動によ
り、第３ラツクが上動を続けられることとなる。
かくして、第３ラツク上端の楔部材によりクラン
プ爪に対してクランプ力が付与されることとなる
のである。つまり、クランプ爪の作動と、該クラ
ンプ爪に対するクランプ力の付与とが、同一の駆
動系（即ち、第２ピニオンを旋回駆動させる駆動
手段）により行なわれることとなるのである。

（考案の効果） 本考案によれば、パレツト上に載置した状態で
所定位置に水平搬送され、上下方向に位置するク
ランプ部を有するワークを、前記パレツトから分
離した状態で所定の治具に対してクランプするワ
ーククランプ装置において、前記ワークの下方側
クランプ部に対して下方から旋回して係合するク
ランプ爪を旋回駆動せしめる第１ピニオンに噛合
する第１ラツク内に、付勢手段を介してロツドを
上下動可能に挿通し、該ロツドの下端部に連結さ
れた第２ラツクを駆動手段により旋回駆動される
第２ピニオンと噛合させ、該第２ピニオンに対し
て前記第２ラツクと反対方向に上下動する如く噛
合せしめられた第３ラツク上端に連結された楔部
材を、前記ロツドが付勢手段の付勢力に抗して下
降した時に前記クランプ爪に対してクランプ力を
付与すべく係合せしめるようにしたので、クラン
プ爪の作動と、該クランプ爪に対するクランプ力
の付与とが、同一の駆動系（即ち、第２ピニオン
を旋回駆動させる駆動手段）により行なわれるこ
ととなり、装置の簡易化およびコンパクト化が図
れるという実用的な効果がある。

また、楔部材によるクランプ爪へのクランプ力
付与に先立つて、クランプ爪に対して付勢手段の
付勢力がクランプ方向に作用するところから、ク
ランプ力付与によるクランプ完了前におけるワー
クの位置ずれを防止することも可能となる。

さらに、クランプ爪を旋回駆動させる駆動系と
して、ラツク＆ピニオン機構が採用されているた
め、クランプ爪の旋回角度を自由に選択すること
ができるという利点もある。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して、本考案の好適な
実施例を説明する。

本実施例のワーククランプ装置は、ワーク８で
あるミツシヨンケースに対してフライス加工を施
す際におけるワーク８の固定を行うためのもので
ある。本実施例の場合、第３図および第４図図示
の如く、ワーク８は、リフト＆キヤリー式の搬送
装置Ａによりパレツト１上に上下方向にクランプ
部８ａを位置させて載置された状態で加工ステー
シヨンＳに搬送されるようになつている。該加工
ステーシヨンＳにおいては、ワーク８は、ワーク
リフト装置２によりパレツト１から上方に僅か持
ち上げられて分離されるようになつている。な
お、加工ステーシヨンＳでは、ワーク８に対して
前面側および後面側からフライス工具P₁，P₂に
よりフライス加工が施される。

そして、本実施例のワーククランプ装置は、前
記加工ステーシヨンＳにおいて搬送装置Ａに隣接
する如くして立設されたフレーム３と、該フレー
ム３の全面側（即ち、搬送装置Ａ側）に設けられ
たワーク支持用の３個の治具４，４，４と、ワー
ク８の位置決めを行う一対の位置決めピン５，５
と、ワーク８におけるクランプ部８ａの上方部分
を前記治具４，４に対してクランプする一対の上
部クランプ手段６，６と、ワーク８におけるクラ
ンプ部８ａの下方部分を前記治具４に対してクラ
ンプする下部クランプ手段７とを備えている。

前記治具４，４，４は、ワーク８のクランプ部
８ａであるフランジ部分が当接される基準金によ
り構成されており、クランプ部８ａの上部側に所
定間隔で２個、下部側に１個設けられている。

前記位置決めピン５，５は、ワーク８の所定位
置に形成された位置決め用穴９，９に対して嵌挿
されるものであつて、パレツト１上からワークリ
フト装置２により持ち上げられて分離された状態
のワーク８のフレーム３における位置を決定する
作用をなす。該各位置決めピン５は、該位置決め
ピン５の後端側に係合され、位置決めピン５を進
退作動させるべく回動せしめられるヨーク１０
と、該ヨーク１０の回動軸１０ａに対してリンク
部材１２を介して連結されたシリンダ１１とから
なる駆動機構１３により動作せしめられるように
なつている。

前記上部クランプ手段６は、前記フレーム３に
対してピン１６を介して揺動可能に枢支され、前
記ワーク８におけるクランプ部８ａの上部に対し
て上方から係合せしめられるクランプ爪１４と、
該クランプ爪１４を前記ピン１６を揺動中心とし
て揺動せしめるシリンダ１５とからなつており、
該シリンダ１５の伸縮作動により、クランプ爪１
４がクランプ方向あるいはアンクランプ方向に動
作せしめられるようになつている。

しかして、本実施例の場合、ワーク８に対して
前面側および後面側からフライス工具P₁，P₂に
よりフライス加工が施されるようになつており、
しかも搬送装置Ａにより加工ステーシヨンＳに搬
送されたパレツト１から若干持ち上げられた状態
のワーク８をクランプするようになつているた
め、ワーク８におけるクランプ部８ａの下部を下
方からクランプするには、パレツト１およびフラ
イス加工装置の存在による設置スペースの関係か
らクランプ手段の駆動機構に特別な工夫を凝らす
必要がある。

そこで、本実施例では、上記の点に鑑みて前記
下部クランプ手段７を次のように構成しているの
である。

即ち、前記下部クランプ手段７は、第１図ない
し第６図図示の如く、前記ワーク８におけるクラ
ンプ部８ａの下方側に対して下方から旋回して係
合するクランプ爪１７と、該クランプ爪１７の旋
回軸１７ａに枢着された第１ピニオン１８と、該
第１ピニオン１８に対して噛合し且つ上下方向に
摺動自在とされた第１ラツク１９と、該第１ラツ
ク１９内に上下動可能に挿通されたロツド２０の
下端部に連結された第２ラツク２１と、前記第１
ラツク１９との間にあつて前記ロツド２０を上方
に付勢している付勢手段２２と、前記第２ラツク
２１に対して噛合する第２ピニオン２３と、該第
２ピニオン２３を挟んで前記第２ラツク２１の反
対側にあつて該第２ピニオン２３に対して噛合し
且つ前記第２ラツク２１と相反する方向に上下動
する第３ラツク２４と、該第３ラツク２４の上端
部に連結され、前記ロツド２０が付勢手段２２の
付勢力に抗して下降した時に前記クランプ爪１７
に対してクランプ力を付与すべく係合せしめられ
る楔部材２５と、前記第２ピニオン２３を旋回駆
動させる駆動手段２６とを備えている。

前記クランプ爪１７は、略Ｌ字状を呈し、その
旋回軸１７ａをフレーム３に対して回転自在に枢
支することにより旋回自在とされている。そし
て、反時計回り旋回（即ち、上方への旋回）によ
り、その爪部１７ｂがワーククランプ部８ａに係
合せしめられるようになつている。なお、クラン
プ爪１７において旋回軸１７ａに関して前記爪部
１７ｂと略対称となる位置には、楔部材２５と係
合せしめられる係合部１７ｃが形成されている。

前記ロツド２０は、第１ラツク１９を上下方向
に貫通する貫通孔２７に遊嵌されており、その上
端にはスプリング受２８が固着されている。

前記付勢手段２２は、コイルスプリングからな
つており、前記スプリング受２８と第１ラツク１
９の貫通孔２７上部に形成されたスプリング挿入
用の大径部２７ａ底部との間に介装されている。
なお、該コイルスプリング２２としては、ロツド
２０の下降時において前記クランプ爪１７および
第１ピニオン１８が回動せしめられている間は圧
縮されることなく自由長を維持し得るに足るバネ
常数を有するものが用いられている。

前記駆動手段２６は、前記第２ピニオン２３に
対して噛合し、水平方向に延びる第４ラツク２９
と、該第４ラツク２９を進退駆動させるシリンダ
３０とからなつている。前記第４ラツク２９は、
シリンダ３０のピストンロツド３０ａに対して直
結されており、シリンダ３０の伸縮作動に伴つて
進退作動せしめられるようになつている。

ついで、図示のワーククランプ装置の作用を説
明する。

搬送装置Ａにより加工ステーシヨンＳに搬送さ
れた後、ワークリフト装置２によつてパレツト１
上から持ち上げられたワーク８は、位置決めピン
５，５によつて所定位置に位置決めされた後、上
部クランプ手段６，６および下部クランプ手段７
によつてクランプされるが、本考案の特徴である
下部クランプ手段７の作動を以下に説明する。

該下部クランプ手段７は、アンクランプ時にお
いては、第２図図示の状態となつている。

ワーク８に対する位置決めが完了すると、第２
図図示の状態にあるシリンダ３０の作動室３０ｂ
に油圧が供給されて、シリンダ３０の収縮作動せ
しめられる。すると、シリンダ３０のピストンロ
ツド３０ａに直結された第４ラツク２９が、第２
図に矢印Ｘで示す方向に後退せしめられ、該第４
ラツク２９の後退作動に伴つて第２ピニオン２３
が反時計回り方向に回転せしめられ、該第２ピニ
オン２３の反時計回り回転に伴つて第２ラツク２
１が下動せしめられ、同時に第３ラツク２４が上
動せしめられる。前記第２ラツク２１の下動に伴
つてロツド２０が下動せしめられると、該ロツド
２０の下動力がコイルスプリング２２を介して第
１ラツク１９に伝達されて、該第１ラツク１９も
一緒に下動せしめられることとなる。該第１ラツ
ク１９の下動に伴つて第１ピニオン１８が反時計
回り方向に回転せしめられ、該第１ピニオン１８
の回転力は旋回軸１７ａを介してクランプ爪１７
に伝達され、クランプ爪１７が反時計回り方向に
旋回せしめられて、ワーク８のクランプ部８ａに
対して下方から係合して回転を停止する。この
時、クランプ爪１７には、コイルスプリング２２
の付勢力が作用しており、完全クランプ前の状態
にあるワーク８の位置ずれ防止に寄与している。
クランプ爪１７の旋回が停止されると、第１ラツ
ク１９の下動も停止されるが、第２ラツク２１
は、ロツド２０をコイルスプリング２２の付勢力
に抗して下降させつつ（即ち、コイルスプリング
２２を圧縮させつつ）さらに下動せしめられ、該
第２ラツク２１の下動に対応して第３ラツク２４
は上動を継続せしめられる。かかる第３ラツク２
４の上動により、その上端に連結され楔部材２５
がクランプ爪１７の係合部１７ｃに係合せしめら
れることとなり、該係合力によりクランプ爪１７
が反時計回り方向への旋回力を受けることとな
る。かくして、クランプ爪１７は、楔部材２５に
よりクランプ力を付与されることとなるのである
（第１図参照）。

第１図図示のクランプ状態からワーク８をアン
クランプするには次の作動による。

第１図図示の状態にあるシリンダ３０の作動室
３０ｃに油圧が供給されて、シリンダ３０が伸張
作動せしめられると、シリンダ３０のピストンロ
ツド３０ａに直結された第４ラツク２９が、第１
図に矢印Ｙで示す方向に前進せしめられ、該第４
ラツク２９の前進作動に伴つて第２ピニオン２３
が時計回り方向に回転せしめられ、該第２ピニオ
ン２３の時計回り回転に伴つて第２ラツク２１が
上動せしめられ、同時に第３ラツク２４が下動せ
しめられる。前記第２ラツク２１の上動に伴つて
ロツド２０が上動せしめられるが、コイルスプリ
ング２２の圧縮代Ｚが解消されるまでは、第１ラ
ツク１９は上動せず、クランプ爪１７もクランプ
状態を保持されている。その間に、第３ラツク２
４の下動に伴つて楔部材２５によるクランプ爪１
７へのクランプ力付与が解除される。そして、第
２ラツク２１がコイルスプリング２２の圧縮代を
解消する位置まで上動せしめられると、第１ラツ
ク１９を押しあげることとなり、第１ラツク１９
も一緒に上動せしめられることとなる。該第１ラ
ツク１９の上動に伴つて第１ピニオン１８が時計
回り方向に回転せしめられ、該第１ピニオン１８
の回転力は旋回軸１７ａを介してクランプ爪１７
に伝達され、クランプ爪１７が時計回り方向に旋
回せしめられて、ワーク８のクランプ部８ａに対
するクランプが解除される。

上記した如く、本実施例によれば、クランプ爪
１７のクランプ作動と、該クランプ爪１７に対す
るクランプ力の付与とが、同一の駆動系（即ち、
第２ピニオン２３を旋回駆動させる駆動手段２
６）により行なわれることとなるのである。

本考案は、上記実施例の構成に限定されるもの
ではなく、考案の要旨を逸脱しない範囲において
適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例にかかる
ワーククランプ装置のクランプ時およびアンクラ
ンプ時の状態を示す概略構成図、第３図および第
４図は本考案の実施例にかかるワーククランプ装
置の正面図および縦断面図、第５図は第３図の
−拡大断面図、第６図は第３図の−拡大断
面図である。 １……パレツト、４……治具、８……ワーク、
８ａ……クランプ部、１７……クランプ爪、１８
……第１ピニオン、１９……第１ラツク、２０…
…ロツド、２１……第２ラツク、２２……付勢手
段（コイルスプリング）、２３……第２ピニオン、
２４……第３ラツク、２５……楔部材、２６……
駆動手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パレツト上に載置した状態で所定位置に水平搬
   送され、上下方向に位置するクランプ部を有する
   ワークを、前記パレツトから分離した状態で所定
   の治具に対してクランプするワーククランプ装置
   であつて、前記ワークの下方側クランプ部に対し
   て下方から旋回して係合するクランプ爪と、該ク
   ランプ爪の旋回中心と同心状に枢着された第１ピ
   ニオンと、該第１ピニオンに対して噛合し且つ上
   下方向に摺動自在とされた第１ラツクと、該第１
   ラツク内に上下動可能に挿通されたロツドの下端
   部に連結された第２ラツクと、前記第１ラツクと
   の間にあつて前記ロツドを上方に付勢している付
   勢手段と、前記第２ラツクに対して噛合する第２
   ピニオンと、該第２ピニオンを挟んで前記第２ラ
   ツクの反対側にあつて第２ピニオンに対して噛合
   し且つ第２ラツクと相反する方向に上下動する第
   ３ラツクと、該第３ラツクの上端部に連結され、
   前記ロツドが付勢手段の付勢力に抗して下降した
   時に前記クランプ爪に対してクランプ力を付与す
   べく係合せしめられる楔部材と、前記第２ピニオ
   ンを旋回駆動させる駆動手段とを備えていること
   を特徴とするワーククランプ装置。