JPH065068Y2 - 横型マシニングセンタ用ワ−ククランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば２０〜５０kgの重量の大型ワークのク
ランプを安定した状態で固定でき、しかも、一度に２つ
のワークを安定した状態でクランプすることができるよ
うにした横型マシニングセンタ用ワーククランプ装置に
関するものである。

〔従来技術〕

マシニングセンタでは、通常ワークの交換時間を短縮し
て機械の稼動率を高めるために、準備工程においてワー
クをワークパレットに取付けておいて、先行の加工作業
が終わり次第ワークパレットごと交換して短時間内に次
の加工作業に入るのが普通である。

通常、ワークパレットには、加工基準位置を決定するた
めの固定部とこれに向かってワークを押付けるクランプ
装置が設けられる。クランプ装置としては、油圧シリン
ダとこれによって駆動されるクランプヘッドとを備える
油圧式のものが広く普及している。

横型マシニングセンタの場合は、通常、ワークの正面と
左右の横側面は加工に備えて開放しておく必要があり、
必然的に固定部とクランプヘッドとが上下方向に対応さ
せられる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、上下に対応する固定部とクランプヘッド間に、
例えば２０〜５０Kgもの大型ワークを装着することは非
常に難しい。

このような大型ワークをクレーンで吊持して横方向から
固定部とクランプヘッド間に挿入することになるが、ク
ランプヘッドが邪魔になるため、多大の労力と時間がか
かり、往々にしてワーククランプ装置を損傷することも
ある。

更に、従来のクランプ装置は、油圧シリンダによって駆
動されるクランプヘッドでワークを直接クランプしてい
たので、ワークをクランプする部分の面積が小さくて安
定性が悪く、ワークに凹み等の損傷が生じることがあ
り、また、複数のクランプヘッドでワークをクランプす
るものでは、ワークを複数箇所で夫々クランプするので
安定性が悪いといった問題があった。

また、従来のクランプ装置では、油圧シリンダを支持す
るアームの一方側だけでワークをクランプする構成であ
るため、このアームを支持するセンタコラムに曲げ応力
が作用して、センタコラムの荷重条件が厳しくなり、ワ
ークの加工精度が低下するという問題がある。

本考案の目的は、ワークの着脱を簡単に行えるようにす
ること、ワークを安定的にクランプすること、ワークの
損傷を防止し且つ加工精度の低下を防止すること、等で
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る横型マシニングセンタ用ワーククランプ装
置は、横型マシニングセンタのテーブルに着脱可能に取
付られるベース部材と、上記ベース部材に立設されたセ
ンタコラムと、上記センタコラムの上部に水平方向に回
転可能に枢着され、その枢着部の側部から側方へ対称に
延びる１対の張り出しアーム部を備えたビーム状ブロッ
クと、上記各張り出しアーム部に下向きに組込まれた複
数の油圧シリンダと、これら複数の油圧シリンダのピス
トンロッド下端に夫々設けられ張り出しアーム部の下方
に向けてクランプ駆動される複数のクランプヘッドと、
これら複数のクランプヘッドの下端側に配置され、上記
複数の油圧シリンダによって下降されてワークを固定す
る昇降スペーサと、上記張り出しアーム部に挿入されて
上記昇降スペーサを張り出しアーム部に支持する複数の
吊りボルトと、これらの吊りボルトを上方へ弾性付勢す
る複数のバネ部材とを備えたことを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

本考案によれば、ワークを着脱する際、センタコラムを
中心にしてビーム状ブロックを水平方向に回転させ、ベ
ース部材の上方空間を解放してワークを上方から搬出入
できるため、ワークの着脱が簡単化する。

ワークの装着の際には、ワークをベース部材に載せてか
らビーム状ブロックを再び水平方向に回転させてベース
部材に対応する位置に戻し、複数のクランプヘッドを複
数の油圧シリンダでクランプ駆動してこれらのクランプ
ヘッドの下端側に配置された昇降スペーサでワークをク
ランプすることによりワークを安定した状態に確実に固
定することができる。

更に、センタコラムの両側に設けられた一対の張り出し
アーム部で２つのワークを夫々クランプすることができ
るため、センタコラムの曲げ変形等を抑制して、高精度
にワークを固定できる。

しかも、ワークをクランプした後に油圧シリンダのクラ
ンプヘッドを上昇させたときに昇降スペーサが、この昇
降スペーサを支持する複数の吊りボルトを上方へ弾性付
勢するバネ部材によって自動的に上昇される。

〔考案の効果〕

本考案に係るワーククランプ装置によれば、以上説明し
たように、ワークの着脱に際して、ベース部材の上方の
ビーム状ブロックをセンタコラムを中心にして水平方向
に回転させ、ベース部材の上方空間を解放できるため、
ワークの着脱が簡単化し、能率的にかつ安全にワークを
着脱できる。

更に、複数の油圧シリンダで駆動される複数のクランプ
ヘッドの下端側に配置された昇降スペーサによってワー
クを固定するので、昇降スペーサの広い下面で固定でき
るから、ワークに凹み等の損傷が生じることがなく、ワ
ークを安定した状態に確実に固定することができる。

しかも、ワークを固定した後における昇降スペーサの上
昇を、この昇降スペーサを支持する複数の吊りボルトを
弾性付勢する複数のバネ部材によって自動的に行うこと
ができる。

また、１対の張り出しアーム部がセンタコラムの枢着部
の側部から側方へ対称に延びているので、センタコラム
の両側で同時に２つのワークを夫々固定することがで
き、センタコラムの荷重条件を緩和できるから、センタ
コラムを軽量化できるし、油圧シリンダに作用する軸直
交方向の力を軽減して油圧シリンダの耐久性を高めるこ
とができ、センタコラムの曲げ変形や油圧シリンダの加
圧方向のズレによる加工精度の低下を防止できる。〔実
施例〕 本考案の実施例に係る横型マシニングセンタ用ワークク
ランプ装置を図面に基いて説明する。

第１図、第２図及び第３図に示すように、このワークク
ランプ装置は、横型マシニングセンタのテーブルに着脱
可能に取付られるベース部材１と、このベース部材１の
中心に立設されたセンタコラム２と、センタコラム２の
上部に水平方向に回転可能に枢着されたビーム状ブロッ
ク３とを備えている。

上記ベース部材１は、略四辺形厚板状のペースプレート
４と、これの上面に固定されたビーム状のベースブロッ
ク５からなる。

上記センタコラム２はベースブロック５の中心に直立
し、第４図に示すように、その上端にはブロック３の回
転中心軸となるセンターボルト６が螺着される。

上記ビーム状ブロック３は、センターボルト６にブッシ
ュ７を介して回転自在に外嵌され、センターボルト６に
よりヘッド部材８を介してセンタコラム２の上面に締付
けられている。このヘッド部材８はピン９，１０及びブ
ッシュ７を介してセンタコラム２に回止め状に結合され
ている。このヘッド部材８の下側のビーム状ブロック３
の上面部分には所定のピッチ円上で９０°置きに形成さ
れた位置決め穴１１が設けられ、これらに対応して、ヘ
ッド部材８にはそのピッチ円上で１８０°置きに、例え
ば、図示しないバネによってビーム状ブロック３の上面
に押圧される位置決め部材１２が設けられている。そし
て、この位置決め部材１２がビーム状ブロック３がベー
スブロック５に対応する位置とこれから９０°回転した
位置とで位置決め穴１１に填まり込み、ビーム状ブロッ
ク３を正確にベースブロック５に対応する位置あるいは
これから９０°回転した位置に位置決めできるようにし
てある。

また、ビーム状ブロック３は、その枢着部１３の側部か
ら側方へ対称に延びる１対の張り出しアーム部１４を備
え、各張り出しアーム部１４にはその張り出し方向に１
列に並べて下向きに組込まれた４本の油圧シリンダ１５
と、油圧シリンダ１５のピストンロッド１６下端に連結
されたクランプヘッド１７とが設けられている。

更に、各張り出しアーム部１４の下側には、昇降スペー
サ１８が配置され、この昇降スペーサ１８は、第５図に
示すように、張り出しアーム部１４の各油圧シリンダ１
５の両側に昇降可能に挿通されかつ圧縮コイルバネ１９
により上昇付勢されている吊りボルト２０の下端に着脱
可能に固定されている。そして、この昇降スペーサ１８
は上記クランプヘッド１７を介して油圧シリンダ１６に
よって下方にクランプ駆動される。また、昇降スペーサ
１８は平面視において、張り出しアーム部１４の先端側
及びその両側に突出するように広幅に形成されている。

尚、ベースブロック５上には必要に応じて１段または２
段以上のスペーサ２１が固定される。

このワーククランプ装置にワークＷを装着するときに
は、ビーム状ブロック３をベースブロック５に上下方向
で対応する位置からセンターボルト６を中心にして９０
°水平方向に回転させることにより、ベースブロック５
の上方が解放される。そして、ベースブロック５の真上
からホイスト等の揚重機に吊り下げたワークＷを吊り込
んでから、再びビーム状ブロック３を９０°水平方向に
回転させることにより、ビーム状ブロック３をベースブ
ロック５に上下方向で対応する位置に戻す。この後、油
圧シリンダ１５を作動させて昇降スペーサ１８をクラン
プ駆動することによりワークＷをベースブロック５とビ
ーム状ブロック３との間に固定することができる。

また、この逆の手順をふむことによりワークＷをクラン
プ装置から取り出すことができる。

このように、ワークＷの着脱に際して、ベース部材１の
上方のビーム状ブロック３をセンタコラム２を中心にし
て水平方向に回転させ、ベース部材１の上方空間を解放
し、ワークＷを横移動することなく真上からベース部材
１に吊り込んだり、ベース部材１から真上にワークＷを
吊り上げたりできるので、ワークＷの装着作業が簡単
で、短時間で、しかも、安全にワークＷの脱着ができ
る。また、ベース部材１の上方空間を解放し、ワークＷ
を真上からベース部材１に吊り込んだり、ベース部材１
から真上にワークＷを吊り上げたりできるので、ビーム
状ブロック３やセンタコラム２とワークＷとの衝突を防
止でき、ワークＷとの衝突によるクランプ装置の損傷を
防止できる。

更に、１対の張り出しアーム部１４がセンタコラム２へ
の枢着部の側部から側方へ対称に延びているので、セン
タコラム２の両側で同時に２つのワークＷを夫々クラン
プすることができ、クランプ時にセンタコラム２には張
力のみが作用するので、センタコラム３を細くして軽量
化を図れ、また、油圧シリンダ１５に作用する軸直交方
向の力が微小になるから、油圧シリンダ１５の耐久性を
高めることができ、センタコラム２の変形や油圧シリン
ダ１５の加圧方向のズレによる加工精度の低下を防止で
きる。

また、昇降スペーサ１８を上記複数のクランプヘッド１
７の下端側に配置して上記油圧シリンダ１５によって下
降させてこの昇降スペーサ１８でワークＷを固定するよ
うにしたので、ワークＷを広い面積で押さえることがで
き、ワークＷに凹み等の損傷が生じることがなく、安定
した状態に固定することができる。

この昇降スペーサ１８は、張り出しアーム１４に挿入さ
れた複数の吊りボルト２０によって張り出しアーム１４
に支持され、これら複数の吊りボルト２０が夫々圧縮コ
イルバネ１９によって上方へ弾性付勢されているので、
これら複数の吊りボルトに支持された昇降スペーサ１８
を、上記弾性付勢によって自動的に上昇させることがで
きる。

加えて、この実施例では、平面視において、張り出しア
ーム部１４の先端側及びその両側に突出するように広幅
に形成された昇降スペーサ１８を各張り出しアーム部１
４の下側に配置してあるので、何等かの理由でツールが
張り出しアーム部１４の先端部に接近したときに、ツー
ルが張り出しアーム部１４に接触する前に昇降スペーサ
１８にツールが接触するので、張り出しアーム部１４が
ツールによって損傷するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例に係るもので、第１図は横型マシ
ニングセンタ用ワーククランプ装置の平面図、第２図は
その正面図、第３図はその側面図、第４図は第１図IV−
IV線断面図、第５図は第１図Ｖ−Ｖ線断面図である。 Ｗ……ワーク、１……ベース部材、２……センタコラ
ム、３……ビーム状ブロック、１４……張り出しアーム
部、１５……油圧シリンダ、１６……ピストンロッド、
１７……クランプヘッド、１８……昇降スペーサ、１９
……圧縮コイルバネ、２０……吊りボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】横型マシニングセンタのテーブルに着脱可
   能に取付られるベース部材と、 上記ベース部材に立設されたセンタコラムと、 上記センタコラムの上部に水平方向に回転可能に枢着さ
   れ、その枢着部の側部から側方へ対称に延びる１対の張
   り出しアーム部を備えたビーム状ブロックと、 上記各張り出しアーム部に下向きに組込まれた複数の油
   圧シリンダと、 これら複数の油圧シリンダのピストンロッド下端に夫々
   設けられ張り出しアーム部の下方に向けてクランプ駆動
   される複数のクランプヘッドと、 これら複数のクランプヘッドの下端側に配置され、上記
   複数の油圧シリンダによって下降されてワークを固定す
   る昇降スペーサと、 上記張り出しアーム部に挿入されて上記昇降スペーサを
   張り出しアーム部に支持する複数の吊りボルトと、 これらの吊りボルトを上方へ弾性付勢する複数のバネ部
   材とを備えたことを特徴とする横型マシニングセンタ用
   ワーククランプ装置。