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技術 クランプシステム

出願人 パスカルエンジニアリング株式会社
発明者 北浦一郎
出願日 2016年10月12日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2016-201032
公開日 2018年4月19日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2018-062029
状態 特許登録済
技術分野 工作機械の治具
主要キーワード 柱状支持体 連結支持体 クランプ対象 鋼製ブロック 基準水平面 直方体ブロック 位置決めリング 中実部材
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題

クランプ対象物の2以上の高さ方向位置にあるクランプ対象部位を固定可能であって、必要に応じてクランプ力強化可能なクランプシステムを提供する。

解決手段

吸着状態吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物Wを固定するクランプシステム1は、水平基準面H内に位置する固定面2aを上端に備えた1又は複数の磁力式固定装置2と、固定面2aに吸着固定される複数の柱状支持体3であって、クランプ対象物Wを1又は複数の磁力式固定装置2に固定する複数の柱状支持体3とを備え、複数の柱状支持体3は、クランプ対象物Wの下端の複数のクランプ対象部位4であって固定面2aから2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位4を夫々固定するように設定され、各柱状支持体3の下端から支持部3aまでの高さ寸法は、対応するクランプ対象部位4を支持可能な寸法に設定される。

概要

背景

鋼製盤部材複数組磁力固定ユニットを組み込み、盤部材の上端面にクランプ対象物を固定する平坦な固定面を形成してなる種々の磁力式固定装置が広く実用に供されている。例えば、特許文献1に記載の磁力式固定装置においては、直方体状の鋼製ブロックの下部に複数の磁力式固定ユニットを組み込み、鋼製ブロックの上部にも複数の磁力式固定ユニットを組み込み、磁力式固定装置をベース部材上面に磁力により固定可能にすると共に、磁力式固定装置の上端の固定面に磁力によりクランプ対象物を吸着可能に構成している。

特許文献2に記載のクランプシステムにおいては、複数のブロック状の磁力式固定装置を設け、複数の磁力式固定装置にクランプ対象物の下面を吸着させると共に、クランプ対象物の左右の側面を複数の磁力式固定装置で受け止めて移動しないように規制している。

概要

クランプ対象物の2以上の高さ方向位置にあるクランプ対象部位を固定可能であって、必要に応じてクランプ力強化可能なクランプシステムを提供する。吸着状態吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物Wを固定するクランプシステム1は、水平基準面H内に位置する固定面2aを上端に備えた1又は複数の磁力式固定装置2と、固定面2aに吸着固定される複数の柱状支持体3であって、クランプ対象物Wを1又は複数の磁力式固定装置2に固定する複数の柱状支持体3とを備え、複数の柱状支持体3は、クランプ対象物Wの下端の複数のクランプ対象部位4であって固定面2aから2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位4を夫々固定するように設定され、各柱状支持体3の下端から支持部3aまでの高さ寸法は、対応するクランプ対象部位4を支持可能な寸法に設定される。

目的

本発明の目的は、クランプ対象物の2以上の高さ方向位置にあるクランプ対象部位を固定可能であって、必要に応じてクランプ力を強化可能なクランプシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

吸着状態吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物を固定するクランプシステムにおいて、水平基準面内に位置する固定面を上端に備えた1又は複数の磁力式固定装置と、前記固定面に吸着固定される複数の柱状支持体であって、クランプ対象物を1又は複数の磁力式固定装置に固定する複数の柱状支持体とを備えたことを特徴とするクランプシステム。

請求項2

前記複数の柱状支持体は、クランプ対象物の下端の複数のクランプ対象部位であって前記固定面から2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位を夫々固定するように設定され、各柱状支持体は前記クランプ対象部位を受け止める支持部を有し、各柱状支持体の下端から前記支持部までの高さ寸法は、対応する前記クランプ対象部位を支持可能な寸法に設定されることを特徴とする請求項1に記載のクランプシステム。

請求項3

前記柱状支持体は、前記固定面に吸着可能なベース部と、このベース部から上方へ立ち上がるロッド部と、このロッド部をクランプ対象部位に連結解除可能に連結する連結手段とを備えたことを特徴とする請求項2に記載のクランプシステム。

請求項4

前記連結手段は、前記ロッド部の上端に一体形成されたネジ軸部であって、前記クランプ対象部位のネジ穴螺合されるネジ軸部からなることを特徴とする請求項3に記載のクランプシステム。

請求項5

前記連結手段は、前記ロッド部のネジ孔に螺合される固定ネジ軸部と、この固定ネジ軸部の上端に一体形成されたネジ軸部であって前記クランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部とを有することを特徴とする請求項3に記載のクランプシステム。

請求項6

前記柱状支持体のロッド部は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部および上部ロッド部と、前記下部ロッド部と前記上部ロッド部を軸心方向伸縮可能に連結するネジ機構とを有することを特徴とする請求項3に記載のクランプシステム。

請求項7

前記連結手段は、前記ベース部とロッド部に貫通状に形成されたボルト孔と、前記ベース部側から前記ボルト孔に挿通され且つ前記ロッド部の上端外へ突出するネジ軸部を有するボルト部材とを有することを特徴とする請求項3に記載のクランプシステム。

請求項8

前記連結手段は、クランプ対象物に形成されたボルト孔に上方から挿通されて前記ロッド部に形成されたネジ穴に螺合されたボルト部材からなることを特徴とする請求項3に記載のクランプシステム。

請求項9

前記連結手段は、永久磁石又は電磁石からなることを特徴とする請求項3に記載のクランプシステム。

請求項10

前記連結手段は、前記上部ロッド部と、この上部ロッド部の外周側に巻き付けコイルとを含む電磁石からなることを特徴とする請求項6に記載のクランプシステム。

請求項11

前記1つの磁力式固定装置の固定面に複数の柱状支持体を設けたことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のクランプシステム。

請求項12

前記磁力式固定装置は、前記固定面と反対側にも前記固定面と平行なベース側固定面であって、前記磁力式固定装置が設置されるベース部材を吸着可能なベース側固定面を有することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のクランプシステム。

技術分野

0001

本発明は、機械加工に供するワーク等を磁力式固定手段でクランプするクランプシステムに関し、クランプされる下端部が平坦でないクランプ対象物もクランプ可能にしたクランプシステムに関する。

背景技術

0002

鋼製盤部材複数組の磁力式固定ユニットを組み込み、盤部材の上端面にクランプ対象物を固定する平坦な固定面を形成してなる種々の磁力式固定装置が広く実用に供されている。例えば、特許文献1に記載の磁力式固定装置においては、直方体状の鋼製ブロックの下部に複数の磁力式固定ユニットを組み込み、鋼製ブロックの上部にも複数の磁力式固定ユニットを組み込み、磁力式固定装置をベース部材上面に磁力により固定可能にすると共に、磁力式固定装置の上端の固定面に磁力によりクランプ対象物を吸着可能に構成している。

0003

特許文献2に記載のクランプシステムにおいては、複数のブロック状の磁力式固定装置を設け、複数の磁力式固定装置にクランプ対象物の下面を吸着させると共に、クランプ対象物の左右の側面を複数の磁力式固定装置で受け止めて移動しないように規制している。

先行技術

0004

実用新案登録第3165203号公報
実用新案登録第3173058号公報

発明が解決しようとする課題

0005

従来の磁力式固定装置では、磁力式固定装置の平坦な水平の固定面に、クランプ対象物の下端面を面接触させた状態でクランプするようになっていた。
しかし、クランプ対象物の中には、下端側に平坦面がなく、凹部や凸部、段差リブ突起、傾斜面、開口穴のうちの1つ又は複数のものが形成されている場合が少なくない。

0006

従来の磁力式固定装置では、上記のように被吸着面が平面でないクランプ対象物を固定することが不可能であった。そのため、磁力式固定装置を適用可能なクランプ対象物が著しく制約され、磁力式固定装置を有効活用できない場合も少なくなかった。

0007

本発明の目的は、クランプ対象物の2以上の高さ方向位置にあるクランプ対象部位を固定可能であって、必要に応じてクランプ力強化可能なクランプシステムを提供することである。

課題を解決するための手段

0008

請求項1のクランプシステムは、吸着状態吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物を固定するクランプシステムにおいて、水平基準面内に位置する固定面を上端に備えた1又は複数の磁力式固定装置と、前記固定面に吸着固定される複数の柱状支持体であって、クランプ対象物を1又は複数の磁力式固定装置に固定する複数の柱状支持体とを備えたことを特徴としている。

0009

上記の構成によれば、1又は複数の磁力式固定装置の前記固定面に複数の柱状支持体を吸着固定し、これら柱状支持体によりクランプ対象物を1又は複数の磁力式固定装置に固定することができる。クランプ対象物の複数のクランプ対象部位の高さ方向位置が一定でない場合にも、高さ寸法の異なる複数の柱状支持体を用いてクランプ対象物を固定することができる。

0010

請求項2のクランプシステムは、請求項1の発明において、前記複数の柱状支持体は、クランプ対象物の下端の複数のクランプ対象部位であって前記固定面から2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位を夫々固定するように設定され、各柱状支持体は前記クランプ対象部位を受け止める支持部を有し、各柱状支持体の下端から前記支持部までの高さ寸法は、対応する前記クランプ対象部位を支持可能な寸法に設定されることを特徴としている。

0011

上記の構成によれば、2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位を、それらに夫々対応する複数の柱状支持体を用いて固定することができる。

0012

請求項3のクランプシステムは、請求項2の発明において、前記柱状支持体は、前記固定面に吸着可能なベース部と、このベース部から上方へ立ち上がるロッド部と、このロッド部をクランプ対象部位に連結解除可能に連結する連結手段とを備えたことを特徴としている。

0013

上記の構成によれば、前記柱状支持体がベース部と、ロッド部と、連結手段とからなる簡単な構成ものであるから、安価に製作可能である。

0014

請求項4のクランプシステムは、請求項3の発明において、前記連結手段は、前記ロッド部の上端に一体形成されたネジ軸部であって、前記クランプ対象部位のネジ穴螺合されるネジ軸部からなることを特徴としている。
上記の構成によれば、前記連結手段が前記ロッド部の上端に一体形成されたネジ軸部であってクランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部からなるため、クランプ対象部位が上下方向に移動しないように固定することができる。

0015

請求項5のクランプシステムは、請求項3の発明において、前記連結手段は、前記ロッド部のネジ孔に螺合される固定ネジ軸部と、この固定ネジ軸部の上端に一体形成されたネジ軸部であって前記クランプ対象部位のネジ穴に螺合されるネジ軸部とを有することを特徴としている。上記の構成によれば、連結手段がロッド部とは別部材であるため、連結手段のみをサイズの異なる連結手段と交換することができる。また、ロッド部の上端の支持部の加工を容易に精度よく行うことができる。

0016

請求項6のクランプシステムは、請求項3の発明において、前記柱状支持体のロッド部は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部および上部ロッド部と、前記下部ロッド部と前記上部ロッド部を軸心方向伸縮可能に連結するネジ機構とを有することを特徴としている。
上記の構成によれば、ネジ機構を介して柱状支持体の下端から前記支持部までの高さ寸法を調節できるため、柱状支持体の汎用性を高めることができる。

0017

請求項7のクランプシステムは、請求項3の発明において、前記連結手段は、前記ベース部とロッド部に貫通状に形成されたボルト孔と、前記ベース部側から前記ボルト孔に挿通され且つ前記ロッド部の上端外へ突出するネジ軸部を有するボルト部材とを有することを特徴としている。上記の構成によれば、ボルト部材を回動させることで、柱状支持体をクランプ対象部位に簡単に連結することができる。

0018

請求項8のクランプシステムは、請求項3の発明において、前記連結手段は、クランプ対象物に形成されたボルト挿通孔に上方から挿通されて前記ロッド部に形成されたネジ穴に螺合されたボルト部材を有することを特徴としている。
上記の構成によれば、クランプ対象物の上面側からボルト部材を回動させることで、柱状支持体をクランプ対象部位に簡単に連結することができる。

0019

請求項9のクランプシステムは、請求項3の発明において、前記連結手段は、永久磁石又は電磁石からなることを特徴としている。
上記の構成によれば、クランプ対象物にネジ穴やボルト穴を形成できない場合にも、柱状支持体のロッド部を前記永久磁石又は電磁石を介してクランプ対象部位に連結することができるから、クランプシステムの汎用性と柱状支持体の汎用性を高めることができる。

0020

請求項10のクランプシステムは、請求項6の発明において、前記連結手段は、前記上部ロッド部と、この上部ロッド部の外周側に巻き付けコイルとを含む電磁石からなることを特徴としている。
この構成によれば、小形の支持部に強力な吸着力を発生可能であるため、クランプ対象部位が狭い場合にも強力にクランプできる。

0021

請求項11のクランプシステムは、請求項1〜9の何れか1項の発明において、前記1つの磁力式固定装置の固定面に複数の連結支持体を設けたことを特徴としている。
上記の構成によれば、磁力式固定装置の数を最小限の数にすることができる。

0022

請求項12のクランプシステムは、請求項1〜9の何れか1項の発明において、前記磁力式固定装置は、前記固定面と反対側にも前記固定面と平行なベース側固定面であって、前記磁力式固定装置が設置されるベース部材を吸着可能なベース側固定面を有することを特徴としている。
上記の構成によれば、前記磁力式固定装置をベース部材の上面に磁力にて固定することができるから、前記磁力式固定装置をベース部材に固定するために、ベース部材にボルト穴やT溝を形成する必要がない。また、前記磁力式固定装置を自由に移動させることできる。

発明の効果

0023

本願の発明によれば、上記のような種々の効果が得られる。

図面の簡単な説明

0024

本発明の実施例1に係るクランプシステムの正面図である。
磁力式固定装置の平面図である。
磁力式固定装置(ワーク吸着状態)の断面図である。
磁力式固定装置(ワーク吸着解除状態)の部分断面図である。
磁力式固定ユニットの分解斜視図である。
連結手段の第1変更例を示す要部断面図である。
連結手段の第2変更例を示す要部断面図である。
連結手段の第3変更例を示す要部断面図である。
連結手段の第4変更例を示す要部断面図である。
柱状支持体の第1変更例を示す要部断面図である。
柱状支持体の第2変更例を示す要部断面図である。
柱状支持体の第3変更例を示す正面図である。
柱状支持体の第4変更例を示す正面図である。
本発明の実施例2に係るクランプシステムの正面図である。

0025

次に、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

0026

次に、実施例1に係る本発明のクランプシステムについて図面に基づいて説明する。
このクランプシステム1は、吸着状態と吸着解除状態とに切換え可能な磁力式固定手段を用いてクランプ対象物(以下、ワークピースWという)を固定するクランプシステムである。図1に示すように、このクランプシステム1は、水平基準面H内に位置する固定面2aを上端に備えた複数の磁力式固定装置2と、固定面2aに吸着固定される複数の柱状支持体3であって、ワークピースWを複数の磁力式固定装置2に固定する複数の柱状支持体3とを備えている。

0027

複数の柱状支持体3は、ワークピースWの下端の複数のクランプ対象部位4であって固定面2aから2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位4を夫々固定するように設定され、各柱状支持体3はクランプ対象部位4を下方から受け止める支持部3aを有し、各柱状支持体3の下端から支持部3aまでの高さ寸法は、対応する前記クランプ対象部位4を支持可能な寸法に設定されている。即ち、前記支持部3aでクランプ対象部位4を直接支持する場合は、各柱状支持体3の上記の高さ寸法は、固定面2aから対応するクランプ対象部位4までの高さ寸法と等しい寸法に設定される。

0028

次に、磁力式固定装置2について、図2図5に基づいて説明する。
前記磁力式固定装置2は、鋼製の直方体状の本体部材10と、磁力式固定装置2の上端に形成された水平な固定面2aと、この固定面2aと反対側の下端に形成された水平なベース側固定面2bと、本体部材10の上端側部分に組み込まれた4組の磁力式固定ユニット11A,11Bと、本体部材10の下端側部分に組み込まれた4組の磁力式固定ユニット11A,11Bとを備えている。

0029

上側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bは、平面視において2行2列のマトリックス状に接近状に配置されている。これら4組の磁力式固定ユニット11A,11Bは、同様の構造のものである。下側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bは、平面視において2行2列のマトリックス状に接近状に配置されている。これら4組の磁力式固定ユニット11A,11Bは、同様の構造のものである。

0030

上側の磁力式固定ユニット11A,11Bについて説明する。
図5に示すように、磁力式固定ユニット11A,11Bは、鋼製の正方形状の鋼製厚板12と、この鋼製厚板12の外周側に配置された8つの永久磁石13と、鋼製厚板12の下面に当接状に配置された正方形の厚板状のアルニコ磁石14と、このアルニコ磁石14の外周側に配置された正方形枠状のコイル15と、これら鋼製厚板12とアルニコ磁石14を本体部材10に固定する通しボルト16等を備えている。

0031

図3に示すように、永久磁石13は、磁界の方向を水平方向に向けており、図3の左側の磁力式固定ユニット11Aの永久磁石13は鋼製厚板12側がN極であるが、右側の磁力式固定ユニット11Bの永久磁石13は鋼製厚板12側がS極である。左右に隣接する1対の磁力式固定ユニット11A,11Bの間の永久磁石13は両側の磁力式固定ユニットで共用されている。同様に、前後に隣接する1対の磁力式固定ユニット11A,11Bの間の永久磁石13は両側の磁力式固定ユニットで共用されている。

0032

図3に示すように、アルニコ磁石14は磁界の方向を鉛直方向に向けている。コイル15はアルニコ磁石14の磁界の向きを切換えるためもので、コイル15への通電方向を切換えることで、アルニコ磁石14に対して上方向きの磁界を作用させる状態と、下方向きの磁界を作用させる状態とに切換え可能である。コイル15で発生させた磁界をアルニコ磁石14に数秒間作用させることで、その磁界の向きにアルニコ磁石14の磁界の向きが揃うようにアルニコ磁石14の極性が切換えられる。

0033

図3は、上側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bを外部の物体Mを固定面2aに吸着可能な吸着状態にした状態を示す断面図である。左側の磁力式固定ユニット11Aのアルニコ磁石14は上面側がN極になっており、右側の磁力式固定ユニット11Bのアルニコ磁石14は上面側がS極になっており、図3に示すように、鋼製厚板12と永久磁石13とアルニコ磁石14と外部の物体Mとに閉ループ状磁路が形成されるため、吸着状態となっている。

0034

前記磁力式固定装置2の下側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bは、上側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bと同様の構造のものであり、図3に示すように、下側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bも吸着状態となっており、磁力式固定装置2を設置するベース部材Bがベース側固定面2bに吸着され、磁力式固定装置2がベース部材Bに固定されている。

0035

前記コイル15を介してアルニコ磁石14の極性を切換えると、図4に示すように、上側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bが吸着解除状態に切換えられる。この吸着解除状態では、磁力式固定装置2の内部に閉ループ状の磁路が形成されるため、吸着解除状態となっている。尚、下側の4組の磁力式固定ユニット11A,11Bも、上記と同様に、吸着解除状態に切換えることができる。尚、磁力式固定装置2の1つの側面には、8組のコイル15へ通電するケーブルを接続するケーブル接続部17が設けられている。

0036

次に、前記柱状支持体3について説明する。
図1に示すように、柱状支持体3は、固定面2aに吸着可能なベース部20と、このベース部20から上方へ立ち上がるロッド部21と、このロッド部21をクランプ対象部位4に連結解除可能に連結する連結手段22とを備えている。図1に示す柱状支持体3は鋼製の一体部材である。

0037

前記ベース部20は、図2に示すように、4組の磁力式固定ユニット11A,11Bの横幅とほぼ等しい直径の円形厚板からなる。但し、ベース部20は、円形に限るものではなく、矩形状、正方形状、多角形状ものでもよい。ベース部20の厚さは特に限定するものではないが、磁路の形成が可能な厚さは必要である。このベース部20は固定面2aに強力に吸着固定される。そのため、ベース部20の底面は平滑な面に形成してある。

0038

前記ロッド部21は、ベース部20よりも小径断面円形中実部材で、ベース部20と一体形成され、ベース部20の中央部から鉛直に立ち上がっている。但し、ベース部20よりも小径に限るものではなく、同径のものでもよい。また、断面円形に限るものではなく、断面正方形断面矩形、その他の形状でもよい。複数の柱状支持体3のうちの通常の柱状支持体3では、ロッド部21の高さ寸法は幅寸法より大きいが、これに限るものではなく、高さ寸法が幅寸法よりも小さいものも含む。

0039

ロッド部21の上端に、ワークピースWのクランプ対象部位4を受け止める水平な支持部3aが平坦面に形成されている。
ワークピースWの下端の複数のクランプ対象部位4の固定面2aからの高さ方向位置は一定ではなく、複数の高さ方向位置にあるため、複数のクランプ対象部位4を夫々支持するのに適した寸法の複数の柱状支持体3が採用される。即ち、各柱状支持体3の下端から支持部3aまでの高さ寸法は、その柱状支持体3が支持するクランプ対象部位4(つまり、柱状支持体3に対応するクランプ対象部位4)の固定面2aからの高さ寸法に等しく設定される。

0040

図1に示す柱状支持体3の場合、前記連結手段22は、ロッド部21の上端に一体形成されて鉛直に立ち上がるネジ軸部25で構成されている。
前記のネジ軸部25はロッド部21よりも小径であり、ネジ軸部25の長さは、例えば10〜20mmであるが、これに限定される訳ではない。上記のネジ軸部25は、支持部3aの中央部から鉛直に立ち上がっているため、支持部3aは環状面となっている。

0041

ワークピースWのクランプ対象部位4には、ロッド部21の支持部3aで受け止められる平坦面が形成され、このクランプ対象部位4にはネジ軸部25が螺合されるネジ穴26が形成され、そのネジ穴26にネジ軸部25が螺合され、支持部3aがクランプ対象部位4に密着状態にされる。

0042

図1に例示したクランプシステム1においては、2つの磁力式固定装置2A,2Bがベース部材Bの上面に左右に離隔して配置され、それらの固定面2aは、基準水平面H内に位置しており、ワークピースWの下端には、第1のクランプ対象部位4aと、この第1のクランプ対象部位4aよりも低い位置にある第2のクランプ対象部位4bが形成されている。

0043

第1のクランプ対象部位4aにネジ軸部25を螺合させた第1の柱状支持体3Aが図1の左側の磁力式固定装置2Aの固定面2aに吸着固定され、第2のクランプ対象部位4bにネジ軸部25を螺合させた第2の柱状支持体3Bが図1の右側の磁力式固定装置2Bの固定面2aに吸着固定され、こうして第1,第2の柱状支持体3A,3Bを用いて、ワークピースWが2つの磁力式固定装置2A,2Bにより固定される。このとき、ワークピースWの上端面は例えば水平状態位置決めされる。

0044

尚、図1に示す例では、2つの磁力式固定装置2A,2Bと2つの柱状支持体3A,3Bを用いてワークピースWをクランプしたが、3つ以上の数の磁力式固定装置2と、3つ以上の数の柱状支持体3を用いてワークピースWをクランプすることも可能である。

0045

尚、後述する実施例2に示したように、複数の磁力式固定装置2の代わりに、多数の磁力式固定ユニットを組み込んだ大型の1つの磁力式固定装置2Cと、複数の柱状支持体3を用いてワークピースWをクランプするように構成してもよい。

0046

上記のクランプシステム1の作用、効果について説明する。
1又は複数の磁力式固定装置2の固定面2aに複数の柱状支持体3を吸着固定し、これら柱状支持体3によりワークピースWの複数のクランプ対象部位4を受け止めて1又は複数の磁力式固定装置2に固定することができる。ワークピースWの下端表面の全面が平坦面でない場合にも、高さ寸法の異なる複数の柱状支持体3を用いてワークピースWを固定することができる。

0047

2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位4を、それらに対応する複数の柱状支持体3を用いて夫々固定することができる。しかも、クランプ対象部位4が小さい場合にも、大きなクランプ力を得ることができる。
柱状支持体3がベース部20と、ロッド部21と、連結手段22とからなる簡単な構成のものであるから、安価に製作可能である。

0048

前記連結手段22がロッド部21の上端に一体形成されたネジ軸部25であってクランプ対象部位4のネジ穴26に螺合されるネジ軸部25からなるため、クランプ対象部位4が上下方向に移動しないように固定することができる。

0049

次に、連結手段22の第1変更例について説明する。
図6に示すように、柱状支持体3Cの連結手段22Cは、ロッド部21のネジ孔21aに螺合される固定ネジ軸部30と、この固定ネジ軸部30の上端に一体形成されたネジ軸部31とを有するネジ部材32を備えている。ネジ軸部31は固定ネジ軸部30よりも小径に形成され、クランプ対象部位4のネジ穴26Cに螺合される。この場合、ネジ部材32がロッド部21とは別部材であるため、ネジ部材32のみをサイズの異なるネジ部材と交換することができる。しかも、支持部3aの加工も容易に精度よく行うことができる。

0050

次に、連結手段22の第2変更例について説明する。
図7に示すように、柱状支持体3Dの連結手段22Dは、ロッド部21のネジ孔21bに螺合される固定ネジ軸部33と、この固定ネジ軸部33の上端に一体形成されたネジ軸部34とを有するネジ部材35を備えている。ネジ軸部34は固定ネジ軸部33よりも大径に形成され、クランプ対象部位4のネジ穴26Dに螺合される。固定ネジ軸部33はセットビス36によりロッド部21に固定解除可能に固定される。この場合、ネジ部材35がロッド部21とは別部材であるため、ネジ部材35のみをサイズの異なるネジ部材と交換することができる。また、固定ネジ軸部33が緩まないため交換が一層容易になる。

0051

次に、連結手段22の第3変更例について説明する。
図8に示すように、柱状支持体3Eの連結手段22Eは、ベース部20とロッド部21に貫通状に形成されたボルト孔37と、ベース部20側からボルト孔37に挿通され且つロッド部21の上端外へ突出するネジ軸部38aであってクランプ対象部位4のネジ穴26Eに螺合されるネジ軸部38aを有するボルト部材38とを有する。この場合、ボルト部材38を回動させることで、柱状支持体3Eをクランプ対象部位4に簡単に連結することができる。

0052

次に、連結手段22の第4変更例について説明する。
図9に示すように、柱状支持体3Fの連結手段22Fは、ワークピースWのフランジ部Fに形成されたボルト挿通孔Faと、ロッド部21に形成されたネジ穴21cと、ボルト挿通孔Faの下部に装着された位置決めリング40と、この位置決めリング40の下部の小径部40aが嵌合するようにロッド部21の上端部に形成された嵌合穴21dと、フランジ部Fの上面にセットされる座金41aと、フランジ部Fの上方から差し込まれて座金41aと位置決めリング40を挿通してネジ穴21cに螺合されたボルト部材41を有する。この場合、ワークピースWの上面側からボルト部材41を回動させることで、柱状支持体3Fをクランプ対象部位4に簡単に連結することができる。しかも、位置決めリング40があるため、ワークピースWを位置決めすることができる。

0053

次に、柱状支持体の第1変更例について説明する。
図10に示すように、柱状支持体3Gのロッド部は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部42および上部ロッド43と、下部ロッド部42と上部ロッド部43を軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構44とを有する。上記のネジ機構44は、下部ロッド部42に形成されたネジ穴45と、上部ロッド部43に下方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴45に螺合されたネジ軸部46とを有する。尚、下部ロッド部42と上部ロッド部43には、スパナ係合部42a,43aが夫々形成されている。

0054

尚、連結手段として図7に示す連結手段22Dと同様のものが採用されているが、図1図6に示す連結手段22,22Cの何れかを採用してもよい。
上記の柱状支持体3Gによれば、ネジ機構44を介して柱状支持体3Gの下端から支持部3aまでの高さ寸法をクランプ対象部位4を支持可能な高さ寸法に調節(設定)できるため、柱状支持体3Gの汎用性を高めることができる。

0055

次に、柱状支持体の第2変更例について説明する。
図11に示すように、柱状支持体3Hのロッド部21は、同心状且つ直列状に配置される下部ロッド部47および上部ロッド部48と、下部ロッド部47と上部ロッド部48を軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構49とを有する。上記のネジ機構49は、上部ロッド部48に形成されたネジ穴50と、下部ロッド部47に上方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴50に螺合されたネジ軸部51とを有する。尚、下部ロッド部47と上部ロッド部48には、スパナ係合部47a,48aが夫々形成されている。

0056

尚、連結手段として図1に示す連結手段22と同様のものが採用されているが、図6図7に示す連結手段22C,22Dの何れかを採用してもよい。
上記の柱状支持体3Hによれば、ネジ機構49を介して柱状支持体3Hの下端から前記支持部3aまでの高さ寸法をクランプ対象部位4を支持可能な高さ寸法に調節(設定)できるため、柱状支持体3Hの汎用性を高めることができる。

0057

次に、柱状支持体の第3変更例について説明する。
図12に示すように、鋼製の柱状支持体3Iは、ベース部20と、ロッド部21と、連結手段22Iを備えている。ロッド部21は、下部ロッド部52と、この下部ロッド部52に対して同心状且つ直列状に配置される上部ロッド部53と、これら下部ロッド部52と上部ロッド部53とを軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構54とを有する。上部ロッド部53の上端には平坦な支持部53aが形成されている。

0058

ネジ機構54は、下部ロッド部52に形成されたネジ穴55と、上部ロッド部53に下方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴55に螺合されたネジ軸部56とを有する。但し、ネジ機構54には、図11に示すようなネジ機構49を採用してもよい。
連結手段22Iは、上部ロッド部53とは別体の直方体ブロック状の永久磁石57で構成されている。この永久磁石57は強力な磁力を発生するネオジウム磁石等で構成することが望ましい。

0059

ワークピースWのクランプ対象部位4は、平坦面から成るクランプ対象部位である。
そのクランプ対象部位4に永久磁石57が吸着固定され、柱状支持体3Iの支持部53aが永久磁石57の下面に吸着固定され、柱状支持体3Iと永久磁石57によって、クランプ対象部位4を上下方向に移動不能に支持する。

0060

尚、上記の連結手段22Iとしての前記永久磁石57の代わりに、電磁石又は図5に示すような磁力式固定ユニットを採用してもよい。

0061

上記の柱状支持体3Iによれば、ワークピースWの下端側にネジ穴やボルト穴を形成できない場合にも、柱状支持体3Iのロッド部21をクランプ対象部位4に連結することができるから、クランプシステム1の汎用性と柱状支持体3Iの汎用性を高めることができる。

0062

次に、柱状支持体の第4変更例について説明する。
図13に示すように、鋼製の柱状支持体3Jは、ベース部20と、ロッド部21と、連結手段22Jを備えている。ロッド部21は、下部ロッド部58と、この下部ロッド部58に対して同心状且つ直列状に配置される上部ロッド部59と、これら下部ロッド部58と上部ロッド部59とを軸心方向に伸縮可能に連結するネジ機構60とを有する。上部ロッド部59の上端には平坦な支持部59aが形成されている。

0063

ネジ機構60は、下部ロッド部58に形成されたネジ穴61と、上部ロッド部58に下方へ突出するように形成され且つ上記のネジ穴61に螺合されたネジ軸部62とを有する。上部ロッド部59の外周側に多重に巻き付けたコイル61を設け、上部ロッド部59とコイル61とで強力な吸着力を発生可能な電磁石62を構成する。連結手段22Jとして上記の電磁石62を採用する場合、吸着力を確保しながら電磁石62の直径を小さく形成できるため、クランプ対象部位4が狭い平坦面であっても吸着固定可能である。
尚、前記電磁石62の代わりに、永久磁石、又は図5に示すような磁力式固定ユニットを採用してもよい。

0064

このクランプシステム1Aは、1つの磁力式固定装置2Cと、この磁力式固定装置2Cの水平な固定面2a上に配置した複数の柱状支持体3(3K,3L,3M)とを有する。
磁力式固定装置2Cは、平面視にて2以上の複数行且つ2以上の複数列のマトリックス状に配置した複数の磁力式固定ユニット(図5に示すような磁力式固定ユニット11A,11B)を上端側部分に組み込んだものである。但し、下端側部分にも複数の磁力式固定ユニットを組み込んでもよいが、下端側部分の複数の磁力式固定ユニットは必須のものではない。

0065

磁力式固定装置2Cの上面には基準水平面H内に位置する固定面2aが形成されている。複数の柱状支持体3は、図1に示す柱状支持体3と同様のものであるが、図6図13に示したような柱状支持体3を採用してもよい。各柱状支持体3の上端には支持部3aが形成されている。複数の柱状支持体3は、ワークピースWの下端の複数のクランプ対象部位4であって固定面2aから2以上の高さ方向位置にある複数のクランプ対象部位4を夫々固定するように設定されている。

0066

ワークピースWの下端の複数のクランプ対象部位4の高さ方向位置は一定ではなく、複数通りの高さ方向位置にあるため、各柱状支持体3の下端から支持部3aまでの高さ寸法は、その柱状支持体3が支持するクランプ対象部位4を支持可能な寸法に設定されている。このクランプシステム1Aによれば、ワークピースWの下端部が平坦面でない場合にも、複数のクランプ対象部位4があれば、複数の柱状支持体3を介して固定支持することができるため、汎用性、実用性に優れたクランプシステムである。その他、実施例1と同様の作用、効果を奏する。

0067

次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1)磁石式固定装置2を磁力でベース部材Bに固定する代わりに、ボルト等により固定してもよい。
2)ワークピースの下端にネジ穴を形成できない場合は、クランプ対象部位とそのネジ穴は、ワークピースに溶接又は接着にて固定した板片に形成してもよい。

0068

3)磁石式固定ユニットは、平面視正方形状のものに限らず、平面視円形に形成することも可能である。
4)ワークピースWの一部(例えば、左半部)の下端部に平坦面を形成した場合には、その平坦面は直接第1の固定面に吸着固定し、ワークピースWの残部は、複数の柱状支持体3を介して第2の固定面に固定してもよい。この場合、第1の固定面と第2の固定面のベース部材の上面からのレベルは異なっていてもよい。

実施例

0069

5)その他、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も包含するものである。

0070

本発明は、機械加工に供する種々のワークピースを固定するクランプシステムであって、ワークピースの下端部に凹部や凸部や段差や傾斜面等があって1つの水平面になっていない場合にも、確実にクランプすることができるクランプシステムを提供する。

0071

Wワークピース(クランプ対象物)
1,1Aクランプシステム
2,2A〜2C磁力式固定装置
2a 固定面
3,3A〜3M柱状支持体
4クランプ対象部位
11A,11B磁力式固定ユニット
3a,53a,59a 支持部
20ベース部
21ロッド部
22,22C〜22F,22I,22J連結手段
21a,21bネジ孔
21cネジ穴
26,26C,26D,26E ネジ穴
30,33固定ネジ軸部
31,34ネジ軸部
41ボルト部材
42,47 下部ロッド部
43,48 上部ロッド部
44,49ネジ機構
37ボルト孔
38a ネジ軸部
38 ボルト部材
Faボルト挿通孔
41 ボルト部材
57永久磁石
62 電磁石

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