WO2018070331A1 - クランプシステム - Google Patents

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WO2018070331A1
WO2018070331A1 PCT/JP2017/036236 JP2017036236W WO2018070331A1 WO 2018070331 A1 WO2018070331 A1 WO 2018070331A1 JP 2017036236 W JP2017036236 W JP 2017036236W WO 2018070331 A1 WO2018070331 A1 WO 2018070331A1
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WO
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clamp
magnetic
rod portion
fixing
columnar
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/036236
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English (en)
French (fr)
Inventor
北浦　一郎
Original Assignee
パスカルエンジニアリング株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/10—Auxiliary devices, e.g. bolsters, extension members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • B23Q3/154—Stationary devices

Definitions

  • the present invention relates to a clamping system that clamps a workpiece or the like to be subjected to machining with a magnetic fixing means, and relates to a clamping system that can clamp a clamped object whose bottom end to be clamped is not flat.
  • Various types of magnetic fixing devices are widely used in practical use, in which a plurality of sets of magnetic fixing units are incorporated in a steel board member, and a flat fixing surface is formed on the upper end surface of the board member to fix an object to be clamped.
  • a plurality of magnetic-type fixing units are incorporated in a lower part of a rectangular parallelepiped steel block, and a plurality of magnetic-type fixing units are also incorporated in an upper part of the steel block.
  • the type fixing device can be fixed to the upper surface of the base member by magnetic force, and the clamping object can be attracted to the fixing surface at the upper end of the magnetic type fixing device by magnetic force.
  • a plurality of block-shaped magnetic fixing devices are provided, and the lower surfaces of the clamping object are attracted to the plurality of magnetic fixing devices, and the left and right side surfaces of the clamping object are attached to a plurality of left and right side surfaces. It is regulated so that it does not move by receiving it with a magnetic fixing device.
  • clamping is performed in a state in which the lower end surface of the clamping object is in surface contact with the flat horizontal fixing surface of the magnetic type fixing device.
  • the clamp target there is no flat surface on the lower end side, and one or a plurality of concave portions, convex portions, steps, ribs, protrusions, inclined surfaces, and opening holes may be formed. Not a few.
  • An object of the present invention is to provide a clamp system capable of fixing a clamp target part at two or more height direction positions of a clamp target object and capable of enhancing a clamp force as required.
  • the clamp system according to claim 1 is a clamp system for fixing an object to be clamped using a magnetic-type fixing means that can be switched between an adsorption state and an adsorption release state, and includes a fixing surface located in a horizontal reference plane at an upper end.
  • a magnetic-type fixing means that can be switched between an adsorption state and an adsorption release state, and includes a fixing surface located in a horizontal reference plane at an upper end.
  • a some columnar support body is adsorbed and fixed to the said fixed surface of one or several magnetic type fixing devices, and a clamp target object is fixed to one or several magnetic type fixing devices by these columnar support members. be able to. Even when the height direction positions of the plurality of clamp target portions of the clamp target are not constant, the clamp target can be fixed using a plurality of columnar supports having different height dimensions.
  • the clamp system according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein the plurality of columnar supports are a plurality of clamp target portions at a lower end of the clamp target and are at two or more height direction positions from the fixed surface.
  • Each of the columnar supports has a support part that receives the clamp target part, and the height dimension from the lower end of each columnar support to the support part corresponds to each other. It is characterized in that it is set to a dimension that can support the clamping target part.
  • a plurality of clamp target portions at two or more height direction positions can be fixed using a plurality of columnar supports respectively corresponding thereto.
  • the clamping system according to the second aspect, wherein the columnar support includes a base portion that can be adsorbed to the fixed surface, a rod portion that rises upward from the base portion, and a portion to be clamped. And a connecting means for releasably connecting.
  • the columnar support since the columnar support has a simple configuration including the base portion, the rod portion, and the connecting means, it can be manufactured at low cost.
  • the connecting means is a screw shaft portion integrally formed at an upper end of the rod portion and is screwed into a screw hole of the clamp target portion. It consists of a shaft part.
  • the said connection means consists of a screw shaft part integrally formed in the upper end of the said rod part, and screwed in the screw hole of a clamp object site
  • the connecting means includes a fixed screw shaft portion screwed into the screw hole of the rod portion and a screw integrally formed on the upper end of the fixed screw shaft portion. It has a screw shaft portion which is a shaft portion and is screwed into the screw hole of the clamp target portion.
  • the clamp system according to claim 6 is the invention according to claim 3, wherein the rod portion of the columnar support body includes a lower rod portion and an upper rod portion arranged concentrically and in series, the lower rod portion and the upper rod. And a screw mechanism for connecting the portions in an axial direction so as to be extendable and contractible.
  • the rod portion of the columnar support body includes a lower rod portion and an upper rod portion arranged concentrically and in series, the lower rod portion and the upper rod.
  • a screw mechanism for connecting the portions in an axial direction so as to be extendable and contractible.
  • the connecting means includes a bolt hole formed in the base portion and the rod portion so as to penetrate therethrough, and is inserted into the bolt hole from the base portion side. And a bolt member having a screw shaft portion projecting outside the upper end of the rod portion.
  • the connecting means is inserted from above into a bolt insertion hole formed in an object to be clamped and screwed into a screw hole formed in the rod portion. It has a bolt member.
  • a columnar support body can be easily connected to a clamp object site
  • the connecting means is made of a permanent magnet or an electromagnet.
  • the rod portion of the columnar support can be connected to the clamp target portion via the permanent magnet or the electromagnet even when a screw hole or a bolt hole cannot be formed in the clamp target.
  • the versatility of the system and the versatility of the columnar support can be enhanced.
  • the clamp system according to the sixth aspect, wherein the connecting means comprises an electromagnet including the upper rod portion and a coil wound around the outer peripheral side of the upper rod portion.
  • a clamp system is characterized in that, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, a plurality of connection supports are provided on a fixing surface of the one magnetic type fixing device. According to said structure, the number of magnetic type fixing devices can be made into the minimum number.
  • a clamping system is the invention according to any one of the first to ninth aspects, wherein the magnetic fixing device is a base-side fixing surface parallel to the fixing surface on the opposite side to the fixing surface. And a base-side fixing surface capable of adsorbing a base member on which the magnetic type fixing device is installed.
  • the magnetic fixing device can be fixed to the upper surface of a base member with a magnetic force, in order to fix the said magnetic-type fixing device to a base member, a bolt hole and T groove
  • FIG. 1 It is a front view of the clamp system concerning Example 1 of the present invention. It is a top view of a magnetic-type fixing device. It is sectional drawing of a magnetic-type fixing device (work adsorption
  • the clamp system 1 is a clamp system that fixes an object to be clamped (hereinafter referred to as a workpiece W) using a magnetic-type fixing means that can be switched between an adsorption state and an adsorption release state.
  • the clamp system 1 includes a plurality of magnetic fixing devices 2 having a fixing surface 2 a located in the reference horizontal plane H at the upper end, and a plurality of columnar supports fixed to the fixing surface 2 a by suction. 3 and a plurality of columnar supports 3 for fixing the workpiece W to the plurality of magnetic fixing devices 2.
  • the plurality of columnar supports 3 are set so as to fix the plurality of clamp target portions 4 at the lower end of the workpiece W, which are at two or more height direction positions from the fixing surface 2a.
  • Each columnar support 3 has a support part 3a for receiving the clamp target part 4 from below, and the height dimension from the lower end of each columnar support 3 to the support part 3a can support the corresponding clamp target part 4
  • the dimensions are set. That is, when the clamp target part 4 is directly supported by the support part 3a, the height dimension of each columnar support 3 is equal to the height dimension from the fixed surface 2a to the corresponding clamp target part 4. Is set.
  • the magnetic-type fixing device 2 is formed on a steel rectangular body member 10, a horizontal fixing surface 2a formed at the upper end of the magnetic-type fixing device 2, and a lower end opposite to the fixing surface 2a.
  • the upper four sets of magnetic fixed units 11A and 11B are arranged in a close-up manner in a matrix of 2 rows and 2 columns in plan view. These four sets of magnetic fixed units 11A and 11B have the same structure.
  • the lower four sets of magnetic fixed units 11A and 11B are arranged close to each other in a matrix of 2 rows and 2 columns in plan view. These four sets of magnetic fixed units 11A and 11B have the same structure.
  • the magnetic force type fixing units 11 ⁇ / b> A and 11 ⁇ / b> B include a steel square steel plate 12, eight permanent magnets 13 disposed on the outer peripheral side of the steel plate 12, and a steel A square thick plate-shaped alnico magnet 14 disposed in contact with the lower surface of the thick plate 12, a square frame-shaped coil 15 disposed on the outer peripheral side of the alnico magnet 14, and these steel thick plates 12. And a through bolt 16 for fixing the alnico magnet 14 to the main body member 10.
  • the permanent magnet 13 has the direction of the magnetic field in the horizontal direction, and the permanent magnet 13 of the magnetic force type fixing unit 11A on the left side of FIG.
  • the permanent magnet 13 of the right magnetic fixed unit 11B has an S pole on the steel plate 12 side.
  • the permanent magnet 13 between a pair of magnetic fixing units 11A and 11B adjacent to the left and right is shared by the magnetic fixing units on both sides.
  • the permanent magnet 13 between a pair of magnetic fixing units 11A and 11B adjacent to each other in front and rear is shared by the magnetic fixing units on both sides.
  • the alnico magnet 14 has the magnetic field oriented in the vertical direction.
  • the coil 15 is for switching the direction of the magnetic field of the alnico magnet 14, and by switching the energization direction to the coil 15, a state in which an upward magnetic field is applied to the alnico magnet 14 and a downward magnetic field are applied. It is possible to switch to the state.
  • the polarity of the alnico magnet 14 is switched so that the direction of the magnetic field of the alnico magnet 14 is aligned with the direction of the magnetic field.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the upper four sets of magnetic fixing units 11A and 11B are in an attracting state in which an external object M can be attracted to the fixed surface 2a.
  • the alnico magnet 14 of the left magnetic fixing unit 11A has an N pole on the upper surface side
  • the alnico magnet 14 of the right magnetic fixing unit 11B has an S pole on the upper surface.
  • a closed loop magnetic path is formed in the thick plate 12, the permanent magnet 13, the alnico magnet 14, and the external object M, they are in an attracting state.
  • the lower four sets of magnetic fixing units 11A and 11B have the same structure as the upper four sets of magnetic fixing units 11A and 11B. As shown in FIG. The lower four sets of magnetic type fixing units 11A and 11B are also in an adsorbed state, the base member B on which the magnetic type fixing device 2 is installed is adsorbed to the base side fixing surface 2b, and the magnetic type fixing device 2 becomes the base member. B is fixed.
  • the upper four sets of magnetic fixed units 11A and 11B are switched to the attracting release state, as shown in FIG.
  • a closed loop magnetic path is formed inside the magnetic force type fixing device 2, so that the attracting release state is established.
  • the lower four sets of magnetic fixed units 11A and 11B can also be switched to the suction release state in the same manner as described above.
  • a cable connecting portion 17 for connecting cables energized to the eight sets of coils 15 is provided on one side of the magnetic fixing device 2.
  • the columnar support 3 includes a base portion 20 that can be adsorbed to the fixed surface 2 a, a rod portion 21 that rises upward from the base portion 20, and the rod portion 21 that is disconnected from the clamp target portion 4. And connecting means 22 for enabling connection.
  • the columnar support 3 shown in FIG. 1 is an integral steel member.
  • the base portion 20 is made of a circular thick plate having a diameter substantially equal to the lateral width of the four sets of magnetic fixing units 11A and 11B.
  • the base portion 20 is not limited to a circular shape, and may be a rectangular shape, a square shape, or a polygonal shape.
  • the thickness of the base part 20 is not specifically limited, the thickness which can form a magnetic path is required.
  • the base portion 20 is strongly adsorbed and fixed to the fixing surface 2a. Therefore, the bottom surface of the base portion 20 is formed as a smooth surface.
  • the rod portion 21 is a solid member having a circular cross section smaller in diameter than the base portion 20, is integrally formed with the base portion 20, and rises vertically from the central portion of the base portion 20. However, it is not limited to a smaller diameter than the base portion 20, and may be the same diameter. Further, the shape is not limited to a circular cross section, and may be a square cross section, a rectangular cross section, or other shapes. In the normal columnar support 3 among the plurality of columnar supports 3, the height dimension of the rod portion 21 is larger than the width dimension, but is not limited to this, and includes that whose height dimension is smaller than the width dimension. .
  • a horizontal support portion 3a for receiving the clamp target portion 4 of the workpiece W is formed on a flat surface. Since the position in the height direction from the fixed surface 2a of the plurality of clamp target parts 4 at the lower end of the workpiece W is not constant and is in a plurality of height direction positions, it is suitable for supporting the plurality of clamp target parts 4 respectively.
  • a plurality of columnar supports 3 having different dimensions are employed. That is, the height dimension from the lower end of each columnar support 3 to the support portion 3a is the fixed surface of the clamp target part 4 (that is, the clamp target part 4 corresponding to the columnar support 3) supported by the columnar support 3. It is set equal to the height dimension from 2a.
  • the connecting means 22 is formed by a screw shaft portion 25 that is integrally formed at the upper end of the rod portion 21 and rises vertically.
  • the screw shaft portion 25 has a smaller diameter than the rod portion 21, and the length of the screw shaft portion 25 is, for example, 10 to 20 mm, but is not limited thereto. Since the screw shaft part 25 rises vertically from the center part of the support part 3a, the support part 3a has an annular surface.
  • a flat surface that is received by the support portion 3a of the rod portion 21 is formed in the clamp target portion 4 of the workpiece W, and a screw hole 26 into which the screw shaft portion 25 is screwed is formed in the clamp target portion 4.
  • the screw shaft portion 25 is screwed into the screw hole 26, and the support portion 3a is brought into close contact with the clamp target portion 4.
  • two magnetic type fixing devices 2 ⁇ / b> A and 2 ⁇ / b> B are arranged on the upper surface of the base member B so as to be separated from each other on the left and right sides, and the fixing surfaces 2 a are positioned in the reference horizontal plane H.
  • a first clamp target part 4a and a second clamp target part 4b at a position lower than the first clamp target part 4a are formed.
  • the first columnar support 3A in which the screw shaft portion 25 is screwed to the first clamp target portion 4a is adsorbed and fixed to the fixing surface 2a of the magnetic force type fixing device 2A on the left side of FIG.
  • the second columnar support 3B, in which the screw shaft portion 25 is screwed to 4b, is adsorbed and fixed to the fixing surface 2a of the magnetic force type fixing device 2B on the right side of FIG. 1, thus the first and second columnar supports 3A, Using 3B, the workpiece W is fixed by two magnetic fixing devices 2A and 2B. At this time, the upper end surface of the workpiece W is positioned in a horizontal state, for example.
  • the workpiece W is clamped by using two magnetic fixing devices 2 ⁇ / b> A and 2 ⁇ / b> B and two columnar supports 3 ⁇ / b> A and 3 ⁇ / b> B. It is also possible to clamp the workpiece W using three or more columnar supports 3.
  • one large magnetic fixing device 2C incorporating a large number of magnetic fixing units, and a plurality of columnar supports 3 are provided instead of the plurality of magnetic fixing devices 2, one large magnetic fixing device 2C incorporating a large number of magnetic fixing units, and a plurality of columnar supports 3 are provided. You may comprise so that the workpiece W may be clamped using.
  • a plurality of columnar supports 3 are adsorbed and fixed to a fixed surface 2a of one or a plurality of magnetic type fixing devices 2, and a plurality of clamping target portions 4 of the workpiece W are received by these columnar supports 3 to be one or a plurality of magnetic types. It can be fixed to the fixing device 2. Even when the entire lower end surface of the workpiece W is not a flat surface, the workpiece W can be fixed using a plurality of columnar supports 3 having different height dimensions.
  • a plurality of clamp target parts 4 at two or more height direction positions can be respectively fixed using a plurality of columnar supports 3 corresponding thereto.
  • a large clamping force can be obtained even when the clamping target portion 4 is small. Since the columnar support 3 has a simple configuration including the base portion 20, the rod portion 21, and the connecting means 22, it can be manufactured at low cost.
  • the connecting means 22 is a screw shaft portion 25 formed integrally with the upper end of the rod portion 21 and includes a screw shaft portion 25 screwed into the screw hole 26 of the clamp target portion 4, the clamp target portion 4 is in the vertical direction. Can be fixed so as not to move.
  • the connecting means 22 ⁇ / b> C of the columnar support 3 ⁇ / b> C includes a fixed screw shaft portion 30 screwed into the screw hole 21 a of the rod portion 21 and a screw integrally formed on the upper end of the fixed screw shaft portion 30.
  • a screw member 32 having a shaft portion 31 is provided.
  • the screw shaft portion 31 is formed with a smaller diameter than the fixed screw shaft portion 30 and is screwed into the screw hole 26 ⁇ / b> C of the clamp target portion 4.
  • the screw member 32 is a separate member from the rod portion 21, only the screw member 32 can be replaced with a screw member having a different size.
  • the support portion 3a can be easily and accurately processed.
  • the connecting means 22 ⁇ / b> D of the columnar support 3 ⁇ / b> D includes a fixed screw shaft portion 33 screwed into the screw hole 21 b of the rod portion 21 and a screw integrally formed on the upper end of the fixed screw shaft portion 33.
  • a screw member 35 having a shaft portion 34 is provided.
  • the screw shaft portion 34 is formed to have a larger diameter than the fixed screw shaft portion 33 and is screwed into the screw hole 26 ⁇ / b> D of the clamp target portion 4.
  • the fixing screw shaft portion 33 is fixed to the rod portion 21 by a set screw 36 so that the fixing can be released. In this case, since the screw member 35 is a separate member from the rod portion 21, only the screw member 35 can be replaced with a screw member having a different size. Further, since the fixing screw shaft portion 33 is not loosened, the replacement is further facilitated.
  • the connecting means 22E of the columnar support 3E includes a bolt hole 37 formed in the base portion 20 and the rod portion 21 so as to penetrate therethrough, and is inserted into the bolt hole 37 from the base portion 20 side and is connected to the rod portion. And a bolt member 38 having a screw shaft portion 38a that protrudes out of the upper end of the screw 21 and is screwed into the screw hole 26E of the clamp target portion 4.
  • the columnar support 3 ⁇ / b> E can be easily connected to the clamp target portion 4 by rotating the bolt member 38.
  • the connecting means 22F of the columnar support 3F includes a bolt insertion hole Fa formed in the flange portion F of the workpiece W, a screw hole 21c formed in the rod portion 21, and a bolt insertion hole Fa.
  • the positioning ring 40 attached to the lower portion of the rod portion 21, the fitting hole 21 d formed in the upper end portion of the rod portion 21 so that the lower-diameter portion 40 a of the lower portion of the positioning ring 40 is fitted.
  • a bolt member 41 inserted from above the flange portion F and inserted through the washer 41a and the positioning ring 40 and screwed into the screw hole 21c.
  • the columnar support 3F can be easily connected to the clamping target portion 4.
  • the positioning ring 40 since the positioning ring 40 is provided, the workpiece W can be positioned.
  • the rod portion of the columnar support 3 ⁇ / b> G includes a lower rod portion 42 and an upper rod portion 43 that are concentrically arranged in series, and the lower rod portion 42 and the upper rod portion 43 are arranged in the axial direction.
  • a screw mechanism 44 that is connected to be stretchable.
  • the screw mechanism 44 includes a screw hole 45 formed in the lower rod portion 42 and a screw shaft portion 46 formed so as to protrude downward in the upper rod portion 43 and screwed into the screw hole 45.
  • spanner engaging portions 42a and 43a are formed in the lower rod portion 42 and the upper rod portion 43, respectively.
  • connection means 22D shown in FIG. 7 any of the connection means 22 and 22C shown in FIGS. 1 and 6 may be adopted.
  • the columnar support 3G described above the height dimension from the lower end of the columnar support 3G to the support portion 3a can be adjusted (set) to a height dimension capable of supporting the clamp target portion 4 via the screw mechanism 44.
  • the versatility of the columnar support 3G can be improved.
  • the rod portion 21 of the columnar support 3H includes a lower rod portion 47 and an upper rod portion 48 arranged concentrically and in series, and the lower rod portion 47 and the upper rod portion 48 in the axial direction. And a screw mechanism 49 that is connected to be extendable.
  • the screw mechanism 49 includes a screw hole 50 formed in the upper rod portion 48 and a screw shaft portion 51 formed so as to protrude upward in the lower rod portion 47 and screwed into the screw hole 50.
  • spanner engaging portions 47a and 48a are formed in the lower rod portion 47 and the upper rod portion 48, respectively.
  • any of the connecting means 22C and 22D shown in FIGS. 6 and 7 may be used.
  • the columnar support 3H described above the height dimension from the lower end of the columnar support 3H to the support portion 3a can be adjusted (set) to a height dimension capable of supporting the clamp target portion 4 via the screw mechanism 49. Therefore, the versatility of the columnar support 3H can be enhanced.
  • the steel columnar support 3I includes a base portion 20, a rod portion 21, and connecting means 22I.
  • the rod portion 21 includes a lower rod portion 52, an upper rod portion 53 disposed concentrically and in series with the lower rod portion 52, and the lower rod portion 52 and the upper rod portion 53 in the axial direction.
  • a screw mechanism 54 connected to be extendable.
  • a flat support portion 53 a is formed at the upper end of the upper rod portion 53.
  • the screw mechanism 54 includes a screw hole 55 formed in the lower rod portion 52 and a screw shaft portion 56 formed so as to protrude downward in the upper rod portion 53 and screwed into the screw hole 55.
  • the connecting means 22 ⁇ / b> I is composed of a rectangular parallelepiped block-shaped permanent magnet 57 that is separate from the upper rod portion 53.
  • the permanent magnet 57 is preferably composed of a neodymium magnet or the like that generates a strong magnetic force.
  • the clamping target site 4 of the workpiece W is a clamping target site composed of a flat surface.
  • the permanent magnet 57 is attracted and fixed to the clamp target portion 4, and the support portion 53 a of the columnar support 3 I is attracted and fixed to the lower surface of the permanent magnet 57. Support immovable.
  • an electromagnet or a magnetic fixing unit as shown in FIG. 5 may be adopted instead of the permanent magnet 57 as the connecting means 22I.
  • the rod portion 21 of the columnar support 3I can be connected to the clamp target portion 4 even when a screw hole or a bolt hole cannot be formed on the lower end side of the workpiece W.
  • the versatility of the clamp system 1 and the versatility of the columnar support 3I can be enhanced.
  • the steel columnar support 3J includes a base portion 20, a rod portion 21, and connecting means 22J.
  • the rod portion 21 includes a lower rod portion 58, an upper rod portion 59 disposed concentrically and in series with the lower rod portion 58, and the lower rod portion 58 and the upper rod portion 59 in the axial direction.
  • a screw mechanism 60 that is connected to be stretchable.
  • a flat support portion 59 a is formed at the upper end of the upper rod portion 59.
  • the screw mechanism 60 has a screw hole 60a formed in the lower rod portion 58, and a screw shaft portion 60b formed so as to protrude downward in the upper rod portion 59 and screwed into the screw hole 60a.
  • a coil 61 wound in multiple layers is provided on the outer peripheral side of the upper rod portion 59, and the upper rod portion 59 and the coil 61 constitute an electromagnet 62 capable of generating a strong attractive force.
  • the above-described electromagnet 62 is employed as the connecting means 22J, the diameter of the electromagnet 62 can be reduced while securing the attractive force, so that even if the clamp target portion 4 is a narrow flat surface, it can be attracted and fixed.
  • a permanent magnet or a magnetic fixed unit as shown in FIG.
  • the clamp system 1A includes one magnetic fixing device 2C and a plurality of columnar supports 3 (3K, 3L, 3M) arranged on a horizontal fixing surface 2a of the magnetic fixing device 2C.
  • the magnetic fixing device 2C includes a plurality of magnetic fixing units (magnetic fixing units 11A and 11B as shown in FIG. 5) arranged in a matrix of two or more rows and two or more rows in a plan view. It is incorporated in the upper end side part. However, a plurality of magnetic fixing units may be incorporated in the lower end portion, but the plurality of magnetic fixing units in the lower end portion is not essential.
  • a fixing surface 2a located in the reference horizontal plane H is formed on the upper surface of the magnetic type fixing device 2C.
  • the plurality of columnar supports 3 are the same as the columnar supports 3 shown in FIG. 1, but the columnar supports 3 as shown in FIGS. 6 to 13 may be employed.
  • a support portion 3 a is formed at the upper end of each columnar support 3.
  • the plurality of columnar supports 3 are set so as to fix the plurality of clamp target portions 4 at the lower end of the workpiece W, which are at two or more height direction positions from the fixing surface 2a. ing.
  • the height dimension from the lower end of each columnar support 3 to the support portion 3a is The dimension is set so as to support the clamp target portion 4 supported by the columnar support 3. According to this clamp system 1A, even if the lower end portion of the workpiece W is not a flat surface, if there are a plurality of clamp target portions 4, the workpiece W can be fixedly supported via the plurality of columnar supports 3, so that the general purpose It is a clamp system with excellent performance and practicality. In addition, the same operations and effects as those of the first embodiment are obtained.
  • the magnetic fixing device 2 instead of fixing the magnetic fixing device 2 to the base member B by magnetic force, it may be fixed by a bolt or the like. 2) When a screw hole cannot be formed at the lower end of the workpiece, the clamping target portion and the screw hole may be formed on a plate piece fixed to the workpiece by welding or adhesion.
  • the magnet-type fixing unit is not limited to a square shape in plan view, and may be formed in a circular shape in plan view.
  • a flat surface is formed at the lower end of a part of the workpiece W (for example, the left half), the flat surface is directly fixed to the first fixed surface, and the rest of the workpiece W is You may fix to a 2nd fixing surface via the some columnar support body 3.
  • FIG. In this case, the levels from the upper surface of the base member of the first fixed surface and the second fixed surface may be different.
  • the present invention is a clamping system for fixing various workpieces used for machining, even when the lower end portion of the workpiece has a concave portion, a convex portion, a step, an inclined surface, etc. and is not a single horizontal plane.
  • a clamping system capable of reliably clamping is provided.

Abstract

【課題】クランプ対象物の２以上の高さ方向位置にあるクランプ対象部位を固定可能であって、必要に応じてクランプ力を強化可能なクランプシステムを提供することである。 【解決手段】吸着状態と吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物(W) を固定するクランプシステム(1) は、水平基準面(H) 内に位置する固定面(2a)を上端に備えた１又は複数の磁力式固定装置(2) と、固定面(2a)に吸着固定される複数の柱状支持体(3) であって、クランプ対象物(W) を１又は複数の磁力式固定装置(2) に固定する複数の柱状支持体(3) とを備え、複数の柱状支持体(3) は、クランプ対象物(W) の下端の複数のクランプ対象部位(4) であって固定面(2a)から２以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位(4) を夫々固定するように設定され、各柱状支持体(3) の下端から支持部(3a)までの高さ寸法は、対応するクランプ対象部位(4) を支持可能な寸法に設定される。

Description

クランプシステム
　本発明は、機械加工に供するワーク等を磁力式固定手段でクランプするクランプシステムに関し、クランプされる下端部が平坦でないクランプ対象物もクランプ可能にしたクランプシステムに関する。
　鋼製の盤部材に複数組の磁力式固定ユニットを組み込み、盤部材の上端面にクランプ対象物を固定する平坦な固定面を形成してなる種々の磁力式固定装置が広く実用に供されている。例えば、特許文献１に記載の磁力式固定装置においては、直方体状の鋼製ブロックの下部に複数の磁力式固定ユニットを組み込み、鋼製ブロックの上部にも複数の磁力式固定ユニットを組み込み、磁力式固定装置をベース部材上面に磁力により固定可能にすると共に、磁力式固定装置の上端の固定面に磁力によりクランプ対象物を吸着可能に構成している。
　特許文献２に記載のクランプシステムにおいては、複数のブロック状の磁力式固定装置を設け、複数の磁力式固定装置にクランプ対象物の下面を吸着させると共に、クランプ対象物の左右の側面を複数の磁力式固定装置で受け止めて移動しないように規制している。
実用新案登録第３１６５２０３号公報 実用新案登録第３１７３０５８号公報
　従来の磁力式固定装置では、磁力式固定装置の平坦な水平の固定面に、クランプ対象物の下端面を面接触させた状態でクランプするようになっていた。
　しかし、クランプ対象物の中には、下端側に平坦面がなく、凹部や凸部、段差、リブ、突起、傾斜面、開口穴のうちの１つ又は複数のものが形成されている場合が少なくない。
　従来の磁力式固定装置では、上記のように被吸着面が平面でないクランプ対象物を固定することが不可能であった。そのため、磁力式固定装置を適用可能なクランプ対象物が著しく制約され、磁力式固定装置を有効活用できない場合も少なくなかった。
　本発明の目的は、クランプ対象物の２以上の高さ方向位置にあるクランプ対象部位を固定可能であって、必要に応じてクランプ力を強化可能なクランプシステムを提供することである。
　請求項１のクランプシステムは、吸着状態と吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物を固定するクランプシステムにおいて、水平基準面内に位置する固定面を上端に備えた１又は複数の磁力式固定装置と、前記固定面に吸着固定される複数の柱状支持体であって、クランプ対象物を１又は複数の磁力式固定装置に固定する複数の柱状支持体とを備えたことを特徴としている。
　上記の構成によれば、１又は複数の磁力式固定装置の前記固定面に複数の柱状支持体を吸着固定し、これら柱状支持体によりクランプ対象物を１又は複数の磁力式固定装置に固
定することができる。クランプ対象物の複数のクランプ対象部位の高さ方向位置が一定でない場合にも、高さ寸法の異なる複数の柱状支持体を用いてクランプ対象物を固定することができる。
　請求項２のクランプシステムは、請求項１の発明において、前記複数の柱状支持体は、クランプ対象物の下端の複数のクランプ対象部位であって前記固定面から２以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位を夫々固定するように設定され、各柱状支持体は前記クランプ対象部位を受け止める支持部を有し、各柱状支持体の下端から前記支持部までの高さ寸法は、対応する前記クランプ対象部位を支持可能な寸法に設定されることを特徴としている。
　上記の構成によれば、２以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位を、それらに夫々対応する複数の柱状支持体を用いて固定することができる。
　請求項３のクランプシステムは、請求項２の発明において、前記柱状支持体は、前記固定面に吸着可能なベース部と、このベース部から上方へ立ち上がるロッド部と、このロッド部をクランプ対象部位に連結解除可能に連結する連結手段とを備えたことを特徴としている。
　上記の構成によれば、前記柱状支持体がベース部と、ロッド部と、連結手段とからなる簡単な構成ものであるから、安価に製作可能である。
　請求項４のクランプシステムは、請求項３の発明において、前記連結手段は、前記ロッド部の上端に一体形成されたネジ軸部であって、前記クランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部からなることを特徴としている。
　上記の構成によれば、前記連結手段が前記ロッド部の上端に一体形成されたネジ軸部であってクランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部からなるため、クランプ対象部位が上下方向に移動しないように固定することができる。
　請求項５のクランプシステムは、請求項３の発明において、前記連結手段は、前記ロッド部のネジ孔に螺合される固定ネジ軸部と、この固定ネジ軸部の上端に一体形成されたネジ軸部であって前記クランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部とを有することを特徴としている。上記の構成によれば、連結手段がロッド部とは別部材であるため、連結手段のみをサイズの異なる連結手段と交換することができる。また、ロッド部の上端の支持部の加工を容易に精度よく行うことができる。
　請求項６のクランプシステムは、請求項３の発明において、前記柱状支持体のロッド部は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部および上部ロッド部と、前記下部ロッド部と前記上部ロッド部を軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構とを有することを特徴としている。
　上記の構成によれば、ネジ機構を介して柱状支持体の下端から前記支持部までの高さ寸法を調節できるため、柱状支持体の汎用性を高めることができる。
　請求項７のクランプシステムは、請求項３の発明において、前記連結手段は、前記ベース部とロッド部に貫通状に形成されたボルト孔と、前記ベース部側から前記ボルト孔に挿通され且つ前記ロッド部の上端外へ突出するネジ軸部を有するボルト部材とを有することを特徴としている。上記の構成によれば、ボルト部材を回動させることで、柱状支持体をクランプ対象部位に簡単に連結することができる。
　請求項８のクランプシステムは、請求項３の発明において、前記連結手段は、クランプ
対象物に形成されたボルト挿通孔に上方から挿通されて前記ロッド部に形成されたネジ穴に螺合されたボルト部材を有することを特徴としている。
　上記の構成によれば、クランプ対象物の上面側からボルト部材を回動させることで、柱状支持体をクランプ対象部位に簡単に連結することができる。
　請求項９のクランプシステムは、請求項３の発明において、前記連結手段は、永久磁石又は電磁石からなることを特徴としている。
　上記の構成によれば、クランプ対象物にネジ穴やボルト穴を形成できない場合にも、柱状支持体のロッド部を前記永久磁石又は電磁石を介してクランプ対象部位に連結することができるから、クランプシステムの汎用性と柱状支持体の汎用性を高めることができる。
　請求項１０のクランプシステムは、請求項６の発明において、前記連結手段は、前記上部ロッド部と、この上部ロッド部の外周側に巻き付けたコイルとを含む電磁石からなることを特徴としている。
　この構成によれば、小形の支持部に強力な吸着力を発生可能であるため、クランプ対象部位が狭い場合にも強力にクランプできる。
　請求項１１のクランプシステムは、請求項１～９の何れか１項の発明において、前記１つの磁力式固定装置の固定面に複数の連結支持体を設けたことを特徴としている。
　上記の構成によれば、磁力式固定装置の数を最小限の数にすることができる。
　請求項１２のクランプシステムは、請求項１～９の何れか１項の発明において、前記磁力式固定装置は、前記固定面と反対側にも前記固定面と平行なベース側固定面であって、前記磁力式固定装置が設置されるベース部材を吸着可能なベース側固定面を有することを特徴としている。
　上記の構成によれば、前記磁力式固定装置をベース部材の上面に磁力にて固定することができるから、前記磁力式固定装置をベース部材に固定するために、ベース部材にボルト穴やＴ溝を形成する必要がない。また、前記磁力式固定装置を自由に移動させることできる。
　本願の発明によれば、上記のような種々の効果が得られる。
本発明の実施例１に係るクランプシステムの正面図である。 磁力式固定装置の平面図である。 磁力式固定装置（ワーク吸着状態）の断面図である。 磁力式固定装置（ワーク吸着解除状態）の部分断面図である。 磁力式固定ユニットの分解斜視図である。 連結手段の第１変更例を示す要部断面図である。 連結手段の第２変更例を示す要部断面図である。 連結手段の第３変更例を示す要部断面図である。 連結手段の第４変更例を示す要部断面図である。 柱状支持体の第１変更例を示す要部断面図である。 柱状支持体の第２変更例を示す要部断面図である。 柱状支持体の第３変更例を示す正面図である。 柱状支持体の第４変更例を示す正面図である。 本発明の実施例２に係るクランプシステムの正面図である。
　次に、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
　次に、実施例１に係る本発明のクランプシステムについて図面に基づいて説明する。
　このクランプシステム１は、吸着状態と吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物（以下、ワークピースＷという）を固定するクランプシステムである。図１に示すように、このクランプシステム１は、基準水平面Ｈ内に位置する固定面２ａを上端に備えた複数の磁力式固定装置２と、固定面２ａに吸着固定される複数の柱状支持体３であって、ワークピースＷを複数の磁力式固定装置２に固定する複数の柱状支持体３とを備えている。
　複数の柱状支持体３は、ワークピースＷの下端の複数のクランプ対象部位４であって固定面２ａから２以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位４を夫々固定するように設定され、各柱状支持体３はクランプ対象部位４を下方から受け止める支持部３ａを有し、各柱状支持体３の下端から支持部３ａまでの高さ寸法は、対応する前記クランプ対象部位４を支持可能な寸法に設定されている。即ち、前記支持部３ａでクランプ対象部位４を直接支持する場合は、各柱状支持体３の上記の高さ寸法は、固定面２ａから対応するクランプ対象部位４までの高さ寸法と等しい寸法に設定される。
　次に、磁力式固定装置２について、図２～図５に基づいて説明する。
　前記磁力式固定装置２は、鋼製の直方体状の本体部材１０と、磁力式固定装置２の上端に形成された水平な固定面２ａと、この固定面２ａと反対側の下端に形成された水平なベース側固定面２ｂと、本体部材１０の上端側部分に組み込まれた４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂと、本体部材１０の下端側部分に組み込まれた４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂとを備えている。
　上側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂは、平面視において２行２列のマトリックス状に接近状に配置されている。これら４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂは、同様の構造のものである。下側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂは、平面視において２行２列のマトリックス状に接近状に配置されている。これら４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂは、同様の構造のものである。
　上側の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂについて説明する。
　図５に示すように、磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂは、鋼製の正方形状の鋼製厚板１２と、この鋼製厚板１２の外周側に配置された８つの永久磁石１３と、鋼製厚板１２の下面に当接状に配置された正方形の厚板状のアルニコ磁石１４と、このアルニコ磁石１４の外周側に配置された正方形枠状のコイル１５と、これら鋼製厚板１２とアルニコ磁石１４を本体部材１０に固定する通しボルト１６等を備えている。
　図３に示すように、永久磁石１３は、磁界の方向を水平方向に向けており、図３の左側の磁力式固定ユニット１１Ａの永久磁石１３は鋼製厚板１２側がＮ極であるが、右側の磁力式固定ユニット１１Ｂの永久磁石１３は鋼製厚板１２側がＳ極である。左右に隣接する１対の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂの間の永久磁石１３は両側の磁力式固定ユニットで共用されている。同様に、前後に隣接する１対の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂの間の永久磁石１３は両側の磁力式固定ユニットで共用されている。
　図３に示すように、アルニコ磁石１４は磁界の方向を鉛直方向に向けている。コイル１５はアルニコ磁石１４の磁界の向きを切換えるためもので、コイル１５への通電方向を切換えることで、アルニコ磁石１４に対して上方向きの磁界を作用させる状態と、下方向きの磁界を作用させる状態とに切換え可能である。コイル１５で発生させた磁界をアルニコ磁石１４に数秒間作用させることで、その磁界の向きにアルニコ磁石１４の磁界の向きが揃うようにアルニコ磁石１４の極性が切換えられる。
　図３は、上側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂを外部の物体Ｍを固定面２ａに吸着可能な吸着状態にした状態を示す断面図である。左側の磁力式固定ユニット１１Ａのアルニコ磁石１４は上面側がＮ極になっており、右側の磁力式固定ユニット１１Ｂのアルニコ磁石１４は上面側がＳ極になっており、図３に示すように、鋼製厚板１２と永久磁石１３とアルニコ磁石１４と外部の物体Ｍとに閉ループ状の磁路が形成されるため、吸着状態となっている。
　前記磁力式固定装置２の下側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂは、上側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂと同様の構造のものであり、図３に示すように、下側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂも吸着状態となっており、磁力式固定装置２を設置するベース部材Ｂがベース側固定面２ｂに吸着され、磁力式固定装置２がベース部材Ｂに固定されている。
　前記コイル１５を介してアルニコ磁石１４の極性を切換えると、図４に示すように、上側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂが吸着解除状態に切換えられる。この吸着解除状態では、磁力式固定装置２の内部に閉ループ状の磁路が形成されるため、吸着解除状態となっている。尚、下側の４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂも、上記と同様に、吸着解除状態に切換えることができる。尚、磁力式固定装置２の１つの側面には、８組のコイル１５へ通電するケーブルを接続するケーブル接続部１７が設けられている。
　次に、前記柱状支持体３について説明する。
　図１に示すように、柱状支持体３は、固定面２ａに吸着可能なベース部２０と、このベース部２０から上方へ立ち上がるロッド部２１と、このロッド部２１をクランプ対象部位４に連結解除可能に連結する連結手段２２とを備えている。図１に示す柱状支持体３は鋼製の一体部材である。
　前記ベース部２０は、図２に示すように、４組の磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂの横幅とほぼ等しい直径の円形厚板からなる。但し、ベース部２０は、円形に限るものではなく、矩形状、正方形状、多角形状ものでもよい。ベース部２０の厚さは特に限定するものではないが、磁路の形成が可能な厚さは必要である。このベース部２０は固定面２ａに強力に吸着固定される。そのため、ベース部２０の底面は平滑な面に形成してある。
　前記ロッド部２１は、ベース部２０よりも小径の断面円形の中実部材で、ベース部２０と一体形成され、ベース部２０の中央部から鉛直に立ち上がっている。但し、ベース部２０よりも小径に限るものではなく、同径のものでもよい。また、断面円形に限るものではなく、断面正方形、断面矩形、その他の形状でもよい。複数の柱状支持体３のうちの通常の柱状支持体３では、ロッド部２１の高さ寸法は幅寸法より大きいが、これに限るものではなく、高さ寸法が幅寸法よりも小さいものも含む。
　ロッド部２１の上端に、ワークピースＷのクランプ対象部位４を受け止める水平な支持部３ａが平坦面に形成されている。
　ワークピースＷの下端の複数のクランプ対象部位４の固定面２ａからの高さ方向位置は一定ではなく、複数の高さ方向位置にあるため、複数のクランプ対象部位４を夫々支持するのに適した寸法の複数の柱状支持体３が採用される。即ち、各柱状支持体３の下端から支持部３ａまでの高さ寸法は、その柱状支持体３が支持するクランプ対象部位４（つまり、柱状支持体３に対応するクランプ対象部位４）の固定面２ａからの高さ寸法に等しく設定される。
　図１に示す柱状支持体３の場合、前記連結手段２２は、ロッド部２１の上端に一体形成されて鉛直に立ち上がるネジ軸部２５で構成されている。
　前記のネジ軸部２５はロッド部２１よりも小径であり、ネジ軸部２５の長さは、例えば１０～２０ｍｍであるが、これに限定される訳ではない。上記のネジ軸部２５は、支持部３ａの中央部から鉛直に立ち上がっているため、支持部３ａは環状面となっている。
　ワークピースＷのクランプ対象部位４には、ロッド部２１の支持部３ａで受け止められる平坦面が形成され、このクランプ対象部位４にはネジ軸部２５が螺合されるネジ穴２６が形成され、そのネジ穴２６にネジ軸部２５が螺合され、支持部３ａがクランプ対象部位４に密着状態にされる。
　図１に例示したクランプシステム１においては、２つの磁力式固定装置２Ａ，２Ｂがベース部材Ｂの上面に左右に離隔して配置され、それらの固定面２ａは、基準水平面Ｈ内に位置しており、ワークピースＷの下端には、第１のクランプ対象部位４ａと、この第１のクランプ対象部位４ａよりも低い位置にある第２のクランプ対象部位４ｂが形成されている。
　第１のクランプ対象部位４ａにネジ軸部２５を螺合させた第１の柱状支持体３Ａが図１の左側の磁力式固定装置２Ａの固定面２ａに吸着固定され、第２のクランプ対象部位４ｂにネジ軸部２５を螺合させた第２の柱状支持体３Ｂが図１の右側の磁力式固定装置２Ｂの固定面２ａに吸着固定され、こうして第１，第２の柱状支持体３Ａ，３Ｂを用いて、ワークピースＷが２つの磁力式固定装置２Ａ，２Ｂにより固定される。このとき、ワークピースＷの上端面は例えば水平状態に位置決めされる。
　尚、図１に示す例では、２つの磁力式固定装置２Ａ，２Ｂと２つの柱状支持体３Ａ，３Ｂを用いてワークピースＷをクランプしたが、３つ以上の数の磁力式固定装置２と、３つ以上の数の柱状支持体３を用いてワークピースＷをクランプすることも可能である。
　尚、後述する実施例２に示したように、複数の磁力式固定装置２の代わりに、多数の磁力式固定ユニットを組み込んだ大型の１つの磁力式固定装置２Ｃと、複数の柱状支持体３を用いてワークピースＷをクランプするように構成してもよい。
　上記のクランプシステム１の作用、効果について説明する。
１又は複数の磁力式固定装置２の固定面２ａに複数の柱状支持体３を吸着固定し、これら柱状支持体３によりワークピースＷの複数のクランプ対象部位４を受け止めて１又は複数の磁力式固定装置２に固定することができる。ワークピースＷの下端表面の全面が平坦面でない場合にも、高さ寸法の異なる複数の柱状支持体３を用いてワークピースＷを固定することができる。
２以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位４を、それらに対応する複数の柱状支持体３を用いて夫々固定することができる。しかも、クランプ対象部位４が小さい場合にも、大きなクランプ力を得ることができる。
　柱状支持体３がベース部２０と、ロッド部２１と、連結手段２２とからなる簡単な構成のものであるから、安価に製作可能である。
前記連結手段２２がロッド部２１の上端に一体形成されたネジ軸部２５であってクランプ対象部位４のネジ穴２６に螺合されるネジ軸部２５からなるため、クランプ対象部位４が上下方向に移動しないように固定することができる。
　次に、連結手段２２の第１変更例について説明する。
　図６に示すように、柱状支持体３Ｃの連結手段２２Ｃは、ロッド部２１のネジ孔２１ａに螺合される固定ネジ軸部３０と、この固定ネジ軸部３０の上端に一体形成されたネジ軸部３１とを有するネジ部材３２を備えている。ネジ軸部３１は固定ネジ軸部３０よりも小径に形成され、クランプ対象部位４のネジ穴２６Ｃに螺合される。この場合、ネジ部材３２がロッド部２１とは別部材であるため、ネジ部材３２のみをサイズの異なるネジ部材と交換することができる。しかも、支持部３ａの加工も容易に精度よく行うことができる。
　次に、連結手段２２の第２変更例について説明する。
　図７に示すように、柱状支持体３Ｄの連結手段２２Ｄは、ロッド部２１のネジ孔２１ｂに螺合される固定ネジ軸部３３と、この固定ネジ軸部３３の上端に一体形成されたネジ軸部３４とを有するネジ部材３５を備えている。ネジ軸部３４は固定ネジ軸部３３よりも大径に形成され、クランプ対象部位４のネジ穴２６Ｄに螺合される。固定ネジ軸部３３はセットビス３６によりロッド部２１に固定解除可能に固定される。この場合、ネジ部材３５がロッド部２１とは別部材であるため、ネジ部材３５のみをサイズの異なるネジ部材と交換することができる。また、固定ネジ軸部３３が緩まないため交換が一層容易になる。
　次に、連結手段２２の第３変更例について説明する。
　図８に示すように、柱状支持体３Ｅの連結手段２２Ｅは、ベース部２０とロッド部２１に貫通状に形成されたボルト孔３７と、ベース部２０側からボルト孔３７に挿通され且つロッド部２１の上端外へ突出するネジ軸部３８ａであってクランプ対象部位４のネジ穴２６Ｅに螺合されるネジ軸部３８ａを有するボルト部材３８とを有する。この場合、ボルト部材３８を回動させることで、柱状支持体３Ｅをクランプ対象部位４に簡単に連結することができる。
　次に、連結手段２２の第４変更例について説明する。
　図９に示すように、柱状支持体３Ｆの連結手段２２Ｆは、ワークピースＷのフランジ部Ｆに形成されたボルト挿通孔Ｆａと、ロッド部２１に形成されたネジ穴２１ｃと、ボルト挿通孔Ｆａの下部に装着された位置決めリング４０と、この位置決めリング４０の下部の小径部４０ａが嵌合するようにロッド部２１の上端部に形成された嵌合穴２１ｄと、フランジ部Ｆの上面にセットされる座金４１ａと、フランジ部Ｆの上方から差し込まれて座金４１ａと位置決めリング４０を挿通してネジ穴２１ｃに螺合されたボルト部材４１を有する。この場合、ワークピースＷの上面側からボルト部材４１を回動させることで、柱状支持体３Ｆをクランプ対象部位４に簡単に連結することができる。しかも、位置決めリング４０があるため、ワークピースＷを位置決めすることができる。
　次に、柱状支持体の第１変更例について説明する。
　図１０に示すように、柱状支持体３Ｇのロッド部は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部４２および上部ロッド部４３と、下部ロッド部４２と上部ロッド部４３を軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構４４とを有する。上記のネジ機構４４は、下部ロッド部４２に形成されたネジ穴４５と、上部ロッド部４３に下方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴４５に螺合されたネジ軸部４６とを有する。尚、下部ロッド部４２と上部ロッド部４３には、スパナ係合部４２ａ，４３ａが夫々形成されている。
　尚、連結手段として図７に示す連結手段２２Ｄと同様のものが採用されているが、図１、図６に示す連結手段２２，２２Ｃの何れかを採用してもよい。
　上記の柱状支持体３Ｇによれば、ネジ機構４４を介して柱状支持体３Ｇの下端から支持部３ａまでの高さ寸法をクランプ対象部位４を支持可能な高さ寸法に調節（設定）できるため、柱状支持体３Ｇの汎用性を高めることができる。
　次に、柱状支持体の第２変更例について説明する。
　図１１に示すように、柱状支持体３Ｈのロッド部２１は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部４７および上部ロッド部４８と、下部ロッド部４７と上部ロッド部４８を軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構４９とを有する。上記のネジ機構４９は、上部ロッド部４８に形成されたネジ穴５０と、下部ロッド部４７に上方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴５０に螺合されたネジ軸部５１とを有する。尚、下部ロッド部４７と上部ロッド部４８には、スパナ係合部４７ａ，４８ａが夫々形成されている。
　尚、連結手段として図１に示す連結手段２２と同様のものが採用されているが、図６、図７に示す連結手段２２Ｃ，２２Ｄの何れかを採用してもよい。
　上記の柱状支持体３Ｈによれば、ネジ機構４９を介して柱状支持体３Ｈの下端から前記支持部３ａまでの高さ寸法をクランプ対象部位４を支持可能な高さ寸法に調節（設定）できるため、柱状支持体３Ｈの汎用性を高めることができる。
　次に、柱状支持体の第３変更例について説明する。
　図１２に示すように、鋼製の柱状支持体３Ｉは、ベース部２０と、ロッド部２１と、連結手段２２Ｉを備えている。ロッド部２１は、下部ロッド部５２と、この下部ロッド部５２に対して同心状且つ直列状に配置される上部ロッド部５３と、これら下部ロッド部５２と上部ロッド部５３とを軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構５４とを有する。上部ロッド部５３の上端には平坦な支持部５３ａが形成されている。
　ネジ機構５４は、下部ロッド部５２に形成されたネジ穴５５と、上部ロッド部５３に下方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴５５に螺合されたネジ軸部５６とを有する。但し、ネジ機構５４には、図１１に示すようなネジ機構４９を採用してもよい。
　連結手段２２Ｉは、上部ロッド部５３とは別体の直方体ブロック状の永久磁石５７で構成されている。この永久磁石５７は強力な磁力を発生するネオジウム磁石等で構成することが望ましい。
　ワークピースＷのクランプ対象部位４は、平坦面から成るクランプ対象部位である。
　そのクランプ対象部位４に永久磁石５７が吸着固定され、柱状支持体３Ｉの支持部５３ａが永久磁石５７の下面に吸着固定され、柱状支持体３Ｉと永久磁石５７によって、クランプ対象部位４を上下方向に移動不能に支持する。
　尚、上記の連結手段２２Ｉとしての前記永久磁石５７の代わりに、電磁石又は図５に示すような磁力式固定ユニットを採用してもよい。
　上記の柱状支持体３Ｉによれば、ワークピースＷの下端側にネジ穴やボルト穴を形成できない場合にも、柱状支持体３Ｉのロッド部２１をクランプ対象部位４に連結することができるから、クランプシステム１の汎用性と柱状支持体３Ｉの汎用性を高めることができる。
　次に、柱状支持体の第４変更例について説明する。
　図１３に示すように、鋼製の柱状支持体３Ｊは、ベース部２０と、ロッド部２１と、連結手段２２Ｊを備えている。ロッド部２１は、下部ロッド部５８と、この下部ロッド部５８に対して同心状且つ直列状に配置される上部ロッド部５９と、これら下部ロッド部５８と上部ロッド部５９とを軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構６０とを有する。上部ロッド部５９の上端には平坦な支持部５９ａが形成されている。
　ネジ機構６０は、下部ロッド部５８に形成されたネジ穴６０ａと、上部ロッド部５９に下方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴６０ａに螺合されたネジ軸部６０ｂとを有する。上部ロッド部５９の外周側に多重に巻き付けたコイル６１を設け、上部ロッド部５９とコイル６１とで強力な吸着力を発生可能な電磁石６２を構成する。連結手段２２Ｊとして上記の電磁石６２を採用する場合、吸着力を確保しながら電磁石６２の直径を小さく形成できるため、クランプ対象部位４が狭い平坦面であっても吸着固定可能である。
　尚、前記電磁石６２の代わりに、永久磁石、又は図５に示すような磁力式固定ユニットを採用してもよい。
　このクランプシステム１Ａは、１つの磁力式固定装置２Ｃと、この磁力式固定装置２Ｃの水平な固定面２ａ上に配置した複数の柱状支持体３（３Ｋ，３Ｌ，３Ｍ）とを有する。
　磁力式固定装置２Ｃは、平面視にて２以上の複数行且つ２以上の複数列のマトリックス状に配置した複数の磁力式固定ユニット（図５に示すような磁力式固定ユニット１１Ａ，１１Ｂ）を上端側部分に組み込んだものである。但し、下端側部分にも複数の磁力式固定ユニットを組み込んでもよいが、下端側部分の複数の磁力式固定ユニットは必須のものではない。
　磁力式固定装置２Ｃの上面には基準水平面Ｈ内に位置する固定面２ａが形成されている。複数の柱状支持体３は、図１に示す柱状支持体３と同様のものであるが、図６～図１３に示したような柱状支持体３を採用してもよい。各柱状支持体３の上端には支持部３ａが形成されている。複数の柱状支持体３は、ワークピースＷの下端の複数のクランプ対象部位４であって固定面２ａから２以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位４を夫々固定するように設定されている。
　ワークピースＷの下端の複数のクランプ対象部位４の高さ方向位置は一定ではなく、複数通りの高さ方向位置にあるため、各柱状支持体３の下端から支持部３ａまでの高さ寸法は、その柱状支持体３が支持するクランプ対象部位４を支持可能な寸法に設定されている。このクランプシステム１Ａによれば、ワークピースＷの下端部が平坦面でない場合にも、複数のクランプ対象部位４があれば、複数の柱状支持体３を介して固定支持することができるため、汎用性、実用性に優れたクランプシステムである。その他、実施例１と同様の作用、効果を奏する。
　次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
　１）磁力式固定装置２を磁力でベース部材Ｂに固定する代わりに、ボルト等により固定してもよい。
　２）ワークピースの下端にネジ穴を形成できない場合は、クランプ対象部位とそのネジ穴は、ワークピースに溶接又は接着にて固定した板片に形成してもよい。
　３）磁石式固定ユニット　は、平面視正方形状のものに限らず、平面視円形に形成することも可能である。
　４）ワークピースＷの一部（例えば、左半部）の下端部に平坦面を形成した場合には、その平坦面は直接第１の固定面に吸着固定し、ワークピースＷの残部は、複数の柱状支持体３を介して第２の固定面に固定してもよい。この場合、第１の固定面と第２の固定面のベース部材の上面からのレベルは異なっていてもよい。
　５）その他、当業者ならば、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態をも包含するものである。
　本発明は、機械加工に供する種々のワークピースを固定するクランプシステムであって、ワークピースの下端部に凹部や凸部や段差や傾斜面等があって１つの水平面になってい
ない場合にも、確実にクランプすることができるクランプシステムを提供する。
Ｗ　　　　ワークピース（クランプ対象物）
１，１Ａ　　　クランプシステム
２，２Ａ～２Ｃ　　磁力式固定装置
２ａ　　　固定面
３，３Ａ～３Ｍ　　柱状支持体
４　　　　クランプ対象部位
１１Ａ，１１Ｂ　　磁力式固定ユニット
３ａ，５３ａ，５９ａ　　支持部
２０　　ベース部
２１　　ロッド部
２２，２２Ｃ～２２Ｆ，２２Ｉ，２２Ｊ　　連結手段
２１ａ，２１ｂ　　ネジ孔
２１ｃ　　ネジ穴
２６，２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅ　　ネジ穴
３０，３３　　固定ネジ軸部
３１，３４　　ネジ軸部
４１　　　ボルト部材
４２，４７　　下部ロッド部
４３，４８　　上部ロッド部
４４，４９　　ネジ機構
３７　　ボルト孔
３８ａ　ネジ軸部
３８　　ボルト部材
Ｆａ　　ボルト挿通孔
４１　　ボルト部材
５７　　永久磁石
６２　　電磁石

Claims (12)

  1. 　吸着状態と吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物を固定するクランプシステムにおいて、
    　水平基準面内に位置する固定面を上端に備えた１又は複数の磁力式固定装置と、
    　前記固定面に吸着固定される複数の柱状支持体であって、クランプ対象物を１又は複数の磁力式固定装置に固定する複数の柱状支持体とを備えたことを特徴とするクランプシステム。
  2. 　前記複数の柱状支持体は、クランプ対象物の下端の複数のクランプ対象部位であって前記固定面から２以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位を夫々固定するように設定され、各柱状支持体は前記クランプ対象部位を受け止める支持部を有し、各柱状支持体の下端から前記支持部までの高さ寸法は、対応する前記クランプ対象部位を支持可能な寸法に設定されることを特徴とする請求項１に記載のクランプシステム。
  3. 　前記柱状支持体は、前記固定面に吸着可能なベース部と、このベース部から上方へ立ち上がるロッド部と、このロッド部をクランプ対象部位に連結解除可能に連結する連結手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のクランプシステム。
  4. 　前記連結手段は、前記ロッド部の上端に一体形成されたネジ軸部であって、前記クランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部からなることを特徴とする請求項３に記載のクランプシステム。
  5. 　前記連結手段は、前記ロッド部のネジ孔に螺合される固定ネジ軸部と、この固定ネジ軸部の上端に一体形成されたネジ軸部であって前記クランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部とを有することを特徴とする請求項３に記載のクランプシステム。
  6. 　前記柱状支持体のロッド部は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部および上部ロッド部と、前記下部ロッド部と前記上部ロッド部を軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構とを有することを特徴とする請求項３に記載のクランプシステム。
  7. 　前記連結手段は、前記ベース部とロッド部に貫通状に形成されたボルト孔と、前記ベース部側から前記ボルト孔に挿通され且つ前記ロッド部の上端外へ突出するネジ軸部を有するボルト部材とを有することを特徴とする請求項３に記載のクランプシステム。
  8. 　前記連結手段は、クランプ対象物に形成されたボルト孔に上方から挿通されて前記ロッド部に形成されたネジ穴に螺合されたボルト部材からなることを特徴とする請求項３に記載のクランプシステム。
  9. 　前記連結手段は、永久磁石又は電磁石からなることを特徴とする請求項３に記載のクランプシステム。
  10. 　前記連結手段は、前記上部ロッド部と、この上部ロッド部の外周側に巻き付けたコイルとを含む電磁石からなることを特徴とする請求項６に記載のクランプシステム。
  11. 　前記１つの磁力式固定装置の固定面に複数の柱状支持体を設けたことを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載のクランプシステム。
  12. 　前記磁力式固定装置は、前記固定面と反対側にも前記固定面と平行なベース側固定面であって、前記磁力式固定装置が設置されるベース部材を吸着可能なベース側固定面を有す
    ることを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載のクランプシステム。
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