JPH0448904Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、回動し、且つ昇降するクランプヘツ
ドにより、工作機械の加工位置にワークを押圧固
定するワーククランプ装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、工作機械の工作台上への被工作物（ワー
ク）の取付けは、工作台上に設置されたチヤツク
機構（バイス等）により固定したり、又、ボルト
等により直接締付け固定することにより行なわれ
ている。

一方、大量の同一部品を合理的に加工すること
を目的とした専用工作機械では、同一形状のワー
クを加工する為、その工作台上の取付け部分もワ
ーク形状に合せた所謂治具により構成され、該取
付け部にワークを載置すれば自動的に位置決めさ
れ、ワークとツールの位置関係が一定となつて合
理的な加工が可能なように構成されている。

このような専用工作機械に於ては、ワークの固
定を固定機構により自動的に行なうよう構成した
ものもある。

ワーク固定機構の一つとして、昇降駆動及び回
転駆動可能なシヤフトの上端に揺回動可能にクラ
ンプアームを枢支すると共に該クランプアームの
一端にワークを押圧固定するワーククランプヘツ
ドが形成し、ワーククランプ時にはクランプアー
ムが下降してワーククランプヘツドによりワーク
を所定位置に押圧固定すると共に、ワークの工作
台上への搬出・搬入時にはクランプアームが上昇
して回動し、ワーク又はワーク取付け位置の上方
からワーククランプヘツドが退避するよう構成さ
れているものがある。

更に、特に同一部品の合理的な大量な加工が必
要な場合では、ワークの工作台上への搬入と加工
終了後の搬出を自動化したものもある。

即ち、未加工のワークをワーク搬入機構により
自動的に工作台の所定位置に搬入し、クランプ機
構によりクランプして加工し、加工終了後クラン
プ解除すると共にワーク搬出機構により搬出する
よう構成されるものである。

しかし乍ら上記構成では、ワークの搬入・クラ
ンプ・搬出は、夫々別系統の作動となる。

即ち、ワーク搬入機構は所定位置にある未加工
のワークを何らか方法により保持し、所定位置迄
搬送し、保持を解除して退避する。その後クラン
プ機構が作動してワークを固定する。加工終了
後、クランプ機構が逆作動してクランプ解除する
と共に、ワーク搬出機構によりワークを保持し、
所定位置迄搬送するよう構成されるものである。

その結果、各機構部が夫々ワーク保持を行なつ
て作動しなければならない為、同様な機構が複数
必要となつて装置全体が複雑になるという問題が
ある。

更に、夫々の機構が順番に作動する為、所定の
機構作動時間を必要とし、これがロスタイムとな
つて加工のサイクルタイムを短縮出来ないという
問題も有している。

（考案の目的） 本考案は、上記の如き事情に鑑み、構造を単純
化出来ると共にサイクルタイムの短縮が可能なワ
ーククランプ装置の提供、をその目的とす （考案の構成） この為、本考案に係るワーククランプ装置は、
クランプアームもしくはワーククランプヘツド
に、上端をリンクにより連結した一対のワークチ
ヤツク爪を枢支してワーク保持部を構成し、一端
をワーク保持部の作動部とすると共に他端に当接
部を形成したワーク保持部作動アームをクランプ
アームに枢支し、又、退避位置に於けるワーク保
持部作動アームの当接部の下方の所定位置にスト
ツパーを設置して構成され、作動位置に於てワー
クを工作台上に押圧固定すると共に、退避位置に
於て前記クランプアームを下降させ、ワーク保持
部作動アームの当接部がストツパーに当接してワ
ーク保持部作動アームを揺回動し、ワーク保持部
作動アームの作動部がリンクの連結部を押圧して
ワーク保持部を作動させて加工済みのワークの保
持の解除を行なうよう構成したものである。

（考案の実施例） 以下、図面に基づいて実施例を説明する。第１
図は本考案に係るワーククランプ装置の一実施例
の平面図、第２及び第３図はクランプ位置及び保
持・解除位置に於る夫々の側面図である。

一端にワーク保持部１０を構成したクランプア
ーム１は、ワーク保持・解除位置Ｙからクランプ
位置Ｘ迄の90°の範囲を回動駆動可能に構成され、
ワーク保持・解除位置Ｙに於てワークを保持し、
クランプ位置Ｘ迄回動してワークを搬送し、下降
して工作台上にワークを固定し、加工終了後前記
と逆に作動して加工済みのワークをワーク保持・
解除位置Ｙ迄搬送し、該ワーク保持・解除位置Ｙ
でワークの保持を解除するよう構成されている。
ワークの保持を解除した後は、新たな未加工のワ
ークを保持すると共に、上記サイクルを繰返すも
のである。

クランプアーム１は、断面形状が略正方形の所
定長さの棒状であり、その長手方向の略中央で、
枢支ピン１Ｄによりシリンダ３のシリンダロツド
３１の先端に揺回動可能に枢支されている。

シリンダ３により所定のストローク昇降駆動さ
れるシリンダロツド３１は、シリンダ３より下方
に突出する下部３１Ａに於てスプラインを介して
ピニオンギア３２に摺動可能に嵌合している。ピ
ニオンギア３２は、ラツクギア３３と係合してお
り、該ラツクギア３３がスライドすることにより
シリンダロツド３１は回転駆動されるよう構成さ
れている。

即ち、ラツクギア３３のスライドにより、シリ
ンダロツド３１の上端に設置されているクランプ
アーム１は回動駆動され、ワーク保持・解除位置
Ｙとクランプ位置Ｘ迄との間を回動駆動するよう
構成されているものである。

クランプアーム１の一方の先端には、ワーク保
持部１０が構成されると共に、他端には下方に突
出した当接部１Ａが形成されている。又、シリン
ダロツド３１との枢支位置と、ワーク保持部１０
との間の所定位置の上方にボス１Ｅが突設されて
おり、該ボス１Ｅの一方側方にワーク保持部作動
アーム２が枢支ピン２Ｃにより揺回動可能に枢支
されてアーム１と平行に設置されている。

ワーク保持部１０は、押え金１１・チヤツク爪
１２・リンク１３・ピン１５等により下記の如く
構成されている。

クランプアーム１の一端の所定位置に、当該ワ
ーククランプ装置によりクランプされるワーク４
の被押圧部の形状に対応する形状（本実施例の場
合、段付き１１Ｃのある円柱形となつている）に
形成された押え金１１が、ボルト１４により吊下
げられて設置されると共に、該ボルト１４を中心
とするクランプアーム１の対称位置に所定幅且つ
所定長さのスリツト１Ｂ，１Ｂを形成してある。
該スリツト１Ｂ，１Ｂの夫々には、チヤツク爪１
２，１２が嵌合され、ピン１Ｃ，１Ｃにより揺回
動可能に枢支されている。

チヤツク爪１２，１２は、その下端部分の外側
方向に突起１２Ａが突設されており、又、夫々上
端がリンク１３，１３を介してピン１５により連
結されている。尚、ピン１５は、ワーク保持部作
動アーム２と同一側に所定量突出している。

押え金１１には、その直径方向に対向して所定
幅でスリツト１１Ａ，１１Ａが形成されており、
チヤツク爪１２，１２は該スリツト１１Ａ，１１
Ａに嵌合すると共に、該押え金１１の下面により
下方に突出している。又、押え金１１のスリツト
１１Ａ，１１Ａの中央側の壁面１１Ｂ，１１Ｂ
と、チヤツク爪１２，１２の背面１２Ａ，１２Ａ
との間にはスプリング８，８が設置され、チヤツ
ク爪１２，１２の下端部はスプリング８，８によ
り常時外側に付勢されている。

ワーク保持部作動アーム２は、そのワーク保持
部１０側の先端をワーク保持部作用端２Ａとし、
該ワーク保持部作動アーム２が支点を中心として
揺回動すると、ワーク保持部作用端２Ａがワーク
保持部１０のピン１５の上部に当接するよう構成
され、又、ワーク保持部作用端２Ａと反対の端部
の下面を後述するストツパー７との当接部２Ｂに
形成してある。

クランプ位置Ｘに於るクランプアーム１の当接
部１Ａの下方の所定位置には、当接金具６が設置
され、又、保持・解除位置Ｙのワーク保持部作動
アーム２の当接部２Ｂの下方の所定位置にストツ
パー７を設置して構成されている。

更に、保持・解除位置Ｙに於るワーク保持部１
０の下方には、ワーク受台５が昇降可能に設置さ
れている。

而して上記の如く構成されたワーククランプ装
置は、下記の如く作用するものである。

ワーク保持・解除位置Ｙに於いてシリンダ３を
駆動し、クランプアーム１を下降させてワーク保
持・解除位置Ｙのワーク保持部１０の下方の受台
５の上面に載置されたワーク４を下記の如く作動
して保持する。（第３図示） クランプアーム１が下降すると、ワーク保持部
作動アーム２の当接部２Ｂが、下方のストツパー
７に当接する。更に下降を続けると、当接部２Ｂ
側の端部は下降を規制される為、クランプアーム
１は枢支ピン２Ｃを中心として揺回動し、ワーク
保持部作用端２Ａがワーク保持部１０のピン１５
に当接し、該ピン１５を押し下げる。その結果、
チヤツク爪１２がスプリング８の押圧力に抗し
て、ピン１Ｃを中心として内側に揺回動する。

この状態でワーク受台５が上昇し、該ワーク受
台５の上面に載置されたワーク４の所定位置（円
形の開孔部）にチヤツク爪１２の下端（突起１２
Ａ形成部）が挿入される。

ここで、シリンダ３を逆方向に駆動方向し、ク
ランプアーム１を上昇に転じさせる。

クランプアーム１の上昇に伴ない、ワーク保持
部作動アーム２は逆方向に揺回動し、ワーク保持
部作用端２Ａによるピン１５の押圧が解除され
る。その結果、スプリング８の押圧力によりチヤ
ツク爪１２がピン１Ｃを中心として揺回動し、下
端（突起１２Ａ形成部）が外側に開いてワーク４
の内周面を内側から押圧することとなり、ワーク
４内周の小径部４Ａと突起１２Ａが係合してワー
ク４を保持することとなる。

ワーク４を保持したクランプアーム１が所定位
置迄上昇すると、シリンダ３による駆動を停止
し、ラツクギア３３によりクランプ位置Ｘ迄回動
駆動する。

クランプ位置Ｘに於て、シリンダ３を駆動して
クランプアーム１を下降させる。クランプアーム
１の下降により、ワーク保持部１０により保持さ
れたワーク４の下面が、工作台９の上面に当接
し、この当接タイミングと略同調してクランプア
ーム１の当接部１Ａの下面が当接金具６に当接す
る。更に下降を続けると、クランプアーム１はそ
の両端で下降を規制される為に揺回動出来ず、そ
の結果、押え金１１の所定位置（段付き部１１
Ｃ）がワーク４の上面の所定位置を下方に押圧
し、位置決めされた状態で工作台９上に所定の圧
力で押圧して固定するものである。

そして、図示しないツールにより所定の加工を
行なつた後、シリンダ３を駆動してクランプアー
ム１を所定位置迄上昇させてラツクギア３３によ
り保持・解除位置Ｙ迄回動駆動し、加工済みのワ
ーク４をワーク保持・解除位置Ｙに搬送する。

ワーク保持・解除位置Ｙに於て、上記ワーク４
保持時と逆に作動し、加工済みのワーク４をワー
ク受台５の上面に載置する。

即ち、シリンダ３を駆動してクランプアーム１
を下降させる。クランプアーム１が下降すると、
ワーク保持部作動アーム２の当接部２Ｂが下方の
ストツパー７に当接する。更に下降を続けると、
当接部２Ｂ側の端部は下降を規制される為、クラ
ンプアーム１は枢支ピン２Ｃを中心として揺回動
し、ワーク保持部作用端２Ａがワーク保持部１０
のピン１５に当接し、該ピン１５を押し下げる。

その結果、チヤツク爪１２がスプリング８の押
圧力に抗してピン１Ｃを中心として内側に揺回動
し、突起１２Ａとワーク４内周の小径部４Ａとの
係合が外れ、ワーク４はワーク受台５上に載置さ
れる。

この状態でワーク受台５を下降させ、ワーク４
をワーク保持部１０から抜き取る。

そして、任意の方法により受台５上の加工済の
ワーク４を未加工のワーク（図示せず）と入れ替
え、ワーク受台５は再度上昇し、未加工のワーク
がワーク保持部１０により上記と同様にして保持
され、上記のサイクルが繰り替えされるものであ
る。

尚、工作台上へのワーク４の搬入を別機構によ
り行なうよう構成し、クランプ位置Ｘに於るワー
ク４の工作台上への押圧固定時に同時にワーク４
の保持を行ない、ワーク４のワーク保持・解除位
置Ｙへの搬出のみを行なうよう作用させることも
出来る。

即ち、クランプ位置Ｘに於るワーク４の押圧固
定時に、下方（工作台上）の所定位置にワーク４
が載置されていれば、ワーク保持部１０のチヤツ
爪１２，１２の先端がワーク４の所定位置にスプ
リング８，８の押圧力に抗して挿入され、ワーク
４の工作台上への押圧固定と同時にワーク保持部
１０へのワーク４の保持が行なわれることとな
る。

そして、保持・解除位置Ｙに於るワーク４の保
持解除時のワーク４の下面と、ワーク受台５の上
面とを所定間隔に設定しておけば、保持解除後の
ワーク４は自由落下してワーク受台５上に載置さ
れることとなる。

このように構成すれば、ワーク受台５を昇降駆
動可能に構成する必要は無いものである。

又、上記実施例に於ては、チヤツク爪１２，１
２によりワーク４の内周面を保持するよう構成し
たが、第４図の如く、チヤツク爪１２，１２をそ
の押え金との枢支点（上記実施例に於るピン１
Ｃ）に於て交差する構成すれば、外周面を保持す
るよう構成することも可能である。

更に、当接金具６及びストツパー７は夫々固定
設置としたが、ネジ等によりその上下を位置調整
可能に構成すれば、作動タイミングの調整はもと
より、ワーク４に対する若干の汎用性を持たせる
ことも出来、ワーク４の形状変化にも対応可能に
構成出来る。

（考案の効果） 上記の如き、本考案に係るワーククランプ装置
によれば、ワーククランプヘツドにワーク保持機
構を構成することにより、ワーククランプヘツド
の移動作動でワークの搬入及び搬出を同時に行な
うことが出来る。その結果、所定位置迄搬入及び
搬出を行なう専用の機構が不要となつて装置全体
の構造を単純化出来る。又、搬入及び搬出機構の
作動時間が省略出来る為、サイクルタイムを短縮
出来るものである。

即ち、構造の単純化による工作機械の低コスト
化、及びサイクルタイムの短縮による加工コスト
の低減を同時に成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るワーククランプ装置の一
実施例の平面図、第２は第１図の矢視図（一部
断面）、第３図は第１図の矢視図（一部断面）、
第４図は他の実施例の部分図である。 １……クランプアーム、２……ワーク保持部作
動アーム、２Ａ……ワーク保持部作動端（ワーク
保持部の作動部）、２Ｂ……当接部、４……ワー
ク、７……ストツパー、９……工作台、１０……
ワーク保持部、１１……押え金（ワーククランプ
ヘツド）、１２……チヤツク爪（ワークチヤツク
爪）、１３……リンク、１５……ピン（リンクの
連結部）、Ｘ……クランプ位置（作動位置）、Ｙ…
…ワーク保持・解除位置（退避位置）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作動位置と退避位置との間を回動し、且つ昇降
   するクランプアームの一端にワーククランプヘツ
   ドを固定して構成され、該ワーククランプヘツド
   をワーク上方に回動させた後下降してワークを工
   作台上に押圧固定するよう構成されたワーククラ
   ンプ装置に於て、前記クランプアームもしくはワ
   ーククランプヘツドに、上端をリンクにより連結
   した一対のワークチヤツク爪を枢支してワーク保
   持部を構成し、一端を前記ワーク保持部の作動部
   とすると共に他端に当接部を形成したワーク保持
   部作動アームを前記クランプアームに枢支し、
   又、前記退避位置に於ける前記ワーク保持部作動
   アームの当接部の下方の所定位置にストツパーを
   設置して構成され、前記作動位置に於てワークを
   工作台上に押圧固定すると共に、前記退避位置に
   於て前記クランプアームを下降させ、前記ワーク
   保持部作動アームの当接部が前記ストツパーに当
   接して前記ワーク保持部作動アームを揺回動し、
   前記ワーク保持部作動アームの作動部が前記リン
   クの連結部を押圧して前記ワーク保持部を作動さ
   せて加工済みのワークの保持の解除を行なうよう
   構成したこと、を特徴とするワーククランプ装
   置。