(57)【要約】【課題】比較的簡易な構造で、クランプ箇所の異なる複数種類の工作物を取付台に固定可能なクランプ装置を提供することにある。【解決手段】工作物を取付台に固定するクランプ装置であって、取付台５の両側部に工作物Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ固定するクランプ装置１０を取付台５に設けた。【選択図】図１
2009125916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を取付台に固定するクランプ装置であって、
前記取付台の両側部に工作物をそれぞれ固定する固定手段を当該取付台に設けた
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたクランプ装置であって、
前記固定手段は、
前記取付台に固定された両ロッドシリンダと、
前記両ロッドシリンダのピストンロッドに回動自在に支持され、前記工作物を前記取付台に支持する支持アームと、前記支持アームと前記ピストンロッドとを揺動自在に連結する連結部材とを具備する
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたクランプ装置であって、
前記両ロッドシリンダの一方のピストンロッドと前記両ロッドシリンダの他方のピストンロッドとの長さは異なっている
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載されたクランプ装置であって、
前記両ロッドシリンダの一方のピストンロッドと前記両ロッドシリンダの他方のピストンロッドとの軸心は偏心している
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載されたクランプ装置を回転テーブルの取付盤に取付けられた取付台に設けた
ことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物を取付台に固定するクランプ装置およびそれを備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作物を工作機械の工具で加工する際には、工作物を回転テーブルに取付けられた取付台上に配置し、この工作物をクランプ装置により当該取付台に固定するようにしている。
【０００３】
上述したクランプ装置として、例えば、工作物における所定の箇所を把持して当該工作物を取付台に固定する装置などが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９６４３６号公報（図７など参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、工作機械では生産効率の観点から複数種類の工作物が加工されている。これら工作物を取付台に固定するときの固定箇所（クランプ箇所）は当該工作物によって異なっている場合がある。固定箇所が異なる工作物を取付台上に固定するため、工作物毎に専用のクランプ装置が用いられている。そのため、取付台上に固定されている工作物と、次に取付台上に固定する工作物とでクランプ箇所が異なる場合には、クランプ装置を作業者が交換する、或いはクランプ装置そのものを切換え機構により切換える必要があった。その結果、作業者によりクランプ装置を交換する場合には、その作業自体が煩雑であり稼働率の低下を招いてしまう。また、切換え機構によりクランプ装置を切換える場合には設備コストが増加してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、比較的簡易な構造で、クランプ箇所の異なる複数種類の工作物を取付台に固定可能なクランプ装置およびそれを備えた工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決する第１の発明に係るクランプ装置は、工作物を取付台に固定するクランプ装置であって、前記取付台の両側部に工作物をそれぞれ固定する固定手段を当該取付台に設けたことを特徴とする。
【０００８】
上述した課題を解決する第２の発明に係るクランプ装置は、第１の発明に係るクランプ装置であって、前記固定手段が、前記取付台に固定された両ロッドシリンダと、前記両ロッドシリンダのピストンロッドに回動自在に支持され、前記工作物を前記取付台に支持する支持アームと、前記支持アームと前記ピストンロッドとを揺動自在に連結する連結部材とを具備することを特徴とする。
【０００９】
上述した課題を解決する第３の発明に係るクランプ装置は、第２の発明に係るクランプ装置であって、前記両ロッドシリンダの一方のピストンロッドと前記両ロッドシリンダの他方のピストンロッドとの長さが異なっていることを特徴とする。
【００１０】
上述した課題を解決する第４の発明に係るクランプ装置は、第２または第３の発明に係るクランプ装置であって、前記両ロッドシリンダの一方のピストンロッドと前記両ロッドシリンダの他方のピストンロッドとの軸心が偏心していることを特徴とする。
【００１１】
上述した課題を解決する第５の発明に係る工作機械は、第１乃至第４の発明の何れか一つに係るクランプ装置を回転テーブルの取付け盤に取付けられた取付台に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係るクランプ装置によれば、工作物を取付台に固定するクランプ装置であって、前記取付台の両側部に工作物をそれぞれ固定する固定手段を当該取付台に設けたことにより、取付台の一方の側部とその他方の側部で種類の異なる工作物を固定することができる。よって、比較的簡易な構造である一つのクランプ装置でクランプ箇所の異なる２種類の工作物を取付台に固定することができ、設備コストを低減できる。またクランプ装置の交換による稼働率の低下を抑制し、生産効率の低下を抑制できる。
【００１３】
第２の発明に係るクランプ装置によれば、前記固定手段が、前記取付台に固定された両ロッドシリンダと、前記両ロッドシリンダのピストンロッドに回動自在に支持され、前記工作物を前記取付台に支持する支持アームと、前記支持アームと前記ピストンロッドとを揺動自在に連結する連結部材とを具備することにより、第１の発明に係るクランプ装置と同様な作用効果を奏する他、機器構成自体が簡易であり、設備コストの増加を抑制できる。
【００１４】
第３の発明に係るクランプ装置によれば、前記両ロッドシリンダの一方のピストンロッドと前記両ロッドシリンダの他方のピストンロッドとの長さが異なっていることにより、第２の発明に係るクランプ装置と同様な作用効果を奏する他、複数種類の工作物において取付台に固定する箇所が高さ方向で異なる場合であっても、工作物を取付台に確実に固定することができ、生産効率の低下を抑制できる。
【００１５】
第４の発明に係るクランプ装置によれば、前記両ロッドシリンダの一方のピストンロッドと前記両ロッドシリンダの他方のピストンロッドとの軸心が偏心していることにより、第２および第３の発明に係るクランプ装置と同様な作用効果を奏する他、複数種類の工作物において取付台に固定する箇所が当該固定箇所における面方向にて異なる場合であっても、工作物を取付台に確実に固定することができ、生産効率の低下を抑制できる。
【００１６】
第５の発明に係る工作機械によれば、第１乃至第４の発明の何れか一つに係るクランプ装置を回転テーブルの取付け盤に取付けられた取付台に設けたことにより、複数種類の工作物を取付台に固定して工具で加工することができ、生産効率の低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係るクランプ装置およびそれを用いた工作機械の最良の形態について、図面に基づき具体的に説明する。
【００１８】
［第一の実施形態］
本発明に係るクランプ装置およびそれを備えた工作機械を回転工具で工作物を加工する加工処理（工作機械）に適用した場合の第一の実施形態につき図１〜３を用いて説明する。
図１は、工作機械の概略構成図であり、図２はそれが具備するクランプ装置の拡大図であり、図３はクランプ装置の説明図である。
【００１９】
本実施形態に係る工作機械５０は、図１に示すように、ベッド１上に設けられ、ｙｚ平面で回転可能な第１の回転テーブル２を具備する。この第１の回転テーブル２には、ｘｙ平面で回転可能な第２の回転テーブル３が取り付けられる。この第２の回転テーブル３には取付け盤４が設けられている。この取付け盤４には工作物（ワーク）Ｗが取付けられる取付台５が取付けられている。これら回転テーブル２，３は図示しない駆動モータなどにより回転駆動される。取付台５の上方には、図示しない主軸に固定された回転工具Ｔが配置されている。
【００２０】
上述した取付台５には、当該取付台５上に複数種類の工作物、例えば第１の工作物Ｗ１および第２の工作物Ｗ２を固定するクランプ装置１０が複数設けられている。例えば、クランプ装置１０は取付台５の四隅に設けられる。クランプ装置１０は、図１および図２に示すように、取付台５の一方の側部とその他方の側部とを貫通して形成された貫通穴５ａに固定された両ロッドシリンダ１１を具備する。この両ロッドシリンダ１１のピストンロッド１１ａ，１１ｂの進退移動は、両ロッドシリンダ１１に設けられた給排口１１ｃ，１１ｄを通じて当該両ロッドシリンダ１１内へ流体（例えば油圧）を給排することにより行われる。
【００２１】
第１（一方）のピストンロッド１１ａの先端部には、第１の工作物Ｗ１を取付台５に固定する第１の固定具２０が取付けられる。第２（他方）のピストンロッド１１ｂの先端部には、第２の工作物Ｗ２を取付台５に固定する第２の固定具３０が取り付けられる。
【００２２】
第１の固定具２０は、第１のピストンロッド１１ａの先端部に軸体２１を介して回動自在に支持される支持アーム２２を具備する。この支持アーム２２は、取付台５の幅方向に延在している。支持アーム２２と両ロッドシリンダ１１とは軸体２３，２４を介して連結部材２５で連結されている。ただし、軸体２３は、支持アーム２２に形成された長孔（図示せず）に配置される。これにより、第１のピストンロッド１１ａの進退による支持アーム２２の回動が許容されている。支持アーム２２の先端部には、第１の工作物Ｗ１に接することで当該第１の工作物Ｗ１を取付台５に固定するボルト状の固定部２６が取付けられている。なお、取付台５において、固定部２６に対向して、第１の工作物Ｗ１が着座する着座部２７が設けられる。
【００２３】
第２の固定具３０は、第１の固定具２０と同様、第２のピストンロッド１１ｂの先端部に軸体３１を介して回動自在に支持される支持アーム３２を具備する。この支持アーム３２は、取付台５の幅方向に延在している。支持アーム３２と両ロッドシリンダ１１とは軸体３３，３４を介して連結部材３５で連結されている。ただし、軸体３３は、支持アーム３２に形成された長孔（図示せず）に配置される。これにより、第２のピストンロッド１１ｂの進退による支持アーム３２の回動が許容されている。支持アーム３２の先端部には、第２の工作物Ｗ２に接することで当該第２の工作物Ｗ２を取付台５に固定するボルト状の固定部３６が取付けられている。なお、取付台５において、固定部３６に対向して、第２の工作物Ｗ２が着座する着座部３７が設けられる。
【００２４】
上述したクランプ装置１０において、給排口１１ｃ，１１ｄを通じて両ロッドシリンダ１１内へ流体を給排することにより、第１のピストンロッド１１ａが両ロッドシリンダ１１から突出すると、支持アーム２２の基端部側が連結部材２５を連結する軸体２３を支点にして回動して持ち上げられる。同時に、支持アーム２２の先端部側、すなわち固定部２６では取付台５側へ向かう力が作用する。これにより、第１の工作物Ｗ１が取付台５に固定される。
【００２５】
第２のピストンロッド１１ｂは、第１のピストンロッド１１ａの両ロットシリンダ１１からの突出に伴って両ロッドシリンダ１１内へ引き込まれ、支持アーム３２の基端部側が連結部材３５を連結する軸体３３を支点にして回動して持ち上げられる。同時に、支持アーム３２の先端部側、すなわち固定部３６では、下方へ移動し、第２の工作物Ｗ２を固定しない状態となる。
【００２６】
他方、クランプ装置１０において、給排口１１ｃ，１１ｄを通じて両ロッドシリンダ１１内へ流体を給排することにより、第１のピストンロッド１１ａが両ロッドシリンダ１１内へ引き込まれると、支持アーム２２の基端部側が連結部材２５を連結する軸体２３を支点にして回動して持ち下げられる。同時に、支持アーム２２の先端部側、すなわち固定部２６では、上方へ移動し、第１の工作物Ｗ１を固定しない状態となる。
【００２７】
第２のピストンロッド１１ｂは、第１のピストンロッド１１ａの両ロットシリンダ１１内への引き込みに伴って両ロッドシリンダ１１から突出し、支持アーム３２の基端部側が連結部材３５を連結する軸体３３を支点にして回動して持ち下げられる。同時に、支持アーム３２の先端部側、すなわち固定部３６では取付台５側へ向かう力が作用する。これにより、第２の工作物Ｗ２が取付台５に固定される。
【００２８】
ただし、図２および図３に示すように、第１のピスントンロッド１１ａの軸長Ｌ１は第２のピストンロッド１１ｂの軸長Ｌ２と比べて短く形成されている。よって、取付台５の両側部にそれぞれ固定する第１の工作物Ｗ１と第２の工作物Ｗ２とをそれぞれ高さ方向にて異なる形状の工作物とすることができる。すなわち、取付台５に２種類の工作物Ｗ１，Ｗ２を固定することができる。
【００２９】
よって、上述した両ロッドシリンダ１１、ピストンロッド１１ａ，１１ｂ、支持アーム２２，３２、連結部材２５，３５、および固定部２６，３６が固定手段をなしている。
【００３０】
なお、第１のピストンロッド１１ａの軸心Ｃ１と第２のピストンロッド１１ｂの軸心Ｃ２とは一致している。取付台５は、当該取付台５に搬送される工作物の種類に応じて、第２の回転テーブル３により回転駆動される。また、取付台５に工作物を固定していないときには、支持アーム２２，３２の先端側が両ロッドシリンダ１１の軸心と略同一方向に配置されており、当該取付台５への工作物の配置が円滑に行えるようになっている。
【００３１】
したがって、本発明に係るクランプ装置１０によれば、取付台５に固定された両ロッドシリンダ１１と、両ロッドシリンダ１１のピストンロッド１１ａ，１１ｂに回動自在に支持され、第１，第２の工作物Ｗ１，Ｗ２を取付台５に支持する支持アーム２２，３２と、支持アーム２２，３２とピストンロッド１１ａ，１１ｂとを揺動自在に連結する連結部材２５，３５とを具備することにより、両ロッドシリンダ１１内への流体の給排によりピストンロッド１１ａ，１１ｂが進退して工作物Ｗ１，Ｗ２が取付台５の両側部にそれぞれ固定される。よって、比較的簡易な構造である一つのクランプ装置１０でクランプ箇所の異なる２種類の工作物Ｗ１，Ｗ２を取付台５に固定することができ、設備コストの増加を抑制できる。また、クランプ装置の交換による稼働率の低下を抑制し、生産効率の低下を抑制できる。
【００３２】
第１のピストンロッド１１ａと第２のピストンロッド１１ｂとの長さが異なっていることにより、複数種類の工作物において取付台５に固定する箇所が高さ方向で異なる場合であっても、工作物Ｗ１，Ｗ２を取付台５に確実に固定することができ、生産効率の低下を抑制できる。
【００３３】
上述したクランプ装置１０を回転テーブル３の取付け盤４に取付けられた取付台５に設けた工作機械５０としたことで、複数種類の工作物Ｗ１，Ｗ２を取付台５に固定して回転工具Ｔで加工することができ、生産効率の低下を抑制できる。
【００３４】
なお、上記では、取付台５の四箇所にクランプ装置１０を設けた工作機械５０を用いて説明したが、取付台に工作物を固定できるようにクランプ装置を当該取付台の三箇所あるいは五箇所以上に設けた工作機械とすることも可能である。このような工作機械であっても、上述した工作機械５０と同様な作用効果を奏する。
【００３５】
［第二の実施形態］
本発明に係るクランプ装置およびそれを用いた工作機械を回転工具により工作物を加工する加工処理（工作機械）に適用した場合の第二の実施形態につき図４を用いて説明する。
図４は、クランプ装置の説明図である。
【００３６】
本発明の第二の実施形態に係るクランプ装置は、上述した本発明の第一の実施形態に係るクランプ装置が有するピストンロッドの軸心を偏心して配置したものであり、それ以外は同じ構成を有する。
本発明の第二の実施形態に係るクランプ装置において、上述した本発明の第一の実施形態に係るクランプ装置と同一機器には同一符号を付記しその説明を省略する。
【００３７】
本発明の第二の実施形態に係るクランプ装置７０は、図４に示すように、両ロッドシリンダ７１を具備する。この両ロッドシリンダ７１の第１（一方）のピストンロッド７１ａの軸心Ｃ１１と、両ロッドシリンダ７１の第２（他方）のピストンロッド７１ｂの軸心Ｃ１２とは、図示しない取付台の幅方向で偏心して配置される。すなわち、第１のピストンロッド７１ａよりも第２のピストンロッド７１ｂの方が図示しない取付台の中央部側に配置される。この両ロッドシリンダ７１のピストンロッド７１ａ，７１ｂの進退移動は、両ロッドシリンダ７１に設けられた給排口７１ｃ，７１ｄを通じて当該両ロッドシリンダ７１内へ流体（例えば油圧）を給排することにより行われる。
【００３８】
なお、第１のピストンロッド７１ａの先端部には第１の固定具２０が取り付けられる。第２のピストンロッド７１ｂの先端部には第２の固定具３０が取り付けられる。第１のピストンロッド７１ａの軸長Ｌ１１と第２のピストンロッド７１ｂの軸長Ｌ１２とは同一である。
【００３９】
上述したクランプ装置７０において、給排口７１ｃ，７１ｄを通じて両ロッドシリンダ７１内へ流体を給排することにより、第１のピストンロッド７１ａが両ロッドシリンダ７１から突出すると、支持アーム２２の基端部側が連結部材２５を連結する軸体２３を支点にして回動して持ち上げられる。同時に、支持アーム２２の先端部側、すなわち固定部２６では取付台側へ向かう力が作用する。これにより、第１の工作物が取付台に固定される。
【００４０】
第２のピストンロッド７１ｂは、第１のピストンロッド７１ａの両ロットシリンダ７１からの突出に伴って両ロッドシリンダ７１内へ引き込まれ、支持アーム３２の基端部側が連結部材３５を連結する軸体３３を支点にして回動して持ち上げられる。同時に、支持アーム３２の先端部側、すなわち固定部３６では、下方へ移動し、第２の工作物を固定しない状態となる。
【００４１】
他方、クランプ装置７０において、給排口７１ｃ，７１ｄを通じて両ロッドシリンダ７１内へ流体を給排することにより、第１のピストンロッド７１ａが両ロッドシリンダ７１内へ引き込まれると、支持アーム２２の基端部側が連結部材２５を連結する軸体２３を支点にして回動して持ち下げられる。同時に、支持アーム２２の先端部側、すなわち固定部２６では、上方へ移動し、第１の工作物を固定しない状態となる。
【００４２】
第２のピストンロッド７１ｂは、第１のピストンロッド７１ａの両ロットシリンダ７１内への引き込みに伴って両ロッドシリンダ７１から突出し、支持アーム３２の基端部側が連結部材３５を連結する軸体３３を支点にして回動して持ち下げられる。同時に、支持アーム３２の先端部側、すなわち固定部３６では取付台側へ向かう力が作用する。これにより、第２の工作物が取付台に固定される。
【００４３】
よって、第１のピストンロッド７１ａの先端部に取付けられる第１の固定具２０にて固定される第１の工作物と、第２のピストンロッド７１ｂの先端部に取付けられる第２の固定具３０にて固定される第２の工作物とはその幅方向で異なる箇所で固定されることとなる。すなわち、取付台に２種類の工作物を固定することができる。
【００４４】
なお、上述した両ロッドシリンダ７１、ピストンロッド７１ａ，７１ｂ、支持アーム２２，３２、連結部材２５，３５、および固定部２６，３６が固定手段をなしている。
【００４５】
したがって、本実施形態に係るクランプ装置７０によれば、第１のピストンロッド７１ａの軸心Ｃ１１と第２のピストンロッド７１ｂの軸心Ｃ１２とが偏心していることにより、複数種類の工作物において取付台に固定する箇所が幅方向で異なる場合であっても、工作物を取付台に確実に固定することができ、生産効率の低下を抑制できる。
【００４６】
［他の実施形態］
上述した本発明に係るクランプ装置およびそれを備えた工作機械の第一，第二の実施形態では、固定箇所が高さ方向で異なる２種類の工作物、固定箇所が幅方向で異なる２種類の工作物を固定する場合について説明したが、第１のピストンロッドと第２のピストンロッドとの長さを変えると共に、これらピストンロッドを偏心してピストンに取り付けるようにすることで、固定箇所が高さ方向および幅方向で異なる２種類の工作物を取付台に固定することも可能である。さらに、ピストンロッドの長さを伸縮可能とすると共に、第１，第２のピストンロッドの軸心を偏心可能とすることで、複数種類の工作物を取付台に固定することも可能である。
【００４７】
上記では、取付台の幅方向で偏心して配置されるピストンロッド７１ａ，７１ｂを具備するクランプ装置７０を用いて説明したが、取付台の長さ方向で偏心して配置されるピストンロッドを具備するクランク装置とすることも可能である。すなわち、取付台の面方向で偏心して配置されるピストンロッドを具備するクランプ装置とすることも可能である。このようなクランプ装置であっても、上述したクランプ装置１０，７０と同様、取付台に複数種類の工作物を固定することができ、生産効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る工作機械の第一の実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明に係るクランプ装置の第一の実施形態の拡大図である。
【図３】本発明に係るクランプ装置の第一の実施形態の説明図である。
【図４】本発明に係るクランプ装置の第二の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１              ベッド
２，３          回転テーブル
４              取付け盤
５              取付台
５ａ            貫通穴
１０，７０      クランプ装置
１１，７１      両ロッドシリンダ
１１ａ，７１ａ  第１（一方）のピストンロッド
１１ｂ，７１ｂ  第２（他方）のピストンロッド
２２，３２      支持アーム
２０            第１の固定具
３０            第２の固定具
５０            工作機械
Ｔ              回転工具
Ｗ１            第１の工作物
Ｗ２            第２の工作物
【図１】
2009125916.tif 000003
【図２】
2009125916.tif 000004
【図３】
2009125916.tif 000005
【図４】
2009125916.tif 000006