JPH0825112B2 - ワークのクランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はワークを加工する際にこれを固定するための
ワークのクランプ装置に関し、特に、外周面形状が複雑
となった異形のワークをクランプするためのワークのク
ランプ装置に関する。

（従来の技術） ワークを切削加工したり研削加工する際には、このワ
ークを確実に固定しておく必要がある。多くの場合に
は、ボルト等のねじ部材を用いてワークを固定している
が、自動車部品等のような量産品を固定するためには、
自動的にこれらのワークを固定する必要があり、油圧シ
リンダを用いることが多い。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、加工されるワークが、エンジン部品で
あるインテークマニホールドやエグゾーストマニホール
ド等のように、外表面形状が複雑となったいわゆる異形
ワークの場合には、複数のクランプ治具で同時にワーク
を締結すると、クランプ治具がワークに当たる時期がワ
ークの各部位で相違する等により、ワークが一定の精度
でロックされなくなるという問題点がある。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、異形ワークを所定の姿勢で治具本体に高精度で
締結し得るようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述した目的を達成するための本発明は、ワークを支
持する装置本体に、前記ワークに当該ワークの取付け用
平面として形成された少なくとも１つの第１基準面と接
触する第１位置決め部材を設け、前記ワークに当該ワー
クをクランプする場合の支持部として前記第１基準面と
は別個に当該第１基準面から離れた位置に形成された少
なくとも１つの第２基準面と接触する第２位置決め部材
を前記装置本体に設け、前記第１位置決め部材とにより
前記ワークを締結する第１クランプ片を作動する第１シ
リンダーと、前記第２位置決め部材とにより前記ワーク
を締結する第２クランプ片を作動する第２シリンダーと
を前記装置本体に取付け、前記第１クランプ片が前記第
１シリンダーによって締結を完了した後に、前記第２シ
リンダーを駆動する起動開始手段を備えてなるワークの
クランプ装置である。

（作用） ワークをこれに形成された基準面を装置本体の位置決
め部材に接触された状態で装置本体に載置した状態で、
まず第１シリンダーを作動させることによって、第１ク
ランプ片によってワークがクランプされる。次いで、起
動開始手段の作動によって第２シリンダーが作動して第
２クランプ片によって更にワークはクランプされる。し
たがって、第１クランプ片によってワークの第１基準面
を装置本体の第１位置決め部材に確実に密着させて締結
した後に、第２クランプ片によって最終的にワークを締
結することとなるので、ワークの取付け用平面としての
第１基準面と装置本体の第１位置決め部材との間におい
てクランプ動作力によって浮きが生じることがなく、当
該第１基準面と第１位置決め部材と密着状態が確実に維
持される。これにより、ワークは装置本体の所定の位置
に正確に締結固定されることになる。

（実施例） 以下、本発明を図示する一実施例に基いて詳細に説明
する。

第１図〜第３図は本発明の一実施例に係るワークのク
ランプ装置を示す図であり、下部支持板10と上部支持板
11とにより装置本体12が形成されており、この装置本体
12の上に異形ワークＷが載置されるようになっている。
この異形ワークＷは、鋳造によって所定の形状に成形さ
れたエグゾーストマニホールドを示し、図示しないシリ
ンダヘッドに取付けられることになる２つの接続部W1の
部分には、取り付け用平面としての基準面S1が切削加工
されている。異形ワークＷを装置本体12に載置したとき
に、この基準面S1が固定されることになる位置決め板13
が装置本体12の上部支持板11に固定されており、この状
態のときには、異形ワークＷの他の部分は、第３図に示
されるように、前記上部支持板11から離れている。

異形ワークＷには、第３図に示されるように、ワーク
をクランプする場合の支持部として前記基準面S1とは別
個に上部支持板11から離れた部分に更に他の基準面S2が
切削加工されており、このワークＷを装置本体12に載置
したときには、この基準面S2を支持することになる位置
決め部材14が前記上部支持板11に取付けられている。

装置本体12には、位置決め板13との間で一方の接続部
W1をクランプするクランプ片15aが設けられており、こ
のクランプ片15aを作動するための油圧シリンダー16aが
装置本体12に取付けられている。更に、位置決め板13と
の間で他方の接続部W1をクランプするクランプ片15bが
設けられており、このクランプ片15bを作動するための
油圧シリンダー16bが装置本体12に取付けられている。
また、位置決め板13との間で、両方の接続部W1、W1を同
時にクランプするクランプ片15cが装置本体に設けられ
ており、このクランプ片15cを駆動するための油圧シリ
ンダ16cが装置本体に取付けられている。そして、前記
２つの位置決め部材13は第１位置決め部材を構成し、前
記クランプ片15a〜15cは第１クランプ片を構成し、それ
ぞれの油圧シリンダー16a〜16cは第１シリンダーを構成
している。

前記位置決め部材14との間でワークＷを締結するため
のクランプ片17が装置本体12に設けられており、このク
ランプ片17を作動するための油圧シリンダー18が装置本
体12に取付けられている。このクランプ片17は第２クラ
ンプ片を構成し、油圧シリンダー18は第２シリンダーを
構成する。

装置本体12には更にシリンダー20が取付けられてお
り、このシリンダー20内に摺動自在に嵌合されたクラン
プロッド21の先端は、ワークＷの凹面部S3に当接するよ
うになっている。このシリンダー20内に形成された油室
22内には、クランプロッド21を前進させる方向に弾発力
を付勢するための圧縮コイルばね23が内蔵されており、
クランプロッド21はこのばね23によって前進限位置まで
移動するようになっている。そして、ワークＷを装置本
体12の上に載置すると、その自重でクランプロッド21は
ばね23の弾発力に抗して後退することになる。

このシリンダー20と前記シリンダー18は第２シリンダ
ーを構成しており、クランプ片17及びクランプロッド21
は共に第２クランプ片を構成している。尚、上述したク
ランプ片は、全て90°回転するようになっており、ワー
クＷを装置本体12の上に載置するときには、ワークＷと
クランプ片とが干渉しないようになっている。

第４図は前述したシリンダーを駆動するための油圧回
路を示す図であり、３つの第１シリンダー16a〜16cのク
ランプ側ポートには、クランプ用流路30が接続されてお
り、アンクランプ側ポートには、アンクランプ用流路31
が接続されている。これらの流路30、31には、締結位置
32aと開放位置32bとに作動する切換え弁32によってポン
プ33とタンク34の何れかに接続状態となるようになって
いる。

２つの第２シリンダー18、20のクランプ側ポートに
は、クランプ用流路40が接続され、この流路40は起動開
始弁43を介して前記クランプ用流路30に接続されてい
る。この弁43は前記それぞれのクランプ用流路30、40を
相互に接続状態に設定する第１位置43aと、クランプ用
流路30をタンクに戻す状態に設定する第２位置43bとの
２位置に作動する弁であって、前記シリンダー16cに取
付けられた作動棒44によって前記第１位置に作動するよ
うになっている。この第１位置に作動するときは、シリ
ンダー16cが作動することによって、クランプ片15cがワ
ークＷを締結を完了したときである。このときには、他
のシリンダー16a、16bによって、クランプ片15a、15bも
締結を完了したときである。

シリンダー18のアンクランプ側ポートは、アンクラン
プ用流路41によって前記アンクランプ用流路32に接続さ
れている。ただし、シリンダー20には上述したようにば
ね23が内蔵されているので、アンクランプ時には前記ク
ランプ用流路40を通ってタンク34に油が戻されることに
なる。尚、42はブースターを示す。

したがって、図示するような本発明のワークのクラン
プ装置を使用して、ワークを装置本体12に締結するに
は、装置本体12の上に、ワークＷの基準面S1を位置決め
部材13に接触させ、基準面S2を他の位置決め部材14に接
触させるようにして載置する。この載置作業は図示しな
いワーク搬送装置によって自動的に行なわれる。

次に、切換え弁32を締結位置32aに設定する。ただ
し、この設定は手動によって行なうようにしても良く、
この弁32を電磁弁として自動的に行なうようにしても良
い。また、それぞれのクランプ片は例えば90°程度旋回
するようになっており、ワークＷを載置する際には、ワ
ークＷとクランプ片とが干渉しないようになっている。
載置された後に、それぞれのクランプ片が旋回して第１
図に示される姿勢に設定される。切換え弁32が締結位置
に設定されると、まず３つの第１シリンダー16a〜16cに
圧油が供給されて、これらのシリンダーが作動を開始す
る。このときには、起動開始弁43は第２位置43bとなっ
ているので、他のシリンダー18、20は作動しない。シリ
ンダー16a〜16cが作動することによって、３つのクラン
プ片15a〜15cによってワークＷは接続部W1の部分で位置
決め部材13との間で締結される。

この締結が完了するかほぼ完了する時点で、作動棒44
が起動開始弁43を作動してこれを第１位置43aに切換え
る。すると、ポンプ33からの圧油は、クランプ用流路40
を介してシリンダ18、20の中に流入し、これらのシリン
ダーの作動によってワークＷの他の部分が締結されるこ
とになる。

このように、ワークＷを締結する部分が第１シリンダ
ーと第２シリンダーとで時間的に差が設けられることに
なり、ワークＷは確実にその接続部W1が位置決め部材13
の表面に密着した状態となって装置本体12に締結され
る。したがって、この面が浮いてしまうような現象が発
生することなく、高精度でワークＷを装置本体に締結固
定することが可能となる。この状態で、例えばワークＷ
の特定の部位を切削するのであれば、図示しない切削装
置で切削加工することになる。

尚、前述した実施例に限定されることなく、第１シリ
ンダーの数は３つ以外のいくつかを用いても良く、同様
に第２シリンダーの数も図示する実施例に限定されるも
のではない。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、下面全体が平坦とな
っていない異形形状のワークを固定する場合に、作動時
間に差を有する第１と第２のシリンダーに設けられたク
ランプ片を用いて、まず第１クランプ片によってワーク
の所定の部位を締結し、次いで、第２クランプ片によっ
てワークの別の部位を締結するようにした結果、第１ク
ランプ片によってワークの第１基準面を装置本体の第１
位置決め部材に確実に密着させて締結した後に、第２ク
ランプ片によって最終的にワークを締結することとなる
ので、ワークの取付け用平面としての第１基準面と装置
本体の第１位置決め部材との間においてクランプ動作力
によって浮きが生じることがなく、当該第１基準面と第
１位置決め部材との密着状態を確実に維持することがで
きる。したがって、ワークは装置本体の所定の位置に正
確に締結固定されることになるため、加工を施した場合
の加工精度を大幅に向上させることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るワークのクランプ装置
を示す平面図、第２図は第１図の正面図、第３図は第１
図の一部省略右側面図、第４図は本発明のシリンダーの
作動を制御する油圧回路である。 12…装置本体、13…位置決め部材（第１位置決め部
材）、14…位置決め部材（第２位置決め部材）、15a〜1
5c…クランプ片（第１クランプ片）、17…クランプ片
（第２クランプ片）、21…クランプロッド（第２クラン
プ片）、43…起動開始弁（起動開始手段）、Ｗ…ワー
ク、S1、S2…基準面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを支持する装置本体に、前記ワーク
   に当該ワークの取付け用平面として形成された少なくと
   も１つの第１基準面と接触する第１位置決め部材を設
   け、前記ワークに当該ワークをクランプする場合の支持
   部として前記第１基準面とは別個に当該第１基準面から
   離れた位置に形成された少なくとも１つの第２基準面と
   接触する第２位置決め部材を前記装置本体に設け、前記
   第１位置決め部材とにより前記ワークを締結する第１ク
   ランプ片を作動する第１シリンダーと、前記第２位置決
   め部材とにより前記ワークを締結する第２クランプ片を
   作動する第２シリンダーとを前記装置本体に取付け、前
   記第１クランプ片が前記第１シリンダーによって締結を
   完了した後に、前記第２シリンダーを駆動する起動開始
   手段を備えてなるワークのクランプ装置。