JP3338106B2 - 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】この発明は、例えばタレットパン
チプレスのような加工機械においてワークを把持しなが
ら水平移動させてワークの所定部位を加工機械の加工位
置に位置決めするために用いられるクランプ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばタレットパンチプレスのよ
うな加工機械では、ワークを把持して加工テーブル上を
水平移動させ、所定の部位が加工機械の加工位置に来る
ように位置決めするためにクランプ装置が用いられてい
るが、従来のクランプ装置１０１は、図５に示すように
クランパ下ジョー１０３に対してクランパ上ジョー１０
５を開閉クランプ、アンクランプできるようにピン１０
７で連結し、クランプ用シリンダ（図示せず）の本体側
をクランパ下ジョー１０３に結合して固定し、クランパ
上ジョー１０５をピストンロッド（図示せず）に連結し
てピストンロッドの動作によって上下動できるように
し、クランプのためにはクランプ用シリンダを駆動して
ピストンロッドを上側に押し上げるように動作させてク
ランパ上ジョー１０５の後端部を引き上げ、これと反対
側の先端部がクランパ下ジョー１０３に対して閉じさ
せ、上下のクランパジョー１０３，１０５間でワークの
端縁部を把持するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のクランプ装置では、クランプ用シリンダが固定部
材に対して固定されていて、これに結合されたクランパ
下ジョー１０３もパスラインＰと面一となるような位置
で固定され、クランパ上ジョー１０５だけがピストンロ
ッドの動作によって開閉クランプ、アンクランプ動作す
るようになっていたため、次のような問題点があった。
すなわち、図６に示すようにクランプ装置を水平回転さ
せて回避状態にし、あるいは逆に回避状態からクランプ
するための正規の姿勢状態に復帰させる場合に、ワーク
Ｗに図５に示すように反りＡが発生していると、この反
りＡによってクランパ下ジョー１０３がワークＷに引っ
掛り、円滑な回避、復帰動作ができない問題点があっ
た。

【０００４】この発明はこのような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ワークの端部に多少の変形が発生し
ていても円滑な回避、復帰、クランプ動作ができるクラ
ンプ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のクランプ装置
は、クランプ用シリンダをクランプベースに対して制限
された範囲で上下スライドできるように取り付け、この
クランプ用シリンダ内にピストンロッドを上下駆動でき
るように収容し、クランパ上ジョーとクランパ下ジョー
との長手方向中央部をクロスさせて互いに連結してそれ
らの前端部間がクランプ、アンクランプのために上下に
開閉するようにし、前記クランプ用シリンダの下端部に
水平に前記クランパ下ジョーの後端部を結合し、前記ク
ランプ用シリンダから下方へ突き出している前記ピスト
ンロッドの下端部に前記クランパ上ジョーの後端部を連
結し、前記ピストンロッドは、上ロッドと下ロッドと、
これらの間に介挿されたスプリングから構成し、前記ク
ランプ用シリンダ内の空気を抜くことによって前記スプ
リングの反発力で前記ピストン上ロッドと下ロッドとの
全体の上下長さを長くする第１状態と、前記クランプ用
シリンダ内に送込まれる空気圧によってこれらのピスト
ン上ロッドと下ロッドとを駆動して前記スプリングを圧
縮して上ロッドと下ロッドとの全体の上下長さを短くす
る第２状態との間で当該ピストンロッドを駆動させ、前
記ピストン上ロッドの前記クランプ用シリンダから上方
へ露出している頭部の直径を膨出させ、前記クランプ用
シリンダの上端面に設けられた下側ストッパによって前
記上ロッドの頭部の下面側を受け止めさせて当該上ロッ
ドがクランプ用シリンダ内に入らないようにし、前記ク
ランプベースの上部に取り付けられた上側ストッパに前
記上ロッドの頭部の上面側を受け止めさせて当該ストッ
パよりも上方へ当該上ロッドの上端が移動しないように
し、前記第１状態では、前記ピストン上ロッドの頭部の
上面を、前記クランプベース側の上側ストッパに当接さ
せ、ここを基準にして前記スプリングの力によって前記
下ロッドを下方へ押し下げ、この結果として当該下ロッ
ドの下端部に連結されている前記クランパ上ジョーの後
端部を押し下げ、当該クランパ上ジョーの前端部を前記
クランパ下ジョーの前端部に対して上側に開かせてアン
クランプ状態にし、かつ、前記ピストン上ロッドに対し
て前記スプリングと下ロッドとを介して前記クランプ用
シリンダ自体も下方へ押し下げ、当該クランプ用シリン
ダの下部に結合されているクランパ下ジョーの全体をパ
スラインよりも所定寸法だけ下方へ押し下げた状態に
し、前記第２状態では、前記ピストン上ロッドの頭部の
下面を前記クランプ用シリンダの前記下側ストッパに当
接させ、前記下ロッドを当該クランプ用シリンダ側に引
き上げ、この結果として前記クランパ上ジョーの後端部
を引き上げ、当該クランパ上ジョーの前端部を前記クラ
ンパ下ジョーの前端部に対して閉じさせてクランプ状態
にし、かつ、前記クランプ用シリンダを前記制限された
範囲で上下スライドできる状態にすることを特徴とする
ものである。

【０００６】

【作用】この発明のクランプ装置では、クランプ用シリ
ンダをクランプベースに対して若干の上下動が可能な状
態で取り付け、クランパ下ジョーに対してパスラインよ
りも若干低めの位置に降下してきた時にクランプ用シリ
ンダまたはクランパ下ジョーを受け止めるストッパを設
けることにより、ワークをクランプしないアンクランプ
状態では、クランパ下ジョーの把持面がワークのパスラ
インよりも若干低い位置にストッパによって位置決めさ
れることになり、ワークに多少の変形が発生していて
も、クランプ装置が回避状態からクランプ動作をするた
めの正規の位置に復帰する際に、変形したワークの端縁
部にクランパ下ジョーが引っ掛ることがなく、円滑な回
避、復帰動作、そしてクランプ動作が可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。まずタレットパンチプレスの全体的な構成を図１
および図２を用いて説明すると、ベース１上にフレーム
３が型に一体的に構成されている。フレーム３の内側の
片側には上下のタレット５，７が回転自在に配設されて
いる。上下のタレット５，７には多数の金型９が上下一
対で取り付けられている。この上下のタレット５，７は
タレット駆動モータ１１によって同期回転し、加工位置
であるストライカ１３の真下の位置に所望の金型９が位
置決めできるようになっている。

【０００８】フレーム３の内側の他側にはキャリッジ装
置１５が配設されている。このキャリッジ装置１５は、
ベース駆動モータ１７によつて図１中、左右方向となる
Ｘ軸方向に往復駆動されるキャリッジベース１９と、こ
のキャリッジベース１９に取り付けられたキャリッジ駆
動モータ２１によって図１中、前後方向となるＹ軸方向
に往復駆動されるキャリッジ２３とから構成されてい
る。キャリッジ２３にはクランプ装置２５が取り付けら
れており、このクランプ装置２５によってワークＷが把
持されるようになっている。

【０００９】ワークＷを支えるために、図２に詳しいよ
うにフレーム３の内側中央部にベース１上に固定される
ようにして固定テーブル２７が備えられ、この両側にキ
ャリッジベース１９と共にＸ軸方向に往復移動する可動
テーブル２９が備えられている。またタレット５，７の
近くにはリポジショニングテーブル３１が備えられてい
る。

【００１０】このような構成のタレットパンチプレスで
は、上下のタレット５，７に適宜組合せの上下一対の金
型９を多数装着し、これから行なおうとする形状の金型
９を加工位置Ｐであるストライカ１３の真下の位置に割
り出すべくタレット駆動モータ１１を所定角度だけ回転
させ、これによって上下のタレット５，７を所定角度回
転させ、所望の金型９を加工位置Ｐに位置決めする。ま
たワークＷをクランプ装置２５によって把持させ、ベー
ス駆動モータ１７を駆動することによってキャリッジベ
ース１９をＸ軸方向に移動させ、このキャリッジベース
１９に対してキャリッジ駆動モータ２１を駆動させてキ
ャリッジ２３をクランプ装置２５と共にＹ軸方向に移動
させ、これらのＸＹ２次元的な移動によってワークＷの
これから加工しようとする部分を加工位置Ｐに位置決め
する。その後、ストライカ１３を図示していないラム機
構によって上金型のヘッド部分を打圧することにより、
上下の金型の間で所望の形状のパンチ加工を行なう。

【００１１】このようなタレットパンチプレスに使用さ
れるこの発明の一実施例のクランプ装置が図３および図
４に示されている。すなわち、キャリッジ２３に対して
所定の位置に固定するためにクランプベース３３が設け
られていて、このクランプベース３３に対してクランプ
装置２５の全体が取り付けられている。

【００１２】クランプ装置２５は、固定部材としてのク
ランプベース３３に対して若干上下動できるように取り
付けられたクランプケース３７と、このクランプケース
３７に収容されたクランプ用シリンダ３９と、このクラ
ンプ用シリンダ３９内に収容されているピストンロッド
４１とを備えている。

【００１３】クランプ用シリンダ３９の下端部にはほぼ
水平になるようにクランパ下ジョー４３の後端部が結合
されており、ピストンロッド４１の下端部にはクランパ
上ジョー４５の後端部がピン４７によって遊結合されて
いる。

【００１４】クランプ用シリンダ３９の内部に収容され
ているピストンロッド４１は、上ロッド４１Ａと下ロッ
ド４１Ｂと、これらの間に介挿されたスプリング４１Ｃ
から構成されている。ピストン上ロッド４１Ａと下ロッ
ド４１Ｂとは、上ロッド４１Ａの中央部を下ロッド４１
Ｂが貫通する二重構造になっていて、後述するように空
気圧によってスプリング４１Ｃを圧縮し、逆にスプリン
グ４１Ｃの反発力によって互いの距離を広げるようにし
て上下にスライドし合うようになっている。

【００１５】ピストン上ロッド４１Ａのシリンダ３９か
ら上方へ露出している頭部４１Ａｈは直径が大きくなる
ように膨出していて、図４に示すようにシリンダ３９の
上端面に設けられたストッパ３９Ａによってその下面側
が受け止められて、このストッパ３９Ａの部分からシリ
ンダ３９内に入らないようになっている。さらにこのピ
ストン上ロッド４１Ａの頭部４１Ａｈは、図３に示すよ
うに固定部材としてのクランプベース３３の上部に取り
付けられたストッパ４９にその上面側が受け止められ
て、このストッパ４９の部分よりも上方へ移動しないよ
うになっている。そこで、ピストン上ロッド４１Ａの頭
部４１Ａｈの上下幅ｈとし、ストッパ４９，３９Ａ間の
距離Ｄとすると、ピストン上ロッド４１Ａの可動ストロ
ークＳは、Ｓ＝Ｄ−ｈとなる。通常、このｈ、つまり頭
部４１Ａｈの上下幅はクランプ動作の安定性のためにあ
まり大きくとらない方がよく、約１ｍｍ程度とするのが
好ましい。

【００１６】クランプ用シリンダ３９には、上下２ヶ所
にエア室３９ａ，３９ｂが形成されている。

【００１７】次に、上記構成のクランプ装置の動作につ
いて説明する。クランプ用シリンダ３９に対して圧縮空
気を供給しないアンクランプ時には、図３に示すように
スプリング４１Ｃの反発力によって上下のピストンロッ
ド４１Ａ，４１Ｂ間が拡開された状態にあり、ピストン
上ロッド４１Ａの頭部４１Ａｈの上面がクランプベース
３３側のストッパ４９の下面に当接し、ここを基準にし
てスプリング４１Ｃの力によってピストン下ロッド４１
Ｂが下方へ押し下げられる力を受け、この結果として、
ピストン下ロッド４１Ｂの下端に連結されているクラン
パ上ジョー４５の後端部も押し下げられ、反対にクラン
パ上ジョー４５の先端部がクランパ下ジョー４３に対し
て上側に開くアンクランプ状態にされる。

【００１８】そしてこのアンクランプ状態では、ピスト
ン上ロッド４１Ａに対してスプリング４１Ｃと下ロッド
４１Ｂとを介してシリンダ３９自体も下方へ押し下げる
力を受けることになり、この結果として、クランプベー
ス３３に対して若干の上下動が可能な状態で取り付けら
れているシリンダ３９もほぼｈだけ下方へ押し下げら
れ、このシリンダ３９の下端部に結合されているクラン
パ下ジョー４３もパスラインＰよりもほぼｈだけ下方へ
移動した状態におかれることになる。したがって、この
アンクランプ状態でクランプ装置２５の全体を回避位置
まで回転させ、あるいは逆に回避位置から復帰させるた
めに回転させる場合、またアンクランプ状態でワーク端
縁から後退した回避位置からワーク端縁に重なるクラン
プ位置に移動させ、クランプ動作させる場合に、パスラ
インＰ上にあるワークＷに若干の下への反り、変形があ
ったとしても、上下のクランパジョー４３，４５に引っ
掛かることなく円滑に動作できるようになる。

【００１９】次に、図３に示すアンクランプ状態から図
４に示すクランプ状態にしてワークＷを上下のクランパ
ジョー４３，４５によってクランプする動作について説
明すると、シリンダ３９の上下のエア室３９ａ，３９ｂ
にエアを圧入する。これによって上側のエア室３９ａの
エア圧によってピストン上ロッド４１Ａがスプリング４
１Ｃの力に抗して押し下げられ、頭部４１Ａｈの下面が
シリンダ３９上部のストッパ３９Ａに当接する位置まで
下降する。そして下側のエア室３９ｂのエア圧によって
ピストン下ロッド４１Ｂがスプリング４１Ｃの力に抗し
て押し上げられる。この結果、ピストン下ロッド４１Ｂ
の上昇量、したがって下側のエア室３９ｂの上下幅ｓ分
だけクランパ上ジョー４５の後端部も引き上げられ、逆
にクランパ上ジョー４５の先端部がクランパ下ジョー４
３に対して閉じ、スプリング４１Ｃの反発力とほぼ等し
いクランプ力によってワークＷをクランプするようにな
る。

【００２０】このようにしてこの実施例のクランプ装置
では、クランパ上ジョーをクランパ下ジョーに対して開
閉クランプ、アンクランプするようにすると共に、クラ
ンパ下ジョーも若干上下動可能とすることによって、回
避動作、回避状態からの復帰動作時にワークＷの反り部
分に引っ掛からないようにし、円滑に回避動作、復帰動
作ができるようになるのである。

【００２１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、クラン
プ用シリンダをクランプベースに対して若干の上下動が
可能な状態で取り付け、クランパ下ジョーに対してパス
ラインよりも若干低めの位置に降下してきた時にクラン
プ用シリンダまたはクランパ下ジョーを受け止めるスト
ッパを設けることにより、ワークをクランプしないアン
クランプ状態では、クランパ下ジョーの把持面がワーク
のパスラインよりも若干低い位置にストッパによって位
置決めされることになり、ワークに多少の変形が発生し
ていても、クランプ装置が回避状態からクランプ動作を
するための正規の位置に復帰する際に、変形したワーク
の端縁部にクランパ下ジョーが引っ掛ることがなく、円
滑な回避、復帰動作、そしてクランプ動作ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なタレットパンチプレスの斜視図。

【図２】上記タレットパンチプレスのテーブル部分の平
面図。

【図３】この発明の一実施例のアンクランプ状態の断面
図。

【図４】上記実施例のクランプ状態の断面図。

【図５】従来例の正面図。

【図６】従来例の動作説明図。

【符号の説明】 １ ベース ３ フレーム ５ 上タレット ７ 下タレット ９ 金型 １３ ストライカ １５ キャリッジ装置 ２５ クランプ装置 ３３ クランプベース ３５ クランプケース ３９ クランプ用シリンダ ３９Ａ ストッパ ３９ａ エア室 ３９ｂ エア室 ４１ ピストンロッド ４１Ａ ピストン上ロッド ４１Ｂ ピストン下ロッド ４１Ｃ スプリング ４１Ａｈ 頭部 ４３ クランパ下ジョー ４５ クランパ上ジョー ４９ ストッパ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランプ用シリンダをクランプベースに
   対して制限された範囲で上下スライドできるように取り
   付け、 このクランプ用シリンダ内にピストンロッドを上下駆動
   できるように収容し、クランパ上ジョーとクランパ下ジ
   ョーとの長手方向中央部をクロスさせて互いに連結して
   それらの前端部間がクランプ、アンクランプのために上
   下に開閉するようにし、 前記クランプ用シリンダの下端部に水平に前記クランパ
   下ジョーの後端部を結合し、 前記クランプ用シリンダから下方へ突き出している前記
   ピストンロッドの下端部に前記クランパ上ジョーの後端
   部を連結し、 前記ピストンロッドは、上ロッドと下ロッドと、これら
   の間に介挿されたスプリングから構成し、前記クランプ
   用シリンダ内の空気を抜くことによって前記スプリング
   の反発力で前記ピストン上ロッドと下ロッドとの全体の
   上下長さを長くする第１状態と、前記クランプ用シリン
   ダ内に送込まれる空気圧によってこれらのピストン上ロ
   ッドと下ロッドとを駆動して前記スプリングを圧縮して
   上ロッドと下ロッドとの全体の上下長さを短くする第２
   状態との間で当該ピストンロッドを駆動させ、 前記ピストン上ロッドの前記クランプ用シリンダから上
   方へ露出している頭部の直径を膨出させ、 前記クランプ用シリンダの上端面に設けられた下側スト
   ッパによって前記上ロッドの頭部の下面側を受け止めさ
   せて当該上ロッドがクランプ用シリンダ内に入らないよ
   うにし、 前記クランプベースの上部に取り付けられた上側ストッ
   パに前記上ロッドの頭部の上面側を受け止めさせて当該
   ストッパよりも上方へ当該上ロッドの上端が移動しない
   ようにし、 前記第１状態では、前記ピストン上ロッドの頭部の上面
   を、前記クランプベース側の上側ストッパに当接させ、
   ここを基準にして前記スプリングの力によって前記下ロ
   ッドを下方へ押し下げ、この結果として当該下ロッドの
   下端部に連結されている前記クランパ上ジョーの後端部
   を押し下げ、当該クランパ上ジョーの前端部を前記クラ
   ンパ下ジョーの前端部に対して上側に開かせてアンクラ
   ンプ状態にし、かつ、前記ピストン上ロッドに対して前
   記スプリングと下ロッドとを介して前記クランプ用シリ
   ンダ自体も下方へ押し下げ、当該クランプ用シリンダの
   下部に結合されているクランパ下ジョーの全体をパスラ
   インよりも所定寸法だけ下方へ押し下げた状態にし、 前記第２状態では、前記ピストン上ロッドの頭部の下面
   を前記クランプ用シリンダの前記下側ストッパに当接さ
   せ、前記下ロッドを当該クランプ用シリンダ側に引き上
   げ、この結果として前記クランパ上ジョーの後端部を引
   き上げ、当該クランパ上ジョーの前端部を前記クランパ
   下ジョーの前端部に対して閉じさせてクランプ状態に
   し、かつ、前記クランプ用シリンダを前記制限された範
   囲で上下スライドできる状態にすることを特徴とするク
   ランプ装置。