(57)【要約】【課題】流体圧を用いることなく単純な構成で、クランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えることができるとともに、生産性を向上できるワーククランプ装置を提供する。【解決手段】ワークＷを把持する把持機構２２と、把持機構２２のクランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えるドローバー３１と、ドローバー３１を移動させるリンク機構５０とを備え、ドローバー３１は、把持機構２２の下方で縦方向に配置され、下方に下げられたときに把持機構２２がクランプ状態になるように構成されており、リンク機構５０は、作業者が操作することでドローバー３１を押し上げて把持機構２２をアンクランプ状態にするように構成されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持する把持機構と、前記把持機構のクランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えるドローバーと、前記ドローバーを移動させるリンク機構とを備え、
前記ドローバーは、前記把持機構の下方で縦方向に配置され、下方に下げられたときに前記把持機構がクランプ状態になるように構成されており、
前記リンク機構は、作業者が操作することで前記ドローバーを押し上げて前記把持機構をアンクランプ状態にするように構成された
ことを特徴とするワーククランプ装置。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記ドローバーの下方に配置されており、作業者が足で一端部を押すことで、他端部が前記ドローバーを押し上げるように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載のワーククランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーククランプ装置に係り、特に作業者が操作してクランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えることができるワーククランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械においてワークを把持するワーククランプ装置は、ワークを把持する把持機構をドローバーの移動で拡縮させる構成のものが知られている（例えば特許文献１参照）。従来のワーククランプ装置では、空気圧や油圧を利用してドローバーを移動させる構成となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１０６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のワーククランプ装置では、ドローバーの移動に、空気圧や油圧などの流体圧の駆動源としてポンプを用いており、このポンプを回転させるモータも要することから、流体圧ユニット自体のコストが嵩み、ひいてはワーククランプ装置のコストアップを招く問題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、流体圧を用いることなく単純な構成でクランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えることを第一の課題とし、さらに、作業性を向上させ生産性を高めることを第二の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、ワークを把持する把持機構と、前記把持機構のクランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えるドローバーと、前記ドローバーを移動させるリンク機構とを備え、前記ドローバーは、前記把持機構の下方で縦方向に配置され、下方に下げられたときに前記把持機構がクランプ状態になるように構成されており、前記リンク機構は、作業者が操作することで前記ドローバーを押し上げて前記把持機構をアンクランプ状態にするように構成されたことを特徴とするワーククランプ装置である。
【０００７】
このような構成によれば、流体圧などの駆動源を用いることなく、リンク機構を作業者が操作してドローバーを押し上げることができるので、工作機械全体の構成が単純になり、製作コストの低減を達成できる。さらに、工作機械の小型化によって、生産ラインもコンパクトにできるので、作業性が向上し、生産性を高めることができる。
【０００８】
また、本発明は、前記リンク機構は、前記ドローバーの下方に配置されており、作業者が足で一端部を押すことで、他端部が前記ドローバーを押し上げるように構成されたものが好ましい。
【０００９】
このような構成によれば、足でリンク機構を押してドローバーを押し上げながら、手でワークを取り扱うことができるので、ワークの設置および回収作業を効率よく行うことができる。したがって、作業性を向上させ生産性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、流体圧を用いることなく単純な構成で、クランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えることができるといった優れた効果を発揮する。さらに工作機械の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一実施形態に係るワーククランプ装置を備えた工作機械を示した概略図である。
【図２】ワーククランプ装置の把持機構とドローバーを示した断面図である。
【図３】リンク機構の他の形態を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態では、立形の工作機械に本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。図１に示すように、工作機械１は、上部に主軸ユニット１０、下部にワーククランプ装置２０が設置されている。
【００１３】
主軸ユニット１０は、主軸１１をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向に移動可能に構成されている。主軸１１は、下部に工具（本実施形態では研削砥石）１２を回転自在に備えており、この工具１２でワークを研削加工する。
【００１４】
主軸１１の下端部は、加工室３内に挿入されている。加工室３は、上部が開口したカバー４にて区画されている。カバー４の上部開口部には主軸１１が貫通したシャッター５が設けられている。主軸１１は、シャッター５に対してＺ軸方向に移動可能に貫通している。シャッター５は、主軸１１の貫通部５ａがＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に構成されており、シャッター５がカバー４の上部開口部を塞いだ状態で、主軸１１が移動可能になっている。カバー４の正面には、ワークの設置および取出し時に開く扉６が設けられている。カバー４の底面には、ワーククランプ装置２０の上端部が貫通する挿入孔７と、研削液を回収するための回収孔８が形成されている。
【００１５】
ワーククランプ装置２０は、上端部がカバー４の挿入孔７を貫通して、加工室３内に挿入されており、上端部においてワークＷを把持する。
【００１６】
図２に示すように、ワーククランプ装置２０は、ワークを把持する把持機構２２と、把持機構２２のクランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えるドローバー３１と、軸部４１とを有する本体部２１を備えている。本体部２１は、フレーム９に固定されている。ワーククランプ装置２０は、本体部２１に加えて、ドローバー３１を移動させるリンク機構５０をさらに備えている。なお、本体部２１には、軸部４１を回転させるための駆動機構（図示せず）が接続されており、把持機構２２は、ワークＷを把持した状態で軸部４１を回転できるように構成されている。
【００１７】
軸部４１は、ハウジング４３内にベアリング４４を介して回転可能に支持されている。軸部４１は垂直方向に延在している。軸部４１は、円筒状に構成されている。軸部４１の内部には、ドローバー３１が軸方向に移動可能に挿入されている。軸部４１の上端部の内周面は上方に向かうに連れて拡径しており、内周面に逆テーパ面４５が形成されている。
【００１８】
把持機構２２は、有底筒状に形成されており、筒部２３には軸方向に延びるスリット（図示せず）が形成されており、筒部２３は拡縮可能になっている。筒部２３の上端には、ワークＷを挟む把持部材２４が複数設けられている。把持機構２２の下端は、軸部４１の内部に挿入されて、ドローバー３１の上端に接続されている。筒部２３の外周面の一部は上方に向かうに連れて拡径しており、外周面にテーパ面２５が形成されている。テーパ面２５は逆テーパ面４５に当接する。ドローバー３１が下方に移動すると、筒部２３が逆テーパ面４５によって内側に押し込まれて縮径する。これによって、複数の把持部材２４が軸心側に移動してワークＷを把持するクランプ状態となる（図２中、本体部２１の軸心線Ｌの左側部分を参照）。一方、ドローバー３１が上方に移動すると、筒部２３のテーパ面２５も上方に移動して逆テーパ面４５から離反して、筒部２３が拡径することで、複数の把持部材２４が外側に移動してワークＷの把持を開放するアンクランプ状態となる（図２中、本体部２１の軸心線Ｌの右側部分を参照）。
【００１９】
ドローバー３１の外周面にはブラケット３２が設けられている。ブラケット３２の上側には、ばね部材３３が係止されている。ばね部材３３は、圧縮状態で取り付けられており、ドローバー３１を下方に押し付けるようになっている。ドローバー３１の下方には、本体部２１の下端から下方に突出する押上ピン３４が上下移動可能に設けられている。押上ピン３４を下方から押し上げると、ドローバー３１が上方に移動する。
【００２０】
なお、本体部２１の構成は、前記構成に限定されるものではない。ドローバーが下側に位置するときに把持機構２２がクランプ状態となり、ドローバーを上方に押し上げたときに把持機構２２がアンクランプ状態となる構成であれば、他の形状であってもよい。
【００２１】
リンク機構５０は、３つのリンク（第一リンク５１、第二リンク５２および第三リンク５３）を連接してなる。第一リンク５１は、水平方向に沿って延在している。第一リンク５１は、作業者Ｍの足元に配置されており、足元の手前側から奥側に向かって作業者Ｍから離反する方向に延在している。第一リンク５１は、奥側端部が工作機械の底板部にピンＰ１を介してピン結合されている。第一リンク５１は、手前側が上下に傾動するようになっている。第一リンク５１の下側には、第一リンク５１を上方に付勢するばね５４が設けられており、通常時（クランプ時）は第一リンク５１の手前側端部が浮いた状態となっている。
【００２２】
第二リンク５２は、垂直方向に沿って延在している。第二リンク５２の下端部は、第一リンク５１にピンＰ２を介してピン結合されている。ピンＰ２は、ピンＰ１よりも手前側に位置している。第二リンク５２の上端部は、第三リンク５３の奥側端部にピンＰ３を介してピン結合されている。
【００２３】
第三リンク５３は、本体部２１の下部に近接して設けられている。第三リンク５３は作業者Ｍの手元近傍に配置されており、手前側から奥側に向かって作業者Ｍから離反する方向に延在している。第三リンク５３は、フレーム９にピンＰ４を介してピン結合されている。ピンＰ４は、ピンＰ３よりも手前側部分に位置しており、第三リンク５３の奥側端部が下方に下がると、手前側端部が上方に上がるようになっている。第三リンク５３は、手前側端部がドローバー３１の下方の押上ピン３４の下方に位置するように配置されている。第三リンク５３の手前側端部は、通常時は押上ピン３４とは離反して下方に位置している。第三リンク５３の手前側端部は、上昇時に押上ピン３４を下側から押し上げる。
【００２４】
以上のような構成のワーククランプ装置２０によれば、図１に示すように、ワークＷを設置または回収する際に、作業者Ｍは、工作機械の前に立って作業する。このとき、主軸ユニット１０を奥側に移動させておく。
【００２５】
ワークＷを設置する場合においては、作業者Ｍは、カバー４の扉６を開けてワークＷを手で掴んでカバー４の内部に入れる。これと同時に、作業者Ｍは、足でリンク機構５０の第一リンク５１の手前側端部を下方に踏み込む。すると、第二リンク５２が下方に引き下げられ、第三リンク５３の奥側端部が下がる。これに伴って、第三リンク５３の手前側端部が上がり、押上ピン３４およびドローバー３１を上方に押し上げる。これによって、把持機構２２の筒部２３が持ち上げられて、筒部２３のテーパ面２５が、軸部４１の逆テーパ面４５から離反する。そして、筒部２３が拡径することで、複数の把持部材２４が外側に移動してアンクランプ状態となる。
【００２６】
この状態で、作業者Ｍは、ワークＷを把持部材２４，２４間に設置し、足を第一リンク５１上から退ける。すると、第一リンク５１は、ばね５４により上方に傾動し、第二リンク５２が上方に押し上げられ、第三リンク５３の奥側端部が上がる。これに伴って、第三リンク５３の手前側端部が下がり、ばね部材３３によって押上ピン３４およびドローバー３１が下方に引き下げられる。これによって、把持機構２２の筒部２３が引き下げられて、筒部２３のテーパ面２５が、軸部４１の逆テーパ面４５に当接する。そして、筒部２３が縮径することで、複数の把持部材２４が内側に移動してワークＷを挟み込み、クランプ状態となる。
【００２７】
ワークＷを回収する場合においては、作業者Ｍは、カバー４の扉６を開けて、手をカバー４の内部に入れてワークＷを掴む。これと同時に、作業者Ｍは、足でリンク機構５０の第一リンク５１の手前側端部を下方に踏み込むことで、押上ピン３４およびドローバー３１を上方に押し上げ、アンクランプ状態とする。そして、ワークＷを回収して、足を第一リンク５１上から退ければよい。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係るワーククランプ装置２０によれば、リンク機構５０を作業者Ｍが操作してドローバー３１を押し上げることができるので、クランプ状態とアンクランプ状態とを切り替えるための流体圧などの駆動源を別途に設ける必要がない。したがって、ワーククランプ装置２０全体の構成が単純になり、製作コストの低減を達成できる。さらに、ワーククランプ装置２０全体の構成が単純になることによって、工作機械自体を小型化することができるので、工作機械の生産ラインもコンパクトにできる。これによって、作業スペースを広く確保できるので、作業性が向上して、ひいては生産性を高めることができる。
【００２９】
また、作業者Ｍの作業は、従来からワークＷの設置または回収作業を行っているので、第一リンク５１を踏むだけである簡単なリンク機構５０の操作作業が増えても、負担の増加は少ない。
【００３０】
本実施形態のリンク機構５０は、作業者Ｍが足で第一リンク５１の手前側端部を踏むことで、第三リンク５３の手前側端部が押上ピン３４およびドローバー３１を押し上げるので、作業者Ｍは、リンク機構５０を操作しつつ、手でワークＷを取り扱うことができる。したがって、ワークＷの設置および回収作業を効率よく行うことができる。したがって、作業性を向上させ生産性を高めることができる。
【００３１】
リンク機構５０の構成は、前記実施形態に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。
【００３２】
図３に示すリンク機構５５は、側面視コ字状のリンク５６を備えている。リンク５６は、下辺部５６ａと連結辺部５６ｂと上辺部５６ｃとを備えてなる。リンク５６は、連結辺部５６ｂが奥側に位置し、下辺部５６ａと上辺部５６ｃの開放端が作業者Ｍ側に向くように配置されている。上辺部５６ｃは、本体部２１の下方に配置されている。下辺部５６ａは、作業者Ｍの足元に配置されている。上辺部５６ｃの開放端（手前側端部）は、ピンＰ５を介してフレーム９にピン結合されている。リンク５６は、上辺部５６ｃの手前側端部のピンＰ５を中心に回動可能となっている。ピンＰ５は、本体部２１の押上ピン３４よりも手前側に位置し、上辺部５６ｃの奥側端部（連結辺部５６ｂと繋がる位置）は、押上ピン３４よりも奥側に位置している。そして、上辺部５６ｃの奥側端部が上方に移動するようにリンク５６が回動すると、上辺部５６ｃが押上ピン３４を下方から押し上げるようになっている。
【００３３】
下辺部５６ａの奥側端部の下方には下辺部５６ａが略水平となる位置でリンク５６を支持する突起５７が形成されている。
【００３４】
このようなリンク機構５５で把持機構２２をアンクランプ状態にするに際しては、作業者Ｍは爪先でリンク５６の下辺部５６ａの手前側端部を奥へ押し込む。このようにすれば、リンク５６は、ピンＰ５を中心に回動し、上辺部５６ｃの奥側端部が上方に移動する。これに伴って、上辺部５６ｃが押上ピン３４を下方から押し上げ、把持機構２２がアンクランプ状態となる。
以上のように作動するリンク機構５５を有するワーククランプ装置２０においても、前記実施形態と同様の作用効果を得られる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、図１乃至図３に示したリンク機構５０，５５では、足の爪先部分で第一リンク５１を踏んだり、下辺部５６ａを押し込んだりしているが、これに限定されるものではなく、膝などの他の部分でリンクを移動させるような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
２０    ワーククランプ装置
２２    把持機構
３１    ドローバー
５０    リンク機構
５５    リンク機構
Ｍ      作業者
Ｗ      ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014091199.tif 000005