JP2009190169A5

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Publication number: JP2009190169A5
Application number: JP2009065914A
Authority: JP
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2028-02-15

Description

Clamping device

本発明は、クランプ不良を検出するクランプ不良検出手段を設けたクランプ装置に関し、特にワークの穴にグリップ部材のグリップ爪を係合させて着座面の方へ引き付けることでワークをクランプするクランプ装置に好適のものに関する。 The present invention relates to a clamping device provided with clamping failure detection means for detecting clamping failure, and more particularly to a clamping device that clamps a workpiece by engaging a grip claw of a grip member in a hole of the workpiece and pulling it toward a seating surface. It relates to a suitable one.

ワークの全面に亙って機械加工するような場合には、ワークの端部を上方から押圧具で押圧する形式のクランプ装置を採用することができないため、上記のようなクランプ装置（所謂、ホールクランプ装置）が採用される。このクランプ装置では、本体部材にクランプ対象のワークを着座させる着座面が形成され、ワーク投入時にワークを着座面に搭載して支持し、ワークの穴にグリップ部材と、このグリップ部材に挿入されたテーパ軸部を有するクランプロッドを挿入し、クランプロッドを着座面側へ引き付けることで、テーパ軸部によりグリップ爪を拡径させて穴の内周面に係合させてから、そのグリップ部材を更に着座面側へ引き付けることで、ワークを着座面に固定する。この種のクランプ装置が、特許文献１，２に記載されている。 In the case of machining over the entire surface of the workpiece, a clamping device that presses the end of the workpiece with a pressing tool from above cannot be employed. Clamp device) is adopted. In this clamping device, a seating surface for seating a workpiece to be clamped is formed on the main body member, and the workpiece is mounted and supported on the seating surface when the workpiece is loaded, and the grip member is inserted into the hole of the workpiece, and the grip member is inserted into the grip member. Insert a clamp rod with a taper shaft and pull the clamp rod toward the seating surface to expand the grip claw with the taper shaft and engage it with the inner peripheral surface of the hole. The workpiece is fixed to the seating surface by pulling it toward the seating surface. This type of clamping device is described in Patent Documents 1 and 2.

一般にクランプ装置でワークを固定した際に所期の着座面に正しく着座した状態で固定されたのか否かを検出するために、クランプ装置の着座面に着座センサを設けることが多い。この着座センサは、着座面に開口する加圧エア噴出孔と、この加圧エア噴出孔に加圧エアを供給するエア供給路と、このエア供給路内のエア圧が設定圧以上に上昇したことを検出する圧力スイッチ等で構成されている。 In general, a seating sensor is often provided on the seating surface of the clamping device in order to detect whether or not the workpiece has been properly seated on the intended seating surface when the workpiece is secured by the clamping device. The seating sensor includes a pressurized air ejection hole that opens to a seating surface, an air supply path that supplies pressurized air to the pressurized air ejection hole, and an air pressure in the air supply path has risen above a set pressure. It is comprised with the pressure switch etc. which detect this.

特許第３５５００１０号公報Japanese Patent No. 355010 ドイツ特許第４０２０９８１号公報German Patent No. 4020981

前記着座センサは、ワークが着座面に着座したことを検出するものに過ぎないため、着座センサによりワークの着座面への着座が検出されたとしても、ワークが所期のクランプ力で固定されているとは限らない。例えば、前記のホールクランプ装置の場合、クランプ時にクランプロッドを退入方向へクランプ駆動し、そのテーパ軸部でグリップ部材のグリップ爪部を拡径させてワークの穴の内周面に食い込ませる際に、ワークは着座面に着座状態を保持したまま、グリップ爪部がワークの穴に対してスリップする場合がある。特に、ワークが鋳造品でその穴が僅かにテーパ状の穴に形成されているような場合には、グリップ爪部のスリップが発生しやすい。 The seating sensor only detects that the workpiece is seated on the seating surface, so even if the seating sensor detects the seating of the workpiece on the seating surface, the workpiece is fixed with the desired clamping force. Not necessarily. For example, in the case of the above-mentioned hole clamp device, when clamping the clamp rod in the retracting direction at the time of clamping and expanding the grip claw portion of the grip member with the taper shaft portion, In addition, the grip claw portion may slip with respect to the hole of the workpiece while the workpiece is kept seated on the seating surface. In particular, when the workpiece is a cast product and the hole is formed in a slightly tapered hole, slip of the grip claw portion is likely to occur.

前記のようなグリップ爪部のスリップが発生した場合には、流体圧シリンダのピストン部材が退入限界位置まで退入移動してしまうため、著しく低下したクランプ力でワークをクランプすることになる。しかし、この場合でも、ワークは着座面への着座を保持するため、上記のようなクランプ不良を着座センサでは検知することができない。このようなクランプ不良のままワークの機械加工を実行すると、切削工具から作用する切削力によりワークがズレ動いたりするため、切削工具が破損したり、ワークを損傷したりするという問題がある。 When the slip of the grip claw as described above occurs, the piston member of the fluid pressure cylinder moves back to the retreat limit position, so that the workpiece is clamped with a significantly reduced clamping force. However, even in this case, since the workpiece holds the seat on the seating surface, the above-described clamping failure cannot be detected by the seating sensor. When machining a workpiece with such a clamping failure, the workpiece is displaced due to the cutting force acting from the cutting tool, which causes a problem that the cutting tool is broken or the workpiece is damaged.

本発明の目的は、ワークを着座面に着座させた状態におけるクランプ不良を確実に検出可能なクランプ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a clamping device that can reliably detect a clamping failure in a state where a workpiece is seated on a seating surface.

請求項１のクランプ装置は、ワークの穴に挿入されて穴の内周面をグリップ可能な環状のクランプ部材であるグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を有するクランプロッドと、前記グリップ部材とクランプロッドとを軸心方向へ退入駆動可能な流体圧シリンダと、前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される上部本体部材及び下部本体部材を有する本体部とを備えたクランプ装置において、前記上部本体部材に形成されワークを着座させる着座面と、前記流体圧シリンダによりグリップ部材をクランプ方向へ駆動してワークを着座面に着座させた状態におけるクランプ不良を検出するクランプ不良検出手段と、前記クランプ部材と一体的に流体圧シリンダの軸心方向へ移動する連動部材とを備え、前記クランプ不良検出手段は、前記クランプ部材がクランプ方向限界位置又はその近傍位置まで移動したときに前記連動部材により開弁操作されるように前記本体部の内部に組込まれた弁機構と、この弁機構の入力側に加圧エアを供給するエア通路とを有することを特徴としている。 The clamp device according to claim 1 includes a grip member that is an annular clamp member that can be inserted into a hole of a workpiece and grip an inner peripheral surface of the hole, and a taper shaft portion that is fitted and engaged with the grip member. body having a rod, and the grip member and retracts drivable fluid pressure cylinder and a clamp rod to axially, the upper main body member and the lower main body member and the grip member and the clamp rod and the fluid pressure cylinder is attached state in the clamping device and a part, which the the seating surface to be formed seating the workpiece to the upper body member, is seated the rig lip member by the fluid pressure cylinder the seating surface of the workpiece by driving the clamp direction a poor clamping detection means for detecting poor clamping in and the interlocking member to move to an axial direction of the clamp member integral with the fluid pressure cylinder The clamping failure detection means includes a valve mechanism incorporated in the main body so that the clamping member is opened by the interlocking member when the clamping member moves to a clamping direction limit position or a position in the vicinity thereof. It has an air passage for supplying pressurized air to the input side of this valve mechanism.

ワークをクランプする際に、流体圧シリンダによりクランプ部材であるグリップ部材をクランプ方向へ駆動してワークを着座面に着座させると、クランプ不良検出手段は、前記ワークの着座状態におけるクランプ不良を検出する。 When clamping the workpiece, when driving the grip member is clamping member to clamp direction by the fluid pressure cylinder to seat the workpiece on the seating surface, poor clamping detection means detects poor clamping in the seating position of the workpiece To do.

請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記着座面に開口された着座センサ用加圧エア噴出孔を設けたことを特徴としている。 Clamping device according to claim 2 is the invention of claim 1 is characterized in that the apertured seating sensor for pressurized air ejection hole digits set to the seating surface.

請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記クランプ不良検出手段のエア通路から分岐した通路部を設け、この通路部に前記着座センサ用加圧エア噴出孔が連通していることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the clamp device according to the second aspect, wherein a passage portion branched from the air passage of the clamping failure detecting means is provided, and the pressurized air ejection hole for the seating sensor communicates with the passage portion. It is characterized by.

請求項４のクランプ装置は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記流体圧シリンダによりクランプロッドを介してグリップ部材をクランプ方向へ駆動した場合に、前記グリップ部材がワークの穴の内周面に対してスリップしたときに、グリップ部材がクランプ方向限界位置まで移動することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, when the grip member is driven in the clamping direction via the clamp rod by the fluid pressure cylinder, the grip member is a hole in the workpiece. The grip member moves to the clamping direction limit position when slipping with respect to the inner peripheral surface of the head.

請求項５のクランプ装置は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記弁機構は、前記エア通路を開閉する弁部材を備え、前記エア通路を閉じる位置に前記弁部材を付勢することを特徴としている。 Clamping device according to claim 5, with the invention of claim 1, wherein the valve mechanism comprises a valve member for opening and closing the air passage, said valve member to a position closing the air passage It is characterized and the momentum to Turkey.

請求項１の発明によれば、クランプ装置が、ワークの穴に挿入されて穴の内周面をグリップ可能な環状のクランプ部材であるグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を有するクランプロッドと、前記グリップ部材とクランプロッドとを軸心方向へ退入駆動可能な流体圧シリンダと、前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される上部本体部材及び下部本体部材を有する本体部とを備えている。 According to the first aspect of the present invention, the clamp device is a grip member that is an annular clamp member that can be inserted into the hole of the workpiece and grip the inner peripheral surface of the hole, and a taper that is fitted and engaged with the grip member. A clamp rod having a shaft, a fluid pressure cylinder capable of driving the grip member and the clamp rod to retreat in an axial direction, and an upper main body member and a lower part to which the grip member, the clamp rod and the fluid pressure cylinder are attached A main body having a main body member.

このクランプ装置が、上部本体部材に形成されワークを着座させる着座面と、前記流体圧シリンダによりグリップ部材をクランプ方向へ駆動してワークを着座面に着座させた状態におけるクランプ不良を検出するクランプ不良検出手段と、クランプ部材と一体的に流体圧シリンダの軸心方向へ移動する連動部材とを備え、前記クランプ不良検出手段は、クランプ部材がクランプ方向限界位置又はその近傍位置まで移動したときに前記連動部材により開弁操作されるように前記本体部の内部に組込まれた弁機構と、この弁機構の入力側に加圧エアを供給するエア通路とを有するため、ワークをクランプする際に、ワークを着座面に着座させた状態におけるクランプ不良をクランプ不良検出手段により検出することができる。尚、クランプ不良は、クランプ力が十分発生してないようなクランプ状態を含む。上記のようなクランプ不良を検出できるため、クランプ不良に伴う工具の破損やワークの損傷を防止することができる。簡単な構成で確実に作動するクランプ不良検出手段を実現することができる。 The clamping device, detects a seating surface which is formed on the upper main body member for seating the workpiece, a poor clamping in a state of being seated rig lip member by the fluid pressure cylinder the seating surface of the workpiece by driving the clamp direction And a interlocking member that moves integrally with the clamp member in the axial direction of the fluid pressure cylinder. The clamp failure detection means moves the clamp member to a clamp direction limit position or a position in the vicinity thereof. a valve mechanism wherein incorporated in the main body portion so as to be opened operated by the interlocking member when, on the input side of the valve mechanism for having an air passage for supplying pressurized air, a word over click When clamping, a clamping failure in a state where the workpiece is seated on the seating surface can be detected by the clamping failure detection means. The clamping failure includes a clamping state in which a sufficient clamping force is not generated. Since the clamping failure as described above can be detected, the breakage of the tool and the workpiece caused by the clamping failure can be prevented. It is possible to realize a clamping failure detection means that operates reliably with a simple configuration.

請求項２の発明によれば、前記着座面に開口された着座センサ用加圧エア噴出孔を設けたため、ワークの着座面への着座を検出することができる。 According to the invention of claim 2, the seating surface in the opened seating sensor for pressurized air ejection hole for digits set, it is possible to detect the seating of the seating surface of the workpiece.

請求項３の発明によれば、前記クランプ不良検出手段のエア通路から分岐した通路部を設け、この通路部に前記着座センサ用加圧エア噴出孔が連通しているので、クランプ不良検出手段と着座センサ用のエア通路の大部分を共通化でき、また、クランプ不良検出手段と着座を検知する為の検知部も共通化できる。 According to the invention of claim 3 , since the passage portion branched from the air passage of the clamping failure detection means is provided, and the pressurized air ejection hole for the seating sensor communicates with the passage portion, the clamping failure detection means and Most of the air passages for the seating sensors can be shared, and the clamp failure detection means and the detection unit for detecting the seating can be shared.

請求項４の発明によれば、流体圧シリンダによりクランプロッドを介してグリップ部材をクランプ方向へ駆動した場合に、グリップ部材がワークの穴の内周面に対してスリップしたときに、グリップ部材がクランプ方向限界位置まで移動するため、クランプ不良検出手段により、グリップ部材がワークの穴の内周面に対してスリップしたときのクランプ不良を検出することができる。 According to the invention of claim 4 , when the grip member is driven in the clamping direction by the fluid pressure cylinder via the clamp rod, when the grip member slips with respect to the inner peripheral surface of the hole of the workpiece, Since it moves to the clamping direction limit position, it is possible to detect the clamping failure when the grip member slips with respect to the inner peripheral surface of the hole of the workpiece by the clamping failure detection means.

請求項５の発明によれば、前記弁機構は、前記エア通路を開閉する弁部材を備え、前記エア通路を閉じる位置に前記弁部材を付勢するので、弁部材を確実にエア通路を閉じる位置に付勢することができる。 According to the invention of claim 5, wherein the valve mechanism, the a valve member for opening and closing the air passage, than you urging the valve member into a position closing the air passage, ensures air passage valve member Can be biased to a closed position.

本発明の実施例に係るクランプ装置の平面図である。It is a top view of the clamp device concerning the example of the present invention. 図１のクランプ装置（ワーク投入状態）の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the clamp apparatus (work input state) of FIG. 図１のクランプ装置（クランプ状態）の部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view of the clamp apparatus (clamp state) of FIG. 図１のクランプ装置の部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view of the clamp apparatus of FIG. 図１のクランプ装置（クランプ不良状態）の部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view of the clamp apparatus (clamp failure state) of FIG. 図５のクランプ装置のクランプ不良検出機構の要部拡大縦断面図である。It is a principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the clamp defect detection mechanism of the clamp apparatus of FIG. 図５のクランプ装置のクランプ不良検出機構を機能させないようにした状態の要部拡大縦断面図である。FIG. 6 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part in a state where the clamping failure detection mechanism of the clamping device of FIG. ワークＷの挟持動作とクランプ動作の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between clamping operation | work and clamping operation | work of the workpiece | work W. 実施例２に係る図４相当図である。FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 according to the second embodiment. 実施例３に係る図４相当図である。FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 4 according to the third embodiment. 実施例４に係る図４相当図である。 FIG . 6 is a view corresponding to FIG. 4 according to the fourth embodiment .

以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on examples.

図１〜図３に示すように、このクランプ装置Ｃは、本体部材１と、ワークＷを固定するためのクランプ部材であるグリップ部材２と、クランプロッド３と、グリップ部材２とクランプロッド３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ４と、油圧シリンダ４に含まれる環状受圧部材５とを備えている。前記本体部材１は、上部本体部材１１と下部本体部材１２と基部本体部材１３とで構成されている。ここで、上部本体部材１１と下部本体部材１２が「本体部」に相当する。 As shown in FIGS. 1 to 3, the clamp device C includes a main body member 1, a grip member 2 that is a clamp member for fixing the workpiece W, a clamp rod 3, the grip member 2, and the clamp rod 3. A hydraulic cylinder 4 that can be driven in the axial direction (vertical direction) and an annular pressure receiving member 5 included in the hydraulic cylinder 4 are provided. The body member 1 includes an upper body member 11, a lower body member 12, and a base body member 13. Here, the upper main body member 11 and the lower main body member 12 correspond to the “main body portion”.

上部本体部材１１は平面視にてほぼ長円形であり、この上部本体部材１１は４つのボルト穴１４に挿入される４つのボルトで基部本体部材１３に固定される。下部本体部材１２はシリンダ穴４１を形成する筒状部材であり、この下部本体部材１２の上端部が上部本体部材１１の下面側の凹部１５に嵌合され、４つのボルト１６により上部本体部材１１に固定されている。 The upper body member 11 is substantially oval in plan view, and the upper body member 11 is fixed to the base body member 13 with four bolts inserted into the four bolt holes 14. The lower main body member 12 is a cylindrical member that forms a cylinder hole 41, and the upper end portion of the lower main body member 12 is fitted into the concave portion 15 on the lower surface side of the upper main body member 11, and the upper main body member 11 is secured by four bolts 16. It is fixed to.

図１〜図３に示すように、前記グリップ部材２は、上部本体部材１１の中心部分の開口穴１７を上下に貫通するように配設されている。上部本体部材１１の上面には、グリップ部材２を囲む４つの円弧状の着座面１８が形成され、ワークＷをクランプした状態では、これら着座面１８にワークＷを着座させることができる。上部本体部材１１の上面には、加圧エアのエアブロー流が流れる４つの凹溝１９が十文字状に形成されている。４つの着座面１８と４つの凹溝１９を除き、上部本体部材１１の上面は、緩い傾斜角の部分円錐面に形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the grip member 2 is disposed so as to vertically penetrate the opening hole 17 in the central portion of the upper body member 11. Four arcuate seating surfaces 18 surrounding the grip member 2 are formed on the upper surface of the upper main body member 11, and the workpiece W can be seated on the seating surfaces 18 in a state where the workpiece W is clamped. On the upper surface of the upper main body member 11, four concave grooves 19 through which an air blow flow of pressurized air flows are formed in a cross shape. Except for the four seating surfaces 18 and the four concave grooves 19, the upper surface of the upper body member 11 is formed as a partial conical surface with a gentle inclination angle.

略環状のグリップ部材２はワークＷの穴Ｈに挿入されて穴Ｈの内周面をグリップ可能なものである。このグリップ部材２は、ロッド挿通孔２１と、グリップ部材２が進出位置（上限位置）にあるときに着座面１８よりも進出側（上側）の位置でワークＷを受け止め可能なワーク搭載面２２と、このワーク搭載面２２を形成する環状鍔部２３と、この環状鍔部２３から外側へ延びるグリップ爪部２４と、この環状鍔部２３に対してグリップ爪部２４と反対側に形成された基端鍔部２６と、環状鍔部２３と基端鍔部２６の間に形成された環状溝２５とを備えている。グリップ部材２は、その環状鍔部２３、グリップ爪部２４、環状溝２５、基端鍔部２６が４つのスリット２７により４等分に分割されている。 The substantially annular grip member 2 is inserted into the hole H of the workpiece W and can grip the inner peripheral surface of the hole H. The grip member 2 includes a rod insertion hole 21 and a workpiece mounting surface 22 that can receive the workpiece W at a position on the advancing side (upper side) than the seating surface 18 when the grip member 2 is at the advancing position (upper limit position). An annular flange 23 forming the workpiece mounting surface 22, a grip claw 24 extending outward from the annular flange 23, and a base formed on the opposite side of the grip claw 24 with respect to the annular flange 23 An end collar 26 and an annular groove 25 formed between the annular collar 23 and the proximal collar 26 are provided. The grip member 2 has an annular flange 23, a grip claw 24, an annular groove 25, and a proximal end flange 26 divided into four equal parts by four slits 27.

グリップ部材２は金属部材で構成され、グリップ爪部２４の４つの分割爪部の外周面には、ワークＷの穴Ｈの内周面をグリップし易くする３段の歯２４ａが形成されている。
グリップ部材２には、クランプロッド３を挿通させるロッド挿通孔２１が形成され、このロッド挿通孔２１のうちのグリップ爪部対応部分は、クランプロッド３のテーパ軸部３１が密着状に係合するテーパ孔部２１ａに形成されている。 The grip member 2 is formed of a metal member, and three-step teeth 24 a that make it easy to grip the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W are formed on the outer peripheral surface of the four divided claw portions of the grip claw portion 24. .
The grip member 2 is formed with a rod insertion hole 21 through which the clamp rod 3 is inserted, and a taper shaft portion 31 of the clamp rod 3 engages closely with a grip claw portion corresponding portion of the rod insertion hole 21. It is formed in the taper hole 21a.

図１〜図３に示すように、上部本体部材１１の開口穴１７にはグリップ部材２の環状鍔部２３の外周面に摺接するゴムや合成樹脂等の弾性材料製のスクレーパ２８が装着されている。グリップ部材２の環状溝２５には分割されたグリップ爪部２４と環状鍔部２３を縮径方向へ付勢するＯリング２９が装着されている。
グリップ部材２の基端鍔部２６は、上部本体部材１１の円形凹部６に収容され、円形凹部６の上壁部と環状受圧部材５の水平板部６２との間に挟着されている。グリップ部材２は、環状受圧部材５と一体的に昇降可能であると共に、円形凹部６の外周部の環状隙間７とスクレーパ２８の弾性変形を介して、油圧シリンダ４の軸心と直交する水平方向へ移動可能に装着されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, a rubber or synthetic resin elastic materials made of the scan Kure over path 28 in sliding contact with the outer peripheral surface of the annular flange portion 23 gripping member 2 to the opening hole 17 of the upper main body member 11 It is installed. An O-ring 29 for urging the divided grip claw portion 24 and the annular flange portion 23 in the diameter reducing direction is attached to the annular groove 25 of the grip member 2.
The base end flange portion 26 of the grip member 2 is accommodated in the circular recess 6 of the upper body member 11 and is sandwiched between the upper wall portion of the circular recess 6 and the horizontal plate portion 62 of the annular pressure receiving member 5. The grip member 2 can be moved up and down integrally with the annular pressure receiving member 5, and the horizontal direction orthogonal to the axial center of the hydraulic cylinder 4 through elastic deformation of the annular gap 7 on the outer peripheral portion of the circular recess 6 and the scraper 28. It is mounted so as to be movable.

クランプロッド３は、テーパ軸部３１と、このテーパ軸部３１の下端に連なる小径ロッド部３２と、この小径ロッド部３２の下端に連なる大径ロッド部３３と、この大径ロッド部３３の下端に連なる大径鍔部３４とを一体形成したものである。テーパ軸部３１と小径ロッド部３２とがグリップ部材２のロッド挿通孔２１に挿通されている。上記テーパ軸部３１は、上方程大径化するようにクランプロッド３の上端部分に形成され、テーパ軸部３１がグリップ部材２のテーパ孔部２１ａに内嵌係合している。 The clamp rod 3 includes a tapered shaft portion 31, a small diameter rod portion 32 continuous with the lower end of the tapered shaft portion 31, a large diameter rod portion 33 continuous with the lower end of the small diameter rod portion 32, and a lower end of the large diameter rod portion 33. A large-diameter flange portion 34 that is connected to is integrally formed. The tapered shaft portion 31 and the small diameter rod portion 32 are inserted into the rod insertion hole 21 of the grip member 2. The taper shaft portion 31 is formed at the upper end portion of the clamp rod 3 so as to increase in diameter toward the upper side, and the taper shaft portion 31 is fitted and engaged with the taper hole portion 21 a of the grip member 2.

図１〜図３に示すように、前記油圧シリンダ４は、グリップ部材２とクランプロッド３とを軸心方向へ進退駆動する為のものである。この油圧シリンダ４は、下部本体部材１２と基部本体部材１３とで形成された立向きのシリンダ穴４１と、このシリンダ穴４１に装着されたピストン部材４２と、このピストン部材４２と一体でそのピストン部４３から上方へ延びる筒状ピストンロッド４４と、ピストン部４３の上側のクランプ用油室４５及びピストン部４３の下側のアンクランプ用油室４６と、環状受圧部材５とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the hydraulic cylinder 4 is for driving the grip member 2 and the clamp rod 3 forward and backward in the axial direction. The hydraulic cylinder 4 includes an upright cylinder hole 41 formed by the lower main body member 12 and the base main body member 13, a piston member 42 mounted in the cylinder hole 41, and the piston member 42 integrated with the piston. A cylindrical piston rod 44 extending upward from the portion 43, a clamping oil chamber 45 above the piston portion 43, an unclamping oil chamber 46 below the piston portion 43, and the annular pressure receiving member 5 are provided.

シリンダ穴４１の底面は基部本体部材１３で塞がれ、シリンダ穴４１の下端近傍部の環状溝には、ピストン部材４２の下方移動を規制するストップリング４７が装着されている。ピストン部材４２はストップリング４７で受け止められて下限位置になる。ピストン部材４２には中央孔が形成され、この中央孔は、筒状ピストンロッド４４に形成された上部の小径孔４８と中段部の中径孔４９と下部の大径孔５０とで構成されている。この大径孔５０には封鎖部材５１が装着され、ストップリング５２で抜け止めされている。 The bottom surface of the cylinder hole 41 is closed by the base body member 13, and a stop ring 47 that restricts the downward movement of the piston member 42 is attached to the annular groove near the lower end of the cylinder hole 41. The piston member 42 is received by the stop ring 47 and becomes the lower limit position. A central hole is formed in the piston member 42, and this central hole is composed of an upper small diameter hole 48 formed in the cylindrical piston rod 44, an intermediate diameter hole 49 in the middle step portion, and a lower large diameter hole 50. Yes. A sealing member 51 is attached to the large-diameter hole 50 and is prevented from coming off by a stop ring 52.

前記クランプロッド３の大径ロッド部３３が小径孔４８内に位置し、大径鍔部３４が中径孔４９内に位置している。大径ロッド部３３と小径孔４８の内周面との間には約２ｍｍの環状隙間５１が形成され、大径ロッド部３３の外周の環状溝に太いＯリング５２（弾性リング部材）が装着され、このＯリング５２は大径ロッド部３３と筒状ピストンロッド４４の間に僅かに圧縮させた状態に装着されている。 The large-diameter rod portion 33 of the clamp rod 3 is located in the small-diameter hole 48, and the large-diameter collar portion 34 is located in the medium-diameter hole 49. An annular gap 51 of about 2 mm is formed between the large-diameter rod portion 33 and the inner peripheral surface of the small-diameter hole 48, and a thick O-ring 52 (elastic ring member) is attached to the annular groove on the outer periphery of the large-diameter rod portion 33. The O-ring 52 is mounted between the large-diameter rod portion 33 and the cylindrical piston rod 44 in a slightly compressed state.

大径鍔部３４の厚さは中径孔４９の厚さとほぼ等しい。大径鍔部３４の外周面と中径孔４９の内周面との間には僅かな隙間が形成されている。それ故、クランプロッド３は、ピストン部材４２と一体的に昇降移動するが、ピストン部材４２に対して相対的に軸心と直交する水平方向へ移動可能になっている。グリップ部材２はクランプロッド３と一体的に上記軸心と直交する水平方向へ移動可能である。ここで、スクレーパ２８とＯリング５２が、グリップ部材２とクランプロッド３の軸心を油圧シリンダ４の軸心に一致させるように、グリップ部材２とクランプロッド３を弾性付勢する「弾性付勢手段」に相当する。 The thickness of the large diameter flange 34 is substantially equal to the thickness of the medium diameter hole 49. A slight gap is formed between the outer peripheral surface of the large diameter flange 34 and the inner peripheral surface of the medium diameter hole 49. Therefore, the clamp rod 3 moves up and down integrally with the piston member 42, but is movable relative to the piston member 42 in the horizontal direction perpendicular to the axis. The grip member 2 can move in the horizontal direction orthogonal to the axis center together with the clamp rod 3. Here, the scraper 28 and the O-ring 52 elastically urge the grip member 2 and the clamp rod 3 so that the axes of the grip member 2 and the clamp rod 3 coincide with the axis of the hydraulic cylinder 4. It corresponds to “means”.

図１〜図３に示すように、環状受圧部材５は、受圧筒部６１と、この受圧筒部６１の上端に連なる水平板部６２とを有し、この水平板部６２の上面にグリップ部材２の基端鍔部２６が載置されてグリップ部材２の基端面が支持されている。水平板部６２の中心部の円形穴６３に、クランプロッド３の大径ロッド部３３が遊嵌状に挿通しており、水平板部６２の外周部には、受圧筒部６１よりも僅かに大径の係止鍔６２ａが形成されている。下部本体部材１２には、シリンダ穴４１の上端に連なるシリンダ穴４１より小径の上部シリンダ穴６４が形成されている。尚、環状受圧部材５が前記グリップ部材２と一体的に油圧シリンダ４の軸心方向へ移動する「連動部材」に相当する。 As shown in FIGS. 1 to 3, the annular pressure receiving member 5 includes a pressure receiving cylinder portion 61 and a horizontal plate portion 62 that is continuous with the upper end of the pressure receiving cylinder portion 61, and a grip member is provided on the upper surface of the horizontal plate portion 62. Two proximal end flanges 26 are placed to support the proximal end surface of the grip member 2. The large-diameter rod portion 33 of the clamp rod 3 is inserted into the circular hole 63 in the center portion of the horizontal plate portion 62 in a loosely fitting manner, and the outer peripheral portion of the horizontal plate portion 62 is slightly more than the pressure-receiving cylinder portion 61. A large-diameter locking rod 62a is formed. The lower main body member 12 is formed with an upper cylinder hole 64 having a smaller diameter than the cylinder hole 41 connected to the upper end of the cylinder hole 41. The annular pressure receiving member 5 corresponds to a “linkage member” that moves integrally with the grip member 2 in the axial direction of the hydraulic cylinder 4.

上部本体部材１１には、上部シリンダ穴６４の上端に連なる収容穴６５が形成されている。この収容穴６５の厚さは水平板部６２の厚さよりも例えば 1.2〜 2.0ｍｍ位大きい。環状受圧部材５の受圧筒部６１は、上部シリンダ穴６４の内周面と筒状ピストンロッド４４の間の環状穴に油密に且つ上下方向に摺動自在に装着され、水平板部６２は、収容穴６５に上下方向に摺動自在に装着されている。尚、油室からの油圧の油のリークを防止する為の複数のシール部材（符号省略）が設けられている。 The upper body member 11 is formed with a receiving hole 65 that is continuous with the upper end of the upper cylinder hole 64. The thickness of the accommodation hole 65 is, for example, about 1.2 to 2.0 mm larger than the thickness of the horizontal plate portion 62. The pressure receiving cylinder portion 61 of the annular pressure receiving member 5 is mounted in an annular hole between the inner peripheral surface of the upper cylinder hole 64 and the cylindrical piston rod 44 in an oil-tight manner and slidable in the vertical direction. The housing hole 65 is slidably mounted in the vertical direction. A plurality of seal members (not shown) are provided to prevent hydraulic oil leakage from the oil chamber.

上記環状受圧部材５の受圧筒部６１の下端は、クランプ用油圧室４５に臨んでその油圧を受圧する。クランプ用油室４５は、油路６６〜６９を介して油圧供給源に接続され、油路６９の油圧を検出する油圧検出センサ７０も設けられる。アンクランプ用油室４６は、油路７１，７２を介して油圧供給源に接続され、油路７２の油圧を検出する油圧検出センサ７３も設けられる。環状受圧部材５は、グリップ部材２のワーク搭載面２２が着座面１８よりも外側（上方）へ進出した位置になる第１位置と、ワーク搭載面２２が着座面１８より後退（下降）した位置となる第２位置とに亙って軸心方向に所定ストローク移動可能になっている。 The lower end of the pressure receiving cylinder portion 61 of the annular pressure receiving member 5 faces the clamping hydraulic chamber 45 and receives the hydraulic pressure. The clamping oil chamber 45 is connected to a hydraulic pressure supply source via oil paths 66 to 69, and a hydraulic pressure detection sensor 70 that detects the hydraulic pressure of the oil path 69 is also provided. The unclamping oil chamber 46 is connected to a hydraulic pressure supply source via oil paths 71 and 72, and a hydraulic pressure detection sensor 73 that detects the hydraulic pressure of the oil path 72 is also provided. The annular pressure receiving member 5 includes a first position where the work mounting surface 22 of the grip member 2 is located outward (upward) from the seating surface 18, and a position where the work mounting surface 22 is retracted (lowered) from the seating surface 18. A predetermined stroke is movable in the axial direction over the second position.

図１〜図４に示すように、ワークＷをクランプした状態で、ワークＷの下面が着座面１８に密着したことを検出する着座センサ８０が設けられている。この着座センサ８０は、着座面１８に開口された加圧エア噴出孔８１と、この加圧エア噴出孔８１に連通するように上部本体部材１１内に形成されたエア通路８２及び基部本体部材１３内に形成されたエア通路８３と、このエア通路８３に加圧エアを供給する加圧エア供給源と、エア通路８３内の加圧エアの圧力が設定圧以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチ８４などで構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, a seating sensor 80 that detects that the lower surface of the work W is in close contact with the seating surface 18 in a state where the work W is clamped is provided. The seating sensor 80 includes a pressurized air ejection hole 81 opened in the seating surface 18, an air passage 82 formed in the upper body member 11 so as to communicate with the pressurized air ejection hole 81, and the base body member 13. An air passage 83 formed therein, a pressurized air supply source for supplying pressurized air to the air passage 83, and a pressure for detecting that the pressure of the pressurized air in the air passage 83 has increased to a set pressure or higher. The switch 84 is configured.

図１に示すように、エア通路８２と同様のエア通路９０が上部本体部材１１に形成され、そのエア通路９０から円形凹部６と環状溝２５に加圧エアが供給され、その加圧エアがグリップ部材２の４つのスリット２７から４つの着座面１８の方へ流れ、４つの着座面１８をエアブローし、これら着座面１８をクリーンにする。 As shown in FIG. 1, an air passage 90 similar to the air passage 82 is formed in the upper main body member 11, and pressurized air is supplied from the air passage 90 to the circular recess 6 and the annular groove 25. The four slits 27 of the grip member 2 flow toward the four seating surfaces 18, and the four seating surfaces 18 are air blown to clean the seating surfaces 18.

次に、クランプ不良を検出する為のクランプ不良検出機構１００について説明する。
図４〜図６に示すように、前記エア通路８２の下方において下部本体部材１２の上端部に浅い円形凹部１０１が形成されると共に上部本体部材１１の下面には円形凹部１０１に対向する非常に浅い円形凹部１０１ａが形成されている。この円形凹部１０１，１０１ａにエア通路１０４を開閉する円形の弁板１０２（弁部材）が装着され、この弁板１０２の下面側には弁板１０２を上方へエア通路１０４を閉じる位置に付勢するＯリング１０３（弁付勢部材）が装着されている。前記エア通路８２から延びるエア通路１０４が形成され、弁板１０２の上面側に加圧エアが供給されている。 Next, a clamp failure detection mechanism 100 for detecting a clamp failure will be described.
As shown in FIGS. 4 to 6, a shallow circular recess 101 is formed at the upper end of the lower body member 12 below the air passage 82 and the lower surface of the upper body member 11 is very opposed to the circular recess 101. A shallow circular recess 101a is formed. A circular valve plate 102 (valve member) that opens and closes the air passage 104 is mounted in the circular recesses 101 and 101a, and the valve plate 102 is biased to a position where the air passage 104 is closed upward on the lower surface side of the valve plate 102. An O-ring 103 (valve urging member) is mounted. An air passage 104 extending from the air passage 82 is formed, and pressurized air is supplied to the upper surface side of the valve plate 102.

円形凹部１０１ａを形成したので、グリップ部材２が下限位置（クランプ方向限界位置）まで退入し、環状受圧部材５が下限位置まで下降したときには、環状受圧部材５の係止鍔６２ａが弁板１０２に当接して弁板１０２を下方にエア通路１０４を開ける位置に押動するようになっている（図６参照）。環状受圧部材５が下限位置まで下降しない状態では、エア通路１０４の下端が弁板１０２とＯリング１０３を含む弁機構１０５によって閉じられているため、着座センサ８０が正常に作動する。しかし、後述のようなクランプ不良により、環状受圧部材５が最大限下降して係止鍔６２ａが弁板１０２を下方へ押した場合には、弁機構１０５が開弁して、エア通路１０４の加圧エアが収容穴６へリークし、収容穴６から開口穴１７へリークするため、エア通路８２，１０４のエア圧が上昇しなくなる。 Since the circular recess 101a is formed, when the grip member 2 is retracted to the lower limit position (clamping direction limit position) and the annular pressure receiving member 5 is lowered to the lower limit position, the locking rod 62a of the annular pressure receiving member 5 is the valve plate 102. The valve plate 102 is pushed downward to a position where the air passage 104 is opened (see FIG. 6). When the annular pressure receiving member 5 is not lowered to the lower limit position, the lower end of the air passage 104 is closed by the valve mechanism 105 including the valve plate 102 and the O-ring 103, so that the seating sensor 80 operates normally. However, when the annular pressure receiving member 5 is lowered to the maximum and the locking rod 62a pushes the valve plate 102 downward due to a clamping failure as will be described later, the valve mechanism 105 opens and the air passage 104 The pressurized air leaks into the accommodation hole 6 and leaks from the accommodation hole 6 to the opening hole 17, so that the air pressure in the air passages 82 and 104 does not increase.

こうして、クランプ作動後にも着座センサ８０がワークＷの着座を検出しないことを検知することで、後述のようなクランプ不良を検出することができる。尚、前記弁機構１０５は、グリップ部材２がクランプ方向限界位置の近傍位置まで退入し、環状受圧部材５が下限位置の近傍位置まで下降したときに、開弁するように構成してもよい。
尚、油圧供給源、エア供給源、油圧検出センサ７０，７３及び圧力スイッチ８４は図示外の制御ユニットに電気的に接続されており、その制御ユニットにより制御される。 In this way, by detecting that the seating sensor 80 does not detect the seating of the workpiece W even after the clamping operation, it is possible to detect a clamping failure as described later. The valve mechanism 105 may be configured to open when the grip member 2 is retracted to a position near the clamping direction limit position and the annular pressure receiving member 5 is lowered to a position near the lower limit position. .
The hydraulic pressure supply source, the air supply source, the hydraulic pressure detection sensors 70 and 73, and the pressure switch 84 are electrically connected to a control unit (not shown) and controlled by the control unit.

ここで、クランプ不良検出機構１００を機能させないようにしたい場合、図７に示すように、円形凹部１０１，１０１ａに弁板１０２とＯリング１０３を上下逆さまに装着すればよい。こうして、弁板１０２の上端が下部本体部材１２の円形凹部１０１よりも内側部分の上端よりも下方に位置するため、環状受圧部材５が下限位置まで下降しても、環状受圧部材５の係止鍔６２ａが弁板１０２に接触することがないため、Ｏリング１０３によりエア通路１０４が閉じられた状態に維持される。 Here, when it is desired not to cause the clamping failure detection mechanism 100 to function, the valve plate 102 and the O-ring 103 may be mounted upside down in the circular recesses 101 and 101a as shown in FIG. Thus, since the upper end of the valve plate 102 is located below the upper end of the inner portion of the lower body member 12 than the circular recess 101, the annular pressure receiving member 5 is locked even if the annular pressure receiving member 5 is lowered to the lower limit position. Since the flange 62 a does not come into contact with the valve plate 102, the air passage 104 is kept closed by the O-ring 103.

以上のクランプ装置Ｃの作用、効果について説明する。
クランプ装置ＣによりワークＷを固定する場合、先ず最初に、クランプ用油室４５とアンクランプ用油室４６にほぼ同圧の油圧を供給する。すると、ピストン部材４２におけるクランプ用油室４５の受圧面積よりもアンクランプ用油室４６の受圧面積の方が大きいため、図２に示すように、ピストン部材４２は上限位置まで上昇して停止状態となる。また、環状受圧部材５はクランプ用油室４５の油圧を受圧するため上限位置を保持し、グリップ部材２も上限位置を保持し、ワーク搭載面２２が着座面１８よりも僅かに高い位置を維持する。 The operation and effect of the clamping device C will be described.
When the workpiece W is fixed by the clamping device C, first, substantially the same hydraulic pressure is supplied to the clamping oil chamber 45 and the unclamping oil chamber 46. Then, since the pressure receiving area of the unclamping oil chamber 46 is larger than the pressure receiving area of the clamping oil chamber 45 in the piston member 42, the piston member 42 is raised to the upper limit position and stopped as shown in FIG. It becomes. Further, the annular pressure receiving member 5 holds the upper limit position for receiving the hydraulic pressure of the clamping oil chamber 45, the grip member 2 also holds the upper limit position, and the work mounting surface 22 maintains a position slightly higher than the seating surface 18. To do.

この状態において、ワークＷを投入して、図２に示すように、ワークＷの穴Ｈにグリップ部材２とクランプロッド３とを挿入し、ワークＷをワーク搭載面２２で支持する。このように、最初はワークＷを着座面１８よりも高い位置にあるワーク搭載面２２で支持し、その後クランプ状態ではワークを着座面１８で支持するように構成したので、ワーク投入時に着座面１８がワークＷで傷つけられることを防止でき、また、クランプ前から着座センサ８０が作動することがなく、ワークＷが着座面１８に着座し所期のクランプ力で固定されたときに着座センサ８０が作動するようになるため、着座センサ８０の信頼性を高めることができる。 In this state, the workpiece W is loaded, and the grip member 2 and the clamp rod 3 are inserted into the hole H of the workpiece W as shown in FIG. 2, and the workpiece W is supported by the workpiece mounting surface 22. In this way, the work W is initially supported by the work mounting surface 22 at a position higher than the seating surface 18, and then the work is supported by the seating surface 18 in the clamped state. Can be prevented from being damaged by the workpiece W, and the seating sensor 80 does not operate before clamping, and the seating sensor 80 is seated when the workpiece W is seated on the seating surface 18 and fixed with the intended clamping force. Since it comes to operate | move, the reliability of the seating sensor 80 can be improved.

次に、アンクランプ用油室４６の油圧をクランプ用油室４５の油圧よりも低い所定の油圧に切換え、ピストン部材４２に下方向きのある程度強い所定の油圧力を作用させる。すると、クランプ用油室４５の油圧を受圧する環状受圧部材５は、前記と同様に上限位置を保持し、グリップ部材２も上限位置を保持するが、ピストン部材４２には下方向きの油圧力が作用し、ピストン部材４２が下方へ駆動されるため、グリップ部材２に対して相対的に下方へ移動する。 Next, the hydraulic pressure of the unclamping oil chamber 46 is switched to a predetermined hydraulic pressure lower than the hydraulic pressure of the clamping oil chamber 45, and a predetermined hydraulic pressure that is somewhat strong downward is applied to the piston member 42. Then, the annular pressure receiving member 5 that receives the hydraulic pressure of the clamping oil chamber 45 holds the upper limit position as described above, and the grip member 2 also holds the upper limit position. However, the piston member 42 receives downward oil pressure. Since the piston member 42 is actuated and driven downward, the piston member 42 moves downward relative to the grip member 2.

その結果、クランプロッド３のテーパ軸部３１によりグリップ部材２のグリップ爪部２４が拡径駆動されて、ワークＷの穴Ｈの内周面に食いついて係合状態になる。この状態において、アンクランプ用油室４６の油圧をドレン圧まで低下させると、ピストン部材４２には下方向きの大きな油圧力が作用し、グリップ部材２とクランプロッド３とは相対移動不能であるため、図３に示すように、ピストン部材４２とグリップ部材２とクランプロッド３と環状受圧部材５は一体的に下方へ駆動され、ワークＷが着座面１８に着座し、強く押圧されたクランプ状態になって停止する。 As a result, the grip claw portion 24 of the grip member 2 is driven to expand in diameter by the taper shaft portion 31 of the clamp rod 3 and is engaged with the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W. In this state, if the hydraulic pressure in the unclamping oil chamber 46 is reduced to the drain pressure, a large downward hydraulic pressure acts on the piston member 42, and the grip member 2 and the clamp rod 3 are not relatively movable. 3, the piston member 42, the grip member 2, the clamp rod 3, and the annular pressure receiving member 5 are integrally driven downward so that the workpiece W is seated on the seating surface 18 and is strongly pressed. Stop.

このとき、図３に示すように、環状受圧部材５の係止鍔部６２ａと下部本体部材１２との間には隙間が残っているため、クランプ不良検出機構１００の弁機構１０５は閉弁状態を維持する。それ故、着座センサ８０によりワークＷが所期のクランプ力でクランプされて着座面１８に着座したことを検出することができる。 At this time, as shown in FIG. 3, since a gap remains between the locking collar 62a of the annular pressure receiving member 5 and the lower main body member 12, the valve mechanism 105 of the clamp failure detection mechanism 100 is in a closed state. To maintain. Therefore, the seating sensor 80 can detect that the workpiece W is clamped with the desired clamping force and is seated on the seating surface 18.

ここで、グリップ部材２がワークＷを挟持する（グリップ爪部２４がワークＷの穴Ｈの内周面に食いつく）動作と、ワークＷをクランプする動作の関係について、図８に基づいて詳しく説明する。図８において、クランプ用油室４５に供給された油圧をＰ１、アンクランプ用油室４６に供給された油圧をＰ２として、ＦＩは油圧Ｐ１によってグリップ部材２に働く上向きの力を示し、ＦＩＩは油圧Ｐ１及び油圧Ｐ２によりクランプロッド３に働く下向きの力を示している。 Here, the relationship between the operation in which the grip member 2 clamps the workpiece W (the grip claw portion 24 bites on the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W) and the operation in which the workpiece W is clamped will be described in detail with reference to FIG. To do. In FIG. 8, FI is the hydraulic pressure supplied to the clamping oil chamber 45 and P2 is the hydraulic pressure supplied to the unclamping oil chamber 46, and FI indicates an upward force acting on the grip member 2 by the hydraulic pressure P <b> 1. A downward force acting on the clamp rod 3 by the hydraulic pressure P1 and the hydraulic pressure P2 is shown.

油圧Ｐ１は最初から一定に維持されるため、ＦＩはＦｃに維持されるが、ワークＷが載置面１８に支持され、ワークＷの穴Ｈにグリップ部材２とクランプロッド３が挿入された後、油圧Ｐ２を低下させるが、そのときにクランプロッド３に下向きに力ＦＩＩが加わり、油圧Ｐ２の低下に伴って力ＦＩＩが上昇する。ここで、少なくともＦＩＩがＦｃよりも低い状態では、グリップ部材２０がクランプロッド３によって下方へ引きずられることなく、クランプロッド３からＦＩＩを受けて拡径する。 Since pressure P1 is maintained initially constant, but F I is maintained at Fc, is supported workpiece W on the mounting surface 18, the grip member 2 and the clamp rod 3 is inserted into the hole H of the workpiece W Thereafter, the hydraulic pressure P2 is reduced. At that time, the force FII is applied downward to the clamp rod 3, and the force FII increases as the hydraulic pressure P2 decreases. Here, at least in a state where FII is lower than Fc, the grip member 20 receives FII from the clamp rod 3 and expands its diameter without being dragged downward by the clamp rod 3.

そして、ＦＩＩがＦｃよりも大きくなると、グリップ部材２とクランプロッド３とが一体に下降しクランプ動作が開始されるが、このときまでに、グリップ部材２から最大でＦｃの力を受けて十分に拡径するため、グリップ部材２がワークＷを確実に挟持し、その状態でクランプ動作を開始できるので、グリップ爪部２４がワークＷの穴Ｈの内周面に対し相対的に下方へスリップすることを確実に防止してワークＷを確実にクランプできる。 When FII is larger than Fc, the grip member 2 and the clamp rod 3 are lowered integrally, and the clamping operation is started. Since the grip member 2 securely holds the workpiece W and the clamping operation can be started in this state because the diameter is increased, the grip claw portion 24 slips downward relative to the inner peripheral surface of the hole H of the workpiece W. This can be reliably prevented and the workpiece W can be reliably clamped.

ところで、ワークＷが鋳造品で、その穴Ｈの直径が一定でなく、下方程大径化するような穴Ｈである場合、また、ワークＷが硬い金属材料製である場合など、アンクランプ用油室４６の油圧をドレン圧にして、ピストン部材４２等を下降駆動させ始めた時に、グリップ爪部２４が穴Ｈの内周面に対し相対的に下方へスリップすることがある。 By the way, when the workpiece W is a cast product and the diameter of the hole H is not constant, and the hole H is increased in diameter downward, or when the workpiece W is made of a hard metal material, etc. When the oil pressure in the oil chamber 46 is set to the drain pressure and the piston member 42 and the like are started to be lowered, the grip claw portion 24 may slip downward relative to the inner peripheral surface of the hole H.

この場合、図５，図６に示すように、ワークＷが着座面１８に着座するものの、環状受圧部材５が下限位置まで下降するため、クランプ不良検出機構１００の弁機構が開弁状態になり、エア通路８２，１０４のエア圧が上昇せず、着座センサ８０の圧力スイッチ８４がオンしないため、ワークＷが正しくクランプされていないことを検知することができる。この場合、ワークＷは不完全なクランプ状態になっており、十分なクランプ力が発生していない。クランプ不良検出機構１００のエア供給系を着座センサ８０のエア供給系と共通に構成したため、エア供給系が簡単になる。 In this case, as shown in FIGS. 5 and 6, although the workpiece W is seated on the seating surface 18, the annular pressure receiving member 5 is lowered to the lower limit position, so that the valve mechanism of the clamping failure detection mechanism 100 is opened. Since the air pressure in the air passages 82 and 104 does not increase and the pressure switch 84 of the seating sensor 80 does not turn on, it can be detected that the workpiece W is not correctly clamped. In this case, the workpiece W is in an incomplete clamping state, and a sufficient clamping force is not generated. Since the air supply system of the clamping failure detection mechanism 100 is configured in common with the air supply system of the seating sensor 80, the air supply system is simplified.

一方、縦向き姿勢のワークＷを横向き姿勢に配置したクランプ装置Ｃでクランプするような場合において、ワークＷを投入したときワークＷとワーク搭載面２２の間に隙間がある状態のまま、クランプ動作させた場合にも、ワークＷが着座面１８に着座するまでに移動するグリップ部材２の移動量が大きくなって、前記と同様に、クランプ不良検出機構１００の弁機構１０５が開弁状態になるから、前記と同様に、着座センサ８０を介してクランプの不良を検知することができる。尚、ワーク搭載面２２とワークＷとの間に異物が挟まっている状態のままクランプした場合にも、前記同様にクランプ不良を検知することができる。 On the other hand, when the workpiece W in the vertical orientation is clamped by the clamping device C arranged in the horizontal orientation, the clamping operation is performed with the gap between the workpiece W and the workpiece mounting surface 22 when the workpiece W is inserted. Even in this case, the amount of movement of the grip member 2 that moves until the workpiece W is seated on the seating surface 18 increases, and the valve mechanism 105 of the clamp failure detection mechanism 100 is opened as described above. From the above, a clamp failure can be detected via the seating sensor 80 as described above. Even when the workpiece is clamped with foreign matter sandwiched between the workpiece mounting surface 22 and the workpiece W, a clamping failure can be detected as described above.

複数のクランプ装置ＣでワークＷをクランプするような場合、個々のワークＷの製作誤差によりワークＷの穴Ｈの中心の位置が僅かにズレている場合には、クランプロッド３とグリップ部材２を穴Ｈに挿入したとき、又はクランプしたとき、スクレーパ２８とＯリング５２の弾性変形を介して、クランプロッド３とグリップ部材２の軸心が、油圧シリンダ４の軸心からズレることなる。 When the workpiece W is clamped by a plurality of clamping devices C, when the position of the center of the hole H of the workpiece W is slightly shifted due to the manufacturing error of each workpiece W, the clamp rod 3 and the grip member 2 are moved. When inserted into the hole H or clamped, the shaft centers of the clamp rod 3 and the grip member 2 are displaced from the shaft center of the hydraulic cylinder 4 through elastic deformation of the scraper 28 and the O-ring 52.

しかし、ワークＷの機械加工後に、クランプ装置Ｃをアンクランプ状態に復帰させると、スクレーパ２８とＯリング５２の弾性力により、クランプロッド３とグリップ部材２の軸心が、油圧シリンダ４の軸心と一致するように自動的に復帰する。この場合、クランプロッド３に上下２箇所で弾性力を付与して復帰させるため、クランプロッド３をガタなくスムーズに復帰させることが可能になり、それ故、アンクランプ状態になる毎に、それら両軸心を一致させる復帰作業を手動操作で行う必要がないので、ワークをクランプする作業の作業能率を高めることができる。しかも、Ｏリング５２により、クランプロッド３の大径鍔部３４と筒状ピストンロッド４４の中径孔４９との摺動部分に切粉等の異物が侵入することを確実に防いで、クランプロッド３の軸心方向と直交する方向へ円滑なスライド移動を確実に確保できる。 However, when the clamping device C is returned to the unclamped state after machining the workpiece W, the axial center of the clamp rod 3 and the grip member 2 is made to be the axial center of the hydraulic cylinder 4 by the elastic force of the scraper 28 and the O-ring 52. Automatically return to match. In this case, since the elastic force is applied to the clamp rod 3 at the two upper and lower positions, the clamp rod 3 can be returned smoothly and without backlash. Since it is not necessary to manually perform the return operation for matching the axes, the work efficiency of the work clamping operation can be increased. Moreover, the O-ring 52 reliably prevents foreign matter such as chips from entering the sliding portion between the large-diameter flange 34 of the clamp rod 3 and the medium-diameter hole 49 of the cylindrical piston rod 44. Smooth sliding movement in the direction orthogonal to the axial direction of 3 can be reliably ensured.

ところで、グリップ部材２を交換する場合には次のようにして行うことができる。先ず、下部本体部材１２と基部本体部材１３にボルト締結されている上部本体部材１１を取り外す。この場合、上部本体部材１１を上方へ移動させて取り外すが、このとき、上部本体部材１１に装着されたスクレーパ２８はグリップ部材２の歯２４ａよりも径方向外側に位置するため、その歯２４ａがスクレーパ２８を傷つけることなく行うことができる。 By the way, when exchanging the grip member 2, it can be performed as follows. First, the upper main body member 11 bolted to the lower main body member 12 and the base main body member 13 is removed. In this case, the upper main body member 11 is moved upward to be removed. At this time, the scraper 28 mounted on the upper main body member 11 is positioned on the radially outer side than the teeth 24a of the grip member 2, so that the teeth 24a are This can be done without damaging the scraper 28.

そして、上部本体部材１１を取り外すと、グリップ部材２は完全に４分割されたものであるため、グリップ部材の各分割部をクランプロッド３と干渉させずに容易に取外すことができる。新たなグリップ部材２を装着する場合には、前記逆の作業で行うことができるが、特に、上部本体部材１１を取り付ける場合にも、上部本体部材１１に装着されたスクレーパ２８は新たに装着されたグリップ部材２の歯２４ａよりも径方向外側に位置するため、その歯２４ａがスクレーパ２８を傷つけることなく行うことができる。 When the upper main body member 11 is removed, the grip member 2 is completely divided into four parts, so that each part of the grip member can be easily removed without causing interference with the clamp rod 3. When the new grip member 2 is mounted, the reverse operation can be performed. In particular, when the upper main body member 11 is mounted, the scraper 28 mounted on the upper main body member 11 is newly mounted. Since the grip member 2 is positioned radially outside the teeth 24a, the teeth 24a can be performed without damaging the scraper 28.

本実施例では前記クランプ装置Ｃと同様の構成に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。ワークＷの穴Ｈの周囲にリブが形成されているような場合には、ワークの下面が平面になっていないので、クランプしたときに、着座面１８の加圧エア噴出孔８１がワークＷの下面で封鎖されるとは限らない。このような場合、着座センサ８０の機能を生かしておくと、クランプ状態になっても着座センサ８０により着座が検出されないことなる。 In the present embodiment, the same components as those of the clamping device C are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different components are described. In the case where ribs are formed around the hole H of the workpiece W, the lower surface of the workpiece is not flat, so that when the clamp is clamped, the pressurized air ejection hole 81 of the seating surface 18 is formed on the workpiece W. It is not always sealed off at the bottom. In such a case, if the function of the seating sensor 80 is utilized, the seating sensor 80 will not detect the seating even if the seating sensor 80 is in the clamped state.

そこで、図９に示すように、このクランプ装置ＣＡにおいては、エア通路８２のうち下流部分以外の部分が下流部分よりも大径のエア通路８２ａに形成され、この大径エア通路８２ａの奥端部分に例えばゴムや合成樹脂製の栓部材１１０を嵌入することにより、必要に応じて、着座センサ８０の機能を停止させるように構成してある。但し、クランプ不良検出機構１００へは加圧エアを供給可能にしておく。尚、ワークの種類が変わった場合など必要に応じて、上記の栓部材１１０を取り外すことができる。 Therefore, as shown in FIG. 9, in this clamping device CA, a portion other than the downstream portion of the air passage 82 is formed in an air passage 82a having a diameter larger than that of the downstream portion, and the rear end of the large diameter air passage 82a. By inserting a plug member 110 made of, for example, rubber or synthetic resin into the portion, the function of the seating sensor 80 is stopped as necessary. However, pressurized air can be supplied to the clamp failure detection mechanism 100. It should be noted that the plug member 110 can be removed as necessary, for example, when the type of workpiece has changed .

本実施例では前記実施例のクランプ装置Ｃと同様の構成に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。このクランプ装置ＣＤでは、クランプ不良検出機構１００とは異なる構成のクランプ不良検出機構１００Ｄを設けてある。図１０に示すように、このクランプ不良検出機構１００Ｄでは、弁機構１０５Ｄは、エア通路１０４を開閉する弁部材１０２と、クランプ本体１の下部本体部材１２に可動に装着されたロッド状の弁付勢部材１４０であって流体圧シリンダ４のクランプ用油室４５に供給された油圧を受けてエア通路１０４を閉じる位置に弁部材１０２を付勢する弁付勢部材１４０を備え、この弁部材１０２が環状受圧部材５の係止鍔６２ａで押動されて開弁操作されるようになっている。弁部材１０２は実施例１と同様のものである。 In the present embodiment, the same components as those of the clamping device C of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different components are described. In this clamping device CD, a clamping failure detection mechanism 100D having a configuration different from that of the clamping failure detection mechanism 100 is provided. As shown in FIG. 10 , in this clamping failure detection mechanism 100D, the valve mechanism 105D includes a valve member 102 that opens and closes the air passage 104, and a rod-like valve attached movably to the lower body member 12 of the clamp body 1. The urging member 140 includes a valve urging member 140 that urges the valve member 102 at a position where the air passage 104 is closed by receiving the hydraulic pressure supplied to the clamping oil chamber 45 of the fluid pressure cylinder 4. Is pushed by the locking rod 62a of the annular pressure receiving member 5 to be opened. The valve member 102 is the same as that in the first embodiment.

下部本体部材１２の円形凹部１０１の下側部分に上下貫通状の貫通孔１４１が形成され、この貫通孔１４１に弁付勢部材１４０が環状シールでシールされた状態で摺動自在に挿通され、弁付勢部材１４０の上端部が弁部材１０２に当接し、弁付勢部材１４０の下端部が貫通孔１４１の下端よりも上方に位置している。このクランプ装置ＣＤによれば、流体圧シリンダ４に供給された油圧を弁部材１０２を付勢するのに有効利用して、クランプ不良を確実に検知でき、しかも、弁機構１０５Ｄの耐久性を高めることができる。 A lower through-hole through-hole 141 is formed in the lower portion of the circular recess 101 of the lower body member 12, and the valve biasing member 140 is slidably inserted into the through-hole 141 while being sealed with an annular seal. The upper end portion of the valve urging member 140 is in contact with the valve member 102, and the lower end portion of the valve urging member 140 is located above the lower end of the through hole 141. According to this clamping device CD, the hydraulic pressure supplied to the fluid pressure cylinder 4 can be effectively used to urge the valve member 102, so that a clamping failure can be reliably detected, and the durability of the valve mechanism 105D is enhanced. be able to.

本実施例では前記実施例のクランプ装置Ｃと同様の構成に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。このクランプ装置ＣＥでは、クランプ不良検出機構１００とは異なる構成のクランプ不良検出機構１００Ｅを設けてある。図１１に示すように、このクランプ不良検出機構１００Ｅでは、弁機構１０５Ｅは、エア通路１０４を開閉する弁部材１０２と、クランプ本体１の下部本体部材１２及び流体圧シリンダ２のピストン部４３に移動自在に挿通されたロッド状の弁付勢部材１４５であって流体圧シリンダ２のクランプ用油室４５及びアンクランプ用油室４６に供給された油圧を受けてエア通路１０４を閉じる位置に弁部材１０２を付勢する弁付勢部材１４５を備え、弁付勢部材１４５が、ピストン部４３がクランプ方向限界位置まで移動した場合に、ピストン部４３に係止されてエア通路１０４を開ける位置に弁部材１０２を移動させ得るように構成されている。弁部材１０２は実施例１と同様のものである。 In the present embodiment, the same components as those of the clamping device C of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different components are described. In this clamping device CE, a clamping failure detection mechanism 100E having a configuration different from that of the clamping failure detection mechanism 100 is provided. As shown in FIG. 11 , in this clamping failure detection mechanism 100E, the valve mechanism 105E moves to the valve member 102 that opens and closes the air passage 104, the lower body member 12 of the clamp body 1, and the piston portion 43 of the fluid pressure cylinder 2. freely inserted rods shaped valve biasing member 145 is a by fluid pressure cylinder 2 of the clamping hydraulic chamber 45 and the valve to close position the air passage 104 receives the supplied hydraulic pressure to the unclamping hydraulic chamber 4 6 A valve urging member 145 for urging the member 102 is provided, and the valve urging member 145 is in a position where the air passage 104 is opened by being locked to the piston portion 43 when the piston portion 43 moves to the clamp direction limit position. It is comprised so that the valve member 102 can be moved. The valve member 102 is the same as that in the first embodiment.

下部本体部材１２の円形凹部１０１の下側部分に上下貫通状の大径貫通孔１４６ａが形成され、ピストン部４３に大径貫通孔１４６ａと同軸で大径貫通孔１４６ａよりも小径の小径貫通孔１４６ａが形成されている。弁付勢部材１４５は、上半部に形成された大径軸状部１４５ｂ、下半部に形成され大径軸状部１４５ａよりも小径の小径軸状部１４５ｂ、小径軸状部１４５ｂの下端部に形成された係止鍔部１４５ｃを有する。 A large-diameter through hole 146a having a vertically penetrating shape is formed in a lower portion of the circular recess 101 of the lower main body member 12, and a small-diameter through hole having a smaller diameter than the large-diameter through hole 146a is coaxial with the large-diameter through hole 146a in the piston portion 43. 146a is formed. The valve urging member 145 includes a large-diameter shaft portion 145b formed in the upper half portion, a small-diameter shaft portion 145b formed in the lower half portion and having a smaller diameter than the large-diameter shaft portion 145a, and a lower end of the small-diameter shaft portion 145b. It has the latching hook part 145c formed in the part.

大径軸状部１４５ａが大径貫通孔１４６ａに環状シールでシールされた状態で摺動自在に挿通され、大径軸状部１４５ａの上端部が弁部材１０２に当接し、小径軸状部１４５ｂが小径貫通孔１４６ｂに環状シールでシールされた状態で摺動自在に挿通され、係止鍔部１４５ｃはピストン部４３の下側に位置し、ピストン部４３がクランプ方向限界位置まで移動した場合に、この係止鍔部１４５ｃがピストン部４３に係止されて、弁付勢部材１４５が下方移動して弁部材１０２から離れ、そこで、弁部材１０２が自重やエア圧によって下方へ移動して、エア通路１０４が開けられる。 The large-diameter shaft portion 145a is slidably inserted into the large-diameter through hole 146a while being sealed with an annular seal, the upper end portion of the large-diameter shaft portion 145a abuts the valve member 102, and the small-diameter shaft portion 145b. Is inserted into the small-diameter through hole 146b so as to be slidable in a state of being sealed with an annular seal, and the locking collar 145c is located below the piston 43, and the piston 43 moves to the clamping direction limit position. Then, the locking collar 145c is locked to the piston 43, and the valve urging member 145 moves downward to leave the valve member 102, where the valve member 102 moves downward due to its own weight or air pressure, The air passage 104 is opened.

尚、弁部材１０２が環状受圧部材５の係止鍔６２ａで押動されて開弁操作されるようにも構成されているが、この構成について省略可能である。このクランプ装置ＣＥによれば、流体圧シリンダ４に供給された油圧を弁部材１０２を付勢するのに有効利用して、クランプ不良を確実に検知でき、しかも、弁機構１０５Ｅの耐久性を高めることができる。 The valve member 102 is also configured to be opened by being pushed by the locking rod 62a of the annular pressure receiving member 5, but this configuration can be omitted. According to the clamping device CE, the hydraulic pressure supplied to the fluid pressure cylinder 4 can be effectively used to urge the valve member 102, so that a clamping failure can be reliably detected, and the durability of the valve mechanism 105E is enhanced. it is possible.

以上説明した実施例を部分的に変更する例について説明する。
１］図４に示したクランプ不良検出機構１００のエア通路１０４は、着座センサ８０の為のエア通路８２に接続したが、図８，図９と同様に、エア通路１０４へはエア通路８２とは別のエア通路から加圧エアを供給し、図８，図９と同様の圧力スイッチで検出してもよい。
２］油圧シリンダ４の代わりに、加圧エアで作動するエアシリンダを設けることも可能である。
３］当業者ならば、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。 An example in which the embodiment described above is partially changed will be described.
1] Although the air passage 104 of the clamping failure detection mechanism 100 shown in FIG. 4 is connected to the air passage 82 for the seating sensor 80, the air passage 82 and the air passage 104 are connected to the air passage 104 as in FIGS. 8 and 9. Alternatively, pressurized air may be supplied from another air passage and detected by a pressure switch similar to that shown in FIGS.
2] Instead of the hydraulic cylinder 4, it is also possible to provide an air cylinder that operates with pressurized air .
3 ] Those skilled in the art can implement the present invention by adding various modifications to the above-described embodiment, and the present invention includes such modifications.

本発明は、ワークの穴にグリップ部材のグリップ爪を係合させて着座面の方へ引き付けることでワークをクランプするクランプ装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a clamping device that clamps a workpiece by engaging a grip claw of a grip member with a hole of the workpiece and pulling it toward the seating surface.

Ｗワーク
Ｈ穴
Ｃ，ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ，ＣＤ，ＣＥ，ＣＦクランプ装置
１本体部材
２，２Ｆグリップ部材
３クランプロッド
４油圧シリンダ
５環状受圧部材
１１上部本体部材
１２下部本体部材
１８着座面
２２，１６１ワーク搭載面
２３環状鍔部
２４グリップ爪部
２６基端鍔部
２８スクレーパ
３１テーパ軸部
４１シリンダ穴
４２ピストン部材
４４筒状ピストンロッド
４５クランプ用油室
４６アンクランプ用油室
５２Ｏリング
８０着座センサ
８１加圧エア噴出孔
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｄ，１００Ｅクランプ不良検出機構
１０４，８３エア通路
８４圧力スイッチ
１０５，１０５Ｄ，１０５Ｅ弁機構
１２０加圧エア噴出孔
１２１〜１２４エア通路
１２５圧力スイッチ
１３０加圧エア噴出孔
１３１〜１３３エア通路
１３４圧力スイッチ W Work H Hole C, CA, CB, CC, CD, CE, CF Clamp device 1 Main body member 2, 2F Grip member 3 Clamp rod 4 Hydraulic cylinder 5 Annular pressure receiving member
11 Upper body member
12 Lower body member 18 Seating surface 22, 161 Work mounting surface 23 Annular flange 24 Grip claw portion 26 Base end flange 28 Scraper 31 Taper shaft portion 41 Cylinder hole 42 Piston member 44 Cylindrical piston rod 45 Clamping oil chamber 46 An Clamping oil chamber 52 O-ring 80 Seating sensor 81 Pressurized air ejection hole 100, 100A, 100B, 100D, 100E Clamp failure detection mechanism 104, 83 Air passage 84 Pressure switch 105, 105D, 105E Valve mechanism 120 Pressurized air ejection hole 121-124 Air passage 125 Pressure switch 130 Pressurized air ejection holes 131-133 Air passage 134 Pressure switch

Claims

A grip member that is an annular clamp member that can be inserted into a hole of a workpiece and grip an inner peripheral surface of the hole, a clamp rod having a tapered shaft portion that is fitted and engaged with the grip member, and the grip member and the clamp In a clamping device, comprising: a fluid pressure cylinder capable of driving the rod back and forth in the axial direction; an upper body member to which the grip member, the clamp rod and the fluid pressure cylinder are attached; and a body portion having a lower body member ,
A seating surface formed on the upper body member for seating a workpiece;
A poor clamping detection means for detecting poor clamping in a state where said land ramp member by the fluid pressure cylinder is driven to the clamp direction to seat the workpiece on the seating surface,
An interlocking member that moves integrally with the clamp member in the axial direction of the fluid pressure cylinder,
The clamping failure detection means includes a valve mechanism incorporated in the main body so that the clamping member is opened by the interlocking member when the clamping member moves to a clamping direction limit position or a position in the vicinity thereof. An air passage for supplying pressurized air to the input side of the mechanism.

The clamping device according to claim 1, further comprising a pressurized air ejection hole for a seating sensor opened in the seating surface .

The clamping device according to claim 2 , wherein a passage portion branched from an air passage of the clamp failure detecting means is provided, and the pressurized air ejection hole for the seating sensor communicates with the passage portion .

When the gripping member is driven in the clamping direction via the clamp rod by the fluid pressure cylinder, the gripping member moves to the clamping direction limit position when the gripping member slips with respect to the inner peripheral surface of the hole of the workpiece. The clamping device according to any one of claims 1 to 3, wherein

The clamp device according to any one of claims 1 to 4, wherein the valve mechanism includes a valve member that opens and closes the air passage, and biases the valve member to a position where the air passage is closed. .