JPH0740168A - パレットのワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パレット１０のワーククランプ装置の機構を
簡単にして、設備コストを低減させる。 【構成】 本発明に係るパレットのワーククランプ装置
は、パレット１０上でワーク２を把持し、そのワーク２
をパレット１０の規定位置に位置決めするクランプ機構
１１０と、クランプ機構１１０を動作させるためのロッ
ド１９と、ロッド１９と交差する方向に配置された棒状
部材であって、軸方向の移動を許容された状態でパレッ
ト１０に装着されているカム軸１４と、カム軸１４の軸
方向の動きをロッド１９の軸方向の動きに変えるカム機
構１９ｖ，１４ｖと、パレット１０とは別体に設けられ
て、カム軸１４を軸方向に移動させる押圧ピン２６ｐ，
２８ｐとを有している。これによって、押圧ピン２６
ｐ，２８ｐによってカム軸１４を軸方向に動かすことに
より、ワーク２のクランプ、アンクランプができるた
め、ナットランナ等の複雑な機構が必要なくなり、設備
コストが低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パレットの規定位置に
ワークを位置決めするパレットのワーククランプ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】これに関する従来技術が特開昭５６−９
５５５７号公報に記載されている。このワーク位置決め
装置では、ワークはパレットに対して複数のクランプネ
ジによって固定され、そのパレットの規定位置に位置決
めされる。ここで、前記クランプネジの締付けあるいは
緩めはナットランナによって自動的に行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記クラ
ンプネジの締付け等に使用されるナットランナは、フィ
ールドユニットや噛み合わせクラッチ等が必要であり、
また、縦型ナットランナの場合にはコラムバランスウェ
イトも必要である。このため、設備スペースを多く取
り、設備コストが高くなるという問題がある。また、パ
レットにクランプネジを使用するために、ワークの着脱
のためのクランパー逃がし機構が必要であり、部品点数
が多くなる。このため、パレットが高額になるという問
題もある。本発明の技術的課題は、ワークをパレットに
位置決めする際に、従来のようにクランプネジを使用せ
ずに、簡易なクランプ機構を使用することにより、ワー
クの着脱のための設備スペースを小さくするとともに、
パレットも安価に製作しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
特徴を有するパレットのワーククランプ装置によって解
決される。即ち、請求項１に係るパレットのワーククラ
ンプ装置は、パレット上でワークを把持し、そのワーク
を前記パレットの規定位置に位置決めするクランプ機構
と、前記クランプ機構を動作させるための棒状部材であ
って、軸方向の移動を許容された状態で前記パレットに
装着されているロッドと、前記ロッドと交差する方向に
配置された棒状部材であって、軸方向の移動を許容され
た状態で前記パレットに装着されているカム軸と、前記
ロッドの側面に所定の傾きで形成された第１係合部と、
前記カム軸の側面に前記第１係合部と係合するように形
成された第２係合部とから構成され、前記カム軸の軸方
向の動きを前記ロッドの軸方向の動きに変えるカム機構
と、前記パレットとは別体に設けられて、前記カム軸を
軸方向に移動させる押圧ピンとを有している。また、請
求項２に係るパレットのワーククランプ装置は、請求項
１に記載されたパレットのワーククランプ装置におい
て、前記カム機構の第１係合部あるいは第２係合部に
は、前記カム軸の移動量に対する前記ロッドの移動量が
大きくなるような傾きと、前記カム軸の移動量に対する
前記ロッドの移動量が小さくなるような傾きとが設けら
れている。

【０００５】

【作用】請求項１に記載された発明によると、押圧ピン
によってカム軸の一端が押圧されると、カム軸は軸方向
に動かされ、そのカム軸の動きがカム機構の第１係合部
と第２係合部の係合作用により、ロッドに伝達される。
さらに、そのロッドの動きはクランプ機構に伝達されて
そのクランプ機構が動作し、これによって、ワークがク
ランプ機構に把持されてパレットの規定位置に位置決め
される。また、上記した状態で、前記カム軸の他端が前
記押圧ピンによって押圧されると、そのカム軸は元位置
に戻るように動かされ、前記カム機構の作用により、前
記ロッドも元位置に戻るように動かされる。これによっ
て、クランプ機構が開かれて、ワークの取り外しが可能
になる。即ち、本発明によると、押圧ピンによってカム
軸を軸方向に動かすことにより、ワークのクランプある
いはアンクランプができるために、ナットランナ等の複
雑な機構が必要なくなる。また、押圧ピンはパレットと
別体で設けられているために、パレットの部品点数も少
なくて済む。請求項２に記載された発明によると、クラ
ンプ機構が開いている状態からワークを把持する直前ま
では、カム軸の移動量に対するロッドの移動量が大きく
なるように設定すれば、クランプ機構を速く作動させる
ことができる。また、クランプ機構がワークを把持する
直前に、カム軸の移動量に対するロッドの移動量が小さ
くなるように設定すれば、てこの原理により、前記カム
軸からロッドに大きな力が伝達されて、クランプ機構は
強い把持力を得ることができる。このため、ワークが確
実にパレットに位置決めされる。

【０００６】

【実施例】以下、図１〜図７に基づいて本発明の一実施
例に係るパレットのワーククランプ装置の説明を行う。
本実施例は、トランスファーマシンにおいて使用される
パレットのワーククランプ装置であり、図１〜図３に前
記パレット１０の正面図、図７にトランスファーマシン
１の要部側面図が示されている。前記トランスファーマ
シン１は、各種の専用工作機械３０をある一定間隔毎に
配置して、それらの専用工作機械３０の間をトランスフ
ァー装置２０でつないだ設備である。このため、ワーク
２はパレット１０の規定位置に位置決めされた状態で、
そのパレット１０と共にトランスファー装置２０によっ
て、各専用工作機械３０の間を順次移動されながら、所
定の工作が行われる。ここで、前記パレット１０の進行
方向をＸ軸方向、パレット１０の幅方向をＹ軸方向、パ
レット１０の高さ方向をＺ軸方向として、以後の説明を
行う。

【０００７】前記パレット１０は、図１〜図３に示され
るように、前記トランスファー装置２０に設けられた一
対のレール２２に係合されており、このレール２２に倣
って予め決められたルートを移動できるようになってい
る。また、前記パレット１０には幅方向（Ｙ軸方向）に
貫通横孔１２が形成されており、この貫通横孔１２の内
部に略円柱状のカム軸１４が軸方向に摺動できるように
収納されている。そして、前記貫通横孔１２の両端が第
１蓋材１３ａと第２蓋材１３ｂとによって塞がれてい
る。ここで、前記第１蓋材１３ａには前記貫通横孔１２
の軸心からＸ軸方向にズレた位置に小径開孔１３ｓが形
成されており、第２蓋材１３ｂには貫通横孔１２と同軸
に大径開孔１３ｗが形成されている。また、前記貫通横
孔１２の内部で、かつ、カム軸１４と第２蓋材１３ｂと
の間には、その貫通横孔１２の内径にほぼ等しい外径を
備える有底円筒形のカラー１５が収納されている。さら
に、前記カム軸１４とカラー１５との間には、そのカラ
ー１５をカム軸１４から離す方向に付勢された第１スプ
リング１５ｓが装着されている。これによって、前記カ
ラー１５は、通常、第２蓋材１３ｂに押し付けられてお
り、その第２蓋材１３ｂの大径開孔１３ｗを内側から閉
鎖している。

【０００８】前記カム軸１４には、図３、図６に示され
るように、第１蓋材１３ａに対向する端面（以後、先端
面という）の中心からＸ軸方向にズレた位置に、軸方向
に深孔１４ｋが形成されており、前記深孔１４ｋに閉鎖
ピン１６が収納されている。前記閉鎖ピン１６は、鍔状
の頭部１６ｔと円柱状のピン部１６ｐとから構成されて
おり、前記ピン部１６ｐが軸方向に摺動できるように前
記深孔１４ｋの内部に収納されている。さらに前記深孔
１４ｋの内部には、閉鎖ピン１６の端面と前記深孔１４
ｋの底部との間に、両者を離す方向に付勢された第２ス
プリング１６ｓが装着されている。これによって閉鎖ピ
ン１６は、通常、深孔１４ｋから突出して、その頭部１
６ｔが第１蓋材１３ａに押し付けられており、前記第１
蓋材１３ａの小径開孔１３ｓを内側から閉鎖している。

【０００９】さらに、前記カム軸１４には、図６に要部
詳細が示されるように、先端部（第１蓋材１３ａ寄り）
の外側壁が軸方向に削られて平面１４ｆが形成されてお
り、この平面１４ｆに先端側から順番に、凸部１４ｒ、
第１カム溝１４ｓ、第１突条１４ｔ、第２カム溝１４
ｕ、第２突条１４ｖ及び凹部１４ｗが斜めに形成されて
いる。ここで、両カム溝１４ｓ，１４ｕおよび両突条１
４ｔ，１４ｖはほぼ等しい幅で形成されており、その傾
きはカム軸１４の軸心に対して角度α（30°〜40°) に
設定されている。また、前記第１カム溝１４ｓの片側
（下側）の側壁面１４ｘと、第２カム溝１４ｕの片側
（下側）の側壁面１４ｙとが、カム軸１４の軸心に対し
てなす角度は、カム軸１４の先端面近傍でβ（3 °〜6
°) に設定されており、その他の部分でαに設定されて
いる。

【００１０】前記パレット１０には、Ｚ軸方向に縦深孔
１８が形成されている。前記縦深孔１８は、前記貫通横
孔１２と中心線をＸ軸方向に所定距離ズラした状態で直
角に交差しており、この縦深孔１８に略円柱状のロッド
１９が軸方向に摺動できるように収納されている。前記
ロッド１９は、図５に要部詳細が示されるように、下端
部の外側壁が軸方向に削られて平面１９ｆが形成されて
おり、この平面１９ｆに下側（先端側）から順番に、凹
部１９ｒ、第３楔凸部１９ｓ、第３カム溝１９ｔ、第４
楔凸部１９ｕ、第４カム溝１９ｖ及び凸部１９ｗが斜め
に形成されている。ここで、第３楔凸部１９ｓの下面１
９ｘの傾きは、前記カム軸１４の軸心に対して角度βに
設定されており、上面１９ｚの傾きは角度αに設定され
ている。そして、この第３楔凸部１９ｓが、図４に示さ
れるように、カム軸１４の第１カム溝１４ｓと係合でき
るようになっている。また、第４楔凸部１９ｕは、第３
楔凸部１９ｓと等しい形をしており、前記カム軸１４の
第２カム溝１４ｕと係合できるようになっている。さら
に前記第４カム溝１９ｖは、その幅がカム軸１４の第２
突条１４ｖとほぼ等しく、また、その傾きも第２突条１
４ｖと等しい角度αに設定されて、その第２突条１４ｖ
と係合できるようになっている。

【００１１】このため、図１に示されるように、前記カ
ム軸１４の第２突条１４ｖが前記ロッド１９の第４カム
溝１９ｖに係合された状態で、そのカム軸１４が図中右
方向に移動すると、第４カム溝１９ｖが第２突条１４ｖ
に倣って動かされ、前記ロッド１９が傾きαに応じた量
だけ上昇する。そして、図２、図４に示されるように、
カム軸１４が右端近傍まで移動した状態で、第２突条１
４ｖと第４カム溝１９ｖとの係合が解除されて、前記カ
ム軸１４の第１カム溝１４ｓの側壁面１４ｘがロッド１
９の第３楔凸部１９ｓの下面１９ｘに面接触する。ま
た、前記カム軸１４の第２カム溝１４ｕの側壁面１４ｙ
がロッド１９の第４楔凸部１９ｕの下面１９ｙに面接触
する。そして、この状態から、前記カム軸１４がさらに
図中右方向に移動すると、両楔凸部１９ｓ、１９ｕが側
壁面１４ｘ，１４ｙに倣って動かされ、前記ロッド１９
が傾きβに応じた量だけ上昇する。また、この状態で、
前記カム軸１４が右端から左方向に移動すると、前記ロ
ッド１９は、上記した順番とは逆の順番で下降する。即
ち、前記ロッド１９の第３楔凸部１９ｓ、第３カム溝１
９ｔ、第４楔凸部１９ｕ、第４カム溝１９ｖが本発明の
第１係合部に相当し、前記カム軸１４の第１カム溝１４
ｓ、第１突条１４ｔ、第２カム溝１４ｕ、第２突条１４
ｖが第２係合部に相当する。

【００１２】前記ロッド１９の上端部には、図１〜図３
に示されるように、止めピン１０１、第１リンク１０２
を介してクランプアーム１１０の元部が連結されてい
る。前記クランプアーム１１０は、パレット１０のワー
ク支持部１０ｗに水平にセットされたワーク２を上方か
ら押圧して、そのワーク２をワーク支持部１０ｗの位置
に位置決めするための部材であり、その先端に前記ワー
ク２を押圧するための押圧部１１２が取り付けられてい
る。さらに、前記クランプアーム１１０の中央部は第２
リンク１０８によってパレット１０のクランクアーム支
持部１０ｋに連結されている。この構造により、前記ロ
ッド１９が上昇すると、前記クランクアーム１１０は第
２リンク１０８を支点にして図中右回りに回動して、図
２、図３に示されるように、先端の押圧部１１２がワー
ク２を押圧してクランプする。ここで、前記止めピン１
０１と止めピン用孔との間には、その止めピン１０１に
過負荷が掛からないように若干のクリアランスが設けら
れている。このためクランプ時には、ロッド１９に設け
られたボタン１０３によってクランプアーム１１０の端
面が下方から押圧されるようになっている。また、前記
ロッド１９が下降すると、前記クランクアーム１１０は
第２リンク１０８を支点にして図中左回りに回動して、
図１に示されるように、ワーク２のクランプが解除され
る。この時、第１リンク１０２と第２リンク１０８とは
平行であるために、左回動する際にクランプアーム１１
０が後方（図中左側）に引いて、その押圧部１１２がワ
ーク支持部１０ｗの真上から外れ、ワーク２のセットが
容易になる。即ち、上記クランプアーム１１０、パレッ
ト１０のワーク支持部１０ｗ及び第１リンク１０２、第
２リンク１０８等が本発明のクランプ機構に相当する。

【００１３】さらに、図１〜図３に示されるように、前
記トランスファー装置２０のレール２２の左脇には、前
記パレット１０に対してワーク２をセットする位置に、
締め用シリンダ２６が設置されている。前記締め用シリ
ンダ２６は、前記パレット１０のカム軸１４を、図中右
方向に移動させるためのシリンダであり、前記パレット
１０がワーク２のセット位置に停止した状態で、その軸
心がパレット１０の小径開孔１３ｓの中心と一致するよ
うに位置決めされている。さらに、前記締め用シリンダ
２６のピストンロッド２６ｐの外径は、前記小径開孔１
３ｓの内径よりも若干小さく設定されている。また、前
記レール２２の右脇には、前記パレット１０からワーク
２を外す位置に緩めシリンダ２８が設置されている。前
記緩めシリンダ２８は、前記パレット１０のカム軸１４
を、図中左方向に移動させるためのシリンダであり、前
記パレット１０がワーク２を外す位置に停止した状態
で、その軸心がパレット１０の大径開孔１３ｗの中心と
一致するように位置決めされている。さらに、前記緩め
シリンダ２８のピストンロッド２８ｐの外径は、前記大
径開孔１３ｗの内径よりも若干小さく設定されている。
ここで、緩めシリンダ２８の作動圧力は前記締め用シリ
ンダ２６の作動圧力よりも高く設定されている。即ち、
前記締め用シリンダ２６及び緩めシリンダ２８のピスト
ンロッド２６ｐ，２８ｐが本発明の押圧ピンに相当す
る。

【００１４】次に、本実施例に係るパレットのワークク
ランプ装置の動作を説明する。先ず、パレット１０がト
ランスファー装置２０によって、ワーク２のセット位置
まで搬送されて、この位置に位置決めされる。これによ
って、前述のように、パレット１０の小径開孔１３ｓの
中心は締め用シリンダ２６の軸心に合わせられる。次
に、図１に示されるように、ワーク２がパレット１０の
ワーク支持部１０ｗに水平にセットされ、この状態で、
締め用シリンダ２６がピストンロッド２６ｐを延出する
方向に作動される。これによって、前記締め用シリンダ
２６のピストンロッド２６ｐは、パレット１０の小径開
孔１３ｓを通って、その先端がカム軸１４に装着された
閉鎖ピン１６の頭部１６ｔに当接し、この閉鎖ピン１６
を介して前記カム軸１４を図中右方向に押圧する。これ
によって、ロッド１９の第４カム溝１９ｖがカム軸１４
の第２突条１４ｖに倣って動かされ、前記ロッド１９が
第４カム溝１９ｖ及び第２突条１４ｖの傾きαに応じた
量だけ上昇する。これによって、クランプアーム１１０
が第２リンク１０８を支点にして図中右回りに回動す
る。

【００１５】さらに、前記カム軸１４が前記ピストンロ
ッド２６ｐに押された状態で右端近傍まで移動すると、
図２、図４に示されるように、前記第２突条１４ｖと第
４カム溝１９ｖとの係合が解除されて、前記カム軸１４
の第１カム溝１４ｓの側壁面１４ｘがロッド１９の第３
楔凸部１９ｓの下面１９ｘに面接触し、また、前記カム
軸１４の第２カム溝１４ｕの側壁面１４ｙがロッド１９
の第４楔凸部１９ｕの下面１９ｙに面接触する。そし
て、この状態から、さらに前記カム軸１４が図中右方向
に移動すると、両楔凸部１９ｓ、１９ｕが側壁面１４
ｘ，１４ｙに倣って動かされ、前記ロッド１９が側壁面
１４ｘ，１４ｙの傾きβに応じた量だけ上昇する。これ
によって、クランプアーム１１０が第２リンク１０８を
支点にして、さらに図中右回りに回動して、先端の押圧
部１１２がワーク２を押圧し、ワーク２がパレット１０
の規定位置に位置決めされる。この時、側壁面１４ｘ，
１４ｙの傾きβは、3 °〜6 °に設定されているため
に、カム軸１４はその位置に自己保持される。

【００１６】次に、締め用シリンダ２６がピストンロッ
ド２６ｐを収納する方向に作動されて、そのピストンロ
ッド２６ｐがパレット１０の貫通横孔１２から抜き取ら
れる。これによって、図３に示されるように、カム軸１
４に装着されている閉鎖ピン１６が第２スプリング１６
ｓによって前記カム軸１４の深孔１４ｋから押し出さ
れ、その頭部１６ｔが第１蓋材１３ａに押し付けられ
て、第１蓋材１３ａの小径開孔１３ｓが内側から閉鎖さ
れ、ゴミ等の浸入防止が図られる。この状態で、パレッ
ト１０が各専用工作機械３０の間を順次移動して、ワー
ク２に所定の工作が行われる。そして、ワーク２の加工
が終了すると、前記パレット１０はワーク２の外し位置
に位置決めされて、パレット１０の大径開孔１３ｗの中
心は緩めシリンダ２８の軸心に合わせられる。

【００１７】次に、緩めシリンダ２８がピストンロッド
２８ｐを延出する方向に作動されて、前記ピストンロッ
ド２８ｐがパレット１０の大径開孔１３ｗを通って、そ
の先端がカラー１５に当接し、そのカラー１５を介して
前記カム軸１４を図中左方向に押圧する。これによっ
て、ロッド１９の両楔凸部１９ｓ、１９ｕの下面１９
ｘ，１９ｙとカム軸１４の側壁面１４ｘ，１４ｙとの面
接触が解除されて、クランプアーム１１０のクランプ力
が緩められる。さらに、ロッド１９の第４カム溝１９ｖ
がカム軸１４の第２突条１４ｖと係合して、第４カム溝
１９ｖが第２突条１４ｖに倣って動かされることによ
り、前記ロッド１９が第４カム溝１９ｖ及び第２突条１
４ｖの傾きαに応じた量だけ下降する。これによって、
クランプアーム１１０が第２リンク１０８を支点に図中
左回りに回動して、クランプアーム１１０が開放され、
ワーク２の取り外しが可能になる。次に、緩めシリンダ
２８がピストンロッド２８ｐを収納する方向に作動され
て、ピストンロッド２８ｐがパレット１０の貫通横孔１
２から抜き取られる。これによって、カラー１５が第１
スプリング１５ｓによって第２蓋材１３ｂに押し付けら
れて、第２蓋材１３ｂの大径開孔１３ｗが内側から閉鎖
され、ゴミ等の浸入防止が図られる。

【００１８】このように本実施例によると、締め用シリ
ンダ２６及び緩めシリンダ２８とによってカム軸１４を
軸方向に動かすことにより、ワーク２のクランプあるい
はアンクランプができるために、ナットランナ等の複雑
な機構が必要なくなる。また、締め用シリンダ２６及び
緩めシリンダ２８はパレット１０と別体に設けられてい
るため、パレット１０の部品点数も少なくて済む。この
ため、設備スペース及び設備コストを低減させることが
できる。また、部品点数が少なくなるために、お互いの
動作中の干渉が少なくなり、構成部材の剛性を向上させ
ることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によると、押圧ピンによってカム
軸を軸方向に動かすことにより、ワークのクランプある
いはアンクランプができるために、ナットランナ等の複
雑な機構が必要なくなる。また、押圧ピンはパレットと
別体で設けられているために、パレットの部品点数も少
なくて済む。このため、設備スペース及び設備コストを
低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るパレットのワーククラ
ンプ装置を組み込んだパレットの正面図である。

【図２】本発明の一実施例に係るパレットのワーククラ
ンプ装置を組み込んだパレットの正面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るパレットのワーククラ
ンプ装置を組み込んだパレットの正面図である。

【図４】カム軸とロッドとの係合状態を表す図面であ
る。

【図５】ロッドの要部詳細図である。

【図６】カム軸の要部詳細図である。

【図７】トランスファーマシンの要部側面図である。

【符号の説明】

２ ワーク １０ パレット １４ カム軸 １４ｓ 第１カム溝（第２係合部） １４ｔ 第１突条（第２係合部） １４ｕ 第２カム溝（第２係合部） １４ｖ 第２突条（第２係合部） １９ ロッド １９ｓ 第３楔凸部（第１係合部） １９ｔ 第３カム溝（第１係合部） １９ｕ 第４楔凸部（第１係合部） １９ｖ 第４カム溝（第１係合部） ２６ 締め用シリンダ ２８ 緩めシリンダ １１０ クランプアーム（クランプ機構） １０ｗ ワーク支持部（クランプ機構） １０２ 第１リンク（クランプ機構） １０８ 第２リンク（クランプ機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉良 登志夫 愛知県大府市北崎町清水１番地の３ イヅ ミ工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレット上でワークを把持し、そのワー
   クを前記パレットの規定位置に位置決めするクランプ機
   構と、 前記クランプ機構を動作させるための棒状部材であっ
   て、軸方向の移動を許容された状態で前記パレットに装
   着されているロッドと、 前記ロッドと交差する方向に配置された棒状部材であっ
   て、軸方向の移動を許容された状態で前記パレットに装
   着されているカム軸と、 前記ロッドの側面に所定の傾きで形成された第１係合部
   と、前記カム軸の側面に前記第１係合部と係合するよう
   に形成された第２係合部とから構成され、前記カム軸の
   軸方向の動きを前記ロッドの軸方向の動きに変えるカム
   機構と、 前記パレットとは別体に設けられて、前記カム軸を軸方
   向に移動させる押圧ピンと、を有することを特徴とする
   パレットのワーククランプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたパレットのワーク
   クランプ装置において、 前記カム機構の第１係合部あるいは第２係合部には、前
   記カム軸の移動量に対する前記ロッドの移動量が大きく
   なるような傾きと、前記カム軸の移動量に対する前記ロ
   ッドの移動量が小さくなるような傾きとが設けられてい
   ることを特徴とするパレットのワーククランプ装置。