TWI439343B - Clamping device - Google Patents

Description

夾緊裝置

本發明係有關於夾緊裝置，尤其係有關於藉由使夾持構件的夾爪卡合於工件的孔以朝就座面的方向拉引，而將工件夾緊之夾緊裝置。

由於在涵蓋於工件的整面進行機械加工時，因無法採用藉由推壓工具從上方推壓工件的端部之形式的夾緊裝置，故可採用上述之夾緊裝置(所謂的孔夾緊裝置(hole clamp device))。在該夾緊裝置中，於本體構件形成有使夾緊對象之工件就座的就座面。當工件置入時，將工件搭載於就座面而支持，然後將夾持構件、和具有可插入於該夾持構件之錐形軸部的夾緊桿插入於工件的孔。繼之，藉由將夾緊桿朝就座面側拉引，而利用錐形軸部使夾爪擴徑以卡合於孔的內周面，然後藉由將該夾持構件進一步朝就座面側拉引，而將工件固定於就座面。

在專利文獻1、2中有揭示上述之夾緊裝置。

尤其，在專利文獻1所記載的夾緊裝置中，為了因應工件之孔的位置的偏差不齊，係以使夾持構件和具有錐形軸部的夾緊桿朝向可與軸心垂直相交的方向移動之方式構成，且即使工件之孔的位置自原本的正規位置些微偏離時，亦可確實地進行夾緊之方式構成。

一般，於藉由夾緊裝置固定有工件之際，為了檢測工件是否有以正確地就座於所期望之就座面的狀態被固定，大部分的方式是在夾緊裝置的就座面設置就座感測器。該就座感測器係由：於就座面形成有開口的加壓氣體噴出孔、將加壓氣體供給至該加壓氣體噴出孔的氣體供給路、和用以檢測該氣體供給路內的氣壓上升至特定壓以上的壓力開關等所構成

【專利文獻1】日本專利第3550010號公報

【專利文獻2】德國專利第4020981號公報

在上述夾緊裝置設有用以承接工件的就座面和就座感測器時，若將工件置入並使之就座於就座面，就座感測器的加壓氣體噴出孔會被工件的壁面封閉。因此，會有不管固定工件的夾緊動作完成與否，均致使就座感測器檢測工件為就座，而錯誤判斷為工件的夾緊動作已完成之問題。

更且，由於在專利文獻1的夾緊裝置中，即便工件之孔的位置自正規的位置些微偏離時亦可夾緊，所以將夾持構件和具有錐形軸部的夾緊桿朝向可與軸心垂直相交的方向移動之方式來構成。然而，當夾持構件和夾緊桿朝向與軸心垂直相交的方向移動而進行夾緊作動，然後成為解除夾緊狀態時，未設有使夾持構件和夾緊桿恢復至正規的原位(中心位置)之機構。因此，必須進行以手動使夾持構件和夾緊桿恢復至原位的繁雜作業，若將該恢復作業省略而置之不理的話，會難以將夾持構件和夾緊桿插入於工件的孔，而造成固定工件的作業效率降低。

另一方面，如上所述，於藉由孔夾緊裝置(hole clamp device)夾緊工件時，因在工件的孔插入有夾持構件和夾緊桿，且在夾緊時使夾持構件的夾爪擴徑的關係，故在解除夾緊時藉由O型環等的推壓力可使夾持構件的夾爪縮徑。然而，當夾爪咬住工件之孔的內面時，會有無法僅藉由O型環所產生的推壓力來使夾爪確實地縮徑之問題。

本發明之目的在於提供一種夾緊裝置，其在工件剛置入後不久，於夾緊作動時，藉由與夾持構件一體移動的工件搭載面來支持工件，然後，在夾緊狀態下使該工件就座於就座面。

本發明之夾緊裝置係具有：環狀夾持構件，構成為可朝直徑方向擴縮，且可插入於工件的孔而夾持孔的內周面；夾緊桿，具有可內嵌卡合於該夾持構件的錐形軸部；以及流體壓缸，可使所述夾持構件和夾緊桿朝軸心方向進退驅動之夾緊裝置，其特徵為具備：本體構件，附設有所述夾持構件、夾緊桿和流體壓缸；就座面，用以使工件就座而形成於所述本體構件；就座感測器，包含於所述就座面形成有開口的加壓氣體噴出孔；以及工件搭載面，係在所述夾持構件位於朝工件側移動的進出位置時，可在較所述就座面靠進出側的位置承接工件之工件搭載面，其於所述夾持構件和夾緊桿進行移動至退入側的夾緊作動時，可與所述夾持構件一體地朝向與夾緊桿的軸心平行的方向移動。

在該夾緊裝置中，若於解除夾緊狀態下置入夾緊對象的工件，工件會被支持於較就座面靠進出側位置的工件搭載面。若藉由流體壓缸使夾持構件和夾緊桿自該狀態朝向使工件就座的退入方向驅動，工件搭載面會與夾持構件一體地朝退入側移動，成為工件就座於就座面的狀態而固定，而該工件固定狀態可藉由就座感測器檢知。

根據本發明，由於係在具有夾持構件、夾緊桿和流體壓缸的夾緊裝置，設有本體構件、形成於該本體構件的就座面、和就座感測器，並設有當夾持構件位於朝工件側移動的進出位置時，可在較就座面靠進出側的位置承接工件之工件搭載面，故在置入夾緊對象的工件後，於進行夾緊前，可藉由工件搭載面支持工件。因此，可確實地防止於夾緊前就座感測器作動之情形發生。而且，將工件夾緊並固定時係使工件就座於就座面，而當工件已固定成正規的夾緊狀態時，藉由就座感測器可確實地檢知工件係以就座於就座面的狀態被固定。

本發明除了所述構成外，亦可採用如次之各種構成。

(1)所述工件搭載面係形成於所述夾持構件。根據該構成，由於工件搭載面係形成於夾持構件，故於夾緊作動時可與夾持構件一體地朝向與軸心平行的方向移動。

(2)所述工件搭載面係形成於配設在所述夾持構件外周的外側之1個或複數個工件搭載面形成構件。根據該構成，由於係形成於配設在夾持構件外周的外側之1個或複數個工件搭載面形成構件，故可使夾持構件的構造簡單化。

(3)所述夾持構件和夾緊桿係形成為可朝向與所述軸心垂直相交的方向移動。根據該構成，即使因工件的孔的製作誤差致使孔的位置些微偏移時，夾持構件和夾緊桿亦可經由朝向與所述軸心垂直相交之方向的移動而夾緊。

(4)設有以使所述夾持構件和夾緊桿之共同的軸心與所述流體壓缸的軸心一致的方式，將夾持構件和夾緊桿彈性推壓的彈性推壓裝置。根據該構成，於設成解除夾緊狀態時，藉由該彈性推壓裝置，可使夾持構件和夾緊桿之共同的軸心成為與流體壓缸的軸心一致而進行彈性推壓，夾持構件和夾緊桿會自動恢復成該兩個軸心一致的原位。因此，不需要進行藉由手動操作來使夾持構件和夾緊桿恢復至原位的繁雜作業。

(5)所述流體壓缸具有：缸孔；活塞構件，裝設於該缸孔且與所述夾緊桿連結；筒狀活塞桿，形成於該活塞構件；夾緊用流體室和解除夾緊用流體室，夾緊用流體室係形成於所述缸孔內的筒狀活塞桿側，解除夾緊用流體室係形成於所述缸孔內且相對於所述活塞構件位於夾緊用流體室的相反側；以及環狀承壓構件，係外嵌於所述筒狀活塞桿且藉由可承受夾緊用流體室的流體壓而可朝向與夾緊桿的軸心平行的方向移動之環狀承壓構件，其承接所述夾持構件的基端面。根據該構成，可在藉由環狀承壓構件支持夾持構件的狀態下驅動夾緊桿以使夾持構件擴徑，然後將夾持構件和夾緊桿朝工件就座方向驅動。

(6)為了使所述夾持構件和夾緊桿之共同的軸心與所述流體壓缸的軸心一致，在所述筒狀活塞桿和夾緊桿間設有包含呈壓縮狀態而裝設的彈性環構件之彈性推壓裝置。根據該構成，可實現簡單構成的彈性推壓裝置。

(7)所述彈性推壓裝置具有：滑接於所述夾持構件之環狀鍔部的外周面，而將夾持構件和夾緊桿彈性推壓之彈性材料製的刮板(scraper)。根據該構成，將刮板兼作為彈性推壓裝置使用，可實現簡單構成的彈性推壓裝置。

(8)所述夾持構件具備形成所述工件搭載面的環狀鍔部、從該環狀鍔部朝進出側延伸的夾爪部、和相對於該環狀鍔部形成於夾爪部之相反側的基端鍔部，並且夾持構件係由在圓周方向的複數位置被分割的複數夾持分割體所構成。根據該構成，於夾緊時，可使夾持構件容易擴徑，且於夾緊解除時，可使夾持構件容易縮徑。

(9)所述環狀承壓構件係以涵蓋於所述工件搭載面位於朝向較所述就座面靠進出側進出之位置的第1位置、和工件搭載面位於較所述就座面後退之位置的第2位置，而可在與夾緊桿的軸心平行的方向上移動特定衝程的方式構成。根據該構成，在置入夾緊對象的工件後，於進行夾緊前，可先藉由工件搭載面確實地支持工件，然後將工件夾緊並固定時，可使工件確實地就座於就座面。

(10)所述流體壓缸係以於夾緊時可使所述夾緊桿朝退入方向驅動，且於夾緊解除時可使夾緊桿朝進出方向驅動之方式構成，並設有於所述夾緊解除時可使所述夾持構件的複數夾持分割體集合成接近於夾緊桿的縮徑狀態之縮徑機構。根據該構成，於夾緊解除時可確實地使複數夾持分割體縮徑。

(11)所述縮徑機構具備有：錐形面，以愈朝下方愈小徑化的方式形成於所述夾持構件的基端部；以及錐形卡合部，以可從下方卡合於該錐形面的方式形成於夾緊桿且愈朝上方愈大型化。根據該構成，藉由夾持構件之錐形面和夾緊桿之錐形卡合部的引導作用，可從夾緊桿對夾持構件的基端部作用縮徑之力，故於夾緊解除時，可確實地使複數夾持分割體縮徑。

以下，依據實施例，說明實施本發明之最佳型態。

[實施例1]

如圖1至圖3所示，該夾緊裝置C具備有：本體構件1、夾持構件2、夾緊桿3、可將夾持構件2和夾緊桿3朝軸心方向(上下方向)驅動的油壓缸4(流體壓缸)、和包含於油壓缸4的環狀承壓構件5。上述本體構件1係由上部本體構件11和下部本體構件12和基部本體構件13所構成。

上部本體構件11俯視看起來係呈大致長圓形，該上部本體構件11係藉由插入於四個螺栓孔14的四個螺栓而固定於基部本體構件13。下部本體構件12係形成缸孔41的筒狀構件，該下部本體構件12之上端部係嵌合於上部本體構件11之下面側的凹部15，並藉由四個螺栓16固定於上部本體構件11。

如圖1～圖3所示，上述夾持構件2係以將上述本體構件11之中心部的開口孔17朝上下方向貫通的方式配設。在上部本體構件11的上面，形成有包圍夾持構件2的四個圓弧狀就座面18，且在夾緊工件W的狀態下，可使工件W就座於該等就座面18。在上部本體構件11的上面，供加壓氣體之氣體噴吹流動的四個凹溝19係形成為十字形。除了四個就座面18與四個凹溝19外，上部本體構件11的上面係形成為和緩傾斜角的部分圓錐面。

大致環狀的夾持構件2係構成為可朝直徑方向擴縮，且可插入於工件W的孔H以夾持孔H的內周面。該夾持構件2具備有：桿插通孔21；工件搭載面22，當夾持構件2位於朝工件W側移動的進出位置(上限位置)時，可在較就座面18靠進出側(上側)的位置承接工件W；環狀鍔部23，形成該工件搭載面22；夾爪部24，從該環狀鍔部23朝進出側延伸；基端鍔部26，相對於該環狀鍔部23形成於夾爪部24的相反側；以及環狀溝25，形成於環狀鍔部23與基端鍔部26之間。夾持構件2的環狀鍔部23、夾爪部24、環狀溝25、基端鍔部26係由：藉由縫隙27於圓周方向分割成四等分的四個夾持分割構件2b所構成。

夾持構件2係由金屬構件所構成，在夾持構件2中，於各夾持分割構件2b之夾爪部24的外周面，形成有可容易夾緊工件W之孔H的內周面之三段式齒24a。於夾持構件2形成有可使夾緊桿3插通的桿插通孔21。該桿插通孔21中的夾爪部對應部分，係形成為可使夾緊桿3的錐形軸部31卡合成密合狀的錐形孔部21a。

如圖1～圖3所示，於上部本體構件11的開口孔17裝設有：可滑接於夾持構件2之環狀鍔部23的外周面之橡膠或合成樹脂等的彈性材料製刮板(scraper)28。在夾持構件2的環狀溝25裝設有：可將被分割的夾爪部24和環狀鍔部23朝縮徑方向推壓的O型環29。

夾持構件2的基端鍔部26係收容於上部本體構件11的圓形凹部6，其係於被夾在圓形凹部6的上壁部與環狀承壓構件5的水平板部62之間的狀態下裝設。在圓形凹部6的內部，於基端鍔部26的外周側形成有環狀間隙6a。夾持構件2係以可與環狀承壓構件5一體地升降，並且經由環狀間隙6a與刮板28的彈性變形，可朝向與油壓缸4之軸心垂直相交的水平方向移動之方式裝設。

夾緊桿3係將錐形軸部31、連接於該錐形軸部31之下端的小徑桿部32、連接於該小徑桿部32之下端的大徑桿部33、和連接於該大徑桿部33之下端的大徑鍔部34一體形成者。錐形軸部31和小徑桿部32係插通於夾持構件2的桿插通孔21。上述錐形軸部31係以愈朝上方愈大徑化之方式形成於夾緊桿3的上端部分，且錐形軸部31係內嵌卡合於夾持構件2的錐形孔部21a。

如圖1～圖3所示，上述油壓缸4係用以將夾持構件2和夾緊桿3朝軸心方向進退驅動。該油壓缸4具備有：由下部本體構件12與基部本體構件13所形成的直立式缸孔41；裝設於該缸孔41的活塞構件42；與該活塞構件42呈一體並從該活塞部43朝上方延伸的筒狀活塞桿44；活塞部43之上側的夾緊用油室45和活塞部43之下側的解除夾緊用油室46；以及環狀承壓構件5。

缸孔41的底面係藉由基部本體構件13堵塞，在缸孔41之下端附近部的環狀溝，裝設有用以限制活塞構件42的向下移動之止動環(stop ring)47。活塞構件42係藉由止動環47承接而位於下限位置。於活塞構件42形成有中央孔，而該中央孔係由形成於筒狀活塞桿44之上部小徑孔48和中段部中徑孔49和下部大徑孔50所構成。在該大徑孔50裝設有封鎖構件51，該封鎖構件51係藉由止動環51a而防止脫落。

上述夾緊桿3的大徑桿部33係位於小徑孔48內，大徑鍔部34係位於中徑孔49內。在大徑桿部33與小徑孔48的內周面之間形成有約2mm的環狀間隙48a，在大徑桿部33之外周的環狀溝裝設有較大的O型環52(彈性環構件)，且該O型環52係以些微被壓縮於大徑桿部33與筒狀活塞桿44之間的狀態下裝設。

大徑鍔部34的厚度係與中徑孔49的厚度大致相等。在大徑鍔部34的外周面與中徑孔49的內周面之間形成有微小的間隙。因此，夾緊桿3可與活塞構件42一體地進行升降移動，而經由O型環52的彈性變形，亦可相對於活塞構件42朝向與油壓缸4之軸心垂直相交的水平方向移動。夾持構件2係可與夾緊桿3一體地朝向與上述軸心垂直相交的水平方向移動。此處，刮板28和O型環52相當於以使夾持構件2和夾緊桿3之共同的軸心與油壓缸4的軸心一致的方式，將夾持構件2和夾緊桿3彈性推壓之「彈性推壓裝置」。

如圖1～圖3所示，環狀承壓構件5具有：承壓筒部61、和連接於該承壓筒部61之上端的水平板部62，且在該水平板部62的上面，載置夾持構件2的基端鍔部26以支持夾持構件2的基端面。於水平板部62之中心部的圓形孔63，夾緊桿3上以鬆嵌狀插通有大徑桿部33，於水平板部62的外周部，形成有較承壓筒部61稍微大徑的卡定鍔62a。於下部本體構件12，形成有連接於缸孔41的上端且較缸孔41小徑的上部缸孔64。

於上部本體構件11，形成有連接於上部缸孔64的上端之收容孔65。該收容孔65的厚度係比水平板部62的厚度例如大1.2～2.0mm左右。環狀承壓構件5的承壓筒部61係以油密地且可朝上下方向滑動自如的方式裝設於上部缸孔64的內周面與筒狀活塞桿44之間的環狀孔，而水平板部62係以可朝上下方向滑動自如的方式裝設於收容孔65。此外，設有用以防止油壓的油自油室45、46漏洩的複數密封構件(省略符號)。

上述環狀承壓構件5之承壓筒部61的下端係面對於夾緊用油室45而承受其油壓。夾緊用油室45係經由油路66～69連接至油壓供給源，且亦設有用以檢測油路69之油壓的油壓檢測感測器70。解除夾緊用油室46係經由油路71、72連接至油壓供給源，且亦設有用以檢測油路72之油壓的油壓檢測感測器73。環狀承壓構件5係涵蓋於夾持構件2之工件搭載面22位於朝向較就座面18更外側進出(上方)之位置的第1位置、和工件搭載面22位於較就座面18後退(下降)之位置的第2位置，而可朝向與夾緊桿3之軸心平行的方向移動特定衝程。

如圖1～圖4所示，在夾緊工件W的狀態下，設有用以檢測工件W的下面已密合於就座面18之就座感測器80。該就座感測器80係由：於就座面18形成有開口之加壓氣體噴出孔81；以與該加壓氣體噴出孔81連通的方式形成於上部本體構件11內之氣體通路82及形成於基部本體構件13內之氣體通路83；用以將加壓氣體供給至該氣體通路83之加壓氣體供給源；和用以檢測氣體通路83內之加壓氣體的壓力已昇壓至設定壓以上之壓力開關84等所構成。

如圖1所示，與氣體通路82相同的氣體通路90係形成於上部本體構件11，自該氣體通路90將加壓氣體供給至圓形凹部6與環狀溝25，該加壓氣體係從夾持構件2的四個縫隙27朝四個就座面18的方向流動，並對四個就座面18噴吹氣體，以清潔該等就座面18。

繼之，就用以檢測夾緊不良的夾緊不良檢測機構100進行說明。

如圖4～圖6所示，在上述氣體通路82的下方，於下部本體構件12的上端部形成有淺圓形凹部101，並且於上部本體構件11的下面，形成有與圓形凹部101對向之非常淺的圓形凹部101a。在該圓形凹部101、101a裝設有用以開關氣體通路104的圓形閥板102(閥構件)，且在該閥板102的下面側裝設有用以將閥板102往上推壓至關閉氣體通路104的位置之O型環103(閥推壓構件)。形成有自上述氣體通路82延伸的氣體通路104，且在閥板102的上面側供給有加壓氣體。

由於形成有圓形凹部101a，故在環狀承壓構件5下降至下限位置時，環狀承壓構件5的卡定鍔62a會抵接於閥板102而將閥板102往下推動至開啟氣體通路104的位置(參照圖6)。在環狀承壓構件5未下降至下限位置的狀態，由於氣體通路104的下端係藉由包含閥板102與O型環103的閥機構105而關閉，故就座感測器80可正常作動。然而，於因後述般夾緊不良，致使環狀承壓構件5下降到最極限而使卡定鍔62a將閥板102往下推壓之情況，由於閥機構105會開閥，使氣體通路104的加壓氣體漏洩至收容孔6，然後從收容孔6漏洩至開口孔17，故氣體通路82、104的氣壓不會上昇。

依此，即使於夾緊作動後亦可藉由檢知就座感測器80未檢測到工件W的就座，而如後所述般可檢測出夾緊不良。

此外，油壓供給源、加壓氣體供給源、油壓檢測感測器70、73及壓力開關84係電性連接至圖示外的控制單元，並藉由該控制單元而控制。

此處，欲使夾緊不良檢測機構100無法發揮功能時，如圖7所示般，只要將閥板102與O型環103上下顛倒地裝設於圓形凹部101、101a即可。依此，由於閥板102的上端係位於較下部本體構件12的圓形凹部101靠內側部分的上端更下方的位置，故即使環狀承壓構件5下降至下限位置，環狀承壓構件5的卡定鍔62a亦不會與閥板102接觸，所以可藉由O型環103使氣體通路104維持在關閉的狀態。

就以上之夾緊裝置C之作用、效果進行說明。

藉由夾緊裝置C固定工件W時，首先，將大致等壓的油壓供給至夾緊用油室45和解除夾緊用油室46。於是，由於活塞構件42中之解除夾緊用油室46的承壓面積大於夾緊用油室45的承壓面積，故如圖2所示般，活塞構件42會上升至上限位置而成為停止狀態。又，由於環狀承壓構件5係承受夾緊用油室45的油壓，故保持在上限位置，夾持構件2亦保持在上限位置，工件搭載面22維持在稍高於就座面18的位置。

在該狀態下，置入工件W，如圖2所示般，將夾持構件2和夾緊桿3插入於工件W的孔H，並藉由工件搭載面22來支持工件W。如上所述，由於係以最初藉由位於較就座面18更高位置的工件搭載面22支持工件W，然後於夾緊狀態下再藉由就座面18支持工件之方式構成，故可防止工件置入時就座面18被工件W損傷。又，由於在夾緊前就座感測器80未作動，而是等到工件W就座於就座面18並以所期望的夾緊力固定時，就座感測器80才作動，故可提高就座感測器80的可靠性。

繼之，將解除夾緊用油室46的油壓切換至較夾緊用油室45的油壓低的特定油壓，並對活塞構件42作用向下之某程度強度的特定油壓力。於是，承受夾緊用油室45之油壓的環狀承壓構件5係與上述同樣地保持在上限位置，且夾持構件2亦保持在上限位置，但是，因為在活塞構件42係作用向下的油壓力，致使活塞構件42向下驅動，故會相對於夾持構件2向下移動。

其結果，藉由夾緊桿3的錐形軸部31使夾持構件2的夾爪部24擴徑驅動，咬住工件W之孔H的內周面而成為卡合狀態。於該狀態下，若使解除夾緊用油室46的油壓降低至排出壓，由於在活塞構件42會作用向下的大油壓力，使得夾持構件2與夾緊桿3無法進行相對移動，故如圖3所示般，活塞構件42和夾持構件2和夾緊桿3和環狀承壓構件5一體地向下驅動，使工件W就座於就座面8，成為被強力推壓的夾緊狀態而停止。

此時，如圖3所示，由於在環狀承壓構件5的卡定鍔部62a與下部本體12之間殘留有間隙，故夾緊不良檢測機構100的閥機構105維持在關閥狀態，因此，藉由就座感測器80可檢測出工件W以所期望的夾緊力被夾緊而就座於就座面18。

此處，依據圖8，針對夾持構件2挾持工件W(夾爪部24咬住工件W之孔H的內周面)之動作、與夾緊工件W之動作的關係進行詳細說明。在圖8中，將供給至夾緊用油室45的油壓設為P1，將供給至解除夾緊用油室46的油壓設為P2，FI係表示藉由油壓P1而作用在夾持構件2的向上力，FII係表示藉由油壓P1及油壓P2而作用在夾緊桿3的向下力。

因油壓P1自最初即維持固定，故FI維持在Fc，而在工件W支持於就座面18，且夾持構件2與夾緊桿3插入於工件W的孔H後，使油壓P2降低，此時，會在夾緊桿3施加向下的力FII，且力FII會隨著油壓P2的降低而上升。此處，至少在FII低於Fc的狀態，夾持構件20不會藉由夾緊桿3向下拉引，而會自夾緊桿3承受FII而擴徑。

接著，當FII大於Fc時，夾持構件2與夾緊桿3一體地下降並開始進行夾緊動作，但在此之前，夾持構件2最大係承受Fc的力而充分地擴徑，故夾持構件2可確實地挾持工件W，並可在該狀態下開始進行夾緊動作，所以可確實地防止夾爪部24相對於工件W之孔H的內周面向下滑動，而可確實地夾緊工件W。

於工件W為鑄造品，且其孔H的直徑為不固定，且為愈朝下方愈大徑化的孔H之情況，又，於工件W為硬金屬材料製之情況等，將解除夾緊用油室46的油壓設成排出壓，使活塞構件42等開始下降驅動時，會有夾爪部24相對於孔H的內周面向下滑動之情形。

於此情況下，如圖5、圖6所示，工件W雖就座於就座面18，但因環狀承壓構件5下降至下限位置，故夾緊不良檢測機構100的閥機構成為開閥狀態，使得氣體通路82、104的氣壓沒有上升，且就座感測器80的壓力開關84沒有導通，所以可檢知工件W未正確地被夾緊。此時，工件W成為不完全的夾緊狀態，沒有產生充分的夾緊力。由於係使夾緊不良檢測機構100的氣體供給系與就座感測器80的氣體供給系共通而構成，故氣體供給系得以簡單化。

另一方面，於藉由配置成橫向姿勢的夾緊裝置C夾緊工件W之情況，即便於置入工件W時在工件W與工件搭載面22之間具有間隙的狀態下進行夾緊動作，因為在工件W就座於就座面18前，移動之夾持構件2的移動量變大，且與上述同樣地，夾緊不良檢測機構100的閥機構105成為開閥狀態，故與上述同樣地，可經由就座感測器80檢知夾緊的不良。此外，即使在工件搭載面22與工件W之間挾持有異物的狀態下夾緊時，亦與上述同樣地可檢知夾緊不良。

於藉由複數夾緊裝置C夾緊工件W之情況，於因各工件W的製作誤差致使工件W之孔H的中心位置些微偏離之情況，將夾緊桿3與夾持構件2插入於孔H時，或是夾緊時，經由刮板28與O型環52的彈性變形，可使夾緊桿3與夾持構件2之共同的軸心自油壓缸4的軸心偏離。

然而，於工件W的機械加工後，若使夾緊裝置C恢復成解除夾緊狀態，藉由刮板28與O型環52的彈性力，可使夾緊桿3與夾持構件2之共同的軸心自動地恢復成與油壓缸4的軸心一致。於此情況，由於係以上下兩個部位對夾緊桿3賦予彈性力使之恢復，故可使夾緊桿3在不會鬆懈的情況下滑順地恢復，因此，每次成為解除夾緊狀態時，由於不需以手動操作進行使該兩個軸心一致的恢復作業，故可提高夾緊工件W之作業的作業效率。而且，藉由O型環52，可確實地防止切削粉等的異物進入夾緊桿3的大徑鍔部34與筒狀活塞桿44的中徑孔49之滑動部分，藉此可確實地確保朝向與夾緊桿3之軸心方向垂直相交的方向之滑順的滑移。

更換夾持構件2時可以如次之方式進行。首先，將螺緊於下部本體構件12和基部本體構件13的上部本體構件11拆除。於此情況，雖使上部本體構件11往上方移動而拆除，但因此時，裝設於上部本體構件11的刮板28係位於較夾持構件2的齒24a靠直徑方向外側，故可在該齒24a不會損傷刮板28的情況下進行。

而且，當拆除上部本體構件11時，由於夾持構件2已完全被分割成四部分，故可使夾持構件的各分割部在不會與夾緊桿3相互干擾的情況下容易地拆除。裝設新的夾持構件2時，則可利用與上述相反的作業來進行，尤其於安裝上部本體構件11時也是同樣地，由於裝設於上部本體構件11之刮板28係位於較新裝設之夾持構件2的齒24a靠直徑方向外側，故可在該齒24a不會損傷刮板28的情況下進行。

[實施例2]

本實施例中，在與上述實施例之夾緊裝置C同樣的構成係附註相同的符號以省略說明，並僅就不同的構成進行說明。如圖9所示，該夾緊裝置CA係具備與實施例1之夾持構件2不同構成的夾持構件2A，並且具有：當夾持構件2A位於進出位置時，可在較就座面18靠進出側的位置承接工件W的工件搭載面161。工件搭載面161具備有工件搭載面形成構件160，該工件搭載面形成構件160係配設於夾持構件2A之外周的外側附近，且在夾緊作動時可與夾持構件2A一體地朝向與夾緊桿3的軸心平行的方向移動。夾持構件2A係省略了上述實施例1之夾持構件2的基端鍔部26。

工件搭載面形成構件160係由適當地分割於圓周方向的複數(例如分割成四部分)分割構件所構成。工件搭載面形成構件160的複數分割構件係藉由螺栓等而分別固定於環狀承壓構件5的上面部，其上端面則形成為平滑的工件搭載面161。於解除夾緊狀態下，工件搭載面161係位於較就座面18更上方而設置。此外，在上部本體構件11，形成有用以使工件搭載面形成構件160的複數分割構件突出的孔。工件搭載面形成構件160亦可用一個構件來構成。

[實施例3]

本實施例中，在與上述實施例之夾緊裝置C同樣的構成係附註相同的符號以省略說明，並僅就不同的構成進行說明。如圖10、圖11所示，該夾緊裝置CB具備有：與上述實施例1之夾持構件2不同構成的夾持構件2B；和與上述夾緊桿3不同構成的夾緊桿3B。並設有：當夾緊裝置CB從夾緊狀態恢復成解除夾緊狀態時，可使夾持構件2B的複數夾持分割體2d集合成接近於夾緊桿3B的縮徑狀態之縮徑機構170。

在上述夾持構件2B的基端部，形成有從基端鍔部26B的內周部向下突出的錐形筒部26b，且該錐形筒部26b的外周面係形成為愈朝下方愈小徑化的錐形面26c。由於夾持構件2B係與上述實施例1的夾持構件2同樣地由藉由四個縫隙27於圓周方向分割成四等分的夾持分割體2d所構成，故錐形筒部26b亦可藉由四個縫隙27於圓周方向分割成四等分。

在夾緊桿3B之大徑桿部33B的上端部，一體地形成有於解除夾緊時可從下方卡合於錐形筒部26b的錐形面26c之錐形卡合部33a。該錐形卡合部33a的內面亦形成為愈朝上方愈大徑化的錐形面，但相對於該錐形面之垂直方向的傾斜角係些微大於相對於錐形面26c之垂直方向的傾斜角。上述縮徑機構170係由夾緊桿3B的錐形卡合部33a和錐形筒部26b的錐形面26c所構成。

於夾緊工件W的狀態結束機械加工後，將夾緊裝置CB從夾緊狀態設成解除夾緊狀態時，藉由刮板28和O型環52的彈性力，可使夾持構件2B和夾緊桿3B的軸心以與油壓缸4的軸心一致的方式朝水平方向移動，並且藉由油壓缸4使夾緊桿3B朝進出方向(上方)驅動。此時，夾緊桿3B的錐形卡合部33a係從下方與夾持構件2B之錐形筒部26b的錐形面26c卡合成密合狀。因此，由於係從錐形卡合部33a對錐形筒部26b作用使錐形筒部26b縮徑的力，故四個夾持分割體2d係以最極限接近於夾緊桿3B的方式朝縮徑方向被推壓，致使夾持構件2B朝夾緊桿3B進行最極限的縮徑。

如上所述，由於在該夾緊裝置CB中設有縮徑機構170，且該縮徑機構170具有：錐形面26c，以愈朝下方愈小徑化的方式形成於夾持構件2B之基端部的錐形筒部26b；和錐形卡合部33a，以可從下方卡合於該錐形面26c的方式形成於夾緊桿3B，且愈朝上方愈大型化，故於解除夾緊時四個夾持分割體2d會集合成最極限接近於夾緊桿3B的縮徑狀態，所以，每當夾緊狀態CB成為解除夾緊狀態時，均可藉由縮徑機構170使四個夾持分割體2d確實地縮徑。因此，即便於夾緊時夾爪部24咬住工件W之孔的內面之情況，於解除夾緊時亦可確實地使夾持構件2B縮徑，並可滑順且有效率地進行夾緊裝置CB所產生之工件的夾緊。

就部分變更以上說明之實施例的例子進行說明。

(1)亦可設置藉由加壓氣體作動的汽缸，來取代油壓缸4。

(2)只要是該行業者，亦可藉由對上述實施例附加各種變更的型態來實施，本發明亦包含此種變更型態。

[產業上利用之可能性]

本發明可利用於藉由使夾持構件的夾爪卡合於工件的孔以朝就座面的方向拉引，而將工件夾緊的夾緊裝置。

W．．．工件

H．．．孔

C、CA、CB．．．夾緊裝置

1．．．本體構件

2、2A、2B．．．夾持構件

2b、2d．．．夾持分割構件

3、3B．．．夾緊桿

4．．．油壓缸(流體壓缸)

5．．．環狀承壓構件

6．．．圓形凹部(收容孔)

6a、48a．．．環狀間隙

11．．．上部本體構件

12．．．下部本體構件

13．．．基部本體構件

14．．．螺栓孔

15．．．凹部

16．．．螺栓

17．．．開口孔

18．．．就座面

19．．．凹溝

21．．．桿插通孔

21a．．．錐形孔部

22、161．．．工件搭載面

23．．．環狀鍔部

24．．．夾爪部

24a．．．齒

25．．．環狀溝

26、26B．．．基端鍔部

26b．．．錐形筒部

26c．．．錐形面

27．．．縫隙

28．．．刮板(scraper)

29．．．O型環

31．．．錐形軸部

32．．．小徑桿部

33、33B．．．大徑桿部

33a．．．錐形卡合部

34．．．大徑鍔部

41．．．缸孔

42．．．活塞構件

43．．．活塞部

44．．．筒狀活塞桿

45．．．夾緊用油室

46．．．解除夾緊用油室

47、51a．．．止動環

48．．．小徑孔

49．．．中徑孔

50．．．大徑孔

51．．．封鎖構件

52．．．O型環

61．．．承壓筒部

62．．．水平板部

62a．．．卡定鍔

63．．．圓形孔

64．．．上部缸孔

65．．．收容孔

66～69、71、72．．．油路

70、73．．．油壓檢測感測器

80．．．就座感測器

81．．．加壓氣體噴出孔

82、83、90．．．氣體通路

84．．．壓力開關

100．．．夾緊不良檢測機構

101、101a．．．圓形凹部

102．．．閥板

103．．．O型環

104．．．氣體通路

105．．．閥機構

160．．．工件搭載面形成構件

170．．．縮徑機構

圖1係本發明實施例的夾緊裝置之俯視圖；

圖2係圖1夾緊裝置(工件置入狀態)之縱剖面圖；

圖3係圖1夾緊裝置(夾緊狀態)之部分縱剖面圖；

圖4係圖1夾緊裝置之部分縱剖面圖；

圖5係圖1夾緊裝置(夾緊不良狀態)之部分縱剖面圖；

圖6係圖5夾緊裝置之夾緊不良檢測機構之主要部分放大縱剖面圖；

圖7係使圖5夾緊裝置之夾緊不良檢測機構無法發揮功能的狀態之主要部分放大縱剖面圖；

圖8係表示工件W的夾持動作與夾緊動作的關係之圖；

圖9係實施例2與圖4相當之圖；

圖10係實施例3與圖2相當之圖；以及

圖11係實施例3縮徑機構之部分放大剖面圖。

W．．．工件

H．．．孔

C．．．夾緊裝置

1．．．本體構件

2．．．夾持構件

2b．．．夾持分割構件

3．．．夾緊桿

4．．．油壓缸(流體壓缸)

5．．．環狀承壓構件

6．．．圓形凹部(收容孔)

6a、48a．．．環狀間隙

11．．．上部本體構件

12．．．下部本體構件

13．．．基部本體構件

15．．．凹部

17．．．開口孔

18．．．就座面

21．．．桿插通孔

21a．．．錐形孔部

22．．．工件搭載面

23．．．環狀鍔部

24．．．夾爪部

24a．．．齒

25．．．環狀溝

26．．．基端鍔部

28．．．刮板(scraper)

29．．．O型環

31．．．錐形軸部

32．．．小徑桿部

33．．．大徑桿部

34．．．大徑鍔部

41．．．缸孔

42．．．活塞構件

43．．．活塞部

44．．．筒狀活塞桿

45．．．夾緊用油室

46．．．解除夾緊用油室

47、51a．．．止動環

48．．．小徑孔

49．．．中徑孔

50．．．大徑孔

51．．．封鎖構件

52．．．O型環

61．．．承壓筒部

62．．．水平板部

62a．．．卡定鍔

64．．．上部缸孔

65．．．收容孔

66～69、71、72．．．油路

70、73．．．油壓檢測感測器

Claims (8)

1. 一種夾緊裝置，係具有：環狀夾持構件，構成為可朝直徑方向擴縮，且可插入於工件的孔而夾持孔的內周面；夾緊桿，具有可內嵌卡合於該夾持構件的錐形軸部；以及流體壓缸，可使所述夾持構件和夾緊桿朝軸心方向進退驅動之夾緊裝置，其特徵為具備：上部本體構件及下部本體構件，附設有所述夾持構件、夾緊桿和流體壓缸；就座面，用以使工件就座而形成於所述上部本體構件；加壓氣體噴出孔，係在所述就座面形成有開口而供就座感測器用；以及工件搭載面，係在所述夾持構件位於朝工件側移動的進出位置時，可在較所述就座面靠進出側的位置承接工件之工件搭載面，其於所述夾持構件和夾緊桿進行移動至退入側的夾緊作動時，可與所述夾持構件一體地朝向與夾緊桿的軸心平行的方向移動；所述流體壓缸具有：缸孔；活塞構件，裝設於該缸孔且與所述夾緊桿連結；筒狀活塞桿，形成於該活塞構件；夾緊用流體室和解除夾緊用流體室，該夾緊用流體室係形成於所述缸孔內的筒狀活塞桿側，該解除夾緊用流體室係形成於所述缸孔內且相對於所述活塞構件位於該夾緊用流體室的相反側；以及環狀承壓構件，係外嵌於所述筒狀活塞桿且藉由可承受夾緊用流體室的流體壓而可朝向與夾緊桿的軸心平行的方向移動之環狀承壓構件，其承接所述夾持構件的基端面；所述夾持構件與夾緊桿，係可一體地朝向與所述流體壓缸的軸心垂直相交的水平方向移動，且為了使夾持構件和夾緊桿 之共同的軸心與前述流體壓缸的軸心一致，設置彈性環構件在所述筒狀活塞桿和夾緊桿間呈壓縮狀態，而將夾緊桿朝與所述軸心垂直相交的方向進行彈性推壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊裝置，其中，所述工件搭載面係形成於所述夾持構件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊裝置，其中，所述工件搭載面係形成於配設在所述夾持構件外周的外側之1個或複數個工件搭載面形成構件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊裝置，設置彈性材料製刮板，係滑接於所述夾持構件之環狀鍔部的外周面，並為了使所述夾持構件和夾緊桿之共同的軸心與所述流體壓缸的軸心一致，而將所述夾持構件向與所述軸心垂直相交之方向彈性推壓。
5. 如申請專利範圍第2項所述之夾緊裝置，其中，所述夾持構件具備形成所述工件搭載面的環狀鍔部、從該環狀鍔部朝進出側延伸的夾爪部、和相對於該環狀鍔部形成於該夾爪部之相反側的基端鍔部，並且該夾持構件係由在圓周方向的複數位置被分割的複數夾持分割體所構成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊裝置，其中，所述環狀承壓構件係以涵蓋於所述工件搭載面位於朝向較所述就座面靠進出側進出之位置的第1位置、和工件搭載面位於較所述就座面後退之位置的第2位置，而可在與夾緊桿的軸心平行的方向上移動特定衝程的方式構成。
7. 如申請專利範圍第5項所述之夾緊裝置，其中，所述流體壓缸係以於夾緊時可使所述夾緊桿朝退入方向驅動，且於夾緊解除時可使所述夾緊桿朝進出方向驅動之方式構成，並設有於所述夾緊解除時可使所述夾持構件的複數夾持分割體集合成接近於夾緊桿的縮徑狀態之縮徑機構。
8. 如申請專利範圍第7項所述之夾緊裝置，其中，所述縮徑 機構具備有：錐形面，以愈朝下方愈小徑化的方式形成於所述夾持構件的基端部；以及錐形卡合部，以可從下方卡合於該錐形面的方式形成於夾緊桿且愈朝上方愈大型化。