JPH11285939A - スクリュークランプ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 締付力の適否を確実，容易に判定できる簡
素，小型かつ安価なスクリュークランプ機を提供する。 【解決手段】 テーブル1のありみぞ2に頭部3aを回転不
可に挿入したボルト3のねじ部3bをテーブル上に垂直に
突出させ、ボルトの頭部3aに下端を固定した回り止め支
柱4を、上記テーブル上にボルト3から隔てて垂直に突出
させる。正逆転するエアモータ6と減速機構7を内蔵した
モータケーシング5を、回り止め支柱4に回転不可かつ昇
降自在に案内させ、モータケーシング5から下方へ突出
する減速機構の出力軸8の先端部内周に上記ねじ部3bに
螺合する雌ねじ8aを設ける。クランプの完全締結,弛緩
に対応する第１,第２軸力を記憶するメモリ19と、第１,
第２軸力とボルト3に貼り付けた歪ゲージ17の出力が表
わす測定軸力とを比較して、比較結果に応じて点灯信号
を緑,赤ランプ22,23に出力する比較器21とを搭載した基
板18を回り止め支柱4内に収容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアモータ等によ
り減速装置を介して正逆に回転駆動される出力軸を内蔵
したケーシングとテーブルの間に、このテーブルに突設
したボルトに上記出力軸を螺合して工具やワークをクラ
ンプするスクリュークランプ機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスクリュークランプ機と
して、例えばケーシング内に、正逆回転可能なエアモー
タと、このエアモータの回転を減速する遊星歯車などの
減速機構とを収容し、ケーシングの下方に突出する減速
機構の出力軸の先端部内周に雌ねじを備えたものが知ら
れている。そして、クランプすべき工具等の取付穴に、
テーブルに突設したボルトを通し、このボルトにスクリ
ュークランプ機の出力軸を螺合した後、この出力軸をエ
アモータで締付方向に回転させて、ケーシングの下面と
テーブルの上面の間に工具等をクランプして固定する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記スクリュークラン
プ機によるクランプ力は、締付により引張力が加わる上
記ボルトの軸部に歪ゲージを貼り付け、この歪ゲージの
出力信号を導線を介して外部の歪計に入力し、歪計の指
針を読むなどして測定され、この測定値の大小で締付が
完全か否かが判定されている。ところが、このような締
付力の適否判定手法は、スクリュークランプ機の外部に
導線を延ばして、これを離れた歪計に接続するものであ
るため、導線に予期せぬ大きな力が加わってこれが断線
して判定ができなくなったり、判定に手間とスペースを
要するという問題がある。上記断線の問題は、金型をス
クリュークランプ機でクランプするような場合、導線付
のボルトがテーブルのありみぞ等の狭所に嵌装されるた
め特に深刻になる。

【０００４】そこで、本発明の目的は、スクリュークラ
ンプ機の構造を有効に利用することによって、断線の虞
れなく締付力の適否を容易に判定できる簡素,小型かつ
安価で機能的なスクリュークランプ機を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、表面にありみぞを有するテーブ
ル上に被固定物を固定するスクリュークランプ機におい
て、上記ありみぞに頭部側を挿入し、ねじ部の先端側を
上記テーブルから突出させて回転不可に嵌装されたボル
トと、このボルトに軸力検出のため貼り付けられた歪ゲ
ージと、上記ボルトの頭部に下端を固定して、このボル
トから間隔をおいて上記テーブルから突出する回り止め
支柱と、この回り止め支柱に回転不可かつ昇降自在に案
内され、内部に正逆転可能なエアモータとこのエアモー
タの回転を減速する減速機構を収容したモータケーシン
グと、このモータケーシングの下端から突出する上記減
速機構の出力軸の先端部内周に設けられ、上記ボルトの
ねじ部に螺合する雌ねじと、所定の設定軸力を記憶する
メモリと、この設定軸力と上記歪ゲージの出力が表わす
測定軸力とを比較して、比較結果に応じた報知信号を出
力する比較器とを搭載して上記回り止め支柱内に収容さ
れた基板とを備えたことを特徴とする。

【０００６】請求項１のスクリュークランプ機では、歪
ゲージを貼り付けたボルトの頭部がありみぞに回転不可
に嵌装され、テーブル上に、ボルトのねじ部の先端側
と,ボルトの頭部に下端を固定した回り止め支柱とが間
隔をおいて突出し、この回り止め支柱に、エアモータと
減速機構を収容したモータケーシングが回転不可かつ昇
降自在に案内される。いま、テーブル上の被固定物に通
した上記ボルトのねじ部に、上記モータケーシングの下
端から突出する上記減速機構の出力軸の先端の雌ねじを
螺合し、エアモータを正転駆動すると、出力軸がボルト
にねじ込まれつつ、モータケーシングが回り止め支柱に
沿って下降し、被固定物がモータケーシングとテーブル
の間にクランプされる。一方、エアモータを逆転駆動す
れば、出力軸がボルトから緩まって外れる方向に回転
し、被固定物のクランプが解除される。クランプおよび
クランプ解除に伴う被固定物の締付力は、ボルトの歪ゲ
ージで検出されて、上記回り止め支柱内に収容された基
板上の比較器に入力され、比較器は、この入力が表わす
測定軸力を基板上のメモリに記憶された設定軸力と比較
し、比較結果に応じた報知信号を出力する。従って、作
業者は、上記報知信号によって被固定物が所定の設定軸
力で締め付けられているか否かを直ちに知ることができ
る。また、歪ゲージとその測定値の大小を判別するため
の比較器およびメモリを搭載した基板とを、ボルトと一
体の小さな静止部材である回り止め支柱内に収容してい
るので、従来のように歪ゲージの導線をありみぞの外部
の歪計等まで引き回す必要がなく、簡素,小型かつ安価
な構成でもって締付力の適否を容易に判定できる。

【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
のスクリュークランプ機において、上記基板に搭載され
たメモリは、クランプの完全締結に対応する第１軸力
と、クランプの弛緩に対応する第２軸力とを記憶する一
方、上記比較器が測定軸力が上記第１軸力以上と判断し
たときに出力される報知信号によって点灯する適ランプ
と、上記比較器が測定軸力が上記第２軸力以下と判断し
たときに出力される報知信号によって点灯する不適ラン
プとを上記基板にさらに備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項２のスクリュークランプ機では、比
較器は、ボルトの歪ゲージの出力が表わす測定軸力を、
メモリに記憶されたクランプの完全締結に対応する第１
軸力およびクランプの弛緩に対応する第２軸力と比較し
て、比較結果に応じた報知信号を出力する。基板に備え
られた適ランプ,不適ランプは、比較器からの上記報知
信号によって夫々クランプが完全締結のとき,クランプ
が弛緩しているとき点灯する。従って、作業者は、一層
簡素,小型かつ安価な構成でもって、被固定物の締付力
の適否をランプの点灯で一層容易に判定することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。図１,図２は、本発明のスクリ
ュークランプ機の一例を示す夫々一部破断正面図,側面
図である。このスクリュークランプ機は、テーブル１の
表面のありみぞ２(図２参照)に頭部３a側を挿入し、ね
じ部３bの先端側をテーブル１上に垂直に突出させて回
転不可に嵌装されたボルト３と、このボルト３の頭部３
aに下端を固定して、このボルト３から間隔をおいてテ
ーブル１上に垂直に突出する回り止め支柱４と、この回
り止め支柱４に回転不可かつ昇降自在に案内され、内部
に正逆転可能なエアモータ６とこのエアモータ６の回転
を減速する遊星歯車などの減速機構７を収容したモータ
ケーシング５と、このモータケーシング５の下端から突
出する上記減速機構７の出力軸８の先端部内周に設けら
れ、上記ボルト３のねじ部３bに螺合する雌ねじ８aとを
備える。

【００１０】上記ボルト３の頭部３aは、ありみぞ２に
嵌まり込む長方形断面をもつ直方体の中央に、軸部３c
の基端をＴ字状に螺合し,かつノックピン１６で連結し
てなり、中空の回り止め支柱４の下端は、中空でＬ字状
のブロック９を介してねじ１０,１０およびねじ１１に
より上記頭部３aに連結され、上記軸部３cには、クラン
プ軸力を検出する歪ゲージ１７が貼り付けられている。
上記回り止め支柱４は、図２に示すように、箱状をなし
てモータケーシング５の側面の縦溝１２に摺動自在に嵌
め込まれ、図１に示すように、摺動側の裏板４aの中央
に縦方向に設けられた長穴４bにボルト１３を挿通し、
そのねじ部をモータケーシング５にねじ込んで取り付け
られる。モータケーシング５は、上記ボルト１３が長穴
４bの上端に当接する図示の最高位置と、縦溝１２の上
縁が回り止め支柱４の上縁に当接する最低位置との間で
昇降する。従って、図１の縦溝１２および長穴４bに示
す最低位置までの距離Ｌが、出力軸８の下端からテーブ
ル１上面までの距離Ｌに対応する。そして、締付け筒８
の先端部の内周の雌ねじ８aが、回転してボルト３にね
じ込まれるに伴って、モータケーシング５の下面とテー
ブル１の上面の間に金型,工具,ワークなどの被固定物３
０がクランプされる。なお、モータケーシング５の上部
の左,右には、エアモータの正転,逆転用の給気ニップル
１４,１５を設けている。

【００１１】上記回り止め支柱４内の上部空間には、基
板１８が収容され、この基板１８に、クランプの完全締
付に対応する例えば２トンの第１軸力およびクランプの
弛緩に対応する例えば0.5トンの第２軸力を設定軸力と
して記憶したメモリ１９と、これらの設定軸力と歪ゲー
ジ１７から導線２０を介して入力される信号が表わす測
定軸力とを比較して、比較結果に応じた報知信号を出力
する比較器２１と、先端部が回り止め支柱４の表面に突
出し,別々の導線２４を介して比較器２１からの上記報
知信号を受ける適ランプとしての緑ランプ２２と、不適
ランプとしての赤ランプ２３とが搭載されている。上記
緑ランプ２２は、比較器２１が測定軸力が第１軸力以上
と判断したときに出力される報知信号を受けて点灯し
て、クランプが規定の軸力で完全に締結されていること
を表示し、上記赤ランプ２３は、比較器２１が測定軸力
が第２軸力以下と判断したときに出力される報知信号を
受けて点灯して、クランプの締付が不十分で緩んでいる
ことを表示する。

【００１２】上記構成のスクリュークランプ機は、次の
ように動作する。テーブル１上には、ありみぞ２に頭部
３aを回転不可に挿入したボルト３のねじ部３bと、上記
頭部３aにブロック９を介して下端が固定された回り止
め支柱４とが垂直に突出している。そこで、上記ボルト
３のねじ部３bを、取付穴３０a(図２参照)に通してテー
ブル１上に被固定物である金型３０を載置し、上記回り
止め支柱４に、縦溝１２を嵌め込み,回り止め支柱の裏
板４aの長穴４bに通したボルト１３をねじ込んでモータ
ケーシング５を取り付ける。そして、モータケーシング
５を回り止め支柱４に沿って下降させれば、回り止め支
柱４によってボルト３と出力軸８とが同軸に保持されて
いるので、出力軸８の先端部内周の雌ねじ８aが、ボル
ト３のねじ部３bの頂部に自動的に螺合する。なお、金
型３０の取付穴が上記ありみぞ２に一致した側面に開口
する溝穴であれば、回り止め支柱４にモータケーシング
５を取り付けて一体化した状態で、ボルト３をありみぞ
２および上記溝穴に挿入することができ、この場合は、
モータケーシング５の取り付けの手間が省ける。

【００１３】次に、モータケーシング５の正転用の給気
ニップル１４(図２参照)からエアを供給すると、内蔵の
エアモータ６(図１参照)が正転起動され、減速機構７を
介して正転駆動される出力軸８が、ボルト３のねじ部３
bにねじ込まれつつ、モータケーシング５が回り止め支
柱４に沿って下降し、金型３０がモータケーシング５の
下面とテーブル１の間にクランプされる。さらに、上記
金型３０による成形工程が終わり、この金型３０を次の
金型に取り替えるべく取り外す場合は、モータケーシン
グ５の逆転用の給気ニップル１５(図２参照)からエアを
供給する。すると、内蔵のエアモータ６(図１参照)が逆
転起動され、減速機構７を介して逆転駆動される出力軸
８が、ボルト３のねじ部３bから緩まって外れる方向に
回転し、モータケーシング５が回り止め支柱４に沿って
上昇し、金型３０のクランプが解除される。

【００１４】クランプおよびクランプ解除に伴う金型３
０に加わる締付力は、ありみぞに頭部３aが嵌装された
ボルト３の軸部３cに貼り付けられた歪ゲージ１７で検
出され、導線２０を介して回り止め支柱４内に収容され
た基板１８上の比較器２１に入力され、比較器２１は、
この入力が表わす測定軸力を基板１８上のメモリ１９に
記憶された第１軸力および第２軸力と比較し、比較結果
に応じた報知信号を緑ランプ２２または赤ランプ２３に
出力する。即ち、緑ランプ２２は、測定軸力が第１軸力
以上と判断されたときに出力される報知信号を受けて点
灯して、クランプが規定の軸力で完全に締結されている
ことを表示し、赤ランプ２３は、測定軸力が第２軸力以
下と判断されたときに出力される報知信号を受けて点灯
して、クランプの締付が不十分で緩んでいることを表示
する。

【００１５】従って、作業者は、回り止め支柱４の表面
の緑ランプ２２の点灯で金型３０の完全締結を、赤ラン
プ２３の点灯で金型３０の締結の緩みを夫々直ちに知る
ことができる。また、歪ゲージ１７とその測定値の大小
を判別するための比較器２１およびメモリ１９を搭載し
た基板１８とを、ボルト３と一体の小さな静止部材であ
る回り止め支柱４内に収容しているので、従来のように
歪ゲージの導線をありみぞの外部の歪計等まで引き回す
必要がないから、断線の虞れなく金型締付力の適否を容
易に判定できるうえ、歪計や長い導線の省略でスクリュ
ークランプ機の簡素化,小型化およびコストダウンを図
ることができるとともに、ボルトに貼った歪ゲージの測
定軸力で締付力の適否を判定する必要のあるこの種のス
クリュークランプ機に広く適用できて、互換性に優れ
る。

【００１６】図３は、第１軸力,第２軸力を夫々２トン,
0.5トンに設定した場合、クランプおよびクランプ解除
に伴って歪ゲージ１７で検出される軸力の時間変化を示
すグラフである。検出軸力が、横線Ｌで示す第２軸力以
下となるクランプ開始初期およびクランプ解除終期に
は、赤ランプ２３が点灯して締結不良を警告し、横線Ｈ
で示す第１軸力以上となるクランプ完了期には、緑ラン
プ２２が点灯して完全締結を知らせる。また、上記実施
の形態では、ありみぞ２に頭部３aを挿入したボルト３
が回転不可で、上記頭部３aに下端を固定した回り止め
支柱４も回転せず、この回り止め支柱４に昇降自在に案
内されるモータケーシング５も回転不可なので、これら
回転不可な部材を反力受けとして出力軸８が円滑かつ確
実に回転するうえ、出力軸８とボルト３が自動的に心合
わせでき、より確実かつ迅速にクランプおよびクランプ
解除を行なうことができるという利点がある。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
の発明は、表面にありみぞを有するテーブル上に被固定
物を固定するスクリュークランプ機において、上記あり
みぞに頭部側を挿入し、ねじ部の先端側を上記テーブル
から突出させて回転不可に嵌装されたボルトと、このボ
ルトに軸力検出のため貼り付けられた歪ゲージと、上記
ボルトの頭部に下端を固定して、このボルトから間隔を
おいて上記テーブルから突出する回り止め支柱と、この
回り止め支柱に回転不可かつ昇降自在に案内され、内部
に正逆転可能なエアモータとこのエアモータの回転を減
速する減速機構を収容したモータケーシングと、このモ
ータケーシングの下端から突出する上記減速機構の出力
軸の先端部内周に設けられ、上記ボルトのねじ部に螺合
する雌ねじと、所定の設定軸力を記憶するメモリと、こ
の設定軸力と上記歪ゲージの出力が表わす測定軸力とを
比較して、比較結果に応じた報知信号を出力する比較器
とを搭載して上記回り止め支柱内に収容された基板とを
備えているので、上記報知信号によって被固定物が所定
の設定軸力で締め付けられているか否かを直ちに知るこ
とができるうえ、従来のように歪ゲージの導線をありみ
ぞの外部の歪計等まで引き回す必要がなくから、簡素,
小型かつ安価な構成でもって締付力の適否を容易に判定
できる。

【００１８】請求項２の発明は、上記基板に搭載された
メモリが、クランプの完全締結に対応する第１軸力と、
クランプの弛緩に対応する第２軸力とを記憶する一方、
上記比較器が測定軸力が上記第１軸力以上と判断したと
きに出力される報知信号によって点灯する適ランプと、
上記比較器が測定軸力が上記第２軸力以下と判断したと
きに出力される報知信号によって点灯する不適ランプと
を上記基板にさらに備えているので、スクリュークラン
プ機の一層の簡素化,小型化およびコストダウンを図り
つつ、被固定物の締付力の適否をランプの点灯のみで一
層容易に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスクリュークランプ機の一例を示す
一部破断正面図である。

【図２】 図１のII−II線から見たスクリュークランプ
機の側面図である。

【図３】 クランプおよびクランプ解除に伴って本発明
の歪ゲージで検出される軸力の時間変化を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１…テーブル、２…ありみぞ、３…ボルト、３a…頭
部、３b…ねじ部、３c…軸部、４…回り止め支柱、４ｂ
…長穴、５…モータケーシング、６…エアモータ、７…
減速機構、８…出力軸、８a…雌ねじ、９…ブロック、
１０,１１…ねじ、１２…縦溝、１３…ボルト、１４…
正転用給気ニップル、１５…逆転用給気ニップル、１７
…歪ゲージ、１８…基板、１９…メモリ、２０,２４…
導線、２１…比較器、２２…緑ランプ、２３…赤ラン
プ、３０…金型。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にありみぞを有するテーブル上に被
   固定物を固定するスクリュークランプ機において、 上記ありみぞに頭部側を挿入し、ねじ部の先端側を上記
   テーブルから突出させて回転不可に嵌装されたボルト
   と、 このボルトに軸力検出のため貼り付けられた歪ゲージ
   と、 上記ボルトの頭部に下端を固定して、このボルトから間
   隔をおいて上記テーブルから突出する回り止め支柱と、 この回り止め支柱に回転不可かつ昇降自在に案内され、
   内部に正逆転可能なエアモータとこのエアモータの回転
   を減速する減速機構を収容したモータケーシングと、 このモータケーシングの下端から突出する上記減速機構
   の出力軸の先端部内周に設けられ、上記ボルトのねじ部
   に螺合する雌ねじと、 所定の設定軸力を記憶するメモリと、この設定軸力と上
   記歪ゲージの出力が表わす測定軸力とを比較して、比較
   結果に応じた報知信号を出力する比較器とを搭載して上
   記回り止め支柱内に収容された基板とを備えたことを特
   徴とするスクリュークランプ機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスクリュークランプ機
   において、上記基板に搭載されたメモリは、クランプの
   完全締結に対応する第１軸力と、クランプの弛緩に対応
   する第２軸力とを記憶する一方、上記比較器が測定軸力
   が上記第１軸力以上と判断したときに出力される報知信
   号によって点灯する適ランプと、上記比較器が測定軸力
   が上記第２軸力以下と判断したときに出力される報知信
   号によって点灯する不適ランプとを上記基板にさらに備
   えたことを特徴とするスクリュークランプ機。