JPH0740169A - ワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークの着座確認とクランプ確認とを簡単な構
成で確実に行うことを可能にする。 【構成】ワーク取付治具１２を備え、このワーク取付治
具１２は、複数の基準座１４と、この基準座１４に載置
されたワークＷを押圧保持するクランプ手段１６、１８
と、このクランプ手段１６、１８を構成するクランプ片
２０、２２の他端面２０ｂ、２２ｂに当接する支持部材
２４、２６とを備える。基準座１４の第１噴出口３８と
支持部材２４、２６の第２噴出口４８、５０とに連通す
る第１通路４２は、圧力流体供給源７６とそれぞれ異な
る設定圧力で作動する第１および第２圧力スイッチ８
０、８２が配設された第２通路６２に、連結手段６０を
介して連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工作機械により
加工されるワークをワーク取付治具に対して確実にクラ
ンプするためのワーククランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、工作機械によりワークを加工す
る際、このワークを正確かつ強固に位置決め保持する必
要がある。このため、ワーク取付治具に設けられた基準
座にワークが載置された状態で、前記ワークをクランプ
手段により押圧保持するワーククランプ装置が広く使用
されている。

【０００３】この場合、ワーク取付治具に対してワーク
が確実に押圧保持されているか否かを自動的に検出する
ことが要請されている。ワークの取付不良による加工効
率の低下を防止するとともに作業の自動化を図るためで
ある。

【０００４】そこで、実公平２−３２３７１号公報に開
示されているように、ワークを支承する支承台（基準
座）とこのワークとの接触部に所定圧力のエアを供給
し、そのエア圧力によってワークの密着を確認する密着
確認回路が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術では、ワークが基準座に対して密着しているか否か
の検出を行うだけであり、このワークがクランプ手段に
より強固に押圧保持されているか否かを検出することが
できない。従って、上記密着確認回路の他、クランプ手
段によるワーククランプ確認手段を個別に設ける必要が
あり、ワーククランプ装置全体の製造コストが高騰する
という問題が指摘されている。

【０００６】さらに、パレット搬送式の工作機械のよう
に、多数のパレット（ワーク取付治具）が使用される場
合、各パレット毎に密着確認回路やワーククランプ確認
手段を設けなければならず、コストアップが顕著なもの
となってしまう。

【０００７】本発明は、この種の問題を解決するための
ものであり、ワークの着座確認とクランプ確認とを、簡
単な構成でかつ確実に行うことが可能なワーククランプ
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ワーク取付治具に設けられた基準座に
ワークが載置された状態で、前記ワーク取付治具に設け
られたクランプ手段を構成するクランプ片により前記ワ
ークを押圧保持するワーククランプ装置であって、前記
基準座のワーク当接面には、外部に開放される第１噴出
口が形成されており、前記ワーク取付治具は、前記クラ
ンプ片の一端面が該基準座に載置されたワークを押圧す
る時に該クランプ片の他端面に当接する支持部材を有す
るとともに、前記支持部材のクランプ片当接面には、外
部に開放される第２噴出口が形成されており、前記第１
噴出口と第２噴出口とが、圧力流体供給源に連結されか
つそれぞれ異なる設定圧力で作動する二つの圧力スイッ
チが配設された同一の通路に連通することを特徴とす
る。

【０００９】また、前記ワーク取付治具が、前記第１噴
出口と第２噴出口とを連通させる第１通路を有してお
り、前記第１通路と、前記圧力流体供給源に連結されか
つ前記二つの圧力スイッチが配設された第２通路とが、
前記ワーク取付治具に対し着脱自在な連結手段を介して
互いに連通することが好ましい。

【００１０】

【作用】上記の本発明に係るワーククランプ装置では、
基準座に載置されたワークがクランプ片の一端面で押圧
された状態で、圧力流体供給源から通路に圧力流体が供
給されると、この圧力流体が、前記基準座の第１噴出口
からワーク側に導出されるとともに、支持部材の第２噴
出口からクランプ片の他面側に導出される。

【００１１】ここで、ワークが基準座に確実に当接しか
つクランプ片の一端面で前記ワークが確実に押圧保持さ
れていると、第１噴出口および第２噴出口に所定の負圧
が発生し、通路に配設された二つの圧力スイッチが作動
する。一方、ワーク着座不良が発生すると、いずれか一
方の圧力スイッチが作動せず、また、ワーククランプ不
良が発生すると、二つの圧力スイッチが作動しない。従
って、二つの圧力スイッチからの信号によりワークのク
ランプ状態を確実かつ容易に検出することができる。

【００１２】また、ワーク取付治具に第１通路が設けら
れ、この第１通路に対し圧力流体供給源に連結されかつ
二つの圧力スイッチが配設された第２通路が連結手段を
介して連通自在に構成されると、このワーク取付治具の
構成が一挙に簡素化する。このため、特に多数のワーク
取付治具が使用される際に、製造コストが高騰すること
を有効に阻止することが可能になる。

【００１３】

【実施例】本発明に係るワーククランプ装置について実
施例を挙げ、添付の図面を参照して以下に説明する。

【００１４】図１において、参照符号１０は、本実施例
に係るワーククランプ装置を示す。このワーククランプ
装置１０は、ワーク取付治具１２を備え、このワーク取
付治具１２は、複数の基準座１４と、この基準座１４に
載置されたワークＷを押圧保持するクランプ手段１６、
１８と、このクランプ手段１６、１８を構成するクラン
プ片２０、２２の一端面２０ａ、２２ａが該基準座１４
に載置された前記ワークＷを押圧する時に該クランプ片
２０、２２の他端面２０ｂ、２２ｂに当接する支持部材
２４、２６とを備える。

【００１５】クランプ手段１６は、ワーク取付治具１２
上に固着されるシリンダ２８を備え、このシリンダ２８
から上方に延びるロッド３０は、前記シリンダ２８の作
用下に昇降しながら図示しないガイド手段を介して略９
０°の範囲で回転する（図３参照）。ロッド３０の上部
側にクランプ片２０が水平方向に向かって装着され、こ
のロッド３０の上端部に、前記クランプ片２０を水平姿
勢に保持する押圧ばね３２と係止ボルト３４とが設けら
れる。クランプ手段１８は、上記クランプ手段１６と同
様に構成されており、同一の構成要素には同一の参照数
字を付してその詳細な説明は省略する。

【００１６】基準座１４のワーク当接面３６には、外部
に開放される第１噴出口３８が形成されており、この第
１噴出口３８は、ワーク取付治具１２に形成された連通
路４０を介して第１通路４２に連通する。支持部材２
４、２６のクランプ片当接面４４、４６には、外部に開
放される第２噴出口４８、５０が形成されており、この
第２噴出口４８、５０は、ワーク取付治具１２に形成さ
れた連通路５２、５４を介して第１通路４２に連通す
る。

【００１７】この第１通路４２の出口側には、ばね５６
により付勢されている球体５８が前記第１通路４２の出
口を閉塞自在に配設される。第１通路４２の出口には、
ワーク取付治具１２に対して着脱自在な連結手段６０を
介して第２通路６２が連通する。

【００１８】連結手段６０は、シリンダ６４を備え、駆
動流体供給源６６および切換弁６８を介して矢印Ａ方向
（水平方向）に進退自在なロッド７０の先端に、球体５
８を押圧して第１通路４２を前記ロッド７０に形成され
た連通路７２に連通自在な押圧ピン７４が固着される。
この連通路７２に第２通路６２が連通しており、この第
２通路６２は、圧力流体供給源７６に切換弁７８を介し
て連通自在であり、その途上にそれぞれ異なる設定圧力
で作動する第１圧力スイッチ８０および第２圧力スイッ
チ８２が配設される。

【００１９】図４に示すように、第１圧力スイッチ８０
の設定圧力Ｐ１は、ワーククランプおよびワーク着座が
正常であると判断される圧力以上に設定されており、圧
力流体供給源７６の供給圧力Ｐよりも僅かに小さい値で
ある。第２圧力スイッチ８２の設定圧力Ｐ２は、ワーク
クランプは正常であるがワーク着座不良であると判断さ
れる値に設定されている。

【００２０】次に、このように構成されるワーククラン
プ装置１０の動作について説明する。

【００２１】図１に示すワーク取付治具１２において、
ワーク取付治具１２に連結手段６０が装着されており、
ワークＷが基準座１４上に載置された状態で、クランプ
手段１６、１８を構成する各シリンダ２８が駆動され
る。このため、クランプ片２０、２２が、図３中、二点
鎖線に示す位置から実線に示す位置まで矢印方向に略９
０°だけ回転するとともに、下方に移動し、前記クラン
プ片２０、２２は、それぞれの一端面２０ａ、２２ａで
ワークＷの所定の押圧部位を押圧保持する。

【００２２】この状態で、切換弁７８が駆動されて圧力
流体供給源７６が第２通路６２に連通すると、圧力流体
がこの第２通路６２からロッド７０の連通路７２を介し
てワーク取付治具１２の第１通路４２に供給される。そ
して、この圧力流体は、連通路４０、５２および５４に
分流して基準座１４の第１噴出口３８からワークＷ側に
導出されるとともに、支持部材２４、２６の第２噴出口
４８、５０からクランプ片２０、２２の他端面２０ｂ、
２２ｂ側に導出される。

【００２３】ここで、ワークＷが基準座１４のワーク当
接面３６に確実に当接しかつクランプ片２０、２２の一
端面２０ａ、２２ａで前記ワークＷが確実に押圧保持さ
れている（すなわち、クランプ片２０、２２の他端面２
０ｂ、２２ｂが支持部材２４、２６のクランプ片当接面
４４、４６に確実に当接している）と、第１噴出口３８
および第２噴出口４８、５０に所定の負圧が発生する。
従って、第２通路６２には、図４に示す設定圧力Ｐ１以
上の圧力が発生し、この第２通路６２に配設された第１
圧力スイッチ８０および第２圧力スイッチ８２が作動す
る。この第１およひ第２圧力スイッチ８０、８２からの
信号が図示しない制御部に送られることにより、ワーク
Ｗが基準座１４上にクランプ手段１６、１８を介して確
実に位置決め保持されたことが確認される。

【００２４】一方、クランプ手段１６、１８によりワー
クＷが押圧保持されているがこのワークＷが基準座１４
に正確に載置されていない（ワーク着座不良）と、基準
座１４の第１噴出口３８からワークＷ側に所定量以上の
圧力流体が導出される。このため、第２通路６２の圧力
が設定圧力Ｐ１とＰ２の間の値となり、第１圧力スイッ
チ８０が作動せずかつ第２圧力スイッチ８２が作動す
る。これにより、ワークＷが基準座１４に正確に載置さ
れていないことが検出される。

【００２５】さらに、クランプ片２０、２２によりワー
クＷが押圧保持されていない（クランプ不良）と、支持
部材２４、２６の第２噴出口４８、５０から外部に相当
量の圧力流体が導出され、第２通路６２の圧力が設定圧
力Ｐ２以下の値となる。従って、第１圧力スイッチ８０
および第２圧力スイッチ８２のいずれも作動せず、クラ
ンプ不良であることが検出される。なお、上記の種々の
判定条件は、表１に示されている。

【００２６】

【表１】

【００２７】上記検出作業が終了した後、切換弁７８が
駆動されて圧力流体供給源７６と第２通路６２とを遮断
するとともに、切換弁６８が駆動されて駆動流体供給源
６６からの駆動流体を介してシリンダ６４が駆動され、
ロッド７０と押圧ピン７４とが一体的にワーク取付治具
１２から離間する。これにより、連結手段６０がワーク
取付治具１２から離脱されることになり、このワーク取
付治具１２は、ワークＷのクランプ状態が正常と判定さ
れた際にワークＷを保持した状態で加工ステーション
（図示せず）に送られる。

【００２８】このように、本実施例では、ワークＷの着
座不良とクランプ手段１６、１８によるクランプ不良と
が、同一の流体回路、すなわち第２通路６２に配設され
た第１圧力スイッチ８０と第２圧力スイッチ８２とによ
り簡単かつ確実に検出される。このため、前記着座不良
とクランプ不良とをそれぞれ個別の流体回路等で検出す
るものに比べ、ワーククランプ装置１０全体の構成を容
易に簡素化することができるという効果が得られる。

【００２９】しかも、ワーク取付治具１２には、第１噴
出口３８および第２噴出口４８、５０に連通する第１通
路４２のみが設けられており、第１圧力スイッチ８０、
第２圧力スイッチ８２および圧力流体供給源７６を設け
た第２通路６２は、ワーク取付位置にあって連結手段６
０を介して前記第１通路４２に連通するように構成され
ている。従って、ワーク取付治具１２の構成が一挙に簡
素化するため、特に複数のワーク取付治具１２を使用す
る際に該ワーク取付治具１２の製造コストが高騰するこ
とを有効に阻止することが可能になる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係るワーククランプ装置によれ
ば、以下の効果が得られる。

【００３１】基準座の第１噴出口と支持部材の第２噴出
口とに一体的に連通する通路に、それぞれ異なる設定圧
力で作動する二つの圧力スイッチが配設されるため、こ
の二つの圧力スイッチの作動状態を確認するだけで、ワ
ークが基準座に確実に当接しているか否か、およびこの
ワークがクランプ手段で確実に押圧保持されているか否
かが簡単な構成で容易に検出される。このため、ワーク
クランプ装置全体の製造コストが高騰することを有効に
阻止することができる。

【００３２】また、ワーク取付治具の第１通路と、圧力
流体供給源に連結されかつ二つの圧力スイッチが配設さ
れた第２通路とが、連結手段を介して連通自在に構成さ
れるため、このワーク取付治具の構成が一挙に簡素化す
る。従って、特に多数のワーク取付治具が使用される際
に、該ワーク取付治具の製造コストが高騰することがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るワーククランプ装置にワ
ークが保持された状態の一部断面構成説明図である。

【図２】前記ワーククランプ装置のアンクランプ状態の
一部断面構成説明図である。

【図３】前記ワーククランプ装置の概略平面図である。

【図４】前記ワーククランプ装置を構成する二つの圧力
スイッチの設定圧力の説明図である。

【符号の説明】

１０…ワーククランプ装置 １２…ワーク取
付治具 １４…基準座 １６、１８…ク
ランプ手段 ２０、２２…クランプ片 ２４、２６…支
持部材 ３６…ワーク当接面 ３８…噴出口 ４２…通路 ４４、４６…ク
ランプ片当接面 ４８、５０…噴出口 ６０…連結手段 ６２…通路 ６４…シリンダ ７６…圧力流体供給源 ７８…切換弁 ８０、８２…圧力スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワーク取付治具に設けられた基準座にワー
   クが載置された状態で、前記ワーク取付治具に設けられ
   たクランプ手段を構成するクランプ片により前記ワーク
   を押圧保持するワーククランプ装置であって、 前記基準座のワーク当接面には、外部に開放される第１
   噴出口が形成されており、 前記ワーク取付治具は、前記クランプ片の一端面が該基
   準座に載置されたワークを押圧する時に該クランプ片の
   他端面に当接する支持部材を有するとともに、 前記支持部材のクランプ片当接面には、外部に開放され
   る第２噴出口が形成されており、 前記第１噴出口と第２噴出口とが、圧力流体供給源に連
   結されかつそれぞれ異なる設定圧力で作動する二つの圧
   力スイッチが配設された同一の通路に連通することを特
   徴とするワーククランプ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のワーククランプ装置におい
   て、前記ワーク取付治具は、前記第１噴出口と第２噴出
   口とを連通させる第１通路を有しており、 前記第１通路と、前記圧力流体供給源に連結されかつ前
   記二つの圧力スイッチが配設された第２通路とは、前記
   ワーク取付治具に対し着脱自在な連結手段を介して互い
   に連通することを特徴とするワーククランプ装置。