JP2010179390A - Clamp device and clamp method for flat thin plate-like work - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄板偏平形状からなるワークのクランプ装置およびクランプ方法に係り、特に、ワークを表裏面に沿う方向に付勢してクランプするクランプ装置およびクランプ方法に関する。 The present invention relates to a workpiece clamping device and a clamping method having a thin flat plate shape, and more particularly, to a clamping device and a clamping method for urging and clamping a workpiece in a direction along the front and back surfaces.
薄板偏平形状からなるワークの表裏面を切削加工等により加工する場合には、ワークと切削工具との干渉を回避しながら平面度を確保することが要請されるため、種々のクランプ装置が考案されている（例えば、特許文献１）。 When machining the front and back surfaces of a workpiece with a thin flat plate shape by cutting, etc., it is required to ensure flatness while avoiding interference between the workpiece and the cutting tool, so various clamping devices have been devised. (For example, Patent Document 1).
特許文献１に記載された技術は、ワークの板厚方向をクランプするメインクランプとナチュラルクランプとを適宜配設して、ワークの平面度を計測しながらクランプ支持圧力を制御することで、平面度を確保する。
In the technique described in
しかしながら、特許文献１のようにワークの板厚方向をクランプするメインクランプとナチュラルクランプとを設けた場合は、クランプ装置と加工工具とが干渉しやすくなるため、通常、ワークの裏面を加工してからクランプを解除しワークを反転してから再度クランプし直して、表面を加工しなければならず、加工精度および加工時間の点で弊害が生じるという問題があった。
However, when the main clamp and the natural clamp that clamp the workpiece thickness direction are provided as in
また、ワークの平面度を計測しながら、クランプ支持圧力を制御する制御手段を設けた場合は、別途計測装置や制御装置が必要であるからクランプ装置が全体として複雑大型化することが懸念される。 In addition, when a control means for controlling the clamp support pressure is provided while measuring the flatness of the workpiece, a separate measuring device and control device are required, so there is a concern that the overall size of the clamping device may increase. .
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、加工工具との干渉を回避しやすくして、加工時間を短縮することができる薄板偏平形状からなるワークのクランプ装置およびクランプ方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a background, and provides a workpiece clamping device and a clamping method having a thin flat plate shape that can easily avoid interference with a machining tool and reduce machining time. The issue is to provide.
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、薄板偏平形状からなるワークの表裏面を両頭加工機で加工するためのクランプ装置であって、ベースに立設されたホルダプレートと、このホルダプレートに形成され前記ワークをはめ込んで支持するための貫通穴と、この貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられ前記ワークの端部に突き当てて保持する係止部と、この係止部に前記ワークを押し付ける付勢手段と、を備え、前記付勢手段は、前記ワークを前記表裏面に沿う方向に付勢してクランプするように構成したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
請求項１に係る発明によれば、両頭加工機で加工する場合には、被加工面の背面に作用する加工分力（背分力）を互いに打ち消し合う方向に作用させるので、クランプ力を低減することができる。このため、クランプ装置を簡素化して、ワークと加工工具との干渉を回避することが容易となるため、このような加工に特に適している。さらに、ワークの裏面と表面を同時に加工することで、より加工時間を短縮することができる。 According to the first aspect of the present invention, when machining with a double-headed machine, the machining component force (back component force) acting on the back surface of the workpiece surface is applied in a direction that cancels each other, thereby reducing the clamping force. can do. For this reason, since it becomes easy to simplify a clamp apparatus and to avoid interference with a workpiece | work and a processing tool, it is especially suitable for such a process. Furthermore, the processing time can be further shortened by processing the back surface and the front surface of the workpiece simultaneously.
また、ホルダプレートに形成された貫通穴にワークをはめ込んで支持することで、ワークの周縁部とホルダプレートとの間に間隙を設けることができるため、ワークと加工工具との干渉を回避しやすくなる。 In addition, since the workpiece is inserted into and supported by the through hole formed in the holder plate, a gap can be provided between the peripheral portion of the workpiece and the holder plate, so that it is easy to avoid interference between the workpiece and the processing tool. Become.
そして、ワークの端面に係止部を突き当てて、ワークの端面を利用してクランプすることで、クランプ装置と加工工具との干渉をより回避しやすくなる。このため、クランプし直すことなく表裏面の加工が可能となるので、加工工数を低減し加工時間を短縮することができる。例えば、ワークの厚さよりも係止部ないしホルダプレートの厚さを小さくして、係止部およびホルダプレートがワークの表裏面から突出しないようにすることで、ワークと加工工具との干渉を回避することがさらに容易となる。 And it becomes easy to avoid interference with a clamp apparatus and a processing tool by abutting a latching | locking part on the end surface of a workpiece | work, and clamping using the end surface of a workpiece | work. For this reason, since processing of the front and back surfaces is possible without re-clamping, the number of processing steps can be reduced and the processing time can be shortened. For example, by making the thickness of the locking part or holder plate smaller than the thickness of the workpiece so that the locking part and the holder plate do not protrude from the front and back surfaces of the work, interference between the work and the processing tool is avoided. It is even easier to do.
さらに、付勢手段により係止部に前記ワークを前記表裏面に沿う方向（表裏面に平行な方向）に付勢することで、加工時における表面と裏面の応力状態を均等にするとともに、ワークの表裏面に沿う方向に圧縮力を作用させて加工時におけるワークの撓みを抑制することで、安定して強固にワークを保持することができる。 Further, the biasing means biases the workpiece in a direction along the front and back surfaces (direction parallel to the front and back surfaces) to the locking portion, thereby making the stress state of the front surface and the back surface uniform during processing and By applying a compressive force in the direction along the front and back surfaces of the workpiece and suppressing the bending of the workpiece during processing, the workpiece can be stably and firmly held.
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の前記ベースと前記ホルダプレートの接合部は、当該ホルダプレートの倒れを規制する方向に補強リブが設けられていることを特徴とする。
The invention according to
かかる構成によれば、補強リブを設けてホルダプレートの倒れ剛性を確保することで、加工時の振動やビビリ等を効果的に抑制することができる。また、ホルダプレートの板厚を低減することが可能となり、ワークとホルダプレートとの干渉を回避するのに適している。 According to such a configuration, it is possible to effectively suppress vibration and chatter during processing by providing the reinforcing ribs to ensure the falling rigidity of the holder plate. Further, the thickness of the holder plate can be reduced, which is suitable for avoiding interference between the workpiece and the holder plate.
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のクランプ装置であって、前記貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられ前記ワークを前記係止部に当接させるように付勢して移動させる位置決め手段をさらに備えたことを特徴とする。
The invention according to
かかる構成によれば、位置決め手段を設けて前記係止部材にワークを確実に当接させることで、位置決め精度を向上させて付勢手段によりワークを安定してクランプすることができる。 According to this configuration, the positioning means is provided and the work is reliably brought into contact with the locking member, so that the positioning accuracy can be improved and the work can be stably clamped by the biasing means.
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクランプ装置であって、前記係止部は、前記ワークの下端部に突き当てるようにして設けられた上下方向係止部と、前記ワークの側端部に突き当てるようにして設けられた水平方向係止部と、を備え、前記付勢手段は、前記ワークの上方から下方に向けて付勢力を発生させるメインクランパと、このメインクランパの付勢力を補うために前記貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられたサブクランパと、を備えたことを特徴とする。
The invention according to
かかる構成によれば、上下方向係止部と水平方向係止部とでワークを安定して支持しながら、メインクランパによりワークを上方から下方の上下方向係止部に向けて付勢力を発生させることで、例えば横長形状のワークを安定してクランプすることができる。 According to this configuration, the main clamper generates a biasing force from the upper side toward the lower vertical direction locking portion while stably supporting the workpiece by the vertical locking portion and the horizontal locking portion. Thus, for example, a horizontally long workpiece can be stably clamped.
また、メインクランパに加え、さらにサブクランパを備えたことで、クランプ位置やクランプ力の向きを多様化させることが可能となり、種々の形状を有するワークに柔軟に対応させることができる。 Further, by providing a sub clamper in addition to the main clamper, it is possible to diversify the clamping position and the direction of the clamping force, and to flexibly deal with workpieces having various shapes.
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のクランプ装置であって、前記サブクランパは、流体駆動シリンダにより往復移動するクランプロッドを備え、前記クランプロッドの先端部には、前記サブクランパによる付勢力の向きを調整するくさび形状部が形成されていることを特徴とする。
The invention according to
かかる構成によれば、ワークにくさび形状部を押圧することで、くさび形状から生ずる押圧分力により適切な方向に押し付け力を作用させて、ワークを確実にバランスよくクランプすることができる。 According to such a configuration, by pressing the wedge-shaped portion against the workpiece, a pressing force is applied in an appropriate direction by the pressing component force generated from the wedge shape, and the workpiece can be reliably clamped in a balanced manner.
請求項６に係る発明は、請求項１に記載のクランプ装置であって、前記貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられ前記ワークの表裏面方向における表面側または裏面側を支持する表裏面方向支持部を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the clamping device according to
かかる構成によれば、表裏面方向支持部により、例えば、ホルダプレートにワークをはめ込む場合の位置決めが容易となり、投入の自動化に資することができる。さらに、ワークの厚さ方向に作用する加工時の加工力（背分力）を支持して振動等をより効果的に抑制することが可能となる。 According to such a configuration, the front and back direction support portions facilitate positioning, for example, when a workpiece is fitted into the holder plate, and can contribute to automation of loading. Furthermore, it becomes possible to more effectively suppress vibrations and the like by supporting the machining force (back force) during machining that acts in the thickness direction of the workpiece.
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のクランプ装置であって、前記表裏面方向支持部は、前記ワークの縁部に形成された凹面に当接する位置に設けられていることを特徴とする。
The invention according to
かかる構成によれば、ワークの縁部に形成された凹面に当接することで、表裏面方向支持部をワークの表面から突出させないようにすることが可能となり、ワークと加工工具との干渉を回避することができる。 According to this configuration, it is possible to prevent the front and back direction support portions from protruding from the surface of the workpiece by abutting against the concave surface formed on the edge of the workpiece, and avoid interference between the workpiece and the processing tool. can do.
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のクランプ装置であって、前記ワークは、車両の駆動力伝達装置用の油圧制御部品であるメインバルブボディであることを特徴とする。 The invention according to an eighth aspect is the clamping device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the workpiece is a main valve body that is a hydraulic control component for a driving force transmission device of a vehicle. It is characterized by being.
かかる構成によれば、メインバルブボディは、一般的に、薄板偏平形状からなり、平面視において概略矩形形状ないしＬ字形状をなし、短辺が１５０〜２５０ｍｍ程度、長辺が３００〜４００ｍｍ程度であり、板厚は２０〜３０ｍｍ程度のサイズで構成されるため、前記係止部に前記ワークを前記表裏面に沿う方向に付勢してクランプするのに好適な形状を有する。このため、メインバルブボディのような形状を有するワークは、ワークと加工工具との干渉を回避しながら、ワークの裏面と表面を同時に加工して、加工時間を短縮するのに好適なワークである。 According to such a configuration, the main valve body generally has a thin plate shape, is generally rectangular or L-shaped in plan view, has a short side of about 150 to 250 mm, and a long side of about 300 to 400 mm. In addition, since the plate thickness is configured with a size of about 20 to 30 mm, it has a shape suitable for urging and clamping the workpiece in the direction along the front and back surfaces of the locking portion. For this reason, the workpiece having a shape like the main valve body is a workpiece that is suitable for shortening the machining time by simultaneously machining the back surface and the surface of the workpiece while avoiding interference between the workpiece and the machining tool. .
請求項９に係る発明は、薄板偏平形状からなるワークの表裏面を両頭加工機で加工するためのワークのクランプ方法であって、ベースに立設されたホルダプレートに形成された貫通穴に前記ワークをはめ込んで当該ワークを支持する工程と、前記貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられた係止部に前記ワークの端部が当接するように移動させて位置決めする工程と、前記係止部に前記ワークを前記表裏面に沿う方向に付勢してクランプする工程と、を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 9 is a workpiece clamping method for processing the front and back surfaces of a workpiece having a thin flat plate shape with a double-headed machine, wherein the through hole formed in a holder plate erected on a base A step of inserting the workpiece and supporting the workpiece; a step of moving the workpiece so that an end portion of the workpiece contacts an engaging portion provided on the holder plate so as to face the through hole; And a step of urging and clamping the workpiece in a direction along the front and back surfaces to the stop portion.
かかる構成によれば、前記係止部に前記ワークを前記表裏面に沿う方向に付勢してクランプすることで、クランプ装置と加工工具との干渉を回避しやすくすることができる。このため、クランプし直すことなく表裏面の加工が可能となるので、加工工数を低減し加工時間を短縮することができる。そして、係止部に前記ワークを前記表裏面に沿う方向に付勢して、ワークの表裏面に沿う方向に圧縮力を作用させてワークの撓みを抑制することで、安定して強固にワークを保持することができる。 According to such a configuration, it is possible to easily avoid interference between the clamping device and the processing tool by urging and clamping the workpiece in the direction along the front and back surfaces of the locking portion. For this reason, since processing of the front and back surfaces is possible without re-clamping, the number of processing steps can be reduced and the processing time can be shortened. Then, the workpiece is urged in a direction along the front and back surfaces of the engaging portion, and a compressive force is applied in a direction along the front and back surfaces of the workpiece to suppress the bending of the workpiece, thereby stably and firmly supporting the workpiece. Can be held.
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のワークのクランプ方法であって、前記ワークの表裏面の加工は、両頭加工機で前記表裏面を同時に加工することを特徴とする。 The invention according to claim 10 is the workpiece clamping method according to claim 9, wherein the front and back surfaces of the workpiece are processed simultaneously by a double-headed processing machine.
請求項１０に係る発明によれば、両頭加工機で加工することで、被加工面の背面に作用する加工分力（背分力）を互いに打ち消し合う方向に作用させるので、加工精度を維持できる。さらに、ワークの裏面と表面を同時に加工することで、より加工時間を短縮することができる。 According to the invention which concerns on Claim 10, by processing with a double-headed processing machine, the processing component force (back component force) which acts on the back surface of a to-be-processed surface is made to act in the direction which mutually cancels, Therefore Processing accuracy can be maintained. . Furthermore, the processing time can be further shortened by processing the back surface and the front surface of the workpiece simultaneously.
本発明に係る薄板偏平形状からなるワークのクランプ装置およびクランプ方法は、加工工具との干渉を回避しやすくして、加工時間を短縮することができる。 The workpiece clamping device and the clamping method having a thin flat plate shape according to the present invention can easily avoid the interference with the machining tool, and can shorten the machining time.
本発明の実施形態について、主として図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail mainly with reference to FIGS.
本発明の実施形態に係るワークＷのクランプ装置１は、図１に示すように、ベース１ａに立設されたホルダプレート２と、このホルダプレート２に形成されワークＷをはめ込んで支持するための貫通穴２ａと、ワークＷの端部Ｗ１，Ｗ２に突き当てて保持する係止部であるサイドストッパ３（３１，３２）と、このサイドストッパ３にワークＷを押し付ける付勢手段４であるメインクランパ４１およびサブクランパ４２と、貫通穴２ａに臨むようにホルダプレート２に設けられた位置決め手段であるポジションプランジャ５と、駆動源となる圧力エアが外部機器（不図示）から供給されるエア導入口１ｂと、を備えている。
As shown in FIG. 1, a
クランプ装置１は、薄板偏平形状からなるワークＷの表面および裏面を両頭加工機（フライス加工機や研磨機、図５参照）で同時に加工する場合に、加工工具ＦとワークＷとの干渉を回避しやすいため、このような場合のクランプ装置として特に適している。
The
ワークＷは、一例として、薄板偏平形状からなるメインバルブボディである。メインバルブボディは、車両の駆動力伝達装置であるオートマティックトランスミッション等の制御に用いられる油圧回路（不図示）が形成された油圧制御部品である。 For example, the workpiece W is a main valve body having a thin flat plate shape. The main valve body is a hydraulic control component in which a hydraulic circuit (not shown) used for controlling an automatic transmission or the like that is a driving force transmission device of a vehicle is formed.
メインバルブボディは、一般的に、平面視において概略矩形形状ないしＬ字形状をなし、短辺が１５０〜２５０ｍｍ程度、長辺が３００〜４００ｍｍ程度であり、板厚は２０〜３０ｍｍ程度のサイズで構成される。 The main valve body is generally rectangular or L-shaped in plan view, has a short side of about 150 to 250 mm, a long side of about 300 to 400 mm, and a plate thickness of about 20 to 30 mm. Composed.
以下に説明するように、本発明が対象とする薄板偏平形状からなるワークＷは、板厚が数１０ｍｍ程度の薄板偏平形状からなるものに特に適している。 As will be described below, the workpiece W made of a thin flat plate targeted by the present invention is particularly suitable for a thin plate having a flat thickness of about several tens of millimeters.
ホルダプレート２は、図１に示すように、ワークＷを貫通穴２ａにはめ込んでしっかりと保持できる程度の幅と長さを有する外形サイズが必要であるが、図５に示すように、ホルダプレート２の板厚がワークＷの板厚よりも薄くなるように設定されている。かかる構成により、図示しない両頭加工機で加工する際に加工工具（フライスＦ）との干渉を容易に回避することができる（図５参照）。
As shown in FIG. 1, the
また、ホルダプレート２とベース１ａとの接合部は、図１に示すように、ホルダプレート２の倒れを規制する方向に補強リブ１ｃが設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the joint portion between the
かかる構成によれば、補強リブ１ｃにより、ホルダプレート２の倒れ剛性を確保することで、加工時の振動やビビリ等を効果的に抑制することができる。また、ホルダプレート２の板厚を低減することが可能となり、加工工具Ｆとホルダプレート２との干渉を回避することが容易となる。
According to such a configuration, by securing the falling rigidity of the
なお、本実施形態においては、ホルダプレート２の厚みをワークＷの板厚よりも薄くしているが、これに限定されるものではなく、例えば、ホルダプレート２の厚みに関しては貫通穴２ａの周縁部の厚みのみを薄くしてもよいし、サイドストッパ３（３１，３２）の厚みを薄くして干渉を回避することもできる。かかる構成によれば、加工工具Ｆとの干渉を回避しながらホルダプレート２の剛性を確保することができる。
In the present embodiment, the thickness of the
貫通穴２ａは、図３に示すように、ワークＷの外形サイズが余裕をもって収容できるような穴形状で形成されている。このように、ワークＷの外形サイズよりも余裕を持って貫通穴２ａを形成することで、ワークＷの周縁部とホルダプレート２（貫通穴２ａの内周部）との間に間隙を設けて加工工具Ｆ（図５）との干渉をできるだけ回避することができる。
As shown in FIG. 3, the through
サイドストッパ３（３１，３２）は、図１に示すように、３箇所に設けられ、上下方向係止部である２箇所のサイドストッパ３１と、水平方向係止部であるサイドストッパ３２と、で構成されている。
As shown in FIG. 1, the side stoppers 3 (31, 32) are provided at three locations, two
そして、サイドストッパ３１は、ワークＷの下部端面Ｗ１に当接するように設けられ、サイドストッパ３２は、ワークＷの側部端面Ｗ２（本図における左側の側部端面）に当接するように設けられている。
And the
なお、本実施形態においては、サイドストッパ３（３１，３２）を３箇所に設けたが、これに限定されるものではなく、ワークＷが安定して保持できるようにワークＷの形状に応じて適宜数量や配設箇所を設定する。 In the present embodiment, the side stoppers 3 (31, 32) are provided at three locations. However, the present invention is not limited to this, and according to the shape of the workpiece W so that the workpiece W can be stably held. Set the quantity and location as appropriate.
サイドストッパ３（３１，３２）は、図１と図２に示すように、横向きのＬ型形状をなし、貫通穴２ａに臨むようにホルダプレート２にはめ込んでボルトで固定されている。そして、図３と図４に示すように、サイドストッパ３の先端部３１ａ，３２ａは、それぞれワークＷの下部端面Ｗ１、および側部端面Ｗ２に当接するように配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the side stopper 3 (31, 32) has a lateral L-shape, and is fitted into the
なお、本実施形態において、ワークＷは、サイドストッパ３に対して座りがいいように、表面から見てほぼ矩形形状における長手方向が右肩上がりになるように傾けて貫通穴２ａに収容されているが、これに限定されるものではなく、サイドストッパ３との関係を考慮して適宜設定することができる。
In the present embodiment, the workpiece W is accommodated in the through
メインクランパ４１は、図１に示すように、ホルダプレート２の上部に固定されたシリンダプレート２１に流体シリンダ（油圧または空圧シリンダ）を配設して構成されている。
As shown in FIG. 1, the
かかる構成により、ホルダプレート２の上部に配設することで、ホルダプレート２の板厚に影響されないので比較的スペースを確保しやすいためサブクランパ４２よりも大きなクランプ力を安定して発生できる。また、基本的なレイアウトを共通にすることで、クランプ装置１の製作性を向上させることができる。
With this configuration, by disposing the upper portion of the
メインクランパ４１は、バランスよくクランプするためワークＷの斜め上方の両側に２箇所配設されている。具体的には、メインクランパ４１は、表面から見て（図１）、ワークＷの左斜め上方から右斜め下方に向けて付勢力を発生させる左メインクランパ４１Ｌと、ワークＷの右斜め上方から左斜め下方に向けて付勢力を発生させる右メインクランパ４１Ｒと、から構成されている。
The
そして、メインクランパ４１は、図１に示すように、流体シリンダのピストン（不図示）に連結されたクランプシャフト４１ａをホルダプレート２内に摺動自在に挿通してクランプシャフト４１ａの先端をワークの上部端面Ｗ３に当接させることで、ワークＷをサイドストッパ３（３１，３２）に押し付けてクランプする。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態においては、クランプシャフト４１ａの先端をワークＷの上部端面Ｗ３に当接させてクランプしたが、これに限定されるものではなく、ワークＷの側部端面Ｗ２やコーナ部（サブクランパ４２の位置）であってもよい。要するに、クランプ位置は、ワークＷの形状やクランプ力等を適宜考慮して適切な位置が決定されるものである。
In the present embodiment, the tip of the
サブクランパ４２は、一例として、図３に示すように、３箇所に設けられ、ワークＷの左上部に配設されワークＷの左斜め上方から右斜め下方に向けて付勢力を発生させる左上部サブクランパ４２Ｌと、ワークの右上部に配設されワークの右斜め上方から左斜め下方に向けて付勢力を発生させる右上部サブクランパ４２Ｒと、ワークＷの下部中央に配設されワークＷを下方から上方に向けて付勢力を発生させる下部サブクランパ４２Ｂと、から構成されている。
As an example, as shown in FIG. 3, the sub-clamper 42 is provided at three locations, and is disposed at the upper left portion of the work W, and generates an urging force from the upper left oblique direction to the lower right oblique direction of the work W. 42L, an
サブクランパ４２は、例えばホルダプレート２内に形成され、シリンダ４２ａ内で往復移動するピストン４２ｂと、ピストン４２ｂに連結されたクランプロッド４２ｃと、を備えた流体シリンダとして構成されている。そして、エア導入口１ｂ（図１）からホルダプレート２内に形成された流路（不図示）を介して供給される圧力空気を駆動源として、制御バルブ（不図示）を介してピストン４２ｂを往復移動させる。
The
かかる構成により、クランプロッド４２ｃの先端をワークＷのコーナ部端面に当接させて付勢し、メインクランパ４１のクランプ力を補って、クランプ位置やクランプ力の向きを多様化させることで、種々の形状を有するワークＷに柔軟に対応させることができる。
With this configuration, the tip end of the
このように、メインクランパ４１およびサブクランパ４２を適宜所定の位置に設け、メインクランパ４１とサブクランパ４２のクランプ力を総合的に集合させることで、種々のワーク形状に対して適切な付勢力を適切な位置、向きで与えることができる。
As described above, the
なお、メインクランパ４１およびサブクランパ４２の配置やクランプ力の大きさおよび向きは、トライ時において試験的にクランプ力を調整しながら、ワークＷを試し加工して適宜決定する。この場合において、ワークＷに残留する加工応力、クランプ力を与えた際の撓み量、加工工具Ｆ（図５）による取り代（削り代）、共振周波数等を考慮して決定される。
It should be noted that the arrangement of the
ここで、本発明の実施形態における付勢手段であるサブクランパの変形例について図６を参照しながら説明する。なお、前記したサブクランパ４２と同様の構成については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
Here, a modified example of the sub clamper which is the urging means in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the structure similar to the above-mentioned
本発明の変形例に係るサブクランパ４２′は、図６に示すように、クランプロッド４２ｃの先端部に傾斜面を有するくさび形状部４２ｄを備えている。そして、ワークＷの側部端面Ｗ２に形成された円弧状の凸部Ｗ４に当接させることで、クランプロッド４２ｃの移動方向に沿う方向ｆ１（水平方向）、および当該移動方向に直交する方向ｆ２（垂直方向）のクランプ力を与えることができる。
As shown in FIG. 6, the sub-clamper 42 'according to the modification of the present invention includes a wedge-shaped
このため、サブクランパ４２′による付勢力（クランプ力）の向きをワークＷの形状やメインクランパ４１の位置等に応じで適宜調整することが可能となる。
Therefore, the direction of the urging force (clamping force) by the
なお、本変形例においては、クランプロッド４２ｃの先端部をくさび形状としたが、これに限定されるものではなく、点当たりするように球状に形成したり、ワークＷの端面形状に合わせて成形したり適宜設定することでクランプ力の向きを調整することができる。
In the present modification, the tip of the
ポジションプランジャ５は、図１に示すように、２箇所に配設され、主として垂直（上下）方向の位置決めをするポジションプランジャ５Ｖと、主として水平（左右）方向の位置決めをするポジションプランジャ５Ｈと、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
ポジションプランジャ５は、ワークＷをサイドストッパ３に当接させるように付勢して移動させて位置決めする機能を有する。
The
具体的には、ポジションプランジャ５Ｖは、ワークＷを上方から下方に向けて付勢してサイドストッパ３１に当接させるようにして位置決めする。一方、ポジションプランジャ５Ｈは、図１においてワークＷを右側方から左側方に向けて付勢してサイドストッパ３２に当接させるようにして位置決めする。
Specifically, the
ポジションプランジャ５は、例えば、図示は省略するがシリンダ内で往復移動するプランジャ（不図示）をコイルばね等の付勢手段により突出（伸長）方向に付勢するようにして構成することができる。また、コイルばね等の付勢手段によらず、エア導入口１ｂからホルダプレート２内に形成された流路（不図示）を介して供給される圧力空気を駆動源として、制御バルブ（不図示）を介してプランジャを往復移動させることもできる。
For example, although not shown, the
エア導入口１ｂは、図１および図２に示すように、ベース１ａおよびホルダプレート２の左右の側面に形成されている。そして、エア導入口１ｂには、図示しないエア配管を介して外部機器から圧縮空気が供給される。エア導入口１ｂに供給された圧縮空気は、ベース１ａおよびホルダプレート２内に形成された図示しない流路を通って、サブクランパ４２等の圧縮空気で動作する空圧機器に供給される。
The
続いて、本発明の実施形態に係るクランプ装置１を使用した薄板偏平形状からなるメインバルブボディ（ワークＷ）の表裏面を両頭加工機で加工する際のワークのクランプ方法について説明する。
Next, a workpiece clamping method when machining the front and back surfaces of the main valve body (work W) having a thin flat plate shape using the
本発明の実施形態に係るワークＷのクランプ方法は、ベース１ａに立設されたホルダプレート２に形成された貫通穴２ａにワークＷをはめ込んでワークＷを支持する工程と、前記貫通穴２ａに臨むようにホルダプレート２に設けられたサイドストッパ３（３１，３２）にワークＷの端部が当接するように移動させて位置決めする工程と、サイドストッパ３（３１，３２）にワークＷを表裏面に沿う方向に付勢してクランプする工程と、を含んで構成されている。
The method for clamping the workpiece W according to the embodiment of the present invention includes a step of supporting the workpiece W by inserting the workpiece W into the through
具体的には、ワークＷを搬送ロボットで保持して、ホルダプレート２の貫通穴２ａにはめ込んだ状態で支持して（ワークＷを支持する工程）、ポジションプランジャ５によりワークＷの下部端面Ｗ１および側部端面Ｗ２がサイドストッパ３（３１，３２）に当接するように移動させて位置決めする（位置決めする工程）。
Specifically, the workpiece W is held by the transfer robot and supported in a state of being fitted into the through
このようにして位置決めした状態で、メインクランパ４１およびサブクランパ４２を動作させてクランプする（クランプ工程）。そして、ワークＷをクランプした状態で、両頭加工機（図５参照）でワークＷの表裏面を同時に加工することができる。
With the positioning in this way, the
本発明の実施形態に係るクランプ装置１を使用したワークＷのクランプ方法によれば、以下のような作用効果を奏する。
According to the workpiece W clamping method using the
すなわち、両頭加工機で加工することで（図５参照）、被加工面の背面に作用する加工分力（背分力）を互いに打ち消し合う方向に作用させることで、クランプ力を低減することができる。このため、クランプ装置１を簡素化して、ワークＷと加工工具Ｆ（図５）との干渉を回避することが容易となる。そして、ワークＷの裏面と表面を同時に加工することができるため、加工時間を短縮することができる。
That is, by processing with a double-headed processing machine (see FIG. 5), the clamping force can be reduced by causing the machining component forces (back component forces) acting on the back surface of the workpiece surface to cancel each other. it can. For this reason, it becomes easy to simplify the
また、ホルダプレート２に形成された貫通穴２ａにワークＷをはめ込んで支持することで、ワークＷの周縁部とホルダプレート２との間に間隙を設けることができるため、ワークＷと加工工具Ｆとの干渉を回避しやすくなる。
In addition, since the workpiece W is inserted into and supported by the through-
そして、ワークＷの端面Ｗ１，Ｗ２にサイドストッパ３（３１，３２）を突き当てて、ワークＷの端面Ｗ１，Ｗ２を利用してクランプすることで、クランプ装置１と加工工具Ｆとの干渉を回避しやすくすることができる。このため、クランプし直すことなく表裏面の加工が可能となるので、加工工数を低減し加工時間を短縮することができる。例えば、ワークＷの厚さよりも係止部ないしホルダプレート２の厚さを小さくすることも可能となるため（図５参照）、サイドストッパ３（３１，３２）およびホルダプレート２がワークＷの表裏面から突出しないようにすることで、ワークＷと加工工具Ｆとの干渉を回避することが容易となる。
Then, the side stopper 3 (31, 32) is abutted against the end faces W1, W2 of the workpiece W, and is clamped by using the end faces W1, W2 of the workpiece W, whereby interference between the clamping
さらに、メインクランパ４１およびサブクランパ４２によりサイドストッパ３（３１，３２）にワークＷを表裏面に沿う方向に付勢することで、加工時における表面と裏面の応力状態を均等にするとともに、ワークＷの表裏面に沿う方向に圧縮力を作用させて加工時におけるワークＷの撓みを抑制することで、安定して強固にワークＷを保持することができる。
Further, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
例えば、前記した実施形態においては、係止部としてサイドストッパ３（３１，３２）を３箇所に設けたが、図７に示すように、さらに別途ワークの表面側または裏面側を支持する表裏面方向支持部６（６１，６２）を貫通穴２ａに臨むようにホルダプレート２に設けることができる。参照する図７は、本発明の変形例に係る表裏面方向支持部の構成を示す図１のＸ−Ｘ線断面図であり、ホルダプレートの貫通穴にワークが収容された状態におけるワークの上部端面および下部端面の周りを示す。
For example, in the above-described embodiment, the side stoppers 3 (31, 32) are provided at three places as the locking portions. However, as shown in FIG. The direction support portion 6 (61, 62) can be provided on the
表裏面方向支持部６は、裏面側を支持する裏面側支持部６１と、表面側を支持する表面側支持部６２と、から構成することができる。 The front and back direction support part 6 can be constituted by a back side support part 61 that supports the back side and a front side support part 62 that supports the front side.
裏面側支持部６１は、図７に示すように、例えば、ワークＷの縁部である下部端面Ｗ１に形成されたワーク裏面から一段低く形成された凹面Ｗ１０にホルダプレート２に形成された裏面側支持面６１ａでワークＷを裏面側から支持する。
As shown in FIG. 7, the back surface side support portion 61 is, for example, a back surface side formed on the
ワークＷの表面側支持部６２は、一例として、メインクランパ４１（４１Ｒ）のクランプシャフト４１ａの先端部に表面側支持面６２ａを形成して構成することができる。そして、表面側支持面６２ａをワークＷの上部端面Ｗ３に形成されたワーク表面から一段低く形成された凹面Ｗ３０に当接させて、ワークＷを表面側から支持する。
As an example, the surface-side support portion 62 of the workpiece W can be configured by forming a surface-
このように、表裏面方向支持部６（６１，６２）は、ワークＷの縁部に形成された凹面Ｗ１０，Ｗ３０に当接する位置に設けることで、表裏面方向支持部６（６１，６２）をワークＷの表面から突出させないようにすることが可能となり、ワークＷとの干渉を回避することが容易となる。 As described above, the front and back direction support portions 6 (61 and 62) are provided at positions where the front and back surface support portions 6 (61 and 62) are in contact with the concave surfaces W10 and W30 formed at the edges of the workpiece W. Can be prevented from projecting from the surface of the workpiece W, and interference with the workpiece W can be easily avoided.
本実施形態においては、ワークＷの表裏面を両頭加工機で加工する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、片面ずつ交互に加工する場合であっても本願を適用することができる。 In this embodiment, the case where the front and back surfaces of the workpiece W are machined by a double-headed machine has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present application can be applied even when machining one side at a time. it can.
本実施形態においては、ワークＷがメインバルブボディある場合について説明したが、これに限定されるものではなく、同様の形状を有する薄板変形形状からなるワークＷであれば、同様に適用することができる。 In the present embodiment, the case where the workpiece W is the main valve body has been described. However, the present invention is not limited to this, and the workpiece W can be similarly applied to the workpiece W having a thin plate deformation shape having the same shape. it can.
また、本実施形態においては、ワークＷが概略矩形形状を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、Ｌ形形状や円弧形状を有する場合であっても、ワークＷの端面形状に合わせてサイドストッパ３の位置や形状を適宜考慮することで、同様に適用することができる。
In the present embodiment, the case where the workpiece W has a substantially rectangular shape has been described. However, the present invention is not limited to this, and the end surface shape of the workpiece W is not limited to this. It can be similarly applied by appropriately considering the position and shape of the
１ クランプ装置
１ａ ベース
１ｂ エア導入口
１ｃ 補強リブ
２ ホルダプレート
２ａ 貫通穴
３（３１，３２） サイドストッパ（係止部）
３１ サイドストッパ（上下方向係止部）
３２ サイドストッパ（水平方向係止部）
４ 付勢手段
５（５Ｈ，５Ｖ） ポジションプランジャ（位置決め手段）
６ 表裏面方向支持部
４１ メインクランパ（付勢手段）
４２、４２′ サブクランパ（付勢手段）
４２ｄ くさび形状部
６１，６２ 裏面側支持部（表裏面方向支持部）
Ｆ フライス（加工工具）
Ｗ ワーク
Ｗ１ 下部端面（ワークの端部）
Ｗ２ 側部端面（ワークの端部）
Ｗ３ 上部端面（ワークの端部）
DESCRIPTION OF
31 Side stopper (up and down direction locking part)
32 Side stopper (horizontal locking part)
4 Biasing means 5 (5H, 5V) Position plunger (positioning means)
6 Front and back
42, 42 'Sub clamper (biasing means)
42d Wedge-shaped part 61, 62 Back side support part (front and back direction support part)
F Milling (processing tool)
W Work W1 Lower end face (work end)
W2 side end face (work end)
W3 Upper end face (work edge)
Claims (10)
ベースに立設されたホルダプレートと、
このホルダプレートに形成され前記ワークをはめ込んで支持するための貫通穴と、
この貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられ前記ワークの端部に突き当てて保持する係止部と、
この係止部に前記ワークを押し付ける付勢手段と、を備え、
前記付勢手段は、前記ワークを前記表裏面に沿う方向に付勢してクランプするように構成したことを特徴とする薄板偏平形状からなるワークのクランプ装置。 A clamping device for processing the front and back surfaces of a workpiece consisting of a thin flat plate with a double-headed processing machine,
A holder plate erected on the base;
A through hole formed in this holder plate for supporting the workpiece by fitting,
An engaging portion that is provided on the holder plate so as to face the through-hole and is held against the end of the workpiece,
Urging means for pressing the workpiece against the locking portion,
The work urging means is configured to urge and clamp the work in a direction along the front and back surfaces.
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のクランプ装置。 A positioning means that is provided on the holder plate so as to face the through-hole and moves the work piece so as to abut on the locking portion;
The clamping device according to claim 1, wherein:
前記付勢手段は、前記ワークの上方から下方に向けて付勢力を発生させるメインクランパと、このメインクランパの付勢力を補うために前記貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられたサブクランパと、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクランプ装置。 The locking portion includes a vertical locking portion provided so as to abut against a lower end portion of the workpiece, and a horizontal locking portion provided so as to abut on a side end portion of the workpiece. Prepared,
The biasing means includes a main clamper that generates a biasing force from the upper side to the lower side of the workpiece, and a sub clamper provided on the holder plate so as to face the through hole in order to compensate for the biasing force of the main clamper. The clamping device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記クランプロッドの先端部には、前記サブクランパによる付勢力の向きを調整するくさび形状部が形成されていること、を特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。 The sub clamper includes a clamp rod that reciprocates by a fluid drive cylinder,
The clamp device according to claim 4, wherein a wedge-shaped portion that adjusts a direction of an urging force by the sub clamper is formed at a distal end portion of the clamp rod.
を特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。 Provided with a front and back support portion that is provided on the holder plate so as to face the through hole and supports the front side or the back side of the workpiece;
The clamping device according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項６に記載のクランプ装置。 The front and back direction support portion is provided at a position in contact with a concave surface formed at an edge of the workpiece;
The clamping device according to claim 6.
ベースに立設されたホルダプレートに形成された貫通穴に前記ワークをはめ込んで当該ワークを支持する工程と、
前記貫通穴に臨むように前記ホルダプレートに設けられた係止部に前記ワークの端部が当接するように移動させて位置決めする工程と、
前記係止部に前記ワークを前記表裏面に沿う方向に付勢してクランプする工程と、
を含むことを特徴とする薄板偏平形状からなるワークのクランプ方法。 A workpiece clamping method for processing the front and back surfaces of a workpiece consisting of a thin flat plate with a double-headed machine,
Inserting the workpiece into a through hole formed in a holder plate erected on the base and supporting the workpiece;
Moving and positioning the workpiece so that the end of the workpiece comes into contact with the engaging portion provided on the holder plate so as to face the through hole; and
Urging and clamping the workpiece in the direction along the front and back surfaces to the locking portion; and
A method for clamping a workpiece having a thin flat plate shape.
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