JP2014042966A - Clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は加圧エアで駆動する形式のクランプ装置に関し、特にワークの穴の内周面をグリップして固定する形式のクランプ装置であって、作動状態を検知する検知用加圧エアの排出構造を改良したクランプ装置に関する。 The present invention relates to a clamp device of a type driven by pressurized air, and more particularly to a clamp device of a type for gripping and fixing the inner peripheral surface of a hole in a workpiece, and a discharge structure for detecting pressurized air for detecting an operating state The present invention relates to an improved clamping device.
流体圧で駆動される種々のクランプ装置が実用化されており、それらのクランプ装置において、クランプ装置に加圧エア供給源に接続されたエア供給通路を設け、このエア供給通路内の加圧エアの圧力状態から開閉弁機構を介して又は介さずにクランプ装置の作動状態を検知する検知機構も採用されている。
例えば、クランプ時にワークが着座面に正常に着座していることを検知する着座検知機構、クランプミスの発生を検知するクランプミス検知機構、クランプ作動状態やアンクランプ作動状態を検知する検知機構等が採用されている。
Various clamping devices driven by fluid pressure have been put into practical use. In these clamping devices, an air supply passage connected to a pressurized air supply source is provided in the clamping device, and the pressurized air in the air supply passage is provided. A detection mechanism that detects the operating state of the clamp device from the pressure state through or without the on-off valve mechanism is also employed.
For example, there is a seating detection mechanism that detects that the workpiece is normally seated on the seating surface at the time of clamping, a clamp failure detection mechanism that detects the occurrence of a clamping error, a detection mechanism that detects the clamp operation state and the unclamp operation state, etc. It has been adopted.
特許文献1に開示されたクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体の上端部の挿通孔から上方へ突出するグリップ部材およびこのグリップ部材の内側に係合したクランプロッドと、グリップ部材を下方から支持するサポート機構と、クランプロッドを昇降駆動する流体圧シリンダとを備えたホールクランプ(又は、エキスパンションクランプ)である。 The clamp device disclosed in Patent Document 1 includes a clamp body, a grip member protruding upward from an insertion hole in an upper end portion of the clamp body, a clamp rod engaged inside the grip member, and a grip member from below. It is a hole clamp (or expansion clamp) provided with a support mechanism to support and a hydraulic cylinder that drives the clamp rod up and down.
機械加工に供するワークの穴にグリップ部材とクランプロッドを挿入し、流体圧シリンダで駆動されるクランプロッドでグリップ部材を拡径することで穴の内周面をクランプする。このクランプ装置では、ワークの機械加工で発生する切粉や切削液がクランプ装置の内部に侵入しないように、グリップ部材とクランプロッドの外周側を塞ぐスクレーパが挿通孔に装着され、且つエア供給通路から供給される加圧エアをクランプ装置の内部へ導入して、クランプ部材とクランプロッドとスクレーパとの間の隙間から噴出させるエアブロー機構が設けられている。 A grip member and a clamp rod are inserted into a hole of a workpiece used for machining, and the inner peripheral surface of the hole is clamped by expanding the diameter of the grip member with a clamp rod driven by a fluid pressure cylinder. In this clamping device, a scraper that closes the outer peripheral side of the grip member and the clamp rod is attached to the insertion hole so that chips and cutting fluid generated by machining the workpiece do not enter the inside of the clamping device, and the air supply passage An air blow mechanism is provided that introduces pressurized air supplied from the inside of the clamp device and ejects it from a gap between the clamp member, the clamp rod, and the scraper.
さらに、クランプ本体の上端にワークを着座させる着座面が形成され、クランプ本体内に形成したエア供給通路の一端が着座面に開口され、エア供給通路内の加圧エアのエア圧からワークの着座を検知する着座検知機構が設けられている。
また、エア供給通路から分岐してクランプ装置内へ通ずる分岐エア通路と、この分岐エア通路を開閉する開閉弁機構とを備え、グリップ部材のワークに対するスリップ等のクランプミス発生時にサポート機構の環状受圧部材で開閉弁機構を開弁させることで、分岐エア通路及びエア供給通路の加圧エアの圧力低下からクランプミスを検知するクランプミス検知機構が設けられている。このクランプミス検知機構においては、クランプミスの発生により開閉弁機構が開弁したとき、分岐エア通路内の検知用加圧エアをクランプ装置内のエアブロー機構のエア通路(クランプ本体内の種々の隙間からなる通路)に排出する。
Furthermore, a seating surface for seating the workpiece is formed at the upper end of the clamp body, one end of the air supply passage formed in the clamp body is opened to the seating surface, and the seating of the workpiece is performed from the air pressure of the pressurized air in the air supply passage. A seating detection mechanism is provided to detect this.
In addition, it has a branch air passage that branches from the air supply passage into the clamping device, and an on-off valve mechanism that opens and closes the branch air passage, and an annular pressure receiving pressure of the support mechanism when a clamping error such as slip of the grip member occurs. By opening the on-off valve mechanism with a member, there is provided a clamp failure detection mechanism that detects a clamp failure from the pressure drop of the pressurized air in the branch air passage and the air supply passage. In this clamping error detection mechanism, when the on-off valve mechanism is opened due to the occurrence of a clamping error, the detection pressurized air in the branch air passage is supplied to the air passage of the air blow mechanism in the clamp device (various gaps in the clamp body). It discharges to the passage which consists of.
特許文献2に開示されたクランプ装置は、特許文献1に開示されたホールクランプと同様のクランプ装置であるが、クランプ装置の汎用性を高めるため、クランプ本体の構造は多少異なっている。このクランプ装置では、前記のエアブロー機構による加圧エアの消費量を極力節減する為に、グリップ部材とクランプロッドの形状に工夫を凝らして、アンクランプ状態からクランプ状態に亙ってクランプロッドおよびグリップ部材とスクレーパとの間に殆ど隙間が生じないように構成している。 The clamp device disclosed in Patent Document 2 is the same clamp device as the hole clamp disclosed in Patent Document 1, but the structure of the clamp body is slightly different in order to enhance the versatility of the clamp device. In this clamp device, in order to reduce the consumption of pressurized air by the air blow mechanism as much as possible, the shape of the grip member and the clamp rod is devised, and the clamp rod and the grip are moved from the unclamped state to the clamped state. It is comprised so that a clearance gap may hardly arise between a member and a scraper.
特許文献1に記載のクランプミス検知機構のような検知機構では、開閉弁機構が開弁したとき検知用の加圧エアをクランプ本体内のエアブロー用のエア通路へ排気する。しかし、特許文献2のクランプ装置のように、アンクランプ状態からクランプ状態に亙ってクランプロッドおよびグリップ部材とスクレーパとの間に殆ど隙間が生じないように構成する場合、検知用加圧エアをクランプ本体内のエアブロー用のエア通路へ排気した際に、分岐エア通路のエア圧が低下するとは限らないため、クランプミスを検知する検知性能が低下する虞がある。そこで、検知用加圧エアを排気する排気通路をクランプ装置内に形成することが必要になる。そのため、排気通路の設計が複雑になり、排気通路の加工費が高価になるうえ、クランプ装置のコンパクト化を図る上で不利である。 In a detection mechanism such as a clamp failure detection mechanism described in Patent Document 1, pressurized air for detection is exhausted to an air passage for air blow in the clamp body when the on-off valve mechanism is opened. However, in the case of a configuration in which almost no gap is generated between the clamp rod and the grip member and the scraper from the unclamped state to the clamped state as in the clamp device of Patent Document 2, the pressurized air for detection is used. When air is exhausted to the air passage for air blow in the clamp body, the air pressure in the branch air passage does not necessarily drop, and there is a possibility that the detection performance for detecting a clamping error may be lowered. Therefore, it is necessary to form an exhaust passage for exhausting the detection pressurized air in the clamp device. Therefore, the design of the exhaust passage becomes complicated, the processing cost of the exhaust passage becomes expensive, and it is disadvantageous for making the clamp device compact.
本発明の目的は、検知用加圧エアを排気する排気通路の少なくとも一部を省略可能なクランプ装置を提供すること、コンパクト化と製作費の低減を図る上で有利なクランプ装置を提供すること、等である。 An object of the present invention is to provide a clamp device that can omit at least a part of an exhaust passage that exhausts pressurized air for detection, and to provide a clamp device that is advantageous in reducing the size and manufacturing costs. , Etc.
請求項1のクランプ装置は、クランプ本体と、クランプ力出力用のピストン部材を加圧エアによりクランプ位置へ駆動する第1作動室と、前記ピストン部材を加圧エアによりアンクランプ位置へ駆動する第2作動室と、クランプ本体内に形成され外部の加圧エア供給源に接続されるエア供給通路と、このエア供給通路のエア圧を介して作動状態を検知可能なクランプ装置において、前記エア供給通路を第2作動室に接続する第1エア通路と、第1エア通路に介装され第1作動状態の発生時に開弁する第1開閉弁機構とを備え、第1作動室に加圧エアを供給したクランプ作動状態において第1作動状態が発生して第1開閉弁機構が開弁した際に、検知用加圧エアを第1エア通路を介して第2作動室に排出するように構成したことを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a clamping device, a first working chamber for driving a clamping force output piston member to a clamping position with pressurized air, and a first actuator for driving the piston member to an unclamping position with pressurized air. Two working chambers, an air supply passage formed in the clamp body and connected to an external pressurized air supply source, and a clamp device capable of detecting an operating state via the air pressure of the air supply passage, wherein the air supply A first air passage that connects the passage to the second working chamber; and a first on-off valve mechanism that is interposed in the first air passage and opens when the first operating state occurs. The detection pressurized air is discharged to the second working chamber via the first air passage when the first operating state occurs and the first on-off valve mechanism is opened in the clamp operating state supplied with It is characterized by .
請求項2のクランプ装置は、請求項1の発明において 前記エア供給通路を第1作動室に接続する第2エア通路と、第2エア通路に介装され第2作動状態の発生時に開弁する第2開閉弁機構とを備え、第2作動室に加圧エアを供給したアンクランプ作動状態において、第2作動状態が発生して第2開閉弁機構が開弁した際に検知用加圧エアを第2エア通路を介して第1作動室に排出するように構成したことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the clamping device according to the first aspect, wherein the second air passage connecting the air supply passage to the first working chamber and the second air passage are opened when the second operation state occurs. A second on-off valve mechanism, and in the unclamping operating state in which the pressurized air is supplied to the second working chamber, the pressurized air for detection when the second operating state occurs and the second on-off valve mechanism opens. Is configured to be discharged to the first working chamber through the second air passage.
請求項3のクランプ装置は、請求項1又は2の発明において、前記クランプ本体の上端部分の挿通孔を挿通して上方へ延びワークの穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に係合したクランプロッドと、グリップ部材を流体圧又はスプリングの弾性力で支持するサポート機構とを備えたことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the gripping device according to the first or second aspect, wherein the grip member extends upward through the insertion hole in the upper end portion of the clamp main body and grips the inner peripheral surface of the hole of the workpiece. A clamp rod engaged with the member and a support mechanism for supporting the grip member with fluid pressure or the elastic force of a spring are provided.
請求項4のクランプ装置は、請求項3の発明において、前記サポート機構は、グリップ部材の下端を支持するサポート部材および第1作動室の加圧エアを受圧してサポート部材を支持する環状受圧部材とを有することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the clamp device according to the third aspect, wherein the support mechanism is a support member that supports the lower end of the grip member and an annular pressure receiving member that receives the pressurized air from the first working chamber and supports the support member. It is characterized by having.
請求項5のクランプ装置は、請求項3の発明において、前記第1作動状態はクランプ動作開始時にグリップ部材がワークに対してスリップして環状受圧部材が下限位置に下降した状態であり、この第1作動状態発生時に前記環状受圧部材が第1開閉弁機構を開弁させるように構成したことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the clamp device according to the third aspect, the first operating state is a state in which the grip member slips with respect to the workpiece when the clamping operation starts and the annular pressure receiving member descends to the lower limit position. The annular pressure receiving member is configured to open the first on-off valve mechanism when one operating state occurs.
請求項6のクランプ装置は、請求項3の発明において、前記第2作動状態はピストン部材がアンクランプ状態になった状態であり、この第2作動状態発生時に前記ピストン部材のピストン部が第2開閉弁機構を開弁させるように構成したことを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention of the third aspect, the second operating state is a state in which the piston member is in an unclamped state, and the piston portion of the piston member is second when the second operating state occurs. The on / off valve mechanism is configured to open.
請求項7のクランプ装置は、請求項6の発明において、前記クランプ本体内に形成され且つ前記エア供給通路に連なる着座検出用エア通路であって、クランプ本体の上端のワークが着座する着座面に開口された着座検出用エア通路を設けたことを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a clamping device according to the sixth aspect of the invention, wherein the clamping device is a seating detection air passage formed in the clamp body and connected to the air supply passage. An opening seat detection air passage is provided.
請求項8のクランプ装置は、クランプ本体と、クランプ力出力用のピストン部材を加圧エアによりピストンロッドが退入する往動方向へ駆動する第1作動室と、前記ピストン部材を加圧エアにより往動方向と反対の復動方向へ駆動する第2作動室と、外部の加圧エア供給源に接続されるエア供給通路とを備え、このエア供給通路のエア圧を介して作動状態を検知可能なクランプ装置において、前記エア供給通路を第2作動室に接続する第3エア通路と、第3エア通路に介装されピストン部材が往動限界位置に達した時に開弁する第3開閉弁機構とを備え、前記ピストン部材が往動限界位置に達して第3開閉弁機構が開弁した際に、検知用加圧エアを第3エア通路を介して第2作動室に排出するように構成したことを特徴としている。 The clamp device according to claim 8 includes a clamp body, a first working chamber that drives a piston member for clamping force output in a forward direction in which a piston rod retracts by pressurized air, and the piston member by pressurized air. It has a second working chamber that drives in the reverse direction opposite to the forward direction, and an air supply passage connected to an external pressurized air supply source, and detects the operating state via the air pressure in this air supply passage In a possible clamping device, a third air passage that connects the air supply passage to the second working chamber, and a third on-off valve that is interposed in the third air passage and opens when the piston member reaches the forward movement limit position And when the third on-off valve mechanism opens when the piston member reaches the forward movement limit position, the pressurized air for detection is discharged to the second working chamber via the third air passage. It is characterized by the construction.
請求項9のクランプ装置は、クランプ本体と、クランプ力出力用のピストン部材を加圧エアによりピストンロッドが退入する往動方向へ駆動する第1作動室と、前記ピストン部材を加圧エアにより往動方向と反対の復動方向へ駆動する第2作動室と、外部の加圧エア供給源に接続されるエア供給通路とを備え、このエア供給通路のエア圧を介して作動状態を検知可能なクランプ装置において、前記エア供給通路を第1作動室に接続する第4エア通路と、第4エア通路に介装されピストン部材が復動限界位置に達した時に開弁する第4開閉弁機構とを備え、前記ピストン部材が復動限界位置に達して第4開閉弁機構が開弁した際に、検知用加圧エアを第4エア通路を介して第1作動室に排出するように構成したことを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a clamping device, a first working chamber for driving a piston member for clamping force output in a forward movement direction in which a piston rod is retracted by pressurized air, and the piston member by pressurized air. It has a second working chamber that drives in the reverse direction opposite to the forward direction, and an air supply passage connected to an external pressurized air supply source, and detects the operating state via the air pressure in this air supply passage In a possible clamping device, a fourth air passage that connects the air supply passage to the first working chamber, and a fourth on-off valve that is interposed in the fourth air passage and opens when the piston member reaches the return limit position And when the fourth on-off valve mechanism opens when the piston member reaches the return limit position, the detection pressurized air is discharged to the first working chamber through the fourth air passage. It is characterized by the construction.
請求項1の発明によれば、加圧エアによりピストン部材をクランプ位置、アンクランプ位置へ夫々駆動する第1,第2作動室と、外部の加圧エア供給源に接続されるエア供給通路とを備え、このエア供給通路のエア圧を介して作動状態を検知可能なクランプ装置において、エア供給通路を第2作動室に接続する第1エア通路と、第1エア通路に介装され第1作動状態の発生時に開弁する第1開閉弁機構とを備え、クランプ作動状態において第1作動状態が発生して第1開閉弁機構が開弁した際に、検知用加圧エアを第1エア通路を介して第2作動室に排出するように構成したので、クランプ作動状態において大気開放されている第2作動室を有効活用して、検知用加圧エアを排出することができる。
そのため、検知用加圧エアを排気する排気通路の少なくとも一部を省略可能になるから、コンパクト化と製作費の低減を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the first and second working chambers for driving the piston member to the clamping position and the unclamping position by pressurized air, respectively, and the air supply passage connected to the external pressurized air supply source And a first air passage connecting the air supply passage to the second working chamber, and a first air passage interposed between the first air passage and the first air passage. And a first on-off valve mechanism that opens when an operating state occurs. When the first operating state occurs in the clamp operating state and the first on-off valve mechanism opens, the detection pressurized air is supplied to the first air Since the second working chamber is discharged through the passage, the second working chamber that is open to the atmosphere in the clamp operation state can be effectively used to discharge the pressurized air for detection.
For this reason, at least a part of the exhaust passage for exhausting the pressurized air for detection can be omitted, so that compactness and a reduction in manufacturing costs can be achieved.
請求項2の発明によれば、エア供給通路を第1作動室に接続する第2エア通路と、第2エア通路に介装され第2作動状態の発生時に開弁する第2開閉弁機構とを備え、アンクランプ作動状態において、第2作動状態が発生して第2開閉弁機構が開弁した際に検知用加圧エアを第2エア通路を介して第1作動室に排出するように構成したため、アンクランプ作動状態において大気開放されている第1作動室を有効活用して、検知用加圧エアを排出することができる。そのため、検知用加圧エアを排気する排気通路の少なくとも一部を省略可能になるから、コンパクト化と製作費の低減を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the second air passage connecting the air supply passage to the first working chamber, and the second on-off valve mechanism that is interposed in the second air passage and opens when the second operation state occurs. And when the second operating state occurs and the second on-off valve mechanism is opened in the unclamping operating state, the detection pressurized air is discharged to the first working chamber via the second air passage. Since it comprised, the pressurized air for a detection can be discharged | emitted effectively using the 1st working chamber open | released by air | atmosphere in an unclamp operation state. For this reason, at least a part of the exhaust passage for exhausting the pressurized air for detection can be omitted, so that compactness and a reduction in manufacturing costs can be achieved.
請求項3の発明によれば、サポート機構により流体圧又はスプリングの弾性力でグリップ部材を支持した状態で、クランプロッドを引き込み駆動することで、グリップ部材を拡径させてワークの穴の内周面をグリップしてクランプすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the grip member is pulled and driven in a state where the grip member is supported by the fluid pressure or the elastic force of the spring by the support mechanism, so that the grip member is expanded and the inner circumference of the hole of the workpiece is increased. The surface can be gripped and clamped.
請求項4の発明によれば、サポート機構は、グリップの下端を支持するサポート部材と、第1作動室の加圧エアを受圧してサボート部材を支持する環状受圧部材を有するため、第1作動室の加圧エアを有効活用してグリップ部材を支持することができる。 According to the invention of claim 4, since the support mechanism includes the support member that supports the lower end of the grip and the annular pressure receiving member that receives the pressurized air of the first working chamber and supports the support member, The grip member can be supported by effectively utilizing the pressurized air in the chamber.
請求項5の発明によれば、クランプ動作開始時のクランプミスを検知することができる。請求項6の発明によれば、アンクランプ状態になったことを確実に検知することができる。請求項7の発明によれば、エア供給通路に連なる着座検出用エア通路であって、着座面に開口された着座検出用エア通路を設けたため、ワークの着座面への着座を確実に検知することができる。 According to the invention of claim 5, it is possible to detect a clamping error at the start of the clamping operation. According to the invention of claim 6, it is possible to reliably detect that the unclamped state has been reached. According to the seventh aspect of the present invention, since the seating detection air passage that is continuous with the air supply passage and is provided in the seating surface is provided, the seating of the workpiece on the seating surface is reliably detected. be able to.
請求項8の発明によれば、エア供給通路のエア圧を介してピストン部材が往動限界位置に達したことを確実に検知することができる。しかも、第2作動室を介して検知用加圧エアを排気するため、検知用加圧エアを排気する排気通路の少なくとも一部を省略可能になるから、コンパクト化と製作費の低減を図ることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to reliably detect that the piston member has reached the forward limit position via the air pressure in the air supply passage. Moreover, since the detection pressurized air is exhausted through the second working chamber, at least a part of the exhaust passage for exhausting the detection pressurized air can be omitted. Can do.
請求項9の発明によれば、エア供給通路のエア圧を介してピストン部材が復動限界位置に達したことを確実に検知することができる。しかも、第1作動室を介して検知用加圧エアを排気するため、検知用加圧エアを排気する排気通路の少なくとも一部を省略可能になるから、コンパクト化と製作費の低減を図ることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to reliably detect that the piston member has reached the backward movement limit position via the air pressure in the air supply passage. In addition, since the detection pressurized air is exhausted through the first working chamber, it is possible to omit at least a part of the exhaust passage for exhausting the detection pressurized air, thereby reducing the size and manufacturing cost. Can do.
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described based on examples.
図1〜図3に示すように、このクランプ装置Cは、クランプ本体1と、このクランプ本体1の上端部分の挿通孔1dを挿通して上方へ延びワークWの穴Hの内周面をグリップ可能なグリップ部材2と、このグリップ部材2に係合した鉛直方向に延びるクランプロッド3と、スクレーパ4と、クランプロッド3を昇降駆動するエアシリンダ5(駆動手段)と、サポート機構6と、着座検知機構7と、クランプミス検知機構8、アンクランプ検知機構9などを備えている。クランプ本体1は、上部本体1aと下部本体1bとで構成され、クランプ本体1がベース部材1cに組み付けられる。 As shown in FIGS. 1 to 3, the clamping device C grips the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W extending through the clamping body 1 and the insertion hole 1 d at the upper end portion of the clamping body 1. A possible grip member 2, a vertically extending clamp rod 3 engaged with the grip member 2, a scraper 4, an air cylinder 5 (driving means) for driving the clamp rod 3 up and down, a support mechanism 6, and a seating A detection mechanism 7, a clamp failure detection mechanism 8, an unclamp detection mechanism 9, and the like are provided. The clamp body 1 includes an upper body 1a and a lower body 1b, and the clamp body 1 is assembled to the base member 1c.
上部本体1aは平面視にてほぼ矩形状をなし、この上部本体1aは、4つのボルト孔1eに挿入される4本のボルトでベース部材1cに固定される。
下部本体1bはシリンダ穴11を形成する環状部材であり、この下部本体1bの上端部が上部本体1aの下端側の凹部12に嵌合され、複数のボルト13により上部本体1aに固定されている。クランプ本体1の上半部の中心部に上方へ細長く突出する円筒状の本体筒部1tが設けられている。
The upper body 1a is substantially rectangular in plan view, and the upper body 1a is fixed to the base member 1c with four bolts inserted into the four bolt holes 1e.
The lower main body 1b is an annular member that forms a cylinder hole 11. The upper end portion of the lower main body 1b is fitted into the concave portion 12 on the lower end side of the upper main body 1a, and is fixed to the upper main body 1a by a plurality of bolts 13. . At the center of the upper half of the clamp main body 1, a cylindrical main body cylinder portion 1t that protrudes upward and downward is provided.
本体筒部1tの上端部の中心部分の挿通孔1dを上下に貫通するようにグリップ部材2とクランプロッド3が配設されている。本体筒部1tの上面には、グリップ部材2を囲む4つの円弧状の着座面1sが形成され、これら着座面1sにワークWを着座させた状態で、ワークWをクランプする。本体筒部1tの上面には、エアブローされた加圧エアが流れる4つの凹溝1gが十文字状に形成されている。 The grip member 2 and the clamp rod 3 are disposed so as to vertically penetrate the insertion hole 1d at the center of the upper end portion of the main body cylinder portion 1t. Four arc-shaped seating surfaces 1s surrounding the grip member 2 are formed on the upper surface of the main body cylindrical portion 1t, and the workpiece W is clamped in a state where the workpiece W is seated on the seating surface 1s. On the upper surface of the main body cylinder portion 1t, four concave grooves 1g through which air blown pressurized air flows are formed in a cross shape.
次に、グリップ部材2について説明する。
図1〜図6に示すように、グリップ部材2は、クランプロッド3と共にクランプ本体1の上端部分の挿通孔1dを挿通して上方へ延びワークWの穴Hの内周面をグリップ可能に構成されている。このグリップ部材2は、クランプロッド3の外周側に等間隔に配設された3つの鋼製のグリップ形成部材2aで構成されている。3つのグリップ形成部材2aは、外径が拡大・縮小可能である。グリップ形成部材2aの上部にはグリップ爪部2bが形成され、グリップ形成部材2aの下端部には円弧形の基端鍔部2cが形成されている。グリップ形成部材2aの下半部の内面には、クランプロッド3の軸心と平行なストレート平面2dが形成されている。
Next, the grip member 2 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 6, the grip member 2 is configured to be able to grip the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W extending through the insertion hole 1 d of the upper end portion of the clamp body 1 together with the clamp rod 3. Has been. The grip member 2 is composed of three steel grip forming members 2 a arranged at equal intervals on the outer peripheral side of the clamp rod 3. The three grip forming members 2a can be enlarged / reduced in outer diameter. A grip claw portion 2b is formed on the upper portion of the grip forming member 2a, and an arc-shaped base end collar portion 2c is formed on the lower end portion of the grip forming member 2a. A straight plane 2d parallel to the axis of the clamp rod 3 is formed on the inner surface of the lower half of the grip forming member 2a.
グリップ爪部2bのクランプロッド3の軸心と直交する断面(水平断面)が、偏平D形に形成されている。グリップ形成部材2aの上端部から中段部にかけての内面には、上方程クランプロッド3の軸心Xから離隔するテーパ面2eが形成され、このテーパ面2eがクランプロッド3のテーパ部3aのテーパ面31に密着状に係合可能である。グリップ爪部2bの外周面には、ワークWの穴Hの内周面をグリップする3段の歯が形成されている。 A cross section (horizontal cross section) perpendicular to the axis of the clamp rod 3 of the grip claw portion 2b is formed in a flat D shape. On the inner surface from the upper end portion to the middle step portion of the grip forming member 2a, a taper surface 2e that is separated from the axis X of the clamp rod 3 is formed upward, and this taper surface 2e is a taper surface of the taper portion 3a of the clamp rod 3. 31 can be engaged in close contact. Three steps of teeth that grip the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W are formed on the outer peripheral surface of the grip claw portion 2b.
図1、図2に示すように、上部本体1aの挿通孔1dには、グリップ部材2及びクランプロッド3の外周側の環状隙間を塞ぐスクレーパ4が装着されている。スクレーパ4は、グリップ部材2及びクランプロッド3の外周面に密着するゴムや合成樹脂等の弾力性のある材料で構成されている。スクレーパ4は、グリップ部材2及びクランプロッド3の外周側の隙間から切粉及び切削液などが内部に侵入するのを防ぎ、加圧エアがクランプ本体1内から外界へ漏出しにくくし、3つのグリップ形成部材2aとクランプロッド3を束ねる機能を有するものである。グリップ部材2の下部には、3分割された3つのグリップ形成部材2aを縮径方向へ付勢するOリング14が装着されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a scraper 4 that closes the annular gap on the outer peripheral side of the grip member 2 and the clamp rod 3 is mounted in the insertion hole 1 d of the upper body 1 a. The scraper 4 is made of an elastic material such as rubber or synthetic resin that is in close contact with the outer peripheral surfaces of the grip member 2 and the clamp rod 3. The scraper 4 prevents chips and cutting fluid from entering the inside through the gaps on the outer peripheral side of the grip member 2 and the clamp rod 3, and prevents the pressurized air from leaking from the inside of the clamp body 1 to the outside. The grip forming member 2a and the clamp rod 3 are bundled. At the lower part of the grip member 2, an O-ring 14 for urging the three divided grip forming members 2a in the diameter reducing direction is mounted.
3つのグリップ部材2の3つの基端鍔部2cは、本体筒部1t内の円形凹部15に収容され、基端鍔部2cの外周側には隙間が形成されている。3つの基端鍔部2cは、円形凹部15の上壁部とサポート部材40の上端壁40bとの間に水平方向へ可動に挟着され、サポート部材40で支持されている。グリップ部材2は、サポート部材40及び環状受圧部材41と一体的に昇降すると共に、円形凹部15の外周部の環状隙間とスクレーパ4の弾性変形を介して、クランプ装置Cの軸心と直交する水平方向へ移動可能に装着されている。上部本体1aには、円形凹部15の下方に連なる円筒穴19が形成されている。 The three base end flanges 2c of the three grip members 2 are accommodated in the circular recess 15 in the main body cylindrical part 1t, and a gap is formed on the outer peripheral side of the base end base 2c. The three base end flanges 2 c are movably sandwiched in the horizontal direction between the upper wall portion of the circular recess 15 and the upper end wall 40 b of the support member 40, and are supported by the support member 40. The grip member 2 moves up and down integrally with the support member 40 and the annular pressure receiving member 41, and at the same time, is perpendicular to the axial center of the clamping device C through the annular clearance of the outer periphery of the circular recess 15 and the elastic deformation of the scraper 4. It is mounted so that it can move in the direction. A cylindrical hole 19 is formed in the upper main body 1 a so as to continue below the circular recess 15.
次に、クランプロッド3について説明する。
図1〜図6に示すように、クランプロッド3は、グリップ部材2の内側に係合し、このグリップ部材2よりも下方へ延びている。クランプロッド3は、下端部分の断面逆T形の係合部3dと、この係合部3dから上方に連なる水平断面が円形の小径部3cと、この小径部3cから上方へ連なる中段部3bと、この中段部3bから上方へ連なるテーパ部3aとを備えている。テーパ部3aは、上方程外径が拡大するように形成され、テーパ部3aはグリップ形成部材2aを外径拡大側へ駆動する為の3つのテーパ面31を備えている。
Next, the clamp rod 3 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 6, the clamp rod 3 is engaged with the inside of the grip member 2 and extends downward from the grip member 2. The clamp rod 3 includes an engagement portion 3d having a reverse T-shaped cross section at the lower end portion, a small diameter portion 3c having a circular horizontal cross section extending upward from the engagement portion 3d, and a middle step portion 3b continuing upward from the small diameter portion 3c. And a taper portion 3a extending upward from the middle step portion 3b. The taper portion 3a is formed so that the outer diameter increases toward the upper side, and the taper portion 3a includes three taper surfaces 31 for driving the grip forming member 2a to the outer diameter enlargement side.
中段部3bは3つのストレート面32と部分円錐面36とを有し、中段部3bのストレート面32以外の部分は上方に向って外径が拡大する部分円錐状に形成されている。3つのストレート面32は、3つのテーパ面31の下端に連なるようにクランプロッド3の軸心と平行に形成されている。このストレート面32に、グリップ形成部材2aのストレート平面2dが面接触している。 The middle step portion 3b has three straight surfaces 32 and a partial conical surface 36, and portions other than the straight surface 32 of the middle step portion 3b are formed in a partial conical shape whose outer diameter increases upward. The three straight surfaces 32 are formed in parallel with the axis of the clamp rod 3 so as to be continuous with the lower ends of the three tapered surfaces 31. The straight plane 2d of the grip forming member 2a is in surface contact with the straight surface 32.
テーパ部3aは、3つのグリップ形成部材2aのグリップ爪部2bが面接触的に当接する3つのテーパ面31と、上方程半径が大きくなる部分円錐面33と、上下に短い部分円筒面34と、部分円錐面33の上方に連なる部分円筒面35を有している。
テーパ部3aの下部の水平断面が、テーパ面31と平行な辺を有し且つ頂部が円弧からなる三角形状に形成されている(図6参照)。スクレーパ4の近傍部における、上記の三角形状の各頂部を構成する部分円錐面33がスクレーパ4の内周部に当接可能である。
The tapered portion 3a includes three tapered surfaces 31 with which the grip claws 2b of the three grip forming members 2a abut in surface contact, a partial conical surface 33 whose radius increases toward the upper side, and a partial cylindrical surface 34 that is short in the vertical direction. And a partial cylindrical surface 35 continuous with the partial conical surface 33.
The horizontal cross section at the lower part of the taper portion 3a is formed in a triangular shape having sides parallel to the taper surface 31 and the apex of an arc (see FIG. 6). In the vicinity of the scraper 4, the partial conical surface 33 that constitutes each of the triangular tops can contact the inner peripheral portion of the scraper 4.
アンクランプ状態からクランプ状態に亙ってスクレーパ4の近傍部における、3つのグリップ形成部材2aとクランプロッド3の水平断面(クランプロッド3の軸心Xと直交する水平断面)が円形に形成されている。テーパ平面31と部分円錐面33のクランプロッド3の軸心に対する傾斜角度が同じである。 From the unclamped state to the clamped state, the horizontal section of the three grip forming members 2a and the clamp rod 3 (the horizontal section orthogonal to the axis X of the clamp rod 3) is formed in a circular shape in the vicinity of the scraper 4. Yes. The inclination angles of the tapered plane 31 and the partial conical surface 33 with respect to the axis of the clamp rod 3 are the same.
このクランプ装置Cにおいて、グリップ部材2とクランプロッド3が夫々の上限位置に位置するアンクランプ状態から、クランプロッド3が徐々に下方へ移動してグリップ部材2が拡径駆動されると、スクレーパ4の近傍部における3つのグリップ形成部材2aとクランプロッド3の円筒形状部の外径が徐々に拡大し、スクレーパ4の内周部が周方向と径方向に弾性変形し、3つのグリップ形成部材2aとクランプロッド3の外周面との密着状態を維持する(図6参照)。 In this clamping device C, when the clamp rod 3 is gradually moved downward from the unclamped state in which the grip member 2 and the clamp rod 3 are positioned at their upper limit positions, and the grip member 2 is driven to expand the diameter, the scraper 4 The outer diameters of the three grip-forming members 2a and the cylindrical portion of the clamp rod 3 in the vicinity of each of the clamp rods 3 gradually increase, and the inner peripheral portion of the scraper 4 is elastically deformed in the circumferential direction and the radial direction, so that the three grip-forming members 2a Is maintained in close contact with the outer peripheral surface of the clamp rod 3 (see FIG. 6).
次に、複動型のエアシリンダ5について説明する。
図1〜図4に示すように、エアシリンダ5は、クランプロッド3をクランプ本体1及びグリップ部材2に対して加圧エアにより昇降駆動するものである。エアシリンダ5は、下部本体1bに形成された縦向きのシリンダ穴11と、クランプ力出力用のピストン部材20(軸心Xを有する)と、このピストン部材20のピストン部20aの上側のクランプ用の第1作動室21であってピストン部材20を加圧エアによりクランプ位置に駆動する第1作動室21と、ピストン部20aの下側のアンクランプ用の第2作動室22であってピストン部材20を加圧エアによりアンクランプ位置(上限位置)に駆動する第2作動室22などを備えている。
Next, the double acting type air cylinder 5 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 4, the air cylinder 5 drives the clamp rod 3 up and down with pressurized air relative to the clamp body 1 and the grip member 2. The air cylinder 5 includes a vertically oriented cylinder hole 11 formed in the lower main body 1b, a piston member 20 (having an axis X) for outputting a clamping force, and a clamping member above the piston portion 20a of the piston member 20. A first working chamber 21 for driving the piston member 20 to a clamping position with pressurized air, and a second working chamber 22 for unclamping on the lower side of the piston portion 20a. A second working chamber 22 for driving 20 to an unclamping position (upper limit position) by pressurized air is provided.
ピストン部材20は、シリンダ穴11に気密摺動自在に装着されたピストン部20aと、このピストン部20aから上方へ本体筒部1t内まで延びるロッド部20bを有する。 ピストン部20aの外周部はシール部材23aで気密に封止され、ロッド部20bの外周部はシール部材23bで気密に封止されている。ロッド部20bの上端側部分には、ネジ軸部24が形成され、このネジ軸部24には、逆T形のT溝25を形成するT溝形成部材26が螺合にて取り付けられている。 The piston member 20 has a piston portion 20a that is mounted in the cylinder hole 11 so as to be airtightly slidable, and a rod portion 20b that extends upward from the piston portion 20a into the main body cylindrical portion 1t. The outer peripheral portion of the piston portion 20a is hermetically sealed with a seal member 23a, and the outer peripheral portion of the rod portion 20b is hermetically sealed with a seal member 23b. A screw shaft portion 24 is formed on the upper end side portion of the rod portion 20b, and a T groove forming member 26 for forming an inverted T-shaped T groove 25 is attached to the screw shaft portion 24 by screwing. .
T溝形成部材26のロッド挿通穴26aは平面視にてU形であり、クランプロッド3の係合部3dが上記のT溝25に水平方向側方から装着される。係合部3dとT溝形成部材26の間には僅かな隙間があるため、クランプロッド3はT溝形成部材26に対して水平方向へ相対的に約1〜2mm位移動可能である。 The rod insertion hole 26a of the T groove forming member 26 is U-shaped in a plan view, and the engaging portion 3d of the clamp rod 3 is attached to the T groove 25 from the lateral side. Since there is a slight gap between the engaging portion 3 d and the T groove forming member 26, the clamp rod 3 can move about 1 to 2 mm relative to the T groove forming member 26 in the horizontal direction.
第1作動室21は、下部本体1bとピストン部20aと環状受圧部材41で形成されている。第1作動室21には、外部の加圧エア供給源16からエア通路45とクランプ本体1内のエア通路17を介して加圧エアを供給可能であり、第1作動室21に供給された加圧エアによりピストン部材20がクランプ側へ(下方へ)駆動される。第2作動室22は、下部本体1bとベース部材1cとピストン部20aとで形成されている。第2作動室22には、加圧エア供給源16からエア通路18を介して加圧エアを供給可能であり、第2作動室22に供給された加圧エアによりピストン部材20がアンクランプ側へ(上方へ)駆動される。
尚、エア通路45には圧力スイッチ46又は圧力センサが接続されている。
The first working chamber 21 is formed by the lower main body 1b, the piston portion 20a, and the annular pressure receiving member 41. Pressurized air can be supplied to the first working chamber 21 from the external pressurized air supply source 16 through the air passage 45 and the air passage 17 in the clamp body 1, and is supplied to the first working chamber 21. The piston member 20 is driven to the clamp side (downward) by the pressurized air. The second working chamber 22 is formed by the lower main body 1b, the base member 1c, and the piston portion 20a. Pressurized air can be supplied to the second working chamber 22 from the pressurized air supply source 16 via the air passage 18, and the piston member 20 is unclamped by the pressurized air supplied to the second working chamber 22. Driven (upward).
A pressure switch 46 or a pressure sensor is connected to the air passage 45.
次に、サポート機構6について説明する。
図2に示すように、サポート機構6はグリップ部材2を下方から支持する機構であり、サポート機構6は、グリップ部材2の下端を支持するサポート部材40と、このサポート部材40を支持する環状受圧部材41と、この環状受圧部材41の下端に加圧エアを作用させるサポート用作動室21aと備えている。
Next, the support mechanism 6 will be described.
As shown in FIG. 2, the support mechanism 6 is a mechanism that supports the grip member 2 from below, and the support mechanism 6 includes a support member 40 that supports the lower end of the grip member 2 and an annular pressure receiving pressure that supports the support member 40. A member 41 and a support working chamber 21 a for applying pressurized air to the lower end of the annular pressure receiving member 41 are provided.
サポート部材40は、T溝形成部材26の外周面と円筒穴19の壁面との間に可動に装着された筒部40aと、この筒部40aの上端に一体形成された上端壁40bとを有し、クランプロッド3は上端壁40bに形成された開口部40cを挿通している。尚、開口部40cは、クランプロッド3の係止部3d以外の部分が通過可能に形成されている。 The support member 40 includes a cylindrical portion 40a that is movably mounted between the outer peripheral surface of the T groove forming member 26 and the wall surface of the cylindrical hole 19, and an upper end wall 40b that is integrally formed with the upper end of the cylindrical portion 40a. The clamp rod 3 is inserted through the opening 40c formed in the upper end wall 40b. The opening 40c is formed so that a portion other than the locking portion 3d of the clamp rod 3 can pass therethrough.
環状受圧部材41は、ピストン部材20のロッド部20bに摺動自在に外嵌されている。環状受圧部材41は、下半部のピストン部41aと、このピストン部41aの上端から上方へ一体的に延びる筒状部41bとを有する。筒状部41bはロッド部20bと円筒穴19の壁面との間に可動に装着されている。サポート部材40の下端が筒状部41bの上端で支持されている。前記ピストン部41aは、その上端部分に形成された弁操作用のフランジ部42と、このフランジ部42の下端に連なり且つフランジ部42よりやや小径の中径部43と、この中径部43よりもやや小径のピストン本体部44とを備えている。 The annular pressure receiving member 41 is slidably fitted on the rod portion 20 b of the piston member 20. The annular pressure receiving member 41 includes a lower half piston portion 41a and a cylindrical portion 41b that integrally extends upward from the upper end of the piston portion 41a. The cylindrical portion 41 b is movably mounted between the rod portion 20 b and the wall surface of the cylindrical hole 19. The lower end of the support member 40 is supported by the upper end of the cylindrical part 41b. The piston portion 41 a includes a valve operating flange portion 42 formed at an upper end portion thereof, a middle diameter portion 43 that is continuous with the lower end of the flange portion 42 and has a slightly smaller diameter than the flange portion 42, and a middle diameter portion 43. A slightly smaller-diameter piston body 44 is provided.
フランジ部42は、収容穴42aに上下方向に数mm(例えば、2〜3mm)移動可能に収容され、アンクランプ状態のとき、フランジ部42の下側には上記の数mmの厚さの環状隙間42bが形成されている。
中径部43は収容穴43aに上下方向に移動可能に収容されている。ピストン本体部44は、収容穴44aに収容され、この収容穴44aはクランプ用の第1作動室21の一部で構成されたサポート用作動室21aに連通しており、第1作動室21の加圧エア(サポート用作動室21aの加圧エア)をピストン本体部44に受圧させるように構成されている。
The flange portion 42 is accommodated in the accommodation hole 42a so as to be movable several millimeters (for example, 2 to 3 mm) in the vertical direction. When in the unclamped state, the annular portion having the thickness of several millimeters is formed below the flange portion 42. A gap 42b is formed.
The middle diameter portion 43 is accommodated in the accommodation hole 43a so as to be movable in the vertical direction. The piston main body 44 is accommodated in the accommodation hole 44 a, and the accommodation hole 44 a communicates with the support working chamber 21 a configured by a part of the first working chamber 21 for clamping. The piston main body 44 is configured to receive the pressurized air (the pressurized air in the support working chamber 21a).
中径部43の外周部はシール部材43bで気密にシールされ、中径部43の下側には環状隙間42bよりもやや厚い環状隙間43cが形成されている。ピストン本体部44の外周側はシール部材44bでシールされている。サポート機構6は、グリップ部材2を拡径させてワークWの穴Hの内周面をグリップさせる際に、環状受圧部材41に作用する加圧エアの圧力でグリップ部材2を支持し、グリップ部材2に対してクランプロッド3が相対的に下方へ移動可能にする。尚、本実施例では、加圧エアの圧力を環状受圧部材41に作用させてサポート部材40を介してグリップ部材2を支持するサポート機構6を例にして説明したが、コイルスプリングや皿バネ等の弾性力でグリップ部材2を支持するサポート機構を採用してもよい。 The outer peripheral portion of the intermediate diameter portion 43 is hermetically sealed with a seal member 43b, and an annular gap 43c slightly thicker than the annular gap 42b is formed below the intermediate diameter portion 43. The outer peripheral side of the piston main body 44 is sealed with a seal member 44b. The support mechanism 6 supports the grip member 2 with the pressure of the pressurized air acting on the annular pressure receiving member 41 when the grip member 2 is expanded to grip the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W, and the grip member 2, the clamp rod 3 can move relatively downward. In this embodiment, the support mechanism 6 that supports the grip member 2 via the support member 40 by applying the pressure of pressurized air to the annular pressure receiving member 41 has been described as an example. You may employ | adopt the support mechanism which supports the grip member 2 with the elastic force of.
次に、着座検知機構7について説明する。
図1、図2に示すように、着座検知機構7は、上部本体1a内に形成されたエア供給通路50であって、外部の加圧エア供給源16からエア通路47を介して加圧エアが供給されるエア供給通路50と、このエア供給通路50の下流端に形成されて着座面1sに開口した開放孔51と、エア通路47に接続された圧力スイッチ48又は圧力センサと備えている。上記のエア供給通路50は、傾斜通路50aと、本体筒部1t内に形成された鉛直通路50bとからなり、鉛直通路50bの下流端に開放孔51が形成されている。尚、鉛直通路50bが着座検出用エア通路に相当する。
Next, the seating detection mechanism 7 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the seating detection mechanism 7 is an air supply passage 50 formed in the upper body 1 a, and is a pressurized air from an external pressurized air supply source 16 through an air passage 47. Air supply passage 50, an open hole 51 formed at the downstream end of the air supply passage 50 and opened to the seating surface 1 s, and a pressure switch 48 or a pressure sensor connected to the air passage 47. . The air supply passage 50 includes an inclined passage 50a and a vertical passage 50b formed in the main body cylinder portion 1t, and an open hole 51 is formed at the downstream end of the vertical passage 50b. The vertical passage 50b corresponds to a seating detection air passage.
ワークWが着座面1sに密着したクランプ状態になると、開放孔51から加圧エアがリークしなくなるため、エア通路47内のエア圧が設定値以上となって圧力スイッチ48がONとなる。しかし、クランプ状態であっても、ワークWが着座面1sに密着していない場合には、開放孔51から加圧エアがリークするため圧力スイッチ48がOFFとなる。こうして、ワークWをクランプ状態にしたときワークWが着座面1sに着座したか否かを検知する。 When the workpiece W is in a clamped state in close contact with the seating surface 1s, the pressurized air does not leak from the opening hole 51, so that the air pressure in the air passage 47 becomes equal to or higher than the set value, and the pressure switch 48 is turned on. However, even in the clamped state, when the workpiece W is not in close contact with the seating surface 1s, the pressure switch 48 is turned OFF because the pressurized air leaks from the opening hole 51. Thus, it is detected whether or not the workpiece W is seated on the seating surface 1s when the workpiece W is in the clamped state.
次に、エアブロー機構52について説明する。
エアブロー機構52は、クランプ本体1内に加圧エアを供給し、クランプロッド3とグリップ部材2とスクレーパ4の間の小さい隙間から噴出させ、切粉や切削液の侵入を防止する為のものである。図1〜図3に示すように、エアブロー機構52は、着座検知機構7の傾斜通路50aと同様の傾斜通路52aであって外部の加圧エア供給源16から加圧エアが供給される傾斜通路52aと、この傾斜通路52aの下流端をサポート部材40の筒部40aの下端の切欠き穴52bに連通させるエア通路(図示略)を有する。こうして、加圧エアがサポート部材40の筒部40aの内面側と外面側の円筒隙間を通ってグリップ部材2及びクランプロッド3の方へ供給される。
Next, the air blow mechanism 52 will be described.
The air blow mechanism 52 supplies pressurized air into the clamp body 1 and ejects it from a small gap between the clamp rod 3, the grip member 2 and the scraper 4 to prevent intrusion of chips and cutting fluid. is there. As shown in FIGS. 1 to 3, the air blow mechanism 52 is an inclined passage 52 a similar to the inclined passage 50 a of the seating detection mechanism 7, and is an inclined passage through which pressurized air is supplied from the external pressurized air supply source 16. 52a, and an air passage (not shown) for communicating the downstream end of the inclined passage 52a with the cutout hole 52b at the lower end of the cylindrical portion 40a of the support member 40. Thus, the pressurized air is supplied to the grip member 2 and the clamp rod 3 through the cylindrical gap between the inner surface side and the outer surface side of the cylindrical portion 40 a of the support member 40.
次に、クランプミス検知機構8について説明する。
クランプミス検知機構8は、クランプ動作開始時に、グリップ部材2のグリップ爪部2bがワークWの穴Hの内周面に対してスリップした場合に発生するクランプミス、ワークWの穴Hがクランプ装置Cを適用可能な設定サイズよりも大きいために発生するクランプミス、グリップ爪部2bの破損により発生するクランプミス等のクランプミス(第1作動状態に相当する)を検知する機構である。
Next, the clamp error detection mechanism 8 will be described.
The clamping error detection mechanism 8 is a clamping error that occurs when the grip claw portion 2b of the grip member 2 slips with respect to the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W at the start of the clamping operation. This is a mechanism for detecting a clamping error (corresponding to the first operating state) such as a clamping error that occurs because C is larger than an applicable set size and a clamping error that occurs due to breakage of the grip claw portion 2b.
図2、図7に示すように、クランプミス検知機構8は、エア供給通路50の傾斜通路50aを第2作動室22に接続する第1エア通路54と、第1エア通路54に介装されクランプミスの発生時に開弁する第1開閉弁機構55とを備え、第1作動室21に加圧エアを供給したクランプ作動状態においてクランプミスが発生して第1開閉弁機構55が開弁した際に、検知用加圧エアを第1エア通路54を介して第2作動室22に排出するように構成してある。 As shown in FIGS. 2 and 7, the clamping error detection mechanism 8 is interposed between the first air passage 54 and the first air passage 54 that connect the inclined passage 50 a of the air supply passage 50 to the second working chamber 22. A first on-off valve mechanism 55 that opens when a clamping error occurs, and the first on-off valve mechanism 55 is opened due to a clamping error in the clamp operating state in which pressurized air is supplied to the first working chamber 21. At this time, the detection pressurized air is configured to be discharged to the second working chamber 22 via the first air passage 54.
第1エア通路54は、エア通路54a、第1開閉弁機構55の弁体57の内部に形成されたエア通路54b、環状隙間54m、エア通路54c〜54gなどを備えている。エア通路54aは傾斜通路50aに連通している。第1開閉弁機構55が開弁した状態では、エア通路54aがエア通路54bに連通する。エア通路54bは環状隙間54mとエア通路54cを介して環状隙間43cに連通し、環状隙間43cはエア通路54dを介してロッド部20bの外周側のエア通路54eに連通し、このエア通路54eはエア通路54fを介してロッド部20bの下部内に形成されたエア通路54gに連通し、このエア通路54gは第2作動室22に連通している。尚、エア通路54gの下端部分は六角穴に形成されている。 The first air passage 54 includes an air passage 54a, an air passage 54b formed inside the valve body 57 of the first on-off valve mechanism 55, an annular gap 54m, air passages 54c to 54g, and the like. The air passage 54a communicates with the inclined passage 50a. In a state where the first on-off valve mechanism 55 is opened, the air passage 54a communicates with the air passage 54b. The air passage 54b communicates with the annular clearance 43c via the annular clearance 54m and the air passage 54c, and the annular clearance 43c communicates with the air passage 54e on the outer peripheral side of the rod portion 20b via the air passage 54d. The air passage 54g communicates with the air passage 54g formed in the lower portion of the rod portion 20b via the air passage 54f, and the air passage 54g communicates with the second working chamber 22. The lower end portion of the air passage 54g is formed in a hexagonal hole.
図2、図7、図8に示すように、第1開閉弁機構55は、クランプ本体1に形成された収容穴56と、この収容穴56に可動に装着された弁体57とを備えている。
収容穴56は、上部収容穴56aと、上部収容穴56aよりも大径の中間収容穴56bと、上部収容穴56aと同径の下部収容穴56cとを備えている。上部収容穴56aの上端がエア通路54aにより傾斜通路50aに連通し、下部収容穴56cの下端部分は連通路58で第1作動室21に連通している。尚、弁体57は環状隙間54mの厚さだけ昇降可能である。
As shown in FIGS. 2, 7, and 8, the first on-off valve mechanism 55 includes an accommodation hole 56 formed in the clamp body 1 and a valve body 57 that is movably mounted in the accommodation hole 56. Yes.
The accommodation hole 56 includes an upper accommodation hole 56a, an intermediate accommodation hole 56b having a diameter larger than that of the upper accommodation hole 56a, and a lower accommodation hole 56c having the same diameter as the upper accommodation hole 56a. An upper end of the upper accommodation hole 56 a communicates with the inclined passage 50 a through the air passage 54 a, and a lower end portion of the lower accommodation hole 56 c communicates with the first working chamber 21 through the communication path 58. The valve body 57 can be raised and lowered by the thickness of the annular gap 54m.
弁体57は、上部収容穴56aに可動に収容された弁体上部57aと、中間収容穴56bに上下方向に数mm(例えば、2〜3mm)だけ可動に収容された弁体中間部57bと、下部収容穴56cに可動に収容された弁体下部57cとを一体形成したものである。
尚、弁体上部57aと、弁体中間部57bと、弁体下部57cの外周部はシール部材59a,59b,59cで夫々シールされている。
The valve body 57 includes a valve body upper part 57a that is movably accommodated in the upper accommodation hole 56a, and a valve body intermediate part 57b that is movably accommodated by several mm (for example, 2 to 3 mm) in the vertical direction in the intermediate accommodation hole 56b. The valve body lower part 57c movably accommodated in the lower accommodation hole 56c is integrally formed.
The outer peripheral portions of the valve body upper portion 57a, the valve body intermediate portion 57b, and the valve body lower portion 57c are sealed by seal members 59a, 59b, and 59c, respectively.
中間収容穴56bの上端部の外周部のうちの軸心X側の一部が収容穴42aの下端部の一部と重複しており、弁体57が上限位置に位置して弁体中間部57bが中間収容穴56bの上壁面に当接し且つ環状凸部56v(弁部)が上部収容穴56aの上壁面に密着した閉弁状態では、弁体中間部57bの上端部の一部が収容穴42aの下端部(環状隙間42bの下端部)の一部に突出した状態になっている。 A part on the axis X side of the outer peripheral part of the upper end part of the intermediate accommodation hole 56b overlaps with a part of the lower end part of the accommodation hole 42a, and the valve body 57 is positioned at the upper limit position. In the closed state where 57b is in contact with the upper wall surface of the intermediate housing hole 56b and the annular convex portion 56v (valve portion) is in close contact with the upper wall surface of the upper housing hole 56a, a part of the upper end of the valve body intermediate portion 57b is housed. It is in the state which protruded in a part of lower end part (lower end part of the annular clearance 42b) of the hole 42a.
図2、図7は第2作動室22に加圧エアを供給し、第1作動室21を大気開放したアンクランプ作動状態を示す。
図10、図11に示すように、第1作動室21に加圧エアを供給し且つ第2作動室22を大気開放したクランプ状態では、第1作動室21から連通路58を介して下部収容穴56cの下端部分に加圧エアが供給され、弁体57が加圧エアの圧力を受圧して上限位置に位置し、弁体57の上端の環状凸部56v(弁部)が上部収容穴56aの上壁面に密着して閉弁状態を維持し、エア通路54a,54bが分断状態となる。そのため、エア供給通路50内の加圧エアが第1エア通路54を通って第2作動室22へリークすることはなく、エア供給通路50内の加圧エアの圧力が低下することはない。
2 and 7 show an unclamping operation state in which pressurized air is supplied to the second working chamber 22 and the first working chamber 21 is opened to the atmosphere.
As shown in FIGS. 10 and 11, in a clamped state where pressurized air is supplied to the first working chamber 21 and the second working chamber 22 is opened to the atmosphere, the lower housing is accommodated from the first working chamber 21 via the communication path 58. Pressurized air is supplied to the lower end portion of the hole 56c, the valve body 57 receives the pressure of the pressurized air and is positioned at the upper limit position, and the annular convex portion 56v (valve portion) at the upper end of the valve body 57 is the upper accommodation hole. The valve 56 is kept in close contact with the upper wall surface of 56a, and the air passages 54a and 54b are cut off. Therefore, the pressurized air in the air supply passage 50 does not leak to the second working chamber 22 through the first air passage 54, and the pressure of the pressurized air in the air supply passage 50 does not decrease.
しかし、図13〜図15に示すように、クランプ動作開始時にクランプミスの発生により、環状受圧部材41が下限位置に移動し、環状受圧部材41のフランジ部42が弁体中間部57bを押し下げると、環状凸部56vが上部収容穴56aの上壁面から離隔した開弁状態となり、エア通路54a,54bが連通状態となるため、エア供給通路50の傾斜通路50aが第1エア通路54により第2作動室22に連通した状態になり、エア供給通路50内の検知用加圧エアが第1エア通路54を介して第2作動室22に排出される。その結果、エア供給通路50内の加圧エアの圧力が低下し、その圧力低下が圧力スイッチ48により検知されるため、クランプミスの発生を知ることができる。尚、クランプ動作状態においては、第2作動室22がエア通路18を介して大気開放されているため、上記の検知用加圧エアの排出が可能である。 However, as shown in FIGS. 13 to 15, when the clamping pressure is generated at the start of the clamping operation, the annular pressure receiving member 41 moves to the lower limit position, and the flange portion 42 of the annular pressure receiving member 41 pushes down the valve body intermediate portion 57 b. Since the annular convex portion 56v is opened from the upper wall surface of the upper receiving hole 56a and the air passages 54a and 54b are in communication, the inclined passage 50a of the air supply passage 50 is secondly formed by the first air passage 54. The air is connected to the working chamber 22, and the detection pressurized air in the air supply passage 50 is discharged to the second working chamber 22 through the first air passage 54. As a result, the pressure of the pressurized air in the air supply passage 50 is reduced, and the pressure drop is detected by the pressure switch 48, so that the occurrence of a clamping error can be known. In the clamp operation state, since the second working chamber 22 is opened to the atmosphere via the air passage 18, the above-described detection pressurized air can be discharged.
次に、アンクランプ検知機構9について説明する。
このアンクランプ検知機構9は、クランプ装置Cがアンクランプ作動状態(第2作動状態に相当する)であることを検知するものである。図2、図9、図10に示すように、アンクランプ検知機構9は、エア供給通路50を第1作動室21に接続する第2エア通路60と、この第2エア通路60に介装されアンクランプ作動状態になったときに開弁する第2開閉弁機構61とを備えている。
Next, the unclamp detection mechanism 9 will be described.
The unclamp detection mechanism 9 detects that the clamp device C is in an unclamp operation state (corresponding to a second operation state). As shown in FIGS. 2, 9, and 10, the unclamp detection mechanism 9 is interposed in the second air passage 60 that connects the air supply passage 50 to the first working chamber 21 and the second air passage 60. And a second on-off valve mechanism 61 that opens when the unclamping state is achieved.
第2エア通路60は、エア供給通路50の傾斜通路50aに上流端が接続され且つ上部本体1a内に形成されたエア通路60aと、このエア通路60aの下流端に接続され且つ下部本体1b内に形成されたエア通路60bとを備えている。
第2開閉弁機構61は、下部本体1bに形成された収容穴62と、この収容穴62に収容された弁体63及び栓部材64と、弁体63と栓部材64間に装着された圧縮スプリング65などを備えている。
The second air passage 60 has an upstream end connected to the inclined passage 50a of the air supply passage 50 and is formed in the upper body 1a, and is connected to a downstream end of the air passage 60a and in the lower body 1b. The air passage 60b is formed in the air passage 60b.
The second on-off valve mechanism 61 includes an accommodation hole 62 formed in the lower main body 1 b, a valve body 63 and a plug member 64 accommodated in the accommodation hole 62, and a compression mounted between the valve body 63 and the plug member 64. A spring 65 and the like are provided.
収容穴62は、 円筒状の主収容穴62aと、この主収容穴62aの下端部に連通する小径収容穴62bとを備えており、前記エア通路60bの下流端が主収容穴62aの下端部に接続されている。弁体63と栓部材64の外周部はシール部材66,67で夫々シールされ、弁体63の凹部と栓部材64の凹部からある内部空間63iに圧縮スプリング65が装着され、弁体63は圧縮スプリング65で閉弁側へ付勢されている。弁体63は、小径収容穴62bに環状の隙間を空けて挿入された突出部63aと、弁体63の環状下面に下方へ突出するように形成された環状凸部63v(弁部)とを備えている。 The accommodation hole 62 includes a cylindrical main accommodation hole 62a and a small-diameter accommodation hole 62b communicating with the lower end portion of the main accommodation hole 62a. The downstream end of the air passage 60b is the lower end portion of the main accommodation hole 62a. It is connected to the. The outer peripheral portions of the valve body 63 and the plug member 64 are sealed by seal members 66 and 67, respectively, and a compression spring 65 is attached to an internal space 63 i formed by the recess of the valve body 63 and the recess of the plug member 64, and the valve body 63 is compressed. The spring 65 is biased toward the valve closing side. The valve body 63 includes a projecting portion 63a inserted into the small-diameter receiving hole 62b with an annular gap, and an annular convex portion 63v (valve portion) formed so as to project downward on the annular lower surface of the valve body 63. I have.
突出部63aには内部空間63iへ第1作動室21内の加圧エアを導入するための導入通路68が形成され、第1作動室21に加圧エアが充填されたクランプ状態においては、弁体63がその上面に作用する加圧エアの圧力で下方へ付勢されるため、環状凸部63vが主収容穴62aの下端壁面に密着して閉弁状態となり、エア通路60bが第1作動室21から分断される(図10、図12参照)。この閉弁状態のとき、突出部63aの下端部が第1作動室21内へ突出している。 The protrusion 63a is formed with an introduction passage 68 for introducing pressurized air in the first working chamber 21 into the internal space 63i. In the clamped state where the first working chamber 21 is filled with pressurized air, the valve Since the body 63 is urged downward by the pressure of the pressurized air acting on the upper surface thereof, the annular convex portion 63v is brought into close contact with the lower end wall surface of the main housing hole 62a, and the air passage 60b is first actuated. It is separated from the chamber 21 (see FIGS. 10 and 12). In the closed state, the lower end of the protrusion 63a protrudes into the first working chamber 21.
第1作動室21の加圧エアを抜き、第2作動室22に加圧エアを充填したアンクランプ状態においては、ピストン部材20が上限位置へ移動し、ピストン部20aの上端が第1作動室21の上端に接近する。そのため、図9に示すように、ピストン部20aが突出部63aを上方へ押し、弁体63が上方へ移動し、環状凸部63vが主収容穴62aの下端壁面から離隔して開弁状態になる。すると、第2エア通路60が第1作動室21に連通し、エア供給通路50内の検知用加圧エアが第2エア通路60を通って第1作動室21へ排出される。 In the unclamped state in which the pressurized air in the first working chamber 21 is evacuated and the pressurized air is filled in the second working chamber 22, the piston member 20 moves to the upper limit position, and the upper end of the piston portion 20a is the first working chamber. Approach the top of 21. Therefore, as shown in FIG. 9, the piston portion 20a pushes the protruding portion 63a upward, the valve body 63 moves upward, and the annular convex portion 63v is separated from the lower end wall surface of the main accommodation hole 62a and is opened. Become. Then, the second air passage 60 communicates with the first working chamber 21, and the detection pressurized air in the air supply passage 50 is discharged to the first working chamber 21 through the second air passage 60.
その結果、エア供給通路50内の加圧エアの圧力が低下し、その圧力低下が圧力スイッチ48により検知されるため、アンクランプ状態に切り換わったことを知ることができる。尚、アンクランプ作動状態においては、第1作動室21がエア通路17,45を介して大気開放されているため、上記の検知用加圧エアの排出が可能である。 As a result, the pressure of the pressurized air in the air supply passage 50 is reduced, and the pressure drop is detected by the pressure switch 48, so that it can be known that the unclamped state has been switched. In the unclamping operation state, since the first working chamber 21 is opened to the atmosphere via the air passages 17 and 45, the detection pressurized air can be discharged.
次に、以上説明したクランプ装置Cの作用、効果について補足的に説明する。
最初、第1作動室21の加圧エアを抜き、第2作動室22に加圧エアを供給したアンクランプ作動状態において、ワークWを搬入し、ワークWの穴Hにグリップ部材2とクランプロッド3を挿入してワークWを着座面1sに着座させる。
Next, the operation and effect of the clamping device C described above will be supplementarily described.
First, in the unclamping operation state in which the pressurized air in the first working chamber 21 is evacuated and the pressurized air is supplied to the second working chamber 22, the workpiece W is loaded and the grip member 2 and the clamp rod are inserted into the hole H of the workpiece W. 3 is inserted and the work W is seated on the seating surface 1s.
次に、クランプする為に第2作動室22の加圧エアを抜き、第1作動室21に加圧エアを供給すると、グリップ部材2をサポート機構6で支持した状態で、クランプロッド3がグリップ部材2に対して相対的に下降駆動されてグリップ部材2が拡径し、3つのグリップ爪部2bで穴Hの内周面をグリップし、ワークWを着座面1sに引き付けてクランプ状態にする。 Next, when the pressurized air in the second working chamber 22 is removed and the pressurized air is supplied to the first working chamber 21 for clamping, the clamp rod 3 is gripped with the grip member 2 supported by the support mechanism 6. The grip member 2 is driven to move downward relative to the member 2, the diameter of the grip member 2 is increased, the inner peripheral surface of the hole H is gripped by the three grip claws 2 b, and the workpiece W is attracted to the seating surface 1 s to be in a clamped state. .
クランプミスが発生せずに、クランプ装置Cが図10に示すクランプ状態になると、エア供給通路50の着座面1sの開放孔51から加圧エアがリークしなくなり、環状受圧部材41は微小距離下降するだけで、フランジ部42の下側の環状隙間42bが残るため第1開閉弁機構55が閉弁状態(図11参照)を維持する。そのため、エア供給通路50の加圧エアの圧力が設定値以上になって圧力スイッチがONになるため、正常なクランプ状態になったことが分かる。尚、第1作動室21に加圧エアを供給している状態では、アンクランプ検知機構9の第2開閉弁機構61の弁体63が圧縮スプリング65と加圧エアの付勢力で閉弁状態を維持する(図12参照)。 When the clamping device C enters the clamping state shown in FIG. 10 without causing a clamping mistake, the pressurized air does not leak from the opening hole 51 of the seating surface 1s of the air supply passage 50, and the annular pressure receiving member 41 is lowered by a small distance. As a result, the annular gap 42b on the lower side of the flange portion 42 remains, so that the first on-off valve mechanism 55 maintains the closed state (see FIG. 11). For this reason, the pressure of the pressurized air in the air supply passage 50 becomes equal to or higher than the set value, and the pressure switch is turned on. In the state where pressurized air is supplied to the first working chamber 21, the valve body 63 of the second on-off valve mechanism 61 of the unclamp detection mechanism 9 is closed by the urging force of the compression spring 65 and the pressurized air. Is maintained (see FIG. 12).
上記のクランプ動作開始時に、クランプミスが発生して、クランプ装置Cが図13又は図15に示す状態になると、フランジ部42が下限位置まで下降し、弁体57が下方へ押動されて第1開閉弁機構55が開弁するため、エア供給通路50の傾斜通路50aの加圧エアが第1エア通路54を通って第2作動室22へ排出される。その結果、エア供給通路50の加圧エアの圧力が設定値よりも低い値を維持し、圧力スイッチがONにならないため、クランプミスの発生を検知することができる。 When a clamping error occurs at the start of the clamping operation and the clamping device C enters the state shown in FIG. 13 or FIG. 15, the flange portion 42 is lowered to the lower limit position, and the valve body 57 is pushed downward to Since the 1 on-off valve mechanism 55 is opened, the pressurized air in the inclined passage 50 a of the air supply passage 50 is discharged to the second working chamber 22 through the first air passage 54. As a result, the pressure of the pressurized air in the air supply passage 50 is maintained at a value lower than the set value, and the pressure switch is not turned on, so that the occurrence of a clamping error can be detected.
ここで、図13は、ワークWの穴Hの内周面に対してグリップ爪部2bがスリップしたクランプミスが発生した状態を示し、図15は、ワークWの穴Hのサイズが大きすぎてグリップできないクランプミス又はグリップ爪部2bの破損によりグリップできないクランプミスが発生した状態を示す。尚、第1作動室21に加圧エアを供給している状態では、アンクランプ検知機構9の第2開閉弁機構61の弁体63が圧縮スプリング65と加圧エアの付勢力で閉弁状態を維持する。 Here, FIG. 13 shows a state in which a clamping error occurs in which the grip claw portion 2b slips with respect to the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W, and FIG. 15 shows that the size of the hole H of the workpiece W is too large. A state where a clamping mistake that cannot be gripped or a clamping mistake that cannot be gripped due to breakage of the grip claw portion 2b has occurred is shown. In the state where pressurized air is supplied to the first working chamber 21, the valve body 63 of the second on-off valve mechanism 61 of the unclamp detection mechanism 9 is closed by the urging force of the compression spring 65 and the pressurized air. To maintain.
次に、クランプ状態からアンクランプ状態に切換える場合、第1作動室21の加圧エアを抜き、第2作動室22に加圧エアを供給すると、図2に示すように、ピストン部材20が上限位置まで上昇し、図9に示すように、ピストン部20aが第2開閉弁機構61の弁体63の突出部63aを押し上げるため、第2開閉弁機構61が開弁状態になる。そして、エア供給通路50の傾斜通路50aの加圧エアが第2エア通路60を通って第1作動室21へ排出される。その結果、エア供給通路50の加圧エアの圧力が設定値よりも低下し、圧力スイッチがONからOFFに切換わるため、クランプ状態からアンクランプ状態に切換わったことを検知することができる。尚、アンクランプ状態のとき、環状受圧部材41は上限位置を維持するため、第1開閉弁機構55は閉弁状態を維持する。 Next, when switching from the clamped state to the unclamped state, when the pressurized air in the first working chamber 21 is extracted and the pressurized air is supplied to the second working chamber 22, the piston member 20 is moved to the upper limit as shown in FIG. As shown in FIG. 9, the piston portion 20 a pushes up the protruding portion 63 a of the valve body 63 of the second opening / closing valve mechanism 61, so that the second opening / closing valve mechanism 61 is opened. Then, the pressurized air in the inclined passage 50 a of the air supply passage 50 is discharged to the first working chamber 21 through the second air passage 60. As a result, the pressure of the pressurized air in the air supply passage 50 drops below the set value, and the pressure switch is switched from ON to OFF, so that it can be detected that the clamp state has been switched to the unclamp state. In the unclamped state, the annular pressure receiving member 41 maintains the upper limit position, so the first on-off valve mechanism 55 maintains the valve closed state.
クランプミス検知機構8は、クランプミス発生時に、エア供給通路50の検知用加圧エアを第1エア通路54から第2作動室22へ排出するように構成したため、検知用加圧エアをクランプ装置C外へ確実に排出することができ、エア通路の構造を簡単化し、クランプ装置Cを小型化し、製作費を低減する上で有利である。 The clamping error detection mechanism 8 is configured to discharge the pressurized air for detection of the air supply passage 50 from the first air passage 54 to the second working chamber 22 when a clamping mistake occurs, so that the detection pressurized air is clamped. C can be reliably discharged out of C, which is advantageous for simplifying the structure of the air passage, miniaturizing the clamp device C, and reducing manufacturing costs.
アンクランプ検知機構9は、アンクランプ状態への切換え時に、エア供給通路50の検知用加圧エアを第2エア通路60から第1作動室21へ排出するように構成したため、検知用加圧エアをクランプ装置C外へ確実に排出することができ、エア通路の構造を簡単化し、クランプ装置Cを小型化し、製作費を低減する上で有利である。 The unclamp detection mechanism 9 is configured to discharge the detection pressurized air in the air supply passage 50 from the second air passage 60 to the first working chamber 21 when switching to the unclamped state. Can be reliably discharged out of the clamp device C, which is advantageous in simplifying the structure of the air passage, reducing the size of the clamp device C, and reducing manufacturing costs.
前記クランプミス検知機構8の第1開閉弁機構55の下側近傍位置に、アンクランプ検知機構9Aの第2開閉弁機構61Aを設けた例について説明する。実施例1の構成要素と同じ構造のものに同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
図16、図17に示すように、第1開閉弁機構55は実施例1の第1開閉弁機構55と同様である。第2開閉弁機構61Aは、第1開閉弁機構55の収容穴56の下部収容穴56cの下端に連なる収容穴62Aと、この収容穴62Aに可動に装着された弁体63と、弁体57と弁体63の間に装着された圧縮スプリング65Aとを備えている。
An example in which the second on-off valve mechanism 61A of the unclamp detection mechanism 9A is provided at a position near the lower side of the first on-off valve mechanism 55 of the clamp error detection mechanism 8 will be described. Components having the same structure as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different configurations will be described.
As shown in FIGS. 16 and 17, the first on-off valve mechanism 55 is the same as the first on-off valve mechanism 55 of the first embodiment. The second on-off valve mechanism 61A includes an accommodation hole 62A that is continuous with the lower end of the lower accommodation hole 56c of the accommodation hole 56 of the first on-off valve mechanism 55, a valve body 63 that is movably mounted in the accommodation hole 62A, and a valve body 57. And a compression spring 65 </ b> A mounted between the valve body 63.
収容穴62Aは、主収容穴62aと、この主収容穴62aの下端に連通し且つ第1作動室21に連通した小径収容穴62bとを備えている。弁体63と主収容穴62aと小径収容穴62bの構造は実施例1の第2開閉弁機構61と同様である。第2エア通路60Aは、エア供給通路50の傾斜通路50aから分岐して下方へ延び、主収容穴62aの下端に連通している。 The accommodation hole 62 </ b> A includes a main accommodation hole 62 a and a small-diameter accommodation hole 62 b that communicates with the lower end of the main accommodation hole 62 a and communicates with the first working chamber 21. The structure of the valve body 63, the main accommodation hole 62a, and the small diameter accommodation hole 62b is the same as that of the second on-off valve mechanism 61 of the first embodiment. The second air passage 60A branches from the inclined passage 50a of the air supply passage 50 and extends downward, and communicates with the lower end of the main accommodation hole 62a.
図16に示すように、アンクランプ状態のとき、ピストン部材20のピストン部20aが弁体63の突出部63aを押し上げるため、第2開閉弁機構61Aが開弁状態となる。 図17示すように、クランプ状態のとき、第2開閉弁機構61Aが実施例1の第2開閉弁機構61と同様に閉弁状態となる。上記の第2開閉弁機構61Aを第1開閉弁機構55の近傍部に配置するため、第2エア通路60Aの構造も簡単化し、製作費も低減できる。 As shown in FIG. 16, in the unclamped state, the piston portion 20a of the piston member 20 pushes up the protruding portion 63a of the valve body 63, so that the second on-off valve mechanism 61A is opened. As shown in FIG. 17, when in the clamped state, the second on-off valve mechanism 61 </ b> A is closed like the second on-off valve mechanism 61 of the first embodiment. Since the second on-off valve mechanism 61A is disposed in the vicinity of the first on-off valve mechanism 55, the structure of the second air passage 60A can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
クランプミス検知機構8の第1開閉弁機構55を変更した第1開閉弁機構70について説明する。図18〜図20に示すように、第1開閉弁機構70は、クランプ本体1に形成された収容穴71と、この収容穴71の上半部に可動に収容された上部弁体72と、収容穴71の下半部に可動に収容された下部弁体73とを備えている。
収容穴71は、上部約1/3部分の上部収容穴71aと、この上部収容穴71aよりも大径の下部収容穴71bとからなる。
The 1st on-off valve mechanism 70 which changed the 1st on-off valve mechanism 55 of the clamp mistake detection mechanism 8 is demonstrated. As shown in FIGS. 18-20, the 1st on-off valve mechanism 70 is the accommodation hole 71 formed in the clamp main body 1, the upper valve body 72 accommodated movably by the upper half part of this accommodation hole 71, A lower valve body 73 movably housed in the lower half of the housing hole 71 is provided.
The accommodation hole 71 is composed of an upper accommodation hole 71a having an upper portion of about 1/3 and a lower accommodation hole 71b having a larger diameter than the upper accommodation hole 71a.
上部弁体72は、上部収容穴71aに収容された弁体上部72aと、この弁体上部72aの下端から下方へ連なり且つ下部収容穴71bに収容された弁体下部72bとを有する。下部弁体73は下部収容穴71bに収容されている。上部弁体72と下部弁体73の外周部はシール部材74a〜74cで夫々シールされている。第1エア通路54Aは、エア通路75a、上部弁体72内のエア通路75b、上部弁体72と下部弁体73の間のエア通路75c、下部弁体73の上半部の外周側のエア通路75d、このエア通路75dを環状隙間43cに接続するエア通路75e、実施例1のエア通路54d〜54gと同様のエア通路などで構成されている。 The upper valve body 72 has a valve body upper part 72a accommodated in the upper accommodation hole 71a, and a valve body lower part 72b that is connected downward from the lower end of the valve body upper part 72a and accommodated in the lower accommodation hole 71b. The lower valve body 73 is accommodated in the lower accommodation hole 71b. The outer peripheries of the upper valve body 72 and the lower valve body 73 are sealed with seal members 74a to 74c, respectively. The first air passage 54A includes an air passage 75a, an air passage 75b in the upper valve body 72, an air passage 75c between the upper valve body 72 and the lower valve body 73, and air on the outer peripheral side of the upper half of the lower valve body 73. The passage 75d includes an air passage 75e that connects the air passage 75d to the annular gap 43c, an air passage similar to the air passages 54d to 54g of the first embodiment, and the like.
上部弁体72の上端に環状凸部72v(弁部)が形成され、この環状凸部72vが収容穴71の上壁面に当接する状態では閉弁状態であり、エア通路75a,75bが分断される。弁体下部72bの一部が、環状隙間42bに突出しており、実施例1の第1開閉弁機構55と同様にフランジ部42が下限位置まで下降して弁体下部72bを下方へ押した時に、上部弁体72が下方へ移動し、環状凸部72vが収容穴71の上壁面から離隔して開弁状態になり、エア通路75a,75bが連通する。収容穴71の下端壁には連通孔76が形成されており、第1作動室21内の加圧エアが連通孔76を介して収容穴71の下端部内に作用し、下部弁体73は加圧エアの圧力で上方へ付勢され、上部弁体72を上方へ付勢している。 An annular convex portion 72v (valve portion) is formed at the upper end of the upper valve body 72. When the annular convex portion 72v is in contact with the upper wall surface of the receiving hole 71, the valve is closed, and the air passages 75a and 75b are divided. The A part of the valve body lower part 72b protrudes into the annular gap 42b, and when the flange part 42 descends to the lower limit position and pushes the valve body lower part 72b downward, like the first on-off valve mechanism 55 of the first embodiment. The upper valve body 72 moves downward, the annular convex portion 72v is separated from the upper wall surface of the accommodation hole 71 and is opened, and the air passages 75a and 75b communicate with each other. A communication hole 76 is formed in the lower end wall of the accommodation hole 71. Pressurized air in the first working chamber 21 acts in the lower end portion of the accommodation hole 71 through the communication hole 76, and the lower valve body 73 is added. The upper valve body 72 is biased upward by being biased upward by the pressure of the pressurized air.
図18はピストン部材20とそのピストン部20aが上限位置にあるアンクランプ状態を示し、第1開閉弁機構70は閉弁状態になっている。図19は第1作動室21に加圧エアを供給したクランプ状態を示し、フランジ部42が下限位置よりも上方位置にあるため、第1開閉弁機構70は閉弁状態になっている。図20はクランプミス発生時の状態を示し、フランジ部42が下限位置になって上部弁体72を押し下げることで開弁状態になっている。この第1 開閉弁機構70においては、収容穴71と弁体72の構造が簡単化し、弁体72内のエア通路の構造が簡単化する。 FIG. 18 shows an unclamped state in which the piston member 20 and its piston portion 20a are at the upper limit position, and the first on-off valve mechanism 70 is in a closed state. FIG. 19 shows a clamped state in which pressurized air is supplied to the first working chamber 21. Since the flange portion 42 is located above the lower limit position, the first on-off valve mechanism 70 is closed. FIG. 20 shows a state at the time of occurrence of a clamping error, and the flange portion 42 is in the lower limit position, and the upper valve body 72 is pushed down to open the valve. In the first on-off valve mechanism 70, the structure of the accommodation hole 71 and the valve body 72 is simplified, and the structure of the air passage in the valve body 72 is simplified.
この実施例に係るクランプ装置CAは、図21〜図23に示すように、基本構造として、クランプ本体80と、クランプ力出力用のピストン部材81と、クランプ本体80内に形成され且つピストン部材81のピストン部81aが摺動自在に装着されるシリンダ孔80aとを備えている。
クランプ本体80は、シリンダ孔80aを形成する主クランプ本体82と、シリンダ孔80aの下端を塞ぐ端壁部材83とで構成されている。端壁部材83は主クランプ本体82の下端部の嵌合穴83aに嵌合され、止め輪83bで抜け止めされ、その外周部がシール部材83cでシールされている。
As shown in FIGS. 21 to 23, the clamp device CA according to this embodiment has a basic structure of a clamp body 80, a piston member 81 for outputting a clamping force, and a piston member 81 formed in the clamp body 80. The piston portion 81a is slidably mounted in a cylinder hole 80a.
The clamp body 80 includes a main clamp body 82 that forms a cylinder hole 80a and an end wall member 83 that closes the lower end of the cylinder hole 80a. The end wall member 83 is fitted into the fitting hole 83a at the lower end portion of the main clamp body 82, is prevented from coming off by a retaining ring 83b, and its outer peripheral portion is sealed by a sealing member 83c.
主クランプ本体82は、上端側部分のフランジ部82aと、このフランジ部82aから下方へ延びるシリンダ孔形成部82bとを有する。このクランプ装置CAを設置する場合、基台84の鉛直の取り付け穴84aに、シリンダ孔形成部82bと端壁部材83とを挿入し、フランジ部82aの下面を基台84の上面に当接させ、フランジ部82aの複数のボルト穴85に通した複数のボルト(図示外)を基台84に螺合する。 The main clamp main body 82 has a flange portion 82a at the upper end side portion and a cylinder hole forming portion 82b extending downward from the flange portion 82a. When installing the clamp device CA, the cylinder hole forming portion 82b and the end wall member 83 are inserted into the vertical mounting hole 84a of the base 84, and the lower surface of the flange portion 82a is brought into contact with the upper surface of the base 84. Then, a plurality of bolts (not shown) passed through the plurality of bolt holes 85 of the flange portion 82 a are screwed into the base 84.
ピストン部材81は、ピストン部81aと、このピストン部81aから主クランプ本体82の上部中央の挿通孔86を気密摺動自在に挿通して上方へ延びるピストンロッド81bとを有する。ピストン部81aの外周部はシール部材87でシールされ、ピストンロッド81bの外周側は挿通孔86の内周壁部に装着したシール部材88でシールされ、挿通孔86の上端近傍の内周壁部にはダストシール89が装着されている。 The piston member 81 includes a piston portion 81a and a piston rod 81b extending upward from the piston portion 81a through an insertion hole 86 in the upper center of the main clamp body 82 so as to be airtightly slidable. The outer peripheral portion of the piston portion 81a is sealed with a seal member 87, the outer peripheral side of the piston rod 81b is sealed with a seal member 88 attached to the inner peripheral wall portion of the insertion hole 86, and the inner peripheral wall portion near the upper end of the insertion hole 86 is A dust seal 89 is attached.
尚、このクランプ装置CAのピストンロッド81bの上端部にはワークピースを押圧するクランプ部材(図示省略)が連結される。このクランプ装置CAは、クランプ時にピストンロッド81bを往動方向(下方)へ駆動するように構成されているが、クランプ時にピストンロッド81bを復動方向へ駆動するように構成する場合もある。 A clamp member (not shown) for pressing the workpiece is connected to the upper end of the piston rod 81b of the clamp device CA. The clamp device CA is configured to drive the piston rod 81b in the forward direction (downward) during clamping, but may be configured to drive the piston rod 81b in the backward direction during clamping.
シリンダ孔80a内のピストン部81aの上側に、ピストン部材81を加圧エアによりピストンロッド81bが退入する往動方向へ駆動する第1作動室91(往動作動室)が形成されている。シリンダ孔80a内のピストン部81aの下側に、ピストン部材81を加圧エアにより往動方向と反対の復動方向へ駆動する第2作動室92(復動作動室)が形成されている。 A first working chamber 91 (forward operation chamber) is formed above the piston portion 81a in the cylinder hole 80a to drive the piston member 81 in the forward direction in which the piston rod 81b is retracted by pressurized air. A second working chamber 92 (returning operation chamber) is formed below the piston portion 81a in the cylinder hole 80a to drive the piston member 81 in the backward movement direction opposite to the forward movement direction with pressurized air.
図22に示すように、フランジ部82aに、加圧エアを供給するエア供給口93が形成され、このエア供給口93はエア通路94,95を介して第1作動室91に連通している。本実施例では、エア供給口93の側面はプラグ部材96で封鎖され、エア供給口93に連なる補助エア供給口93aが下向きに形成され、加圧エア供給源97から、外部エア通路98と、基台84に形成したエア通路99を介して補助エア供給口93aとエア供給口93に加圧エアが供給される。 As shown in FIG. 22, an air supply port 93 that supplies pressurized air is formed in the flange portion 82 a, and the air supply port 93 communicates with the first working chamber 91 via air passages 94 and 95. . In this embodiment, the side surface of the air supply port 93 is sealed with a plug member 96, an auxiliary air supply port 93 a connected to the air supply port 93 is formed downward, and from the pressurized air supply source 97, an external air passage 98, Pressurized air is supplied to the auxiliary air supply port 93 a and the air supply port 93 through an air passage 99 formed in the base 84.
図23に示すように、フランジ部82aに、加圧エアを供給するエア供給口100が形成され、このエア供給口100はエア通路102,103を介して第2作動室92に連通している。本実施例では、エア供給口100の側面はプラグ部材104で封鎖され、エア供給口100に連なる補助エア供給口100aが下向きに形成され、加圧エア供給源97から、外部エア通路105と、基台84に形成したエア通路106を介して補助エア供給口100aとエア供給口100に加圧エアが供給される。 As shown in FIG. 23, an air supply port 100 for supplying pressurized air is formed in the flange portion 82a, and the air supply port 100 communicates with the second working chamber 92 via air passages 102 and 103. . In the present embodiment, the side surface of the air supply port 100 is sealed by the plug member 104, the auxiliary air supply port 100a connected to the air supply port 100 is formed downward, and from the pressurized air supply source 97, the external air passage 105, Pressurized air is supplied to the auxiliary air supply port 100 a and the air supply port 100 through the air passage 106 formed in the base 84.
次に、本願特有の構成について図24〜図28に基づいて説明する。
最初に、ピストン部材81が往動限界位置に達したことを検知する為の第3開閉弁機構110と、これに関連するエア通路について図24〜図26に基づいて説明する。
前記端壁部材83の中央部には、弁ケース111が螺合にて取り付けられ、この弁ケース111に、外部の加圧エア供給源97に接続されるエア供給通路112と、エア供給通路112を第2作動室92に接続する第3エア通路113と、第3エア通路113に介装され且つピストン部材81が往動限界位置に達した時に開弁する第3開閉弁機構110とが設けられている。
Next, a configuration unique to the present application will be described with reference to FIGS.
First, the third on-off valve mechanism 110 for detecting that the piston member 81 has reached the forward movement limit position and the air passage related thereto will be described with reference to FIGS.
A valve case 111 is screwed to the center portion of the end wall member 83, and an air supply passage 112 connected to an external pressurized air supply source 97 and an air supply passage 112 are connected to the valve case 111. A third air passage 113 that connects to the second working chamber 92, and a third on-off valve mechanism 110 that is interposed in the third air passage 113 and opens when the piston member 81 reaches the forward movement limit position. It has been.
ピストン部材81が往動限界位置に達して第3開閉弁機構110が開弁した際に、検知用加圧エアを第3エア通路113を介して第2作動室92に排出するように構成してある。エア供給通路112は、基台84に形成されたエア通路115と、外部エア通路116を介して加圧エア供給源97に接続され、この外部エア通路116には圧力スイッチ117又は圧力センサが接続され、このエア供給通路112のエア圧を介してピストン部材81が往動限界位置に達した作動状態を検知可能に構成してある。 When the piston member 81 reaches the forward limit position and the third on-off valve mechanism 110 opens, the detection pressurized air is discharged to the second working chamber 92 via the third air passage 113. It is. The air supply passage 112 is connected to a pressurized air supply source 97 via an air passage 115 formed in the base 84 and an external air passage 116, and a pressure switch 117 or a pressure sensor is connected to the external air passage 116. The operation state in which the piston member 81 has reached the forward limit position can be detected via the air pressure in the air supply passage 112.
図24〜図26に示すように、弁ケース111は端壁部材83に形成された装着穴118に装着されている。装着穴118は、下半部のネジ穴118a及び大径穴118bと、小径穴118cと、仕切壁部107に形成された貫通穴118dとを有する。小径穴118cの上端側には、第2作動室92と装着穴118間を仕切る仕切壁部107が形成されている。前記エア供給通路112は弁ケース111の下半部に形成されている。
前記第3エア通路113は、弁ケース111の中段部の傾斜エア通路113aと、小径穴118c内における弁ケース111の上半部の外周側と上側に形成されたエア通路113bと、貫通穴118dにおける弁体120の突出部120bの外周側の通路穴113c(これは、第2作動室92に連通している)とを備えている。
As shown in FIGS. 24 to 26, the valve case 111 is mounted in a mounting hole 118 formed in the end wall member 83. The mounting hole 118 includes a screw hole 118a and a large diameter hole 118b in the lower half, a small diameter hole 118c, and a through hole 118d formed in the partition wall 107. A partition wall 107 that partitions the second working chamber 92 and the mounting hole 118 is formed on the upper end side of the small diameter hole 118c. The air supply passage 112 is formed in the lower half of the valve case 111.
The third air passage 113 includes an inclined air passage 113a in the middle of the valve case 111, an air passage 113b formed on the outer peripheral side and upper side of the upper half of the valve case 111 in the small diameter hole 118c, and a through hole 118d. And a passage hole 113c (which communicates with the second working chamber 92) on the outer peripheral side of the protrusion 120b of the valve body 120.
第3開閉弁機構110は、弁ケース111に形成した収容穴119と、この収容穴119の大径穴119aに上下に摺動自在に装着された弁体120と、加圧エアを導入する内部空間121と、圧縮スプリング122などを備えている。 The third on-off valve mechanism 110 includes a housing hole 119 formed in the valve case 111, a valve body 120 slidably mounted in a large diameter hole 119a of the housing hole 119, and an interior for introducing pressurized air. A space 121 and a compression spring 122 are provided.
収容穴119は、大径穴119aと小径穴119bとを有する。弁体120は、大径穴119aに気密摺動自在に装着された大径部120aと、この大径部120aの上端の中心部分から突出して貫通穴118dを貫通した突出部120bとを有する。大径部120aの外周部はシール部材aでシールされている。内部空間121は、大径部120aの凹部120cと、大径穴119aの下端部分と、小径穴119bとで構成され、この内部空間121に弁体120を上方へ付勢する圧縮スプリング122が装着されている。 The accommodation hole 119 has a large diameter hole 119a and a small diameter hole 119b. The valve body 120 includes a large-diameter portion 120a that is slidably mounted in the large-diameter hole 119a, and a protruding portion 120b that protrudes from the central portion of the upper end of the large-diameter portion 120a and penetrates the through-hole 118d. The outer peripheral portion of the large diameter portion 120a is sealed with a seal member a. The internal space 121 is composed of a recess 120c of the large diameter portion 120a, a lower end portion of the large diameter hole 119a, and a small diameter hole 119b, and a compression spring 122 for urging the valve body 120 upward is attached to the internal space 121. Has been.
弁体120の大径部120aの上端には、突出部120bより外周側に位置する環状凸部120v(弁部)が形成され、この環状凸部120vが仕切壁部107の下面に密着すると第3エア通路113を分断する閉弁状態になり、環状凸部120vが仕切壁部107の下面から離隔すると第3エア通路113が全通した開弁状態となる。突出部120bには第2作動室92の加圧エアを内部空間121に導入する連通路123が形成され、通常、加圧エアの圧力と圧縮スプリング22の弾性力により付勢されるため、弁体120はその上限位置に位置して閉弁状態になり、突出部120bの先端が仕切壁部107の上面よりも上方へ例えば2〜3mm突出している(図25参照)。但し、ピストン部材81が往動限界位置まで下降した際には、ピストン部81aの下面が突出部120bの先端を下方へ押動するため開弁状態となる(図26参照)。 At the upper end of the large diameter portion 120a of the valve body 120, an annular convex portion 120v (valve portion) located on the outer peripheral side from the protruding portion 120b is formed, and when this annular convex portion 120v is in close contact with the lower surface of the partition wall portion 107, When the annular air projecting portion 120v is separated from the lower surface of the partition wall 107, the third air passage 113 is fully opened. The projecting portion 120b is formed with a communication passage 123 for introducing the pressurized air of the second working chamber 92 into the internal space 121, and is normally urged by the pressure of the pressurized air and the elastic force of the compression spring 22. The body 120 is closed at the upper limit position, and the tip of the protruding portion 120b protrudes, for example, by 2 to 3 mm above the upper surface of the partition wall portion 107 (see FIG. 25). However, when the piston member 81 is lowered to the forward movement limit position, the lower surface of the piston portion 81a pushes the tip of the protruding portion 120b downward, so that the valve is opened (see FIG. 26).
第2作動室92が大気開放状態(加圧エア排出中)のとき、第3開閉弁機構110が開弁状態になると、エア供給通路112のエア圧が設定値より低下し、圧力スイッチ117がONからOFFに切換わるため、ピストン部材81が往動限界位置に達したことを検知することができる。ピストン部材81が往動する際には、第2作動室92はエア通路102,103、エア供給口100、エア通路106を介して大気開放されているため、第2作動室92を有効活用して検知用加圧エアを排出することができる。検知用加圧エアを排出する排気通路の少なくとも一部を省略できるから、コンパクト化と製作費の低減を図ることができる。 When the second working chamber 92 is open to the atmosphere (when pressurized air is being discharged), when the third on-off valve mechanism 110 is in the open state, the air pressure in the air supply passage 112 drops below the set value, and the pressure switch 117 is Since switching from ON to OFF, it is possible to detect that the piston member 81 has reached the forward movement limit position. When the piston member 81 moves forward, the second working chamber 92 is opened to the atmosphere via the air passages 102 and 103, the air supply port 100, and the air passage 106, so that the second working chamber 92 is effectively utilized. The pressurized air for detection can be discharged. Since at least a part of the exhaust passage for discharging the detection pressurized air can be omitted, it is possible to reduce the size and the manufacturing cost.
次に、ピストン部材81が復動限界位置に達したことを検知する為の第4開閉弁機構130と、これに関連するエア通路について図24、図27、図28に基づいて説明する。
前記フランジ部82aに弁ケース131が装着され、フランジ部82aには外部の加圧エア供給源97に接続されるエア供給通路132と、このエア供給通路132を第1作動室91に接続する第4エア通路136と、第4エア通路136に介装され且つピストン部材81が復動限界位置に達した時に開弁する第4開閉弁機構130とが設けられている。
Next, the fourth on-off valve mechanism 130 for detecting that the piston member 81 has reached the backward movement limit position and the air passage related thereto will be described with reference to FIGS. 24, 27, and 28. FIG.
A valve case 131 is mounted on the flange portion 82a. An air supply passage 132 connected to an external pressurized air supply source 97 is connected to the flange portion 82a, and a first air passage 132 connecting the air supply passage 132 to the first working chamber 91 is provided. There are provided a fourth air passage 136 and a fourth on-off valve mechanism 130 that is interposed in the fourth air passage 136 and opens when the piston member 81 reaches the return limit position.
ピストン部材81が復動限界位置に達して第4開閉弁機構130が開弁した際に、検知用加圧エアを第4エア通路136を介して第1作動室91に排出するように構成してある。エア供給通路132は、基台84に形成されたエア通路133と、外部エア通路134を介して加圧エア供給源97に接続され、この外部エア通路134には圧力スイッチ135又は圧力センサが接続され、このエア供給通路132のエア圧を介してピストン部材81が復動限界位置に達した作動状態を検知可能に構成してある。 When the piston member 81 reaches the return limit position and the fourth on-off valve mechanism 130 opens, the detection pressurized air is discharged to the first working chamber 91 via the fourth air passage 136. It is. The air supply passage 132 is connected to a pressurized air supply source 97 via an air passage 133 formed in the base 84 and an external air passage 134, and a pressure switch 135 or a pressure sensor is connected to the external air passage 134. The operating state in which the piston member 81 has reached the return limit position can be detected via the air pressure in the air supply passage 132.
図24、図27、図28に示すように、弁ケース131はフランジ部82aに形成された縦向きの装着穴137に装着され、止め輪138で抜け止めされている。装着穴137は、上下に長い円筒穴137aと、この円筒穴137aの下端側の仕切壁部108に形成された貫通穴137bとを有する。弁ケース131の下端側部分は、円筒穴137aよりも小径に形成され、この弁ケース131の下端側部分の外周側と下側にエア通路136aが形成されている。 As shown in FIGS. 24, 27, and 28, the valve case 131 is mounted in a vertical mounting hole 137 formed in the flange portion 82 a and is prevented from coming off by a retaining ring 138. The mounting hole 137 has a cylindrical hole 137a that is long in the vertical direction, and a through hole 137b formed in the partition wall 108 on the lower end side of the cylindrical hole 137a. A lower end side portion of the valve case 131 is formed to have a smaller diameter than the cylindrical hole 137a, and an air passage 136a is formed on the outer peripheral side and the lower side of the lower end side portion of the valve case 131.
前記エア供給通路132はフランジ部82aの下端付近に水平に形成されてエア通路136aに連通されている。第4エア通路136は、前記エア通路136aと、仕切壁部108に形成した貫通穴137bの外周側部分の環状の通路穴136bで構成されている。 The air supply passage 132 is formed horizontally near the lower end of the flange portion 82a and communicates with the air passage 136a. The fourth air passage 136 includes the air passage 136a and an annular passage hole 136b on the outer peripheral side portion of the through hole 137b formed in the partition wall 108.
第4開閉弁機構130は、弁ケース131に形成した収容穴138と、この収容穴138の大径穴138aに上下に摺動自在に装着された弁体139と、加圧エアを導入する内部空間140と、圧縮スプリング141などを備えている。 The fourth on-off valve mechanism 130 includes a housing hole 138 formed in the valve case 131, a valve body 139 slidably mounted in a large-diameter hole 138a of the housing hole 138, and an interior for introducing pressurized air. A space 140 and a compression spring 141 are provided.
収容穴138は、大径穴138aと小径穴138bとを有する。弁体139は、大径穴138aに気密摺動自在に装着された大径部139aと、この大径部139aの下端の中心部分から突出して貫通穴137bを貫通する突出部139bとを有する。大径部139aの外周部はシール部材139cでシールされている。大径部139aの凹部140aと大径穴138aの上端部分と小径穴138bとで内部空間140が形成され、この内部空間140に弁体139を下方へ付勢する圧縮スプリング141が装着されている。 The accommodation hole 138 has a large diameter hole 138a and a small diameter hole 138b. The valve body 139 includes a large-diameter portion 139a that is air-tightly slidably mounted in the large-diameter hole 138a, and a projecting portion 139b that projects from the central portion of the lower end of the large-diameter portion 139a and penetrates the through-hole 137b. The outer peripheral portion of the large diameter portion 139a is sealed with a seal member 139c. An internal space 140 is formed by the concave portion 140a of the large diameter portion 139a, the upper end portion of the large diameter hole 138a, and the small diameter hole 138b, and a compression spring 141 for urging the valve body 139 downward is mounted in the internal space 140. .
弁体139の大径部139aの下端には、突出部139bより外周側に位置する環状凸部139v(弁部)が形成され、この環状凸部139vが仕切壁部108の上面に密着すると第4エア通路136を分断する閉弁状態になり、環状凸部139vが仕切壁部108の上面から離隔すると第4エア通路136が全通した開弁状態となる。突出部139bには第1作動室91の加圧エアを内部空間140に導入する連通路142が形成され、通常、弁体139はその下限位置に位置して閉弁状態になり、突出部139bの先端が仕切壁部108の下面よりも下方へ例えば2〜3mm突出している(図28参照)。但し、ピストン部材81が復動限界位置まで上昇した際には、ピストン部81aの上面が突出部139bの先端を上方へ押動するため開弁状態となる(図27参照)。 At the lower end of the large diameter portion 139a of the valve body 139, an annular convex portion 139v (valve portion) located on the outer peripheral side from the protruding portion 139b is formed, and when this annular convex portion 139v is in close contact with the upper surface of the partition wall portion 108, When the fourth air passage 136 is separated and the annular convex portion 139v is separated from the upper surface of the partition wall portion 108, the fourth air passage 136 is fully opened. The projecting portion 139b is formed with a communication passage 142 for introducing the pressurized air of the first working chamber 91 into the internal space 140. Normally, the valve body 139 is located at its lower limit position and is closed, and the projecting portion 139b. For example, protrudes 2 to 3 mm below the lower surface of the partition wall 108 (see FIG. 28). However, when the piston member 81 rises to the return limit position, the upper surface of the piston portion 81a pushes the tip of the protruding portion 139b upward, so that the valve is opened (see FIG. 27).
第4開閉弁機構130が開弁状態になると、エア供給通路132のエア圧が設定値より低下し、圧力スイッチ135がONからOFFに切換わるため、ピストン部材81が復動限界位置に達したことを検知することができる。ピストン部材81が復動する際には、第1作動室91はエア通路136、エア供給通路132、エア通路133,134を介して大気開放されているため、第1作動室91を有効活用して検知用加圧エアを排出することができる。検知用加圧エアを排出する排気通路の少なくとも一部を省略できるから、コンパクト化と製作費の低減を図ることができる。 When the fourth on-off valve mechanism 130 is opened, the air pressure in the air supply passage 132 decreases below the set value, and the pressure switch 135 is switched from ON to OFF, so that the piston member 81 reaches the return limit position. Can be detected. When the piston member 81 moves backward, the first working chamber 91 is opened to the atmosphere via the air passage 136, the air supply passage 132, and the air passages 133, 134. The pressurized air for detection can be discharged. Since at least a part of the exhaust passage for discharging the detection pressurized air can be omitted, it is possible to reduce the size and the manufacturing cost.
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
(1)クランプ本体1は、本体筒部1tを備えていない構造になる場合もある。
(2)サポート機構6は、第1作動室21の加圧エアを環状受圧部材41に受圧させる構造を例として説明したが、第1作動室21とは独立の作動室に供給した加圧エアを環状受圧部材41に受圧させる構造にしてもよい。
(3)サポート機構6として、皿バネ又はコイルスプリング等のスプリング部材によりグリップ部材を支持する種々の構造のサポート機構も採用可能である。
Next, an example in which the above embodiment is partially changed will be described.
(1) The clamp body 1 may have a structure that does not include the body tube portion 1t.
(2) The support mechanism 6 has been described as an example of the structure in which the annular pressure receiving member 41 receives the pressurized air in the first working chamber 21, but the pressurized air supplied to the working chamber independent of the first working chamber 21. Alternatively, the annular pressure receiving member 41 may receive the pressure.
(3) As the support mechanism 6, support mechanisms having various structures in which the grip member is supported by a spring member such as a disc spring or a coil spring can be employed.
(4)弁機構には、加圧エアを受圧する受圧部の受圧面積差を利用した付勢機構、加圧エアの圧力差を利用した付勢機構、スプリング部材の弾性力だけで閉弁させる付勢機構などの種々の付勢機構を採用可能である。 (4) The valve mechanism is closed only by the urging mechanism using the pressure receiving area difference of the pressure receiving part that receives the pressurized air, the urging mechanism using the pressure difference of the pressurized air, and the elastic force of the spring member. Various urging mechanisms such as an urging mechanism can be employed.
本発明は、エア圧を介して作動状態を検知する機構を組み込んだ種々の形式のクランプ装置に適用可能な技術であって、クランプ装置をコンパクト化し且つ製作費を低減できる技術を提供する。 The present invention provides a technique that can be applied to various types of clamping devices incorporating a mechanism for detecting an operating state via air pressure, and that can make the clamping device compact and reduce manufacturing costs.
W ワーク
H 穴
C クランプ装置
1 クランプ本体
1s 着座面
2 グリップ部材
3 クランプロッド
4 スクレーパ
6 サポート機構
8 クランプミス検知機構
9 アンクランプ検知機構
16 加圧エア供給源
20 ピストン部材
21 第1作動室
22 第2作動室
40 サポート部材
41 環状受圧部材
42 フランジ部
48 圧力スイッチ
50 エア供給通路
50a 傾斜通路
50b 鉛直通路
51 開放孔
54,54A 第1エア通路
55,70 第1開閉弁機構
56v 環状凸部
60,60A 第2エア通路
61,61A 第2開閉弁機構
60a,60b エア通路
63v 環状凸部
CA クランプ装置
72v 環状凸部
80 クランプ本体
81 ピストン部材
81a ピストン部
81b ピストンロッド
91,92 第1,第2作動室
97 加圧エア供給源
110 第3開閉弁機構
112,132 エア供給通路
113 第3エア通路
117,135 圧力スイッチ
120v,139v 環状凸部
130 第4開閉弁機構
136 第4エア通路
W Work H Hole C Clamp device 1 Clamp body 1 s Seating surface 2 Grip member 3 Clamp rod 4 Scraper 6 Support mechanism 8 Clamp error detection mechanism 9 Unclamp detection mechanism 16 Pressurized air supply source 20 Piston member 21 First working chamber 22 First 2 working chamber 40 support member 41 annular pressure receiving member 42 flange portion 48 pressure switch 50 air supply passage 50a inclined passage 50b vertical passage 51 opening hole 54, 54A first air passage 55, 70 first on-off valve mechanism 56v annular convex portion 60, 60A Second air passage 61, 61A Second on-off valve mechanism 60a, 60b Air passage 63v Annular convex part CA Clamp device 72v Annular convex part 80 Clamp body 81 Piston member 81a Piston part 81b Piston rods 91, 92 First and second operations Chamber 97 Pressurized air supply source 110 Third on-off valve mechanism 1 2,132 air supply passage 113 third air passage 117,135 pressure switch 120v, 139v annular protrusion 130 fourth on-off valve mechanism 136 fourth air passage
Claims (9)
前記エア供給通路を第2作動室に接続する第1エア通路と、
第1エア通路に介装され第1作動状態の発生時に開弁する第1開閉弁機構とを備え、
第1作動室に加圧エアを供給したクランプ作動状態において第1作動状態が発生して第1開閉弁機構が開弁した際に、検知用加圧エアを第1エア通路を介して第2作動室に排出するように構成したことを特徴とするクランプ装置。 A clamp body, a first working chamber for driving a clamping force output piston member to a clamping position by pressurized air, a second working chamber for driving the piston member to an unclamping position by pressurized air, and the inside of the clamping body And a clamp device capable of detecting an operating state via the air pressure of the air supply passage, and an air supply passage connected to an external pressurized air supply source.
A first air passage connecting the air supply passage to a second working chamber;
A first on-off valve mechanism that is interposed in the first air passage and opens when the first operating state occurs,
When the first operating state occurs in the clamp operating state in which pressurized air is supplied to the first working chamber and the first on-off valve mechanism is opened, the detection pressurized air is supplied to the second through the first air passage. A clamping device characterized in that it is configured to be discharged into the working chamber.
第2エア通路に介装され第2作動状態の発生時に開弁する第2開閉弁機構とを備え、
第2作動室に加圧エアを供給したアンクランプ作動状態において、第2作動状態が発生して第2開閉弁機構が開弁した際に検知用加圧エアを第2エア通路を介して第1作動室に排出するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。 A second air passage connecting the air supply passage to the first working chamber;
A second on-off valve mechanism that is interposed in the second air passage and opens when the second operating state occurs,
In the unclamping operation state in which the pressurized air is supplied to the second working chamber, when the second operation state occurs and the second on-off valve mechanism opens, the detection pressurized air is supplied via the second air passage. The clamp device according to claim 1, wherein the clamp device is configured to discharge into one working chamber.
前記エア供給通路を第2作動室に接続する第3エア通路と、
第3エア通路に介装されピストン部材が往動限界位置に達した時に開弁する第3開閉弁機構とを備え、
前記ピストン部材が往動限界位置に達して第3開閉弁機構が開弁した際に、検知用加圧エアを第3エア通路を介して第2作動室に排出するように構成したことを特徴とするクランプ装置。 A clamp body, a first working chamber for driving a piston member for clamping force output in a forward movement direction in which a piston rod is retracted by pressurized air, and a backward movement of the piston member opposite to the forward movement direction by pressurized air A clamp device that includes a second working chamber that is driven in a direction and an air supply passage that is connected to an external pressurized air supply source, and is capable of detecting an operating state via the air pressure of the air supply passage;
A third air passage connecting the air supply passage to the second working chamber;
A third on-off valve mechanism that is interposed in the third air passage and opens when the piston member reaches the forward movement limit position;
When the piston member reaches the forward movement limit position and the third on-off valve mechanism opens, the detection pressurized air is discharged to the second working chamber through the third air passage. And clamping device.
前記エア供給通路を第1作動室に接続する第4エア通路と、
第4エア通路に介装されピストン部材が復動限界位置に達した時に開弁する第4開閉弁機構とを備え、
前記ピストン部材が復動限界位置に達して第4開閉弁機構が開弁した際に、検知用加圧エアを第4エア通路を介して第1作動室に排出するように構成したことを特徴とするクランプ装置。 A clamp body, a first working chamber for driving a piston member for clamping force output in a forward movement direction in which a piston rod is retracted by pressurized air, and a backward movement of the piston member opposite to the forward movement direction by pressurized air A clamp device that includes a second working chamber that is driven in a direction and an air supply passage that is connected to an external pressurized air supply source, and is capable of detecting an operating state via the air pressure of the air supply passage;
A fourth air passage connecting the air supply passage to the first working chamber;
A fourth on-off valve mechanism that is interposed in the fourth air passage and opens when the piston member reaches the return limit position;
When the piston member reaches the return limit position and the fourth on-off valve mechanism opens, the detection pressurized air is discharged to the first working chamber through the fourth air passage. And clamping device.
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- 2012-08-28 JP JP2012187138A patent/JP2014042966A/en active Pending
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