JP2011062754A

JP2011062754A - Clamping device

Info

Publication number: JP2011062754A
Application number: JP2009212789A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Inamori; 一成稲森
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-31

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clamping device clamping a thin-walled plate-like workpiece without applying a lateral force thereon. <P>SOLUTION: Air or hydraulic oil is supplied to a room behind a piston 8 to project a piston 8. A plunger 10 is then pushed by a spring 13 of the piston 8, and is linearly projectingly moved until a pin 12 abuts on a rear end of an oblong hole 11. When the pin 12 abuts on the rear end of the oblong hole 11 of the plunger 10, thereby preventing the plunger 10 from further projecting moving, a cam face 15 of the plunger 10 abuts on a cam follower surface 16 of the piston 8 at this point of time. When the piston 8 advances, the plunger 10 oscillates vertically around the pin 12 to hold the workpiece W with a vertical force between a claw piece 18 and a backing plate 5. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車のミッションケースに組み込まれるバルブボディのように、薄肉板状のワークをクランプする装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for clamping a thin plate-like workpiece such as a valve body incorporated in a transmission case of an automobile.

薄肉板状ワークの平面加工の際にワークをクランプする装置として特許文献１に開示されるものが知られている。このクランプ装置は、プランジャの先端にスイングアームの基端部を軸支し、スイングアームの中央にリンクを連結し、プランジャの出没動でリンクを介してスイングアームが開閉し、ワークを把持または解放する構造になっている。 A device disclosed in Patent Document 1 is known as a device for clamping a workpiece during flat processing of a thin plate workpiece. This clamp device pivotally supports the base end of the swing arm at the tip of the plunger, connects the link to the center of the swing arm, and the swing arm opens and closes via the link when the plunger moves in and out to grip or release the workpiece. It has a structure to do.

特開平１０−２０２４５６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-202456

上述した特許文献１にあっては、薄肉板状ワークの厚み寸法内にプランジャを収めることができないため、研削の際に工具とプランジャとの干渉を避ける必要が生じ、このため装置全体としての制約が大きくなる。特に特許文献１に開示されている構造では、ワークの両面を同時に研削することが困難である。 In Patent Document 1 described above, since the plunger cannot be accommodated within the thickness dimension of the thin plate-like workpiece, it is necessary to avoid interference between the tool and the plunger during grinding. Becomes larger. In particular, in the structure disclosed in Patent Document 1, it is difficult to grind both surfaces of the workpiece simultaneously.

薄肉板状ワークの厚み寸法内に収まる構造のクランプ装置として、図５に示すものが考えられる。この構造は、装置本体の厚みをワークの厚みより薄くし、この装置本体内にプランジャを摺動自在に配置し、このプランジャをシリンダユニットによって突出させ、プランジャ先端のテーパ面と装置本体との間でワークのフランジ部をクランプするものである。 As a clamping device having a structure that fits within the thickness dimension of the thin plate workpiece, the one shown in FIG. 5 can be considered. In this structure, the thickness of the device main body is made thinner than that of the workpiece, the plunger is slidably disposed in the device main body, the plunger is protruded by the cylinder unit, and the taper surface of the plunger tip is between the device main body and the plunger. This clamps the workpiece flange.

図５に示した構造の場合、プランジャの水平動をテーパ面によって上下方向の力と水平方向の力に変換してワークをクランプしているが、ワークの厚みが薄く剛性が低い場合、水平方向の力によって変形や歪みの原因となる。そして、この状態で研削を施すとワーク表面を均一に研削できないことになる。特に、ミッションケースに組み込まれるバルブボディのように表面平坦度が高いことが要求される部品の場合、オイル漏れなどの問題となる。 In the case of the structure shown in FIG. 5, the horizontal movement of the plunger is converted into a vertical force and a horizontal force by a tapered surface to clamp the work, but when the work is thin and the rigidity is low, the horizontal direction Causes deformation and distortion. If grinding is performed in this state, the workpiece surface cannot be ground uniformly. In particular, in the case of a component that requires a high surface flatness such as a valve body incorporated in a mission case, there is a problem such as oil leakage.

上記課題を解決するため本発明に係るクランプ装置は、受け板に固定されるシリンダユニットと、このシリンダユニットを構成するピストンと連係動をするとともに先端が前記受け板との間でワークを把持する爪片となったプランジャとからなり、前記シリンダユニットの軸線はワークの厚み方向と直交し、前記プランジャはホルダに対し長穴とピンを介して前記軸線に沿ってスライド可能且つ揺動可能に保持され、また前記ピストンには把持位置まで前記プランジャを直線的に押し出す弾性部材が設けられ、前記プランジャまたはピストンの少なくとも一方にはピストンの突出動を前記ピンを中心とした上下方向の揺動に変換するカム面が形成された構成とした。 In order to solve the above-mentioned problems, a clamping device according to the present invention operates in cooperation with a cylinder unit fixed to a receiving plate and a piston constituting the cylinder unit, and a tip holds the workpiece between the receiving plate and the clamping unit. The cylinder unit axis is perpendicular to the workpiece thickness direction, and the plunger is slidable and swingable along the axis via a long hole and a pin. The piston is provided with an elastic member that linearly pushes the plunger to a gripping position, and at least one of the plunger or the piston converts the protruding movement of the piston into a vertical swing around the pin. The cam surface is formed.

前記弾性部材としてはスプリングが好ましく、またカム面としては９０°以下のテーパ面或いは曲面が考えられる。テーパ面の角度によって爪片のストロークを調整することができ、また曲面とすることで、ストローク速度に変化をもたせることができる。 The elastic member is preferably a spring, and the cam surface may be a tapered surface or a curved surface of 90 ° or less. The stroke of the claw piece can be adjusted by the angle of the taper surface, and the stroke speed can be changed by using a curved surface.

また、前記シリンダユニットとホルダとは一体的に結合され、その高さ寸法はワークの厚みよりも小さくすることが好ましい。このようにすることで、レイアウトの自由度が高くなる。 Further, it is preferable that the cylinder unit and the holder are integrally coupled, and the height dimension thereof is smaller than the thickness of the workpiece. By doing in this way, the freedom degree of a layout becomes high.

また、前記ホルダの開口内側面とプランジャ外周面との間はＯリングを介在せしめることで、Ｏリングの弾発力を利用して、中立位置への復帰が自動的になされ、更にはクランプ装置内部への切粉の侵入を防止することができる。
Further, by interposing an O-ring between the inner side surface of the opening of the holder and the outer peripheral surface of the plunger, the return to the neutral position is automatically performed using the elastic force of the O-ring, and further the clamping device It is possible to prevent chips from entering the inside.

更に、プランジャを待機位置まで自動的に後退させるため、前記ピストンとプランジャの一方に溝部を形成し、他方には前記ピストンが後退する際に前記溝部の端部に係合してプランジャを後退させるピンを設けることが考えられる。 Further, in order to automatically retract the plunger to the standby position, a groove is formed in one of the piston and the plunger, and the other is engaged with the end of the groove when the piston is retracted to retract the plunger. It is conceivable to provide a pin.

本発明に係るクランプ装置によれば、ワークをクランプする際の力がワークの厚み方向にしか作用しないため、薄肉板状ワークであってもクランプによってワークが変形することがない。
このため、ワーク両面に同時にフライス加工等を施すことが可能になり、作業効率を大幅に向上することができる。 According to the clamping device of the present invention, since the force for clamping the workpiece acts only in the thickness direction of the workpiece, the workpiece is not deformed by clamping even if it is a thin plate workpiece.
For this reason, it becomes possible to perform milling etc. on both surfaces of a workpiece | work simultaneously, and work efficiency can be improved significantly.

また、クランプ装置の厚みがワークの厚み内に納まるため、工具とクランプ装置との干渉を避けるための制約がなく、装置の組み付けの自由度が高くなる。 In addition, since the thickness of the clamping device is within the thickness of the workpiece, there is no restriction for avoiding interference between the tool and the clamping device, and the degree of freedom of assembly of the device is increased.

更に、従来はクランプ装置を設置するために治具プレートに掘り下げ加工を施していたが、これも不要になり治具強度を確保できる。 Furthermore, conventionally, the jig plate has been dug in order to install the clamp device, but this is also unnecessary, and the jig strength can be secured.

本発明に係るクランプ装置を適用したフライス加工機の全体斜視図The whole perspective view of the milling machine which applied the clamp device concerning the present invention. 本発明に係るクランプ装置のアンクランプ状態を示す断面図Sectional drawing which shows the unclamped state of the clamp apparatus which concerns on this invention 本発明に係るクランプ装置の中間状態を示す断面図Sectional drawing which shows the intermediate state of the clamp apparatus which concerns on this invention 本発明に係るクランプ装置のクランプ状態を示す断面図Sectional drawing which shows the clamped state of the clamp apparatus which concerns on this invention 従来のクランプ装置の断面図Cross-sectional view of a conventional clamping device

フライス加工機はベース１にワーク取付板２が垂直方向に設けられ、このワーク取付板２には薄肉板状ワークＷを嵌め込む開口３が形成され、この開口３の周縁に本発明に係るクランプ装置４が複数個配置されている。 In the milling machine, a workpiece mounting plate 2 is provided in a vertical direction on a base 1, and an opening 3 into which a thin plate workpiece W is fitted is formed in the workpiece mounting plate 2, and a clamp according to the present invention is formed on the periphery of the opening 3. A plurality of devices 4 are arranged.

クランプ装置４は図２〜図４に示すように、受け板５にシリンダユニット６が固定されている。このシリンダユニット６はシリンダケース７内にピストン８が摺動自在に配置され、このピストン８の摺動方向つまりシリンダユニット６の軸線はワークＷの厚み方向と直交する方向とされている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the clamping device 4 has a cylinder unit 6 fixed to a receiving plate 5. In the cylinder unit 6, a piston 8 is slidably disposed in a cylinder case 7, and the sliding direction of the piston 8, that is, the axis of the cylinder unit 6, is a direction orthogonal to the thickness direction of the workpiece W.

前記シリンダケース７の前面には筒状ホルダ９が一体的に連結し、この筒状ホルダ９内にプランジャ１０が収納されている。このプランジャ１０にはその長軸を前記軸線と略平行にした長孔１１が形成され、この長孔１１に筒状ホルダ９に横方向に挿通されたピン１２が係合している。 A cylindrical holder 9 is integrally connected to the front surface of the cylinder case 7, and a plunger 10 is accommodated in the cylindrical holder 9. The plunger 10 is formed with a long hole 11 having a long axis substantially parallel to the axis, and a pin 12 inserted laterally through the cylindrical holder 9 is engaged with the long hole 11.

長孔１１にピン１２が係合することで、プランジャ１０は長穴１１の範囲内で直線的なスライド動が可能となり、またピン１２を中心とした揺動が可能になる。 By engaging the pin 12 with the long hole 11, the plunger 10 can linearly move within the range of the long hole 11, and can swing around the pin 12.

本実施例の場合、シリンダケース７及びホルダ９の高さ寸法は等しく、且つこれらシリンダケース７及びホルダ９の高さ寸法に受け板５の厚みを加えたクランプ装置４全体の厚み（２６ｍｍ）はワークＷの厚さ（２７ｍｍ）よりも薄くなるようにしている。 In the case of this embodiment, the height dimensions of the cylinder case 7 and the holder 9 are equal, and the overall thickness (26 mm) of the clamping device 4 obtained by adding the thickness of the receiving plate 5 to the height dimensions of the cylinder case 7 and the holder 9 is The work W is made thinner than the thickness (27 mm).

また、前記ピストン８の前面に開口する凹部内にはスプリング１３が収納され、プランジャ１０の後端部の下側に入り込むピストン８の先端部には溝部１４が形成されている。 A spring 13 is housed in a recess opening in the front surface of the piston 8, and a groove 14 is formed at the tip of the piston 8 that enters the lower side of the rear end of the plunger 10.

また、プランジャ１０の後端の下面はカム面１５とされ、このカム面１５と対応する前記ピストン８の前面にもカムフォロア面１６が形成されている。カム面１５およびカムフォロア面１６のいずれも傾斜角度が９０°以内のテーパ面、或いは曲面とすることができる。 The lower surface of the rear end of the plunger 10 is a cam surface 15, and a cam follower surface 16 is also formed on the front surface of the piston 8 corresponding to the cam surface 15. Both the cam surface 15 and the cam follower surface 16 can be tapered surfaces or curved surfaces having an inclination angle of 90 ° or less.

プランジャ１０の後端には前記溝部１４に係合するピン１７が取付けられ、ピストン８が後退する際に、前記ピン１７に溝部１４の前端部が係止することで、プランジャ１０はピストン８の後退動に連動して後退する。 A pin 17 that engages with the groove portion 14 is attached to the rear end of the plunger 10. When the piston 8 moves backward, the front end portion of the groove portion 14 engages with the pin 17, so that the plunger 10 It moves backward in conjunction with the backward movement.

更に、プランジャ１０の先端部は爪片１８となっており、ホルダ９の開口１９の内側面とプランジャ１０の外周面との間はＯリング２０が介在している。このＯリング２０によってクランプ装置４内への切粉の侵入を防止できる。 Furthermore, the tip of the plunger 10 is a claw piece 18, and an O-ring 20 is interposed between the inner surface of the opening 19 of the holder 9 and the outer peripheral surface of the plunger 10. The O-ring 20 can prevent chips from entering the clamping device 4.

以上において、図２に示すように待機状態ではピストン８は後退し、ピストン８に形成した溝部１４の前端部がピン１７に係止している。また待機状態では、ピン１２は長孔１１の前端部（図において右端）に係止し、カム面１５とカムフォロア面１６とは離れ、スプリング１３はプランジャ１０の後端面に当接している。 In the above, as shown in FIG. 2, the piston 8 is retracted in the standby state, and the front end portion of the groove portion 14 formed in the piston 8 is locked to the pin 17. In the standby state, the pin 12 is locked to the front end portion (right end in the figure) of the long hole 11, the cam surface 15 and the cam follower surface 16 are separated, and the spring 13 is in contact with the rear end surface of the plunger 10.

図２の状態からピストン８の背面側の部屋にエアまたは作動油を供給してピストン８を突出せしめる。この突出の過程でプランジャ１０はピストン８のスプリング１３によって押され、図３に示すように、ピン１２が長孔１１の後端に当接するまで直線的に突出動する。 From the state of FIG. 2, air or hydraulic oil is supplied to the chamber on the back side of the piston 8 to cause the piston 8 to protrude. In this projecting process, the plunger 10 is pushed by the spring 13 of the piston 8 and linearly projects until the pin 12 comes into contact with the rear end of the long hole 11 as shown in FIG.

ピン１２がプランジャ１０の長孔１１の後端に当接すると、それ以上プランジャ１０は突出動することができず、この時点でプランジャ１０のカム面１５とピストン８のカムフォロア面１６とが当接する。 When the pin 12 comes into contact with the rear end of the long hole 11 of the plunger 10, the plunger 10 can no longer project, and the cam surface 15 of the plunger 10 and the cam follower surface 16 of the piston 8 come into contact at this point. .

そして更にピストン８が前進すると、図４に示すように、ピン１２を中心としてプランジャ１０が上下方向に揺動し、ワークＷを爪片１８と受け板５との間で上下方向の力で把持する。この場合、爪片１８は上下方向（ワークの厚み方向）のみの動きのため、ワークＷに横方向の力は一切作用せず、変形や歪みは発生しない。またＯリング２０は下部が潰れた状態になる。 When the piston 8 further advances, as shown in FIG. 4, the plunger 10 swings up and down around the pin 12, and grips the workpiece W with the vertical force between the claw piece 18 and the receiving plate 5. To do. In this case, since the claw piece 18 moves only in the vertical direction (the thickness direction of the workpiece), no lateral force acts on the workpiece W, and no deformation or distortion occurs. Further, the lower part of the O-ring 20 is crushed.

このようにして、ワーク取付板２の開口３内にワークＷを固定したならば、ワークＷの両面を図示しない刃具を回転させながら研削する。この場合、ワークＷに変形や歪みは発生していないため、高精度に加工することができる。 Thus, if the workpiece | work W is fixed in the opening 3 of the workpiece | work mounting plate 2, both surfaces of the workpiece | work W will be ground, rotating the blade tool which is not shown in figure. In this case, since the workpiece W is not deformed or distorted, it can be processed with high accuracy.

以上の如くしてワークＷの加工が終了したならば、ピストン８を後退させると、ピストン８のカムフォロア面とプランジャ１０のカム面に隙間ができた後、下部が圧潰されていたＯリング２０の形状は元に戻り、プランジャ１０はホルダ９の開口内で中立位置を維持する。 When the processing of the workpiece W is completed as described above, when the piston 8 is retracted, a gap is formed between the cam follower surface of the piston 8 and the cam surface of the plunger 10, and then the lower part of the O-ring 20 is crushed. The shape is restored and the plunger 10 maintains a neutral position within the opening of the holder 9.

さらにピストン８を後退させると、ピストン８の溝部１４にプランジャ１０のピン１７が係合しプランジャ１０も後退する。 When the piston 8 is further retracted, the pin 17 of the plunger 10 is engaged with the groove portion 14 of the piston 8 and the plunger 10 is also retracted.

１…ベース、２…ワーク取付板、３…開口、４…クランプ装置、５…受け板、６…シリンダユニット、７…シリンダケース、８…ピストン、９…筒状ホルダ、１０…プランジャ、１１…長孔、１２…ピン、１３…スプリング、１４…溝部、１５…カム面、１６…カムフォロア面、１７…ピン、１８…爪片、１９…ホルダの開口、２０…Ｏリング、Ｗ…ワーク。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... Work mounting plate, 3 ... Opening, 4 ... Clamping device, 5 ... Receiving plate, 6 ... Cylinder unit, 7 ... Cylinder case, 8 ... Piston, 9 ... Cylindrical holder, 10 ... Plunger, 11 ... Long hole, 12 ... pin, 13 ... spring, 14 ... groove, 15 ... cam surface, 16 ... cam follower surface, 17 ... pin, 18 ... claw piece, 19 ... opening of holder, 20 ... O-ring, W ... workpiece.

Claims

加工装置にワークを固定するクランプ装置において、このクランプ装置は、受け板に固定されるシリンダユニットと、このシリンダユニットを構成するピストンと連係動をするとともに先端が前記受け板との間でワークを把持する爪片となったプランジャとからなり、前記シリンダユニットの軸線はワークの厚み方向と直交し、前記プランジャはホルダに対し長穴とピンを介して前記軸線に沿ってスライド可能且つ揺動可能に保持され、また前記ピストンには把持位置まで前記前記プランジャを直線的に押し出す弾性部材が設けられ、前記プランジャまたはピストンの少なくとも一方にはピストンの突出動を前記ピンを中心とした上下方向の揺動に変換するカム面が形成されていることを特徴とするクランプ装置。 In a clamping device for fixing a workpiece to a processing device, the clamping device is linked to a cylinder unit fixed to a receiving plate and a piston constituting the cylinder unit, and a tip moves between the receiving plate and the workpiece. It consists of a plunger that becomes a gripping claw piece, and the axis of the cylinder unit is perpendicular to the thickness direction of the workpiece, and the plunger is slidable and swingable along the axis through a long hole and a pin with respect to the holder The piston is provided with an elastic member that linearly pushes the plunger to the gripping position, and at least one of the plunger or the piston swings the piston in a vertical direction around the pin. A clamping device characterized in that a cam surface that converts motion is formed.

請求項１に記載のクランプ装置において、前記シリンダユニットとホルダとは一体的に結合され、その高さ寸法はワークの厚みよりも小さいことを特徴とするクランプ装置。 2. The clamping device according to claim 1, wherein the cylinder unit and the holder are integrally coupled, and a height dimension thereof is smaller than a thickness of the workpiece.

請求項１に記載のクランプ装置において、前記ホルダの開口内側面とプランジャ外周面との間はＯリングが介在していることを特徴とするクランプ装置。 2. The clamping device according to claim 1, wherein an O-ring is interposed between an inner surface of the opening of the holder and an outer peripheral surface of the plunger.

請求項１に記載のクランプ装置において、前記ピストンとプランジャの一方には溝部が形成され、他方には前記ピストンが後退する際に前記溝部の端部に係合してプランジャを後退させるピンが設けられていることを特徴とするクランプ装置。 2. The clamping device according to claim 1, wherein a groove is formed on one of the piston and the plunger, and a pin is provided on the other to engage the end of the groove and retract the plunger when the piston moves backward. Clamping device characterized by being made.