(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプする工作物クランプ装置において、
複数種類の工作物のクランプ面に対応するクランプ部を備え、搬入された工作物のクランプ面に対応するように、予めクランプ部を工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出してからクランプするように制御され、
複数種類の工作物のクランプ面に対応するクランプ面を有し、左右別々に旋回割り出し可能な一対のクランパを備え、
工作物毎に左右のクランパの旋回割り出し位相データを予め記憶したメモリを備え、
搬入された工作物のクランプ面に対応する位相データを前記メモリより読み出し、該読み出した位相データに従って前記左右のクランパをそれぞれ旋回させてクランプ位相に割り出し、工作物をクランプした後、左右のクランパを同期させて加工位相に旋回割り出しするとともに、
前記左右のクランパの一方のクランプ面に、対応する前記工作物の前記クランプ面に形成された複数の孔部に挿入される複数のピンが突設され、前記左右のクランパの他方のクランプ面に、対応する前記工作物の前記クランプ面の複数の部位に当接する複数の当接部が配設されている
ことを特徴とする工作物クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物を旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプする工作物クランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の工作物クランプ装置は、工作物を旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプするもので、クランプする工作物のクランプ面に対応するクランプ面を有する一対のクランパを、工作物に応じて工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出し、クランプするものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の工作物クランプ装置は、形の異なる複数の工作物を旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプするためには、各工作物のクランプ面に対応するクランプ面を有する一対のクランパを予め用意する必要があり、工作物に応じて一対のクランパの交換および工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出す手作業が必要であるという問題があった。
【０００４】
そこで本発明者は、工作物を旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプする工作物クランプ装置において、複数種類の工作物のクランプ面に対応するクランプ部を備え、搬入された工作物のクランプ面に対応するように、予めクランプ部を工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出してからクランプするように制御されるという本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、工作物に応じた一対のクランパの交換および工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出す手作業を不要にするいう目的を達成する本発明に到達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の工作物クランプ装置は、
工作物を旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプする工作物クランプ装置において、
複数種類の工作物のクランプ面に対応するクランプ部を備え、搬入された工作物のクランプ面に対応するように、予めクランプ部を工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出してからクランプするように制御される
ものである。
【０００６】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の工作物クランプ装置は、
複数種類の工作物のクランプ面に対応するクランプ面を有し、左右別々に旋回割り出し可能な一対のクランパを備えている
ものである。
【０００７】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の工作物クランプ装置は、
工作物毎に左右のクランパの旋回割り出し位相データを予め記憶したメモリを備え、
搬入された工作物のクランプ面に対応する位相データを前記メモリより読み出し、該読み出した位相データに従って前記左右のクランパをそれぞれ旋回させてクランプ位相に割り出し、工作物をクランプした後、左右のクランパを同期させて加工位相に旋回割り出しする
ものである。
【０００８】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の工作物クランプ装置は、
前記左右のクランパの一方のクランプ面に、対応する前記工作物の前記クランプ面に形成された複数の孔部に挿入される複数のピンが突設され、前記左右のクランパの他方のクランプ面に、対応する前記工作物の前記クランプ面の複数の部位に当接する複数の当接部が配設されている
ものである。
【０００９】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明の工作物クランプ装置は、工作物を旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプする工作物クランプ装置において、複数種類の工作物のクランプ面に対応するクランプ部を備え、搬入された工作物のクランプ面に対応するように、予めクランプ部を工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出してからクランプするように制御されるので、工作物に応じた一対のクランパの交換および工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出す手作業を不要にするという効果を奏する。
【００１０】
上記構成より成る第１発明の工作物クランプ装置は、複数種類の工作物のクランプ面に対応するクランプ面を有し、左右別々に旋回割り出し可能な一対のクランパを備えているので、工作物に応じた一対のクランパの交換を不要にするとともに、左右のクランパを別々に旋回割り出すことを可能にするという効果を奏する。
【００１１】
上記構成より成る第１発明の工作物クランプ装置は、搬入された工作物のクランプ面に対応する位相データを前記メモリより読み出し、該読み出した位相データに従って前記左右のクランパをそれぞれ旋回させてクランプ位相に割り出し、工作物をクランプした後、左右のクランパを同期させて加工位相に旋回割り出しするので、搬入された工作物に応じた自動的旋回割り出し、クランプおよび加工位相への旋回割り出しを実現するという効果を奏する。
【００１２】
上記構成より成る第１発明の工作物クランプ装置は、前記左右のクランパの旋回されクランプ位相に割り出された一方のクランプ面に突設された前記複数のピンが、対応する前記工作物の前記クランプ面に形成された複数の孔部に挿入され、前記左右のクランパの旋回されクランプ位相に割り出された他方のクランプ面に配設された複数の当接部が、対応する前記工作物の前記クランプ面の複数の部位に当接するので、前記工作物を回転方向にずれること無く確実にクランプすることが出来るという効果を奏する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１４】
（実施形態）
本実施形態の工作物クランプ装置は、図１ないし図３に示されるように工作物Ｗを旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプする工作物クランプ装置において、複数種類の工作物Ｗのクランプ面に対応するクランプ面を有し、左右別々に旋回割り出し可能な一対のクランパ１と、工作物毎に左右のクランパの旋回割り出し位相を記憶したデータテーブル２３１を備えたコントローラ２とを備え、搬入された工作物のクランプ面に対応するように、前記データテーブルのデータに従って左右のクランパ１１４、１２４をそれぞれ旋回させてクランプ位相に割り出し、工作物をクランプした後、左右のクランパ１１４、１２４を同期させて加工位相に旋回割り出しするように構成されている。
【００１５】
本実施形態の工作物クランプ装置は、データ、指令その他の各種入力を行う入力装置２１と該入力装置２１に接続された第１のインタフェイス２２と該第１のインタフェイス２２に接続され各種演算を行うＣＰＵ２０と該ＣＰＵ２０に接続され工作物毎の左右のクランパの旋回割り出し位相の下記の表１に示されるデータテーブル２３１および制御プログラムを予め記憶したメモリ２３と前記ＣＰＵ２０に接続された第２のインタフェイス２４とから成るコントローラ２と、前記第２のインタフェイス２４に接続され前記ＣＰＵ２０からの指令およびデータに基づき駆動信号を出力する左右のドライブユニット（ＤＵＣ１、ＤＵＣ２）３１、３２と、該左右のドライブユニットに接続され同一軸上間隔をおいて対向して配設された工作物Ｗをクランプする左右のクランプユニット１１、１２とから成る。
【表１】
0003945991.tif 000002
【００１６】
前記左右のクランプユニット１１、１２は、それぞれ左右のドライブユニット３１、３２に接続されたモータ１１０、１２０およびエンコーダ１１１、１２１と、前記モータ１１０、１２０の回転を減速する減速機構１１２、１２２と、該減速機構１１２、１２２に回転連絡した回転軸１１３、１２３と、該回転軸１１３、１２３と一体回転する左右のクランパ１１４、１２４とから成る。
【００１７】
前記左右のクランプユニット１１、１２は、ベッド４０上に配設された各シリンダ４１、４２によってベッド４０上おいてストッパ４３によって規制される範囲内において対向間隔が制御されるように構成されている。
【００１８】
前記左のクランパ１１４は、回転駆動の基準側であり、図１および図２に示されるように前記回転軸１１３と同軸的に配設された２枚の鉄製の円板部材５１、５２が硬質ウレタンの円形プレート５３を挟着しており、対向面側の前記円板部材５１の一部には前記工作物の端面に形成した孔部に挿入される図２に示すような位置決め用の複数の基準ピン５４が前記回転軸１１３と平行に突設されている。
【００１９】
前記右のクランパ１２４は、回転駆動の従動側であり、図１および図３に示されるように前記回転軸１２３と同軸的に配設された２枚の鉄製の略台形板部材５５、５６が硬質ウレタンの台形プレート５７を挟着している。
【００２０】
対向面側の前記台形板部材５５の各コーナー部には前記工作物Ｗの端面に当接する図３に示すような当接部としての複数の所定厚さの基準シート５８が回転軸回りの円周角において略一様に延在するように配設されている。
【００２１】
すなわち前記基準シート５８が、前記工作物Ｗのクランプ面において、回転軸回りの円周角を９０度毎に４分割される４つの角度領域内の各部位にそれぞれ当接する当接領域が形成されるとともに、各基準シート５８のトータルの当接面積が一定値以上の当接面積が確保され、一様なクランプが実現されるように前記対向面側の台形板部材５５に形成されている。
【００２２】
前記コントローラ２の前記メモリ２３に予め記憶された前記ＣＰＵ２０を制御する制御プログラムにおける制御手順について、図１０に示されるフローチャートを用いて説明する。
【００２３】
前記フローチャートがスタートされ、ステップ１０１において、公知の搬入・搬出装置により左右クランパ１１４，１２４間に工作物が搬入されると、ステップ１０２において例えばジリンダブロックその他の未加工の鋳物の工作物の種別が判別される。すなわち工作物が、例えば図４および図５に示される左右両端面を持つＷ１、図６および図７に示される左右両端面を持つＷ２、図８および図９に示される左右両端面を持つＷ３のどれか判別される。
本実施の形態においては、左右のクランパ１１４，１２４は、それらのクランプ面の形状が３種類の工作物Ｗ１〜Ｗ３をそれぞれ特定の角度位相においてクランプ支持できるようになっている。
【００２４】
工作物がＷ１の場合には、ステップ１０３において、前記データテーブルからＬに関してはα１、Ｒに関してはα２の位相データが読み出され、図４および図５に示される位相関係を実現する工作物Ｗ１のクランプ位相が設定される。
【００２５】
工作物がＷ２の場合には、ステップ１０４において、前記データテーブルからＬに関してはα０、Ｒに関してはα０の位相データが読み出され、図６および図７に示される位相関係を実現する工作物Ｗ２のクランプ位相が設定される。
【００２６】
工作物がＷ３の場合には、ステップ１０５において、前記データテーブルからＬに関してはα３、Ｒに関してはα４の位相データが読み出され、図８および図９に示される位相関係を実現する工作物Ｗ３のクランプ位相が設定される。
【００２７】
ステップ１０６において、左右のクランプのクランプ位相を設定されたクランプ位相に割り出すための出力をドライブユニット３１，３２へ与え、ステップ１０７において、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に応じて図４ないし図９に示されるクランプ位相の割り出しが完了したかどうか判定される。
【００２８】
クランプ位相の割り出しが完了した場合は、ステップ１０８において工作物をクランプし、ステップ１０９において、搬送装置を後退させる。工作物のクランプは、ＣＰＵ２０から切換弁ドライバ３３に信号を与え、図略の切換弁のソレノイドＳＯＬ１，ＳＯＬ２を切換えて左右のシリンダ４１，４２を互いに接近方向に前進させる。シリンダ４１はストッパ４３との当接位置で停止され、一方シリンダ４２は、工作物に対し所定圧力のクランプ力を保持される。
【００２９】
工作物の加工を行うステップ１１０を構成するステップ１１１において、ＮＣにより、加工位相の割り出しが行われた後左右のクランプの回転軸を同期運転し、工作物をＮＣプログラムに指定される複数の角度位置に割出す。各割出位置において、加工ユニットの主軸ヘッドＳＨを工作物に対し前進し、図略の回転主軸に取付けた工具Ｔによって工作物の加工を行い、ステップ１１２において、工作物の加工が完了したかどうか判定される。
【００３０】
工作物の加工が完了した場合は、ステップ１１３において、前記搬送装置を前進させ、ステップ１１４において、加工が完了した前記工作物をアンクランプして工作物を搬送装置へ渡し、ステップ１１５において、アンクランプされた前記工作物を搬出する。
【００３１】
前記工作物Ｗが搬出された後、ステップ１１６において、次の工作物が有るかどうか判定され、次の工作物が無い場合はエンドとなる。
【００３２】
上記構成より成る本実施形態の工作物クランプ装置は、搬入される前記工作物Ｗの種類を判別し、表１に示される前記データテーブルより、搬入された工作物Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の種別に対応するクランプ位相を呼び出し、呼び出されたデータに従って前記左右のクランパ１１４、１２４をそれぞれクランプ位相に割り出す。
【００３３】
その後、前記工作物をクランプし、前記ＮＣにより前記左右のクランプユニット１１、１２を両軸同期駆動し、前記左右のクランプユニット１１、１２によってクランプされた前記工作物の加工位相割り出しを行い、その後工具Ｔによって前記工作物の加工を行う。
【００３４】
上記作用を奏する本実施形態工作物クランプ装置は、前記工作物Ｗを旋回軸まわりに旋回可能に左右両側から挟み込むようにクランプする工作物クランプ装置において、複数種類の工作物のクランプ面に対応する前記クランプ部１１４、１２４を備え、搬入された前記工作物Ｗのクランプ面に対応するように、予め前記クランプ部１１４、１２４を工作物旋回軸中心まわりに旋回させて割り出してからクランプするように制御されるので、従来における前記工作物Ｗに応じた前記一対のクランパ１の交換および工作物の旋回軸中心まわりに旋回させて割り出す手作業を不要にするという効果を奏する。
【００３５】
また本実施形態の工作物クランプ装置は、複数種類の工作物Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のクランプ面に対応するクランプ面を有し、左右別々に旋回割り出し可能な一対のクランパ１１、１２を備えているので、工作物に応じた一対のクランパの交換を不要にするとともに、前記左右のクランパ１１４、１２４を別々に旋回割り出すことを可能にするという効果を奏する。
【００３６】
さらに本実施形態の工作物クランプ装置は、工作物毎に左右のクランパの旋回割り出し位相データを予め記憶したメモリ２３を備え、搬入された工作物Ｗのクランプ面に対応する位相データを前記メモリ２３より読み出し、該読み出した位相データに従って前記左右のクランパ１１４、１２４をそれぞれ旋回させてクランプ位相に割り出し、工作物をクランプした後、左右のクランパを同期させて加工位相に旋回割り出しするので、搬入された工作物に応じた自動的旋回割り出し、クランプおよび加工位相への旋回割り出しを実現するという効果を奏する。
【００３７】
さらに本実施形態の工作物クランプ装置は、前記左右のクランパ１１４、１２４の旋回されクランプ位相に割り出された一方のクランプ面に突設された前記複数の基準ピン５４が、対応する前記工作物Ｗの前記クランプ面に形成された複数の孔部Ｈに挿入され、前記左右のクランパ１１４、１２４の旋回されクランプ位相に割り出された他方のクランプ面に配設された前記複数の基準シート５８が、対応する前記工作物の前記クランプ面の複数の部位に当接するので、前記工作物Ｗを回転方向にずれること無く確実にクランプすることが出来るという効果を奏する。好適には基準ピン５４は、図２のように３本設けられ、各工作物毎にそのうちの２本が２つの孔部を区画するリム部ＲＭを両側から挾むようにして、クランパ１１４と工作物の回転位相ずれを防止するようにする。
【００３８】
また、他方のクランプ面に配設された複数の基準シート５８が、前記工作物のクランプ面において、回転軸回りの円周角を９０度毎に４分割される４つの角度領域内の各部位にそれぞれ当接する当接領域が形成されるように形成されているので、回転する前記工作物の回転位相に対して一様なクランプが実現されるように前記基準シート５８が形成されている。
【００３９】
本実施形態においては、多種類の工作物に対応してクランプ前に自動段取替えをしてから、前記工作物Ｗをはさみ込んで同時２軸割出しを行うことが出来るものであるので、自動段取替え機構を設けて同時割出しを出来る様にしたものであって、同一旋回装置で段取替えと同時割出しが可能となるものである。
【００４０】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の工作物クランプ装置の全体を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の工作物クランプ装置における左のクランプを示す斜視図である。
【図３】本実施形態の工作物クランプ装置における右のクランプを示す斜視図である。
【図４】本実施形態における第１の工作物Ｗ１の左側のクランプ面を示す説明図である。
【図５】本実施形態における第１の工作物Ｗ１の右側のクランプ面を示す説明図である。
【図６】本実施形態における第２の工作物Ｗ２の左側のクランプ面を示す説明図である。
【図７】本実施形態における第２の工作物Ｗ２の右側のクランプ面を示す説明図である。
【図８】本実施形態における第３の工作物Ｗ３の左側のクランプ面を示す説明図である。
【図９】本実施形態における第３の工作物Ｗ３の右側のクランプ面を示す説明図である。
【図１０】本実施形態の工作物クランプ装置における制御手順を示すチャート図である。
【符号の説明】
１  一対のクランパ
２  コントローラ
２３１  データテーブル
１１４  左のクランパ
１２４  右のクランパ
Ｗ  工作物
【図１】
0003945991.tif 000003
【図２】
0003945991.tif 000004
【図３】
0003945991.tif 000005
【図４】
0003945991.tif 000006
【図５】
0003945991.tif 000007
【図６】
0003945991.tif 000008
【図７】
0003945991.tif 000009
【図８】
0003945991.tif 000010
【図９】
0003945991.tif 000011
【図１０】
0003945991.tif 000012