JPH0344436Y2

JPH0344436Y2 -

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Publication number: JPH0344436Y2
Application number: JP1984075329U
Authority: JP
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1991-09-18
Also published as: JPS60186141U

Description

【考案の詳細な説明】［利用分野］本考案は、省力機械あるいは工作機械等で用い
るワーク保持盤の固定装置に関し、特に、直線形
のレールに直動転がり案内機構を介してレールに
取付ける型式のワーク保持盤の固定装置に関する
ものである。

［従来技術及びその問題点］省力機械や工作機械等では、第１７図の如くワ
ーク保持盤は通常複数のガイド軸Ｇ，Ｇによつて
移動自在に支持されており、このワーク保持盤の
駆動機構としては、同図に示すような送りネジ４
を用いる方式が採用される。そして、このワーク
保持盤に装着したワークを前記駆動機構による移
動時に、または、停止時に加工するようにしてい
る。

ところが、最近では、この種工作機械などのワ
ーク保持盤の支持構造として、レール方式が普及
しており、レールとワーク保持盤との間に第１３
図及び第１４図に示すような直動転がり案内機構
（以下単に案内機構２という）が介装される。

この案内機構２はワーク保持盤３を取付けるた
めの主体２１内にループ状の複数のボール溝を設
け、このボール溝に多数のボールを配列し、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に沿つて直線移動するものであ
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小さく、
軽い力で移動できることからNC工作機械等に数
多く採用されており、第１５図、第１６図の如き
態様で用いられる。

すなわち、一対のレール１，１に対偶させた複
数の案内機構２，２によりワーク保持盤３を支持
し、前記レール１と平行に設けた送りネジ４とこ
のワーク保持盤３とをボールネジ式のナツト４１
を介してネジ対偶させ、この送りネジ４をパルス
モータ４２により回転駆動させる態様である。

そして、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４２が正逆転し、この
パルスモータと上記送りネジ機構とからなる駆動
手段によつてワーク保持盤３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工具Ｋによる加
工が進行する。

案内機構２の移動抵抗及び送り機構のネジ対偶
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４２の駆動力は効
率よくワーク保持盤３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、ワーク保持盤３が停止した状態において
は、工具Ｋのみが回転して加工が進行する。この
ときの工具Ｋによる加工力はワークＷ及びワーク
保持盤３を水平方向に移動させるべく作用し、こ
の作用力は送りネジ機構部を介してパルスモータ
４２に作用する。即ち、このパルスモータ４２の
電磁保持力及び前記送りネジ機構部の抵抗によつ
てワーク保持盤３が停止状態に保持されている。

ところが、既述したように、案内機構２の移動
抵抗が極端に低いこと、ボールネジ方式の送りネ
ジ機構部の抵抗も低いことから、加工力が大きい
場合、あるいは加工力の作用方向とこれに対する
抗力の弱い方向が一致した場合には、ワーク保持
盤３に加わる作用力に対し前記各抵抗力が抗しき
れずに移動することがあり、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、第１６図のような
公知のクランプ装置の採用が可能であり、これに
より、ワーク保持盤３の停止状態における加工時
のテーブル移動が防止できる。

このクランプ装置は、クランプ用のアーム５０
がワーク保持盤３に設けられ、これを流体圧力の
給排気によつてピストンを進退させるシリンダ装
置（具体的には油圧シリンダーＡ）により動作さ
せてアーム５０の先端をレール１と別に設けた固
定部Ｂの当接片Ｃに圧接させるようにしたもので
ある。

ところが、このものではワーク保持盤の停止時
における移動防止効果が得られるものの、ワーク
保持盤を固定するための当接片Ｃを別途用意しな
ければならず、ワーク保持盤の構成が複雑になる
と共にクランプ装置に合せて特別な構成のワーク
保持盤を用意しなければならない不都合がある。

これは、ワーク保持盤内に組み込んだクランプ
装置を、レール１とは別個に設けた当接片Ｃとの
関連で制御固定するようにしているからである。

［技術的課題］本考案は、このような、〓互いに平行な一対の
レール１，１のそれぞれにすすみ対偶する複数の
直動ころがり案内機構２，２を同姿勢で設けて、
この案内機構の頂面を一つの平面上に位置させ、
前記案内機構のそれぞれの頂面をワーク保持盤３
の裏面に取付け、このワーク保持盤を駆動手段に
よりレールに沿つて進退移動又は停止させ、ワー
ク保持盤の移動域に沿つて配設した固定部Ｂに対
して接離する可動片とこれを駆動するシリンダ装
置とらなる固定機能部を前記ワーク保持盤に具備
させる型式の、工作機械におけるワーク保持盤の
固定装置〓において、ワーク保持盤３とレール１
との関係をそのままにした状態でワーク保持盤の
停止時にこのワーク保持盤を移動阻止状態にロツ
クでき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考案の技術
的手段は〓固定機能部をクランプ装置５とし、レ
ール１に前記クランプ装置５の装置主体５１をす
すみ対偶状態に遊嵌させ、装置主体５１の頂面を
案内機構２の主体２１の頂面と略一致させ、シリ
ンダ装置及びこれと連動する複数の可動片を前記
装置主体５１に内蔵させ、前記可動片をレール１
に対して対称に配設するとともに、これら可動片
の出力端が前記シリンダ装置の出力に応じてレー
ル１を挟持又は開放する構成とし、前記可動片の
出力端を、レール１における案内機構２内の摺動
摩擦低減用ボールが対接する部分から外れた部分
に対接させ、案内機構２，２の主体２１及びクラ
ンプ装置の装置主体５１の各頂面をワーク保持盤
３の裏面に取付け、このワーク保持盤の停止時に
おいて前記可動片がレール挟持状態となるように
前記シリンダ装置の動作タイミングを設定した〓
ことである。

［作用］本考案の上記技術的手段は次のように作用す
る。

ワーク保持盤３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、ワーク保持盤３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。

このワーク保持盤３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に嵌合するように組込む
と、ワーク保持盤３がレール１にすすみ対偶状態
に組込まれる。ここで、レール１，１は、一平面
上に配設されており、これに嵌合する案内機構
２，２及びクランプ装置５の頂面も前記平面に並
行な平面となる。従つて、ワーク保持盤３の裏面
にネジ止め等の手段で取付けるだけでレール１，
１と前記案内機構２及びクランプ装置５の関係が
適正なものとなる。

上記のようにレール１，１に対偶したワーク保
持盤３に、各駆動手段（例えばパルスモータと送
りネジ機構との組み合せ）を連動させると、駆動
手段の動作に応じてワーク保持盤３がレール１，
１に沿つて移動又は停止し、この停止時には、ピ
ストン５２が動作状態又は非動作状態に置かれ複
数の可動片からなるレール挟持手段がレール１を
対称位置で挟持し、この挟持力によりワーク保持
盤３は停止位置に固定される。

［効果］本考案は上記構成であるから次の特有の効果を
有する。

レールがそのままクランプ装置の対偶部となる
から、従来のように別途クランプ装置のための当
接片Ｃを設ける必要がない。

また、クランプ装置５はそれ自体で独立してレ
ール１に対偶し且動作するものであり、従来にお
いて案内機構を取付けるべく構成されたワーク保
持盤の裏面にこのクランプ装置をそのまま取付け
るだけでワーク保持盤３に制御固定機能が付与さ
れる。

また、クランプ装置の装置主体５１の頂面と案
内機構２の頂面とを適合させたから、ワーク保持
盤３の案内機構２を取付ける面と同一平面又は平
行な平面にクランプ装置５を取付けるだけで、案
内機構２及びクランプ装置５の関係位置が適正化
できる。従つて、この関係位置の不適正による不
都合、すなわち、クランプ装置５が動作したとき
の作用力の反力がワーク保持盤３の固定位置又は
姿勢に影響する不都合が防止できる。特に、レー
ルを挟持する可動片がレールに対して対称に位置
するからこの可動片からのレール押圧力相互が相
殺され、前記効果が一層向上する。

さらに、クランプ装置のレール挟持部は、レー
ルに対して、案内機構のボールが対接する部分か
ら外れた位置に対接するから、このクランプ装置
の動作のくり返しによつて案内機構とレールとの
嵌合精度が低下するような不都合が解消できる。
すなわち、ボール対接部に傷がつく心配がない。

［実施例］以下、本考案の実施例を第１図から第１２図及
び第１８図に基いて説明する。

第１実施例の装置は、基本的にはその全体構成
が第１５図及び第１７図の装置と同様であるが、
ワーク保持盤３の下面に取付けた一対の案内機構
２，２の中間に第４図の如くクランプ装置５を設
けている。そして、このクランプ装置はその頂面
がワーク保持盤３の下面に添設固定された状態
で、第１８図のようにレール１にすすみ対偶状態
で遊嵌している。

前記クランプ装置は、第１図〜第３図及び第１
８図に示すように、略角型断面のレール１に移動
可能に嵌合させるようにしたもので、このレール
の断面は逆台形状部の頭部１２とその下方に続く
基部１３とからなる。

クランプ装置５は、角型ブロツク状の装置主体
５１にピストン５２を昇降自在に収容した構成と
してあり、このピストン５２の直径をレール１の
幅よりも大きく設定して、レール挿通部をまたぐ
ように配設している。このピストン５２の下部及
び装置主体５１の下部に前記レール１の頭部断面
に略一致する断面形状で且下方に開放する切欠溝
部が設けられ、第２図及び第１８図のように、こ
の切欠溝部内にレール１の頭部１２が嵌合し、ク
ランプ装置５とレール１とが遊嵌状態ですすみ対
偶する。

さらに、この案内機構５では、装置主体５１の
中央に形成したシリンダ５３内に第３図のような
全体形状のピストン５２が移動自在に収容され、
このピストンの切欠部の側壁下部がカム部５４，
５４となり、このカム部が第２図の如くアクチエ
ータ６１を介して頭部１２の下方の傾斜側壁１４
と対向する。

このアクチエータ６１はピストン５２をシリン
ダ５３内に収容保持すべく装置主体５１の下面に
添設される一対の底板６，６内側の端縁６２，６
２の中程部分から延長形成されたもので、第３図
に示すような形状に形成されるとともに板バネ等
の弾性材料からなり、レール１の軸線に対して直
角方向に屈曲可能となつている。

又、ピストン５２の上方には密閉室５５が形成
されてこの密閉室に開口するポート５６から圧力
空気が所定タイミングで挿入又は排出されるよう
になつており、さらにピストン５２と底板６との
間にはバネ５７が介装され、ピストン５２が常時
上方に付勢されている。

この二つのバネ５７，５７の付勢力は予め所定
の強さに設定されており、密閉室５５内に圧力空
気が供給されない状態ではピストン５２がこれら
バネにより持ち上げられる。そして、この持ち上
げ力によつてカム部５４がアクチエータ６１をレ
ール１の傾斜側壁１４に圧接させ、この摩擦力に
より装置主体５１がレール１に固定されることと
なる。

逆に、ポート５６からの圧力空気が密閉室５５
内に供給されるとピストン５２がバネ５７，５７
の付勢力に抗してこの圧力により降下せしめられ
て、カム部５４とアクチエータ６１とが離れ、こ
のアクチエータが初期位置に復帰して傾斜側壁１
４から離れる。従つて、クランプ装置５とレール
１とが互いに自由な状態となる。

この実施例のものでは、装置主体５１内のシリ
ンダ５３とこれに収容されたピストン５２との組
み合せが既述のシリンダ装置として機能し、アク
チエータ６１がこのシリンダ装置によつて駆動さ
れる可動片となる。

そして、密閉室５５内に圧力空気が供給された
ときには前記挟持片としてのアクチエータ６１，
６１が開放し、密閉室５５から圧力空気が排出さ
れたとき又は密閉室５５内が低圧状態となつたと
きには前記アクチエータ６１，６１がレールを対
称位置で挟持した状態となり、このシリンダ装置
及び一対の可動片を具備するクランプ装置５を取
付けたワーク保持盤３は前記状態で固定状態に維
持されることとなる。

又、前記圧力空気の供給・排出のタイミングは
第４図に示す制御装置Ｃによつて制御されてパル
スモータ４２の回転動作と関連しており、このパ
ルスモータ４２が回転している間だけ、圧力源か
ら圧力空気が供給されるようにしてある。従つ
て、ワーク保持盤３が停止したときにのみ自動的
にクランプ装置５が出力状態となつてワーク保持
盤３を固定する力が生じることとなる。

尚、このクランプ装置５の動作を制御する方法
としては、パルスモータ４２の動作停止状態を検
知してこの検知出力によつて制御する以外に、パ
ルスモータ４２への制御信号をポート５６に接続
する圧力空気供給回路の制御装置Ｃに入力させ、
一つの制御信号によりパルスモータ４２及びクラ
ンプ装置５を同期的に制御する方法も採用でき
る。

この場合には、パルスモータ４２を停止させる
ための制御信号により圧力空気の供給を停止さ
せ、密閉室５５内を開放させるようにする。これ
により、パルスモータ４２とクランプ装置５の動
作ズレが解消される。

上記したクランプ装置５は、アクチエータ６
１，６１がレール１に対して対称な位置にあつ
て、その出力状態においてこれらアクチエータが
レール１の側部の対称位置を挟持するから既述し
た作用力相殺効果が生じることとなる。又、ピス
トン５２に加わる外力も装置主体５１内で相殺さ
れる。従つて、クランプ装置５に不要される外力
がワーク保持盤３に作用してこのワーク保持盤３
の変位となるような不都合が防止できることとな
る。

次に、第２実施例のものは、第５図〜第８図に
示す構成のクランプ装置５をワーク保持盤３の裏
面に取付けるもので、パルスモータ４２、送りネ
ジ２、レール１，１及びこれらとワーク保持盤３
との関係は上記の第１実施例と同様に構成されて
いる。

一方、クランプ装置５は上記第１実施例のクラ
ンプ装置５と同様にレール１の頭部断面と一致す
る断面の溝部１０を装置主体５１の下面に形成し
たもので、しかも、この装置主体５１内の上部に
形成したシリンダ５３内にピストン５２が収容さ
れている。

このピストン５２の下面には一対の脚部５８，
５８が設けられてこれら脚部が前記溝部に対して
互いに反対側に位置し、この脚部５８の下端が溝
部に沿つて設けた一対の可動ピン７，７の対向端
とカム対偶する。

この一対の可動ピン７，７は第５図の如く、溝
部１０の両側に対称に設けられ、各一対の可動ピ
ンは装置主体５１の溝部１０の側壁に沿つてこれ
に対して斜めに設けられるとともに脚部５８に対
して対称に配設されて内側の対向端は脚部５８の
下端に設けたカム部５９，５９とカム対偶し且こ
の対向端の側部７１は溝部１０の側壁に露出して
いる。従つて、クランプ装置５の装置主体５１を
レール１に嵌合させた状態では、前記側部７１，
７１がレール１の側壁に対向する。

可動ピン７，７とカム部５９とは第８図のよう
に対偶するとともに可動ピン７の外側の端部には
装置主体５１との間にバネ７２，７２が介装され
ており、常時各一対の可動ピン７，７が対向進出
方向に付勢されている。

ピストン５２の上方には密閉室５５が設けられ
ており、この密閉室にはポート５６から圧力空気
が第１実施例の場合と同様のタイミングで供給さ
れ又はこれから排出される。

従つて、パルスモータ４２が回転しているとき
は密閉室５５内が加圧状態にあつてピストン５２
が降下しており、このときには各可動ピン７はピ
ストン５２の脚部５８に設けたカム部５９との対
偶によつて第５図の如く後退せしめられており、
可動ピン７の先端側部はレール１の側壁から離れ
た状態にある。

次いで、パルスモータ５２が停止して制御装置
Ｃの出力により密閉室５５内が非加圧状態になる
と、第８図の如くカム部５９が可動ピン７，７の
対向端から離れてこの可動ピンはバネ７２により
前進しその先端側部がレール１の側壁に圧接せし
められ、この部分の摩擦力によつてこのクランプ
装置５を装着したワーク保持盤３が固定されるこ
ととなる。

従つて、この第２実施例の場合は前記可動ピン
７，７が既述の手段の項における可動片として機
能し、全体としても第１実施例と同様に機能し、
同様の効果を発揮する。

尚、この実施例のクランプ装置５では可動ピン
７，７の先端が対称に楔状にレール１に対接する
からクランプ装置５の出力状態においてワーク保
持盤３を固定する力が大きくなる。

又、この実施例のクランプ装置５の場合には、
ピストン５２の脚部５８，５８と装置主体５１と
が嵌合状態にあるから、ピストン５２の主体部が
扁平なものでも円滑に動作する。

上記いずれのクランプ装置も密閉室５５が加圧
状態にあるときは、このクランプ装置が非動作状
態にあり、逆に非加圧状態で動作状態となるよう
にしたが、この関係を逆にすることも可能で、こ
の場合はカム対偶の関係を逆転すればよい。

例えば、第１実施例のクランプ装置では、アク
チエータ６１と対接するカム部５４を第９図のよ
うに下向きの斜面に形成すれば良い。

さらに、ピストン５２の往復動作を共に空気圧
で行なわせることも可能であり、この場合には、
ピストン５２を往復移動させるバネ５７が不要と
なる。

次にレール１が円形断面のもので、筒状の案内
機構を採用するものでは、第１０図〜第１２図に
示すクランプ装置５をワーク保持盤３に取付ける
構成も採用可能である。

こクランプ装置では、装置主体５１の中央をレ
ール１が貫通するようになし、装置主体５１の側
部にあつてレール１を挟んで対称な位置に、ピス
トン５２とこれに連動する一対の揺動片８，８の
組合せからなる動作機構を配設したものである。
この動作機構は、揺動片８，８の自由端がピスト
ン５２の出力軸５０に確動連動せしめられ、ピス
トン５２の進退動作により揺動片８，８が対称方
向に揺動するようにしたもので、ピストン５２の
前進動作により揺動片８，８の支点近傍の出力端
８３，８３がレール１の側部に圧接せしめられ、
逆に、このピストンの後退動作により前記出力端
がレール１から離れるように動作する。

このため、前記一対のピストン５２，５２はレ
ール１をはさんで配設されたシリンダ５３，５３
内に収容されて前記レール１に対して直角方向に
動作するように構成されており、このピストンの
出力軸５０が第１０図のようにレール１を挟んで
対向する。この出力軸５０と揺動片８，８の自由
端８２，８２とを確動連動させるため、出力軸５
０の先端部に形成した上下一対の係合溝Ｎ，Ｎに
円盤状の前記自由端部８２，８２を嵌入させてい
る。

この場合にも、圧力空気をシリンダ５３に供給
するか又はこれから排出するかによつてピストン
５２が往復移動せしめられ、これに応じてクラン
プ装置が動作する。尚、この場合では、装置主体
５１の厚さを所定の寸法に設定すればよい。

以上いずれの場合もクランプ装置５を案内機構
２と別個に設ける構成としたが、クランプ装置５
と案内機構２とを一体化して結合することも可能
であり、この場合には一層便利なものとなる。

以上のクランプ装置５において、圧力式駆動手
段としては油圧源により動作する形式のものも採
用可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に用いるクランプ
装置５の横断面図、第２図はその中央縦断面図、
第３図はこれに内蔵されるピストン５２とアクチ
エータ６１との関係を示す斜視図、第４図はこれ
を用いた第１実施例の移動装置の全体構造の説明
図、第１８図はこの場合のクランプ装置５とレー
ル１との関係を示す斜視図、第５図は第２実施例
に用いるクランプ装置５の切欠平面図、第６図は
その断面図、第７図はピストンの斜視図、第８図
は−断面図、第９図はカム対偶関係の変形例
の要部断面図、第１０図はクランプ装置５の他の
変形例の横断面図、第１１図は縦断面図、第１２
図は軸部と揺動片８との関係を示す説明図、第１
３図、第１４図は直動ころがり案内機構の説明
図、第１５図はこの案内機構を用いた送り装置の
説明図、第１６図は従来例の説明図、第１７図は
従来の一般的な移動テーブルの送り構造の説明図
であり、図中１……レール、２……案内機構、３……ワーク
保持盤、５……クランプ装置、５１……装置主
体、７……可動ピン、８……揺動片、４……送り
ネジ、２１……主体、Ｂ……固定部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

互いに平行な一対のレール１，１のそれぞれに
すすみ対偶する複数の直動ころがり案内機構２，
２を同姿勢で設けて、この案内機構の頂面を一つ
の平面上に位置させ、前記案内機構のそれぞれの
頂面をワーク保持盤３の裏面に取付け、このワー
ク保持盤を駆動手段によりレールに沿つて進退移
動又は停止させ、ワーク保持盤の移動域に沿つて
配設した固定部Ｂに対して接離する可動片とこれ
を駆動するシリンダ装置とからなる固定機能部を
前記ワーク保持盤に具備させる型式の、工作機械
におけるワーク保持盤の固定装置において、固定
機能部をクランプ装置５とし、レール１に前記ク
ランプ装置５の装置主体５１をすすみ対偶状態に
遊嵌させ、装置主体５１の頂面を案内機構２の主
体２１の頂面と略一致させ、シリンダ装置及びこ
れと連動する複数の可動片を前記装置主体５１に
内蔵させ、前記可動片をレール１に対して対称に
配設するとともに、これら可動片の出力端が前記
シリンダ装置の出力に応じてレール１を挟持又は
開放する構成とし、前記可動片の出力端を、レー
ル１における案内機構２内の摺動摩擦低減用ボー
ルが対接する部分から外れた部分に対接させ、案
内機構２，２の主体２１及びクランプ装置の装置
主体５１の各頂面をワーク保持盤３の裏面に取付
け、このワーク保持盤の停止時において前記可動
片がレール挟持状態となるように前記シリンダ装
置の動作タイミングを設定した工作機械における
ワーク保持盤の固定装置。