ワーク支持装置
【課題】 ロッドの突出量を調節することでき、様々な形状のワークや変形し易いワークを安定的に支持できるようにする。
【解決手段】 開閉弁２０を開位置に切り替え、作動媒体３６が媒体室１４から媒体室６に流れ込むようにすると、支持ロッド１０は第１のピストン５の上面がカバー材７に当接する位置まで上昇する。次いで、支持ロッド１０にワークを載置すると支持ロッド１０は押し下げられ、ワークが所定の高さまで下降移動したときに、開閉弁２０を閉位置に切り替えると媒体室６と媒体室１４との間を作動媒体３６が流動できなくなり支持ロッド１０の移動は停止される。作動媒体３６はワーク支持装置１の内部に封入されており外部に漏出するおそれがない。
【解決手段】 開閉弁２０を開位置に切り替え、作動媒体３６が媒体室１４から媒体室６に流れ込むようにすると、支持ロッド１０は第１のピストン５の上面がカバー材７に当接する位置まで上昇する。次いで、支持ロッド１０にワークを載置すると支持ロッド１０は押し下げられ、ワークが所定の高さまで下降移動したときに、開閉弁２０を閉位置に切り替えると媒体室６と媒体室１４との間を作動媒体３６が流動できなくなり支持ロッド１０の移動は停止される。作動媒体３６はワーク支持装置１の内部に封入されており外部に漏出するおそれがない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワークを支持する支持ロッドの支持台からの突出量を調整することができるワーク支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物や被検査物などのワークに対し加工や検査などの所定の作業を行う際に、これらの作業の妨げとならないようにワークを下側から支持することができるワーク支持装置が用いられることがある。このワーク支持装置には、ワークの下側に当接してこれを下側から支持するロッドが往復動自在に組み込まれているものがあり、ワークを支持する際には所定の支持位置までロッドを突出させ、作業終了後には所定の退避位置までロッドを没入させることができるようになっている。加工や検査作業などの都合によりワークを水平状態で安定的に支持する必要があるときには、複数本のロッドを用いてワークを複数箇所で支持することがあり、この場合には、それぞれのロッドが接触する当接部分の凹凸に応じてロッド毎に支持位置つまりロッドの突出量を調節する必要がある。
【０００３】
従来、特許文献１に開示される技術のように、底面が傾斜面となっているパッドをロッドの基端部に固定し、そのパッドの下側に配置されるくさび状ブロックをパッドの傾斜面に対して摺動させることによりロッドの突出量を調整するようにしたものがある。また、特許文献２に開示される技術のように、ロッドが固定されるピストンの下端面側に前進側の圧力室を区画形成し、その圧力室に外部に配置される作動油供給部から作動油を流し込むことによって、ワークに接触するまでロッドを突出させ、接触後に作動油の供給を停止することによりロッドの突出量を固定するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平９−２２５７６４号公報
【特許文献２】実開平３−４４５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される技術によると、くさび状ブロックを水平方向に移動させることによりロッドを上下方向に移動させることになるため、くさび状ブロックを移動させるためのスペースを水平方向に確保する必要が生じワーク支持装置が大型化してしまう。そのため、複数のロッドを狭い間隔で設置することが困難であり、凹凸の激しいワークや、薄く変形し易いワークを安定的に支持することが困難である。
【０００５】
特許文献２に開示される技術によると、前進側の圧力室と外部に配置される作動油供給部とをパイプを用いて接続し、ロッドを突出させたいタイミングで作動油供給部からパイプを介して作動油を流し込むようにしているため、パイプの接続部などから作動油が漏出して周囲を汚染する可能性がある。また、前進側の圧力室に供給された油圧によってロッドがワークを下側から突き上げることになるため、ワークの支持位置が変動し易く、薄く変形し易いワークの場合には変形してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、ロッドの突出量を調節することでき、様々な形状のワークや変形し易いワークを安定的に支持することが可能なワーク支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のワーク支持装置は、第１のピストンが往復動自在に収容される第１のシリンダ室、および第２のピストンが往復動自在に収容される第２のシリンダ室を有する支持台と、前記第１のピストンに前記支持台から突出して取り付けられ、ワークを支持する支持ロッドと、前記第１のピストンにより区画形成される第１の媒体室と前記第２のピストンにより区画形成される第２の媒体室とに封入される非圧縮性の作動媒体と、前記第１の媒体室と前記第２の媒体室とを連通させ前記作動媒体を両方の前記媒体室相互間に案内する連通路と、前記第１と第２のピストンとともに前記支持ロッドに対して突出方向の押圧力を付勢する押圧部材と、前記連通路を閉じて前記支持ロッドを固定させる位置と前記連通路を開いて前記ロッドの移動を許容する位置とに作動する開閉弁とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のワーク支持装置は、前記第１のシリンダ室および第２のシリンダ室を前記支持台に複数設け、それぞれの前記第１のシリンダ室に収容される前記第１のピストンのそれぞれに前記支持ロッドを取り付け、複数の前記支持ロッドによりワークを支持することを特徴とする。
【０００９】
本発明のワーク支持装置は、前記開閉弁は前記連通路に連通して形成された弁収容孔にスプールが往復動自在に装着されたスプール弁であることを特徴とする。
【００１０】
本発明のワーク支持装置は、前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第１の押圧部材を前記第１の媒体室に組み込み、前記第２のピストンおよび前記作動媒体を介して前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第２の押圧部材を前記支持台に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ワークを支持する支持ロッドが取り付けられる第１のピストンを第１のシリンダ室に設ける一方、第２のシリンダ室に第２のピストンを設け、第１のピストンにより第１のシリンダ室に形成される媒体室と、第２のピストンにより第２のシリンダ室に形成される第２の媒体室に非圧縮性の作動媒体を封入するとともに両方の媒体室を連通路により連通させ、連通路を開閉弁により開閉するようにしたので、支持ロッドが所定の突出量となった状態で支持ロッドを固定することができる。したがって、支持ロッドの突出量を変化させることによりサイズが相違する複数のワークを支持ロッドにより支持することができる。
【００１２】
本発明によれば、複数台のワーク支持装置を組み合わせると、複数の支持ロッドによりワークを多点で支持することができ、それぞれの支持ロッドの突出量を調節することにより、当接面が平坦でないワークや薄く変形し易いワークでも複数本のロッドで安定的に支持することができる。さらに、支持ロッドを突出させてから支持ロッドの先端部にワークを載置させることにより、支持ロッドがワークを下側から突き上げることがないため、ワークの支持位置が変動することがない。
【００１３】
本発明によれば、作動媒体がワーク支持装置の内部に封入される構造となっているので作動媒体が外部に漏出して周囲を汚染することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す断面図であり、図２は図１に示す第３のピストンが閉位置に移動した状態を示す拡大図である。
【００１５】
このワーク支持装置１は直方体形状の支持台２を有しており、支持台２の上部には第１のシリンダ室３が区画形成されており、支持台２の下部には第２のシリンダ室４が区画形成されている。
【００１６】
第１のシリンダ室３には第１のピストン５が上下方向に往復動自在に収容されており、第１のピストン５の下端面側は第１の媒体室６となっている。第１のシリンダ室３を区画形成するために嵌め込まれるカバー材７の底面は往復動する第１のピストン５のストッパ面となっており、図１に示すように、第１のピストン５がストッパ面に当接する位置が第１のピストン５の前進限位置となっている。第１のピストン５にはシール材８が装着されており、第１の媒体室６と外部との連通は遮断されている。
【００１７】
カバー材７には貫通孔９が形成されており、その貫通孔９には支持ロッド１０が上下方向に往復動自在に組み込まれ、支持ロッド１０の基端部は第１のピストン５に固定されており、第１のピストン５の往復動と一体として支持ロッド１０も往復動するようになっている。支持ロッド１０の先端部は図示しないワークの下側に当接してワークを下側から支持するようになっている。
【００１８】
媒体室６には、支持ロッド１０の先端部を支持台２から突出させる方向に第１のピストン５を押圧する第１の押圧部材１１が組み込まれており、図示する第１の押圧部材１１は圧縮コイルばねであり、第１のピストン５は支持ロッド１０を突出させる方向に押圧力が常時付勢されている。
【００１９】
第２のシリンダ室４には第２のピストン１２が往復動自在に収容されており、第２のピストン１２は、第１のピストン５とにより対となってピストン対を構成している。第２のピストン１２の下端面側はばね室１３となっており上端面側は媒体室１４となっている。第２のピストン１２には、第１のピストン５と同様、シール材１５が装着されており、ばね室１３と媒体室１４との連通は遮断されている。ばね室１３には、媒体室１４の容積を小さくする方向に第２のピストン１２を押圧する第２の押圧部材１６が組み込まれている。図示する第２の押圧部材１６は、第１の押圧部材１１と同様、圧縮コイルばねであり、第２のピストン１２は媒体室１４の容積を小さくする方向に常時付勢されている。支持台２には、第２のシリンダ室４を区画形成するとともに第２の押圧部材１６を支持するカバー材１７が嵌め込まれており、カバー材１７にはブリード孔１８が形成されている。
【００２０】
支持台２には第１の媒体室６とこれと対をなす第２の媒体室１４とに連通する連通路１９が形成されており、更に、この連通路１９を開閉する開閉弁２０が支持台２に組み込まれている。開閉弁２０は、支持台２に連通路１９を横断させて形成された取付孔に嵌合するスリーブ２１と、このスリーブ２１の弁収容孔内に軸方向に往復動自在に装着されたスプール２２とを有するスプール弁であり、スプール２２は対をなす２つの媒体室６，１４を相互に連通させる開位置と連通状態を遮断する閉位置との２位置に切り替わるようになっている。スプール２２の一端面側にはばね室２３が区画形成され、他端面側には図２に示されるように圧力室２４が区画形成されるようになっている。
【００２１】
図示する場合には、ばね室２３には、スプール２２を開位置に移動させる方向にスプール２２を押圧する押圧部材２５が組み込まれており、この押圧部材２５は、第１及び第２の押圧部材１１，１６と同様に圧縮コイルばねであり、この押圧部材２５によりスプール２２には開位置に移動する方向に常時付勢されている。支持台２には、ばね室２３を区画形成するとともにスプール２２の端面に当接するカバー材２６が嵌め込まれており、カバー材２６にはブリード孔２７が形成されている。
【００２２】
圧力室２４には、切替ポート２８が形成されており、その切替ポート２８には可変しぼり２９及び切替弁３０を介して空気圧源３１が接続されている。切替弁３０は切替ポート２８に圧縮空気を供給する供給位置と圧縮空気の供給を停止して圧力室２４を大気解放する供給停止位置との２位置に切り替えられるようになっており、切替弁３０を供給位置に移動させると圧力室２４に圧縮空気が供給され、スプール２２が押圧部材２５の付勢力に抗して閉位置に移動するようになっている。一方、切替弁３０を供給停止位置に移動させると、スプール２２が押圧部材２５の押圧力により開位置に移動して圧力室２４内の圧縮空気を外部に排出するようになっている。
【００２３】
スプール２２には、開位置にあるときに連通路１９の連通状態を確保する連通溝３２が外周面上に沿って形成されており、その連通溝３２とばね室２３及び圧力室２４との連通を遮断するシール材３３，３４が連通溝３２の両側に装着されており、閉位置にあるときに連通路１９と圧力室２４との連通を遮断するシール材３５が端部に装着されている。
【００２４】
このように、シール材３３〜３５によって外部との連通が遮断された状態となっている第１の媒体室６、第２の媒体室１４および連通路１９には非圧縮性の作動媒体３６が封入されている。この作動媒体３６としては、油液等の液体が使用されている。作動媒体３６は、それぞれの媒体室６，１４に連通路１９を介して封入されているので、例えば、支持ロッド１０にこれを後退移動させるように外力が加わって、第１のピストン５が下降移動して媒体室６の容積が減少すると、その容積減少分に対応する作動媒体３６が媒体室１４に流入して第２のピストン１２を押圧し媒体室１４の容積を増加させる。また、支持ロッド１０にこれを後退移動させる方向の外力が加わらなくなると、第１の押圧部材１１により支持ロッド１０にはこれを突出する方向の押圧力が付勢され、第２の押圧部材１６により第２のピストン１２および作動媒体３６を介して支持ロッド１０にはこれを突出する方向の押圧力が付勢されているので、押圧力によって支持ロッド１０は支持台２の外部突出する方向に前進移動する。このときには、第２の媒体室１４内の作動媒体３６が第１の媒体室６に流入する。つまり、対をなす第１と第２のピストン５，１２は作動媒体により同期して軸方向に移動するようになっている。なお、それぞれ押圧手段としての２つの押圧部材１１，１６のうち一方を取り除いても支持ロッド１０に対して前進方向の押圧力を付勢することはできる。また、ばね室１３を圧力室としてこの中に圧縮空気を供給したり封入したりすることにより、空気などの圧縮性の流体を押圧手段とすることも可能である。
【００２５】
次に、このワーク支持装置１の作動について説明する。まず、ワークを載置する前に、切替弁３０を停止位置に切り替えると、圧力室２４には圧縮空気が供給されず、スプール２２は開位置に切り替わって、対をなす２つの媒体室６，１４が連通路１９を介して連通する。これにより、２つの媒体室６，１４とに作動媒体３６が流動することができるようになり、支持ロッド１０は２つの押圧部材１１，１６により第１のピストン５がカバー材７に当たるまで前進移動し、作動媒体３６は媒体室１４から媒体室６に流れ込むことになる。このとき、作動媒体３６はシール材８，１５，３３〜３５のそれぞれによって外部に流出することはない。
【００２６】
支持ロッド１０の先端に図示しないワークが載置されると、支持ロッド１０には、２つの押圧部材１１，１６に抗する方向にワークの自重が作用し、作動媒体３６が媒体室６から媒体室１４に流れ込むことによって支持ロッド１０が押し下げられることになる。このとき、連通路１９及び連通溝３２の流路断面積が小さく設定されていると単位時間当たりの作動媒体３６の流量も僅かなので、支持ロッド１０は少しずつ押し下げられることになる。
【００２７】
支持ロッド１０が所定の位置まで押し下げられたときに、切替弁３０を供給位置に切り替える（図２参照）と、圧力室２４には圧縮空気が供給されてスプール２２が閉位置に切り替わって、連通路１９が閉じられて２つの媒体室６，１４の連通が遮断される。これにより、２つの媒体室６，１４の間を作動媒体３６が流動できなくなり、支持ロッド１０の移動は停止される。このとき、作動媒体３６はシール材８，１５，３３〜３５のそれぞれによって外部に流出することはない。このように、切替弁３０を所定のタイミングで供給位置に切り替えることにより、ワークを所定の高さで支持することができる。ワークに対して加工や検査作業などの所定の作業を終えた後は、支持ロッド１０からワークを取り除くとともに、切替弁３０を閉位置に切り替えると、２つの媒体室６，１４の間で作動媒体３６を流動させることができ、第１のピストン５及び支持ロッド１０のそれぞれを前進限位置まで上昇移動させることができる。
【００２８】
図３は本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図であり、図４は図３に示すA−A線に沿う方向の断面図である。なお、図３および図４において図１に示す部材と共通する部材には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２９】
図３に示すワーク支持装置３７は、図１に示したワーク支持装置１を１ユニット１ａとしてこれを組み合わせることにより構成されており、これらは基台プレート３８の上に配置されている。基台プレート３８には３行×４列のマトリックス状に合計１２のユニット１ａが配置されている。したがって、このワーク支持装置３７は、第１のピストン５と第２のピストン１２とからなるピストン対が１２対設けられ、対をなす第１と第２の媒体室６，１４も１２対設けられており、それぞれの媒体室６，１４には独立して作動媒体３６が封入され、開閉弁２０も１２カ所の連通路１９に対応させて１２個設けられている。
【００３０】
基台プレート３８上に配置されるユニット１ａの配置台数は、このワーク支持装置３７の一例であり、支持されるワークＷの形状などに応じて、任意の台数のユニット１ａを基台プレート３８に配置することができる。したがって、ワーク支持装置１とほぼ同一構造のユニット１ａの組み合わせ台数を変化させることにより、任意のサイズのワークを支持するように種々のサイズのワーク支持装置３７を組み立てることができる。ただし、例えば図３に示すユニット個数の支持台２に対応するサイズの１つのブロック材を共通の支持台としてこれに対応する数のユニット１ａを構成する支持ロッド１０やピストン５，１２等を組み込むようにしても良く、そのブロック材に基台プレート３８に対応する部分を一体に設けるようにしても良い。
【００３１】
このワーク支持装置３７における各々のユニット１ａは、切替ポート２８から基台プレート３８に向けて伸び底面に開口する連通流路３９が形成されている点を除き、図１及び図２に示すワーク支持装置１と同一の構造となっている。基台プレート３８の内部には、図３に示すように基台プレート３８の側面に開口する共通流路４０と、その共通流路４０から分岐して連通流路３９のそれぞれに接続される分岐流路４１とが形成されており、共通流路４０の一端部には共通ポート４２が形成されている。この共通ポート４２には可変しぼり２９及び切替弁３０を介して空気圧源３１が接続されており、切替弁３０を開いて圧縮空気を共通ポート４２に供給することによって、共通流路４０及び連通流路３９を介してそれぞれの圧力室２４に同時に圧縮空気を供給することができるようになっている。このように、図３および図４に示すワーク支持装置３７においては、１つの切替弁３０により同時に全ての開閉弁２０を作動させることができる。なお、共通流路４０の他端部は図示しない閉塞部材により封止される。
【００３２】
このようなワーク支持装置３７においては、複数本の支持ロッド１０を用いて種々のワークＷを安定的に支持することができる。例えば、ワークＷの下面つまり支持ロッド１０が当接する当接面がA−A線に沿う部分で段階的に変化していても、それぞれの支持ロッド１０の突出量を調節することにより、ワークＷをその上面が水平となるように安定的に支持することができる。すなわち、ワークＷを載置する前に、切替弁３０を停止位置に切り替えると、図１に示すワーク支持装置１と同様、個々のユニット１ａの圧力室２４には圧縮空気が供給されず、１２個の全てのスプール２２は開位置に切り替わって、対をなすそれぞれの媒体室６，１４が連通路１９を介して連通する。これにより、作動媒体３６は媒体室１４からそれぞれの媒体室６に流れ込むことになり、それぞれの支持ロッド１０は、第１のピストン５の上面がそれぞれのカバー材７に当接する前進限位置まで上昇移動する。
【００３３】
次いで、支持ロッド１０の先端部に対してワークＷを載置すると、支持ロッド１０にはワークの自重が作用して、それぞれの支持ロッド１０は少しずつ押し下げられることになる。このとき、それぞれの支持ロッド１０は当接する部分のワークＷの厚みに対応して押し下げられることになる。なお、ワークＷを載置する際には、支持ロッド１０に対して表面が水平となるようにしてワークＷを押し付けるようにしても良い。
【００３４】
図４に示すように全ての支持ロッド１０の先端部がワークＷに当接した状態のもとでワークＷが所定の高さまで下降移動したときに、切替弁３０を供給位置に切り替える。これにより、それぞれ対をなす媒体室６，媒体室１４の間を作動媒体３６が流動できなくなり、それぞれの支持ロッド１０の移動は停止され、複数本の支持ロッド１０を用いてワークＷを安定的に支持することができる。
【００３５】
ワークＷに対して所定の作業を終えた後は、支持ロッド１０からワークＷを取り除くとともに、切替弁３０を閉位置に切り替えると、第１のピストン５及び支持ロッド１０のそれぞれを前進限位置まで上昇移動させることができる。
【００３６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、スプール２２の切替動作を圧縮空気に代えて油圧により行うようにしても良い。前記実施の形態においては、第２のピストン１２は上下方向に往復動自在に収容されているが、これを水平方向に往復動自在に収容するようにしても良い。一方、スプール２２は水平方向に往復動自在に収容されているが、これを上下方向に往復動自在に収容するようにしても良い。
【００３７】
前記実施の形態においては、ばね室２３には押圧部材２５が組み込まれているが、圧縮空気をばね室２３内に供給することによってスプール２２を押圧するようにしても良い。このときは、圧力室２４にコイルばねなどの押圧部材を組み込むようにしても良い。また、負圧空気を供給することによってスプール２２を往復動するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す開閉弁が閉位置に移動した状態を示す拡大図である。
【図３】本発明の他の実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図である。
【図４】図３に示すA−A線に沿う方向の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ ワーク支持装置
２ 支持台
３ 第１のシリンダ室
４ 第２のシリンダ室
５ 第１のピストン
６ 媒体室
７ カバー材
８ シール材
１０ 支持ロッド
１１ 第１の押圧部材
１２ 第２のピストン
１３ ばね室
１４ 媒体室
１５ シール材
１６ 第２の押圧部材
１７ カバー材
１９ 連通路
２０ 開閉弁
２１ スリーブ
２２ スプール
２３ ばね室
２４ 圧力室
２５ 第３の押圧部材
２６ カバー材
３２ 連通溝
３３〜３５ シール材
３６ 作動媒体
３７ ワーク支持装置
３８ 基台プレート
３９ 連通流路
４０ 共通流路
４１ 分岐流路
４２ 共通ポート
【技術分野】
【０００１】
本発明はワークを支持する支持ロッドの支持台からの突出量を調整することができるワーク支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物や被検査物などのワークに対し加工や検査などの所定の作業を行う際に、これらの作業の妨げとならないようにワークを下側から支持することができるワーク支持装置が用いられることがある。このワーク支持装置には、ワークの下側に当接してこれを下側から支持するロッドが往復動自在に組み込まれているものがあり、ワークを支持する際には所定の支持位置までロッドを突出させ、作業終了後には所定の退避位置までロッドを没入させることができるようになっている。加工や検査作業などの都合によりワークを水平状態で安定的に支持する必要があるときには、複数本のロッドを用いてワークを複数箇所で支持することがあり、この場合には、それぞれのロッドが接触する当接部分の凹凸に応じてロッド毎に支持位置つまりロッドの突出量を調節する必要がある。
【０００３】
従来、特許文献１に開示される技術のように、底面が傾斜面となっているパッドをロッドの基端部に固定し、そのパッドの下側に配置されるくさび状ブロックをパッドの傾斜面に対して摺動させることによりロッドの突出量を調整するようにしたものがある。また、特許文献２に開示される技術のように、ロッドが固定されるピストンの下端面側に前進側の圧力室を区画形成し、その圧力室に外部に配置される作動油供給部から作動油を流し込むことによって、ワークに接触するまでロッドを突出させ、接触後に作動油の供給を停止することによりロッドの突出量を固定するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平９−２２５７６４号公報
【特許文献２】実開平３−４４５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される技術によると、くさび状ブロックを水平方向に移動させることによりロッドを上下方向に移動させることになるため、くさび状ブロックを移動させるためのスペースを水平方向に確保する必要が生じワーク支持装置が大型化してしまう。そのため、複数のロッドを狭い間隔で設置することが困難であり、凹凸の激しいワークや、薄く変形し易いワークを安定的に支持することが困難である。
【０００５】
特許文献２に開示される技術によると、前進側の圧力室と外部に配置される作動油供給部とをパイプを用いて接続し、ロッドを突出させたいタイミングで作動油供給部からパイプを介して作動油を流し込むようにしているため、パイプの接続部などから作動油が漏出して周囲を汚染する可能性がある。また、前進側の圧力室に供給された油圧によってロッドがワークを下側から突き上げることになるため、ワークの支持位置が変動し易く、薄く変形し易いワークの場合には変形してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、ロッドの突出量を調節することでき、様々な形状のワークや変形し易いワークを安定的に支持することが可能なワーク支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のワーク支持装置は、第１のピストンが往復動自在に収容される第１のシリンダ室、および第２のピストンが往復動自在に収容される第２のシリンダ室を有する支持台と、前記第１のピストンに前記支持台から突出して取り付けられ、ワークを支持する支持ロッドと、前記第１のピストンにより区画形成される第１の媒体室と前記第２のピストンにより区画形成される第２の媒体室とに封入される非圧縮性の作動媒体と、前記第１の媒体室と前記第２の媒体室とを連通させ前記作動媒体を両方の前記媒体室相互間に案内する連通路と、前記第１と第２のピストンとともに前記支持ロッドに対して突出方向の押圧力を付勢する押圧部材と、前記連通路を閉じて前記支持ロッドを固定させる位置と前記連通路を開いて前記ロッドの移動を許容する位置とに作動する開閉弁とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のワーク支持装置は、前記第１のシリンダ室および第２のシリンダ室を前記支持台に複数設け、それぞれの前記第１のシリンダ室に収容される前記第１のピストンのそれぞれに前記支持ロッドを取り付け、複数の前記支持ロッドによりワークを支持することを特徴とする。
【０００９】
本発明のワーク支持装置は、前記開閉弁は前記連通路に連通して形成された弁収容孔にスプールが往復動自在に装着されたスプール弁であることを特徴とする。
【００１０】
本発明のワーク支持装置は、前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第１の押圧部材を前記第１の媒体室に組み込み、前記第２のピストンおよび前記作動媒体を介して前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第２の押圧部材を前記支持台に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ワークを支持する支持ロッドが取り付けられる第１のピストンを第１のシリンダ室に設ける一方、第２のシリンダ室に第２のピストンを設け、第１のピストンにより第１のシリンダ室に形成される媒体室と、第２のピストンにより第２のシリンダ室に形成される第２の媒体室に非圧縮性の作動媒体を封入するとともに両方の媒体室を連通路により連通させ、連通路を開閉弁により開閉するようにしたので、支持ロッドが所定の突出量となった状態で支持ロッドを固定することができる。したがって、支持ロッドの突出量を変化させることによりサイズが相違する複数のワークを支持ロッドにより支持することができる。
【００１２】
本発明によれば、複数台のワーク支持装置を組み合わせると、複数の支持ロッドによりワークを多点で支持することができ、それぞれの支持ロッドの突出量を調節することにより、当接面が平坦でないワークや薄く変形し易いワークでも複数本のロッドで安定的に支持することができる。さらに、支持ロッドを突出させてから支持ロッドの先端部にワークを載置させることにより、支持ロッドがワークを下側から突き上げることがないため、ワークの支持位置が変動することがない。
【００１３】
本発明によれば、作動媒体がワーク支持装置の内部に封入される構造となっているので作動媒体が外部に漏出して周囲を汚染することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す断面図であり、図２は図１に示す第３のピストンが閉位置に移動した状態を示す拡大図である。
【００１５】
このワーク支持装置１は直方体形状の支持台２を有しており、支持台２の上部には第１のシリンダ室３が区画形成されており、支持台２の下部には第２のシリンダ室４が区画形成されている。
【００１６】
第１のシリンダ室３には第１のピストン５が上下方向に往復動自在に収容されており、第１のピストン５の下端面側は第１の媒体室６となっている。第１のシリンダ室３を区画形成するために嵌め込まれるカバー材７の底面は往復動する第１のピストン５のストッパ面となっており、図１に示すように、第１のピストン５がストッパ面に当接する位置が第１のピストン５の前進限位置となっている。第１のピストン５にはシール材８が装着されており、第１の媒体室６と外部との連通は遮断されている。
【００１７】
カバー材７には貫通孔９が形成されており、その貫通孔９には支持ロッド１０が上下方向に往復動自在に組み込まれ、支持ロッド１０の基端部は第１のピストン５に固定されており、第１のピストン５の往復動と一体として支持ロッド１０も往復動するようになっている。支持ロッド１０の先端部は図示しないワークの下側に当接してワークを下側から支持するようになっている。
【００１８】
媒体室６には、支持ロッド１０の先端部を支持台２から突出させる方向に第１のピストン５を押圧する第１の押圧部材１１が組み込まれており、図示する第１の押圧部材１１は圧縮コイルばねであり、第１のピストン５は支持ロッド１０を突出させる方向に押圧力が常時付勢されている。
【００１９】
第２のシリンダ室４には第２のピストン１２が往復動自在に収容されており、第２のピストン１２は、第１のピストン５とにより対となってピストン対を構成している。第２のピストン１２の下端面側はばね室１３となっており上端面側は媒体室１４となっている。第２のピストン１２には、第１のピストン５と同様、シール材１５が装着されており、ばね室１３と媒体室１４との連通は遮断されている。ばね室１３には、媒体室１４の容積を小さくする方向に第２のピストン１２を押圧する第２の押圧部材１６が組み込まれている。図示する第２の押圧部材１６は、第１の押圧部材１１と同様、圧縮コイルばねであり、第２のピストン１２は媒体室１４の容積を小さくする方向に常時付勢されている。支持台２には、第２のシリンダ室４を区画形成するとともに第２の押圧部材１６を支持するカバー材１７が嵌め込まれており、カバー材１７にはブリード孔１８が形成されている。
【００２０】
支持台２には第１の媒体室６とこれと対をなす第２の媒体室１４とに連通する連通路１９が形成されており、更に、この連通路１９を開閉する開閉弁２０が支持台２に組み込まれている。開閉弁２０は、支持台２に連通路１９を横断させて形成された取付孔に嵌合するスリーブ２１と、このスリーブ２１の弁収容孔内に軸方向に往復動自在に装着されたスプール２２とを有するスプール弁であり、スプール２２は対をなす２つの媒体室６，１４を相互に連通させる開位置と連通状態を遮断する閉位置との２位置に切り替わるようになっている。スプール２２の一端面側にはばね室２３が区画形成され、他端面側には図２に示されるように圧力室２４が区画形成されるようになっている。
【００２１】
図示する場合には、ばね室２３には、スプール２２を開位置に移動させる方向にスプール２２を押圧する押圧部材２５が組み込まれており、この押圧部材２５は、第１及び第２の押圧部材１１，１６と同様に圧縮コイルばねであり、この押圧部材２５によりスプール２２には開位置に移動する方向に常時付勢されている。支持台２には、ばね室２３を区画形成するとともにスプール２２の端面に当接するカバー材２６が嵌め込まれており、カバー材２６にはブリード孔２７が形成されている。
【００２２】
圧力室２４には、切替ポート２８が形成されており、その切替ポート２８には可変しぼり２９及び切替弁３０を介して空気圧源３１が接続されている。切替弁３０は切替ポート２８に圧縮空気を供給する供給位置と圧縮空気の供給を停止して圧力室２４を大気解放する供給停止位置との２位置に切り替えられるようになっており、切替弁３０を供給位置に移動させると圧力室２４に圧縮空気が供給され、スプール２２が押圧部材２５の付勢力に抗して閉位置に移動するようになっている。一方、切替弁３０を供給停止位置に移動させると、スプール２２が押圧部材２５の押圧力により開位置に移動して圧力室２４内の圧縮空気を外部に排出するようになっている。
【００２３】
スプール２２には、開位置にあるときに連通路１９の連通状態を確保する連通溝３２が外周面上に沿って形成されており、その連通溝３２とばね室２３及び圧力室２４との連通を遮断するシール材３３，３４が連通溝３２の両側に装着されており、閉位置にあるときに連通路１９と圧力室２４との連通を遮断するシール材３５が端部に装着されている。
【００２４】
このように、シール材３３〜３５によって外部との連通が遮断された状態となっている第１の媒体室６、第２の媒体室１４および連通路１９には非圧縮性の作動媒体３６が封入されている。この作動媒体３６としては、油液等の液体が使用されている。作動媒体３６は、それぞれの媒体室６，１４に連通路１９を介して封入されているので、例えば、支持ロッド１０にこれを後退移動させるように外力が加わって、第１のピストン５が下降移動して媒体室６の容積が減少すると、その容積減少分に対応する作動媒体３６が媒体室１４に流入して第２のピストン１２を押圧し媒体室１４の容積を増加させる。また、支持ロッド１０にこれを後退移動させる方向の外力が加わらなくなると、第１の押圧部材１１により支持ロッド１０にはこれを突出する方向の押圧力が付勢され、第２の押圧部材１６により第２のピストン１２および作動媒体３６を介して支持ロッド１０にはこれを突出する方向の押圧力が付勢されているので、押圧力によって支持ロッド１０は支持台２の外部突出する方向に前進移動する。このときには、第２の媒体室１４内の作動媒体３６が第１の媒体室６に流入する。つまり、対をなす第１と第２のピストン５，１２は作動媒体により同期して軸方向に移動するようになっている。なお、それぞれ押圧手段としての２つの押圧部材１１，１６のうち一方を取り除いても支持ロッド１０に対して前進方向の押圧力を付勢することはできる。また、ばね室１３を圧力室としてこの中に圧縮空気を供給したり封入したりすることにより、空気などの圧縮性の流体を押圧手段とすることも可能である。
【００２５】
次に、このワーク支持装置１の作動について説明する。まず、ワークを載置する前に、切替弁３０を停止位置に切り替えると、圧力室２４には圧縮空気が供給されず、スプール２２は開位置に切り替わって、対をなす２つの媒体室６，１４が連通路１９を介して連通する。これにより、２つの媒体室６，１４とに作動媒体３６が流動することができるようになり、支持ロッド１０は２つの押圧部材１１，１６により第１のピストン５がカバー材７に当たるまで前進移動し、作動媒体３６は媒体室１４から媒体室６に流れ込むことになる。このとき、作動媒体３６はシール材８，１５，３３〜３５のそれぞれによって外部に流出することはない。
【００２６】
支持ロッド１０の先端に図示しないワークが載置されると、支持ロッド１０には、２つの押圧部材１１，１６に抗する方向にワークの自重が作用し、作動媒体３６が媒体室６から媒体室１４に流れ込むことによって支持ロッド１０が押し下げられることになる。このとき、連通路１９及び連通溝３２の流路断面積が小さく設定されていると単位時間当たりの作動媒体３６の流量も僅かなので、支持ロッド１０は少しずつ押し下げられることになる。
【００２７】
支持ロッド１０が所定の位置まで押し下げられたときに、切替弁３０を供給位置に切り替える（図２参照）と、圧力室２４には圧縮空気が供給されてスプール２２が閉位置に切り替わって、連通路１９が閉じられて２つの媒体室６，１４の連通が遮断される。これにより、２つの媒体室６，１４の間を作動媒体３６が流動できなくなり、支持ロッド１０の移動は停止される。このとき、作動媒体３６はシール材８，１５，３３〜３５のそれぞれによって外部に流出することはない。このように、切替弁３０を所定のタイミングで供給位置に切り替えることにより、ワークを所定の高さで支持することができる。ワークに対して加工や検査作業などの所定の作業を終えた後は、支持ロッド１０からワークを取り除くとともに、切替弁３０を閉位置に切り替えると、２つの媒体室６，１４の間で作動媒体３６を流動させることができ、第１のピストン５及び支持ロッド１０のそれぞれを前進限位置まで上昇移動させることができる。
【００２８】
図３は本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図であり、図４は図３に示すA−A線に沿う方向の断面図である。なお、図３および図４において図１に示す部材と共通する部材には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２９】
図３に示すワーク支持装置３７は、図１に示したワーク支持装置１を１ユニット１ａとしてこれを組み合わせることにより構成されており、これらは基台プレート３８の上に配置されている。基台プレート３８には３行×４列のマトリックス状に合計１２のユニット１ａが配置されている。したがって、このワーク支持装置３７は、第１のピストン５と第２のピストン１２とからなるピストン対が１２対設けられ、対をなす第１と第２の媒体室６，１４も１２対設けられており、それぞれの媒体室６，１４には独立して作動媒体３６が封入され、開閉弁２０も１２カ所の連通路１９に対応させて１２個設けられている。
【００３０】
基台プレート３８上に配置されるユニット１ａの配置台数は、このワーク支持装置３７の一例であり、支持されるワークＷの形状などに応じて、任意の台数のユニット１ａを基台プレート３８に配置することができる。したがって、ワーク支持装置１とほぼ同一構造のユニット１ａの組み合わせ台数を変化させることにより、任意のサイズのワークを支持するように種々のサイズのワーク支持装置３７を組み立てることができる。ただし、例えば図３に示すユニット個数の支持台２に対応するサイズの１つのブロック材を共通の支持台としてこれに対応する数のユニット１ａを構成する支持ロッド１０やピストン５，１２等を組み込むようにしても良く、そのブロック材に基台プレート３８に対応する部分を一体に設けるようにしても良い。
【００３１】
このワーク支持装置３７における各々のユニット１ａは、切替ポート２８から基台プレート３８に向けて伸び底面に開口する連通流路３９が形成されている点を除き、図１及び図２に示すワーク支持装置１と同一の構造となっている。基台プレート３８の内部には、図３に示すように基台プレート３８の側面に開口する共通流路４０と、その共通流路４０から分岐して連通流路３９のそれぞれに接続される分岐流路４１とが形成されており、共通流路４０の一端部には共通ポート４２が形成されている。この共通ポート４２には可変しぼり２９及び切替弁３０を介して空気圧源３１が接続されており、切替弁３０を開いて圧縮空気を共通ポート４２に供給することによって、共通流路４０及び連通流路３９を介してそれぞれの圧力室２４に同時に圧縮空気を供給することができるようになっている。このように、図３および図４に示すワーク支持装置３７においては、１つの切替弁３０により同時に全ての開閉弁２０を作動させることができる。なお、共通流路４０の他端部は図示しない閉塞部材により封止される。
【００３２】
このようなワーク支持装置３７においては、複数本の支持ロッド１０を用いて種々のワークＷを安定的に支持することができる。例えば、ワークＷの下面つまり支持ロッド１０が当接する当接面がA−A線に沿う部分で段階的に変化していても、それぞれの支持ロッド１０の突出量を調節することにより、ワークＷをその上面が水平となるように安定的に支持することができる。すなわち、ワークＷを載置する前に、切替弁３０を停止位置に切り替えると、図１に示すワーク支持装置１と同様、個々のユニット１ａの圧力室２４には圧縮空気が供給されず、１２個の全てのスプール２２は開位置に切り替わって、対をなすそれぞれの媒体室６，１４が連通路１９を介して連通する。これにより、作動媒体３６は媒体室１４からそれぞれの媒体室６に流れ込むことになり、それぞれの支持ロッド１０は、第１のピストン５の上面がそれぞれのカバー材７に当接する前進限位置まで上昇移動する。
【００３３】
次いで、支持ロッド１０の先端部に対してワークＷを載置すると、支持ロッド１０にはワークの自重が作用して、それぞれの支持ロッド１０は少しずつ押し下げられることになる。このとき、それぞれの支持ロッド１０は当接する部分のワークＷの厚みに対応して押し下げられることになる。なお、ワークＷを載置する際には、支持ロッド１０に対して表面が水平となるようにしてワークＷを押し付けるようにしても良い。
【００３４】
図４に示すように全ての支持ロッド１０の先端部がワークＷに当接した状態のもとでワークＷが所定の高さまで下降移動したときに、切替弁３０を供給位置に切り替える。これにより、それぞれ対をなす媒体室６，媒体室１４の間を作動媒体３６が流動できなくなり、それぞれの支持ロッド１０の移動は停止され、複数本の支持ロッド１０を用いてワークＷを安定的に支持することができる。
【００３５】
ワークＷに対して所定の作業を終えた後は、支持ロッド１０からワークＷを取り除くとともに、切替弁３０を閉位置に切り替えると、第１のピストン５及び支持ロッド１０のそれぞれを前進限位置まで上昇移動させることができる。
【００３６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、スプール２２の切替動作を圧縮空気に代えて油圧により行うようにしても良い。前記実施の形態においては、第２のピストン１２は上下方向に往復動自在に収容されているが、これを水平方向に往復動自在に収容するようにしても良い。一方、スプール２２は水平方向に往復動自在に収容されているが、これを上下方向に往復動自在に収容するようにしても良い。
【００３７】
前記実施の形態においては、ばね室２３には押圧部材２５が組み込まれているが、圧縮空気をばね室２３内に供給することによってスプール２２を押圧するようにしても良い。このときは、圧力室２４にコイルばねなどの押圧部材を組み込むようにしても良い。また、負圧空気を供給することによってスプール２２を往復動するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す開閉弁が閉位置に移動した状態を示す拡大図である。
【図３】本発明の他の実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図である。
【図４】図３に示すA−A線に沿う方向の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ ワーク支持装置
２ 支持台
３ 第１のシリンダ室
４ 第２のシリンダ室
５ 第１のピストン
６ 媒体室
７ カバー材
８ シール材
１０ 支持ロッド
１１ 第１の押圧部材
１２ 第２のピストン
１３ ばね室
１４ 媒体室
１５ シール材
１６ 第２の押圧部材
１７ カバー材
１９ 連通路
２０ 開閉弁
２１ スリーブ
２２ スプール
２３ ばね室
２４ 圧力室
２５ 第３の押圧部材
２６ カバー材
３２ 連通溝
３３〜３５ シール材
３６ 作動媒体
３７ ワーク支持装置
３８ 基台プレート
３９ 連通流路
４０ 共通流路
４１ 分岐流路
４２ 共通ポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のピストンが往復動自在に収容される第１のシリンダ室、および第２のピストンが往復動自在に収容される第２のシリンダ室を有する支持台と、
前記第１のピストンに前記支持台から突出して取り付けられ、ワークを支持する支持ロッドと、
前記第１のピストンにより区画形成される第１の媒体室と前記第２のピストンにより区画形成される第２の媒体室とに封入される非圧縮性の作動媒体と、
前記第１の媒体室と前記第２の媒体室とを連通させ前記作動媒体を両方の前記媒体室相互間に案内する連通路と、
前記第１と第２のピストンとともに前記支持ロッドに対して突出方向の押圧力を付勢する押圧手段と、
前記連通路を閉じて前記支持ロッドを固定させる位置と前記連通路を開いて前記ロッドの移動を許容する位置とに作動する開閉弁とを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項２】
請求項１記載のワーク支持装置において、前記第１のシリンダ室および第２のシリンダ室を前記支持台に複数設け、それぞれの前記第１のシリンダ室に収容される前記第１のピストンのそれぞれに前記支持ロッドを取り付け、複数の前記支持ロッドによりワークを支持することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のワーク支持装置において、前記開閉弁は前記連通路に連通して形成された弁収容孔にスプールが往復動自在に装着されたスプール弁であることを特徴とするワーク支持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第１の押圧部材を前記第１の媒体室に組み込み、前記第２のピストンおよび前記作動媒体を介して前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第２の押圧部材を前記支持台に設けることを特徴とするワーク支持装置。
【請求項１】
第１のピストンが往復動自在に収容される第１のシリンダ室、および第２のピストンが往復動自在に収容される第２のシリンダ室を有する支持台と、
前記第１のピストンに前記支持台から突出して取り付けられ、ワークを支持する支持ロッドと、
前記第１のピストンにより区画形成される第１の媒体室と前記第２のピストンにより区画形成される第２の媒体室とに封入される非圧縮性の作動媒体と、
前記第１の媒体室と前記第２の媒体室とを連通させ前記作動媒体を両方の前記媒体室相互間に案内する連通路と、
前記第１と第２のピストンとともに前記支持ロッドに対して突出方向の押圧力を付勢する押圧手段と、
前記連通路を閉じて前記支持ロッドを固定させる位置と前記連通路を開いて前記ロッドの移動を許容する位置とに作動する開閉弁とを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項２】
請求項１記載のワーク支持装置において、前記第１のシリンダ室および第２のシリンダ室を前記支持台に複数設け、それぞれの前記第１のシリンダ室に収容される前記第１のピストンのそれぞれに前記支持ロッドを取り付け、複数の前記支持ロッドによりワークを支持することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のワーク支持装置において、前記開閉弁は前記連通路に連通して形成された弁収容孔にスプールが往復動自在に装着されたスプール弁であることを特徴とするワーク支持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第１の押圧部材を前記第１の媒体室に組み込み、前記第２のピストンおよび前記作動媒体を介して前記支持ロッドに突出方向の押圧力を付勢する第２の押圧部材を前記支持台に設けることを特徴とするワーク支持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２３９８３９（Ｐ２００６−２３９８３９Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６１３７２（Ｐ２００５−６１３７２）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【Ｆターム（参考）】
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