JPH0151301B2

JPH0151301B2 -

Info

Publication number: JPH0151301B2
Application number: JP59107114A
Authority: JP
Inventors: Masanori Mochizuki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-26
Filing date: 1984-05-26
Publication date: 1989-11-02
Also published as: JPS60249547A

Description

【発明の詳細な説明】［利用分野］本発明は、省力機械あるいは工作機械等で用い
る直動テーブル固定用のクランプ装置に関し、特
に、直線形のレールに直動転がり案内機構を介し
て取付ける型式の直動テーブルのクランプ装置に
関するものである。

［従来技術及びその問題点］最近の直動テーブルでは、第７図及び第８図に
示すようなレール１と直動転がり案内機構（以下
単に案内機構２という）を用いて直線運動可能に
支持されている。

この案内機構２は直動テーブルＴに取付ける主
体２１内に複数のボール溝とループ状に設け、こ
のボール溝に収容した多数のボールのうち、前記
ボール溝の一区間から露出する多数のボールをレ
ール１に設けたガイド溝１１に対接させる様にし
たもので、主体２１とレール１とはこれらボール
を介して転がり接触し、この転がり接触状態で主
体２１がレール１に沿つて直線運動する。

この案内機構２の移動抵抗は従来の滑り接触に
よる直線移動方式のものに比べて一段と少く、軽
い力で移動できることからNC工作機械等に採用
さており、第９図の如き態様で用いられる。

すなわち、複数の案内機構２，２により直動テ
ーブルＴを支持し、レール１を平行に設けた送り
ネジ３とこの直動テーブルＴとをボールネジ式の
ナツト３１を介してネジ対偶させ、この送りネジ
３をパルスモータ４により回転駆動させる構成と
なつている。

従つて、このものでは、制御系から入力される
信号に応じてパルスモータ４を正逆転し、直動テ
ーブルＴが所定量往復移動し、あるいは、所定の
位置で停止せしめられてワークＷの移動状態又は
停止状態で加工が進行する。

案内機構２の駆動抵抗及びネジ対偶部の抵抗は
上記の構成により極端に低く設定されていること
から、パルスモータ４の駆動力は効率よく直動テ
ーブルＴの移動力、すなわち、ワークＷの移動力
に変換される。従つて、移動状態における加工は
円滑に進行する。

一方、停止状態における加工についてみれば、
工具Ｋによる加工力はワークＷから直動テーブル
Ｔ、さらにはネジ対偶部を介してパルスモータ４
に作用するが、このパルスモータ４の電磁保持力
及びネジ対偶部の抵抗によつてのみ直動テーブル
Ｔが停止状態に保持された状態にある。

ところが、既述したように、案内機構２の移動
抵抗及びネジ対偶部の抵抗が低いことから、加工
力が大きい場合、あるいは加工力の作用方向と停
止力の弱い方向が一致した場合には、直動テーブ
ルＴに加わる作用力に対し前記各抵抗力が抗しき
れずにこの直動テーブルが移動することとなり、
この移動は加工精度の低下を引き起す。

かかる移動を防止するため、実公昭48−45172
号公報に記載のクランプ装置を直動テーブルＴに
装着することが考えられる。

しかしながら、この従来のものは、レール１に
相当するガイド軸を全体的に包囲する態様でクラ
ンプするものであるから、上記案内機構２を用い
る形式の直動テーブルのクランプ装置には向かな
い。

そこで、実開昭48−87695号に開示されるよう
なクランプ装置を採用することが考えられる。こ
の場合には、クランプ装置の出力端はレール１の
一部に対接するものであるから、第７図及び第８
図に示す案内装置と対応するレール１にも採用し
やすい。ボールの接触部から外れた部分に前記ク
ランプ装置の出力端を対接させ得るからである。

ところが、このものでは、全体が大型化すると
ともに、前記クランプ装置の出力端に各別に油圧
駆動装置又は空気圧駆動装置を対応させる必要が
あり、レールを挟持する前記各出力端の作動タイ
ミングが同期し難く、動作の確実性及び安定性に
欠ける。

［技術的課題］本発明は、このような、『互いに平行な一対の
レール１，１のそれぞれの断面上半部に外嵌して
前記レールにすすみ対偶する複数の直動ころがり
案内機構２，２を設け、この案内機構を介してレ
ール１により支持され且駆動手段によりレールに
沿つて進退移動又は停止される直動テーブルＴを
固定するためのクランプ装置』において、直動テ
ーブルＴに装備させるクランプ装置を小型化でき
るようにするとともに、これの出力端が確実に同
期してレール１と対接するようにして動作の確実
性及び安定性が得られるようにすることをその課
題とする。

［課題解決の為の手段］上記課題を解決するために講じた本発明の技術
的手段は『クランプ装置５の装置主体５１の下面
中央に下方に開放するレール挿通用の溝部５２を
形成し、前記装置主体の上部に形成したシリンダ
５３にピストン６を収容し、このピストンを前記
シリンダの圧力室５５への圧力流体の供給排出に
よつて進退させる構成とし、前記溝部５２の構成
壁の一方に先端近傍側部の出力端８８が露出する
一対の可動ピン８，８を内蔵するとともに他方に
も一対の可動ピン８，８を同様に内蔵し、前記一
対の可動ピン８，８のそれぞれをその出力端８
８，８８が溝部５２の中程に露出するように傾斜
させて相互に対称となるように配設すると共に可
動ピン８，８の一対相互がレール１を挟んで対称
となるように配設し、前記各可動ピン８をバネ８
１によつて先端側に付勢し、一対の可動ピン８，
８の先端部８２，８２の間にピストン６から下方
に延長させた出力軸６２の先端のカム部６３を介
在させて前記先端部８２，８２に対接させ、この
カム部の対偶関係をピストン６の降下移動によつ
て一対の可動ピン８，８相互が離反される関係に
設定し、装置本体５１の上面を直動テーブル取付
け面とした』ことである。

［作用］本発明の上記技術的手段は次のように作用す
る。

直動テーブルＴを移動自在に支持するため、相
互に並行な複数のレール１，１が所定の位置に設
けられ、他方、直動テーブルＴにはその裏面に案
内機構２およびクランプ装置５が前記レールに合
せて所定の位置に所定数取付られる。ここで、ク
ランプ装置は、装置主体５１の上面が直動テーブ
ルＴの裏面にネジ止め等の手段で取付けるだけで
前記直動テーブルに装備される。

この直動テーブルＴと案内機構２及びクランプ
装置５からなる組立体を前記案内機構及びクラン
プ装置が共にレール１に外嵌されるように組込む
と、直動テーブルＴがレール１にすすみ対偶状態
に組込まれる。又、可動ピン８，８の出力端８
８，８８がレール１の側面に対接する。

従つて、ピストン６に降下力が作用していない
ときには、バネ８１の付勢力による前記出力端８
８とレール１との対接により、直動テーブルＴは
ロツク状態に維持される。

直動テーブルＴの移動時には、圧力室５５内を
高圧状態にする。これにより、ピストン６が降下
移動して出力軸６２，６２の先端のカム部６３，
６３が両側の一対の可動ピン８，８を後退させ
る。従つて、これら可動ピン８の出力端８８とレ
ール１との接触が解かれた状態となつて、直動テ
ーブルＴがレール１，１に対して自由状態とな
る。

次に、前記圧力室５５内の内圧を定圧（負圧）
状態にすると、ピストン６が上昇復帰して各可動
ピン８がバネ８１の付勢力によつて進出する。こ
れにより、その出力端８８がレール１の側面の一
部に対接する。尚、このとき、各可動ピン８，８
はレール１に対して楔状に進出するとともに相互
に対向状態に進出するから、レールの軸線方向の
両方向に楔作用力が生じる。しかも、レール１に
対して前記楔効果によるロツク作用力が対称に作
用する。つまり、レール１の軸線に平行な方向及
び直角な方向の両方向において対称なロツク作用
力がレール１の側面部に作用して、直動テーブル
Ｔが固定される。

このようにして、圧力室５５の内圧制御によつ
て直動テーブルＴのロツクとロツク解除が行え
る。

通常上記のようにレール１，１に対偶した直動
テーブルＴに、各駆動手段を連動させると、駆動
手段の動作に応じて直動テーブルＴがレール１，
１に沿つて移動又は停止する。従つて、この直動
テーブルの移動停止時に圧力室５５の内が定圧状
態となるようにその内圧を制御すれば、直動テー
ブルＴの移動停止時にクランプ装置５が動作して
直動テーブルＴは停止位置に固定される。

［効果］本発明は上記構成であるから次の特有の効果を
有する。

矩形ブロツク状の装置主体５１内にピストン６
及びクランプ機能部の出力装置が内蔵され、この
出力装置の出力端がレール１の側壁の一部に対接
する態様でこのレールがクランプされるものであ
るから、レール１の断面上半部に外嵌する形式の
案内装置２を使用する直動テーブルにも簡単に採
用できる。又、全体が小型化できる。

一つのピストン６の動作により、レール１の軸
線に平行な方向及び直角な方向の両方向において
対称なロツク作用力がレール１の側面部に作用し
て直動テーブルＴが固定されるものであるから、
ロツク作用力が同期的に且バランス良くレールに
作用することとなり、クランプ装置の動作が確実
なものとなるとともに安定する。

装置主体５１の上面を直動テーブルへの取付け
面としたから、直動テーブルへの取付けが簡単で
ある。

［実施例］以下、本発明の実施例を第１図から第７図に基
いて説明する。

第１実施例のものは、第５図の如く、直動テー
ブルＴの下面に取付けた一対の案内機構２，２の
中間にクランプ装置５を設けるようにしたもの
で、このクランプ装置の頂面を直動テーブルＴの
下面に同様に添設固定した状態で、前記案内機構
と共にレール１に外嵌してすすみ対偶状態で遊嵌
する。

前記クランプ装置は、第１図〜第４図に示すよ
うに、角型断面のレール１に嵌合させるようにし
たもので、このレールは逆台形状の頭部１２とそ
の下方に続く基部１３とからなり、案内機構２の
ボールは頭部１２のコーナ部に設けたガイド溝１
１，１１に対接する。

この実施例のクランプ装置５の装置主体５１は
角形ブロツクからなり、下面に前記頭部１２の断
面と同様の断面の溝部５２が形成され、この溝部
５２がレール１の断面頭部に遊嵌する。

前記装置主体５１の上部にはピストン６を内蔵
し、これに連設した一対の出力軸６２，６２のそ
れぞれが前記溝部５２の構成壁内に突出してい
る。このピストン６は装置主体５１に形成された
シリンダ５３内に外周気密状態に収容され、シリ
ンダ５３におけるピストン６の上方の空室を圧力
室５５とし、この圧力室の側壁にはポート５６が
開口する。そして、ポート５６からは圧力空気が
所定タイミングで送り込まれ又はこれから排出さ
れるようになつている。従つて、圧力空気が圧力
室５５内に送り込まれたときにはピストン６が降
下移動し、圧力室５５内の圧力空気が排出されて
負圧状態になつたときには、ピストン６が上昇復
帰する。

次に、可動ピン８，８は一つのピストン６に連
動するようになつており、この実施例では、四つ
の可動ピン８，８がレール１を挟んで対称となる
ように斜めに配設され、先端の出力端８８，８８
が溝部５２の側壁から露出する。又、この可動ピ
ン８，８は各別にバネ８１，８１によつて進出方
向に付勢されると共に、先端部８２，８２が前記
ピストン６の出力軸６２の下端に形成したカム部
６３と対接する。

前記カム部６３は、その両面間隔が先端に向つ
て小さくなるように設定されて、これが可動ピン
８，８の先端部８２，８２の傾斜面と対接する構
成であり、ピストン６の降下移動によつて前記可
動ピン８，８相互が離反され、ピストン６が上昇
復帰すると、バネ８１の付勢力により各可動ピン
が進出して出力端８８がレール１の側壁に対接す
る。

従つて、第５図のように、圧力源からの圧力空
気の供給排出を制御装置Ｃによつて制御すると、
ポート５６からの圧力空気の給排気によつてピス
トン６が昇降移動し、これにより可動ピン８，８
が対称方向に揺動してその出力端８８，８３がレ
ール１を挟持又は開放することとなる。

この為には、直動テーブルＴの停止状態を検知
してこの信号により流体圧力を制御する方法、あ
るいは、パルスモータ４に加えられる制御信号に
より、このパルスモータの停止時にクランプ装置
５を動作させる方法が考えられる。後者の場合に
は、パルスモータ４と同様、クランプ装置５の所
定のプログラムによつてその動作が制御されるこ
ととなる。

尚、この実施例のクランプ装置５は、装置主体
５１にその上面から開設した四つの取付け孔５
６，５６が設けられており、第６図のように、ネ
ジ止めによつて直動テーブルＴの下面に取付けら
れる。

また、上記実施例のものでは、ピストン６を圧
力源からの圧力流体の供給排出によつて動作させ
るようにしたが、これを一方への動作時にはバネ
の付勢力による方法を採用するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のクランプ装置５の縦断
面図、第２図はそのＹ−Ｙ断面図、第３図はピス
トン６の斜視図、第４図は可動ピン８，８と出力
軸６２との関係を示すＺ−Ｚ断面図、第５図は前
記クランプ装置を用いた直動テーブル駆動装置の
全体の説明図、第６図はクランプ装置の取付けの
説明図、第７図・第８図は直動転がり案内機構の
説明図、第９図はこの案内機構を用いた送り装置
の説明図であり、図中、１，１……レール、Ｔ……直動テーブル、２，
２……案内機構、５……クランプ装置、６……ピ
ストン、５１……装置主体、５５……圧力室、５
３……シリンダ、６２……出力軸、８８，８８…
…出力端、８，８……可動ピン。

Claims

【特許請求の範囲】

１互いに平行な一対のレール１，１のそれぞれ
の断面上半部に外嵌して前記レールにすすみ対偶
する複数の直動ころがり案内機構２，２を設け、
この案内機構を介してレール１により支持され且
つ駆動手段によりレールに沿つて進退移動又は停
止される直動テーブルＴを固定するためのクラン
プ装置において、クランプ装置５の装置主体５１
の下面中央に下方に開放するレール挿通用の溝部
５２を形成し、前記装置主体の上部に形成したシ
リンダ５３にピストン６を収容し、このピストン
を前記シリンダの圧力室５５への圧力流体の供給
排出によつて進退させる構成とし、前記溝部５２
の構成壁の一方に先端近傍側部の出力端８８が露
出する一対の可動ピン８，８を内蔵するとともに
他方にも一対の可動ピン８，８を同様に内蔵し、
前記一対の可動ピン８，８のそれぞれをその出力
端８８，８８が溝部５２の中程に露出するように
傾斜させて相互に対称となるように配設すると共
に可動ピン８，８の一対相互がレール１を挟んで
対称となるように配設し、前記各可動ピン８をバ
ネ８１によつて先端側に付勢し、一対の可動ピン
８，８の先端部８２，８２の間にピストン６から
下方に延長させた出力軸６２の先端のカム部６３
を介在させて前記先端部８２，８２に対接させ、
このカム部の対偶関係をピストン６の降下移動に
よつて一対の可動ピン８，８相互が離反される関
係に設定し、装置本体５１の上面を直動テーブル
取付け面とした直動テーブル固定用クランプ装
置。