JPH08309633A - 平面研削用高精度小物クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熟練作業者を必要としないでワーク上下面の
平行研削を容易かつ高精度で行う。 【構成】 流体圧シリンダ１９が固定側バイス７Ｆに対
して可動側バイス７Ｍを接近させることによりワークＷ
をクランプして平面研削盤のマグネットテーブル１上に
固定される。この際、強くクランプする場合は、高圧回
路２９Ｕを選択し、弱くクランプする場合には、低圧回
路２９Ｌを選択する。また、固定側バイス７Ｆまたは可
動側バイス７Ｍの少なくとも一方に台部２１を設け、ワ
ークＷを下側から支持してクランプする。この際、台部
２１の上面に設けてある測定ノズル２３から選択的に空
気を吹き出しまたは吸い込むことにより、空気マイクロ
メータ４３，４５がワーク下面の隙間を測定する。さら
に、可動側バイス７Ｍに設けた可動押え板１７がゆがん
だワークＷに合わせて回動してワークＷをクランプする
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は平面研削用高精度小物
クランプ装置に係り、さらに詳しくは、マグネットテー
ブル上に非鉄材である小物のワークを固定するための平
面研削用高精度小物クランプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マグネットテーブルを有する
平面研削盤で、例えばセラミックス等の非鉄材であるワ
ーク上下面の平行研削を行う場合に、ワークをクランプ
する方法としては、図７および図８に示される方法等が
用いられている。

【０００３】図７に示される方法では、非鉄材であるワ
ークＷよりも板厚が薄く、マグネットテーブル１に吸着
される４枚の鉄製の押え板３を用いて、ワークＷの四方
を押さえることによりワークＷの上面の研削を行うもの
である。

【０００４】また、図８に示される方法では、マグネッ
トテーブル１に吸着される鉄製の精密バイス５を用いる
ものである。この精密バイス５は固定側バイス７Ｆと可
動側バイス７Ｍを有している。このような精密バイス５
においては、可動側バイス７Ｍに設けられているつまみ
９を回すことによりねじ等を有する駆動部１１を駆動し
て可動側バイス７Ｍを固定側バイス７Ｆに対して接近離
反させることにより、固定側バイス７Ｆと可動側バイス
７Ｍとの協働でワークＷをクランプするものである。な
お、ワークＷの上面は固定側バイス７Ｆおよび可動側バ
イス７Ｍの上面よりも上方へ突出するようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示した場合においては、ワークＷの四方を囲う押え板３
はワークＷよりも薄い鉄板でなければならず、また囲ま
れた中でワークＷが動かないようにするために隙間なく
密着させるように慎重に押え板３を配さなければならな
い。また、押え板３で横から押さえることによりワーク
Ｗが浮き上がらないように、ワークＷを上から叩いてマ
グネットテーブル１に密着させなければならず、作業者
の熟練を要するし、面倒である。

【０００６】一方、図８に示した場合においては、精密
バイス５によりワークＷをクランプするので加工中にワ
ークＷが移動するような心配はないが、ワークＷの加工
基準が精密バイス５のクランプ面になるため、予めマグ
ネットテーブル１上に精密バイス５をのせてクランプ面
を研削加工しておかなければならない。また、クランプ
後には、ワークＷの浮き上がりがないことを作業者が確
認しなければならず、熟練を要すると共に作業が面倒で
ある。

【０００７】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、ワーク上下面の平行
研削を熟練作業者を必要としないで容易かつ高精度で行
うことのできる平面研削用高精度小物クランプ装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１による発明の平面研削用高精度小物クラン
プ装置は、平面研削盤のマグネットテーブル上に固定さ
れると共に、固定側バイスとこの固定側バイスに対して
接近離反自在の可動側バイスによりワークをクランプす
る平面研削用高精度小物クランプ装置であって、前記可
動側バイスを往復動させる流体圧シリンダを駆動すべく
高圧回路および低圧回路の少なくとも二つの流体圧回路
を選択的に設けてなることを特徴とするものである。

【０００９】請求項２による発明の平面研削用高精度小
物クランプ装置は、平面研削盤のマグネットテーブル上
に固定されると共に、固定側バイスとこの固定側バイス
に対して接近離反自在の可動側バイスによりワークをク
ランプする平面研削用高精度小物クランプ装置であっ
て、前記固定側バイスまたは可動側バイスの少なくとも
一方においてワークを下側から支持する台部を設けると
共にこの台部上面に測定ノズルを設け、この測定ノズル
から選択的に空気を吹き出しまたは吸い込むことにより
前記台部上面とワーク下面との間隔を測定する空気マイ
クロメータを設けてなることを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項３による発明の平面研削用高
精度小物クランプ装置は、平面研削盤のマグネットテー
ブル上に固定されると共に、固定側バイスとこの固定側
バイスに対して接近離反自在の可動側バイスによりワー
クをクランプする平面研削用高精度小物クランプ装置で
あって、前記可動側バイスに水平方向へ回動自在の可動
押え板を設けてなるものである。

【００１１】

【作用】請求項１による平面研削用高精度小物クランプ
装置では、流体圧シリンダが固定側バイスに対して可動
側バイスを接近させることによりワークをクランプして
平面研削盤のマグネットテーブル上に固定される。この
際、強くクランプすることが必要な場合には、流体圧シ
リンダ駆動用の高圧回路を選択することにより前記流体
圧シリンダは大きなクランプ力を発揮する。また、弱く
クランプすることが必要な場合には、低圧回路を選択す
ることにより前記流体圧シリンダは小さな力でワークを
クランプすることになる。

【００１２】請求項２による平面研削用高精度小物クラ
ンプ装置では、固定側バイスまたはこの固定側バイスに
対して接近離反自在の可動側バイスの少なくとも一方に
設けた台部によりワークを下側から支持してクランプす
る。この際、前記台部の上面に設けてある測定ノズルか
ら選択的に空気を吹き出しまたは吸い込むことにより、
空気マイクロメータが前記台部上面とワーク下面との間
隔を測定する。許容間隔が比較的大きな場合には測定ノ
ズルから空気を吹き出して測定し、許容間隔が小さな場
合には測定ノズルから空気を吸い込んで隙間の大きさを
測定するものである。

【００１３】また、請求項３よる平面研削用高精度小物
クランプ装置では、固定側バイスとこの固定側バイスに
対して接近離反自在の可動側バイスによりワークをクラ
ンプして平面研削盤のマグネットテーブル上に固定され
る。この際、ワークがゆがんでいるような場合には、固
定側バイスを基準とすると共に可動側バイスに設けた可
動押え板がゆがんだワークに合わせて回動してワークを
クランプするものである。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の好適な一実施例を図面に基
づいて説明する。なお、前述の従来技術の項において説
明したものと共通の部位には共通の符号を付して重複す
る説明は省略することとする。

【００１５】図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には、この発
明に係る平面研削用高精度小物クランプ装置１３が示さ
れている。

【００１６】この平面研削用高精度小物クランプ装置１
３では、可動側バイス７ＭにおいてワークＷに当接する
部分に、鉛直方法のヒンジピン１５を中心として回動自
在の可動押え板１７を設けてある。また、可動側バイス
７Ｍを移動させる駆動装置として流体圧シリンダである
バイスシリンダ１９が設けられている。ここでは、バイ
スシリンダ１９はエアーシリンダである。さらに、固定
側バイス７ＦにおいてワークＷを載置する基準面となる
台部２１には、ワークＷの密着度を検出するための測定
ノズルとしての二個の空気穴２３，２３が上下方向に設
けられている。

【００１７】このように、可動側バイス７Ｍの可動押え
板１７が回動自在となっているので、図４（Ｂ）に示さ
れるように、ワークＷが変形している場合には、固定側
バイス７Ｆを基準とし、可動側バイス７Ｍの可動押え板
１７が図４（Ａ）に示されているようにヒンジピン１５
を中心としてワークＷの辺に沿うように回転する。

【００１８】このため、ワークＷを局所的に強い力で押
すことがなく、局所的な浮き上がりを防止することがで
き、適正な研削加工を行うことができる。

【００１９】図２には、前記バイスシリンダ１９を駆動
するための空気圧回路が示されている。バイスシリンダ
１９の左右シリンダ室２５Ｌ，２５Ｒはクランプ・アン
クランプ切換弁２７に接続されており、このクランプ・
アンクランプ切換弁２７には、高圧回路２９Ｕおよび低
圧回路２９Ｌが接続されている。高圧回路２９Ｕおよび
低圧回路２９Ｌは、高圧・低圧切換弁３１を介して圧力
源３３に接続されている。

【００２０】この高圧回路２９Ｕおよび低圧回路２９Ｌ
は、高圧・低圧切換弁３１により選択的に使用される
が、各々減圧弁３５Ｕ，３５Ｌ、圧力計３７、チェック
弁３９Ｕ，３９Ｌを有している。

【００２１】従って、圧力源３３からの圧搾空気は、高
圧・低圧切換弁３１により選択されて高圧回路２９Ｕま
たは低圧回路２９Ｌに流れる。圧搾空気は、各々減圧弁
３５Ｕ，３５Ｌの設定圧力により空気圧の高低が定めら
れて高圧でバイスシリンダ１９を駆動したり、または低
圧でバイスシリンダ１９を駆動したりする。また、チェ
ック弁３９Ｕ，３９Ｌにより圧搾空気の逆流を防止して
いる。

【００２２】図５を併せ参照して、上記空気圧回路によ
るクランプ動作について説明する。すなわち、ワークＷ
の端面が図５に示すように傾斜している場合において素
材のままの状態で研削加工を行う場合には、ワークＷを
クランプする押圧力が大きいと図中二点鎖線で示される
ようにワークＷが浮き上がってしまう。このような場合
には、作業者は高圧・低圧切換弁３１により前述の低圧
回路２９Ｌを選択する。また、平行面を有するように加
工した後においては、強くクランプするために高圧回路
２９Ｕを選択する。

【００２３】これにより、端面が傾斜したワークＷをク
ランプする場合には、クランプ力を弱くしてワークＷの
浮き上がりを防止することができ、また、端面が平行な
場合には強くクランプすることにより研削加工中の移動
を防止して加工精度を向上させることができる。

【００２４】次に、図３には前記固定側バイス７Ｆの台
部２１に載置されたワークＷとの間隔を測定するための
センサとして、前記空気穴２３から圧搾空気を吹き出す
あるいは空気穴２３から空気を吸入する空気圧回路が示
されている。

【００２５】この空気圧回路には、負圧・正圧切換弁４
１，正圧側スイッチ４３，負圧側スイッチ４５，消音器
４７および圧力源４９等が設けられている。正圧側スイ
ッチ４３は比較的大きな間隔を測定するのに好適であ
り、絞り弁５１，差圧計５３およびこの差圧計５３と連
動する圧力スイッチ５５等を有している。また、負圧側
スイッチ４５は小さな間隔を測定するのに好適であり、
差圧計５７およびこの差圧計５７と連動する圧力スイッ
チ５９が設けられている。

【００２６】図６を併せ参照して、前記空気圧回路の動
作を説明する。まず、図６（Ａ）に示されているよう
に、例えばセラミックスや超硬等を研削する場合には、
ワークＷが焼結体であるため素材表面の平面度は極めて
悪いといえる。このようなワークＷを最初に研削加工す
る際には、前記台部２１に当接するワークＷの下面がか
なり粗いため、許容できる隙間（浮き上がり量）をある
程度大きくとる必要がある。

【００２７】従って、負圧・正圧切換弁４１により正圧
側スイッチ４３を選択して、空気穴２３からワークＷの
下面へ空気を吹き出し、差圧計５３の圧力が許容できる
隙間に対応する所定圧力以上である場合には隙間が許容
値以下であると判断し、圧力スイッチ５５がオンとなっ
て研削加工が可能になる。

【００２８】また、図６（Ｂ）に示されているように、
ワークＷの下面がすでに研削された面の場合には、この
下面が加工基準面となるので最終的な加工精度を向上さ
せるために許容できる隙間（浮き上がり量）を小さくと
る必要がある。従って、負圧・正圧切換弁４１により負
圧側スイッチ４５を選択して、空気穴２３から空気を吸
い込み、差圧計５７の負圧力が許容できる隙間に対応す
る所定圧力以上（絶対値で比較）である場合には隙間が
許容値以下であると判断し、圧力スイッチ５９がオンと
なって研削加工が可能になる（図６（Ｃ）の状態）。

【００２９】以上のように、ワークＷの状態により許容
できる隙間を変化させ、許容できる隙間が大きい場合に
は空気穴２３からワークＷの下面へ空気を吹き出すこと
により計測する正圧側スイッチ４３を選択し、また、許
容できる隙間が小さい場合には空気穴２３から空気を吸
い込むことにより計測する負圧側スイッチ４５を選択す
る。これにより、前述の各々の場合においてワークＷ取
付け後の密着度を自動的に判断することができる。

【００３０】このような平面研削用高精度小物クランプ
装置によれば、熟練者でなくても容易にワークＷをクラ
ンプでき、加工精度を向上させることができる。また、
ワークＷの自動交換も可能になる。

【００３１】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よる平面研削用高精度小物クランプ装置では、流体圧シ
リンダが固定側バイスに対して可動側バイスを接近させ
ることによりワークをクランプして平面研削盤のマグネ
ットテーブル上に固定する。この際、強くクランプする
ことが必要な場合には、流体圧シリンダ駆動用の高圧回
路を選択することにより前記流体圧シリンダは大きなク
ランプ力を発揮することができ、また、弱くクランプす
ることが必要な場合には、低圧回路を選択することによ
り前記流体圧シリンダは小さな力でワークをクランプす
ることができる。これにより、不必要に強い力でクラン
プすることによるワークの浮き上がりが防止でき、加工
精度の向上を図ることができる。

【００３３】請求項２による平面研削用高精度小物クラ
ンプ装置では、固定側バイスまたはこの固定側バイスに
対して接近離反自在の可動側バイスの少なくとも一方に
設けた台部によりワークを下側から支持してクランプす
る。この際、前記台部の上面に設けてある測定ノズルか
ら、選択的に空気を吹き出しまたは吸い込むことにより
空気マイクロメータが前記台部上面とワーク下面との間
隔を測定する。このため、許容間隔が比較的大きな場合
には測定ノズルから空気を吹き出して測定し、許容間隔
が小さな場合には測定ノズルから空気を吸い込んで隙間
の大きさを測定することができるので、ワークの浮き上
がり量を正確に測定することができる。

【００３４】また、請求項３よる平面研削用高精度小物
クランプ装置では、固定側バイスとこの固定側バイスに
対して接近離反自在の可動側バイスによりワークをクラ
ンプして平面研削盤のマグネットテーブル上に固定す
る。この際、ワークがゆがんでいるような場合には、固
定側バイスを基準にすると共に可動側バイスに設けた可
動押え板がゆがんだワークに合わせて回動してワークを
クランプするので、局所的に強いクランプ力が作用する
ことによりワークが局所的に浮き上がることを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明に係る平面研削用高精度小物
クランプ装置の一実施例を示す斜視図，（Ｂ）は平面
図，（Ｃ）は断面図である。

【図２】バイスシリンダのクランプ力を高圧または低圧
に切り換えるための空気圧回路図である。

【図３】クランプ装置からのワークの浮き上がり量を計
測するための空気圧回路図である。

【図４】（Ａ），（Ｂ）は可動押え板の状態を示す平面
図である。

【図５】端面が傾斜したワークをクランプした状態を示
す側面図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は表面の粗いワークお
よび平面度の高いワークに対するクランプ時における浮
き上がり量を測定する状態を示す説明図である。

【図７】従来におけるワークのクランプ状態の例を示す
斜視図である。

【図８】従来におけるワークのクランプ状態の例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ マグネットテーブル ７Ｆ 固定側バイス ７Ｍ 可動側バイス １３ 平面研削用高精度小物クランプ装置 １７ 可動押え板 １９ バイスシリンダ（流体圧シリンダ） ２１ 台部 ２３ 空気穴（測定ノズル） ２９Ｕ 高圧回路 ２９Ｌ 低圧回路 ４３ 正圧側スイッチ（空気マイクロメータ） ４５ 負圧側スイッチ（空気マイクロメータ） Ｗ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面研削盤のマグネットテーブル上に固
   定されると共に、固定側バイスとこの固定側バイスに対
   して接近離反自在の可動側バイスによりワークをクラン
   プする平面研削用高精度小物クランプ装置であって、前
   記可動側バイスを往復動させる流体圧シリンダを駆動す
   べく高圧回路および低圧回路の少なくとも二つの流体圧
   回路を選択的に設けてなることを特徴とする平面研削用
   高精度小物クランプ装置。
2. 【請求項２】 平面研削盤のマグネットテーブル上に固
   定されると共に、固定側バイスとこの固定側バイスに対
   して接近離反自在の可動側バイスによりワークをクラン
   プする平面研削用高精度小物クランプ装置であって、前
   記固定側バイスまたは可動側バイスの少なくとも一方に
   おいてワークを下側から支持する台部を設けると共にこ
   の台部上面に測定ノズルを設け、この測定ノズルから選
   択的に空気を吹き出しまたは吸い込むことにより前記台
   部上面とワーク下面との間隔を測定する空気マイクロメ
   ータを設けてなることを特徴とする平面研削用高精度小
   物クランプ装置。
3. 【請求項３】 平面研削盤のマグネットテーブル上に固
   定されると共に、固定側バイスとこの固定側バイスに対
   して接近離反自在の可動側バイスによりワークをクラン
   プする平面研削用高精度小物クランプ装置であって、前
   記可動側バイスに水平方向へ回動自在の可動押え板を設
   けてなることを特徴とする平面研削用高精度小物クラン
   プ装置。