JPH08132376A - クランプ保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でエアーレス状態においても高い
クランプ力を維持できるクランプ保持装置を提供する。 【構成】 外部エアー供給装置１８０からエアー接続口
３８へら空気が導かれていない状態、例えば、クランプ
側気室３０ｂに空気が送られ、クランプシリンダ３０が
クランプ装置本体１０によってワークＷをクランプせし
めているとき、ワークＷの一工程の加工が完了して、ワ
ークＷを載置している治具台車８０を次の工程に送る時
において、オペレートバルブ３４が、クランプシリンダ
３０のクランプ側気室３０ｂから空気の漏出を防ぎ、ク
ランプ状態を長時間に渡って維持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランプ保持装置に関
し、更に詳細には、ワークをクランプ及びアンクランプ
するクランプ装置のクランプ状態を保持させるためのク
ランプ保持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワークを治具台車のワーク受台に載置
し、これをクランプ装置にクランプさせることにより固
定して、この治具台車を各工程に送り順次加工を進めて
いる。このクランプ装置の駆動には、エアー形式やワイ
ヤ形式が採用されている。このエアー形式について図４
を参照して説明する。治具台車８０側には、図示しない
クランプ装置をロッド１３２を介して駆動するクランプ
シリンダ１３０が配置され、このクランプシリンダ１３
０には、クランプ装置をアンクランプさせるアンクラン
プ側気室１３０ａと、クランプさせるクランプ側気室１
３０ｂとが設けられている。また、この治具台車８０側
には、更に、外部エアー供給装置１８０からの空気を受
けるためのエアー接続口１３８と、空気の逆流を防ぐ逆
止バルブ１３４と、該クランプシリンダ１３０のアンク
ランプ側気室１３０ａとクランプ側気室１３０ｂとに選
択的に空気を送るソレノイドバルブ１３６とが配置され
ている。１台の治具台車８０には複数のクランプ装置と
これを駆動する複数の図示しないクランプシリンダ１３
０及びソレノイドバルブ１３６とが置かれ、１個の逆止
バルブ１３４を介してエアーが供給され、該複数のクラ
ンプ装置がワークの周囲をクランプするように構成され
ている。

【０００３】このエアー形式によるクランプ装置の駆動
方式においては、ワークの一工程の加工が完了して、治
具台車８０を次の工程に送る際に、逆止バルブ１３４が
ライン側方に配置された外部エアー供給装置１８０から
分離され、空気の供給が絶たれる。この際に、逆止バル
ブ１３４から複数のクランプシリンダ１３０へ空気を送
る通気管の継ぎ目において空気が漏れるために、クラン
プシリンダ１３０のクランプ側気室１３０ｂの圧力が下
がり長時間クランプ状態を維持できないという問題点が
あった。

【０００４】このため、例えば特開平１−３２１１５２
号のように、クランプ装置をワイヤ形式で駆動すること
によって、治具台車８０の移動中もクランプ状態を保持
せしめるロック機構が提案されている。即ち、このワイ
ヤロック形式のクランプ装置では、図５及び図６に示す
ように、ワークＷの端部が載置されるワーク受台５１
と、このワーク受台５１との間にワークＷの端部を挟み
込むべく上下に揺動するワーク押えアーム５２と、この
ワーク押えアーム５２を上下方向に揺動させるトグルリ
ンク機構５３とを備えたクランプ装置本体５０と、上記
トグルリンク機構５３に一端が連係され、他端が押し引
き操作用のプレート６１に連結されたプッシュプルケー
ブル６０と、上記プレート６１を移動させることにより
このプッシュプルケーブル６０を引き、また押して上記
トグルリンク機構５３を作動させ、上記ワーク押えアー
ム５２を上下方向に揺動させてワークＷのクランプ・ア
ンクランプを行うクランプ開閉装置７０とから構成され
ている。上記クランプ装置本体５０及びプッシュプルケ
ーブル６０は、治具台車８０上に配置され、他方、クラ
ンプ開閉装置７０は治具台車８０から離れて、即ちライ
ン側方に配置されている。

【０００５】クランプ開閉装置７０は、第１シリンダ７
１と、この第１シリンダ７１のロッド先端に取り付けら
れた引掛け機構７６とを主体として構成されている。す
なわち、第１シリンダ７１のロッド先端には支持ブロッ
ク７３が取り付けられ、支持ブロック７３の中程の位置
には連結片７４が、上端部には第２シリンダ７２がそれ
ぞれ上下方向に揺動可能に支持され、この連結片７４の
先端と第２シリンダ７２のロッド先端との間には、引掛
け爪７５が取り付けられている。連結片７４の先端は引
掛け爪７５に固定されているが、第２シリンダ７２のロ
ッド先端は引掛け爪７５に対して回動自在に枢着されて
いる。この構成によれば、第２シリンダ７２が突き出し
方向に動作すると引掛け爪７５が下方に下げられ、一
方、第２シリンダ７２が引込み方向に動作すると引掛け
爪７５が上方に戻される。支持ブロック７３、第２シリ
ンダ７２及び引掛け爪７５等が、上記プレート６１を引
掛けるための引掛け機構７６を構成している。

【０００６】上記クランプ装置本体５０は、治具台車８
０上の適位置に複数配置されワークＷの周囲をクランプ
する。他方、クランプ開閉装置７０は、一台で治具台車
８０上に配置された複数のクランプ装置本体５０のクラ
ンプ・アンクランプを行わしめるようになっている。

【０００７】以上のように構成されたクランプ装置によ
れば、ワークＷがセットされた治具台車８０が所定の位
置に停止されると、クランプ開閉装置７０の第１シリン
ダ７１が突き出し方向に動作されてプレート６１が支持
ブロック７３に押され、従ってプッシュプルケーブル６
０が押されてクランプ装置本体５０のワーク押えアーム
５２が下方に閉じられ、これによりワークＷがクランプ
される。このクランプ状態で、ワークＷに溶接等の加工
が施されて１つの加工工程が終了する。そして、クラン
プ開閉装置７０とプレート６１との係合が解除される。
その後、該治具台車８０にワークＷをクランプさせたま
ま（ロック状態で）、次の工程に送られて加工が進めら
れる。

【０００８】ワークＷの加工完了後、上記クランプ装置
本体のクランプを行ったものとは異なるクランプ開閉装
置７０によつてアンクランプが成される。先ず、第２シ
リンダ７２が突き出し方向に作動されると、引掛け爪７
５が下方に回動してプレート６１に引掛けられ、この引
掛け状態で第１シリンダ７１が引込み方向に作動される
とプレート６１が治具台車８０の側方に引かれ、プッシ
ュプルケーブル６０が引かれてワーク押えアーム５２が
上方に開かれ、これによりワークＷがアンクランプされ
る。このワイヤロック方式では、クランプ開閉装置７０
とプレート６１との係合を解いた状態でも、クランプ装
置本体５０のクランプが維持できる利点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ワ
イヤ方式では、プッシュプルケーブル６０のストローク
が一定であるため、使用し得るクランプ装置本体が制限
されると共に、構成が複雑であるためコスト的に高いも
のとなった。他方、上記エアー方式では自由にクランプ
シリンダが選択でき構成が簡単である反面、上述したよ
うにワークの一工程の加工が完了して治具台車８０を次
の工程に送る際に、空気の供給が絶たれるため空気が漏
れてクランプ力が減少し、ワークの位置にズレが生じる
という問題点があった。また、治具台車８０を外部エア
ー供給装置１８０に接続していても、例えば休日におい
て治具台車８０側に空気の供給が行われないときには同
様な問題が起こった。

【００１０】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、簡単な
構成でエアーレス状態においても高いクランプ力を維持
できるクランプ保持装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のクランプ保持装置では、ワークＷを載置す
る台８０に取り付けられ、該ワークＷをクランプ及びア
ンクランプするクランプ機構１０と、クランプ側気室３
０ｂとアンクランプ側気室３０ａとを有し、前記クラン
プ機構１０をロッド３２を介してクランプ及びアンクラ
ンプさせるクランプシリンダ３０と、前記クランプシリ
ンダ３０のクランプ側気室３０ｂとアンクランプ側気室
３０ａとに選択的に空気を送るソレノイドバルブ３６
と、外部から供給される空気を受けて前記ソレノイドバ
ルブ３６側へ導く空気受給装置３８と、前記ソレノイド
バルブ３６と前記クランプシリンダ３０のクランプ側気
室３０ｂとの間に配置されるオペレートバルブ３４であ
って、外部から前記空気受給装置３８へ空気が供給され
ている状態において、前記ソレノイドバルブ３６と前記
クランプ側気室３０ｂとの間の空気の導通を許容し、外
部から前記空気受給装置３８へ空気が供給されていない
状態において、前記クランプ側気室３０ｂから空気の漏
出を防ぐオペレートバルブ３４と、から成ることを特徴
とする。

【００１２】

【作用】上記のように構成されたクランプ保持装置で
は、外部から空気受給装置３８へ空気が供給されていな
い状態において、例えば、クランプ側気室３０ｂに空気
が送られ、クランプシリンダ３０がクランプ機構１０に
よってワークＷをクランプせしめているとき、ワークＷ
の一工程の加工が完了して、ワークＷを載置している台
８０を次の工程に送る時のように空気が供給されない状
態において、オペレートバルブ３４が、クランプシリン
ダ３０のクランプ側気室３０ｂから空気の漏出を防ぎ、
クランプ状態を長時間に渡って維持させる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図を参照
して説明する。図１及び図２は、本発明の１実施例に係
るクランプ保持装置のクランプ装置本体１０を示し、図
１はクランプ状態を、また、図２はアンクランプ状態を
表している。クランプ装置本体１０は、ワークＷの端部
が載置されるワーク受台１２と、このワーク受台１２と
の間にワークＷの端部を挟み込むべく上下に揺動するワ
ーク押えアーム１４と、このワーク押えアーム１４を上
下方向に揺動させるトグルリンク機構１６とから成る。
該ワーク押えアーム１４は、軸１８によって揺動自在に
支持され、当該トグルリンク機構１６は、該ワーク押え
アーム１４に取り付けられた軸２０と、この軸２０に枢
支されるリンク板２４と、該リンク板２４の他端を枢支
する軸２２とから成る。他方、上記ワーク受台１２の一
端に形成された支持部１２ａには、クランプシリンダ３
０が支持されており、該クランプシリンダ３０のロッド
３２は、上記トグルリンク機構１６の軸２２に連結され
ている。上記クランプ装置本体１０及びクランプシリン
ダ３０は、治具台車８０上に支柱４９によって固定され
ている。

【００１４】次に、上記クランプシリンダ３０を制御す
る本実施例のエアー回路について図３を参照して説明す
る。クランプシリンダ３０には、クランプ装置本体１０
をアンクランプさせるアンクランプ側気室３０ａと、ク
ランプさせるクランプ側気室３０ｂとが設けられてい
る。治具台車８０側には、上述したクランプシリンダ３
０の他に、更に外部エアー供給装置１８０からの空気を
受けるためのエアー接続口３８と、該クランプシリンダ
３０のアンクランプ側気室３０ａとクランプ側気室３０
ｂとに選択的に空気を送るソレノイドバルブ３６と、ク
ランプシリンダ３０のクランプ側気室３０ｂからの空気
漏れを防ぐオペレートバルブ３４とが配置されている。
ソレノイドバルブ３６からクランプシリンダ３０のアン
クランプ側気室３０ａへは、通気管４０ｂを経てエアー
が送られるように、また、オペレートバルブ３４からク
ランプシリンダ３０のクランプ側気室３０ｂへは、通気
管４０ａを経てエアーが送られるように構成されてい
る。他方、ソレノイドバルブ３６からオペレートバルブ
３４へは通気管４０ｃを経てエアーが送られるように接
続されている。また、エアー接続口３８からソレノイド
バルブ３６へは通気管４０ｅを介してエアーが圧送され
るが、この圧送されるエアーは通気管４０ｄを介して上
記オペレートバルブ３４の制御に用いられるように構成
されている。なお、この治具台車８０側には、図１に示
したクランプ装置本体１０がワークＷの周囲に複数配置
され、これに対応させ図示しないクランプシリンダ３０
及びソレノイドバルブ３６が複数置かれ、単一のエアー
接続口３８を介してエアーが供給されるように構成され
ている。

【００１５】ここで、本実施例のクランプ保持装置の動
作について説明する。先ず、クランプ装置本体１０を図
２に示すアンクランプ状態から図１に示すクランプ状態
にさせる動作について説明する。ワークＷを治具台車８
０の所定のワーク受台１２上に載置する。そして、エア
ー接続口３８を外部エアー供給装置１８０と接続し、治
具台車８０側にエアーを供給する。この外部エアー供給
装置１８０からエアーが供給されることによりオペレー
トバルブ３４のバルブが図中の左位置に移行して、ソレ
ノイドバルブ３６とクランプシリンダ３０のクランプ側
気室３０ｂとの間の導通が可能な状態となる。ここで、
ソレノイドバルブ３６に通電され、図中に示すようにソ
レノイドバルブ３６を介してエアー接続口３８から供給
されたエアーがオペレートバルブ３４側へ通気可能とな
ると、クランプシリンダ３０のクランプ側気室３０ｂに
エアーが充填されると共に、アンクランプ側気室３０ａ
内のエアーが、ソレノイドバルブ３６を介して放出され
ていく。これにより徐々にソレノイドバルブ３６のロッ
ド３２が押し上げられる。

【００１６】ロッド３２が押し上げられると、トグルリ
ンク機構１６を介してワーク押えアーム１４が反時計方
向に回動してワークＷと当接するようになる。クランプ
側気室３０ｂにエアーが３〜４kg／cm² まで充填されこ
とにより、該ワーク押えアーム１４は、ワークＷの端部
をワーク受台１２との間に強固に挟み込み、図１に示す
ようクランプ装置本体１０によるクランプが成される。
このクランプは、ワークＷの周囲に沿って配置された図
示しない他の複数のクランプ装置本体１０によっても同
時に行われ、ワークＷが治具台車８０に固定される。こ
の後、ソレノイドバルブ３６への通電が絶たれ、エアー
の通過を防ぐ位置にバルブが移行する。そして、ワーク
Ｗに対する所定の加工、例えば溶接が開始される。

【００１７】この加工の終了後、治具台車８０を次工程
へ移送するために、エアー接続口３８を外部エアー供給
装置１８０から離す。これにより、治具台車８０側への
エアーの供給が絶たれ、バネの復帰力によりオペレート
バルブ３４のバルブが図中の右位置に移行して逆止弁と
して動作するようになり、クランプシリンダ３０のクラ
ンプ側気室３０ｂから空気が漏れるのを防ぐ。この状態
において、治具台車８０が次工程へ移送されるが、この
移送中においても上記クランプ側気室３０ｂ側の気圧が
３〜４kg／cm² に保たれ、各クランプ装置本体１０はワ
ークＷを強固にクランプし続ける。なお、治具台車８０
のエアー接続口３８と外部エアー供給装置１８０とが接
続された状態において、例えば、休日中に外部エアー供
給装置１８０からのエアーの供給が長期間停止しても、
上述した実施例においては、オペレートバルブ３４がク
ランプシリンダ３０のクランプ側気室３０ｂからの空気
漏れを防ぐため、各クランプ装置本体１０はワークＷを
強固にクランプし続けることができる。

【００１８】次工程に移送された治具台車８０は、上記
外部エアー供給装置１８０とは異なる外部エアー供給装
置１８０へエアー接続口３８が接続され、エアーの供給
を受ける。これによりオペレートバルブ３４のバルブが
図中の左位置に移行し、ソレノイドバルブ３６とクラン
プシリンダ３０のクランプ側気室３０ｂとの間の通気が
可能になる。そして、当該次工程の加工が完了した後、
ソレノイドバルブ３６に逆方向の通電が成され、図の右
方向へバルブが移行する。これにより、ソレノイドバル
ブ３６を介してエアー接続口３８から供給されたエアー
がクランプシリンダ３０のアンクランプ側気室３０ａ側
へ導入可能となり、該アンクランプ側気室３０ａにエア
ーが充填されると共に、クランプ側気室３０ｂ内のエア
ーがソレノイドバルブ３６を介して放出されていく。こ
れにより徐々にソレノイドバルブ３６のロッド３２が押
し下げられて行く。

【００１９】ロッド３２が押し下げられると、トグルリ
ンク機構１６を介してワーク押えアーム１４が時計方向
に回動してワークＷのクランプを解除する。更に、アン
クランプ側気室３０ａにエアーが充填されことにより、
該ワーク押えアーム１４が図２に示す上端位置まで回動
されアンクランプが完全に成される。このアンクランプ
は、ワークＷの周囲に沿って図示しない他のクランプ装
置本体１０においても行われ、ワークＷが治具台車８０
から取り外し可能となる。この状態においてソレノイド
バルブ３６への通電が絶たれる。そして、ワークＷが該
治具台車８０から取り外され更に次の工程に搬送され
る。

【００２０】上述したクランプ装置本体は種々の形状を
取り得る。例えば、上記実施例においては、クランプ装
置本体１０のワーク押えアーム１４がトグルリンク機構
１６を介してクランプシリンダ３０のロッド３２によっ
て回動される例を示したが、リンク機構を介さずロッド
３２によって直接ワーク押えアーム１４を駆動すること
も可能である。また、上述した実施例ではソレノイドバ
ルブ３６とクランプシリンダ３０との間にオペレートバ
ルブ３４を介在させることにより、ソレノイドバルブ３
６とエアー接続口３８との間の逆止バルブを取り除いた
が、この逆止バルブを該ソレノイドバルブ３６とエアー
接続口３８との間に配置することも可能である。更に、
上述した実施例では、オペレートバルブ３４が、エアー
接続口３８から供給されるエアーにより制御される構成
を示したが、オペレートバルブ３４がエアではなく、ソ
レノイドバルブ３６に供給される制御電流によって制御
されるよう構成することも可能である。

【００２１】

【効果】以上記述したように本発明のクランプ保持装置
によれば、クランプ側気室に空気が送られ、クランプシ
リンダがクランプ装置によってワークをクランプせしめ
ている状態で、ワークを載置している治具台車が次の工
程に送られる時のように空気受給装置から分離されて空
気が供給されなくなっても、或いは、休日等において空
気受給装置から空気が供給されないときにも、オペレー
トバルブが、クランプシリンダのクランプ側気室から空
気の漏出を防ぐため、高いクランプ力を長期間に渡って
維持させることができる。このため、構成が簡単で安価
なエアー形式のクランプ装置を用いて、エアーの供給さ
れない状態においてもワークが治具からずれるという事
態の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るクランプ装置本体のク
ランプ状態を示す側面図である。

【図２】図１に示すクランプ装置本体のアンクランプ状
態を示す側面図である。

【図３】本発明の１実施例に係るクランプ保持装置のエ
アー回路を示す回路図である。

【図４】従来技術のクランプ保持装置のエアー回路を示
す回路図である。

【図５】従来技術のクランプ装置本体の側面図である。

【図６】従来技術のクランプ開閉装置の側面図である。

【符号の説明】

１０ クランプ装置本体 １４ ワーク押えアーム ３０ クランプシリンダ ３０ａ アンクランプ側気室 ３０ｂ クランプ側気室 ３４ オペレートバルブ ３６ ソレノイドバルブ ３８ エアー接続口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを載置する台に取り付けられ、該
   ワークをクランプ及びアンクランプするクランプ機構
   と、 クランプ側気室とアンクランプ側気室とを有し、前記ク
   ランプ機構をロッドを介してクランプ及びアンクランプ
   させるクランプシリンダと、 前記クランプシリンダのクランプ側気室とアンクランプ
   側気室とに選択的に空気を送るソレノイドバルブと、 外部から供給される空気を受けて前記ソレノイドバルブ
   側へ導く空気受給装置と、 前記ソレノイドバルブと前記クランプシリンダのクラン
   プ側気室との間に配置されるオペレートバルブであっ
   て、外部から前記空気受給装置へ空気が供給されている
   状態において、前記ソレノイドバルブと前記クランプ側
   気室との間の空気の導通を許容し、外部から前記空気受
   給装置へ空気が供給されていない状態において、前記ク
   ランプ側気室から空気の漏出を防ぐオペレートバルブ
   と、から成ることを特徴とするクランプ保持装置。
2. 【請求項２】 前記クランプ機構が、前記ワークを載置
   する台に複数設けられていることを特徴とする請求項１
   のクランプ保持装置。