JPH11254263A - 動作確認機構付きクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランプ制御手段の変位を機械的変位として
直接検出する動作確認機構付きクランプ装置を提供す
る。 【解決手段】 基台１１の前記回転軸線と直交する平面
に形成されたワーク取付部にワークをクランプするクラ
ンプ手段（４、６）の動作を制御するクランプ制御手段
（９、１０）をクランプ方向に付勢し、基台外に、作動
端が前記クランプ制御手段の一端に当接して前記付勢に
抗してアンクランプ動作を行う作動位置と、前記作動端
が前記一端から離間する定位置とを切り換え可能に設け
られアクチュエータ１５と、前記クランプ制御手段の他
端の変位位置を検出することでクランプ手段の状態を検
出する動作確認手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸線回りを回
転可能な基台にワークをクランプして、そのクランプ状
態を確認可能に構成した動作確認機構付きクランプ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シリンダヘッド、クランクケ
ース等の仕掛品（ワーク）をコンベア等で搬送し、所定
位置においてクランプして機械加工を行う装置は種々開
発されている。これらのクランプ装置の必須要件は、所
定位置に正確にワークをクランプすることと、クランプ
後は該クランプ装置を適宜角度回動させ、ワークを所望
の工具位置に固定することである。よって、クランプ手
段とワーク回動手段を必要とする。クランプ装置の開発
過程に生まれた図２に示す装置はその一つである。

【０００３】油圧もしくはモータにより回転軸線７０の
回りを回動可能に構成したインデックステーブル５１上
にワーク２を載置する取付具５３が配設され、該取付具
５３の上面にはワーク２を位置決めする位置決めピン５
５とワーク２をクランプするクランプアーム５４の動作
を制御するクランプ駆動ロッド５６が配置されるととも
に、これらピン及びロッドは油圧により駆動するシリン
ダ５７、５８により上下動可能に構成される。

【０００４】前記シリンダを駆動する油圧は中央部に配
置されるロータリバルブ５９を介して下方に位置する弁
手段６１及び６２により供給制御される。弁手段６１か
ら供給される油は、位置決めピン５５を上昇するときに
は、回転継手６７を介してシリンダ５７に供給されると
ともに、ダミーシリンダ６０に供給され、該シリンダ６
０の駆動軸先端６０ａがリミットスイッチ６４を閉成す
ることにより、位置決め完了と判断され、弁手段６１が
切り替わりシリンダ５７及びダミーシリンダ６０から油
を排出するとダミーシリンダ６０の駆動軸先端６０ａは
リミットスイッチ６３を閉成することにより位置きめ解
除と判断される。

【０００５】弁手段６２から供給される油は、クランク
駆動ロッド５６を上昇するときには、回転継手６８を介
してシリンダ５８に供給されるとともに、圧力スイッチ
６６に油圧が作用しクランプ完了と判断され、弁手段６
２が切り替わりシリンダ５８から油を排出すると圧力ス
イッチ６５を閉成することによりクランプ解除と判断さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
技術によると、ロータリバルブを使用することから装置
の複雑化を招き易い問題があるばかりか、弁手段により
油を供給しても回転継手の故障、その他油圧経路の詰ま
り等によりダミーシリンダ６０もしくは圧力スイッチが
動作してもシリンダ５７、５８に油圧が作用しない場合
があり、その場合は実際と異なる完了表示がなされ、そ
のまま機械加工を行うと、ワーク、クランプ装置、加工
装置等に多大な損傷を与える恐れがある。

【０００７】上述の事情に鑑み、本発明は、装置の複雑
化を防止しながら、クランプ手段の作動状態をより確実
に検出できる動作確認機構付きクランプ装置を提供する
ことを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに請求項１に記載されている発明を提案する。本発明
の特徴は、（１）ワークを基台のワーク取付部にクラン
プするクランプ手段をクランプ制御手段の変位により機
械的に制御せしめて、該クランプ制御手段をクランプ方
向に付勢し、前記基台外に配置されたアクチュエータで
前記付勢に抗してアンロック状態を構成する点。 （２）前記アクチュエータの作動端はアンロック状態で
は前記クランプ制御手段の一端に当接しているが、ロッ
ク状態では前記作動端が前記一端から離間している点。 （３）前記アンロック状態とロック状態との検出は、前
記基台外に配置された動作確認手段によって、前記クラ
ンプ制御手段の他端の変位位置を検出することで行う点
である。

【０００９】よって、本発明は、アクチュエータが定位
置にある場合は付勢手段の付勢力によるクランプ制御手
段の変位によりクランプ手段がクランプ状態となり、付
勢手段の付勢力によりクランプ状態となるのでクランプ
動作の安定性や信頼性に優れる。しかも、アクチュエー
タが基台外に配置され、定位置ではアクチュエータの作
動端とクランプ制御手段の一端が離間するので基台の回
転に対してアクチュエータが邪魔になることもない。ま
た、基台外に配置されたアクチュエータをアンクランプ
動作を行う場合に作動させるので、アクチュエータを回
転可能な基台から分離して配置でき、装置の複雑化を防
止できる。特に本発明では前記クランプ手段の作動状態
が前記クランプ制御手段の変位に機械的に反映されるこ
とになり前記動作確認手段によりクランプ制御手段の他
端の変位位置を検出することでクランプ手段の作動状態
を正確に検出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施の
形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に
記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置
などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲を
それのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎな
い。

【００１１】図１は、本発明の実施の形態に係るクラン
プ装置の構成図である。油圧もしくはモータにより回転
軸線２６の回りを回動可能に構成したインデックステー
ブル１１上にワーク２を載置する取付具３が配設され、
該取付具３の上面には、図示しない部材に軸支４ａされ
たクランプアーム４が回動可能に配置されている。尚、
インデックステーブル１１及び取付具３は本発明の基台
を構成するものであり、取付具３の上面にはワーク取付
部が形成されている。

【００１２】また、ワーク２を位置決めする位置決めピ
ン５、前記クランプアーム４の動作を制御するクランプ
駆動ロッド６が上下動可能に配設されるとともに、回転
軸線２６の方向と直交する方向に変位可能な位置決めピ
ン駆動バー７及び、クランプ駆動バー９が配設されてい
る。

【００１３】前記位置決めピン駆動バー７は、左右端を
取付具３の外周に開設した開口孔から摺動可能に突出
し、取付具３内部では、カム溝２８を有したカム板８が
固着され、該カム溝２８には位置決めピン５に植設され
たピン５ａが摺動可能に嵌合し、カム板８の左方にはコ
イルバネ２７が巻設され、右方への付勢力が与えられ
る。また、前記クランプ駆動バー９の右手には該駆動バ
ー９より大径のカム部１０が配設され、左右端とも取付
具３の外周に開設した開口孔から摺動可能に突出し、該
カム部１０はカム面１０ａが設けられ、該カム面１０ａ
にはクランプ駆動ロッド６の下端が当接し、前記カム部
１０の左方にはコイルバネ２９（付勢手段）が巻設さ
れ、右方への付勢力が与えられる。

【００１４】なお、前記クランプアーム４、クランプ駆
動ロッド６はクランプ手段を構成し、前記カム部１０、
クランプ駆動バー９により前記クランプ手段のクランプ
動作及びアンクランプ動作を制御するクランプ制御手段
を構成している。取付具３の外側の右方には、バー駆動
手段１３が配設され、該バー駆動手段１３には、前記位
置決めピン駆動バー７の右端と対面して駆動用アクチュ
エータ１４、及び前記カム部１０の右端と対面して駆動
用アクチュエータ１５が配設されている。尚、駆動用ア
クチュエータ１５は本発明のアクチュエータを構成して
いる。

【００１５】これらの駆動用アクチュエータの駆動軸先
端１４ａ及び１５ａは駆動用アクチュエータが動作しな
いときには、それぞれ前記位置決めピン駆動バー７の右
端及び前記カム部１０の右端とは離間した位置をとる
が、これらの駆動用アクチュエータが作動すると先端１
４ａ、および１５ａはそれぞれ左行して前記位置決めピ
ン駆動バー７の右端及び前記カム部１０の右端と当接
し、それぞれの付勢力に抗して前記位置決めピン駆動バ
ー７及び前記カム部１０を左行してワーク２の位置決め
ピン５が下降して位置決めが解除され、クランプアーム
４はアンクランプ状態となる。尚、各駆動用アクチュエ
ータが定位置にあるクランプ状態のときは駆動軸右端１
４ｂ及び１５ｂによりリミットスイッチ２３及び２５は
閉成し、各駆動用アクチュエータ作動状態となる前記ア
ンクランプ状態においてはリミットスイッチ２２及び２
４は閉成し、図示しない電気的表示手段により表示され
る。

【００１６】また、取付具３の外側の左方には、位置決
めピン５及びクランプアーム４の作動状態を確認する確
認手段１２が配設され、該確認手段１２には、前記位置
決めピン駆動バー７の左端と対面して確認用アクチュエ
ータ１６、及び前記クランプ駆動バー９の左端と対面し
て確認用アクチュエータ１７が配設されている。

【００１７】これらの確認用アクチュエータの先端１６
ａ及び１７ａは確認用アクチュエータが動作しないとき
には、それぞれワーク２を位置決めしている状態の前記
位置決めピン駆動バー７の左端及びワーク２をクランプ
している状態の前記クランプ駆動バー９の左端とは離間
した位置をとる。

【００１８】一方、取付具３の外側の右方に配設された
バー駆動手段１３の駆動用アクチュエータ１４、１５が
動作してワーク２の位置決めが解除され、クランプアー
ム４はアンクランプ状態となるときは、確認用アクチュ
エータ１６、１７を動作しても前記位置決めピン駆動バ
ー７の左端及び前記クランプ駆動バー９の左端と当接す
るため、確認用アクチュエータ１６、１７は定位置を保
持している。

【００１９】また、アクチュエータ１４及び１５を定位
置に復帰させると、それぞれの駆動軸は右行し、前記位
置決めピン駆動バー７はコイルバネ２７の付勢力により
右行し位置決めピン５はワーク２を位置決めし、クラン
プ駆動バー９はコイルバネ２９の付勢力により右行しク
ランプ駆動ロッド６を上昇させクランプアーム４はワー
ク２をクランプする。

【００２０】そして、この状態では、駆動用アクチュエ
ータ１４及び１５の駆動軸はピン駆動バー７の右端、及
びカム部１０の右端と離間した位置をとる。この過程
で、確認用アクチュエータ１６及び１７を駆動させてお
けば、それぞれ駆動軸の先端１６ａ，及び１７ａが前記
位置決めピン駆動バー７の左端及びクランプ駆動バー９
の左端に当接した状態で追従して右行する。

【００２１】ここで動作確認について説明する。確認用
アクチュエータを作動させても確認用アクチュエータの
駆動軸が定位置にあるときは駆動軸左端１６ｂ及び１７
ｂによりリミットスイッチ１８及び２０は閉成し図示し
ない電気的表示手段により、ワークの位置決め解除及び
アンクランプ状態を表示する。また、駆動用アクチュエ
ータ１４、１５の定位置復帰に伴い位置決めピン５が上
昇しワーク２を位置決めし、クランプアームがワーク２
をクランプすると、上記確認用アクチュエータ１６、１
７の各駆動軸が右行することからリミットスイッチ１９
及び２１は閉成し、クランプ状態が表示される。尚、確
認用アクチュエータ１７、リミットスイッチ２０、２１
は本発明の動作確認手段を構成するものであるが、動作
確認手段はこれに限らず、例えばクランプ駆動バーの変
位を検出可能な非接触式のセンサを使用しても良い。

【００２２】その後、確認用アクチュエータ１６及び１
７の動作を停止すると駆動軸は左行し、ピン駆動バー７
の左端及びクランプ駆動バー９の左端とは離間した定位
置に復帰する。この状態ではアクチュエータ１４、１
５、１６、１７の各駆動軸の先端は、取付具３より離間
した位置にあるので、取付具３はワークを所定の加工位
置に回動することができる。

【００２３】以上説明したように、本実施の形態は、ア
クチュエータが定位置にある場合は、付勢手段の付勢力
によるクランプ制御手段がクランプ位置となる。よっ
て、前記付勢手段によって一定の付勢力でワークをクラ
ンプできるので、クランプ安定性に優れ、信頼性が高
い。

【００２４】また、取付具の外周に離れて配置されてい
るバー駆動手段及び動作確認手段のアクチュエータ駆動
軸先端と該先端が対面する位置決めピン駆動バーやクラ
ンプ制御手段の先端とが離間しているので、取付具の回
転に際して両者が干渉することがない。

【００２５】また、アクチュエータ類はアンクランプ状
態にする場合のみ作動させるので、アクチュエータを回
転可能な取付具から分離して配置することができるの
で、装置の複雑化を防止することができる。

【００２６】更に、クランプ手段の作動状態を機械的に
反映するクランプ制御手段の変位位置を動作確認手段で
検出するので、作動不良が発生した場合は、クランプ制
御制御手段がその位置で停止、それに追従する動作確認
手段も動作最終端まで到達せず確認用リミットスイッチ
が不動作により不具合が発見でき、動作確認に対する信
頼性が高い。

【００２７】また、ワーククランプに油圧を用いていな
いので、ロータリーバルブや配管が不要であり、油漏れ
が防止され、加工切粉が配管やバルブ等に詰まることが
なく、構造が簡単になり、切粉排出性が向上し、メンテ
ナンス性が向上する。尚、本実施の形態は、シリンダヘ
ッド、クランクケース等のエンジン部品の加工の場合を
例にあげたが、ワークをクランプして回転する他の装置
へ応用が可能であることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上記載したごとく、本発明は、ワーク
のアンロクランプ状態の検出が容易であり、信頼性が高
く、誤検知による機械破損、不良品製造、工具破損を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の構成
図である。

【図２】図１の実施の形態より以前に開発されたクラン
プ装置の構成図である。

【符号の説明】

６ クランプ駆動ロッド ９ クランプ駆動バー １０ カム部 １１ インデックステーブル １５ 駆動用アクチュエータ １７ 確認用アクチュエータ ２９ コイルバネ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸線回りを回転可能な基台にワーク
   をクランプして、そのクランプ状態を確認可能に構成し
   た動作確認機構付きクランプ装置において、 前記基台の前記回転軸線と直交する平面に形成されたワ
   ーク取付部と、 ワークを前記ワーク取付部にクランプするクランプ手段
   と、 前記基台内を前記回転軸線の方向と直交する方向に変位
   可能に設けられ、変位を前記クランプ手段に機械的に伝
   達することで前記クランプ手段のクランプ動作及びアン
   クランプ動作を制御するクランプ制御手段と、 該クランプ制御手段をクランプ方向に付勢する付勢手段
   と、 前記基台外に配置され、作動端が前記クランプ制御手段
   の一端に当接して前記付勢手段の付勢に抗して前記アン
   クランプ動作を行う作動位置と、前記作動端が前記一端
   から離間する定位置とを切り換え可能に設けられアクチ
   ュエータと、 前記基台外に配置され、前記クランプ制御手段の他端の
   変位位置を検出することで前記クランプ手段の状態を検
   出する動作確認手段とを備えたことを特徴とする動作確
   認機構付きクランプ装置。