JPH0780739A - ワークのクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、治具台ユニットのワークのクラン
プ位置の調整にあたり、加工ユニットの位置調整用駆動
源を利用するようにしたクランプ装置に関する。 【構成】 位置調整自在なスピンドル６を備えた加工ユ
ニット１の前方に治具台ユニット２を配置し、この治具
台ユニット２に垂直軸廻りに回転自在な治具板１３を設
け、この治具板１３の後面にガイド部材２２を固着し
て、このガイド部材２２に沿って移動自在なスライド板
２３を設ける。このスライド板２３にクランプユニット
１４を一体に設け、スライド板２３の後面に係合穴２８
を形成する。そして、スピンドル６先端に装着したホル
ダ７をこの係合穴２８に係合させ、スピンドル６の移動
に合せてスライド板２３を移動させクランプアーム１５
を位置調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異種のワークをクラン
プする装置において、加工ユニットの移動駆動源を利用
してクランプ位置を変更するようにしたクランプ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークを治具板に固定するような
装置として、例えば特公昭５５４２３号のような固定装
置が知られている。この装置はトランスファーマシンの
ローディングステーションに搬送されてきたパレット上
の定位置にワークを正確に取付けるようにした固定装置
であって、一対のユニットによってワークを挟み込み、
ワークの姿勢を安定的に保って固定するようにしてい
る。また、ワークを正確に位置決め固定するような装置
として、例えば特公昭６３―７９０１号のような装置も
知られる。この装置はパレットに対するワークの位置決
め面が平らでなく、或いは任意の形状をしていても正し
い位置となるよう、球面座によって回転自在に支承され
る３個の球欠体によってワークを支持するようにしたも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなワーク固定装置において、例えばワーク形状の異な
る異機種のものに対応させようとすると、例えば締付け
ボルトを外してそれまで所定の位置にセットしていたク
ランプアーム等をワーク形状に合せた新しい位置に変更
してセットし直すような作業を行う必要があり、位置調
整に時間がかかるという問題があった。そして、特にト
ランスファーラインの途中でワークの種類が変更され、
その対応に時間を要するということは、トランスファー
ラインを停止させる必要があることであり、生産性の面
で好ましくなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は位置調整自在なスピンドルを備えた加工ユ
ニットの前方に治具台ユニットを配置し、この治具台ユ
ニットに垂直軸廻りに回転自在な治具板を設けてこの治
具板にワークをクランプするようにしたワークのクラン
プ装置において、前記治具板の後面側にガイド部材を固
着して、このガイド部材に沿ってスライド自在なスライ
ド板を設け、このスライド板と一体に構成したクランプ
ユニットのクランプアームを治具板の前面側に向けて進
退自在に突出させるとともに、該スライド板の後面に係
合穴を形成した。そして、前記加工ユニットのスピンド
ル先端に装着したホルダをこの係合穴に係合させ、スピ
ンドルの移動に合せてスライド板を移動させクランプア
ームの位置調整を行うようにした。また、ガイド部材
に、スライド部材のスライド方向に沿って複数の位置決
め穴を設け、スライド板に、スライド方向に直交する方
向に進退動自在な位置決めピンを設けた。そして、この
位置決めピンの外周に係合溝を形成し、この係合溝にホ
ルダを係合させスピンドルを移動させることで位置決め
ピンと位置決め穴の係脱を行わしめるようにした。ま
た、位置決めピンの係合溝を、スライド板の係合穴に臨
ませるようにした。

【０００５】

【作用】治具台ユニットによってクランプするワーク
を、加工ユニットによって加工するが、ワークの種類変
更に伴って治具台ユニットのクランプ位置と、加工ユニ
ットのスピンドル位置を調整する必要がある。そこで、
加工ユニットのスピンドル位置を調整する際、スピンド
ル先端に装着したホルダをスライド板の係合穴に係合さ
せて行えば、スピンドルの位置調整用駆動手段を利用し
て治具台ユニット側のクランプアームの移動調整が行え
る。また、スライド板を位置決めするため、スライド板
に設けた位置決めピンをガイド部材の位置決め穴に嵌合
させるが、位置決めピンの外周に形成した係合溝にスピ
ンドル先端のホルダを係合させ、スピンドルの移動に合
せて位置決めピンを進退動させ、スライド板の位置決
め、或いは位置決め解除を行う。そして、位置決めピン
の係合溝と、スライド板の係合穴を同じ位置に臨ませる
ことで、位置決めピンを移動させた後、スライド板の移
動を迅速且つスムーズに行わせることが出来る。

【０００６】

【実施例】本発明のワークのクランプ装置の実施例につ
いて添付した図面に基づき説明する。図１は装置全体の
側面図、図２は治具台ユニットの側面図、図３は同正面
図である。

【０００７】図１に示すように、加工ユニット１の前方
には、治具台ユニット２が配置され、この治具台ユニッ
ト２でクランプするワークＷを、加工ユニット１で加工
するようにしている。

【０００８】すなわち、加工ユニット１は、レール３に
沿ってＸ軸方向（図１の紙面垂直方向）に移動自在な移
動架台４と、この移動架台４上をＺ軸方向（図１の左右
方向）に移動自在な移動コラム５と、この移動コラム５
に沿ってＹ軸方向（図１の垂直方向）に独立して移動自
在な複数のスピンドル６、６を備え、加工時にはこのス
ピンドル６の先端に工具を取付けるようにしている。

【０００９】また、ワークＷの種類を変更する際は、こ
のスピンドル６、６の先端の工具をの代りに切換ホルダ
７、７を装着し、後述する手順でワーククランプ位置を
調整する。

【００１０】治具台ユニット２は、基台８上に立設され
た門型の治具コラム１０と、この治具コラム１０の門型
内に垂直軸廻りに回転自在に設けられた回転体１１と、
この回転体１１を回転駆動する旋回モータ１２を備え、
実施例の場合、この回転体１１と旋回モータ１２は、図
３に示すように、並列に２組設けられている。

【００１１】そして回転体１１は、図２、図３に示すよ
うに、基台８と一体の治具台９上に設けられ且つ面方向
を垂直にした治具板１３と、この治具板１３にワークＷ
をクランプするクランプユニット１４を備え、このクラ
ンプユニット１４のクランプアーム１５は治具板１３の
前面に突出している。

【００１２】それでは、治具板１３周辺の構成の細部に
ついて、図４及至図７に基づき説明する。図４は治具板
の前面図、図５、図６は一部を破断した側面図、図７は
治具板の裏面図である。

【００１３】ワークＷは、治具板１３の前面に位置決め
してクランプするようにしており、図４、図５に示すよ
うに、治具板１３の前面には複数のワーク基準座１６、
…を設けるとともに、上下２ヶ所に位置決め用のノック
ピン１７を出没自在に設けている。

【００１４】つまり、このノックピン１７は、治具板１
３に固定した一対のガイドスリーブ１８を摺動自在に挿
通しており、治具板１３の裏面側の延出端部には、両方
のノックピン１７、１７を縦に連結する連結板２０が取
付けられるとともに、この連結板２０の中央には、治具
板１３の裏面に固定された位置決めシリンダユニット２
１のロッドが連結されている。

【００１５】従って、この位置決めシリンダユニット２
１の作動によって、上下のノックピン１７、１７は治具
板１３から前方に突出し（図５の上半部）或いは後方に
退動（図５の下半部）する。

【００１６】また、治具板１３の裏面には、図７に示す
ような縦二列のガイド部材２２が上・下段に設けられ、
上方の左右のガイド部材２２間、及び下方の左右のガイ
ド部材２２間には、夫々のスライド板２３、２３が上下
にスライド自在に設けられている。そして、このスライ
ド板２３には、図５に示すように、前記ガイドスリーブ
１８を挿通せしめるための縦長の遊動穴２３ａを設ける
とともに、前記クランプユニット１４を取付けている。

【００１７】クランプユニット１４は、図５に示すよう
に夫々のスライド板２３に固着され、且つ治具板１３の
縦長の遊動穴１３ａを貫通して前方に延出する上下一対
のクランプシリンダ２４と、このクランプシリンダ２４
の作動によって進退動する夫々のシリンダロッド２５
と、このシリンダロッド２５先端に取付けられた各クラ
ンプアーム１５を備え、シリンダロッド２５の後端部に
は、スライド板２３に取付けられた位置センサ２６に対
応する検知部２７が設けられている。

【００１８】ところで、それぞれのスライド板２３には
図７に示すような係合穴２８を設けている。そして、こ
の係合穴２８は前記加工ユニット１の切換ホルダ７を挿
入せしめることが出来るようにされており、また、横長
の長穴にしている。

【００１９】次にスライド板２３の位置決め機構につい
て、図８に基づき説明する。図８は図７の一部を拡大し
た断面図である。

【００２０】スライド板２３には、スライド方向に直交
する方向に位置決めピン３０を設けている。

【００２１】つまり、図８に示すように、スライド板２
３に設けたピン孔に位置決めピン３０を挿入し、ばね座
３１に支えられるスプリング３２によって位置決めピン
３０を付勢するとともに、ガイド部材２２のガイド面に
は、スライド方向に沿って複数の位置決め穴３３を設け
ている。

【００２２】そして、この位置決めピン３０の先端を位
置決め穴３３内に嵌入させてスライド板２３を位置決め
固定するが、実施例の場合、２種類のワークＷに対応さ
せて各スライド板２３ごとに２ヶ所の位置決め穴３３を
設けている。

【００２３】また、この位置決めピン３０の外周には、
円周方向に略Ｖ字型に切込んだホルダ係合溝３０ａを形
成している。

【００２４】そして、このホルダ係合溝３０ａは、位置
決めピン３０が位置決め穴３３の嵌入した状態で、前記
スライド板２３に設けた横長の係合穴２８の一方端寄り
に臨ませている。そして、この一方端の方向は位置決め
ピン３０の付勢方向の前方側である。

【００２５】このため、一部を水平断面にして上から見
た図１０、及びその一部拡大図である図１１に示すよう
に、治具板１３の後面側から前記切換ホルダ７を係合穴
２８のうち前記位置決めピン３０のホルダ係合溝３０ａ
のある側に挿入すれば、切換ホルダ７とホルダ係合溝３
０ａが係合し、スピンドル６（切換ホルダ７）を係合穴
２８の他方側に向けて水平に移動させれば、位置決めピ
ン３０の一緒に移動してその先端が位置決め穴３３から
抜き出される。また、位置決めピン３０を抜き出した
後、スピンドル６（切換ホルダ７）を上下方向に移動さ
せれば、スライド板２３も一緒になって移動する。

【００２６】以上のようなことから、前記係合穴２８の
横幅の長さは、位置決め穴２８と位置決めピン３０先端
が嵌合する長さ以上としている。

【００２７】尚、前記回転体１１の下部外周には、図６
に示すような環状溝１１ａが設けられ、この環状溝１１
ａを３ヶ所のクランプ機構３４（図９、図１０）によっ
てクランプするようにしている。

【００２８】すなわち、このクランプ機構３４は、図６
に示すように、治具台９に設けられ且つばね部材３５で
付勢される押圧ロッド３６と、治具台９側に取付けられ
る水平軸３７まわりに揺動可能なクランパ３８を備え、
クランパ３８の下部を押圧ロッド３６で押圧すること
で、クランパ３８先端を環状溝１１ａの溝下面に押し付
けてクランプするようにしている。

【００２９】そして、クランプを解除する時は、押圧ロ
ッド３６を押圧が緩む方向に移動させることで、クラン
パ３８先端の環状溝１１ａ下面に対する押付け力を弱
め、回転体１１を回転させる。尚、図６中、９ａは回転
体１１を軸受する基軸である。

【００３０】以上のように構成したクランプ装置の作用
について述べる。

【００３１】ワークＷを加工する際、取り扱うワークＷ
の種類が変更されワーク形状が変ると、これに合せて治
具台ユニット２のクランプアーム１５の位置を変更する
必要がある。また、これと同時に加工位置も変化するた
め、加工ユニット１のスピンドル６の位置も変更しなけ
ればならない。

【００３２】このため、ワークＷの種類を変更する時
は、治具台ユニット２の回転体１１を１８０度回転させ
て、それまで、加工ユニット１側に対面していた治具板
１３の前面を反対方向に向けて、図１に示すように、治
具板１３の後面を加工ユニット１側に対面させる。また
これと同時にスピンドル６先端の工具を取外し、代りに
切換ホルダ７を装着する。

【００３３】そして、加工ユニット１を３軸方向に駆動
して、図１１に示すように、夫々の切換ホルダ７を夫々
のスライド板２３の係合穴２８の一方端寄りに挿入す
る。このため、この切換ホルダ２８は位置決めピン３０
のホルダ係合溝３０ａにも係合する。

【００３４】そして、この切換ホルダ７を係合穴２８の
他方端に向けて水平に移動させれば、位置決めピン３０
はスプリング３２を縮める方向に移動し、先端が位置決
め穴３３から抜け出る。つまり、スライド板２３の位置
決め固定が解除される。

【００３５】切換ホルダ７が水平に所定ストローク移動
すると、今度は垂直方向に所定ストローク移動する。そ
して、この垂直方向の所定ストロークは、予めワークＷ
形状に合せて設定されており、また、前記位置決め穴３
３の間隔は、このストローク差に合せて形成されてい
る。

【００３６】そこで、切換ホルダ７が垂直方向に移動す
ると、これに合せてスライド板２３も移動し、移動が完
了すると切換ホルダ７が後退して係合穴２８から引抜か
れる。このため、位置決めピン３０はスプリング３２に
よって押されて、その先端が新たな位置決め穴３３に入
り込み、スライド板２３が固定される。

【００３７】従って、スライド板２３と一体のクランプ
ユニット１４も位置を変え、新たなワークＷをクランプ
し得る態勢が整う。

【００３８】そして、治具板１３の前面のワーク基準座
１６上にワークＷをセットすると、ノックピン１７を突
出させてワークＷのノック穴に係合させ、クランプシリ
ンダ２４を作動させてクランプアーム１５でワークＷを
クランプする。尚、ワークＷのノック穴の位置はワーク
の種類によって変化しない。

【００３９】そして、ワークがクランプされると旋回モ
ータ１２によって回転体１１が１８０度回転し、図１２
に示すように、クランプしたワークＷを加工ユニット１
に対面させる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明のワークのクラン
プ装置は、治具台ユニットのクランプアームの位置調整
を、加工ユニットのスピンドルの位置調整用の駆動手段
を利用して行うようにしたので、治具台ユニットに位置
調整用の駆動手段を設ける必要がなく、装置を簡素に構
成することが出来る。また、クランプアームと一体のス
ライド板を位置決め固定するため、スライド板に設けた
位置決めピンと、ガイド部材に設けた位置決め穴を係合
させるようにし、この係脱をスピンドルの位置調整用の
駆動手段を利用することで、装置の一層の簡素化が可能
である。そして、このようにスピンドル先端の切換ホル
ダを係合させてクランプ位置等を移動調整することで、
機種変更に対する対応が迅速、且つ正確になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置全体の側面図

【図２】治具台ユニットの側面図

【図３】同正面図

【図４】治具板の前面図

【図５】一部を破断した側面図

【図６】同破断部を変えた側面図

【図７】治具板の裏面図

【図８】図７の一部を拡大した断面図

【図９】一部を断面とした平面図

【図１０】同断面部を変えた平面図

【図１１】図１０の一部拡大図

【図１２】加工時の状態の側面図

【符号の説明】

１ 加工ユニット ２ 治具台ユニット ６ スピンドル ７ 切換ホルダ １３ 治具板 １４ クランプユニット １５ クランプアーム ２２ ガイド部材 ２３ スライド板 ２８ 係合穴 ３０ 位置決めピン ３０ａ ホルダ係合溝 ３３ 位置決め穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置調整自在なスピンドルを備えた加工
   ユニットの前方に治具台ユニットを配置し、この治具台
   ユニットに垂直軸廻りに回転自在な治具板を設けてこの
   治具板にワークをクランプするようにしたワークのクラ
   ンプ装置において、前記治具板の後面側にガイド部材を
   固着して、このガイド部材に沿ってスライド自在なスラ
   イド板を設け、このスライド板と一体に構成したクラン
   プユニットのクランプアームを治具板の前面側に向けて
   進退自在に突出させるとともに、該スライド板の後面に
   係合穴を形成し、前記加工ユニットのスピンドル先端に
   装着したホルダをこの係合穴に係合させ、スピンドルの
   移動に合せてスライド板を移動させ前記クランプアーム
   の位置調整を行うことを特徴とするワークのクランプ装
   置。
2. 【請求項２】 前記ガイド部材に、前記スライド部材の
   スライド方向に沿って複数の位置決め穴を設けるととも
   に、前記スライド板に、スライド方向に直交する方向に
   進退動自在な位置決めピンを設け、この位置決めピンの
   外周に係合溝を形成し、この係合溝に前記ホルダを係合
   させスピンドルを移動させることで前記位置決めピンと
   位置決め穴の係脱を行わしめるようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載のワークのクランプ装置。
3. 【請求項３】 前記位置決めピンの係合溝を、前記スラ
   イド板の係合穴に臨ませるようにしたことを特徴とする
   請求項２に記載のワークのクランプ装置。