JP3302507B2 - ワーク支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワーク支持装置に関
し、特に加工ライン上でワークを短時間で交換でき、し
かもワーク支持装置のデッドスペースを有効に利用し
て、ワーク支持装置の保管場やワーク交換作業場を縮小
できるようにしたワーク支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、加工ラインの自動化が図られるに
つれて、例えば図７の平面図に示すように、一定の循環
経路101 上に多数のパレット102 を一定の間隔を置いて
配置し、各パレットにワークを支持させたワーク支持装
置103 を載せて、これらパレット102 を間歇的に循環さ
せ、各パレット102 が停止する加工ステージで循環経路
101 に臨ませた切削加工機、研削加工機などによってワ
ークを機械加工するようにした加工ラインが採用されて
いる。

【０００３】上記ワーク支持装置103 は、ベースプレー
トと、これの上に立設された筒状のブロックとを有し、
上記加工ライン外で上記ブロックの外側面にワーククラ
ンプを介してワークを支持させた後、ローダー104 によ
ってワークをワーク支持装置103 ごと生産ラインに搬入
される。また、ワークを支持したワーク支持装置103
は、ワーク加工ラインを循環する間に必要に応じてパレ
ット102 上で縦軸心回りに回転され、ブロックの複数の
外側面に固定された各ワークが加工される。

【０００４】ワーク加工ラインを循環して各ワークの一
連の機械加工が終わると、アンローダ105 によってワー
ク支持装置103 を加工ラインから取り出し、加工ライン
外で加工済みのワークをワーク支持装置103 から取り外
している。ところで、この種のワーク支持装置103 に使
用されるワーククランプとしては、ワーク加工ラインに
出し入れされ、また、ワーク加工ライン上を移動し、さ
らには、必要に応じてパレット102 上で回転するワーク
支持装置への油圧配管が困難であるため、油圧式のクラ
ンプは用いられず、ボルト・ナットなどによってブロッ
クに固定される基体と、この基体に支持されたクランプ
爪と、このクランプ爪を締め付け方向に進退させるネジ
とを備えたネジ式のクランプが使用される。

【０００５】クランプ爪としては、その先端がブロック
の外側面に直角な方向に進退可能に設けられるものと、
その先端がブロックの外側面に平行に進退可能に設けら
れるものと、その先端がブロックの外側面に対して傾斜
する方向に進退可能に設けられるものとがある。クラン
プ爪の先端がブロックの外側面に直角な方向に進退可能
に設けられるワーククランプは、クランプ爪に挿通さ
れ、ブロックまたは基体に螺合されるネジを締め込むこ
とにより、クランプ爪の先端とブロックの外側面との間
にワークを挟持して固定する。

【０００６】また、クランプ爪の先端がブロックの外側
面に平行に進退可能に設けられるワーククランプは、基
体に螺進退可能に挿通されたネジを締め込むことによ
り、クランプ爪でワークの側面をブロックに固定された
他のワーククランプや基準ブロックに押し付けてワーク
を固定する。さらに、クランプ爪の先端がブロックの外
側面に対して傾斜する方向に進退可能に設けられるクラ
ンプでは、基体に螺進退可能に挿通されたネジを締め込
むことにより、このクランプでワークをブロックの外側
面と、ブロックに固定された他のワーククランプや基準
ブロックとに押し付けてワークを固定する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来のワ
ーク支持装置では、加工済みのワークと未加工のワーク
とを交換する時にはクランプ爪を締めつけるネジを緩
め、加工済みのワークを取り外し、未加工のワークを正
確に位置決めしながらそのネジを締め直すという作業が
必要になり、ワーク交換に要する時間が長くなるおそれ
がある。

【０００８】また、特に機械加工ラインのタクトタイ
ム、すなわち、パレット102 が停止している時間がワー
ク交換時間よりも短い場合には、機械加工ラインでの時
間ロスをなくすため、機械加工ライン上に搭載できるワ
ーク支持装置103 よりも多数のワーク支持装置103 を用
意し、機械加工ライン外で同時平行的に複数のワーク支
持装置103 のワーク交換を行う必要が生じ、多数のワー
ク支持装置103 を保管するために広い保管場を設けた
り、ワーク交換作業をするために広い作業場を設けたり
する必要が生じてくる。

【０００９】本発明は、上記の事情を鑑みて、加工ライ
ン上でワークを短時間で交換でき、しかも、ワーク支持
装置のデッドスペースを有効に利用して、ワーク支持装
置の保管場やワーク交換作業場を縮小できるようにした
ワーク支持装置を提供する、という技術的課題を解決す
ることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ベースプレー
トと、これの上に立設された筒状のブロックとを有し、
このブロックの外側面にワーククランプを介してワーク
を支持するワーク支持装置を前提として、上記目的を達
成するため、次のような技術的手段を講じるものであ
る。

【００１１】すなわち、上記ワーククランプを上記ブロ
ックの外側面に支持される油圧式のワーククランプで構
成すると共に、上記ブロックの中空部に作動油を貯留す
る油タンクと、この油タンクから作動油を吸引して所定
の圧力で吐出する油ポンプと、この油ポンプから吐出さ
れる作動油の上記ワーククランプへの供給および上記ワ
ークランプから油タンクへの作動油の排出を制御する方
向制御弁とを配置し、油ポンプにより油タンクから作動
油を吸引し、所定の圧力に増圧して吐出させ、この増圧
された作動油を方向制御弁でワーククランプに供給して
ワーククランプを締め込んでワークをワーク支持装置に
固定し、また、方向制御弁を切換えてワーククランプ内
の作動油を油タンクへ排出してワーククランプを緩めて
ワークをワーク支持装置から取り外せるようにしたこと
を特徴とするワーク支持装置である。

【００１２】

【作用】油ポンプにより油タンクから作動油を吸引し、
所定の圧力に増圧して吐出させ、この増圧された作動油
を方向制御弁でワーククランプに供給すると、瞬間的に
ワーククランプを締め込んでワークをワーク支持装置に
固定でき、また、方向制御弁を切換えてワーククランプ
内の作動油を油タンクに排出すると、瞬間的にワークク
ランプを緩めてワークをワーク支持装置から取り外せ
る。

【００１３】さらに、これにより、ワークの交換時間を
加工ラインのタクトタイムよりも短くしてワークの交換
を加工ラインのパレットの循環経路上で行うことがで
き、加工ライン外にワーク支持装置を保管するための場
所を設ける必要がなくなると共に、ワーク交換作業のた
めの場所を加工ラインの近傍の狭い範囲に縮小すること
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るワーク支持装
置を添付された図面に基づいて具体的に説明するが、本
発明は、この実施例に限定されるものではなく、本明細
書および添付された図面の記載事項全体から明らかにな
る本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に広くお
よぶものである。

【００１５】図１の縦断側面図および図２の平面図に示
すように、本発明の一実施例に係るワーク支持装置は、
ベースプレート１と、これの上に立設された四角筒状の
ブロック２とを有し、このブロック２の各外側面３にワ
ーククランプ４を介してワーク５を支持するようにして
いる。図２に示すように、上記ベースプレート１は平面
視において４隅が面取りされた正方形に形成され、ブロ
ック２はこのベースプレート１と同心状に、かつ、各外
側面３がベースプレート１の４辺に平行になるように配
置される。

【００１６】上記ワーククランプ４は、図１および図２
においては１つだけ示してあるが、ワーク５が取り付け
られる外側面３にワーク５を固定するに必要な数だけ取
り付けられる。このワーククランプ４は油圧式のもので
あり、図１に示すように、ブロック２の外側面に固定さ
れる基体６と、基体６に支軸７を介してシーソー揺動可
能に支持されたクランプ爪８と、基体６に組み付けられ
た油圧シリンダ９とを有し、上記基体６は例えばボルト
によってブロック２に固定される。そして、この油圧シ
リンダ９に作動油が供給されるとピストンロッド10が進
出して上記クランプ爪８の基端部を外側に駆動するよう
にしている。

【００１７】上記ブロック２の中空部11には作動油を貯
留する油タンク12と、この油タンク12から作動油を吸引
して所定の圧力で吐出する油ポンプ13と、この油ポンプ
13から吐出される作動油の上記ワーククランプ４への供
給および上記ワークランプ４から油タンク12への作動油
の排出を制御する方向制御弁14とが配置される。上記油
ポンプ13は、油タンク12の上側中央部に配置され、図３
の空気・油圧回路図に示すように、外部の加圧空気供給
源から供給される加圧空気で駆動され、油タンク12の作
動油をフィルタ15を介して吸引し、所定の圧力に加圧し
て吐出する空気駆動増圧器（ブースターポンプ）で構成
される。なお、この油ポンプ13は吐出口に接続される負
荷回路の内圧が所定値に達すると自動的に停止し、負荷
回路の内圧がその所定値を下回ると自動的に再始動する
ように構成されている。

【００１８】上記方向制御弁14は、１個であってもよい
が、この実施例では、ブロック２の各側面ごとにワーク
クランプ４の動作を制御するために、図２に示すよう
に、上記油タンク12の上側の油ポンプ13の周囲に４個の
方向制御弁14を設けている。各方向制御弁14は、電磁操
作または空気圧操作により２位置切換えされ、図３に示
すように、ワーククランプ４を油ポンプ13の吐出口に連
通させる供給通路16と、ワーククランプ４を戻り油路18
を介して油タンク12に連通させる戻り通路17とを備え、
供給通路16にはワーククランプ４に供給された作動油を
ワーククランプ４内に封入するための逆止弁19を介在さ
せてある。

【００１９】上記油ポンプ13に例えば外部の工場加圧空
気配管などの加圧空気源を接続して油圧ポンプ13を作動
させると、油タンク12内の作動油が油ポンプ13に吸引さ
れ、油ポンプ13から所定の圧力で吐出され、その吐出圧
が所定値に達すると油ポンプ13が自動停止する。ここ
で、方向制御弁14をワーククランプ４が油タンク12に接
続する位置に切換えると、ワーククランプ４のシリンダ
９が瞬間的に圧抜きされ、手でクランプ爪８を油圧シリ
ンダ９に抗してその先端がブロック２の外側面３から離
れる方向に揺動させて、クランプ爪８の先端とブロック
２の外側面３との間を広げてこの間に挟まれている加工
済みのワーク５と未加工のワーク５とを入れ替えること
ができる。

【００２０】ワーク５を所定の位置に位置させてから、
方向制御弁14の位置を切換えて、ワーククランプ４を油
ポンプ13に接続すると、瞬間的に油ポンプ13から吐出さ
れた作動油がワーククランプ４のシリンダ９に供給さ
れ、ピストンロッド10で駆動されたクランプ爪８の先端
部がワーク５をブロック２の外側面３に押し付けて固定
する。

【００２１】したがって、ネジを緩めたり、締めたりす
る従来のネジ式のワーククランプに比べると著しく短い
時間、例えばワークの加工ラインのタクトタイムよりも
短い時間でワークを交換できるようになる。その結果、
ワークの交換を加工ライン上で行っても加工ラインのタ
クトタイムが延長されるおそれはなく、また、加工ライ
ンのパレットの数と同数のワーク支持装置を備えればよ
いことになる。これにより、加工ライン外にワーク支持
装置を保管する場所を設ける必要がなくなるともに、ワ
ーク交換作業の作業場の広さを１つのワーク支持装置の
ワーク交換に必要な広さに縮小することができる。

【００２２】また、ワーク交換を加工ライン外で行うと
しても、多数のワーク支持装置のワーク交換を並行して
行う必要がなくなり、１つのワーク支持装置のワーク交
換作業に必要な広さの作業場を設ければよいので、ワー
ク交換の作業スペースを縮小することができる。その
上、油タンク12、油ポンプ13および方向制御弁14が従来
はデッドスペースであったブロック２内の中空部11に配
置されるので、ワーク支持装置の占有スペースを増大さ
せることなくこのデッドスペースを有効に利用すること
ができ、省スペース化を図る上で一層有利になる。

【００２３】図４の側面図および図５の平面図に示す本
発明の他の実施例に係るワーク支持装置では、２個の油
ポンプ13と１個の方向制御弁14が設けられる。また、油
タンク12の上蓋板20の横側面には、注油口21と、開放弁
22と、ブリーザ23とがねじ込まれるとともに、加圧空気
供給源が接続される空気供給口24と、油吐出口25が開口
させてある。

【００２４】図４、図５および図６の空気・油圧回路図
に示すように、この空気供給口24は油タンク12の上蓋板
20の上側に配置された分岐流路26を介して各油ポンプ13
に接続され、各油ポンプ13の吐出口は上蓋板20内に形成
された集合流路を介して方向制御弁14に接続され、上記
ワーククランプ４が上記油吐出口25を介して方向制御弁
14に接続される。

【００２５】この実施例のその他の構成、作用ないし効
果は、上記の一実施例のそれらと同様であるので、重複
をさけるため、これらの詳細な説明は省略する。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係るワ
ーク支持装置は、ワーククランプを上記ブロックの外側
面に支持される油圧式のワーククランプで構成し、作動
油を貯留する油タンクと、この油タンクから作動油を吸
引して所定の圧力で吐出する油ポンプと、この油ポンプ
から吐出される作動油の上記ワーククランプへの供給お
よび上記ワークランプから油タンクへの作動油の排出を
制御する方向制御弁とを備え、油ポンプにより油タンク
から作動油を吸引し、所定の圧力に増圧して吐出させ、
この増圧された作動油を方向制御弁でワーククランプに
供給してワーククランプを締め込んでワークをワーク支
持装置に固定し、また、方向制御弁を切換えてワークク
ランプ内の作動油を油タンクへ排出してワーククランプ
を緩めてワークをワーク支持装置から取り外せるように
したので、方向制御弁の切換えにより瞬間的にワークク
ランプを作動させたり、その作動を解除させたりするこ
とができ、ワークの交換時間を著しく短縮することがで
きる。

【００２７】また、これにより、ワーク交換の作業時間
を加工ラインのタクトタイムよりも短くすれば、加工ラ
イン上でワーク交換ができるようになり、余分なワーク
支持装置の保管場所をなくすことができるとともに、ワ
ーク交換作業に必要な場所を１つのワーク支持装置のワ
ーク交換作業に必要な面積に縮小することができる。さ
らに、上記油タンク、油ポンプ、方向制御弁がブロック
の中空部に配置されているので、ワーク支持装置の占有
スペースを増大させることなく、そのデッドスペースが
有効に利用でき、省略スペース化を図る上で一層有利に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断側面図である。

【図２】本発明の一実施例の平面図である。

【図３】本発明の一実施例の空気・油圧回路図である。

【図４】本発明の他の実施例の要部の側面図である。

【図５】本発明の他の実施例の要部の平面図である。

【図６】本発明の他の実施例の空気・油圧回路図であ
る。

【図７】一般的なワーク加工ラインの平面図である。

【符号の説明】

１…ベースプレート ２…ブロック ３…外側面 ４…ワーククランプ 11…中空部 12…油タンク 13…油ポンプ 14…方向制御弁 20…空気圧切換弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースプレートと、これの上に立設され
   た筒状のブロックとを有し、このブロックの外側面にワ
   ーククランプを介してワークを支持するワーク支持装置
   において、上記ワーククランプを上記ブロックの外側面
   に支持される油圧式のワーククランプで構成すると共
   に、上記ブロックの中空部に作動油を貯留する油タンク
   と、この油タンクから作動油を吸引して所定の圧力で吐
   出する油ポンプと、この油ポンプから吐出される作動油
   の上記ワーククランプへの供給および上記ワークランプ
   から油タンクへの作動油の排出を制御する方向制御弁と
   を配置し、油ポンプにより油タンクから作動油を吸引
   し、所定の圧力に増圧して吐出させ、この増圧された作
   動油を方向制御弁でワーククランプに供給してワークク
   ランプを締め込んでワークをワーク支持装置に固定し、
   また、方向制御弁を切換えてワーククランプ内の作動油
   を油タンクへ排出してワーククランプを緩めてワークを
   ワーク支持装置から取り外せるようにしたことを特徴と
   するワーク支持装置。