JPH03190644A - 周方向位置決め機構付ワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトランスファマシン等により搬送されるワーク
に対し、複数の工作機械によって順次機械加工を施す加
工ラインにおいて、このワークの機械加工すべき面を当
該工作機械に向けて確実にクランプする、周方向位置決
め機構付ワーククランプ装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、タレット式１作機械、マシニングセンタ等の工作
機械を複数具える加工ラインにおいては、加工対象とし
てのワークが、例えば対抗する２側面が加工面となるワ
ークである場合、それら加工面が当該工作機械の工具に
対し直交する方向になるように周方向の位置決めを行い
、この位置決め状態でそのワークをクランプするワーク
クランプ装置が用られていた。

このようなワーククランプ装置は、例えば第５図に概略
構成を示すように、フレーム６０の下方に、ワーク載置
台６１を垂直軸線Ａの周りに回動可能に支持するインデ
ックステーブル６２を配設し、ワーク載置台６１上に載
置されたワーク６３の所定位置に、フレーム６０の上方
に結合されるクランプシリンダ６４のピストン口・ンド
６４ａの下端に設けた、係合部６５の係合ピン６５ａが
係合するように、クランプシリンダ６４を図示下方にス
トロークさせて当該ワークをクランプするものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような従来のワーククランプ装置にあ
っては、図示しないトランスファマシンによってこのワ
ーククランプ装置までワーク６３を搬送してくるため、
ワーク載置台６１の中央部に軸線Ａを中心とする貫通穴
６１ａを設け、この貫通穴６１ａ内に、上記トランスフ
ァマシンに連結され水平方向（第５図では紙面とを直交
する方向）に延在するトランスファバー６６を貫通させ
ていることから、インデックステーブル６２がワーク載
置台６１を回動させることのできる角度、つまりワーク
姿勢の調整範囲は極めて小さいものとなる。したがって
搬送前にトランスファバー６６４二にワークを載置する
際にはワーク姿勢のバラツキを上記調整範囲内に収める
ような周方向の位置決めをする必要があり、これができ
ない場合には新たにワークを周方向に位置決めするステ
ージ（インデックスステージ）が必要になる。

本発明はクランプシリンダが一時停止しているワークの
仮クランプ時に、このワークを所定周方向位置に回転さ
せるようにすることにより上述した問題を解決すること
を目的とする。

（課題を解決するだめの手段） この目的のため、本発明の周方向位置決め機構付ワーク
クランプ装置は、ワークを支持するワーク載置台と、こ
のワーク載置台」二に載置されたワタをクランプするク
ランプシリンダとを具えるワーククランプ装置において
、前記クランプシリンダをストローク中に一時停止させ
る一時停止シリンダと、前記クランプシリンダの駆動軸
に連結され、このクランプシリンダの一時停止中に前記
ワークに係合するワーク係合手段と、このワーク係合手
段を前記駆動軸の軸線の周りに回動させる回動機構とを
具えて成ることを特徴とするものである。

（作　用） 本発明によれば、ワーク加工ステージにおいてワークク
ランプ装置のワーク載置台上に載置されたワークは、−
時停止シリンダの作動に基づきス１−ローク中に一時停
止させられたクランプシリンダの、駆動軸に連結された
ワーク係合手段に係合され、このワーク係合手段は回動
機構によって前記駆動軸の軸線の周りに回動させられる
から、このワークを所定周方向位置に位置決めすること
ができ、さらにこの位置決め状態で一時停止シリンダの
作動を解除すれば、クランプシリンダによって確実にク
ランプすることができる。

このようにして、搬送前に周方向の位置決めをしなくて
も、ワーク姿勢のバラツキが一定範囲内に収まるワーク
をａ械加工に適した所定周方向位置にクランプすること
のできる機構を、極めて簡略化した構成で実現すること
ができ、この機構をワーククランプ装置に付加すること
により新たにインデックスステージを設ける必要もなく
なる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図（ａ）および（ｂ）は夫々本発明の第１実施例の
周方向位置決め機構付ワーククランプ装置のアンクラン
プ時の状態を示す断面図およびその１１線断面図であり
、図中１０はクランプシリンダを示す。

クランプシリンダ１０は、円筒状のシリンダケース１１
と、シリンダケース１１の上端部に嵌合固定されるフタ
１２と、シリンダケースＩＩの内周面に摺動可能に嵌合
されるピストン１４と、ピストン１４に結合され軸線Ｂ
方向に延在する、駆動軸としてのピストンロッド１５と
を具えるものであり、シリンダケースＩＩの図示下方は
一時停止シリンダ１６のシリンダケースも兼ねている。

なおフタ１２、シリンダケース１１には夫々、クランプ
シリンダ１０の内部の油室１７に油圧Ｐ、を供給する油
路１８および、油室Ｉ９に油圧Ｐ２を供給する油路２０
が設けられている。

−・時停止シリンダ１６は、シリンダケース１１の下方
の、ピストン１４が嵌合される、前記内周面よりは大径
の内周面に嵌合されるピストン２１を有しており、この
ピストン２１にはピストンロッド１５が貫通している。

またピストン２１は一時停止シリンダ１６の内部の油室
２２．２３が画成し、油室２２はスプリング２４が装着
されるとともに油室１９に連通し、油室２４はシリンダ
ケース１１の下端部を嵌合固定するブロック２５に設け
た、油圧Ｐ３を供給する油路２６に連通する。

ブロック２５はフレーム２７の上方に嵌合固定され、そ
の中央部をピストンロッド１５が貫通している。

フレーム２７の上方にはさらに、以下に詳述する回動機
構２８が設けてあり、回動機構２８の回動部材２９はそ
の北部をブロック２５の下方の開口部に嵌合固定される
とともに、その下部を部材３１を介してフレーム２７内
に固定され、さらにその内側面には、回動ロッド３２の
外周に設けられたスプライン３２ａ七噛合するスプライ
ン２９ａが設けられている。

回動機構２８は、第１図（ａ）の■−■線断面図である
第４図に示すように、フレーム２７の側面に取付板３３
を介して装着されるシリンダ３４と、シリンダ３４０ロ
ツド３４ａの先端に設けたネジ部３４ｂに連結される摺
動部材３５を有しており、摺動部材３５は回動部材２９
の外周部に設けられたピニオン　２９ｂと噛合するラッ
ク３５ａを有しており、案内３６．３７およびストッパ
３８により規制される空間内をシリンダ３４の作動とと
もに摺動し、回動部材２９、次いで回動ロッド３２を回
転させるものである。なおストッパ３８はフレーム２７
に結合される取付板３９にナツト４０により螺合されて
いるため、摺動部材３５のス１−ロークを言周整するこ
とができる。

回動ロッド３２の上端部には部材４１を介してネジ部材
４２が嵌合されており、このネジ部材４２はピストンロ
ッド１５の下端部に螺合されて両ロッド１５゜３２を連
結する。また回動ロッド３２の下方の外周面には円板４
３が固着されるとともに、この円板の下面には係合部材
４４を前記外周面に摺動可能に支持するためのスプリン
グ４５が装着され、さらに回動ロット３２の下端面には
クランパ４６が結合されている。

係合部材４４の下面には２本の係合ビン４７がワーク４
８の係合穴４８ａ　と対応する間隔で埋設されている。

ここで本例で用いるワーク４８は、第１図（ｂ）に示す
ように、加工面である側面４８ｂ、　４８ｃと直交する
線分ｌ、に対し係合穴４８ａを結ぶ線分が所定角度αだ
り偏心したものであるため、例えば図示のように前記線
分が矢印Ｃで示す搬送方向に対し直交する線分ｉ２と−
・致する場合には、機械加工時にワーク４８を反時計方
向にα°だけ回転させる必要がある。またワーク４８は
、その下方の中空円筒部／１８ｄがワーク載置台４９に
嵌合するように載置され、ワーク載置台４９はフレーム
２７」二に固定されたブロック５０に結合される。ワー
ク載置台４９、ブロック５０およびフレーム２７には軸
線Ｂを中心とするトランスファバー５１の貫通用の切欠
４９ａ、５０ａおよび２７ａが設ＬＪられており、トラ
ンスファバー５１は圃送時には図示の状態から上貨、シ
てワーク４８をワーク載置台４９の上方に持上げ、搬送
完了後には図示の状態に格納されるものである　（なお
このトランスファバーは姿勢変化を生じさせずにワーク
を搬送できるものとする）。

次に本例のワーククランプ装置の作用を上述した第１図
（ａ）　、　（ｂ）および以下に示す第２図（ａ）。

（ｂ）、第３図（ａ）　、　（ｂ）を用いて詳細に説明
する。

まずアンクランプ状態にするには、第１図（ａ）におい
てクランプシリンダ１０の油路２０に油圧Ｐ２を供給す
る（油路１８．２６には油圧の供給を行わない）。この
油圧Ｐ２は油路２０より油室１９に流入してその容積を
増大させようとする　（油室１７の容積を減少させよう
とする）ため、クランプシリンダ１０のピストン１４は
上限まで、つまりその上面がフタ１２の下面に当接する
まで上昇する。この結果、ピストン１４に連結されるピ
ストンロッド１５およびそれに連結される回動ロット３
２も上昇して、図示のようにクランパ４６および係合ピ
ン４７がワーク４８から離間する　（なおこの上昇動作
は、ワークの機械加工前も機械加工完了後も同様である
）。

ところで機械加工前においては、回動機構２８は初期状
態、すなわち第１図（ｂ）に示ずように係合穴４８ａを
結ぶ線分が搬送方向Ｃと直交する線分１２と一致して載
置されたワーク４８に対応するように、係合ピン４７を
線分２□と平行にする状態になっている。したがって本
例のワーククランプ装置は、加工面４８ｂ、　　４８ｃ
と直交する線分！、が線分！２に対しＯ°〜α°偏心す
るような姿勢で搬送されてきたワークに対処することが
可能である。

このアンクランプ状態から仮クランプ状態にするには、
まずクランプシリンダ１０を一時停止状態にするため、
第２図（ａ）においてクランプシリンダ１０の油路１８
に油圧Ｐ、を供給するとともに、時停止シリンダ１６が
作動するようにブロック２５の油路２６に油圧Ｐ：ｌを
供給する。ここで油圧Ｐ、は油路１８より油室１７に流
入してその容積を増大させようとするためピストンロッ
ド１５を下降させるが、油圧Ｐ３は油路２６より油室２
３に流入してその容積をスプリング２４のバネ力に抗し
て増大させようとするため上記ピストンロッド１５の下
降を妨げる力が働く。したがってピストンロッド１５は
油圧（ＰＰ３）により下降することとなり、ピストンロ
ッド１５に連結される回動ロント３２の下端のクランパ
４６はワーク４８の上面から微少寸法ｄ１だけ離間し、
係合ピン４７を正転、逆転のどちらにも駆動することが
可能な状態になる。

この状態で回動機構２８のシリンダ３４を作動させると
、摺動部材３５のラック３５ａ、回動部材２９のピニオ
ン２９ｂ、スプライン２９ａ、回動ロッド３２のスプラ
イン３２ａを経て回動ロッド３２が反時計方向に回動す
る。この間係合ピン４７は同一方向に回動を続け、ワー
ク４８の係合穴４８ａの上方に至るまではワーク上面に
当接し、係合穴４８ａの上方に至ったらスプリング４５
のバネ力によりその中に貫入されてワーク４８を係合す
る。係合完了後さらに係合ピン４７は回動し、第２図（
ｂ）に２点鎖線で示すように加工面４８ｂ、　４８ｃが
搬送方向Ｃと平行になったら、したがってシリンダ３４
がストロークエンドに達したら回動を完了する。これに
よりワーク４８は仮クランプ状態で所定周方向位置に位
置決めされる。

この位置決め完了後、仮クランプ状態からクランプ状態
にするには、油路２６への油圧Ｐ３の供給を無くして一
時停止シリンダ１６の作動を解除する。

これにより第３図（ａ）に示すように、ピストンロッド
１５は油圧Ｐ、により下降してクランパ４６がワーク４
８の上面に当接するためワーク４８は確実にクランプさ
れる。なおこの際−時停止シリンダ１６のピストン２１
がスプリング２４のハネ力により下降するため油室２３
の残圧は油路２６より排出され、ピストン１４とピスト
ン２１との間は微少寸法ｄ２だけ離間する。

これにより第３図（ｂ）に示すように、加工面４８ｂ、
　４８ｃが加工方向りを向くため、ワーク４８を機械加
工に適した所定周方向位置にクランプすることができる
。

（発明の効果） かくして本発明の周方向位置決め機構付ワーククランプ
装置は上述の如く、クランプシリンダが一時停止してい
るワークの仮クランプ時に、このワークを所定周方向位
置に回転させるようにしたから、ｔ＊送送前周方向の位
置決めをしなくても、ワーク姿勢のバラツキが一定範囲
内に収まるワークを機械加工に適した所定周方向位置に
クランプすることのできる機構を極めて簡略化した構成
で実現することができ、この機構をワーククランプ装置
に付加することより新たにインデックスステージを設け
る必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は夫々本発明の第１実施例の
周方向位置決め機構付ワーククランプ装置のアンクラン
プ時の状態を示す断面図およびそのＩＩ線断面図、 第２図（ａ）および（ｂ）は同例のワーククランプ装置
の仮クランプ時の状態を示す図、 第３図（ａ）および（ｂ）は同例のワーククランプ装置
の、クランプ時の状態を示す図、 第４図は同例の回動機構の詳細構造を示す図、第５図は
従来例のワーククランプ装置の概略構成を示す図である
。 １０・・・クランプシリンダ　　１５・・・ピストンロ
ッド１６・・・−時停止シリンダ　　２８・・・回動機
構４６・・・クランパ　　　　　　４７・・・係合ピン
４８・・・ワーク　　　　　　　　４９・・・ワーク載
置台５１・・・１〜ランスフアバ 同

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワークを支持するワーク載置台と、このワーク載置
   台上に載置されたワークをクランプするクランプシリン
   グとを具えるワーククランプ装置において、 前記クランプシリンダをストローク中に一時停止させる
   一時停止シリンダと、 前記クランプシリンダの駆動軸に連結され、このクラン
   プシリンダの一時停止中に前記ワークに係合するワーク
   係合手段と、 このワーク係合手段を前記駆動軸の軸線の周りに回動さ
   せる回動機構とを具えて成ることを特徴とする、周方向
   位置決め機構付ワーククランプ装置。