JP4094339B2 - 旋回式クランプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、旋回式クランプに関し、より詳しくいえば、その旋回式クランプの動作状態を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、旋回式クランプでは、ハウジング内に挿入したクランプロッドを軸心回りに旋回させた後で上記ハウジングの一端壁へ向けて軸心方向へクランプ駆動するようにしてある。
従来では、上記の旋回式クランプの動作状態を検出する装置が次のように構成されていた。上記クランプロッドの一端から上記ハウジングの一端壁の外側へ検出ロッドを突出させ、その検出ロッドの移動状態をリミットスイッチによって検出するのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、旋回式クランプは、例えば、工作機械のワークを固定するために使用される。このため、上記の従来技術では、機械加工時に多量に飛散する切削油によって、上記のリミットスイッチの寿命が短いという問題があった。また、そのリミットスイッチのために大きな設置スペースが要求されるという問題もあった。
本発明の目的は、旋回式クランプの動作を検出するにあたって、信頼性が高くてコンパクトな装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、例えば、図１から図４に示すように、旋回クランプを次のように構成した。
ハウジング３内に挿入したクランプロッド５を、その軸心回りに旋回させた後で上記ハウジング３の一端壁３ｂへ向けて軸心方向へクランプ駆動するようにした旋回式クランプであって、
上記のクランプロッド５の軸心とほぼ同心上で上記の一端壁３ｂに検出孔５８を形成し、その検出孔５８の周面に圧力流体供給用の入口孔７１を開口すると共に、その検出孔５８の一端を外気へ連通させ、上記の検出孔５８に検出ロッド６２を軸心方向へ移動自在かつ軸心回りに旋回自在に挿入し、その検出ロッド６２の外周面に閉止面６８と凹所６９とを周方向へ設け、上記の凹所６９を軸心方向へ延びる溝によって構成し、その溝からなる凹所６９の一端を上記の検出ロッド６２の一端面に開口させ、上記の検出ロッド６２を上記クランプロッド５に連結して、そのクランプロッド５の移動に連動させて上記の検出ロッド６２を旋回退避位置Ｘからクランプ準備位置Ｙへ旋回させた後にクランプ位置Ｚへ直進させるように構成し、
上記の検出ロッド６２が上記の旋回退避位置Ｘから上記クランプ準備位置Ｙへ切り換わる前の旋回途中状態では、その検出ロッド６２の軸心方向から見て前記の凹所６９が前記の入口孔７１の開口部７１ａとオーバーラップし、これに対して、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回したときには、同上の軸心方向から見て前記の閉止面６８が上記の開口部７１ａとオーバーラップし、そして、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙにあるとき、又は上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙから前記のクランプ位置Ｚへ軸心方向に移動したときに、上記の閉止面６８が上記の開口部７１ａを閉じるものである。
【０００５】
上記の請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
旋回式クランプの動作を検出するときには、前記の入口孔に圧縮空気等の圧力流体を供給する。すると、上記の入口孔の開口部が開放されている場合には、その入口孔に供給された圧力流体が前記の検出孔を通って外部へ排出されて、その圧力流体の圧力が設定圧力よりも低下する。これに対して、上記の入口孔の開口部が前記の検出ロッドの閉止面によって閉じられたときには、圧力流体の排出が阻止されて上記の入口孔に供給された圧力流体が設定圧力に保持される。そして、上記の圧力流体の圧力を検出することにより、上記の検出ロッドの切り換え状態を検出でき、これにより、前記クランプロッドの動作状態を検出できる。
【０００６】
上述したように、本発明の動作検出装置は、圧縮空気等の圧力流体を利用するので、前述した従来技術のリミットスイッチ等とは異なり、切削油等による劣化がなくなって寿命が長いうえに信頼性も高い。また、上記の動作検出装置は、前記ハウジングの一端壁内に設けることが可能なので、コンパクトに造れる。
また、前記の検出ロッドに設けた前記の閉止面と前記の凹所との組み合わせによって、上記の検出ロッドが旋回退避位置からクランプ準備位置またはクランプ位置へ切り換わっていることを検出できるので、前記クランプロッドが旋回し終えていることを確認できる。このため、旋回式クランプに好適な動作検出装置を提供できた。
【０００７】
また、上記の請求項１の発明によれば、簡素な構成で信頼性の高い検出ロッドを提供できる。
【０００８】
請求項２の発明に示すように、上記の請求項１の発明においては、前記の凹所６９を周方向へ所定の間隔をあけて複数設けることが好ましい。
その請求項２の発明は、上記の隣り合う凹所の間に配置される前記の閉止面を前記の検出ロッドの周方向へ所定の間隔をあけて複数設けられるので、これらの複数の閉止面によって前記の検出ロッドを前記の検出孔に沿って円滑にガイドできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から図４は、本発明の第１実施形態を示し、本発明の旋回式クランプを工作機械のワーククランプに適用した場合を例示してある。まず、図１の立面視の部分断面図によって上記クランプの全体構造を説明する。
【００１０】
工作機械のテーブル１の取り付け穴１ａに上記の旋回式クランプ２のハウジング３が挿入され、そのハウジング３が複数のボルト(図示せず)によって上記テーブル１の上面に固定される。そのハウジング３の筒孔４にクランプロッド５が挿入される。そのクランプロッド５の上端部分からアーム６が半径方向の外方へ突出され、そのアーム６の先端部分に押ボルト７が固定される。
【００１１】
上記のハウジング３の上端壁３ａに上記クランプロッド５の上摺動部分１１が摺動自在で保密状に支持される。さらに、同上のハウジング３の下端壁(一端壁)３ｂにガイド筒１３が設けられ、そのガイド筒１３に同上クランプロッド５の下摺動部分１２が摺動自在に支持される。
【００１２】
上記クランプロッド５を駆動する手段は次のように構成されている。
前記の上摺動部分１１と下摺動部分１２との間で上記クランプロッド５に環状ピストン１５が保密状に外嵌され、そのピストン１５が前記の筒孔４に保密状に挿入される。なお、ここでは、上記ピストン１５を上記クランプロッド５とは別体に形成してあるが、これに代えて、そのピストン１５を上記クランプロッド５と一体に形成してもよい。
【００１３】
前記の上端壁３ａと上記ピストン１５との間にクランプ室１７が形成され、そのクランプ室１７に対してクランプ用の圧油給排口１８から圧油が給排可能とされる。また、前記の下端壁３ｂと同上ピストン１５との間にアンクランプ室１９が形成される。上記のアンクランプ室１９に対してアンクランプ用の圧油給排口(図示せず)と油路２０とを介して圧油が給排可能とされる。
【００１４】
上記アンクランプ室１９内では、上記クランプロッド５の外周面と前記の筒孔４との間の環状空間に旋回操作用のスリーブ２２が挿入される。そのスリーブ２２が二つの押バネ２３・２４によって上向きに付勢される。そのスリーブ２２の所定量以上の上向き移動がストップ用の段付き壁２５によって阻止される。
上記クランプロッド５の外周面と上記スリーブ２２の内周面とにわたって変換機構２７が設けられる。その変換機構２７は、上記クランプロッド５の軸心方向への往復運動を旋回運動へ変換するものであって、ここでは次のように構成されている。
【００１５】
上記クランプロッド５の外周面には、その外周面の全周にわたって鋸歯状に連通する第１凹路３１を形成してある。その第１凹路３１は、二条ネジ状の二つの第１螺旋溝(図示せず)をほぼ１ピッチ分だけ形成すると共に、一方の第１螺旋溝の終端と他方の第１螺旋溝の始端とを連通溝によって連通させると共に、他方の第１螺旋溝の終端と一方の第１螺旋溝の始端とを別の連通溝によって連通させてある。また、前記スリーブ２２の内周面には、その内周面の全周にわたって連通する第２凹路３２を周方向へ連通させてある。その第２凹路３２は、前記の第１螺旋溝に対応する二つの第２螺旋溝(図示せず)を周方向へ所定の間隔をあけて形成すると共に、前記の連通溝に対応する二つの逃がし溝３３を周方向へ延びるように形成してある。なお、その図１では、上記の二つの逃がし溝３３のうちの一方の逃がし溝３３だけを図示してある。そして、上記の第１凹路３１と第２凹路３２との間に、多数の転動ボール３４が充填される。
【００１６】
また、前記の筒孔４の周壁４ａと上記のスリーブ２２との間にトルクリミッタ３７が設けられる。そのトルクリミッタ３７は、上記クランプロッド５から前記の変換機構２７を経て上記スリーブ２２に作用するトルクが設定値を越えないときには上記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回するのを阻止する。これに対して、上記のトルクリミッタ３７は、上記トルクが上記の設定値を越えたときには上記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回するのを許容するようになっている。
【００１７】
より詳しくいえば、上記トルクリミッタ３７は次のように構成されている。
上記の筒孔４の上記の周壁４ａには、上下方向へ延びる円弧状の直進ガイド溝３８・３８が向かい合わせに設けられる。上記二つの直進ガイド溝３８・３８に係合する二つの係合具３９・３９が前記のスリーブ２２に挿入される。各係合具３９は、半径方向の外方へ向かうにつれて高さが大きくなる楔状部材によって構成されて上記のスリーブ２２のテーパ面４０にテーパ係合される。これにより、上記の二つの係合具３９・３９は、半径方向へ移動自在で周方向への移動が阻止された状態で上記スリーブ２２に支持されている。
【００１８】
上記の係合具３９・３９の下面に環状のバネ受け４２が装着される。そして、前記の押バネ２３・２４の下端が前記のハウジング３の下端壁３ｂによって受け止められると共に、同上の押バネ２３・２４の上端が上記バネ受け４２によって受け止められる。これにより、上記の押バネ２３・２４の付勢力が前記のテーパ面４０を介して上記の係合具３９を半径方向の外方へ押圧して、その係合具３９の円弧状の係合突起が前記の直進ガイド溝３８に嵌入するようになっている。
【００１９】
上記クランプ２は次のように作動する。
図１の旋回退避状態では、前記クランプ室１７の圧油が排出され、前記アンクランプ室１９へ圧油が供給されている。このため、前記ピストン１５がその環状断面積に作用する圧力によって上昇すると共に、前記クランプロッド５がその封止断面積に作用する圧力によって上昇し、前記の押バネ２３・２４によって前記スリーブ２２が前記の段付き壁２５に接当している。
【００２０】
上記の旋回退避状態のクランプ２をクランプ状態へ切換えるときには、上記のアンクランプ室１９の圧油を排出し、前記クランプ室１７へ圧油を供給する。
すると、前記ピストン１５が前記クランプロッド５を押し下げていき、前記の直進ガイド溝３８よって旋回が阻止された前記スリーブ２２に対して上記クランプロッド５が底面視で反時計回りの方向へ旋回しながら下降していく。このクランプ旋回時には、前記の転動ボール３４が前記の第１凹路３１および第２凹路３２に沿って転動しながら周方向へ循環する。このため、そのクランプ旋回時の摩擦抵抗が小さくなって上記クランプロッド５が滑らかに旋回する。引き続いて、上記ピストン１５が上記クランプロッド５及び前記スリーブ２２を前記の直進ガイド溝３８に沿わせて真っすぐに下降させていき、そのクランプロッド５がクランプ位置(図示せず)へ切換えられる。
【００２１】
上記クランプ状態から図１の旋回退避状態へ切換えるときには、前記クランプ室１７の圧油を排出し、前記アンクランプ室１９へ圧油を供給する。すると、その圧油の圧力と前記の押バネ２３・２４の付勢力によって前記クランプロッド５及び前記スリーブ２２が前記の直進ガイド溝３８に沿って真っすぐに上昇していき、そのスリーブ２２が前記の段付き壁２５によって受け止められる。引き続いて、その段付き壁２５によって上昇が阻止された上記スリーブ２２に対して上記クランプロッド５が上記の圧油の圧力よって上向きに移動する。これにより、そのクランプロッド５が底面視で時計回りの方向へ旋回しながら上昇し、図１の旋回退避位置へ切換えられる。
【００２２】
上記クランプ旋回時または退避旋回時において、前記クランプロッド５から前記の変換機構２７を経て前記スリーブ２２に作用するトルクが設定値を越えないときには、前記の係合具３９の係合突起の外周面に作用する接線方向の力よりも前記の押バネ２３・２４の付勢力による係合ロック力が大きい。このため、図１に示すように、上記の係合具３９の係合突起が前記の直進ガイド溝３８に嵌入した状態に保たれ、前記の筒孔４の前記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回することが阻止される。
【００２３】
これに対して、何らかの原因によって上記トルクが上記の設定値を越えたときには、上記の係合具３９の係合突起の外周面に作用する接線方向の力が上記の押バネ２３・２４の付勢力による係合ロック力よりも大きくなる。このため、その付勢力に抗して上記の係合具３９が前記テーパ面４０に沿って半径方向の内方へ移動して、上記の係合具３９の係合突起と上記の直進ガイド溝３８との嵌合状態が解除され、上記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回することを許容する。その結果、上記のクランプロッド５の過大なトルクが前記の変換機構２７や上記スリーブ２２に作用しなくなる。
従って、上記の過大なトルクによって前記の変換機構２７の転動ボール３４等の構成部材が損傷するのを確実に防止できる。
【００２４】
上記構成のクランプ２の動作状態を検出する装置が設けられる。その動作検出装置５１について、上記の図１を参照しながら図２(Ａ)・図２(Ｂ)と図３および図４によって説明する。図２(Ａ)は、上記の動作検出装置５１の断面図である。図２(Ｂ)は、上記の図２(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視の断面図である。図３は、上記の図２(Ａ)中のIII−III線矢視の拡大断面図であって、後述する検出ロッド６２の旋回退避状態を示す図である。図４は、上記の図３に類似する図面であって、上記の検出ロッド６２のクランプ準備状態を示している。
【００２５】
前記テーブル１の前記の取付穴１ａは、上下に形成した大径穴５２および小径穴５３とを備える。前記ハウジング３の前記の下端壁(一端壁)３ｂは、前記の周壁４ａに保密状にネジ止めした雄ネジ蓋５５と、その雄ネジ蓋５５に複数のボルト５４(ここでは１本だけ示している)によって固定した外筒５６と、その外筒５６に挿入されて上記の雄ネジ蓋５５に押圧固定される内筒５７とを備える。
上記の外筒５６が前記の小径穴５３に保密状に挿入されている。また、上記の内筒５７は、前記クランプロッド５の軸心とほぼ同心上に配置されており、その内筒５７の内周面の下半分によって検出孔５８が構成されている。その検出孔５８の下端は、カバー板５９の出口孔６０を介して外気へ連通されている。
【００２６】
上記クランプロッド５の下向きの突出部５ａが上記の雄ネジ蓋５５に保密状に挿入され、その突出部５ａの下面に筒状の検出ロッド６２が支持ボルト６３によって半径方向かつ上下方向へ移動可能に支持される。より詳しくいえば、上記の突出部５ａの下面に二つの突起６５が向かい合わせに設けられる。これらの突起６５に、上記の検出ロッド６２の上面に設けた溝６６が所定の隙間をあけて外嵌される。また、上記の検出ロッド６２の筒孔内に上記の支持ボルト６３が所定の半径隙間をあけて挿入される。さらに、上記の検出ロッド６２は、前記の突出部５ａの下面と上記の支持ボルト６３の下部との間で上下方向へ僅かに移動可能になっている。
【００２７】
主として図３に示すように、上記の検出ロッド６２の外周面の下半部に、上下方向へ延びる３つの閉止面６８と上下方向へ延びる３つの凹所６９とが周方向へほぼ等間隔に設けられる。その凹所６９は、溝によって構成され、その下端が上記の検出ロッド６２の下端面に開口される。その検出ロッド６２が前記の検出孔５８に上下方向へ移動自在かつ軸心回りに旋回自在に挿入される。
上記の内筒５７の上記の検出孔５８には、クランプ状態検出用の第１入口孔７１と旋回退避状態検出用の第２入口孔７２とが、上下方向へ間隔をあけると共に周方向へ約９０度の角度をあけて開口される。上記の第１入口孔７１は、前記の外筒５６の第１周溝７３および第１貫通孔７４と前記テーブル１の第１供給孔７５とを順に経て圧縮空気の供給源(図示せず)へ接続される。また、上記の第２入口孔７２も、上記の外筒５６の第２周溝７７および第２貫通孔７８と同上テーブル１の第２供給孔７９とを順に経て上記の圧縮空気の供給源へ接続される。
【００２８】
上記構成の動作検出装置５１は次のように作動する。
上記の検出ロッド６２は、前述したクランプロッド５の移動に連動して、図２中の実線図(および図３)の旋回退避位置Ｘから図２中の太線一点鎖線図(および図４)のクランプ準備位置Ｙへ旋回され、その後、図２中の二点鎖線図のクランプ位置Ｚへ直進される。より詳しくいえば次の通りである。
【００２９】
上記クランプロッド５が旋回退避状態のときには、図２中の実線図および図３に示すように、上記の検出ロッド６２が旋回退避位置Ｘとなり、その検出ロッド６２の三つの閉止面６８のうちの一つの閉止面６８が前記の第２入口孔７２の第２開口部７２ａを閉じている。これにより、前記の第２供給孔７９へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、その第２供給孔７９に連通させた第２圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が旋回退避位置Ｘであることを検出している。
【００３０】
上記クランプ２をクランプ駆動すると、まず、上記の検出ロッド６２が上記の旋回退避位置Ｘから底面視で反時計回りの方向へ回転しながら下降して上記クランプ準備位置Ｙへ切り換わろうとする。
そのクランプ準備位置Ｙへ切り換わる前の旋回途中状態では、前記の凹所６９が前記の第１入口孔７１の開口部７１ａと底面視でオーバーラップしている。このため、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気は、前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａと上記の凹所６９と前記の出口孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上記の第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、その第１給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が旋回途中状態であることを検出している。
【００３１】
そして、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回下降すると、図２中の太線一点鎖線図および図４に示すように、前記の閉止面６８の下端が前記の第１開口部７１ａよりも低くなって、その閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じる。これにより、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、その第１給孔７５に連通させた前記の第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２がクランプ準備位置Ｙとなったことを検出する。
【００３２】
次いで、上記のクランプ準備位置Ｙの検出ロッド６２がクランプ位置Ｚへ真っ直ぐに下降する。このクランプ位置Ｚでは、図２中のニ点鎖線図(及び図４)に示すように、前記の閉止面６８の上端が前記の第１開口部７１ａよりも高い状態に保持されて、上記の閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じた状態に保持する。これにより、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、前記の第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２がクランプ位置Ｚであることを検出する。なお、クランプ領域は、上記のクランプ準備位置Ｙと上記クランプ位置Ｚとの間であればよい。
【００３３】
また、被固定物であるワーク等が前記テーブル１に装着されてない状態で前記クランプ２をクランプ駆動した場合には、上記の検出ロッド６２が上記クランプ位置Ｚよりも低い空クランプ位置Ｍへ下降して、図２中の細線一点鎖線図に示すように、前記の閉止面６８の上端が前記の第１開口部７１ａよりも低くなる。このため、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気は、上記の第１開口部７１ａと前記の凹所６９と前記の出口孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上記の第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、その第１給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が空クランプ位置Ｍであることを検出する。
【００３４】
なお、上記の第１実施形態では、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回下降したときに前記の閉止面６８が前記の第１開口部７１ａを閉じるとしたが、これに代えて、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙよりも下側のクランプ領域へ下降したときに上記の閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じるようにしてもよい。
【００３５】
上記の第１実施形態の装置は次の長所を奏する。
前記クランプロッド５に前記の検出ロッド６２を半径方向へ移動可能に支持したので、その検出ロッド６２を前記の検出孔５８に確実かつ円滑に挿入できる。また、上記クランプロッド５に上記の検出ロッド６２を上下方向へも移動可能に支持したので、上記の効果がさらに高まる。
【００３６】
図５と図６(Ａ)から図６(Ｂ)は、第２実施形態を示している。その図５は、前記の図２(Ａ)に類似する図である。図６(Ａ)は、上記の図５中のＡ−Ａ線矢視の断面図である。図６(Ｂ)から図６(Ｄ)の各図は、作動説明図であって、上記の図６(Ａ)に類似する図である。
この第２実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と類似する部材には原則として同一の符号を付けて説明する。
この第２実施形態は上記の第１実施形態とは次の点で異なる。
【００３７】
前記の検出ロッド６２は中実に形成される。また、前記の凹所６９は、底面視で弓形状に形成される。これにより、上記の検出ロッド６２の外周面には前記の閉止面６８と上記の凹所６９とが１組だけ設けられる。
また、前記の内筒５７には第１入口孔(入口孔)７１だけが設けられ、これに対応して、前記の外筒５６に前記の第１貫通孔７４が設けられると共に前記のテーブル１に前記の第１供給孔７５が設けられる。
【００３８】
旋回式クランプの旋回退避状態では、上記の検出ロッド６２は、図５中の実線図および図６(Ａ)に示す旋回退避位置Ｘとなり、前記の凹所６９が前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａに底面視でオーバーラップしている。
【００３９】
そして、上記の旋回式クランプをクランプ駆動すると、上記の検出ロッド６２は、まず、図６(Ｂ)の旋回下降の途中状態を経て、図５中の一点鎖線図及び図６(Ｃ)のクランプ準備位置Ｙへ旋回下降する。この場合、前記の閉止面６８が前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａに底面視でオーバーラップするが、上記の検出ロッド６２の下端と上記の第１開口部７１ａとの間に隙間が存在する。このため、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気は、前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａと前記の検出孔５８の下部空間と前記の出口孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上記の第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、その第１供給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が後述のクランプ位置Ｚでないことを検出している。
【００４０】
引き続いて、上記の検出ロッド６２は、真っすぐに下降し、図５中の二点鎖線図および図６(Ｄ)に示すクランプ位置Ｚとなり、上記の閉止面６８が前記の第１開口部７１ａを閉じる。これにより、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、前記の第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２がクランプ位置Ｚであることを検出する。
【００４１】
なお、上記の第２実施形態では、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回下降したときには、その検出ロッド６２の下端と前記の第１開口部７１ａとの間に隙間をあけるようにしたが、これに代えて、上記クランプ準備位置Ｙへ下降したときに上記の検出ロッド６２の下端を上記の第１開口部７１ａよりも下降させて、前記の閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じるようにしてもよい。
【００４２】
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
前記の凹所６９や閉止面６８は、例示した形状に限定されるものでなく、各種の形状を適用できることは勿論である。
前記クランプロッド５の旋回角度は、９０度に限定されるものではなく、例えば、６０度や４５度などに変更することも可能である。この場合、上記の変更した旋回角度に対応させて上記の第１入口孔７１の設置箇所を変更すればよい。また、そのクランプロッド５の旋回方向は上記の各実施形態とは逆の方向であってもよい。
前記の変換機構２７の押圧手段は、例示の押バネ２３・２４に代えて、ゴム等の弾性体によって構成してもよい。
その変換機構２７は、前記クランプロッド５の軸心方向の運動を同上クランプロッド５の旋回運動に変更するものであればよく、例示の機構に代えて各種の機構が考えられる。例えば、上記クランプロッド５の外周面に所定の長さのカム溝を形成し、上記スリーブ２２に取り付けたボール等の操作具を上記のカム溝に嵌入するのである。
【００４３】
前記クランプ２は、旋回下降した後にクランプ駆動されるものに代えて、水平位置で旋回した後にクランプ駆動されるものであってもよい。また、前記トルクリミッタ３７は省略してもよい。
前記のクランプ室１７とアンクランプ室１９とに給排される流体は、圧油に代えて、他の種類の液体や空気等の気体であってもよい。
上記クランプ２は、複動式に代えて単動式であってもよい。この場合、上記クランプ２は、圧力流体によってクランプ駆動する場合と、バネ力によってクランプ駆動する場合とが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示し、旋回式クランプの立面視の部分断面図である。
【図２】 図２(Ａ)は、上記の旋回式クランプに設けた動作検出装置の断面図である。図２(Ｂ)は、上記の図２(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視の断面図である。
【図３】 上記の図２(Ａ)中のIII−III線矢視の拡大断面図であって、検出ロッドの旋回退避状態を示す図である。
【図４】 上記の図３に類似する図面であって、上記の検出ロッドのクランプ準備状態を示している。
【図５】 本発明の第２実施形態を示し、前記の図２(Ａ)に類似する図である。
【図６】 図６(Ａ)は、上記の図５中のＡ−Ａ線矢視の断面図である。図６(Ｂ)から図６(Ｄ)の各図は、作動説明図であって、上記の図６(Ａ)に類似する図である。
【符号の説明】
３…ハウジング、３ｂ…ハウジング３の一端壁(下端壁)、５…クランプロッド、５８…検出孔、６２…検出ロッド、６８…閉止面、６９…凹所、７１…入口孔(第１入口孔)、７１ａ…開口部(第１開口部)、Ｘ…旋回退避位置、Ｙ…クランプ準備位置、Ｚ…クランプ位置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、旋回式クランプに関し、より詳しくいえば、その旋回式クランプの動作状態を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、旋回式クランプでは、ハウジング内に挿入したクランプロッドを軸心回りに旋回させた後で上記ハウジングの一端壁へ向けて軸心方向へクランプ駆動するようにしてある。
従来では、上記の旋回式クランプの動作状態を検出する装置が次のように構成されていた。上記クランプロッドの一端から上記ハウジングの一端壁の外側へ検出ロッドを突出させ、その検出ロッドの移動状態をリミットスイッチによって検出するのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、旋回式クランプは、例えば、工作機械のワークを固定するために使用される。このため、上記の従来技術では、機械加工時に多量に飛散する切削油によって、上記のリミットスイッチの寿命が短いという問題があった。また、そのリミットスイッチのために大きな設置スペースが要求されるという問題もあった。
本発明の目的は、旋回式クランプの動作を検出するにあたって、信頼性が高くてコンパクトな装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、例えば、図１から図４に示すように、旋回クランプを次のように構成した。
ハウジング３内に挿入したクランプロッド５を、その軸心回りに旋回させた後で上記ハウジング３の一端壁３ｂへ向けて軸心方向へクランプ駆動するようにした旋回式クランプであって、
上記のクランプロッド５の軸心とほぼ同心上で上記の一端壁３ｂに検出孔５８を形成し、その検出孔５８の周面に圧力流体供給用の入口孔７１を開口すると共に、その検出孔５８の一端を外気へ連通させ、上記の検出孔５８に検出ロッド６２を軸心方向へ移動自在かつ軸心回りに旋回自在に挿入し、その検出ロッド６２の外周面に閉止面６８と凹所６９とを周方向へ設け、上記の凹所６９を軸心方向へ延びる溝によって構成し、その溝からなる凹所６９の一端を上記の検出ロッド６２の一端面に開口させ、上記の検出ロッド６２を上記クランプロッド５に連結して、そのクランプロッド５の移動に連動させて上記の検出ロッド６２を旋回退避位置Ｘからクランプ準備位置Ｙへ旋回させた後にクランプ位置Ｚへ直進させるように構成し、
上記の検出ロッド６２が上記の旋回退避位置Ｘから上記クランプ準備位置Ｙへ切り換わる前の旋回途中状態では、その検出ロッド６２の軸心方向から見て前記の凹所６９が前記の入口孔７１の開口部７１ａとオーバーラップし、これに対して、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回したときには、同上の軸心方向から見て前記の閉止面６８が上記の開口部７１ａとオーバーラップし、そして、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙにあるとき、又は上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙから前記のクランプ位置Ｚへ軸心方向に移動したときに、上記の閉止面６８が上記の開口部７１ａを閉じるものである。
【０００５】
上記の請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
旋回式クランプの動作を検出するときには、前記の入口孔に圧縮空気等の圧力流体を供給する。すると、上記の入口孔の開口部が開放されている場合には、その入口孔に供給された圧力流体が前記の検出孔を通って外部へ排出されて、その圧力流体の圧力が設定圧力よりも低下する。これに対して、上記の入口孔の開口部が前記の検出ロッドの閉止面によって閉じられたときには、圧力流体の排出が阻止されて上記の入口孔に供給された圧力流体が設定圧力に保持される。そして、上記の圧力流体の圧力を検出することにより、上記の検出ロッドの切り換え状態を検出でき、これにより、前記クランプロッドの動作状態を検出できる。
【０００６】
上述したように、本発明の動作検出装置は、圧縮空気等の圧力流体を利用するので、前述した従来技術のリミットスイッチ等とは異なり、切削油等による劣化がなくなって寿命が長いうえに信頼性も高い。また、上記の動作検出装置は、前記ハウジングの一端壁内に設けることが可能なので、コンパクトに造れる。
また、前記の検出ロッドに設けた前記の閉止面と前記の凹所との組み合わせによって、上記の検出ロッドが旋回退避位置からクランプ準備位置またはクランプ位置へ切り換わっていることを検出できるので、前記クランプロッドが旋回し終えていることを確認できる。このため、旋回式クランプに好適な動作検出装置を提供できた。
【０００７】
また、上記の請求項１の発明によれば、簡素な構成で信頼性の高い検出ロッドを提供できる。
【０００８】
請求項２の発明に示すように、上記の請求項１の発明においては、前記の凹所６９を周方向へ所定の間隔をあけて複数設けることが好ましい。
その請求項２の発明は、上記の隣り合う凹所の間に配置される前記の閉止面を前記の検出ロッドの周方向へ所定の間隔をあけて複数設けられるので、これらの複数の閉止面によって前記の検出ロッドを前記の検出孔に沿って円滑にガイドできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から図４は、本発明の第１実施形態を示し、本発明の旋回式クランプを工作機械のワーククランプに適用した場合を例示してある。まず、図１の立面視の部分断面図によって上記クランプの全体構造を説明する。
【００１０】
工作機械のテーブル１の取り付け穴１ａに上記の旋回式クランプ２のハウジング３が挿入され、そのハウジング３が複数のボルト(図示せず)によって上記テーブル１の上面に固定される。そのハウジング３の筒孔４にクランプロッド５が挿入される。そのクランプロッド５の上端部分からアーム６が半径方向の外方へ突出され、そのアーム６の先端部分に押ボルト７が固定される。
【００１１】
上記のハウジング３の上端壁３ａに上記クランプロッド５の上摺動部分１１が摺動自在で保密状に支持される。さらに、同上のハウジング３の下端壁(一端壁)３ｂにガイド筒１３が設けられ、そのガイド筒１３に同上クランプロッド５の下摺動部分１２が摺動自在に支持される。
【００１２】
上記クランプロッド５を駆動する手段は次のように構成されている。
前記の上摺動部分１１と下摺動部分１２との間で上記クランプロッド５に環状ピストン１５が保密状に外嵌され、そのピストン１５が前記の筒孔４に保密状に挿入される。なお、ここでは、上記ピストン１５を上記クランプロッド５とは別体に形成してあるが、これに代えて、そのピストン１５を上記クランプロッド５と一体に形成してもよい。
【００１３】
前記の上端壁３ａと上記ピストン１５との間にクランプ室１７が形成され、そのクランプ室１７に対してクランプ用の圧油給排口１８から圧油が給排可能とされる。また、前記の下端壁３ｂと同上ピストン１５との間にアンクランプ室１９が形成される。上記のアンクランプ室１９に対してアンクランプ用の圧油給排口(図示せず)と油路２０とを介して圧油が給排可能とされる。
【００１４】
上記アンクランプ室１９内では、上記クランプロッド５の外周面と前記の筒孔４との間の環状空間に旋回操作用のスリーブ２２が挿入される。そのスリーブ２２が二つの押バネ２３・２４によって上向きに付勢される。そのスリーブ２２の所定量以上の上向き移動がストップ用の段付き壁２５によって阻止される。
上記クランプロッド５の外周面と上記スリーブ２２の内周面とにわたって変換機構２７が設けられる。その変換機構２７は、上記クランプロッド５の軸心方向への往復運動を旋回運動へ変換するものであって、ここでは次のように構成されている。
【００１５】
上記クランプロッド５の外周面には、その外周面の全周にわたって鋸歯状に連通する第１凹路３１を形成してある。その第１凹路３１は、二条ネジ状の二つの第１螺旋溝(図示せず)をほぼ１ピッチ分だけ形成すると共に、一方の第１螺旋溝の終端と他方の第１螺旋溝の始端とを連通溝によって連通させると共に、他方の第１螺旋溝の終端と一方の第１螺旋溝の始端とを別の連通溝によって連通させてある。また、前記スリーブ２２の内周面には、その内周面の全周にわたって連通する第２凹路３２を周方向へ連通させてある。その第２凹路３２は、前記の第１螺旋溝に対応する二つの第２螺旋溝(図示せず)を周方向へ所定の間隔をあけて形成すると共に、前記の連通溝に対応する二つの逃がし溝３３を周方向へ延びるように形成してある。なお、その図１では、上記の二つの逃がし溝３３のうちの一方の逃がし溝３３だけを図示してある。そして、上記の第１凹路３１と第２凹路３２との間に、多数の転動ボール３４が充填される。
【００１６】
また、前記の筒孔４の周壁４ａと上記のスリーブ２２との間にトルクリミッタ３７が設けられる。そのトルクリミッタ３７は、上記クランプロッド５から前記の変換機構２７を経て上記スリーブ２２に作用するトルクが設定値を越えないときには上記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回するのを阻止する。これに対して、上記のトルクリミッタ３７は、上記トルクが上記の設定値を越えたときには上記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回するのを許容するようになっている。
【００１７】
より詳しくいえば、上記トルクリミッタ３７は次のように構成されている。
上記の筒孔４の上記の周壁４ａには、上下方向へ延びる円弧状の直進ガイド溝３８・３８が向かい合わせに設けられる。上記二つの直進ガイド溝３８・３８に係合する二つの係合具３９・３９が前記のスリーブ２２に挿入される。各係合具３９は、半径方向の外方へ向かうにつれて高さが大きくなる楔状部材によって構成されて上記のスリーブ２２のテーパ面４０にテーパ係合される。これにより、上記の二つの係合具３９・３９は、半径方向へ移動自在で周方向への移動が阻止された状態で上記スリーブ２２に支持されている。
【００１８】
上記の係合具３９・３９の下面に環状のバネ受け４２が装着される。そして、前記の押バネ２３・２４の下端が前記のハウジング３の下端壁３ｂによって受け止められると共に、同上の押バネ２３・２４の上端が上記バネ受け４２によって受け止められる。これにより、上記の押バネ２３・２４の付勢力が前記のテーパ面４０を介して上記の係合具３９を半径方向の外方へ押圧して、その係合具３９の円弧状の係合突起が前記の直進ガイド溝３８に嵌入するようになっている。
【００１９】
上記クランプ２は次のように作動する。
図１の旋回退避状態では、前記クランプ室１７の圧油が排出され、前記アンクランプ室１９へ圧油が供給されている。このため、前記ピストン１５がその環状断面積に作用する圧力によって上昇すると共に、前記クランプロッド５がその封止断面積に作用する圧力によって上昇し、前記の押バネ２３・２４によって前記スリーブ２２が前記の段付き壁２５に接当している。
【００２０】
上記の旋回退避状態のクランプ２をクランプ状態へ切換えるときには、上記のアンクランプ室１９の圧油を排出し、前記クランプ室１７へ圧油を供給する。
すると、前記ピストン１５が前記クランプロッド５を押し下げていき、前記の直進ガイド溝３８よって旋回が阻止された前記スリーブ２２に対して上記クランプロッド５が底面視で反時計回りの方向へ旋回しながら下降していく。このクランプ旋回時には、前記の転動ボール３４が前記の第１凹路３１および第２凹路３２に沿って転動しながら周方向へ循環する。このため、そのクランプ旋回時の摩擦抵抗が小さくなって上記クランプロッド５が滑らかに旋回する。引き続いて、上記ピストン１５が上記クランプロッド５及び前記スリーブ２２を前記の直進ガイド溝３８に沿わせて真っすぐに下降させていき、そのクランプロッド５がクランプ位置(図示せず)へ切換えられる。
【００２１】
上記クランプ状態から図１の旋回退避状態へ切換えるときには、前記クランプ室１７の圧油を排出し、前記アンクランプ室１９へ圧油を供給する。すると、その圧油の圧力と前記の押バネ２３・２４の付勢力によって前記クランプロッド５及び前記スリーブ２２が前記の直進ガイド溝３８に沿って真っすぐに上昇していき、そのスリーブ２２が前記の段付き壁２５によって受け止められる。引き続いて、その段付き壁２５によって上昇が阻止された上記スリーブ２２に対して上記クランプロッド５が上記の圧油の圧力よって上向きに移動する。これにより、そのクランプロッド５が底面視で時計回りの方向へ旋回しながら上昇し、図１の旋回退避位置へ切換えられる。
【００２２】
上記クランプ旋回時または退避旋回時において、前記クランプロッド５から前記の変換機構２７を経て前記スリーブ２２に作用するトルクが設定値を越えないときには、前記の係合具３９の係合突起の外周面に作用する接線方向の力よりも前記の押バネ２３・２４の付勢力による係合ロック力が大きい。このため、図１に示すように、上記の係合具３９の係合突起が前記の直進ガイド溝３８に嵌入した状態に保たれ、前記の筒孔４の前記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回することが阻止される。
【００２３】
これに対して、何らかの原因によって上記トルクが上記の設定値を越えたときには、上記の係合具３９の係合突起の外周面に作用する接線方向の力が上記の押バネ２３・２４の付勢力による係合ロック力よりも大きくなる。このため、その付勢力に抗して上記の係合具３９が前記テーパ面４０に沿って半径方向の内方へ移動して、上記の係合具３９の係合突起と上記の直進ガイド溝３８との嵌合状態が解除され、上記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回することを許容する。その結果、上記のクランプロッド５の過大なトルクが前記の変換機構２７や上記スリーブ２２に作用しなくなる。
従って、上記の過大なトルクによって前記の変換機構２７の転動ボール３４等の構成部材が損傷するのを確実に防止できる。
【００２４】
上記構成のクランプ２の動作状態を検出する装置が設けられる。その動作検出装置５１について、上記の図１を参照しながら図２(Ａ)・図２(Ｂ)と図３および図４によって説明する。図２(Ａ)は、上記の動作検出装置５１の断面図である。図２(Ｂ)は、上記の図２(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視の断面図である。図３は、上記の図２(Ａ)中のIII−III線矢視の拡大断面図であって、後述する検出ロッド６２の旋回退避状態を示す図である。図４は、上記の図３に類似する図面であって、上記の検出ロッド６２のクランプ準備状態を示している。
【００２５】
前記テーブル１の前記の取付穴１ａは、上下に形成した大径穴５２および小径穴５３とを備える。前記ハウジング３の前記の下端壁(一端壁)３ｂは、前記の周壁４ａに保密状にネジ止めした雄ネジ蓋５５と、その雄ネジ蓋５５に複数のボルト５４(ここでは１本だけ示している)によって固定した外筒５６と、その外筒５６に挿入されて上記の雄ネジ蓋５５に押圧固定される内筒５７とを備える。
上記の外筒５６が前記の小径穴５３に保密状に挿入されている。また、上記の内筒５７は、前記クランプロッド５の軸心とほぼ同心上に配置されており、その内筒５７の内周面の下半分によって検出孔５８が構成されている。その検出孔５８の下端は、カバー板５９の出口孔６０を介して外気へ連通されている。
【００２６】
上記クランプロッド５の下向きの突出部５ａが上記の雄ネジ蓋５５に保密状に挿入され、その突出部５ａの下面に筒状の検出ロッド６２が支持ボルト６３によって半径方向かつ上下方向へ移動可能に支持される。より詳しくいえば、上記の突出部５ａの下面に二つの突起６５が向かい合わせに設けられる。これらの突起６５に、上記の検出ロッド６２の上面に設けた溝６６が所定の隙間をあけて外嵌される。また、上記の検出ロッド６２の筒孔内に上記の支持ボルト６３が所定の半径隙間をあけて挿入される。さらに、上記の検出ロッド６２は、前記の突出部５ａの下面と上記の支持ボルト６３の下部との間で上下方向へ僅かに移動可能になっている。
【００２７】
主として図３に示すように、上記の検出ロッド６２の外周面の下半部に、上下方向へ延びる３つの閉止面６８と上下方向へ延びる３つの凹所６９とが周方向へほぼ等間隔に設けられる。その凹所６９は、溝によって構成され、その下端が上記の検出ロッド６２の下端面に開口される。その検出ロッド６２が前記の検出孔５８に上下方向へ移動自在かつ軸心回りに旋回自在に挿入される。
上記の内筒５７の上記の検出孔５８には、クランプ状態検出用の第１入口孔７１と旋回退避状態検出用の第２入口孔７２とが、上下方向へ間隔をあけると共に周方向へ約９０度の角度をあけて開口される。上記の第１入口孔７１は、前記の外筒５６の第１周溝７３および第１貫通孔７４と前記テーブル１の第１供給孔７５とを順に経て圧縮空気の供給源(図示せず)へ接続される。また、上記の第２入口孔７２も、上記の外筒５６の第２周溝７７および第２貫通孔７８と同上テーブル１の第２供給孔７９とを順に経て上記の圧縮空気の供給源へ接続される。
【００２８】
上記構成の動作検出装置５１は次のように作動する。
上記の検出ロッド６２は、前述したクランプロッド５の移動に連動して、図２中の実線図(および図３)の旋回退避位置Ｘから図２中の太線一点鎖線図(および図４)のクランプ準備位置Ｙへ旋回され、その後、図２中の二点鎖線図のクランプ位置Ｚへ直進される。より詳しくいえば次の通りである。
【００２９】
上記クランプロッド５が旋回退避状態のときには、図２中の実線図および図３に示すように、上記の検出ロッド６２が旋回退避位置Ｘとなり、その検出ロッド６２の三つの閉止面６８のうちの一つの閉止面６８が前記の第２入口孔７２の第２開口部７２ａを閉じている。これにより、前記の第２供給孔７９へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、その第２供給孔７９に連通させた第２圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が旋回退避位置Ｘであることを検出している。
【００３０】
上記クランプ２をクランプ駆動すると、まず、上記の検出ロッド６２が上記の旋回退避位置Ｘから底面視で反時計回りの方向へ回転しながら下降して上記クランプ準備位置Ｙへ切り換わろうとする。
そのクランプ準備位置Ｙへ切り換わる前の旋回途中状態では、前記の凹所６９が前記の第１入口孔７１の開口部７１ａと底面視でオーバーラップしている。このため、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気は、前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａと上記の凹所６９と前記の出口孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上記の第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、その第１給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が旋回途中状態であることを検出している。
【００３１】
そして、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回下降すると、図２中の太線一点鎖線図および図４に示すように、前記の閉止面６８の下端が前記の第１開口部７１ａよりも低くなって、その閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じる。これにより、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、その第１給孔７５に連通させた前記の第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２がクランプ準備位置Ｙとなったことを検出する。
【００３２】
次いで、上記のクランプ準備位置Ｙの検出ロッド６２がクランプ位置Ｚへ真っ直ぐに下降する。このクランプ位置Ｚでは、図２中のニ点鎖線図(及び図４)に示すように、前記の閉止面６８の上端が前記の第１開口部７１ａよりも高い状態に保持されて、上記の閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じた状態に保持する。これにより、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、前記の第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２がクランプ位置Ｚであることを検出する。なお、クランプ領域は、上記のクランプ準備位置Ｙと上記クランプ位置Ｚとの間であればよい。
【００３３】
また、被固定物であるワーク等が前記テーブル１に装着されてない状態で前記クランプ２をクランプ駆動した場合には、上記の検出ロッド６２が上記クランプ位置Ｚよりも低い空クランプ位置Ｍへ下降して、図２中の細線一点鎖線図に示すように、前記の閉止面６８の上端が前記の第１開口部７１ａよりも低くなる。このため、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気は、上記の第１開口部７１ａと前記の凹所６９と前記の出口孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上記の第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、その第１給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が空クランプ位置Ｍであることを検出する。
【００３４】
なお、上記の第１実施形態では、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回下降したときに前記の閉止面６８が前記の第１開口部７１ａを閉じるとしたが、これに代えて、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙよりも下側のクランプ領域へ下降したときに上記の閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じるようにしてもよい。
【００３５】
上記の第１実施形態の装置は次の長所を奏する。
前記クランプロッド５に前記の検出ロッド６２を半径方向へ移動可能に支持したので、その検出ロッド６２を前記の検出孔５８に確実かつ円滑に挿入できる。また、上記クランプロッド５に上記の検出ロッド６２を上下方向へも移動可能に支持したので、上記の効果がさらに高まる。
【００３６】
図５と図６(Ａ)から図６(Ｂ)は、第２実施形態を示している。その図５は、前記の図２(Ａ)に類似する図である。図６(Ａ)は、上記の図５中のＡ−Ａ線矢視の断面図である。図６(Ｂ)から図６(Ｄ)の各図は、作動説明図であって、上記の図６(Ａ)に類似する図である。
この第２実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と類似する部材には原則として同一の符号を付けて説明する。
この第２実施形態は上記の第１実施形態とは次の点で異なる。
【００３７】
前記の検出ロッド６２は中実に形成される。また、前記の凹所６９は、底面視で弓形状に形成される。これにより、上記の検出ロッド６２の外周面には前記の閉止面６８と上記の凹所６９とが１組だけ設けられる。
また、前記の内筒５７には第１入口孔(入口孔)７１だけが設けられ、これに対応して、前記の外筒５６に前記の第１貫通孔７４が設けられると共に前記のテーブル１に前記の第１供給孔７５が設けられる。
【００３８】
旋回式クランプの旋回退避状態では、上記の検出ロッド６２は、図５中の実線図および図６(Ａ)に示す旋回退避位置Ｘとなり、前記の凹所６９が前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａに底面視でオーバーラップしている。
【００３９】
そして、上記の旋回式クランプをクランプ駆動すると、上記の検出ロッド６２は、まず、図６(Ｂ)の旋回下降の途中状態を経て、図５中の一点鎖線図及び図６(Ｃ)のクランプ準備位置Ｙへ旋回下降する。この場合、前記の閉止面６８が前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａに底面視でオーバーラップするが、上記の検出ロッド６２の下端と上記の第１開口部７１ａとの間に隙間が存在する。このため、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気は、前記の第１入口孔７１の第１開口部７１ａと前記の検出孔５８の下部空間と前記の出口孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上記の第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、その第１供給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２が後述のクランプ位置Ｚでないことを検出している。
【００４０】
引き続いて、上記の検出ロッド６２は、真っすぐに下降し、図５中の二点鎖線図および図６(Ｄ)に示すクランプ位置Ｚとなり、上記の閉止面６８が前記の第１開口部７１ａを閉じる。これにより、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、前記の第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２がクランプ位置Ｚであることを検出する。
【００４１】
なお、上記の第２実施形態では、上記の検出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回下降したときには、その検出ロッド６２の下端と前記の第１開口部７１ａとの間に隙間をあけるようにしたが、これに代えて、上記クランプ準備位置Ｙへ下降したときに上記の検出ロッド６２の下端を上記の第１開口部７１ａよりも下降させて、前記の閉止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じるようにしてもよい。
【００４２】
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
前記の凹所６９や閉止面６８は、例示した形状に限定されるものでなく、各種の形状を適用できることは勿論である。
前記クランプロッド５の旋回角度は、９０度に限定されるものではなく、例えば、６０度や４５度などに変更することも可能である。この場合、上記の変更した旋回角度に対応させて上記の第１入口孔７１の設置箇所を変更すればよい。また、そのクランプロッド５の旋回方向は上記の各実施形態とは逆の方向であってもよい。
前記の変換機構２７の押圧手段は、例示の押バネ２３・２４に代えて、ゴム等の弾性体によって構成してもよい。
その変換機構２７は、前記クランプロッド５の軸心方向の運動を同上クランプロッド５の旋回運動に変更するものであればよく、例示の機構に代えて各種の機構が考えられる。例えば、上記クランプロッド５の外周面に所定の長さのカム溝を形成し、上記スリーブ２２に取り付けたボール等の操作具を上記のカム溝に嵌入するのである。
【００４３】
前記クランプ２は、旋回下降した後にクランプ駆動されるものに代えて、水平位置で旋回した後にクランプ駆動されるものであってもよい。また、前記トルクリミッタ３７は省略してもよい。
前記のクランプ室１７とアンクランプ室１９とに給排される流体は、圧油に代えて、他の種類の液体や空気等の気体であってもよい。
上記クランプ２は、複動式に代えて単動式であってもよい。この場合、上記クランプ２は、圧力流体によってクランプ駆動する場合と、バネ力によってクランプ駆動する場合とが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示し、旋回式クランプの立面視の部分断面図である。
【図２】 図２(Ａ)は、上記の旋回式クランプに設けた動作検出装置の断面図である。図２(Ｂ)は、上記の図２(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視の断面図である。
【図３】 上記の図２(Ａ)中のIII−III線矢視の拡大断面図であって、検出ロッドの旋回退避状態を示す図である。
【図４】 上記の図３に類似する図面であって、上記の検出ロッドのクランプ準備状態を示している。
【図５】 本発明の第２実施形態を示し、前記の図２(Ａ)に類似する図である。
【図６】 図６(Ａ)は、上記の図５中のＡ−Ａ線矢視の断面図である。図６(Ｂ)から図６(Ｄ)の各図は、作動説明図であって、上記の図６(Ａ)に類似する図である。
【符号の説明】
３…ハウジング、３ｂ…ハウジング３の一端壁(下端壁)、５…クランプロッド、５８…検出孔、６２…検出ロッド、６８…閉止面、６９…凹所、７１…入口孔(第１入口孔)、７１ａ…開口部(第１開口部)、Ｘ…旋回退避位置、Ｙ…クランプ準備位置、Ｚ…クランプ位置。
Claims (2)
- ハウジング(３)内に挿入したクランプロッド(５)を、その軸心回りに旋回させた後で上記ハウジング(３)の一端壁(３ｂ)へ向けて軸心方向へクランプ駆動するようにした旋回式クランプであって、
上記のクランプロッド(５)の軸心とほぼ同心上で上記の一端壁(３ｂ)に検出孔(５８)を形成し、その検出孔(５８)の周面に圧力流体供給用の入口孔(７１)を開口すると共に、その検出孔(５８)の一端を外気へ連通させ、
上記の検出孔(５８)に検出ロッド(６２)を軸心方向へ移動自在かつ軸心回りに旋回自在に挿入し、その検出ロッド(６２)の外周面に閉止面(６８)と凹所(６９)とを周方向へ設け、
上記の凹所 ( ６９ ) を軸心方向へ延びる溝によって構成し、その溝からなる凹所 ( ６９ ) の一端を上記の検出ロッド ( ６２ ) の一端面に開口させ、
上記の検出ロッド(６２)を上記クランプロッド(５)に連結して、そのクランプロッド(５)の移動に連動させて上記の検出ロッド(６２)を旋回退避位置(Ｘ)からクランプ準備位置(Ｙ)へ旋回させた後にクランプ位置(Ｚ)へ直進させるように構成し、
上記の検出ロッド(６２)が上記の旋回退避位置(Ｘ)から上記クランプ準備位置(Ｙ)へ切り換わる前の旋回途中状態では、その検出ロッド(６２)の軸心方向から見て前記の凹所(６９)が前記の入口孔(７１)の開口部(７１ａ)とオーバーラップし、これに対して、上記の検出ロッド(６２)が上記クランプ準備位置(Ｙ)へ旋回したときには、同上の軸心方向から見て前記の閉止面(６８)が上記の開口部(７１ａ)とオーバーラップし、
そして、上記の検出ロッド(６２)が上記クランプ準備位置(Ｙ)にあるとき、又は上記の検出ロッド(６２)が上記クランプ準備位置(Ｙ)から前記のクランプ位置(Ｚ)へ軸心方向に移動したときに、上記の閉止面(６８)が上記の開口部(７１ａ)を閉じる、ことを特徴とする旋回式クランプ。 - 請求項１に記載した旋回式クランプにおいて、
前記の凹所(６９)を周方向へ所定の間隔をあけて複数設けた、ことを特徴とする旋回式クランプ。
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