JPH06134632A - 工作機用クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動部への配管/配線を最小にして可動部の
取り外しを容易にする工作機用クランプ装置を提供す
る。 【構成】 可動部としての芯押し台２１は、先にサイド
クランプ３２で位置を決めた後に主クランプ３０でベッ
ド２３を把持することによって主機に確実に固定されて
高精度に位置が決められる。主制御弁２５は２位置４方
弁によって構成され、制御弁２８への圧油の供給路を切
り替える。制御弁２８はカウンタバランス弁によって構
成され、主シリンダ２９と副シリンダ３１とへの圧油の
供給順序を制御して主クランプ３０およびサイドクラン
プ３２のクランプ/アンクランプ動作を制御する。この
ように、芯押し台２１内にカウンタバランス弁２８を設
けることによって芯押し台２１への配管/配線を最小の
２本とし、芯押し台２１の取り外しを容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動旋盤等の工作機
に使用されるクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動旋盤等の工作機における可動
部(例えば、自動旋盤における芯押し台や振れ止め台等)
をクランプ手段によって確実に固定して高精度な位置決
めを行う際には、可動部を案内するガイドの片面を狭い
当接面積で押圧することによって位置を決めた後に広い
当接面積で上記ガイドをクランプする必要がある。

【０００３】図５は、自動旋盤に取り付けられる芯押し
台のクランプ装置の概略を示す。油圧ユニット３から供
給される圧油は、流量調整弁から成る主制御弁４および
配管５を介して制御弁７に供給される。そして、電気制
御盤１２からケーブル１３を介して供給される電力で動
作する２つの方向制御弁から成る制御弁７によって圧油
経路が制御されて、芯押し台１の主クランプ９を駆動す
る主シリンダ８とサイドクランプ１１を駆動する副シリ
ンダ１０とに圧油が供給される。その際に、２つの方向
制御弁を動作させるタイミングをずらすことによって、
サイドクランプ１１が先に動作してベッドの片面に対す
る位置が決められた後に、主クランプ９が動作して芯押
し台１がベッドに固定される。こうして、芯押し台１が
確実に固定されて高精度に位置決めが行われるのであ
る。また、その際における排油は制御弁７および配管６
を介して主制御弁４に戻って、油圧ユニット３のタンク
にリターンされる。

【０００４】したがって、この芯押し台のクランプ装置
においては、配管５,６の２本の配管と２本のケーブル
１３との合計４本の配管/配線が芯押し台１から外部へ
引き出されている。

【０００５】また、図６は、図５とは異なる芯押し台の
クランプ装置の概略を示す。油圧ユニット３から供給さ
れる圧油は、電気制御盤１２から供給される電力で動作
する２つの方向制御弁から成る主制御弁２０によって、
芯押し台１の主クランプ９を駆動する主シリンダ８への
経路とサイドクランプ１１を駆動する副シリンダ１０へ
の経路とに分岐される。そして、上記２つの方向制御弁
の動作タイミングをずらして例えば配管１５,１７を介
して流量調整弁から成る制御弁１９に圧油が供給され
る。こうして、例えば配管１５からの圧油が副シリンダ
１０に供給された後に配管１７からの圧油が主シリンダ
８に供給される。また、その際における上記主シリンダ
８からの排油は制御弁１９および配管１８を介して主制
御弁４に戻り、油圧ユニット３のタンクにリターンされ
る。

【０００６】したがって、この芯押し台のクランプ装置
においては、芯押し台１から外部へは合計４本の配管が
引き出されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の芯押し台のクランプ装置においては、芯押し台１から
外部へ合計４本の配管/配線が引き出されている。した
がって、例えば客先において芯押し台１を主機から取り
外す場合には、取り外し作業が面倒であるという問題が
ある。

【０００８】そこで、この発明の目的は、可動部への配
管/配線を最小にして可動部の取り外しを容易にする工
作機用クランプ回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、図１,図３および図４に例
示するように、主機に設けられたガイド２３の案内面に
沿って移動可能に取り付けられた可動部２１,４１,４
２,４３をその可動部２１,４１,４２,４３に設けられた
クランプ手段によって上記ガイド２３に固定する工作機
用クランプ装置において、上記クランプ手段は、上記ガ
イド２３の片面を押圧して上記可動部２１,４１,４２,
４３の位置を決める第１クランプ３２,５２,５７,６２
と上記ガイド２３を把持して上記可動部２１,４１,４
２,４３を固定する第２クランプ３０,５０,５５,６０の
少なくとも２つのクランプから成ると共に、上記可動部
２１,４１,４２,４３には、さらに、上記第１クランプ
３２,５２,５７,６２を駆動する第１シリンダ３１,５
１,５６,６１および上記第２クランプ３０,５０,５５,
６０を駆動する第２シリンダ２９,４９,５４,５９と、
流体を上記第１シリンダ３１,５１,５６,６１に供給し
た後に上記第２シリンダ２９,４９,５４,５９に供給す
るように流路を制御するシーケンス弁２８,４８,５３,
５８を設けたことを特徴としている。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の工作機用クランプ装置において、上記主機は
旋盤であり、上記可動部は一端側が上記旋盤のチャック
によって把持された工作物の他端を保持する芯押し台２
１であることを特徴としている。

【００１１】また、請求項３に係る発明は、請求項２に
係る発明の工作機用クランプ装置において、上記可動部
は、上記チャックと芯押し台２１との間に位置すると共
に上記チャックと芯押し台２１とによって両側が保持さ
れた工作物を周囲から保持して上記工作物の中間部の振
れを防止する振れ止め台４１,４２,４３であることを特
徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明では、主機に設けられたガ
イド２３の案内面に沿って移動する可動部２１,４１,４
２,４３が所定の位置に至ると、流体が上記可動部２１,
４１,４２,４３内のシーケンス弁２８,４８,５３,５８
に供給される。そうすると、上記シーケンス弁２８,４
８,５３,５８によって流路が制御されて、先ず上記可動
部２１,４１,４２,４３内の第１シリンダ３１,５１,５
６,６１に流体が供給される。そして、上記第１シリン
ダ３１,５１,５６,６１によって上記可動部２１,４１,
４２,４３内の第１クランプ３２,５２,５７,６２が駆動
され、上記ガイド２３の片面が押圧されて上記可動部２
１,４１,４２,４３の位置が決められる。

【００１３】次に、上記シーケンス弁２８,４８,５３,
５８によって流体が上記可動部２１,４１,４２,４３内
の第２シリンダ２９,４９,５４,５９に供給される。そ
して、上記第２シリンダ２９,４９,５４,５９によって
上記可動部２１,４１,４２,４３内の第２クランプ３０,
５０,５５,６０が駆動され、上記ガイド２３が把持され
て上記可動部２１,４１,４２,４３が固定される。こう
して、パイロット操作による２ポートのシーケンス弁２
８,４８,５３,５８で流体の供給順序を制御することに
よって、上記可動部２１,４１,４２,４３への最小限の
配管/配線でこの可動部２１,４１,４２,４３が確実に固
定されて精度良く位置決めが行われるのである。

【００１４】また、請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明の場合と同様にして、パイロット操作による
２ポートのシーケンス弁２８によって第１シリンダ３１
および第２シリンダ２９に対する流体の供給順序が制御
される。こうして、旋盤の芯押し台２１への最小限の配
管/配線で上記芯押し台２１が確実に固定されて精度良
く位置決めが行われるのである。

【００１５】また、請求項３に係る発明では、請求項１
に係る発明の場合と同様にして、パイロット操作による
２ポートのシーケンス弁４８,５３,５８によって第１シ
リンダ５１,５６,６１および第２シリンダ４９,５４,５
９に対する流体の供給順序が制御される。こうして、旋
盤の振れ止め台４１,４２,４３への最小限の配管/配線
で上記振れ止め台４１,４２,４３が確実に固定されて精
度良く位置決めが行われるのである。

【００１６】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。尚、本実施例においては、この発明の工作械
用クランプ装置を自動旋盤における芯押し台に適応した
場合について述べる。図１は本実施例における自動旋盤
(以下、主機と言う)における芯押し台の概略構造とクラ
ンプ用の油圧回路(以下、クランプ回路と言う)系であ
り、図２は芯押し台の外観図である。図２において、上
記芯押し台２１は、主機における主軸台側に取り付けら
れて工作物の一端側を把持するチャック(図示せず)に対
向して設けられ、芯押し２２によって上記チャックに把
持された工作物の他端を支持する。また、芯押し２２を
ドリルに取り換えることによって、上記工作物の上記他
端面にに穴を穿つことができる。上述のような芯押し台
２１は、ベッド２３の案内面に沿って主機の主軸方向に
移動可能になっている。

【００１７】また、図１に示すように、上記芯押し台２
１の下方にはベッド２３の溝内に挿通されて内側からベ
ッド２３を広い当接面積で把持する主クランプ３０が設
けられる一方、芯押し台２１の下方側部にはベッド２３
の側面を狭い当接面積で押圧してベッド２３に対する芯
押し台２１の位置を決めるサイドクランプ３２が設けら
れている。そして、このサイドクランプ３２を先に動作
させて芯押し台２１の位置決めを行った後に、主クラン
プ３０を動作させることによって、芯押し台２１を確実
に固定して高精度な位置決めを行うのである。尚、上記
主クランプ３０は主シリンダ２９によって駆動される一
方、サイドクランプ３２は副シリンダ３１によって駆動
される。

【００１８】次に、上記主シリンダ２９および副シリン
ダ３１を駆動するクランプ回路について説明する。図１
に示すように、油圧ユニット２４からの圧油は電気制御
盤３３からケーブル３４を介して供給される電力によっ
て動作する方向制御弁から成る主制御弁２５に供給され
る。そして、主制御弁２５によって圧油経路が制御され
て、例えば配管２６を介して芯押し台２１内に設けられ
たシーケンス弁から成る制御弁２８に供給される。こう
して、制御弁２８に供給された圧油は、制御弁２８によ
ってその供給順序が制御されて、芯押し台２１の位置決
めを行う副シリンダ３１と芯押し台２１をベッド２３に
固定する主シリンダ２９とに順次供給される。

【００１９】このように、上記副シリンダ３１が先に動
作してピストンロッドを押し出すことによってサイドク
ランプ３２をベッド２３の片面に押し付けて位置を決め
た後に、上記主シリンダ２９が動作してピストンロッド
を上方に引き上げることによって主クランプ３０でベッ
ド２３を把持して芯押し台２１をベッド２３に確実に固
定するのである。また、その際における排油は制御弁２
８および配管２７を介して主制御弁２５に戻り、油圧ユ
ニット２４のタンクにリターンされる。

【００２０】一方、上記主制御弁２５によって圧油経路
を切り替えることによって、主シリンダ２９および副シ
リンダ３１への圧油の供給路が切り替わる。こうして、
主シリンダ２９のピストンロッドを下方に引き下げるこ
とによって主クランプ３０をアンクランプ状態にする一
方、上記副シリンダ３１のピストンロッドを引き込むこ
とによってサイドクランプ３２をアンクランプ状態にし
て、芯押し台２１をベッド２３からフリー状態にする。

【００２１】このように、上記制御弁２８はパイロット
操作による２ポートのシーケンス弁によって構成されて
いるので、芯押し台２１内に設けられた制御弁２８には
配管２６,２７の２本の配管を接続するだけでよい。し
たがって、本実施例における芯押し台２１から外部へは
必要最小限の２本の配管のみが引き出されている。

【００２２】図３は、上記主クランプ３０およびサイド
クランプ３２を駆動するクランプ回路の具体的な回路図
である。本実施例においては、上記主制御弁２５を成す
方向制御弁として２位置４方弁を用い、制御弁２８を成
すシーケンス弁としてカウンタバランス弁を用いてい
る。図３において、２位置４方弁２５のポートＡは、芯
押し台２１内のカウンタバランス弁２８の入力ポートお
よび副シリンダ３１の反ピストンロッド側のシリンダ室
のポートに接続されている。また、カウンタバランス弁
２８の出力ポートは主シリンダ２９のピストンロッド側
のシリンダ室のポートに接続されている。さらに、２位
置４方弁２５のポートＢは主シリンダ２９の反ピストン
ロッド側のシリンダ室のポートに接続されている。

【００２３】上記２位置４方弁２５がシンボルＡに切り
替わると、油圧ユニット２４のポンプからの圧油はカウ
ンタバランス弁２８の入力側ポートと副シリンダ３１と
に供給される。この時点ではカウンタバランス弁２８は
閉鎖されているので、副シリンダ３１のピストンのみが
押し出されてサイドクランプ３２の先端がベッド２３の
側壁を押圧する。こうして、サイドクランプ３２がクラ
ンプ状態となる。

【００２４】そうすると、ライン３５,３６内の油圧が
上昇し、やがてカウンタバランス弁２８のパイロットポ
ートの圧力がバネ圧以上になる。そうすると、カウンタ
バランス弁２８が開放されて圧油はライン３７を介して
主シリンダ２９のピストンロッド側のシリンダ室に供給
され、ピストンが押し上げられて主クランプ３０がクラ
ンプ状態となる。こうして、上記芯押し台２１は主クラ
ンプ３０とサイドクランプ３２とによって、タイミング
をずらしてベッド２３に確実にクランプされて高精度に
位置決めが行われるのである。

【００２５】次に、上記２位置４方弁２５がシンボルＢ
側に切り替わると、ポンプからの圧油は２位置４方弁２
５およびライン３５を介して主シリンダ２９の反ピスト
ンロッド側のシリンダ室に供給されてピストンが押し出
される。その際に、主シリンダ２９のピストンロッド側
のシリンダ室内の油が押し出されてライン３７,カウン
タバランス弁２８のチェック弁,ライン３６および２位
置４方弁２５を介してタンクに排出される。こうして、
ピストンロッドが押し下げられて主クランプ３０がアン
クランプ状態となる。それと同時に、上記副シリンダ３
１のシリンダ室内の油もライン３５および２位置４方弁
２５を介してタンクに排出されて、サイドクランプ３２
もアンクランプ状態となる。

【００２６】このように、本実施例においては、上記芯
押し台２１内に設けられて主制御弁２５から主シリンダ
２９および副シリンダ３１に供給される圧油の供給順序
を制御する制御弁２８をパイロット操作による２ポート
のシーケンス弁で構成したので、芯押し台２１には最小
限の２本の配管のみが接続され、電気制御盤からのケー
ブルや余分な配管は必要としない。したがって、芯押し
台２１の取り外しを容易にできる。また、上記シーケン
ス弁２８によって先に副シリンダ３１に圧油が供給され
てベッド２３の片面に対する芯押し台２１の位置を決め
た後に、主シリンダ２９に圧油が供給されて主クランプ
３０でベッド２３を把持するので、芯押し台２１を確実
に固定して高精度な位置決めができる。

【００２７】図４は、この発明の工作械用クランプ装置
を主機における振れ止め台に適応した場合のクランプ回
路の回路図である。上記振れ止め台は、上記主機におけ
るチャックと芯押し台とによって両端が支持された工作
物が細長形状を有する場合に、上記チャックと芯押し台
との間にベッドの案内面に沿って移動可能に位置して上
記工作物を周囲三方から保持して、工作物の中間箇所の
振れを防止するものである。尚、本実施例においては上
述の振れ止め台が３台設けられているものとする。ま
た、詳細な図示は避けるが、本実施例における振れ止め
台は、図１に示す芯押し台２１の場合と同様に、主シリ
ンダによって駆動される主クランプと副シリンダによっ
て駆動されるサイドクランプによってベッドに対して位
置決め/固定されるものとする。

【００２８】図４において、第１振れ止め台４１,第２
振れ止め台４２および第３振れ止め台４３の夫々は、油
圧ユニットのポンプＰから主制御弁４４を介して供給さ
れる圧油によってクランプ/アンクランプされる。本実
施例における主制御弁４４は３個の２位置４方弁４５,
４６,４７を有している。そして、２位置４方弁４５の
ポートＡは、第１振れ止め台４１内のカウンタバランス
弁４８の入力ポートおよび副シリンダ５１の反ピストン
ロッド側のシリンダ室のポートに接続されている。さら
に、カウンタバランス弁４８の出力ポートは主シリンダ
４９のピストンロッド側のシリンダ室のポートに接続さ
れている。

【００２９】以下同様にして、上記主制御弁４４の２位
置４方弁４６,第２振れ止め台４２内のカウンタバラン
ス弁５３,主シリンダ５４および副シリンダ５６が接続
されており、２位置４方弁４７,第３振れ止め台４３内
のカウンタバランス弁５８,主シリンダ５９および副シ
リンダ６１が接続されている。このように、各振れ止め
台４１,４２,４３内にはカウンタバランス弁４８,５３,
５８を設けて、主シリンダ４９,５４,５９と副シリンダ
５１,５６,６１とへの圧油供給順序を制御しているの
で、本実施例における夫々の振れ止め台４１,４２,４３
から外部へは必要最小限の１本の配管のみが引き出され
ている。

【００３０】上記構成のクランプ装置においては、第１
振れ止め台４１用のクランプ装置,第２振れ止め台４２
用のクランプ装置および第３振れ止め台４３用のクラン
プ装置は独立して構成され、夫々のクランプ装置の構成
は図３に示す芯押し台用のクランプ装置の構成と全く同
じである。したがって、本実施例における個々の振れ止
め台のクランプ装置は図３に示す芯押し台のクランプ装
置と全く同じように動作する。尚、具体的な動作の説明
は省略する。

【００３１】このように、本実施例においては、上記振
れ止め台４１(４２,４３)内に設けられて主制御弁４４
から主シリンダ４９(５４,５９)および副シリンダ５１
(５６,６１)に供給される圧油の供給順序を制御する制
御弁４８(５３,５８)をシーケンス弁で構成したので、
振れ止め台４１(４２,４３)には最小限の１本の配管の
みが接続され、電気制御盤からのケーブルや余分な配管
は必要としない。したがって、振れ止め台４１(４２,４
３)の取り外しを容易にできる。また、上記シーケンス
弁４８(５３,５８)によって先に副シリンダ５１(５６,6
1)に圧油が供給されてベッドの片面に対する振れ止め台
４１(４２,４３)の位置を決めた後に、主シリンダ４９
(５４,５９)に圧油が供給されて主クランプ５０(５５,
６０)でベッドを把持するので、振れ止め台４１(４２,
４３)を確実に固定して高精度な位置決めができる。

【００３２】上記各実施例におけるクランプ装置は、図
３あるいは図４に示すクランプ装置に限定されるもので
はない。要は、上記主クランプはシリンダによって駆動
されてベッドを把持するような構成を有し、上記サイド
クランプはシリンダによって駆動されてベッドの片面に
対する可動部の位置を決めるような構成を有し、上記制
御弁はシーケンス弁であればよいのである。

【００３３】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の工作機用クランプ装置は、主機に設けられたガ
イドに可動部を固定するクランプ手段を上記ガイドの片
面を押圧して上記可動部の位置を決める第１クランプと
上記ガイドを把持して上記可動部を固定する第２クラン
プの少なくとも２つのクランプで成し、上記第１クラン
プを第１シリンダで駆動し、上記第２クランプを第２シ
リンダで駆動し、流体を上記第１シリンダに供給した後
に上記第２シリンダに供給するようにシーケンス弁によ
って流路を制御するようにし、上記クランプ手段,第１
シリンダ,第２シリンダおよびシーケンス弁を上記可動
部内に設けたので、上記可動部への配管/配線を最小に
できる。したがって、上記可動部の取り外しを容易に
し、且つ、上記可動部を確実に固定して高精度に位置決
めができる工作機用クランプ装置を提供できる。

【００３４】また、請求項２に係る発明の工作機用クラ
ンプ装置では、上記主機は旋盤であり、上記可動部はチ
ャックで把持された工作物の他端を保持する芯押し台で
あるので、上記旋盤の芯押し台の取り外しを容易にし、
且つ、上記芯押し台を確実に固定して高精度に位置決め
ができる工作機用クランプ装置を提供できる。

【００３５】また、請求項３に係る発明の工作機用クラ
ンプ装置では、上記主機は旋盤であり、上記可動部は上
記チャックと芯押し台とによって両側が保持された工作
物を周囲から保持して上記工作物の中間部の振れを防止
する振れ止め台であるので、上記旋盤の振れ止め台の取
り外しを容易にし、且つ、上記振れ止め台を確実に固定
して高精度に位置決めができる工作機用クランプ装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の工作機用クランプ装置を自動旋盤に
おける芯押し台に適応した場合の芯押し台の概略構造と
クランプ回路系を示す図である。

【図２】図１における芯押し台の外観図である。

【図３】図１における芯押し台のクランプ回路の回路図
である。

【図４】この発明の工作機用クランプ装置を自動旋盤に
おける振れ止め台に適応した場合のクランプ回路の回路
図である。

【図５】従来の芯押し台のクランプ装置を示す図であ
る。

【図６】図５とは異なる従来の芯押し台のクランプ装置
を示す図である。

【符号の説明】

２１…芯押し台、 ２３…ベッド、２
５,４４…主制御弁(２位置４方弁)、２８,４８,５３,５
８…制御弁(カウンタバランス弁)、２９,４９,５４,５
９…主シリンダ、 ３０,５０,５５,６０…主クランプ、
３１,５１,５６,６１…副シリンダ、 ３２,５２,５７,
３２…サイドクランプ、４１,４２,４３…振れ止め台。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主機に設けられたガイド(２３)の案内面
   に沿って移動可能に取り付けられた可動部(２１,４１,
   ４２,４３)をその可動部(２１,４１,４２,４３)に設け
   られたクランプ手段によって上記ガイド(２３)に固定す
   る工作機用クランプ装置において、 上記クランプ手段は、上記ガイド(２３)の片面を押圧し
   て上記可動部(２１,４１,４２,４３)の位置を決める第
   １クランプ(３２,５２,５７,６２)と上記ガイド(２３)
   を把持して上記可動部(２１,４１,４２,４３)を固定す
   る第２クランプ(３０,５０,５５,６０)の少なくとも２
   つのクランプから成ると共に、 上記可動部(２１,４１,４２,４３)には、さらに、 上記第１クランプ(３２,５２,５７,６２)を駆動する第
   １シリンダ(３１,５１,５６,６１)および上記第２クラ
   ンプ(３０,５０,５５,６０)を駆動する第２シリンダ(２
   ９,４９,５４,５９)と、 流体を上記第１シリンダ(３１,５１,５６,６１)に供給
   した後に上記第２シリンダ(２９,４９,５４,５９)に供
   給するように流路を制御するシーケンス弁(２８,４８,
   ５３,５８)を設けたことを特徴とする工作機用クランプ
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の工作機用クランプ装置
   において、 上記主機は旋盤であり、 上記可動部は、一端側が上記旋盤のチャックによって把
   持された工作物の他端を保持する芯押し台(２１)である
   ことを特徴とする工作機用クランプ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の工作機用クランプ装置
   において、 上記可動部は、上記チャックと芯押し台(２１)との間に
   位置すると共に、上記チャックと芯押し台(２１)とによ
   って両側が保持された工作物を周囲から保持して上記工
   作物の中間部の振れを防止する振れ止め台(４１,４２,
   ４３)であることを特徴とする工作機用クランプ装置。