JP2640614B2 - クランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物を把持して、
この被加工物に洗浄や塗装等の所定の処理を行わせるた
めのクランプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、被加工物を把持し、この被加工物
に洗浄、塗装等の所定の処理を行わせるためのクランプ
装置としては、例えば、実公昭57-55032号公報に開示さ
れている被加工物搬送装置に用いられているクランプ装
置がある。以下、このクランプ装置について簡単に説明
する。

【０００３】このクランプ装置は、洗浄や塗装等の加工
処理を行う各加工ステーションの間を鉛直面内で回動す
る環状板部材を設け、この環状板部材の外周面の四か
所、等角度の位置に切欠きを形成し、この切欠きの天井
部（回動中心側）にワークストッパを配設すると共に前
記切欠きを囲繞するコ字状枠体を前記環状板部材の回動
中心方向に摺動可能に装着し、該コ字状枠体を前記環状
板部材の回動中心方向に常時弾発付勢し、該コ字状枠体
の両足杆の端部に位置決めピンを有する被加工物載置部
材を設けると共にこのコ字状枠体の横桁部に、コ字状枠
体を下降させるカムローラが係合するカム溝を設け、さ
らに、前記被加工物載置部材の間に形成されている空隙
部下方に被加工物を載置するキャリパーを上昇、前進、
下降及び後退動作可能に配設したものである。

【０００４】そして、加工処理を行う場合には、まず、
カム溝に係合するカムローラを下降させて両足杆の端部
に設けた被加工物載置部材と、天井部に設けたワークス
トッパとの間を広くとり、キャリパーに載置してきた被
加工物を被加工物載置部材に載せ、位置決めピンによっ
て位置決めをし、次に、カムローラを上昇させてコ字状
枠体の下方への押圧力を解除させれば、被加工物はワー
クストッパと被加工物載置部材との間に挟持されて固定
されるようになるものである。

【０００５】しかしながら、このような従来技術におい
ては、被加工物を載置して位置決めし、挟持して固定す
るクランプ装置を、環状板部材に四か所形成した切欠き
に設けた摺動可能なコ字状枠体と、コ字状枠体の横桁部
に設けられコ字状枠体を押圧するカムローラが係合する
カム溝等によって形成したので、クランプ装置の構造が
複雑になり、また、メンテナンス作業が相当に困難とな
って製作費が高くなる問題があった。

【０００６】さらに、被加工物を把持した状態で被加工
物の姿勢を変更させることができないという問題もあっ
た。このように被加工物の姿勢を変更させることができ
ないと、例えば、被加工物を洗浄する場合には、被加工
物を数箇所に移送し、個々の場所に所定の目的を持たせ
て配設した多数の洗浄ノズルより洗浄液を噴出させて被
加工物の洗浄を行なわなければならず、洗浄室の内部が
複雑になりメンテナンス作業が困難になると共に洗浄室
の製作費が高くなる問題があった。

【０００７】そこで、これらを改良したクランプ装置
が、本出願人によって既に提案され出願されている（特
願平４−３３６６０１号）。このクランプ装置は、図６
および図７に示すように、クランプ装置本体71の本体フ
レーム72に回転自在に回転フレーム73を設け、この回転
フレーム73に、回転フレーム73に固着したケーシング74
（図８参照）と、このケーシング74に摺動自在に嵌合し
た摺動軸75と、この摺動軸75の一端部に取付けたクラン
プ部材76と、前記摺動軸75をその基端部側に常時付勢す
る弾発付勢手段77と、ケーシング74の基端部側に固着し
た被加工物受け78とからなるクランプユニット79を設
け、前記クランプユニット79の摺動軸75の基端部、すな
わちクランプ装置の押圧部80を押圧する押圧手段81を設
けたものである。

【０００８】このクランプ装置により被加工物をクラン
プする場合は、押圧手段81によりクランプ装置の押圧部
80を押圧すれば、摺動軸75は弾発付勢手段77に抗してケ
ーシング74内を摺動してクランプ部材76を押上げてアン
クランプ状態にする。この状態に置いて、被加工物を被
加工物受け78に載置し、押圧手段81による押圧を解除す
れば、被加工物は被加工物受け78とクランプ部材76とに
より挟持されてクランプされることになる。

【０００９】そして、クランプした被加工物を洗浄する
場合は、被加工物を高圧洗浄槽82内の洗浄液に浸漬し、
被加工物を回転させながら、洗浄液の内部に設けた高圧
洗浄ノズル（図示省略）より高圧洗浄液を噴出させて洗
浄液を攪拌して、被加工物の洗浄を行うようにしてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
においては、被加工物を弾発付勢手段によって付勢した
被加工物受けとクランプ部材とでクランプし、このクラ
ンプ状態で被加工物を高圧洗浄槽内に浸漬し、被加工物
を回転させながら高圧洗浄ノズルより洗浄液を噴出させ
て被加工物を洗浄するようにしていたので、洗浄の際に
は、クランプ装置の押圧部も被加工物と共に回転し、押
圧部が高圧洗浄ノズルの近くにくると、押圧部に高圧洗
浄ノズルからの洗浄液の液圧がかかって押圧部が押圧さ
れた。

【００１１】したがって、高圧洗浄ノズルからの洗浄液
の液圧が、弾発付勢手段の弾発力より小さい場合は良好
な洗浄を行うことができるが、より強力な高圧洗浄液を
噴出させて、被加工物を洗浄する場合は、より強力な洗
浄液の液圧がクランプ装置の押圧部にかかることにな
る。このような強力な液圧が押圧部にかかると、弾発付
勢手段の弾発力には自ずと限界があるので、クランプ部
材が弾発付勢手段の弾発力に抗して押し上げられ、被加
工物がずれる虞があった。また、洗浄液の液圧がさらに
強力な場合は、被加工物が落下するという問題も発生し
た。

【００１２】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたもので、極めて簡単な構造で、しかも、クラ
ンプ装置の押圧部にどのような強力な液圧力がかかって
もクランプ部材がアンクランプしないクランプ装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、クランプ装置本体の本体フレ
ームに回転自在にクランプユニットを設け、該クランプ
ユニットに横方向で対向させた回転基板を配設し、該回
転基板に、該回転基板の回転軸線とほぼ鉛直に交差する
方向に長尺のガイド孔を形成したガイド板を固着すると
共に先端部に被加工物受けを設けた下部クランプアーム
を固着し、かつ、前記回転基板に、先端部にクランプ部
材を設けた上部クランプアームを回転自在に装着し、前
記ガイド板の長尺のガイド孔に摺動自在に係合した一対
のガイド部材を装着した可動部材を設け、該可動部材の
端部に倣いアームを固着し、前記可動部材と前記上部ク
ランプアームとを回転自在にリンクで連結し、前記倣い
アームを常時上方に弾発付勢する弾発付勢手段を設け、
前記回転基板の回転中心の軸線と円中心が同一軸線上と
なり、かつ、外周面に前記倣いアームと係合するように
前記本体フレームに倣い円盤を固着し、該倣い円盤の外
周に前記倣いアームが所定位置にあるとき押圧された
際、該倣いアームの移動を許容する逃し溝を形成したこ
とを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】本発明は、以上説明したように構成したので、
被加工物受けに被加工物を載置する場合は、所定位置に
ある倣いアームを押圧すれば、倣いアームは倣い円盤の
逃し溝に沿って下降する。そして、その押圧力は可動部
材を介してガイド板の長尺のガイド孔に嵌合している一
対のガイド部材に伝達され、この一対のガイド部材はガ
イド板の長尺のガイド孔に案内されて下降し、可動部材
も下降し、倣いアームも弾発付勢手段の弾発力に抗して
水平に下降する。

【００１５】可動部材が下降することにより、可動部材
と上部クランプアームとはリンクで連結されているの
で、上部クランプアームはリンクにより引っ張られ開方
向に回動する。この動作は一対のガイド部材の一つがガ
イド孔の下端に当接されるまで続けられる。そして、ガ
イド部材がガイド孔の下端に当接すると、上部クランプ
アームは開状態となる。

【００１６】そして、被加工物を下部クランプアームの
被加工物受けに載置し、倣いアームの押圧力を解除する
と、弾発付勢手段の弾発力により倣いアームは押し上げ
られ、可動部材も押し上げられ、これに伴って上部クラ
ンプアームはリンクにより押され閉方向に回動し、一対
のガイド部材の一つがガイド孔の上端に当接すると、上
部クランプアームは閉状態になる。即ち、被加工物はク
ランプ装置本体に堅固にクランプされることになる。

【００１７】これにより、クランプ装置本体は、一定の
姿勢を維持しつつ被加工物と共に洗浄槽の洗浄液内に浸
漬され、クランプユニットを回転させながら洗浄槽内に
設けられている高圧洗浄ノズルより高圧洗浄液を噴出さ
せて洗浄液を攪拌し、これにより被加工物を洗浄する。

【００１８】クランプユニットを回転させるとき、倣い
アームは倣い円盤の外周面と係合した状態で回転するの
で、被加工物の回転洗浄中に例え倣いアームに強力な押
圧力がかかったとしても、その押圧力は倣い円盤の外周
面で受け止められ、可動部材には伝達されず、被加工物
は堅固にクランプされた状態で洗浄される。

【００１９】所定の洗浄工程が終了すると、クランプ装
置本体が上昇し、クランプ装置本体は元位置に復帰す
る。

【００２０】クランプ装置本体が元位置に復帰すれば、
倣いアームを再び押圧し、上部クランプアームを開状態
にする。このように上部クランプアームをアンクランプ
したら、被加工物をクランプ装置本体から除去して１洗
浄工程が終了する。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１ないし図５に
基づいて説明する。図において、符号１はクランプ装置
本体を示し、符号２はクランプ装置本体１に水平状態で
設けた本体フレーム、符号３は本体フレーム２に回転自
在に設けたクランプユニットを各々示している。

【００２２】また、符号４はクランプユニット３に横方
向で対向して設けた回転基板で、回転基板４の回転中心
には回転軸５が固着しており、回転軸５は本体フレーム
２に固着したベアリング６に回転自在に支持されてい
る。

【００２３】符号７はベアリング６を本体フレーム２に
取り付けるためのベアリング押えを示し、符号８は回転
基板４の対向面側に固着したガイド板である。ガイド板
８には回転基板４の回転軸線とほぼ鉛直に交差する方向
に長尺のガイド孔９が形成されている。

【００２４】符号10はガイド板８の左右両側に配設さ
れ、回転基板４に固着したマウントブラケットを示し、
符号11はマウントブラケット10の下面に固着した下部ク
ランプ−アームを示し、下部クランプアーム11の先端部
には被加工物受け12が固着している。

【００２５】符号13はマウントブラケット10の適所にヒ
ンジピン14により回転自在に装着した上部クランプアー
ムであり、上部クランプアーム13の先端部にはクランプ
部材であるクランパ15が固着している。

【００２６】符号16はガイド板８を挟持するように設け
た可動部材である可動ブラケットで、可動ブラケット16
にはガイド板８の長尺のガイド孔９に摺動自在に嵌合し
た一対のガイド部材であるガイドローラ、すなわち上部
ガイドローラ17および下部ガイドローラ18がヒンジピン
19、20により回転自在に装着されている。

【００２７】したがって、可動ブラケット16は上部ガイ
ドローラ17および下部ガイドローラ18がガイド板８の長
尺のガイド孔９を摺動することによりほぼ垂直に上下動
することになる。

【００２８】符号21は可動ブラケット16の上部に固着し
た倣いアームを示している。倣いアーム21の上部クラン
プアーム13側にはガイド孔22が穿孔されている。この倣
いアーム21の上面は押圧部21′となっている。

【００２９】符号23はガイド板８の適所に固着した支持
ブラケットを示している。この支持ブラケット23には上
部が倣いアーム21のガイド孔22に摺動自在に嵌合したス
プリング保持棒24の基端部が固着している。また、符号
25はスプリング保持棒24に保持され、倣いアーム21を常
時上方へ弾発付勢するように、倣いアーム21と支持ブラ
ケット23との間に介装した弾発付勢手段であるスプリン
グを示している。

【００３０】符号26は可動ブラケット16と上部クランプ
アーム13とを連結するリンクを示している。リンク26は
ヒンジピン19により可動ブラケット16と回転自在に連結
しており、ヒンジピン27により上部クランプアーム13の
中間部と回転自在に連結している。

【００３１】したがって、倣いアーム21の押圧部21′を
押圧すると、その押圧力は可動ブラケット16を介してガ
イド板８の長尺のガイド孔９に嵌合している一対のガイ
ドローラ17、18に伝達され、一対のガイドローラ17、18
はガイド板８の長尺のガイド孔９に案内されて下降し、
可動ブラケット16も下降し、倣いアーム21もスプリング
25の弾発力に抗して水平に下降する。

【００３２】可動ブラケット16が下降することにより、
可動ブラケット16と上部クランプアーム13とはリンク26
で連結されているので、上部クランプアーム13はリンク
26により引っ張られ開方向に回動する。

【００３３】この動作は一対のガイドローラ17、18の内
の下部ガイドローラ18がガイド板８の長尺のガイド孔９
の下端に係止されるまで続けられ、下部ガイドローラ18
がガイド孔９の下端に係止されると、上部クランプアー
ム13は開状態になる。

【００３４】これとは逆に、倣いアーム21の押圧部21′
の押圧力を解除すると、スプリング25の弾発力により倣
いアーム21は押し上げられ、可動ブラケット16及び一対
のガイドローラ17、18も上昇し、一対のガイドローラ1
7、18の上部ガイドローラ17がガイド孔９の上端に係止
されると、上部クランプアーム13は閉状態になる。即
ち、被加工物Ｗをクランプした状態になる（図１参
照）。

【００３５】符号28はクランプユニット３に対向して設
けた回転基板４が同期して回転するように両回転基板４
を連結した同期板を示している。また、符号29は円中心
がクランプユニット３の回転基板４の回転中心の軸線と
同一軸線上となり、かつ外周面に倣いアーム21が係合す
るように本体フレーム２に固着した倣い円盤である。

【００３６】倣い円盤29の外周には、倣いアーム21が押
圧され、下降する際に、倣いアーム21の移動を許容する
逃し溝30が形成されている。符号31は回転基板４の回転
軸５の両側に固着した連結金具で、この連結金具31には
洗浄槽S1に設けたガイドレールS2と係合するガイド溝32
が形成されている。なお、ガイドレールS2は洗浄槽S1内
の所定位置まで伸びている。

【００３７】符号S3は洗浄槽S1内に設けた洗浄液を示
し、符号S4はクランプ装置本体１の本体フレーム２と連
結した昇降装置を示し、昇降装置S4はクランプ装置本体
１が被加工物Ｗをクランプした際、クランプ装置本体１
を被加工物Ｗと共に洗浄槽S1の洗浄液S3内に浸漬させる
ものである。

【００３８】次に、本実施例の作用を説明する。まず、
図１に示すようにクランプ装置本体１は昇降装置S4によ
り支持され元位置に有る。そこで、図示しない押圧手段
により、倣いアーム21の押圧部21′を押圧すると、その
押圧力は可動ブラケット16を介してガイド板８の長尺の
ガイド孔９に嵌合している上部ガイドローラ17および下
部ガイドローラ18に伝達され、この一対のガイドローラ
17、18はガイド板８の長尺のガイド孔９に案内されて下
降し、可動ブラケット16も下降し、倣いアーム21もスプ
リング25の弾発力に抗して、倣い円盤29の逃がし溝30を
通って水平に下降する。

【００３９】可動ブラケット16が下降することにより、
可動ブラケット16と上部クランプアーム13とはリンク26
で連結されているので、上部クランプアーム13はリンク
26により引っ張られ開方向に回動する。この動作は一対
のガイドローラ17、18の下部ガイドローラ18がガイド板
８の長尺のガイド孔９の下端に係止されるまで続けら
れ、下部ガイドローラ18がガイド板８の長尺のガイド孔
９の下端に係止されると、上部クランプアーム13は開状
態となる。

【００４０】次に、被加工物Ｗを下部クランプアーム11
の被加工物受け12に載置し、倣いアーム21の押圧部21′
の押圧力を解除すると、スプリング25の弾発力により倣
いアーム21は押し上げられ、可動ブラケット16も押し上
げられ、これに伴って上部クランプアーム13はリンク26
によって押され閉方向に回動し、一対のガイドローラ1
7、18の上部ガイドローラ17がガイド板８の長尺のガイ
ド孔９の上端に係止されると、上部クランプアーム13は
閉状態になる。即ち、被加工物Ｗはクランプ装置本体１
に堅固にクランプされる。このとき、倣いアーム21は倣
い円盤29の外周面に係合可能な状態になる。

【００４１】被加工物Ｗがクランプ装置本体１にクラン
プされると、昇降装置S4が作動し、クランプ装置本体１
を下降させる。これにより、クランプ装置本体１はガイ
ドレールS2に案内され、一定の姿勢を維持しつつ被加工
物Ｗと共に洗浄槽S1の洗浄液S3内に浸漬される。

【００４２】洗浄槽S1内には、一方のガイドレールS2の
下端に図示しない回転駆動部材が設けられているので、
クランプ装置本体１の連結金具31はガイドレールS2との
係合を解除して、クランプ装置本体１の一方の連結金具
31が回転駆動部材と係合する。

【００４３】この時、本体フレーム２は、一方の連結金
具31が回転駆動部材と係合すると同時に洗浄槽S1内に設
けられている図示しない固定金具と係合し、位置決めさ
れ固定される。

【００４４】本体フレーム２が洗浄槽S1内で位置決め、
固定されると、昇降装置S4の作動は停止し、回転駆動部
材が作動し、クランプ装置本体１のクランプユニット３
が回転すると共に洗浄槽S1内に設けられている図示しな
い高圧洗浄ノズルから高圧洗浄液が噴出して被加工物Ｗ
の洗浄が行われる。即ち、被加工物Ｗは洗浄液S3内に浸
漬され、回転されながら高圧洗浄液で洗浄される。

【００４５】回転駆動部材が作動し、クランプ装置本体
１のクランプユニット３を回転させると、倣いアーム21
は倣い円盤29の外周面と係合した状態で回転するので、
被加工物Ｗの回転洗浄中に例え倣いアーム21の押圧部2
1′に洗浄液の強力な押圧力がかかったとしても、その
押圧力は倣い円盤29の外周面で係止され、可動ブラケッ
ト16には伝達されず、被加工物Ｗは堅固にクランプされ
た状態で洗浄される。

【００４６】所定の洗浄工程が終了すると、回転駆動部
材の作動は停止し、昇降装置S4が再び作動し、今度はク
ランプ装置本体１を上昇させる。クランプ装置本体１が
上昇すると、クランプ装置本体１の一方の連結金具31の
回転駆動部材との係合は解除され、クランプ装置本体１
の連結金具31はガイドレールS2と係合する。この時、本
体フレーム２の固定金具との係合も当然解除される。

【００４７】クランプ装置本体１がガイドレールS2の上
昇端の到達すると、昇降装置S4の作動は停止し、クラン
プ装置本体１はその位置で停止し、位置決め支持され
る。即ち、クランプ装置本体１は元位置に復帰する。

【００４８】クランプ装置本体１が元位置に復帰する
と、図示しない押圧手段により、倣いアーム21の押圧部
21′を再び押圧し、上部クランプアーム13を開状態にす
る。この様にして、被加工物Ｗがアンクランプされる
と、被加工物Ｗをクランプ装置本体１から除去して１洗
浄工程は終了する。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、クラン
プ装置本体のクランプユニットに設けた倣いアームが倣
い円盤の外周面と係合した状態で回転するので、被加工
物の回転処理中に例え倣いアームの押圧部に洗浄液によ
る強力な押圧力がかかったとしても、その押圧力は倣い
円盤の外周面で受け止められ、可動部材には伝達され
ず、被加工物を堅固にクランプした状態で洗浄処理する
ことができる。

【００５０】また、クランプ装置本体にクランプユニッ
トを回転させる手段を設けていないので、クランプ装置
本体が極めて簡素なものとなると共にクランプ装置本体
の軽量化を計ることができる。

【００５１】さらに、被加工物をクランプ保持するクラ
ンプ部材をスプリングの弾発力により開閉するように構
成したので、クランプ装置本体に、従来のように、クラ
ンプ部材を開閉するための、シリンダ等の特別な駆動源
を設ける必要がなく、上記と同様に、クランプ装置本体
が極めて簡素なものとなると共にクランプ装置本体の軽
量化を計ることができる。

【００５２】また、クランプ装置の構成が極めて簡素で
あるので、メーンテナンス作業が容易であると共に製作
費が廉価なものとなる等多数の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の正面図である。

【図２】図１のものの平面図である。

【図３】図１のもののＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図１のものの左側面図である。

【図５】図１のものの右側面図である。

【図６】従来のものの側面図である。

【図７】従来のものの上面図である。

【図８】従来のクランプユニットの断面図である。

【符号の説明】

１ クランプ装置本体 ２ 本体フレーム ３ クランプユニット ４ 回転基板 ８ ガイド板 ９ ガイド孔 11 下部クランプアーム 12 被加工物受け 13 上部クランプアーム 15 クランパ 16 可動ブラケット 17 上部ガイドローラ 18 下部ガイドローラ 21 倣いアーム 25 スプリング 26 リンク 29 倣い円盤 30 逃し溝

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランプ装置本体の本体フレームに回転
   自在にクランプユニットを設け、該クランプユニットに
   横方向で対向させた回転基板を配設し、該回転基板に、
   該回転基板の回転軸線とほぼ鉛直に交差する方向に長尺
   のガイド孔を形成したガイド板を固着すると共に先端部
   に被加工物受けを設けた下部クランプアームを固着し、
   かつ、前記回転基板に、先端部にクランプ部材を設けた
   上部クランプアームを回転自在に装着し、前記ガイド板
   の長尺のガイド孔に摺動自在に係合した一対のガイド部
   材を装着した可動部材を設け、該可動部材の端部に倣い
   アームを固着し、前記可動部材と前記上部クランプアー
   ムとを回転自在にリンクで連結し、前記倣いアームを常
   時上方に弾発付勢する弾発付勢手段を設け、前記回転基
   板の回転中心の軸線と円中心が同一軸線上となり、か
   つ、外周面に前記倣いアームと係合するように前記本体
   フレームに倣い円盤を固着し、該倣い円盤の外周に前記
   倣いアームが所定位置にあるとき押圧された際、該倣い
   アームの移動を許容する逃し溝を形成したことを特徴と
   するクランプ装置。