JP6430893B2 - Clamping device - Google Patents
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Description
この発明は、マシニングセンタ等の工作機械において、テーブル、ワークパレット等のベース上に、パレット、ワークピース、金型等の被固定物を固定するために用いられるクランプ装置に関する。 The present invention relates to a clamping device used for fixing an object to be fixed such as a pallet, a work piece, a mold or the like on a base such as a table or a work pallet in a machine tool such as a machining center.
この種のクランプ装置として、被固定物の下面側に設けられたプルスタッドと、ベースの上面側に設けられかつピストンを内蔵したシリンダと、ピストンの上部に設けられてプルスタッドの頭部を把持するコレットとを備えており、シリンダ内の上方スペースに圧力油を供給してピストンを下降させることにより、コレットに把持されたプルスタッドが下方に引き込まれるクランプ動作が行われ、一方、シリンダ内の下方スペースに圧力油を供給してピストンを上昇させることにより、コレットが開いてプルスタッドが解放されるアンクランプ動作が行われるものが知られている(下記の特許文献1参照)。 As this type of clamping device, a pull stud provided on the lower surface side of the object to be fixed, a cylinder provided on the upper surface side of the base and incorporating the piston, and provided on the upper portion of the piston for gripping the head of the pull stud A collet that pulls the pull stud held by the collet downward by supplying pressure oil to the upper space in the cylinder and lowering the piston. It is known that an unclamping operation is performed in which a collet is opened and a pull stud is released by supplying pressure oil to a lower space to raise a piston (see Patent Document 1 below).
また、従来のその他のクランプ装置として、被固定物の下面側に設けられたプルスタッドと、ベースの上面側に設けられかつピストンを内蔵したシリンダと、ピストンの上方開口凹所の周面に出没自在に設けられてプルスタッドを係合保持する複数の係合ボールとを備えており、シリンダ内に配されたバネの付勢力によってピストンを下降させることにより、係合ボールに係合保持されたプルスタッドが下方に引き込まれるクランプ動作が行われ、一方、シリンダ内の下方スペースに圧力油を供給してピストンを上昇させることにより、係合ボールによるプルスタッドの係合が解除されるアンクランプ動作が行われるものも知られている(下記の特許文献2参照)。
As other conventional clamping devices, a pull stud provided on the lower surface side of the object to be fixed, a cylinder provided on the upper surface side of the base and incorporating the piston, and a peripheral surface of the upper opening recess of the piston A plurality of engagement balls that are freely provided and engage and hold the pull stud, and are engaged and held by the engagement balls by lowering the piston by a biasing force of a spring disposed in the cylinder. Clamping operation is performed in which the pull stud is pulled downward, while unclamping operation in which the engagement of the pull stud by the engagement ball is released by supplying pressure oil to the lower space in the cylinder and raising the piston. Is also known (see
しかしながら、前者のクランプ装置の場合、シリンダの上方スペースへの圧力油の供給によってクランプ動作が行われるため、何らかのトラブルにより元圧喪失すると、安全上の問題が生じるおそれがあった。
また、前者のクランプ装置の場合、コレットの開閉がピストンの昇降によって行われるため、ピストンの昇降ストロークを大きくとる必要があり、装置が大型化してしまうという問題があった。
However, in the case of the former clamping device, the clamping operation is performed by supplying pressure oil to the upper space of the cylinder. Therefore, if the original pressure is lost due to some trouble, a safety problem may occur.
In the case of the former clamping device, since the collet is opened and closed by raising and lowering the piston, it is necessary to increase the lifting stroke of the piston, resulting in a problem that the device becomes large.
一方、後者のクランプ装置にあっては、クランプ動作がバネの付勢力によって行われるため、前者のクランプ装置のように元圧喪失の問題が生じることはなく、安全上は好ましいと言える。
しかしながら、後者のクランプ装置の場合、プルスタッドが係合ボールによって係合保持されているため、両者の係合部の面圧が大きくなり、トータルの引き込み力を大きくすることができないという問題があった。また、この装置では、係合ボールがピストンの上方開口凹所内に落ち込むと、プルスタッドを同凹所に挿入することができなくなるため、これを防止するための機構が必要となり、構造の複雑化やコストアップを招くおそれがあった。
On the other hand, in the latter clamping device, since the clamping operation is performed by the biasing force of the spring, the problem of loss of the original pressure does not occur unlike the former clamping device, and it can be said that it is preferable in terms of safety.
However, in the case of the latter clamping device, since the pull stud is engaged and held by the engagement ball, there is a problem in that the surface pressure of both engagement portions increases and the total pulling force cannot be increased. It was. Also, in this device, if the engagement ball falls into the upper opening recess of the piston, it becomes impossible to insert the pull stud into the recess, so a mechanism for preventing this is necessary, and the structure is complicated. There was a risk of increasing costs.
この発明の目的は、装置の全体構成をコンパクトにすることができ、また、トータルの引き込み力を大きくすることが可能であって、プルスタッドを保持する部分の構造の複雑化やそれに伴うコストアップを招くおそれのないクランプ装置を提供することにある。
また、この発明の他の目的は、クランプ動作時に元圧喪失等による不具合が生じるおそれがなく、より安全に使用することができるクランプ装置を提供することにある。
The object of the present invention is to make the overall configuration of the apparatus compact and to increase the total pulling force, so that the structure of the part holding the pull stud is complicated and the cost increases accordingly. It is an object of the present invention to provide a clamping device that does not incur the risk of inconvenience.
Another object of the present invention is to provide a clamping device that can be used more safely without the risk of problems due to loss of the original pressure during the clamping operation.
この発明は、上記の目的を達成するために、以下の態様からなる。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following aspects.
1)ベース上に被固定物を固定するためのクランプ装置であって、被固定物の下面側に設けられたプルスタッドと、ベースの上面側に設けられかつピストンを内蔵したシリンダと、ピストンの上部に開閉可能に設けられてプルスタッドを把持するコレットと、コレットに把持されたプルスタッドが引き込まれるようにピストンを下方に移動させるクランプ駆動手段と、ピストンを上方に移動させるアンクランプ駆動手段と、シリンダの上部にコレットを取り囲むように配置されかつ昇降手段で昇降させられることによってコレットを開閉させるカラーとを備えている、クランプ装置。 1) A clamping device for fixing an object to be fixed on a base, a pull stud provided on the lower surface side of the object to be fixed, a cylinder provided on the upper surface side of the base and incorporating a piston, A collet provided at the top so as to be openable and closable to grip the pull stud, a clamp driving means for moving the piston downward so that the pull stud gripped by the collet is pulled, and an unclamp driving means for moving the piston upward A clamp device comprising: a collar disposed at an upper portion of the cylinder so as to surround the collet, and a collar for opening and closing the collet by being lifted and lowered by a lifting means.
2)クランプ駆動手段が、ピストンに下向きの付勢力を作用させるクランプ用バネよりなる、上記1)のクランプ装置。 2) The clamp device according to 1) above, wherein the clamp driving means comprises a clamp spring that applies a downward biasing force to the piston.
3)カラーを昇降させる昇降手段に、カラーが昇降ストロークの上限であるコレット閉位置に保持されるようにカラーに付勢力を作用させるカラー上昇用バネが含まれている、上記1)または2)のクランプ装置。 3) The elevating means for elevating the collar includes a collar elevating spring for applying a biasing force to the collar so that the collar is held at the collet closed position which is the upper limit of the elevating stroke. Clamping device.
4)アンクランプ時にプルスタッドがピストンによって押し上げられるようになっている、上記1)〜3)のいずれか1つのクランプ装置。 4) The clamping device according to any one of 1) to 3) above, wherein the pull stud is pushed up by the piston during unclamping.
上記1)のクランプ装置によれば、コレットの開閉がその周囲に配されたカラーの昇降によって行われるため、ピストンの昇降ストロークをクランプ・アンクランプに必要な最小限のものとすることができ、従って、装置の小型化が可能となる。
また、上記1)のクランプ装置によれば、プルスタッドがコレットに把持された状態で下方に引き込まれるため、係合ボールの場合と比べて、プルスタッドとコレットとの係合部の面圧が大きくなり、トータルの引き込み力を大きくすることができる。
加えて、上記1)のクランプ装置によれば、プルスタッドを保持する手段としてコレットを使用することにより、係合ボールのようにピストンの上方開口凹所内に落ち込むのを防止するための機構が不要となるので、同部分の構造が単純化され、コストアップを招くおそれもない。
According to the clamping device of the above 1), the collet is opened and closed by raising and lowering the collar arranged around it, so that the lifting stroke of the piston can be the minimum necessary for clamping and unclamping, Therefore, the apparatus can be miniaturized.
Further, according to the clamping device of 1) above, since the pull stud is pulled downward while being held by the collet, the surface pressure of the engaging portion between the pull stud and the collet is higher than that of the engaging ball. The total pulling force can be increased.
In addition, according to the clamping device of 1) above, by using a collet as a means for holding the pull stud, a mechanism for preventing the piston from falling into the upper opening recess of the piston like an engagement ball is unnecessary. Therefore, the structure of the same part is simplified and there is no risk of increasing the cost.
上記2)のクランプ装置によれば、クランプ駆動手段が、ピストンに下向きの付勢力を作用させるクランプ用バネよりなるので、流体圧機構による場合のように元圧喪失の問題が生じるおそれがなく、安全に使用することができる。 According to the clamp device of the above 2), since the clamp driving means is composed of a clamp spring that applies a downward biasing force to the piston, there is no possibility of causing a problem of loss of the original pressure as in the case of the fluid pressure mechanism. It can be used safely.
上記3)のクランプ装置によれば、カラー上昇用バネの付勢力によって、カラーが昇降ストロークの上限であるコレット閉位置に保持されるので、流体圧機構を用いた場合のように元圧喪失による不具合を生じるおそれがなく、カラーによって、コレットを閉じた状態に確実に保持しておくことができ、安全に使用しうる。 According to the clamp device of the above 3), the collar is held at the collet closed position, which is the upper limit of the lifting stroke, by the urging force of the collar raising spring, so that the original pressure is lost as in the case of using the fluid pressure mechanism. There is no risk of malfunction, and the collar can securely hold the collet in a closed state and can be used safely.
上記4)のクランプ装置によれば、アンクランプ時にプルスタッドがピストンによって押し上げられるため、コレットとカラーとの固着、さらにはクランプ時における被固定物とベースとの接触面どうしの固着を防止することができる。 According to the clamp device of the above 4), the pull stud is pushed up by the piston at the time of unclamping, so that the collet and the collar are prevented from sticking, and further, the contact surface between the fixed object and the base at the time of clamping is prevented. Can do.
この発明の実施形態を、図1および図2を参照して、以下に説明する。
同実施形態は、この発明を、マシニングセンタ等の工作機械において、テーブル(ベース)上にパレット(被固定物)を固定するために用いられるクランプ装置に適用したものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
In this embodiment, the present invention is applied to a clamping device used to fix a pallet (fixed object) on a table (base) in a machine tool such as a machining center.
図1および図2に示すように、この発明のクランプ装置(1)は、パレット(3)の下面側に設けられたプルスタッド(4)と、テーブル(2)の上面側に設けられかつピストン(6)を内蔵したシリンダ(5)と、ピストン(6)の上部に開閉可能に設けられてプルスタッド(4)を把持するコレット(7)と、コレット(7)に把持されたプルスタッド(4)が下方に引き込まれるようにピストン(6)に付勢力を作用させるクランプ用バネ(8)と、シリンダ(5)に圧力油を供給することによりクランプ用バネ(8)の付勢力に抗してピストン(6)を上方に移動させるアンクランプ用油圧機構(9)と、シリンダの上部にコレットを取り囲むように配置されかつ昇降手段(14)(15)で昇降させられることによってコレット(7)を開閉させるカラー(10)とを備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the clamping device (1) according to the present invention includes a pull stud (4) provided on the lower surface side of the pallet (3) and an upper surface side of the table (2) and a piston. A cylinder (5) with a built-in (6), a collet (7) that can be opened and closed at the top of the piston (6) and grips the pull stud (4), and a pull stud ( 4) Clamping spring (8) that exerts an urging force on piston (6) so that it is pulled downward, and pressure oil to cylinder (5) is used to resist the urging force of clamping spring (8). The unclamping hydraulic mechanism (9) for moving the piston (6) upward, and the collet (7) by being disposed so as to surround the collet at the upper part of the cylinder and being lifted and lowered by the lifting means (14) (15). And a collar (10) for opening and closing.
プルスタッド(4)は、パレット(3)の下面にねじ込まれて垂下状に固定されたプルスタッドボルトよりなる。プルスタッド(4)の下端部には、径方向外方に張り出した係合用頭部(41)が設けられている。
パレット(3)の下面には、内周部に斜め下向きの第1テーパ面(111)を有するメスコーン(11)が、プルスタッド(4)を取り囲むように同心状に設けられている。
The pull stud (4) is formed of a pull stud bolt that is screwed into the lower surface of the pallet (3) and fixed in a suspended state. The lower end of the pull stud (4) is provided with an engaging head (41) projecting radially outward.
On the lower surface of the pallet (3), a female cone (11) having a first taper surface (111) obliquely downward on the inner peripheral portion is provided concentrically so as to surround the pull stud (4).
シリンダ(5)は、テーブル(2)の上面に形成された上方開口凹所(21)と、上方開口凹所(21)の上部に挿入固定されたオスコーン(12)の中心孔部(121)とによって構成されている。
オスコーン(12)は、その中心孔部(121)の周面における下側約3分の1の高さ位置に、下向きの水平環状段差(122)を有している。
オスコーン(12)の外周面は、その上部が小径となされていて、同小径部分に、クランプ時にメスコーン(11)の第1テーパ面(111)と接する斜め上向きの第2テーパ面(123)が形成されている。
The cylinder (5) includes an upper opening recess (21) formed on the upper surface of the table (2), and a center hole (121) of the male cone (12) inserted and fixed to the upper portion of the upper opening recess (21). And is composed of.
The male cone (12) has a downward horizontal annular step (122) at a height of about one third of the lower side of the peripheral surface of the center hole (121).
The outer peripheral surface of the male cone (12) has a small diameter at the top, and the second taper surface (123) obliquely upward is in contact with the first taper surface (111) of the female cone (11) at the time of clamping. Is formed.
ピストン(6)は、円板状の底壁部(61)と、底壁部(61)の外周縁部から上方に短くのびた環状の立上り壁部(62)と、底壁部(61)の中心部から上方に長くのびた中心軸部(63)とを備えている。
立上り壁部(62)は、テーブル(2)の上方開口凹所(21)の内径よりも若干小さい外径を有しており、上方開口凹所(21)の底面周縁部とオスコーン(12)の下端面との間に、上下移動可能に位置させられている。立上り壁部(62)の外面と上方開口凹所(21)の周面との間は、パッキン等のシール部材(P)によってシールされている。
ピストン(6)における立上り壁部(62)と中心軸部(63)の間の部分には、上方に開口した環状凹所(64)が形成されている。
中心軸部(63)は、その外周面における高さ中間の2か所に、上向きの水平環状段差(631)(632)を有している。そして、中心軸部(63)における下位の環状段差(631)よりも上方部分が、オスコーン(12)の中心孔部(121)に挿通させられている。
中心軸部(63)の上端部には、径方向外方に張り出した頭部(633)が形成されている。
中心軸部(63)の上端面は、プルスタッド(4)の下端面とほぼ同じ大きさを有しており、アンクランプ時にプルスタッド(4)の下端面と圧接させられるようになっている。
The piston (6) includes a disk-shaped bottom wall portion (61), an annular rising wall portion (62) that extends shortly from the outer peripheral edge of the bottom wall portion (61), and a bottom wall portion (61). And a central shaft portion (63) extending long upward from the central portion.
The rising wall (62) has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the upper opening recess (21) of the table (2), and the bottom peripheral edge of the upper opening recess (21) and the male cone (12). It is located so that it can move up and down. A space between the outer surface of the rising wall portion (62) and the peripheral surface of the upper opening recess (21) is sealed with a seal member (P) such as packing.
An annular recess (64) opened upward is formed in a portion of the piston (6) between the rising wall portion (62) and the central shaft portion (63).
The central shaft portion (63) has upward horizontal annular steps (631) and (632) at two positions in the middle of the outer peripheral surface thereof. The upper part of the central shaft part (63) above the lower annular step (631) is inserted into the central hole part (121) of the male cone (12).
A head portion (633) projecting radially outward is formed at the upper end portion of the central shaft portion (63).
The upper end surface of the central shaft portion (63) has substantially the same size as the lower end surface of the pull stud (4), and is brought into pressure contact with the lower end surface of the pull stud (4) during unclamping. .
コレット(7)は、ピストン(6)の中心軸部(63)の上部を取り囲むように配置された複数のコレット分割片(70)よりなる。
各コレット分割片(70)は、その下端部に設けられた基部(72)が、ピストン(6)の中心軸部(63)の外周面における上位の環状段差(631)と頭部(633)との間の部分に収容されて、リング状のバネ(13)により中心軸部に向かって付勢されている。つまり、このリング状のバネ(13)により、コレット(7)が外側に開く方向に付勢されている。
各コレット分割片(70)の上端部には、コレット(7)が閉じられた際にプルスタッド(4)の頭部(41)に係合させられる係合爪部(71)が設けられている。
The collet (7) includes a plurality of collet division pieces (70) arranged so as to surround the upper portion of the central shaft portion (63) of the piston (6).
Each collet split piece (70) has a base portion (72) provided at the lower end thereof, and an upper annular step (631) and a head portion (633) on the outer peripheral surface of the central shaft portion (63) of the piston (6). And is urged toward the central shaft by a ring-shaped spring (13). That is, the collet (7) is urged by the ring-shaped spring (13) to open outward.
The upper end of each collet segment (70) is provided with an engaging claw (71) that is engaged with the head (41) of the pull stud (4) when the collet (7) is closed. Yes.
クランプ用バネ(8)は、皿バネよりなり、オスコーン(12)の下向き水平環状段差(122)と、ピストン(6)の環状凹所(64)の底面との間に介在されて、ピストン(6)を下向きに付勢している。
なお、クランプ用バネ(8)は、皿バネ以外のバネ、例えば圧縮コイルバネ等であっても構わない。
The clamping spring (8) is a disc spring and is interposed between the downward horizontal annular step (122) of the male cone (12) and the bottom surface of the annular recess (64) of the piston (6), and the piston ( 6) is biased downward.
The clamp spring (8) may be a spring other than a disc spring, such as a compression coil spring.
アンクランプ用油圧機構(9)は、シリンダ(5)の底面(テーブル(2)の上方開口凹所(21)の底面)とピストン(6)の底面(底壁部(61)の下面)との間のスペース、すなわち第1圧力室(C1)に通じるようにテーブル(2)に形成された第1圧力油流路(91)と、第1圧力油流路(91)を通じて第1圧力室(C1)に圧力油を供給する油圧ポンプ(図示略)とを備えている。
なお、油圧機構(9)に代えて、油圧以外の流体圧(例えばエア圧等)による流体圧機構を使用してもよい。
The hydraulic mechanism (9) for unclamping includes the bottom surface of the cylinder (5) (the bottom surface of the upper opening recess (21) of the table (2)) and the bottom surface of the piston (6) (the bottom surface of the bottom wall portion (61)). A first pressure oil passage (91) formed in the table (2) so as to communicate with the space between the first pressure chamber (C1) and the first pressure chamber through the first pressure oil passage (91). And a hydraulic pump (not shown) for supplying pressure oil to (C1).
Instead of the hydraulic mechanism (9), a fluid pressure mechanism using a fluid pressure other than the hydraulic pressure (for example, air pressure) may be used.
クランプ・アンクランプのために必要なピストン(6)の昇降ストローク(S1)は、図2に示すように、従来のものと比べてかなり短いものである。この実施形態では、ピストン(6)の昇降ストローク(S1)の上限は、ピストン(6)の立上り壁部(62)の上端縁がオスコーン(12)の下端縁に当接することによって規定されている。 As shown in FIG. 2, the lift stroke (S1) of the piston (6) required for clamping / unclamping is considerably shorter than that of the conventional one. In this embodiment, the upper limit of the lifting stroke (S1) of the piston (6) is defined by the upper edge of the rising wall (62) of the piston (6) coming into contact with the lower edge of the male cone (12). .
カラー(10)は、略円筒状のものであって、その外周面の高さ中間位置に上向きの水平環状段差(101)を有している。
また、カラー(10)には、その下端面に開口する環状凹所(102)が形成されている。
カラー(10)の内周面の上端部には、コレット(7)が閉じた状態の各コレット分割片(70)の係合爪部(71)を外方から押さえる環状内方凸部(103)が設けられている。
カラー(10)の上端面には、コレット(7)が開閉する際に各コレット分割片(70)の係合爪部(71)を案内する内向き傾斜面(104)が形成されている。
The collar (10) has a substantially cylindrical shape and has an upward horizontal annular step (101) at a height intermediate position on its outer peripheral surface.
Further, the collar (10) is formed with an annular recess (102) opened at the lower end surface thereof.
At the upper end of the inner peripheral surface of the collar (10), an annular inward projection (103) that presses the engaging claw (71) of each collet split piece (70) with the collet (7) closed from the outside. ) Is provided.
An inwardly inclined surface (104) is formed on the upper end surface of the collar (10) for guiding the engaging claw portion (71) of each collet split piece (70) when the collet (7) is opened and closed.
シリンダ(6)の上部を構成しているオスコーン(12)の中心孔部(121)の周面には、その高さの中間位置に、下向きの水平環状段差(121a)が形成されている。
そして、中心孔部(121)の周面のうち水平環状段差(121a)よりも下方部分が、カラー(10)の外周面における水平環状段差(101)よりも下方部分と、若干の隙間をあけて対面させられ、中心孔部(121)の周面のうち水平環状段差(121a)よりも上方部分が、カラー(10)の外周面における水平環状段差(101)よりも上方部分と、若干の隙間をあけて対面させられている。これにより、カラー(10)が、中心孔部(121)の周面に沿って上下移動可能となされている。
中心孔部(121)の周面における水平環状段差(121a)よりも下方部分と、カラー(10)の外周面における水平環状段差(101)よりも下方部分との間、および、中心孔部(121)の周面における水平環状段差(121a)よりも上方部分と、カラー(10)の外周面における水平環状段差(101)よりも上方部分との間は、それぞれパッキンよりなるシール部材(P)によってシールされている。
On the circumferential surface of the center hole (121) of the male cone (12) constituting the upper part of the cylinder (6), a downward horizontal annular step (121a) is formed at an intermediate position of the height.
A portion of the peripheral surface of the central hole (121) below the horizontal annular step (121a) is slightly spaced from the portion below the horizontal annular step (101) on the outer peripheral surface of the collar (10). The portion above the horizontal annular step (121a) of the peripheral surface of the central hole (121) is slightly above the horizontal annular step (101) on the outer peripheral surface of the collar (10) It is faced with a gap. Thereby, the collar (10) can be moved up and down along the peripheral surface of the center hole (121).
Between the portion below the horizontal annular step (121a) on the peripheral surface of the center hole (121) and the portion below the horizontal annular step (101) on the outer peripheral surface of the collar (10), and the center hole ( A seal member (P) made of packing is provided between a portion above the horizontal annular step (121a) on the peripheral surface of 121) and a portion above the horizontal annular step (101) on the outer peripheral surface of the collar (10). Is sealed by.
カラー(10)を昇降させる昇降手段は、カラー(10)が昇降ストローク(S2)の上限であるコレット閉位置に保持されるようにカラー(10)に上向きの付勢力を作用させるカラー上昇用バネ(14)と、シリンダ(5)の上部に圧力油を供給することによりカラー上昇用バネ(14)の付勢力に抗してカラー(10)を昇降ストローク(S2)の下限であるコレット開位置まで下降させるカラー下降用油圧機構(15)とよりなる。 The raising and lowering means for raising and lowering the collar (10) is a collar raising spring that applies an upward biasing force to the collar (10) so that the collar (10) is held at the collet closed position which is the upper limit of the raising and lowering stroke (S2). Collet open position that is the lower limit of the lifting stroke (S2) against the urging force of the collar lifting spring (14) by supplying pressure oil to (14) and the upper part of the cylinder (5) And a lowering hydraulic mechanism (15) for lowering the collar.
図示のカラー上昇用バネ(14)は、圧縮コイルバネによって構成されている。但し、このバネ(14)は、その他のバネ(例えば皿バネ等)で構成されていても構わない。
バネ(14)は、その上端がカラー(10)の環状凹所(102)の底面で受けられているとともに、その下端がオスコーン(12)の中心孔部(121)の下端に内方突出状に形成された環状バネ受け部(121b)で受けられており、カラー(10)を上方に向かって付勢している。
The illustrated collar raising spring (14) is a compression coil spring. However, this spring (14) may be constituted by other springs (for example, a disc spring).
The upper end of the spring (14) is received by the bottom surface of the annular recess (102) of the collar (10), and the lower end of the spring (14) protrudes inward from the lower end of the center hole (121) of the male cone (12). Is received by an annular spring receiving portion (121b) formed on the upper portion of the ring, and urges the collar (10) upward.
カラー下降用油圧機構(15)は、カラー(10)の上向き水平環状段差(101)とオスコーン(12)の中心孔部(121)の周面の下向き水平環状段差(121a)との間のスペース、すなわち第2圧力室(C2)に通じるようにオスコーン(12)に形成された第2圧力油流路(151)と、第2圧力油流路(151)を通じて第2圧力室(C2)に圧力油を供給する油圧ポンプ(図示略)とを備えている。
なお、油圧機構(15)に代えて、油圧以外の流体圧(例えばエア圧等)による流体圧機構を使用してもよい。
The collar lowering hydraulic mechanism (15) has a space between the upward horizontal annular step (101) of the collar (10) and the downward horizontal annular step (121a) of the peripheral surface of the center hole (121) of the male cone (12). That is, the second pressure oil channel (151) formed in the male cone (12) so as to communicate with the second pressure chamber (C2), and the second pressure chamber (C2) through the second pressure oil channel (151). And a hydraulic pump (not shown) for supplying pressure oil.
Instead of the hydraulic mechanism (15), a fluid pressure mechanism using a fluid pressure other than the hydraulic pressure (for example, air pressure) may be used.
コレット(7)の開閉に必要なカラー(10)の昇降ストローク(S2)は、図2に示す通りであって、ピストン(6)の昇降ストローク(S1)と比べると長くなっている。
この実施形態の場合、カラー(10)の昇降ストローク(S2)の上限位置は、カラー(10)の上向き水平環状段差(101)が、オスコーン(12)の中心孔部(121)の周面の下向き水平環状段差(121a)に当接することによって規定されている。また、昇降ストローク(S2)の上限位置は、カラー(10)の下端縁が中心孔部(121)のバネ受け部(121b)の上端縁に当接することによって規定されている。
The lifting stroke (S2) of the collar (10) necessary for opening and closing the collet (7) is as shown in FIG. 2, and is longer than the lifting stroke (S1) of the piston (6).
In the case of this embodiment, the upper limit position of the lifting stroke (S2) of the collar (10) is such that the upward horizontal annular step (101) of the collar (10) is on the peripheral surface of the central hole (121) of the male cone (12). It is defined by contacting the downward horizontal annular step (121a). Further, the upper limit position of the lifting stroke (S2) is defined by the lower end edge of the collar (10) coming into contact with the upper end edge of the spring receiving part (121b) of the center hole (121).
なお、図示は省略したが、テーブル(2)とパレット(3)の間には、上記のクランプ装置(1)が複数備えられており、これらのクランプ装置(1)を使用して、テーブル(2)上にパレット(3)を正確に位置決めすることができる。 Although not shown, between the table (2) and the pallet (3), a plurality of the clamping devices (1) are provided, and using these clamping devices (1), the table ( 2) The pallet (3) can be accurately positioned on the top.
上記のクランプ装置(1)により、テーブル(2)上にパレット(3)をクランプする場合、以下の手順で行われる。
すなわち、まず、図2に示すように、ピストン(6)は、第1圧力室(C1)に第1圧力油流路(91)を通じて圧力油を供給することにより、昇降ストローク(S1)の上限に位置させられている。また、コレット(7)は、第2圧力室(C2)に第2圧力油流路(151)を通じて圧力油を供給し、それによってカラー(10)を昇降ストローク(S2)の下限に位置させることにより、外側に開いた状態となされている。
この状態で、パレット(3)の下面側のプルスタッド(4)をピストン(6)の中心軸部(63)の上端面に載置しておいてから、第2圧力室(C2)の油圧を下げると、バネ(14)の付勢力によりカラー(10)が昇降ストローク(S2)の上限位置まで移動させられる。これに伴い、カラー(10)上端の内向き傾斜面(104)によって各コレット分割片(70)先端の係合爪部(71)が内方に押されて、コレット(7)が閉じられ、係合爪部(71)がプルスタッド(4)の頭部(41)と係合させられる。こうして、図2に鎖線で示すように、プルスタッド(4)がコレット(7)によって把持され、この状態がカラー(10)によって維持される。
次いで、第1圧力室(C1)の油圧を下げると、バネ(8)の付勢力によりピストン(6)が昇降ストローク(S1)の下限位置まで移動させられ、それに伴い、プルスタッド(4)がコレット(7)を介して下方に引き込まれ、パレット(3)側のメスコーン(11)の第1テーパ面(111)が、テーブル(2)側のオスコーン(12)の第2テーパ面(123)に圧接させられる。
こうして、図1に示すように、テーブル(2)上にパレット(3)がクランプされた状態となる。
When the pallet (3) is clamped on the table (2) by the clamping device (1), the following procedure is performed.
That is, first, as shown in FIG. 2, the piston (6) supplies pressure oil to the first pressure chamber (C1) through the first pressure oil passage (91), thereby increasing the upper limit of the lifting stroke (S1). Is located. The collet (7) supplies pressure oil to the second pressure chamber (C2) through the second pressure oil passage (151), thereby positioning the collar (10) at the lower limit of the lifting stroke (S2). By this, it is in the state opened to the outside.
In this state, the pull stud (4) on the lower surface side of the pallet (3) is placed on the upper end surface of the central shaft portion (63) of the piston (6), and then the hydraulic pressure in the second pressure chamber (C2). Is lowered, the collar (10) is moved to the upper limit position of the lifting stroke (S2) by the urging force of the spring (14). Along with this, the engaging claw portion (71) at the tip of each collet split piece (70) is pushed inward by the inwardly inclined surface (104) at the upper end of the collar (10), the collet (7) is closed, The engaging claw portion (71) is engaged with the head portion (41) of the pull stud (4). Thus, the pull stud (4) is gripped by the collet (7) and this state is maintained by the collar (10) as shown by the chain line in FIG.
Next, when the hydraulic pressure in the first pressure chamber (C1) is lowered, the urging force of the spring (8) moves the piston (6) to the lower limit position of the lifting stroke (S1), and accordingly the pull stud (4) The first tapered surface (111) of the female cone (11) on the pallet (3) side is pulled down through the collet (7), and the second tapered surface (123) of the male cone (12) on the table (2) side Pressure contacted.
Thus, as shown in FIG. 1, the pallet (3) is clamped on the table (2).
一方、テーブル(2)からパレット(3)をアンクランプする場合は、以下のようにして行われる。
すなわち、図2に示すように、まず、第1圧力室(C1)に第1圧力油流路(91)を通じて圧力油を供給して油圧を上げると、ピストン(6)が、バネ(8)の付勢力に抗して昇降ストローク(S1)の上限位置まで移動させられる。これに伴い、ピストン(6)の中心軸部(63)の上端面がプルスタッド(4)の下端面に圧接させられて、プルスタッド(4)ひいてはパレット(3)が昇降ストローク(S1)の分だけ押し上げられ、メスコーン(11)の第1テーパ面(111)がオスコーン(12)の第2テーパ面(123)から離れる。
次いで、図2に示すように、第2圧力室(C2)に第2圧力油流路(151)を通じて圧力油を供給して油圧を上げると、カラー(10)が、バネ(14)の付勢力に抗して昇降ストローク(S2)の下限位置まで移動させられる。すると、コレット(7)がリング状のバネ(13)の付勢力により外側に開いて、各コレット分割片(70)の係合爪部(71)がプルスタッド(4)の頭部(41)から外れる。
こうして、テーブル(2)からパレット(3)を取り外すことが可能なアンクランプ状態となる。
On the other hand, when the pallet (3) is unclamped from the table (2), it is performed as follows.
That is, as shown in FIG. 2, first, when pressure oil is supplied to the first pressure chamber (C1) through the first pressure oil passage (91) to increase the hydraulic pressure, the piston (6) is moved to the spring (8). It is moved to the upper limit position of the lifting / lowering stroke (S1) against the urging force. Along with this, the upper end surface of the central shaft portion (63) of the piston (6) is brought into pressure contact with the lower end surface of the pull stud (4), and the pull stud (4) and, in turn, the pallet (3) is moved up and down (S1). The first tapered surface (111) of the female cone (11) is separated from the second tapered surface (123) of the male cone (12).
Next, as shown in FIG. 2, when the pressure oil is supplied to the second pressure chamber (C2) through the second pressure oil channel (151) to increase the hydraulic pressure, the collar (10) is attached with the spring (14). It is moved to the lower limit position of the lifting stroke (S2) against the force. Then, the collet (7) is opened outward by the urging force of the ring-shaped spring (13), and the engaging claw portion (71) of each collet split piece (70) is the head (41) of the pull stud (4). Deviate from.
Thus, an unclamped state in which the pallet (3) can be removed from the table (2) is obtained.
上記の実施形態では、テーブル上にパレットを固定するクランプ装置を示したが、この発明は、テーブル以外のベース(例えばワークパレット)上に、パレット以外の被固定物(例えばワークピース、金型)を固定するクランプ装置に適用することも可能である。
また、この発明のクランプ装置は、ベースと被固定物との位置関係が、上記の実施形態に示すような上下(垂直方向)の場合の他、前後左右(水平方向)や斜めの場合であっても適用可能である。
さらに、この発明のクランプ装置において、クランプ駆動手段、アンクランプ駆動手段、カラーの昇降手段については、上記の実施形態に示したものに限定されず、その他の公知の駆動手段を適宜使用してもよい。
In the above embodiment, the clamp device for fixing the pallet on the table has been shown. However, the present invention provides an object to be fixed other than the pallet (for example, a workpiece, a mold) on the base other than the table (for example, the work pallet). It is also possible to apply to a clamping device for fixing the.
In the clamping device of the present invention, the positional relationship between the base and the object to be fixed is not only in the case of up and down (vertical direction) as shown in the above embodiment, but also in the case of front and rear, left and right (horizontal direction), and oblique. Is applicable.
Further, in the clamping device of the present invention, the clamp driving means, the unclamp driving means, and the collar lifting / lowering means are not limited to those shown in the above embodiment, and other known driving means may be used as appropriate. Good.
(1):クランプ装置
(2):テーブル(ベース)
(3):パレット(被固定物)
(4):プルスタッド
(5):シリンダ
(6):ピストン
(7):コレット
(8):クランプ用バネ(クランプ駆動手段)
(9):アンクランプ用油圧機構(アンクランプ駆動手段)
(10):カラー
(14):カラー上昇用バネ(昇降手段)
(15):カラー下降用油圧機構(昇降手段)
(1): Clamp device
(2): Table (base)
(3): Pallet (fixed object)
(4): Pull stud
(5): Cylinder
(6): Piston
(7): Collet
(8): Clamp spring (clamp driving means)
(9): Hydraulic mechanism for unclamping (unclamping drive means)
(10): Color
(14): Spring for raising the collar (lifting means)
(15): Hydraulic mechanism for lowering the collar (lifting means)
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