JPWO2005030435A1 - クランプ装置 - Google Patents

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Abstract

第2ブロック(2)に備えた差込孔(5)に挿入可能となるようにプラグ部(27)を第1ブロック(1)から突出させる。前記第2ブロック(2)の被支持面(2a)と接当可能となるように、前記第1ブロック(1)に支持面(9a)が備えられる。この支持面(9a)には流体流通孔(59)が形成される。前記被支持面(2a)と前記支持面(9a)との間に隙間(G1)を形成させるように、前記第2ブロック(2)に対し第1ブロック(1)から離間させる方向の力を作用させる隙間維持部材(K)が、前記第1ブロック(1)に設けられる。引張部材(21)は、前記プラグ部(27)の外周面を前記差込孔(5)の内周面に密着させた状態で、前記の隙間維持部材(K)の作用力に抗して前記第2ブロック(2)を前記第1ブロック(1)へ接近させ、前記隙間(G1)を消失させて前記支持面(9a)と前記被支持面(2a)とを接当させる。

Description

本発明は、クランプ装置に関し、より詳しく言えば、工作機械のテーブル等の基準部材にパレット等の可動部材をクランピングする装置に関する。
この種のクランプ装置としては、例えば下記特許文献1に記載されたように、次のように構成されたものがある。
工作機械のベッドに固定した治具の上面に複数の基準片を取り付ける。各基準片の上面に、ワークの既加工面を受け止めるクランプ基準面を形成する。そのクランプ基準面に、圧縮空気源に連通する噴孔を上向きに開口させる。
そして、上記ワークのクランプ時には、前記の噴孔から上方へ噴出する圧縮空気によって前記のワーク既加工面を清掃して、そのワーク既加工面と前記クランプ基準面との間に切屑が挟み込まれることを防止する。
日本国・特開昭54−17580号公報
しかし、上記特許文献1の構成では、クランプが適切に行われたか否か、即ち、前記クランプ基準面にワーク既加工面が完全に密着した状態でクランプできているかを検知することができない。例えば、切屑等の異物が、前記墳孔からの圧縮空気によっては完全に除去されず、前記クランプ基準面と前記ワーク既加工面との両面間に挟み込まれて上記の両面の間に隙間が生じている場合には、それを検知することができない。
この結果、上記のようなクランプ異常が発生した状態で機械加工が継続されてしまうおそれがあった。これにより、加工精度が低下したり、極端な場合には工具が破損してしまうおそれがあった。
[課題を解決するための手段及び効果]
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
(第1の発明)
第1の発明のクランプ装置は、例えば図1から図3、図11、図12、図15に示すように、以下のように構成した。
第2ブロック2に備えた差込孔5に挿入可能となるように、第1ブロック1からプラグ部27を突出させる。前記第2ブロック2に備えられる被支持面2aと接当可能となるように、前記第1ブロック1に支持面9aが備えられる。前記支持面9aに流体流通孔59が形成される。前記第2ブロック2を第1ブロック1から離間させる方向へ押して前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に隙間G1を形成させるように、隙間維持部材Kを前記第1ブロック1に設ける。引張部材21が、前記プラグ部27の外周面を前記差込孔5の内周面に径方向に密着させた状態で前記の隙間維持部材Kの前記の押す力に抗して前記第2ブロック2を前記第1ブロック1へ接近させて、前記隙間G1を消失させる。
これによると、前記の流体流通孔59の圧力を検出することで、前記支持面9aと前記被支持面2aとの間に切屑等の異物が噛み込まれてクランプされた場合等のクランプ異常を容易に検出することができる。
即ち、アンクランプ状態では、前記の隙間維持部材Kによって前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1が形成される。一方で、クランプ状態ではその隙間G1を前記引張部材21によって消失させて前記支持面9aと前記被支持面2aとを接当させる。従って、クランプ状態かアンクランプ状態かの判別を、前記の流体流通孔59の圧力を検出することで容易に行うことができる。
(第2の発明)
第1の発明においては、例えば図2、図11、図12、図15に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記第1ブロック1は前記第2ブロック2の下側に位置している。前記の隙間維持部材Kは、前記第2ブロック2の自重を支えることで、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1を形成させるように構成する。
これによると、アンクランプ状態において前記第2ブロック2に自重が作用するが、その自重にかかわらず、その被支持面2aと前記支持面9aとの間には、前記の隙間維持部材Kの作用によって前記隙間G1が形成される。従って、クランプ状態かアンクランプ状態かの判別を、前記流体流通孔59の圧力を検出することで容易に行うことができる。
(第3の発明)
第1の発明においては、例えば図1から図3、図11、図12、図15に示すように、前記流体流通孔59から圧力流体を噴出するように構成することが好ましい。
これによると、アンクランプ状態においては、前記の隙間維持部材Kによって前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1が形成されるので、前記流体流通孔59に圧力流体を供給してもその圧力は増加しない。一方で、クランプ状態ではその隙間G1を前記引張部材21によって消失させて前記支持面9aと前記被支持面2aとを接当させるので、前記流体流通孔59の圧力が増加する。従って、クランプ状態かアンクランプ状態かの判別を、前記流体流通孔59の圧力を検出することで容易に行うことができる。
(第4の発明)
第1の発明において、前記流体流通孔59から空気を吸引するように構成することもできる。
これによると、アンクランプ状態においては、前記の隙間維持部材Kによって前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1が形成されるので、前記流体流通孔59から空気を吸引してもその圧力は減少しない。一方で、クランプ状態ではその隙間G1を前記引張部材21によって消失させて前記支持面9aと前記被支持面2aとを接当させるので、前記流体流通孔59の圧力が減少する。従って、クランプ状態かアンクランプ状態かの判別を、前記流体流通孔59の圧力を検出することで容易に行うことができる。
(第5の発明)
第1の発明においては、例えば図1から図3、図11、図12に示すように、前記の隙間維持部材Kは弾性体25であることが好ましい。
これによると、アンクランプ状態において、前記弾性体25の弾発力の作用によって、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1が形成される。従って、クランプ装置の簡素な構成が実現される。
(第6の発明)
第1の発明においては、例えば図15に示すように、前記の隙間維持部材Kは圧力流体で駆動されるピストン76であってもよい。
これによると、アンクランプ状態において、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1を形成させるために前記第2ブロック2を第1ブロック1から離間させる方向に作用させる力を、圧力流体の圧力を調整することで容易に制御できる。
(第7の発明)
第1の発明においては、例えば図11、図12、図15に示すように、前記第2ブロック2の前記差込孔5の開口端の周囲に接触するとともに前記の隙間維持部材Kの前記の押す力を当該第2ブロック2に伝達する鍔部69を備えることが好ましい。
これによると、コンパクトな構成で、前記の隙間維持部材Kの力を前記第2ブロック2に確実に伝達できる。また、前記差込孔5の開口端の周囲に前記鍔部69が接触する構成であるから、前記差込孔5の形状を簡素にすることができる。更には、前記の隙間維持部材Kと前記第2ブロック2との直接の接触を回避でき、前記の隙間維持部材Kを保護してその寿命を延ばすことができる。
(第8の発明)
第1の発明においては、例えば図4に示すように、前記の隙間維持部材Kが前記第2ブロック2の前記差込孔5の開口端の周囲に接触してもよい。
これによると、前記の隙間維持部材Kが直接に前記差込孔5の開口端の周囲に接触して前記第2ブロック2を第1ブロック1から離間させる方向に力を作用させる構成であるので、構成を簡素化でき、部品点数を少なくできる。
(第9の発明)
第1の発明においては、例えば図1から図3までに示すように、前記プラグ部27の外周面が前記差込孔5の内周面に密着したときに、前記第2ブロック2が前記第1ブロック1に対し前記プラグ部27の径方向に位置決めされることが好ましい。
これによると、前記第1ブロック1に対し前記第2ブロック2を前記プラグ部27の軸心方向にクランプする際に、そのプラグ部27の径方向に位置決めが行われる。従って、位置決め機能を有するクランプ装置を簡素でコンパクトに構成できる。
(第10の発明)
第1の発明においては、例えば図11、図12、図15に示すように、前記第1ブロック1に対して前記プラグ部27を径方向に移動可能に構成することもできる。
これによると、前記第1ブロック1に対し前記第2ブロック2を前記プラグ部27の軸心方向にクランプする際に、前記プラグ部27と前記差込孔5との軸心ズレを許容できる。
(第11の発明)
第1の発明においては、例えば図1から図3、図11、図12、図15に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記プラグ部27は、傾斜内面17を有する外側部材(71,78)を上下移動自在に備える。前記引張部材21は、前記傾斜内面17のテーパ係合によって前記外側部材(71,78)を拡径させて前記差込孔5に密着させつつ、前記外側部材(71,78)及び前記差込孔5を介して前記第2ブロック2を前記第1ブロック1側へ近接させるように構成する。
これによると、外側部材(71,78)がテーパ係合によって拡径して前記差込孔5に密着し、その密着による摩擦力や塑性変形力などによって前記第2ブロック2を前記第1ブロック1側へ近接させる構成であるので、確実なクランプを実現できるとともに、クランプ装置や差込孔5を簡素に構成できる。
また、クランプ状態において前記第2ブロック2の6面のうち前記第1ブロック1側を向く面を除いた5面にアクセスでき、良好な作業性が実現される。
(第12の発明)
第11の発明においては、例えば図12、図15に示すように、前記の隙間維持部材Kは、前記外側部材78を先端側の位置に保持する手段を兼ねることが好ましい。
これによると、前記外側部材78を先端側の位置に保持する手段を特別に設ける必要がなくなる。従って、クランプ装置は、構成が簡素化され、部品点数が少なくなる。
(第13の発明)
第11の発明においては、例えば図1から図3、図11に示すように、前記の隙間維持部材Kは、前記外側部材(71,78)の前記傾斜内面17にテーパ係合する傾斜外面13を有する部材(61,68)を先端側の位置に保持する手段を兼ねさせることもできる。
これにより、前記傾斜外面13を有する部材(61,68)を先端側の位置に保持する手段を特別に設ける必要がなくなる。従って、クランプ装置は、構成が簡素化され、部品点数が少なくなる。
図1は、本発明の第1実施形態のクランプ装置のプラグ手段の斜視図である。 図2は、上記クランプ装置のアンクランプ状態の立面断面図である。 図3は、図2の3−3断面矢視図である。 図4は、図2の状態からパレットを下降させて皿バネの上に乗せ、支持面と被支持面との間に隙間を形成させた状態を示す立面断面図である。 図5は、図4の5−5断面矢視図である。 図6は、図4の状態からクランプ動作を行わせ、前記プラグ手段のプラグ部の外周面が差込孔の内周面に密着した様子を示す立面断面図である。 図7は、図6の7−7断面矢視図である。 図8は、図6の状態からクランプ動作を継続し、差込孔に密着したプラグ部がパレットを引っ張って下降させて、支持面と被支持面とを接当させた状態を示す立面断面図である。 図9は、図8の状態から更にクランプ動作を継続し、プラグ部の外周面が差込孔に強力に密着した様子を示す立面断面図である。 図10は、第2実施形態のクランプ装置の立面断面図であって、図4に類似する図である。 図11は、第3実施形態のクランプ装置の立面断面図であって、図4に類似する図である。 図12は、第4実施形態のクランプ装置の立面断面図であって、図4に類似する図である。 図13は、上記の第4実施形態のクランプ装置におけるプラグ部の要部拡大図である。 図14は、第5実施形態のクランプ装置の立面断面の要部拡大図であって、図13に類似する図である。 図15は、第6実施形態のクランプ装置の立面断面図であって、図12に類似する図である。
符号の説明
1 ベースプレート(第1ブロック)
2 パレット(第2ブロック)
2a 被支持面
9a 支持面
21 引張部材
25 皿バネ(弾性体)
59 検出ノズル孔(流体流通孔)
61 内スリーブ(内側部材)
68 内係合具(内側部材)
69 鍔部
71 外スリーブ(外側部材)
76 押上ピストン
78 外係合具(外側部材)
G1 隙間
K 隙間維持部材
〔第1実施形態〕
図1から図9は、本発明のクランプ装置の第1実施形態を示している。
最初に、上記クランプ装置の構成を、図1から図3を参照して説明する。
図1は上記クランプ装置のプラグ手段6の斜視図である。図2はクランプ装置のアンクランプ状態を示す立面断面図、図3は図2の3−3断面矢視図である。
図2に示すように、工作機械のテーブルTに、第1ブロックとしてのベースプレート1を載置し、このベースプレート1にハウジング9を固設している(図1参照)。このハウジング9の上面には支持面9aが形成され、この支持面9aに、第2ブロックとしてのパレット2の被支持面2aを受け止めるように構成している。そして、上記の支持面9aに前記被支持面2aを受け止めたときは、上記ベースプレート1と上記パレット2とが相互に心合わせされた状態で、上記パレット2が水平方向に位置決めされるようになっている。
図2に示すように、上記パレット2の下面には上記被支持面2aが形成される。また、前記パレット2の下面には、円形の差込孔5が複数開口される。そして、この差込孔5のそれぞれに対応させて、上記ベースプレート1に前記プラグ手段6が設けられる。なお、図2・図3においては、複数セット設けられる差込孔5及びプラグ手段6のうちの1セットのみを図示している。
前記プラグ手段6の構成を以下に説明する。即ち図2に示すように、前記ベースプレート1の上面には装着穴8が開口される。この装着穴8に挿入した前記ハウジング9が締付ボルト10(図1参照)によって前記ベースプレート1に固定される。図2に示すように、このハウジング9には環状の心柱12が上向き突出状に一体形成されている。この心柱12は、前記パレット2の前記差込孔5に挿入可能に構成している。この心柱12の軸心は、前記装着穴8の軸心とほぼ一致させている。また、この心柱12の外周面はストレート面に構成されている。
図1や図2に示すように、前記心柱12の下端部の外周位置において、前記ハウジング9の上面を環状に少量突出させている。この突出部の平坦な上面が、前記支持面9aを構成している。この支持面9aは、図2に示すように、前記パレット2の前記被支持面2aに対向している。
前記心柱12には、内側部材としての内スリーブ61が外嵌される。この内スリーブ61は、前記心柱12の軸心方向(上下方向)に所定範囲内で移動可能である。図3に示すように、上記内スリーブ61の周壁には、上下方向に延びる1本のスリット62が形成される。このスリット62により、上記内スリーブ61は径方向へ拡大および縮小可能に構成される。この内スリーブ61は、当該内スリーブ61に加えられる縮径方向の力が解除されたときは、それ自体の有する弾性復元力によって拡径することができる。
図3に示すように、上記心柱12の外周面から2本の回り止めピン63・64を径方向に突出させている。第1の回り止めピン63の外端は上記スリット62に挿入される。第2の回り止めピン64の外端は、前記内スリーブ61に形成した遊動孔65に挿入される。前記スリット62には、ゴム等からなるシーリング部材(図略)を装着することが望ましい。
図2に示すように、上記内スリーブ61と前記ハウジング9との間には1枚の皿バネ(弾性体)25が配置される。この皿バネ25は前記内スリーブ61を上方へ付勢する。なお、この皿バネ25は、前記パレット2の自重を受け止めるための隙間維持部材Kとしての役割をも果たしており、その詳細は後述する。
上記の心柱12の上部には止め輪66が嵌着されている。この止め輪66は前記内スリーブ61の上端を受け止めるように構成している。この止め輪66により前記内スリーブ61の所定距離以上の上昇は阻止され、この結果、当該内スリーブ61の移動ストロークの上端が規定される。
前記心柱12の下端部には環状突起28が形成される。上記皿バネ25の所定量以上の圧縮は、前記皿バネ25の内周部が当該環状突起28に接当することで阻止される。この結果、上記内スリーブ61の前記移動ストロークの下端が規定される。なお、この環状突起28は、前記皿バネ25の過剰な圧縮を回避して当該皿バネ25の反転を防止する効果も奏する。
上記内スリーブ61の外周には傾斜外面13が設けられる。この傾斜外面13は、上方(前記心柱12の先端方向)に向かうにつれて軸心側へ近づく形状に形成されている。
前記内スリーブ61の外側には、外側部材としての環状の外スリーブ71が配置される。この外スリーブ71はコレット状かつ略円筒状に構成される。上記外スリーブ71の周壁には上下方向に延びる1本のスリット72が形成される。このスリット72により、上記外スリーブ71が径方向へ拡大および縮小可能に構成される。なお、前記外スリーブ71は、当該外スリーブ71に加えられる拡径方向の力が解除されたときは、それ自体の有する弾性復元力によって縮径することができる。
前記外スリーブ71の前記スリット72には前記の第2の回り止めピン64の外端部が差し込まれており、これによって前記外スリーブ71が回り止めされる。このスリット72には、ゴム等からなるシーリング部材(図略)を装着することが望ましい。
前記外スリーブ71の外周面には、前記差込孔5の内周面に密着可能なストレート外面16が形成される。一方、上記外スリーブ71の内面には、前記内スリーブ61の前記傾斜外面13に対面する傾斜内面17が設けられている。この傾斜内面17も、前記傾斜外面13と同様に、上方(前記心柱12の先端方向)に向かうにつれて軸心側に近づく形状に構成されている。
前記ハウジング9内に引張部材21が上下移動自在に挿入される。この引張部材21は、前記ハウジング9の下部に保密状に挿入したピストン22と、このピストン22から上向きに一体的に突出されると共に前記心柱12の筒孔に挿入されるピストンロッド23と、このピストンロッド23の上部にボルト24によって固定されるキャップ37と、このキャップ37の下面と前記ピストンロッド23の上端面との間に挟着されるリング26と、を備えている。前記リング26の外周面には鍔部が形成されており、この鍔部と前記キャップ37とによって形成される環状の溝に、前記外スリーブ71の上部に形成された上フランジが嵌入されている。この結果、上記外スリーブ71と前記引張部材21とが連結されている。
本実施形態において、プラグ部27は、前記心柱12と前記キャップ37と前記内スリーブ61と前記外スリーブ71等とによって構成されている。このプラグ部27は、前記差込孔5に挿入可能となるように、前記ベースプレート1から突出されている。そして、前記外スリーブ71の前記ストレート外面16が、プラグ部27の外周面を構成する。
前記ストレート外面16の上側において、外リング20が前記外スリーブ71に外嵌される。この外リング20は切れ目無し状に形成されており、これにより、切屑等の異物が前記スリット72等を介して前記プラグ部27の内部に侵入することを防止している。
前記ハウジング9内には、ロック手段(クランプ手段)とリリース手段(アンクランプ手段)とが設けられている。このうちロック手段は、前記ピストン22と、このピストン22の上側に形成されるロック用の油圧室53とにより構成される。上記リリース手段は、前記ピストン22と、このピストン22の下側に形成されるリリース用の油圧室35とにより構成される。
なお、図2に鎖線で示すように、前記ピストン22にはピン67の下端が上下方向に差し込まれる一方、上端は前記ハウジング9に係止される。このピン67により前記引張部材21が回り止めされる。
前記ハウジング9にはエア供給口39が設けられる。このエア供給口39は、前記ハウジング9の内部に形成したエア通路40に接続される。このエア通路40の上端は、前記心柱12の外周面に開口する中継開口41を構成している。この中継開口41は、前記内スリーブ61に貫通状に形成された連絡孔79を経由して、前記外スリーブ71に形成される噴出孔38に連通している。
前記ハウジング9の前記支持面9aには着座確認手段が設けられる。即ち、前記支持面9aには流体流通孔としての検出ノズル孔59を開口し、この検出ノズル孔59に検出用の圧縮空気を供給している。以上の構成で、前記被支持面2aが前記支持面9aに接当すると、上記検出ノズル孔59が前記被支持面2aによって閉鎖されるので、圧力が上昇する。この圧力の上昇を図示しない圧力センサで検出することによって、前記パレット2が前記ハウジング9上に着座したことを確認できる。
前記ハウジング9にはクリーニング手段が設けられる。具体的には、前記ハウジング9にクリーニングポート44が設けられ、当該クリーニングポート44にはクリーニング通路45が接続している。そして、前記クリーニングポート44に圧縮空気を供給すると、その圧縮空気は、上記クリーニング通路45と噴出孔(図示せず)を経由して、前記皿バネ25や、前記内スリーブ61・外スリーブ71や、前記差込孔5の内周面等に吹き付けられる。この結果、各部位に付着した切屑等の異物を吹き飛ばして除去することができる。
次に、本実施形態のプラグ手段6の動作について、前記の図2及び図3と図4から図9を参照して説明する。
図2及び図3に示すアンクランプ状態では、前記ロック用の油圧室53の圧油を排出するとともに、リリース用の油圧室35に圧油を供給している。これにより、上記ピストン22が上昇し、前記外スリーブ71も上昇する。この結果、当該外スリーブ71が縮径状態に切り換えられている。また、前記内スリーブ61は、前記皿バネ25によって進出ストロークだけ上昇している。このアンクランプ状態において上記内スリーブ61は、上記外スリーブ71に軽くテーパ係合するか、又は当該外スリーブ71に僅かな隙間をあけて対面している。
このアンクランプ状態で、上記のパレット2を、何らかの昇降手段または自重によって下降させ、前記外スリーブ71を前記差込孔5に差し込むようにする。なお、この下降動作においては、前記クリーニングポート44に圧縮空気を供給して前記プラグ部27等の各部に付着している切屑等を吹き飛ばして除去することが好ましい。
上記パレット2を下降させていくと、図4に示すように、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に少量の隙間G1が形成された状態で前記パレット2の自重が前記皿バネ25によって受け止められる。従って、この状態で前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給しても、上記隙間G1からの空気漏れが生じるために圧力は上昇しない。
その後、リリース用の油圧室35から圧油を排出するとともに、ロック用の油圧室53に圧油を供給する。すると、前記ピストン22が前記ピストンロッド23と前記キャップ37とを介して前記の外スリーブ71を下降させ、その外スリーブ71の前記の傾斜内面17を前記の内スリーブ61の前記の傾斜外面13に楔係合させていく。これにより、上記の外スリーブ71や上記の内スリーブ61等が以下のように作用する。
まず、前記の皿バネ25の付勢力によってほぼ上昇位置(先端側の位置)に保持された上記の内スリーブ61を介して上記の外スリーブ71が拡径し、その外スリーブ71が前記の差込孔5に接当する。次いで、その外スリーブ71が、上記の内スリーブ61を介して前記の皿バネ25を下方へ圧縮しながら拡径して前記の差込孔5の内周面に密着し、前記パレット2が水平方向に位置決めされる(図6・図7)。こうして実現される水平位置決め段階では、図6に示すように、前記の支持面9aと前記の被支持面2aとの間に接当隙間G2が存在している。
引き続いて、前記の差込孔5の内周面に密着した状態の上記の外スリーブ71が上記の差込孔5を介して前記パレット2を下向きに引っ張り、これと同時に、その外スリーブ71が前記の皿バネ25の付勢力に抗して前記の内スリーブ61を下降させていく。これにより、上記パレット2の前記の被支持面2aを前記のハウジング9の前記の支持面9aに接当させるとともに、上記の被支持面2aを上記の支持面9aに押圧する(図8)。
その後、上記の支持面9aによって下降が阻止された上記パレット2の前記の差込孔5に対して、前記の外スリーブ71が摩擦摺動しながら下降していく。そして、上記の外スリーブ71が前記の皿バネ25の付勢力に抗して前記の内スリーブ61を前記の進出ストロークに相当する距離だけ下降させたときに、図9に示すように、前記皿バネ25が前記環状突起28に当接してそれ以上の圧縮が阻止され、前記内スリーブ61は上記の皿バネ25を介して前記のハウジング9に受け止められる。すると、上記の内スリーブ61に上記の外スリーブ71が強力に楔係合して拡径し、その外スリーブ71が前記の差込孔5の内周面に強力に密着する。その結果、上記パレット2は、水平方向および上下方向に拘束され、強力にロックされる。そしてこのクランプ状態では、前記支持面9aと前記被支持面2aとの間の隙間がまったく消失するか或いは極微小となるので、前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給するとその圧力は上昇することになる。
なお、上記クランプ状態から前記アンクランプ状態へ切り換えるときには、ロック用の油圧室53の圧油を排出するとともにリリース用の油圧室35へ圧油を供給すれば良い。これにより、前記ピストン22・前記のピストンロッド23・前記キャップ37等からなる前記引張部材21が前記外スリーブ71を上昇させ、この上昇する外スリーブ71が自己の弾性復元力によって縮径する結果、前記クランプ状態が解除される。
本実施形態のクランプ装置は以上のように作動するので、前記検出ノズル孔59の圧力を検出することで、上記クランプ状態の適切な判定を行わせることができる。
即ち、図4のアンクランプ状態において仮に前記パレット2の上記被支持面2aが前記支持面9aの上に接当する構成とした場合、上記プラグ手段6がアンクランプ状態であるにもかかわらず、クランプ状態と同様に、前記検出ノズル孔59が上記被支持面2aによって塞がれてしまう。従って、前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給してその圧力を検知するだけでは、アンクランプ状態かクランプ状態かを判定するのが困難になってしまう。
この点、本実施形態では、図4のアンクランプ状態において、前記の隙間維持部材Kとしての前記皿バネ25が、前記第2ブロック2を前記第1ブロック1から離間させる方向の力を前記パレット2に作用させて前記パレット2の自重を支え、これによって、前記支持面9aと前記被支持面2aとの間に前記隙間G1を形成させるようにしている。一方、前記クランプ状態では、前記引張部材21を油圧駆動させることで上記隙間G1を消失させ、前記支持面9aと前記被支持面2aとを接当させるようにしている。従って、上記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給したときに、アンクランプ状態では圧力が上昇せず、クランプ状態では圧力が上昇する構成とすることができる。この結果、アンクランプ状態であるかクランプ状態であるかを確実かつ容易に判別することができるのである。
特に本実施形態のように、前記パレット2が前記ベースプレート1の上側に位置し、前記パレット2を下降させて前記被支持面2aを前記支持面9aに接当させる構成においても、前記パレット2に作用する自重を前記皿バネ25によって受け止め、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1を確実に形成することができる。従って、アンクランプ状態のときは前記検出ノズル孔59から圧縮空気が確実に漏れる構成とでき、アンクランプ状態であるのにクランプ状態と判定してしまう判定ミスを回避することができる。
また、本実施形態では、上記クランプ状態において、前記検出ノズル孔59が前記被支持面2aによって閉鎖されるとともに、前記噴出孔38が前記差込孔5の内周面によって閉鎖されるように構成している。従って、前述の水平方向の位置決めが確実に行われたか否かを、前記エア供給口39に圧縮空気を供給してその圧力を検知することで、容易に判定することができる。
なお、前記検出ノズル孔59から圧縮空気を噴出させる代わりに、その検出ノズル孔59を真空ポンプなどの手段を用いて負圧とし、当該検出ノズル孔59から空気を吸引させる構成であっても良い。この場合は、前記被支持面2aと前記支持面9aとの接当による前記検出ノズル孔59の圧力の減少を圧力センサ等で検知することで、クランプ状態を検出できることになる。
本実施形態では、前記の隙間維持部材Kとして前記皿バネ(弾性体)25を用いており、アンクランプ状態においては、前記皿バネ25の弾発力の作用によって、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1が形成される。従って、クランプ装置を簡素な構成とすることができる。
また、本実施形態では、前記の隙間維持部材Kとしての前記皿バネ25が前記差込孔5の開口端の周囲に直接接触して前記パレット2の自重を受け止める構成となっている。従って、構成を簡素化でき、部品点数を少なくできている。
更には本実施形態では、前記プラグ部27の外周面(前記ストレート外面16)が前記差込孔5の内周面に密着したときに、前記ベースプレート1に対し前記パレット2が前記プラグ部27の径方向に位置決めされる構成となっている。従って、位置決め機能を有するクランプ装置を簡素でコンパクトに構成できる。
また、本実施形態において、前記プラグ部27は、前記傾斜内面17を有する前記外スリーブ71を上下移動自在に備えている。また、前記引張部材21は、前記傾斜内面17のテーパ係合によって前記外スリーブ71を拡径させてそのストレート外面16を前記差込孔5に密着させつつ、この外スリーブ71及び前記差込孔5を介して前記パレット2を前記ベースプレート1側へ近接させるように構成している。
従って、前記外スリーブ71がテーパ係合によって拡径して前記差込孔5に密着し、その摩擦力によって前記パレット2を前記ベースプレート1に近接させる構成となっているので、確実なクランプを実現できるとともに、クランプ装置や前記差込孔5を簡素に構成できる。また、前記パレット2をクランプした状態で、前記パレット2の上下左右前後の6面のうちの下面を除く5面にアクセスでき、作業性が良好である。
また本実施形態では、前記外スリーブ71に係合する前記内スリーブ61を有する構成である。そして、前記の隙間維持部材Kである前記皿バネ25は、この内スリーブ61を先端側の位置に保持する手段を兼ねている。従って、前記内スリーブ61を先端側の位置に保持する専用手段を前記皿バネ25とは別に設ける必要がなくなる。このため、クランプ装置は、構成が簡素化され、部品点数を少なくできる。
次に、図10から図15を参照して、本発明についてのその他の複数の実施形態を説明する。これらの別の実施形態においては、上記の第1実施形態の構成部材と同じ部材又は類似する部材には、原則として同一の符号を付している。
〔第2実施形態〕
図10は、第2実施形態のクランプ装置の立面断面図であって、前記第1実施形態の図4に相当する状態を示している。この第2実施形態は、前述の第1実施形態と、以下の点で異なっている。
この構成は、前記心柱12の下端部の外周位置に検出孔29を開口させるとともに、前記検出孔29の上側を前記皿バネ25が覆うように構成している。この検出孔29は、前記エア通路40を介して、前記エア供給口39に接続されている。
図10のアンクランプ状態では、前記皿バネ25は前記内スリーブ61を上昇させるとともに前記パレット2の下面を受け止めており、この結果、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に少量の隙間G1が形成されている。またこのとき、前記環状突起28と前記皿バネ25との間には大きな隙間が形成されている。従って、図10の状態で前記エア供給口39を介して前記検出孔29に圧縮空気を供給しても、その圧縮空気は上記の大きな隙間と内スリーブ61のスリット62(ここでは図示せず。前記の図5を参照)と前記の隙間G1を通って外部へ漏れるために、圧力は上昇しない。
上記アンクランプ状態において、前記ロック用の油圧室53に圧油を供給すると、前記内スリーブ61が前述の進出ストロークに相当する寸法だけ下方に変位し、この内スリーブ61が上記の皿バネ25を介して前記のハウジング9に受け止められた状態(図示しないが、第1実施形態における図9に相当する状態)となる。この状態では、圧縮された上記皿バネ25の内周部が前記環状突起28に密着して前記検出孔29を閉鎖する。従って、この検出孔29に圧縮空気を供給するとその圧力が上昇することになる。こうしてクランプ状態を検出することができる。
なお、この第2実施形態では、前記第1実施形態の構成と比較すると、上記の内スリーブ61に上記の外スリーブ71が強力に楔係合して拡径し当該外スリーブ71が前記の差込孔5の内周面に強力に密着した状態を、間接的に検出することができる。
この第2実施形態では、前記支持面9aに前記の図4中の検出ノズル孔59は形成されていない。ただし、前記検出孔29と前記検出ノズル孔59とを両方備えさせる構成とすることも可能である。
〔第3実施形態〕
図11は、第3実施形態のクランプ装置の立面断面図であって、図4に類似する図である。
この第3実施形態のプラグ手段6では、前記ハウジング9に上記の図4中の環状の心柱12を形成せず、その代わりに、軸心方向の貫通孔9bを上記ハウジング9に形成している。また、上記ハウジング9に挿入される上記ピストン22は、筒状に形成されている。更には、前記ハウジング9の下部には、環状のネジ筒36が高さ調節可能に螺合されている。
ピストンロッド23は前記ピストン22とは別部材に構成されている。上下方向に延びる上記ピストンロッド23の下半部が、前記ピストン22の筒孔の上半部に、径方向移動自在かつ軸心方向移動不能の状態に挿入されている。具体的には、前記ピストンロッド23の下半部の外周面と前記ピストン22との間に第1環状隙間31が形成される。また、前記ピストンロッド23を径方向に円滑に移動させるため、前記ピストン22の筒孔の下半部に蓋ボルト34が高さ調節可能にネジ止めされ、この蓋ボルト34と上記ピストンロッド23との間にバランス用バネ42が装着される。このバランス用バネ42の上向きの弾発力は、前記ピストンロッド23等の重量と釣り合うように設定している。なお、上記のピストンロッド23の軸心まわりの回転は、回り止めピン51によって阻止している。
上記ピストンロッド23の外周には、内側部材としての筒状の内係合具68が上下移動可能に支持される。この内係合具68は、前記第1実施形態の内スリーブ61とは異なり、周方向に切れ目(スリット)を形成していない。上記内係合具68の下半部の外周面と前記のハウジング9の貫通孔9bとの間には、第2環状隙間32が形成される。これにより、前記内係合具68は上記ハウジング9に対して半径方向へ移動可能になっている。上記の内係合具68の軸心まわりの回転は、回り止めピン52によって阻止されている。
上記ピストンロッド23の上半部の外周面と上記の内係合具68の内周面との間には、後述するクリーニング用圧縮空気の縦路81が形成される。
前記内係合具68の外周面には、上方に向かうにつれて軸心側へ近づく形状のテーパ形の傾斜外面13が形成される。また、この傾斜外面13の下側には、鍔部69が突出状に一体形成されている。
前記ハウジング9の上面と前記鍔部69との間には、前記皿バネ25が配置されている。この皿バネ25は、上記の内係合具68を上方へ進出させるように構成している。また、この皿バネ25は、前記ハウジング9の貫通孔9bと後述する縦孔82などの開口部分を、上側から覆っている。なお、前記鍔部69の下方において前記内係合具68の下部にはストッパ70が取り付けられ、このストッパ70によって、前記内係合具68の所定量以上の上昇が阻止されている。なお、前記皿バネ25の内周面と前記内係合具68との間には第3環状隙間33が形成されている。
上記の内係合具68の外周には、外側部材としての複数の外係合具78が周方向へ間隔をあけて配置される。これら外係合具78は、前記パレット2の前記差込孔5に挿入可能に構成されている。上記の複数の外係合具78のそれぞれには、前記内係合具68の前記傾斜外面13に対向する前記傾斜内面17が形成されている。この傾斜内面17は、前記傾斜外面13と同じく、上方に向かうにつれて軸心側に近づくテーパ状に形成されている。従って、複数の前記外係合具78は、前記内係合具68に上側から楔係合可能である。
これらの外係合具78には、上記ピストンロッド23の先端部が連結されている。具体的に説明すると、上記ピストンロッド23の上部に前記キャップ37が上記ボルト24によって固定される。また、上記ピストンロッド23の上部に前記リング26が取り付けられる。そして、上記キャップ37の上部と前記リング26との間には、上記の外係合具78の上端のフランジ部が、半径方向へ移動可能で上下方向の相対移動を阻止した状態に挿入される。
また、上記の内係合具68の外周には前記第2の回り止めピン64が外側に突出するように固定されている。この第2の回り止めピン64の突出部は、隣り合う前記外係合具78・78の間に形成した離間隙間80に挿入される。これにより、上記の複数の外係合具78が上下方向にガイドされる。さらに、上記の複数の外係合具78の外周面には、リング状の板バネ(復帰手段)49が装着される。この板バネ49は、上記の各外係合具78を半径方向の内方へ常時付勢している。
なお、上記キャップ37の下半部に設けた環状の筒部37aが、前記外係合具78の上端の前記フランジ部や前記板バネ49を覆っている。
本実施形態において前記プラグ部27は、前記ピストンロッド23の先端側部分と、前記内係合具68と、前記外係合具78と、前記キャップ37と、前記ボルト24等と、を含んで構成されている。ここで前記ピストンロッド23は半径方向に移動自在に構成されているため、前記プラグ部27の軸心も、前記ベースプレート1に対し、当該プラグ部27の径方向に移動可能である。
前記ハウジング9の上面には、周方向へ間隔をあけて4つの支持ロッド48が圧入される。それぞれの支持ロッド48の上面には平坦な前記支持面9aが形成される。この支持面9aは、前記パレット2の前記被支持面2aを受け止めるようになっている。
前記4つの支持ロッド48のうちの1つに、前記検出ノズル孔59が開口される。この検出ノズル孔59には、検出用の圧縮空気を供給可能に構成している。そして、前記の被支持面2aが上記の支持面9aに接当すると、上記の検出ノズル孔59内の圧力が上昇する。その圧力上昇を圧力スイッチ等で検出することによって、前記パレット2が上記の支持ロッド48に着座したことを確認できる。
一方、前記クリーニングポート44に供給された圧縮空気は、上記クリーニング通路45と、前記ピストンロッド23の外周面に形成された前記縦路81とを順に通過した後、前記の離間隙間80から半径方向の外方へ吐出される。従って、前記支持ロッド48の前記支持面9a等の各部位に付着した異物を吹き飛ばして清掃することができる。
加えて、上記のクリーニング用の圧縮空気は、前記ハウジング9の前記貫通孔9bの周壁に設けた縦孔82へも供給される。この縦孔82に供給された圧縮空気は、前記の皿バネ25の上面と前記鍔部69との隙間から、又は、上記の皿バネ25の下面と上記ハウジング9との隙間から、水平方向へ吐出可能とされている。
なお、本実施形態では、前記第1実施形態の噴出孔38(図4参照)のような構成、即ち前記外係合具78の外周面の上記差込孔5の内周面に対する密着を圧縮空気を用いて検出するための構成は、省略されている。
上記のプラグ手段6の動作は、以下の(A)から(C)の三つの点を除いて、前記第1実施形態と同様である。
(A)アンクランプ状態において、第1実施形態では前記外スリーブ71がそれ自身の有する弾性力で縮径状態に切り換えられるが、本実施形態ではその代わりに、前記外係合具78が前記板バネ49の弾発力によって縮径状態に切り換えられる。
(B)前記第1実施形態では前記パレット2を下降させるとその下面が前記皿バネ25の上に乗るが、本実施形態ではその代わりに、前記パレット2の下面は前記鍔部69の上に乗る。
(C)前記第1実施形態では前記外スリーブ71が上記差込孔5に密着すると上記パレット2の水平方向の精密な位置決めが行われるが、本実施形態では、上記ピストンロッド23の前記ベースプレート1に対する水平方向の移動(言い換えれば、前記プラグ部27の水平方向の移動)が、前記の第1〜第3の環状隙間31〜33によって許容される。即ち、本実施形態のクランプ装置は、上記パレット2を上下方向(軸心方向)に拘束(クランプ)するのみであって、第1実施形態のような水平方向の位置決め機能は有していない。逆に言えば、本実施形態のクランプ装置は、前記プラグ部27と前記差込孔5との大きな軸心ズレを許容できるクランプ装置であるということができる。
図11のアンクランプ状態では、上記パレット2を下降させて、前記プラグ手段6の上記プラグ部27を前記パレット2の差込孔5の内部に差し込み、かつ、当該パレット2の下面を前記鍔部69の上に乗せた状態が示されている。
この状態では、前記鍔部69及び前記皿バネ25によって前記パレット2の自重が支えられており、前記第1実施形態と同じように、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に少量の隙間G1が形成されている。従って、この状態で前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給しても、上記隙間G1からの空気漏れが生じるために圧力は上昇しない。即ち、アンクランプ状態では上記検出ノズル孔59の圧力が上昇しない構成である。
本実施形態のクランプ装置は、以上に説明したとおり鍔部69を備え、この鍔部69が、前記パレット2の前記差込孔5の開口端の周囲に接触するとともに、前記の隙間維持部材Kとしての前記皿バネ25の弾発力を前記パレット2に伝達するように構成している。従って、前記鍔部69を備えるだけのコンパクトな構成で、前記皿バネ25の力を前記パレット2に確実に伝達できる。また、前記差込孔5の開口端の周囲に前記鍔部69が接触する構成であるから、前記差込孔5の形状を簡素にすることができる。更には、前記皿バネ25と前記パレット2との直接の接触を回避でき、前記皿バネ25を保護してその寿命を延ばすことができる。
〔第4実施形態〕
図12と図13は第4実施形態を示している。図12は、クランプ装置の立面断面図であって、図4に類似する図である。また、図13はプラグ部27の要部拡大図である。
本実施形態は前述の第3実施形態の変形例として構成されている。この実施形態が前記第3実施形態と異なる主要な点は、上記内係合具68を省略した点と、前記傾斜外面13が前記ピストンロッド23の外周面に形成されている点と、前記傾斜外面13と前記傾斜内面17が上下方向の向きを逆に形成されている点と、前記皿バネ25が外係合具78を進出方向に付勢している点である。
以下、具体的に説明する。前記ピストンロッド23は上下2つの部材を互いにネジ結合して構成される。前記第3実施形態と同様に、上記ピストンロッド23の下半部は、前記ピストン22の筒孔の上半部に、径方向へ移動自在かつ軸心方向へは移動不能の状態に挿入されている。
上記ピストンロッド23の上部には、上記キャップ37が上下方向へ移動可能に支持される。このキャップ37には、バネ受け91が前記ボルト24を介して固定される。前記ピストンロッド23の上部は中空状に形成されており、この内部に引張バネ92を配置している。前記引張バネ92の上部は前記バネ受け91に固定される。前記引張バネ92の下部は、筒状の止めボルト93の頭部に固定される。この止めボルト93は、前記ピストンロッド23に上側から螺合されている。
上記ピストンロッド23の上部の外周面には、下方(基端方向)に向かうにつれて軸心に近づくテーパ状の上記傾斜外面13が形成されている。
上記のキャップ37の下方で上記ピストンロッド23の外周に、外側部材としての複数の前記外係合具78が周方向へ間隔をあけて配置される。この外係合具78は、前記パレット2の前記の差込孔5に挿入可能に構成している。前記外係合具78の内周面には、下方(基端方向)に向かうにつれて軸心に近づくテーパ状の上記傾斜内面17が形成されている。
本実施形態では、前記外係合具78は、周方向に分割された複数(本実施形態では、4個)の分割体として形成されている。上記外係合具78の下方において、上記ピストンロッド23にはスリーブ55が上下方向へ移動自在に支持される。このスリーブ55には、上記鍔部69が突出形成されている。この鍔部69と前記ハウジング9との間には、前記皿バネ25が配置されている。即ち、本実施形態において、前記皿バネ25は上記スリーブ55を介して前記外係合具78を進出方向に付勢している。
それぞれの上記外係合具78の上端面に、前記キャップ37に一体形成された前記筒部37aの下端部が対面している。また、前記スリーブ55及び前記皿バネ25が、上記の各外係合具78の下端面を下側から覆うと共に、前記ハウジング9の貫通孔9bとクリーニング用の前記縦孔82を上側から覆っている。なお、図13に示すように、上記スリーブ55と上記の皿バネ25との間には高さ調節用シム83が装着されている。
そして、上記の複数の上記外係合具78の前記傾斜内面17に、上記ピストンロッド23の前記傾斜外面13を上側から楔係合させてある。
図13に示すように、前記ピストンロッド23の内部には筒孔47が形成される。また、前記ピストンロッド23には径方向に横路50が形成されている。この横路50の内端は前記の筒孔47に接続し、外端は前記ピストンロッド23の外周面に開口している。前記ピストンロッド23の上端寄りの位置には、径方向の供給路54が形成される。
以上の構成で、前記クリーニング通路45に供給された圧縮空気は、前記横路50を通じて前記ピストンロッド23内部の筒孔47に供給され、前記止めボルト93の内部を通って前記供給路54まで導かれる。その後、上記の圧縮空気は、前記キャップ37の前記筒部37aの内周面と前記ピストンロッド23との隙間から前記の離間隙間80に至り、この離間隙間80から外部に向けて噴出される。
この第4実施形態のプラグ手段6の動作を説明する。
最初にプラグ手段6をアンクランプ状態とし、この状態で、前記スリーブ55の前記鍔部69に前記パレット2の下面(前記差込孔5の開口端の周囲部分)を乗せる。この状態では、前記パレット2の下面が前記鍔部69を介して前記皿バネ25によって受け止められ、前記支持面9aと前記被支持面2aとの間に上記隙間G1が形成される。従って、アンクランプ状態においては、前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給しても前記隙間G1から空気が漏れるために前記検出ノズル孔59の圧力は上昇しない。
このアンクランプ状態にある前記プラグ手段6をクランプ状態とするために、ロック用の上記油圧室53に圧油を供給する。すると、前記ピストン22に連結されている前記ピストンロッド23が下降し、上記傾斜外面13も下降する。一方、前記外係合具78は前記スリーブ55及び前記皿バネ25によって受け止められている。この結果、上記外係合具78の上記傾斜内面17と前記ピストンロッド23の上記傾斜外面13とがテーパ係合し、上記外係合具78は、前記板バネ49の付勢力に抗して拡径方向に変位して、上記パレット2の前記差込孔5の内周面に密着する。
続いて、前記の差込孔5の内周面に密着した状態の上記の外係合具78が上記の差込孔5を介して前記パレット2を下向きに引っ張り、これと同時に、その外係合具78が前記の皿バネ25の付勢力に抗して下降する。これにより、上記パレット2の前記の被支持面2aを前記のハウジング9の前記の支持面9aに接当させるとともに、上記の被支持面2aを上記の支持面9aに押圧する。
その後、上記の支持面9aによって下降が阻止された上記パレット2の前記の差込孔5に対して前記の外係合具78が摩擦摺動しながら下降していく。そして、上記の外係合具78が前記の皿バネ25の付勢力に抗して前記の進出ストロークに相当する距離だけ下降したときに、その外係合具78が上記の皿バネ25を介して前記のハウジング9に受け止められる。すると、上記のピストンロッド23に前記外係合具78が強力に楔係合して拡径し、その外係合具78が前記の差込孔5の内周面に強力に密着する。その結果、上記パレット2は、上下方向に拘束され、強力にロックされる。このクランプ状態では、前記被支持面2aと前記支持面9aとが接当され押圧されているために、前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給すればその圧力は上昇することになる。
本実施形態では、前記の隙間維持部材Kとしての前記皿バネ25が、前記スリーブ55を介して、外側部材としての前記外係合具78を先端側の位置に保持する手段を兼ねている。従って、前記外係合具78を先端側の位置に保持するための特別な構成を設ける必要がなくなる。このため、クランプ装置は、構成が簡素化され、部品点数が少ない。
〔第5実施形態〕
図14は、第5実施形態のクランプ装置の立面断面の要部拡大図であって、図13に類似する図である。この第5実施形態は、前記第4実施形態(図13参照)と前記第2実施形態(図10参照)とを組み合わせたものに相当する。
即ち、本実施形態の構成は、前述の第4実施形態において、前記貫通孔9bの周壁の上面に検出孔29を開口させている。この検出孔29の上側を前記皿バネ25が覆うように構成している。この検出孔29には、前記エア通路40が接続されており、圧縮空気を供給できるように形成している。この実施形態の動作は、前記第4実施形態および前記第2実施形態と同様である。
〔第6実施形態〕
図15は、第6実施形態のクランプ装置の立面断面図であって、図12に類似する図である。この第6実施形態は、前記第4実施形態の変形例として構成されている。本実施形態が前記第4実施形態と異なる主要な点は、前記スリーブ55を後記の押上ピストン76によって進出させる構成としている点である。
具体的に説明する。前記ハウジング9の筒孔の上部に、環状の押上ピストン76が保密状に挿入される。この押上ピストン76は、前記ピストン22の上部に保密状に嵌合されると共に、前記スリーブ55に下側から接当可能に構成される。
この押上ピストン76と前記ピストン22との間には、作動室77が形成される。この作動室77は、前述したロック用の油圧室53に連通されている。
また、前記のスリーブ55の前記鍔部69の下面には、合成樹脂製のリップ84を装着している。このリップ84は、前記ハウジング9の上面に保密状に接触して、異物等が前記貫通孔9bを介して前記ハウジング9内に侵入するのを防止している。
以上の構成において、前記ロック作動時に上記ロック用の油圧室53に圧油を供給すると、その圧油供給の開始時から前半期には、上記の作動室77から上記の押上ピストン76に作用する上向きの油圧力が、その押上ピストン76と前記スリーブ55の前記鍔部69を介して、前記の複数の外係合具78を上方の進出位置へ保持する。この状態では、前記スリーブ55の前記鍔部69上に乗った状態の前記パレット2の前記被支持面2aと、前記支持面9aとの間には、前記隙間G1が形成されている。従って、前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給しても、その隙間G1を介して空気が漏れるので、上記の検出ノズル孔59の圧力は上昇しない。
そして、上記の圧油供給の後半期には、上記のピストン22の大面積に作用する大きな油圧力が、上記の押上ピストン76に作用する上向き力に抗して、前記ピストンロッド23を介して前記の複数の外係合具78を強力に拡径させながら下降させる。従って、前記パレット2も下方に引っ張られ、前記被支持面2aが前記支持面9aに接当する(即ち、前記隙間G1が消失する)。この状態では、前記検出ノズル孔59に圧縮空気を供給した場合、その圧力は上昇する。
なお、この第6実施形態では、上記の複数の外係合具78は、上記スリーブ55と上記の押上ピストン76と上記の作動室77の圧油とを介して、前記ハウジング9に支持されることになる。
本実施形態では、前記の隙間維持部材Kには、前記押上ピストン76が該当する。即ち、前記の隙間維持部材Kは、圧力流体(本実施形態においては、圧油)で駆動されるピストンとして構成されている。従って、アンクランプ状態において、前記被支持面2aと前記支持面9aとの間に前記隙間G1を形成させるために前記パレット2を前記ベースプレート1から離間させる方向に作用させる押上げ力を、この圧油の圧力を調整することで容易に変更することができる。
〔変更態様〕
以上に本発明の複数の実施形態を示したが、本発明は、下記(1)から(7)に示すように変更して実施することができる。
(1)第1から第5の実施形態において例示されている前記皿バネ25は、コイルバネに置き換えたり、ゴム等の弾性体に置き換えることができる。また、前記の差込孔5は、例示した円形ストレート孔に代えて、円形テーパ孔等の異なる形状に構成可能である。
(2)前記クランプ装置においては、上記パレット2と前記ベースプレート1の位置関係は任意である。例えば、前記パレット2を左側に、前記ベースプレート1を右側に配置して、水平方向に前記パレット2を駆動して位置決めを行う構成とすることもできる。この場合は、前記クランプ装置は、そのプラグ部27が水平左方を向くように配置すれば良い。また、前記パレット2を前記ベースプレート1に対し斜め方向に着脱する構成であっても良い。
(3)図2の状態となる前に、前記パレット2を水平方向に駆動される動作があっても良い。即ち、上記パレット2を前記ベースプレート1に対して下降させる前の段階で前記パレット2を水平方向に移動させ、前記差込孔5と前記プラグ部27との大体の心合わせを予め行って図2の状態とし、その後、上記のように前記パレット2を下降させるようにしても良い。上記パレット2が水平方向に駆動される代わりに前記ベースプレート1が水平方向に駆動される構成としても良い。
(4)前記支持面9aは、前記ハウジング9に形成される代わりに、前記ベースプレート1に直接一体形成されていても良い。前記被支持面2aは、前記パレット2の下面に形成される代わりに、当該パレット2に固着される他の部材に形成されていても良い。
(5)前述の各実施形態では前記検出ノズル孔59の形成個数は1つとされているが、複数個形成しても構わない。
(6)前記検出ノズル孔59に供給される圧力流体は、上記の各実施形態では圧縮空気としているが、他の流体を採用しても構わない。例えば切削用オイル等を前記検出ノズル孔59に供給する構成であっても良い。
(7)前記の第1ブロックと第2ブロックの組み合わせは、例示したベースプレート1とパレット2の組み合わせに代えて、工作機械のテーブルとワークパレットの組み合わせ、ワークパレットと治具ベースの組み合わせ、治具ベースとワークピースの組み合わせ、溶接治具等の作業用治具とワークピース等の作業物の組み合わせであってもよい。更には、射出成形機やプレス機の盤面と金型の組み合わせであってもよい。このほかにも、本発明は、レーザ加工機や放電加工機などの各種の加工機械のワークピース・ツール等の位置決めにも適用可能である。

Claims (13)

  1. 第2ブロック(2)に備えた差込孔(5)に挿入可能となるように第1ブロック(1)から突出させたプラグ部(27)と、
    前記第2ブロック(2)に備えられる被支持面(2a)と接当可能となるように前記第1ブロック(1)に備えられる支持面(9a)と、
    前記支持面(9a)に形成される流体流通孔(59)と、
    前記第2ブロック(2)を第1ブロック(1)から離間させる方向へ押して前記被支持面(2a)と前記支持面(9a)との間に隙間(G1)を形成させるように前記第1ブロック(1)に設けた隙間維持部材(K)と、
    前記プラグ部(27)の外周面を前記差込孔(5)の内周面に径方向に密着させた状態で前記の隙間維持部材(K)の前記の押す力に抗して前記第2ブロック(2)を前記第1ブロック(1)へ接近させて前記隙間(G1)を消失させる引張部材(21)とを有する、
    ことを特徴とするクランプ装置。
  2. 請求項1に記載のクランプ装置であって、
    前記第1ブロック(1)は前記第2ブロック(2)の下側に位置しており、
    前記の隙間維持部材(K)は、前記第2ブロック(2)の自重を支えることで、前記被支持面(2a)と前記支持面(9a)との間に前記隙間(G1)を形成させるように構成した、ことを特徴とするクランプ装置。
  3. 請求項1に記載のクランプ装置であって、前記流体流通孔(59)から圧力流体を噴出するように構成したことを特徴とするクランプ装置。
  4. 請求項1に記載のクランプ装置であって、前記流体流通孔(59)から空気を吸引するように構成したことを特徴とするクランプ装置。
  5. 請求項1に記載のクランプ装置であって、前記の隙間維持部材(K)は弾性体(25)であることを特徴とするクランプ装置。
  6. 請求項1に記載のクランプ装置であって、前記の隙間維持部材(K)は圧力流体で駆動されるピストン(76)であることを特徴とするクランプ装置。
  7. 請求項1に記載のクランプ装置であって、
    前記第2ブロック(2)の前記差込孔(5)の開口端の周囲に接触するとともに前記の隙間維持部材(K)の前記の押す力を当該第2ブロック(2)に伝達する鍔部(69)を備えることを特徴とするクランプ装置。
  8. 請求項1に記載のクランプ装置であって、
    前記の隙間維持部材(K)が前記第2ブロック(2)の前記差込孔(5)の開口端の周囲に接触することを特徴とするクランプ装置。
  9. 請求項1に記載のクランプ装置であって、
    前記プラグ部(27)の外周面が前記差込孔(5)の内周面に密着したときに、前記第2ブロック(2)が前記第1ブロック(1)に対し前記プラグ部(27)の径方向に位置決めされる、ことを特徴とするクランプ装置。
  10. 請求項1に記載のクランプ装置であって、
    前記第1ブロック(1)に対して前記プラグ部(27)が径方向に移動可能に構成されている、ことを特徴とするクランプ装置。
  11. 請求項1に記載のクランプ装置であって、
    前記プラグ部(27)は、傾斜内面(17)を有する外側部材(71,78)を上下移動自在に備えるとともに、
    前記引張部材(21)は、前記傾斜内面(17)のテーパ係合によって前記外側部材(71,78)を拡径させて前記差込孔(5)に密着させつつ、前記外側部材(71,78)及び前記差込孔(5)を介して前記第2ブロック(2)を前記第1ブロック(1)側へ近接させるように構成した、
    ことを特徴とするクランプ装置。
  12. 請求項11に記載のクランプ装置であって、前記の隙間維持部材(K)は、前記外側部材(78)を先端側の位置に保持する手段を兼ねる、ことを特徴とするクランプ装置。
  13. 請求項11に記載のクランプ装置であって、前記の隙間維持部材(K)は、前記外側部材(71,78)の前記傾斜内面(17)にテーパ係合する傾斜外面(13)を有する部材(61,68)を先端側の位置に保持する手段を兼ねる、ことを特徴とするクランプ装置。
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