JPH07314270A - パレットのクランプ装置 - Google Patents
パレットのクランプ装置Info
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- JPH07314270A JPH07314270A JP13823394A JP13823394A JPH07314270A JP H07314270 A JPH07314270 A JP H07314270A JP 13823394 A JP13823394 A JP 13823394A JP 13823394 A JP13823394 A JP 13823394A JP H07314270 A JPH07314270 A JP H07314270A
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Abstract
高精度で且つパレットを強固にクランプできるクランプ
装置を提供する。 【構成】 工作機械のテーブル1にパレット20を着脱
可能にクランプするパレットのクランプ装置において、
パレットの裏面23に設けられたパレット側装着部24
のメス側テーパ穴25及び端面26に、テーブル1に設
けられたオス側テーパ面27及び端面28をそれぞれ密
着させてパレット20をテーブル1に着脱可能に装着す
る少なくとも4組のクランプ機構30,31を備えてい
る。
Description
置に関し、特に工作機械のテーブルに対してパレットを
正確に位置決めするパレットのクランプ装置に関する。
ク(被工作物)が載置されたパレットを搬送してテーブ
ルに対して交換する自動パレット交換装置(以下、AP
Cと記載)が設けられており、また、パレットのクラン
プ装置によりテーブルにパレットを着脱可能にクランプ
するようになっている。
円筒状の2本のロケートピンとロケート穴及びパッドに
よってテーブルにパレットを位置決めするものや、実開
昭63−4239号公報及び実開平5−26241号公
報のように、テーパ面を有する複数(通常4個)のコー
ンパッド(テーパピン)を、テーパ穴を有するテーパブ
ッシュにそれぞれ装着してパレットをクランプするもの
が提案されている。
位置決め装置では、ロケートピンとロケート穴との間に
径方向のわずかな隙間があるので、パレットをテーブル
に繰り返し着脱する場合にその繰り返し精度にばらつき
が生じていた。即ち、パレットは通常横方向(例えば水
平方向)を向いているので、この方向に関する繰り返し
精度のばらつきがあった。
ッドとテーパブッシュとがテーパ部で密着するので水平
方向の精度は比較的良いが、端面が非接触なので縦方向
(例えば上下垂直方向)の繰り返し精度のばらつきが大
きかった。また、テーパ部のみでクランプしているので
クランプ力が弱く、パレットを強固にクランプすること
が難しかった。そのため、ワーク加工中にパレットに反
力が加わるとパレットが不安定となって動くこともあ
り、加工精度が低下する虞れがあった。
されたもので、横方向と縦方向双方の繰り返し位置決め
精度が高精度で且つパレットを強固にクランプできるパ
レットのクランプ装置を提供することを目的とする。ま
た、停電や故障などにより万一油圧が落ちても、パレッ
トを安全にクランプできるとともに油圧装置の容量を小
さくできるパレットのクランプ装置を提供することを目
的とする。
め、本発明は、工作機械のテーブルにパレットを着脱可
能にクランプするパレットのクランプ装置において、前
記パレットの裏面に設けられたパレット側装着部のメス
側テーパ穴及び端面に、前記テーブルに設けられたオス
側テーパ面及び端面をそれぞれ密着させて前記パレット
を前記テーブルに着脱可能に装着する少なくとも4組の
クランプ機構を備えたものである。
は、前記パレットの中心に対して対称位置に配設され、
前記パレット中心に対して互いに対称な位置にある一対
の前記クランプ機構では、前記パレット裏面に形成され
た凹部の円筒状内周面と、前記メス側テーパ穴及び前記
端面を有するとともに前記凹部内に配設されて前記パレ
ットに締結固定されたメス側テーパブッシュの円筒状外
周面とを密着させ、残りの前記クランプ機構では、前記
メス側テーパブッシュをその半径方向に位置調節可能
に、前記凹部内周面と前記メス側テーパブッシュ外周面
との間に隙間を設けることが好ましい。
ーブルにパレットを着脱可能にクランプするパレットの
クランプ装置において、前記パレットの裏面に設けられ
たメス側テーパブッシュと、前記テーブルに設けられて
前記メス側テーパブッシュに着脱可能に密着するオス側
テーパピンと、前記テーブルに取付けられて前記オス側
テーパピンを前記メス側テーパブッシュに着脱可能に装
着させる装着機構と、油圧とばね力をもってこの装着機
構のピストンをクランプ動作側に付勢し、少なくともば
ね力のみにより前記パレットをクランプ可能なばねを有
する付勢手段とを備えたものである。
ーブルにパレットを着脱可能にクランプするパレットの
クランプ装置において、前記パレットの裏面に設けられ
たメス側テーパブッシュと、前記テーブルに設けられて
前記メス側テーパブッシュに着脱可能に密着するオス側
テーパピンと、前記テーブルに取付けられて前記オス側
テーパピンを前記メス側テーパブッシュに着脱可能に装
着させる装着機構と、ばね力をもってこの装着機構のピ
ストンをクランプ動作側に付勢する付勢手段とを備えた
ものである。
テーパ穴及び端面に、テーブル側のオス側テーパ面及び
端面をそれぞれ同時に密着させて二面拘束とし、またこ
の構造のクランプ機構を少なくとも4組設けてパレット
をテーブルに装着している。従って、パレットはテーブ
ルに対して横方向(例えば水平方向)と縦方向(例えば
上下垂直方向)の双方に関して高精度に且つ強いクラン
プ力で位置決めされる。
照して説明する。図1は本発明の一実施例を示すパレッ
トのクランプ装置の正面断面図で、図2のI−I線断面
図、図2は図1に示すパレットの平面図、図3は図1の
一部拡大断面図である。
グセンタ等工作機械には旋回動作及び割出し動作をする
テーブル1が設けられている。テーブル1は、次に述べ
る構成の割出し機構により精密な割出しができる円形の
割出しテーブルである。なおテーブル1は、そのほか例
えばNC制御により連続回転しながら切削加工するのに
使用される旋回用の円形テーブルであってもよい。
2の案内面3上に移動自在に搭載されたテーブルベース
4に回転可能に取付けられている。テーブルベース4の
中心位置には軸受部材5が固定されている。軸受部材5
の外方には、押圧駆動手段によりY軸方向に進退移動す
る環状部材6が取付けられており、環状部材6の下面に
は環状の位置決め歯7が形成されている。
ーブルベース4に固定され、内輪9の外周にはころ10
を介して環状の外輪11が回転自在に配置されている。
外輪11の上面には割出し歯12が形成され、外輪11
の外周にはウォームホイール17の歯が形成されてい
る。外輪11はテーブル1に固定されており、外輪11
の割出し歯12と内輪9の割出し歯8とは、環状部材6
の位置決め歯7に係脱可能に噛合している。
の下端部にはロータリーエンコーダ14が設けられてお
り、このロータリーエンコーダ14により中心軸13の
割出し回転角度を検出している。ウォーム15が形成さ
れ図示しないサーボモータにより回転駆動されるウォー
ム軸16がテーブルベース4に回転自在に取付けられて
おり、ウォーム15は、外輪11のウォームホイール1
7に噛合している。
6が回転駆動されると、ウォーム15とウォームホイー
ル17を介して外輪11がころ10に支持されて回転す
る。外輪11の回転によりテーブル1が割出され又は連
続回転する。なお、外輪11が回転する間は、押圧駆動
手段により環状部材6を矢印Bに示すように上昇させて
位置決め歯7と割出し歯12を非噛合状態にしているの
で、微細な割出しが可能になっている。
るときは、ロータリーエンコーダ14により中心軸13
の角度位置が常に検出されているので、サーボモータを
停止して外輪11を停止させる。次いで、押圧駆動手段
を駆動して環状部材6を下降させて位置決め歯7を割出
し歯8,12に噛合させる。これにより、テーブル1は
テーブルベース4に対して正確に割出される。
1に対して通常複数個(例えば12個)のパレット20
が使用されており、テーブル1に対してパレット20を
APCにより順次交換して、パレット20上に載置され
たワーク21を加工するようになっている。したがっ
て、各パレット20相互の互換性、即ち全てのパレット
20が常にテーブル1に対して例えば水平,垂直両方向
に関して高精度にクランプされることが要求されてい
る。パレット20は、パレットのクランプ装置22によ
りテーブル1に着脱可能にクランプされており、上述の
ようにテーブル1を割出すことによりワーク21は所定
の位置及び方向に位置決めされる。
22は、少なくとも4組のクランプ機構30,31を備
えている。クランプ機構30,31は、パレット20の
裏面23側に設けられたパレット側装着部24のメス側
テーパ穴25及び端面26に、テーブル1に設けられた
オス側テーパ面27及び端面28をそれぞれ密着させ
て、パレット20をテーブル1に着脱可能に装着してい
る。これにより、パレット側装着部24はテーブル1に
対してテーパ面部と端面部との二面拘束によりクランプ
される。
プ機構30,31はパレット20の中心Cに対して対称
な位置に配設されている。パレット中心Cに対して互い
に対称な位置にある一対のクランプ機構30では、パレ
ット裏面23に形成された凹部32の円筒状内周面33
と、メス側テーパ穴25及び端面26を有するとともに
凹部32内に配設されてパレット20に締結固定された
メス側テーパブッシュ34の円筒状外周面35とを密着
させてその半径方向に動かないようにして横方向(例え
ば、水平方向即ちX,Z軸平面)について位置決めして
いる。
位置で且つ例えばZ軸から所定の角度θの位置に、それ
ぞれの凹部32の中心O1 ,O1 が一致するように凹部
32を形成すれば水平方向の位置が決まる。したがっ
て、パレット中心Cはテーブル1の中心軸13の中心と
一致することとなり、パレット20は水平方向に関し高
精度でテーブル1に対して位置決めされる。
クランプ機構30と同様の構成にしてもよいが、パレッ
ト20の製造を容易にするために、このクランプ機構3
1の凹部32を予め大きめに形成している。即ち、この
クランプ機構31では、メス側テーパブッシュ34をそ
の半径方向に位置調節可能に、凹部内周面33とメス側
テーパブッシュ外周面35との間に隙間を設けている。
凹部32の製造上、凹部内周面33の直径をテーパブッ
シュ外周面35の直径より約0.2乃至0.3mm大き
く形成するのが好ましい。
た突出部36に形成されており、凹部32内に装着され
たメス側テーパブッシュ34は、複数の締付けボルト3
7により突出部36に締結固定されている。テーパブッ
シュ34のフランジ部38と突出部36との間には厚み
の微調節が可能なスペーサ39が介装されており、これ
により、テーパブッシュ34をパレット20に対して縦
方向(例えば、上下垂直方向即ちY軸方向)に関して精
密に位置決め固定している。
オス側テーパピン40が、複数の締付けボルト41によ
りテーブル1に位置決め固定されている。テーパピン4
0の下方には円筒状突出部42が一体的に形成されてお
り、この突出部42が、テーブル1に形成された大径シ
リンダ43に嵌合することにより、テーパピン40は水
平方向について精密に位置決めされている。また、テー
パピン40のフランジ部44とテーブル1の上面46と
の間に、厚みの微調節が可能なスペーサ45を介装する
ことにより垂直方向についても精密に位置決めしてい
る。
は、テーパ穴25にテーパ面27が密着し、且つ平面状
のメス側端面26に平面状のオス側端面28が密着して
二面拘束状態になるように高精度に形成されている。
パブッシュ34を凹部32に精密に取付ける際には、締
付けボルト37を予め少し緩めてテーパブッシュ34が
その半径方向に移動調節できるようにしておく。この状
態で、パレット20をテーブル1にクランプさせれば、
精密な一方のクランプ機構30により二面拘束されてパ
レット20が位置決めされ、これに従って他方のクラン
プ機構31のテーパピン40に二面拘束されたテーパブ
ッシュ34も水平,垂直両方向に関して精密に位置決め
される。その後、締付けボルト37を締付ければテーパ
ブッシュ34はパレット20に対して必然的に正確に位
置決め固定され、パレット20は合計4組のクランプ機
構30,31によりテーブル1に正確な位置をもってク
ランプされる。
しては粗い精度で凹部32を形成しても精度よく寸法出
しができ、パレット20の製造が容易になって加工時間
が短縮化でき、またパレット20の製品止留まりも向上
する。
し且つこれと同心の小径シリンダ50が形成されてい
る。Y軸方向に往復動するピストン51が小径シリンダ
50及びテーパピン40の内周面40aに摺動自在に嵌
合している。ピストン51の下側のシリンダ室52及び
上側のシリンダ室53には、それぞれ圧力油を供給して
ピストン51を押し上げるための流路54及びピストン
51を押し下げるための流路55がそれぞれ連通してい
る(図1参照)。小径シリンダ50の下方には、これに
連通し且つ同心で小径の有底凹部56が形成されてい
る。有底凹部56とピストン51の凹部51aとの間に
はばね(例えばコイルばね)57が介装されてピストン
51を常にクランプ動作側すなわち上方に付勢してい
る。
(例えば3個)の貫通孔65内にはそれぞれボール58
が遊嵌されている。各ボール58は、テーパピン40の
半径方向に移動可能になっており、またテーパブッシュ
34に形成された環状溝59内に移動できるようになっ
ている。ピストン51の上部には、ボール58に接触し
てこれを半径方向に進退移動させるためのテーパ面61
が形成されている。テーパピン40の上端開口部は、ご
み等の侵入防止のためのキャップ47により密閉されて
おり、キャップ47にはエアーブロー用の小孔48が穿
設されている。
ッシュ34と、テーブル1に設けられてメス側テーパブ
ッシュ34に着脱可能に密着するオス側テーパピン40
と、テーブル1に取付けられてオス側テーパピン40を
メス側テーパブッシュ34に着脱可能に装着させる装着
機構62と、油圧とばね力をもってこの装着機構62の
ピストン51をクランプ動作側に付勢し、油圧が落ちて
も少なくともばね力のみによりパレット20をクランプ
可能なばね57を有する付勢手段とを備えている。これ
により、万一停電や故障などにより流路54から供給さ
れる圧力油の油圧が落ちても、ばね57によりパレット
20を安全にクランプしてセルフロックできるととも
に、油圧装置の容量を小さくすることができる。
認のために、テーパピン40には、端面28に開放する
空気流路63が形成されている。また、圧縮空気により
矢印Dに示すようにエアーブローをしてテーパピン40
とテーパブッシュ34との間の密着部のごみ等を除去す
るための空気流路64が、テーパピン40及びテーブル
1に形成されている。これにより、クランプ装置22の
密着部が常に清浄な状態に保たれ、高精度でクランプさ
れる。
ル58がテーパブッシュ34のテーパ状底面60を押圧
する押圧点Sが、互いに密着する両端面26,28の近
傍に位置するようになっている。また、各押圧点Sはク
ランプ機構30,31の中心位置から半径方向外方にか
なり離れた位置にある。従って、テーパピン40に対し
てテーパブッシュ34が傾くことなく安定した姿勢で装
着されることとなり、位置決め精度が向上する。
明する。上述のようにパレット中心Cを基準にして各ク
ランプ機構30,31が予め正確に位置決めされたパレ
ット20が図示しないAPCによりテーブル1に運ば
れ、パレット側装着部24をテーブル1のテーパピン4
0に嵌合させる。
介して圧油を下側シリンダ室52に供給すると、ピスト
ン51は油圧とばね57のばね力により押し上げられ
る。すると、ピストン上部のテーパ面61に押圧された
ボール58が、テーパピン40の半径方向外方に押され
て、環状溝59側に移動する。ボール58は、テーパピ
ン40の貫通孔65内に遊嵌されているので、貫通孔6
5の上部内周面66に当接した状態でテーパブッシュ3
4のテーパ状底面60を矢印Pに示すように略下方に押
圧する。これにより、テーパブッシュ34はテーパピン
40側に強く引っ張られる。こうしてピストン51が十
分に上昇すると、ボール58の押圧力を介してテーパブ
ッシュ34とテーパピン40とはテーパ面部と端面部と
が二面拘束状態で強い圧力で密着してクランプ状態とな
る。その後、ワーク21を加工する作業工程に移行す
る。
4を開放し流路55から圧油を上側シリンダ53に供給
する。すると、ピストン51はばね57のばね力に抗し
て下方に押し下げられるので、ボール58は開放されて
ピストン51側に移動し、これによりクランプ装置22
はアンクランプ状態になり、パレット20はAPCによ
りテーブル1から離脱する。
端面部との二面拘束によりパレット20をテーブル1に
装着しているので、横方向(水平方向)と縦方向(上下
方向)双方の繰り返し位置決め精度が高精度になる。ま
た、テーパ面部に加えて端面部も密着するので、パレッ
ト20をテーブル1に強いクランプ力でクランプするこ
とができる。
ル1に対して各パレット20を常に正確な位置に繰り返
し位置決めする機能と、ワーク21の加工作業中にパレ
ット20に加わる反力に対してパレット20を強固にク
ランプする機能とを具備することとなる。よって、ワー
ク21を常に高精度で加工することができる。
用して両方の付勢力によりクランプ動作をさせたので、
万一停電や故障などで油圧が落ちても、ばね57でクラ
ンプ力を維持することができる。この時にはクランプ力
は弱くなるが抜け止め力は保持しているので、パレット
20がテーブル1から脱落する虞れはない。また、ばね
のみを用いた方式に比べて、ばね57が小形なので、ば
ねを収納するスペースが少なくてすみ安全上も問題がな
い。
トのクランプ装置の拡大断面図である。本実施例のクラ
ンプ装置は、クランプ動作時に圧油を用いないでばね力
をもって前記装着機構のピストン73をクランプ動作側
に付勢する付勢手段70を備えている。付勢手段70
は、テーブル1に形成された有底凹部56aとピストン
73の凹部73aとの間に装着されてピストン73を上
方に押し上げてクランプ動作させるようになっており、
弱いばね力の小径ばね71と、このばね71と同心で強
いばね力の大径ばね72とを有している。
することにより、有底凹部56aとピストン73のサイ
ズを小さくしている。従って、この場合にはクランプ動
作用の圧油の供給が不要になり、油圧装置はアンクラン
プ動作時のみ使用すればよいので、油圧ポンプや油圧タ
ンクの容量が小さくなり小型化することができる。
も、ばね71,72によりピストン73を常にクランプ
動作側に付勢しているので、強いクランプ力を維持して
パレット20をクランプすることができる。前記実施例
と比べてばね71,72を収納するスペースは大きくな
るが、本実施例では常時油圧をかけなくてすむため温度
上昇が抑制され、また、停電等に対する安全上も問題が
ない。
ンプ装置と異なり、パレットのクランプ装置ではその動
作の殆どの時間はクランプ動作が継続している。従っ
て、クランプ動作に油圧を用いた場合には油圧装置が大
型化し油圧ポンプの容量も大きくなるが、本実施例では
短時間の動作であるアンクランプ動作時のみ油圧をかけ
ればよいので、油圧装置が小容量になる。なお、その他
の構成は前記実施例と同様である。
えた前記各実施例の構成は、二面拘束式のクランプ装置
以外にも適用することができる。ところで、前記各実施
例では、油圧とばね力,又はばね力のみによりピストン
をクランプ動作側に付勢したが、油圧のみによりピスト
ンをクランプ動作側に付勢する構成のクランプ装置であ
ってもよい。この場合には、ばね用のスペースが不要に
なるので、クランプ装置がコンパクトになる。なお、各
図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
方向と縦方向双方の繰り返し位置決め精度が高精度でか
つ強固にパレットをクランプすることができる。また、
停電や故障などにより万一油圧が落ちても、パレットを
安全にクランプできるとともに油圧装置の容量を小さく
することができる。
置の正面断面図で、図2のI−I線断面図である。
装置の拡大断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 工作機械のテーブルにパレットを着脱可
能にクランプするパレットのクランプ装置において、 前記パレットの裏面に設けられたパレット側装着部のメ
ス側テーパ穴及び端面に、前記テーブルに設けられたオ
ス側テーパ面及び端面をそれぞれ密着させて前記パレッ
トを前記テーブルに着脱可能に装着する少なくとも4組
のクランプ機構を備えたことを特徴とするパレットのク
ランプ装置。 - 【請求項2】 前記少なくとも4組のクランプ機構は、
前記パレットの中心に対して対称位置に配設され、 前記パレット中心に対して互いに対称な位置にある一対
の前記クランプ機構では、前記パレット裏面に形成され
た凹部の円筒状内周面と、前記メス側テーパ穴及び前記
端面を有するとともに前記凹部内に配設されて前記パレ
ットに締結固定されたメス側テーパブッシュの円筒状外
周面とを密着させ、 残りの前記クランプ機構では、前記メス側テーパブッシ
ュをその半径方向に位置調節可能に、前記凹部内周面と
前記メス側テーパブッシュ外周面との間に隙間を設けた
ことを特徴とする請求項1記載のパレットのクランプ装
置。 - 【請求項3】 工作機械のテーブルにパレットを着脱可
能にクランプするパレットのクランプ装置において、 前記パレットの裏面に設けられたメス側テーパブッシュ
と、 前記テーブルに設けられて前記メス側テーパブッシュに
着脱可能に密着するオス側テーパピンと、 前記テーブルに取付けられて前記オス側テーパピンを前
記メス側テーパブッシュに着脱可能に装着させる装着機
構と、 油圧とばね力をもってこの装着機構のピストンをクラン
プ動作側に付勢し、少なくともばね力のみにより前記パ
レットをクランプ可能なばねを有する付勢手段とを備え
たことを特徴とするパレットのクランプ装置。 - 【請求項4】 工作機械のテーブルにパレットを着脱可
能にクランプするパレットのクランプ装置において、 前記パレットの裏面に設けられたメス側テーパブッシュ
と、 前記テーブルに設けられて前記メス側テーパブッシュに
着脱可能に密着するオス側テーパピンと、 前記テーブルに取付けられて前記オス側テーパピンを前
記メス側テーパブッシュに着脱可能に装着させる装着機
構と、 ばね力をもってこの装着機構のピストンをクランプ動作
側に付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とするパレ
ットのクランプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13823394A JP3576207B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | パレットのクランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13823394A JP3576207B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | パレットのクランプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07314270A true JPH07314270A (ja) | 1995-12-05 |
| JP3576207B2 JP3576207B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=15217203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13823394A Expired - Fee Related JP3576207B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | パレットのクランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3576207B2 (ja) |
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