WO2011004678A1 - クランプ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記のサポート機構と異なるサポート機構として、グリップ部材の下端を支持する環状受圧部材と、この環状受圧部材の環状筒部の下端部に油圧を受圧させる油室を設ける場合もある。
本発明の目的は、グリップ部材の拡径時には流体圧でグリップ部材を支持し、グリップ部材の拡径後には前記流体圧の全部又は一部を解除可能なクランプ装置を提供することである。
(1)前記サポート機構は、前記グリップ部材の基端を支持する環状受圧部材と、この環状受圧部材の環状筒部にクランプ方向と反対方向向きに流体圧を受圧させるサポート流体室とを有する。この構成によれば、サポート機構が、環状受圧部材と、この環状受圧部材の環状筒部にクランプ方向と反対方向向きに流体圧を受圧させるサポート流体室を有するため、流体圧でグリップ部材を支持するサポート機構となる。
上部本体部材11には、エア通路82と同様のエア通路91であって収容穴55に連なるエア通路91が形成され、基部本体部材13にはエア通路91に連なるエア通路92が形成され、このエア通路92はエア通路95を介して加圧エア供給源85に接続されている。環状受圧部材51の水平板部54の外周の上端部を小径化することにより環状エア通路93が形成され、水平板部54には環状エア通路93を環状受圧部材51の内側空間に連通させる複数のエア通路94が形成されている。上記エア通路91,92,95と、収容穴65の環状エア通路93と、複数のエア通路94と、円形穴54aと、グリップ部材2の4つのスリット24とで、クリーニング用エア通路90が形成されている。
図3、図4に示すように、エア通路82の下方において下部本体部材12の上端部に浅い円形凹部101が形成され、上部本体部材11の下面には円形凹部101に対向する非常に浅い円形凹部102が形成されている。この円形凹部101,102にエア通路82に連なるエア通路103を開閉する円形の弁板104が装着され、この弁板104の下面側には弁板104を上方へエア通路103を閉じる位置に付勢するOリング105が装着され、弁機構106が構成されている。エア通路103を介して弁板104の上面側に加圧エアが供給される。
エア通路82,83,84とエア通路103と円形凹部101,102と収容穴55と円形穴54aと、グリップ部材2の4つのスリット24とで、クランプ動作確認用の加圧エアを供給する為にクランプ本体1(上部本体部材11と下部本体部材12)に設けられ且つ下流部が前記クリーニング用エア通路90の下流部分に連通された動作確認用エア通路110が形成されている。この動作確認用エア通路110の途中部に、弁板104とOリング105を含む弁機構106が介装されている。
クランプ装置CによりワークWを着座面18に固定する場合次のように行う。最初に、アンクランプ状態では、アンクランプ油室46に油圧を充填し、クランプ油室45の油圧はドレン圧にしておく。すると、図2に示すように、ピストン部材42は上限位置まで上昇して停止状態となる。アンクランプ油室46から油路70を介して専用サポート油室52へ油圧が供給されるため、専用サポート油室52の油圧を受圧する環状受圧部材51は上限位置を保持し、グリップ部材2も上限位置を保持する。この状態でワークWを投入し、図2に示すように、ワークWの穴Hにグリップ部材2とクランプロッド3とを挿入し、ワークWを着座面18で支持する。
このクランプ動作開始初期には、絞り通路72aにより、専用サポート油室52の油圧が急には低下しないため、環状受圧部材51にはある程度大きな上向きの油圧(サポート力)が作用する。それ故、環状受圧部材51は前記と同様に上限位置を保持し、グリップ部材2も上限位置を保持するが、ピストン部材42にはクランプ油室45から下方向きの油圧が作用し、ピストン部材42が下方へ駆動されるため、クランプロッド3がグリップ部材2に対して相対的に下方へ移動する。
この場合、ワークWが着座面18に着座するものの、環状受圧部材51が下限位置まで下降するため、図4に示すように、クランプ動作確認機構100の弁機構106が開弁状態になる。弁機構106が開弁すると、エア通路82,103のエア圧が上昇せず、着座センサ80の圧力スイッチ86がオンしないため、クランプ不良を検知できる。このとき、ワークWは不完全なクランプ状態で、十分なクランプ力が発生していない。
このクランプ装置CAは、サポート機構5Aの構成以外の構成については、前記クランプ装置Cと同様であるので、主要な同一部材に同一符号を付して図示してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
アンクランプ状態になると、専用サポート油室52Aへ油圧が充填されるが、チェック弁76を介して迅速に油圧が充填される。クランプ動作開始初期には、絞り通路77を介して専用サポート油室52Aの油圧がほぼ維持されるため、専用サポート油室52Aとクランプ油室45から受圧した大きな油圧(サポート力)で以て環状受圧部材51Aとグリップ部材2が支持されるため、グリップ部材2が確実に拡径する。
このクランプ装置CBは、グリップ部材2Bとサポート機構5Bの構成を変更したのみであるので、前記クランプ装置C,CAと同じ構成については同一符号を付して図示してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
上記の油路70Bは、下部本体部材12の下半部の外周側に形成されてアンクランプ油室46に連通した筒状油路71Bと、下部本体部材12に斜めに形成された傾斜油路72Bと、この傾斜油路72Bの上端から下方へ延びる短い鉛直油路73Bと、この鉛直油路73Bの下端に連なる大径油路74Bと、この大径油路74Bを専用サポート油室52Aに接続する水平油路75Bを有する。
この実施例を部分的に変更する例として、環状筒部51Aの薄肉筒部53cを省略し、環状筒部53Aと専用サポート油室52Aをクランプ装置Cと同構造にしてもよい。
このクランプ装置CCは、クランプ装置Cのクランプ油室45を省略し、その代わりにピストン部材42Cをクランプ方向へ駆動する圧縮スプリング45sを設けたものである。前記クランプ装置Cと同じ構成については同一符号を付して図示してその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。尚、クランプ装置CCの平面図は、図1と同様であるので省略した。
尚、図12に示すクランプ動作確認機構100も、図13に示すクリーニング用エア通路90も、クランプ装置Cと同様であるので、その説明を省略する。
この実施例を部分的に変更する例として、実施例2,3のサポート機構5A,5Bの油路やチェック弁やチェック弁操作機構などの構成を採用してもよい。
1 クランプ本体
2,2B グリップ部材
3 クランプロッド
4 油圧シリンダ(駆動手段)
5,5A,5B サポート機構
11 上部本体部材
12 下部本体部材
18 着座面
27a ワーク搭載面
45 クランプ油室
45s 圧縮スプリング
46 アンクランプ油室
51,51A,51B 環状受圧部材
52 専用サポート油室
70,70A,70B 油路
76,76B チェック弁
77 絞り通路
78 チェック弁操作機構
Claims (10)
- クランプ本体と、径方向へ拡縮可能で且つワークの穴に挿入されて穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を含むクランプロッドと、このクランプロッドを進退駆動する為の駆動手段とを有するクランプ装置において、
前記グリップ部材を拡径させる際にグリップ部材を流体圧で支持するサポート機構と、
前記駆動手段によりクランプロッドをクランプ駆動するとき、前記グリップ部材の拡径後に前記サポート機構の流体圧の全部又は一部を解除する流体圧解除手段と、
を備えたことを特徴とするクランプ装置。 - 前記サポート機構は、前記グリップ部材の基端を支持する環状受圧部材と、この環状受圧部材の環状筒部にクランプ方向と反対方向向きに流体圧を受圧させるサポート流体室とを有することを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記駆動手段が、前記クランプロッドをクランプ方向へ駆動する為のクランプ流体室と、前記クランプロッドをアンクランプ方向へ駆動する為のアンクランプ流体室とを有し、
前記サポート流体室は、前記クランプ流体室に対して独立に形成された専用サポート流体室からなることを特徴とする請求項2に記載のクランプ装置。 - 前記駆動手段が、前記クランプロッドをクランプ方向へ駆動する為のクランプ流体室と、前記クランプロッドをアンクランプ方向へ駆動する為のアンクランプ流体室とを有し、
前記サポート流体室は、前記クランプ流体室に対して独立に形成された専用サポート流体室と前記クランプ流体室とからなることを特徴とする請求項2に記載のクランプ装置。 - 前記駆動手段が、前記クランプロッドをクランプ方向へ駆動する為の圧縮スプリングと、前記クランプロッドをアンクランプ方向へ駆動する為のアンクランプ流体室とを有し、
前記サポート流体室は、クランプ本体内に形成された専用サポート流体室からなることを特徴とする請求項2に記載のクランプ装置。 - 前記専用サポート流体室に流体圧を供給する為に前記クランプ本体に形成された流体通路と、前記流体通路に形成された絞り通路とを備えたことを特徴とする請求項3又は4に記載のクランプ装置。
- 前記専用サポート流体室に流体圧を供給する為に前記クランプ本体に形成された流体通路と、前記流体通路に前記専用サポート流体室への流体圧供給を許し且つ流体圧の排出を逆止するチェック弁を設け、前記チェック弁に逆止状態のときに流体圧の排出を許す絞り通路を設けたことを特徴とする請求項3又は4に記載のクランプ装置。
- 前記クランプ本体のアンクランプ方向側端部にクランプ対象のワークを着座させる着座面を設け、前記グリップ部材に、アンクランプ状態のとき前記着座面よりもアンクランプ方向側に位置し且つクランプ動作時に前記着座面と同位置又は前記着座面よりクランプ方向側となるワーク搭載面を設けたことを特徴とする請求項3又は4に記載のクランプ装置。
- 前記専用サポート流体室に流体圧を供給する為に前記クランプ本体に形成された流体通路と、前記流体通路に前記専用サポート流体室への流体圧供給を許し且つ流体圧の排出を逆止するチェック弁を設け、前記クランプ動作時にワーク搭載面が着座面と同位置になったとき、前記環状受圧部材で操作されて前記チェック弁を開弁させるチェック弁操作機構を設けたことを特徴とする請求項8に記載のクランプ装置。
- 前記クランプ本体に形成された流体通路の、前記専用サポート流体室と反対側端部は、前記アンクランプ流体室に連通されたことを特徴とする請求項6,7,9の何れか1つに記載のクランプ装置。
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