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WO2009104360A1 - 流体通路接続装置 - Google Patents

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WO2009104360A1
WO2009104360A1 PCT/JP2009/000381 JP2009000381W WO2009104360A1 WO 2009104360 A1 WO2009104360 A1 WO 2009104360A1 JP 2009000381 W JP2009000381 W JP 2009000381W WO 2009104360 A1 WO2009104360 A1 WO 2009104360A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coupler
fluid
fluid pressure
clamp
fluid passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/000381
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
黒田一徹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pascal Engineering Corp
Original Assignee
Pascal Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pascal Engineering Corp filed Critical Pascal Engineering Corp
Priority to EP09712837.5A priority Critical patent/EP2246608B1/en
Priority to KR1020107020271A priority patent/KR101185611B1/ko
Priority to US12/735,733 priority patent/US8523155B2/en
Priority to CN2009801045948A priority patent/CN101952634B/zh
Publication of WO2009104360A1 publication Critical patent/WO2009104360A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L39/00—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L39/04—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies allowing adjustment or movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q1/0018—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
    • F16L37/34—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied at least one of the lift valves being of the sleeve type, i.e. a sleeve being telescoped over an inner cylindrical wall
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    • Y10T137/87925—Separable flow path section, valve or closure in each
    • Y10T137/87973—Coupling interlocked with valve, or closure or actuator

Definitions

  • the present invention relates to a fluid passage connection device, and in particular, a base member provided with a first coupler is provided with a mechanism for positioning a movable member provided with a second coupler and a mechanism for clamping, and a fluid pressure supplied to the clamp mechanism is provided. It relates to the one that can automatically connect and disconnect the first and second couplers.
  • a workpiece is often machined by a machining center with a work pallet equipped with a plurality of hydraulic clamping devices and the workpieces fixed by the clamping devices.
  • Many hydraulic clamping devices are driven by hydraulic pressure or the elastic force of a spring and unclamped by hydraulic pressure.
  • a mechanism for positioning and fixing the work pallet provided with the hydraulic clamp device with respect to the base member, and a fluid passage connecting device for connecting / separating a hydraulic oil path to be supplied to and discharged from the work pallet are provided.
  • Patent Document 1 includes a work pallet that can be attached to and detached from a table of a machining center, a positioning and fixing mechanism that positions and fixes the work pallet with respect to the table, and a fluid passage connection device that connects the fluid passage.
  • An apparatus is disclosed.
  • This fluid passage connecting device has a female coupler on the table side and a male coupler on the pallet side, the male and female couplers have a valve mechanism that is closed by a spring, and the pallet side male coupler encloses fluid pressure. Separated from the female coupler.
  • a pair of almost symmetric couplers includes a check valve including a steel ball provided at the tip of the coupler, and the check valve to the valve closing side.
  • a clamp unit equipped with a clamp device whose arrangement position needs to be changed is provided on the work pallet, a mechanism for positioning and fixing the clamp unit on the work pallet, and a fluid passage for supplying hydraulic pressure to the clamp device It is conceivable to change the arrangement position of the clamp device by providing a connection device and moving the clamp unit.
  • the position of the clamp unit is changed manually, the clamp unit is positioned and fixed by the positioning and fixing mechanism, and the fluid passage connection device is connected.
  • the movable connecting member of the male and female couplers of the fluid passage connecting device is in the advanced state before the clamping unit is positioned and fixed, the clamp unit is attached to the movable connecting member when the clamp device is moved. There is a risk of damage due to collision.
  • the male and female couplers are separated when the male and female couplers are separated, if the positioning of the clamp unit is released or the fixing means is released before the male and female couplers are completely separated. One or both of them may be damaged.
  • An object of the present invention is to provide a fluid passage connection device that does not cause damage to male and female couplers, a fluid passage connection device that enables smooth connection of male and female couplers, and a fluid passage that enables automatic connection of male and female couplers. It is to provide a connection device.
  • the fluid passage connection device includes a first coupler attached to the base member on the stationary side, and a second coupler attached to the movable member that is connectable to the first coupler.
  • the first coupler and the second coupler are movable with respect to the base member so as to be connectable.
  • the first coupler is provided so as to be movable in the axial direction and connected to the fluid passage in a state of being engaged with the second coupler, and the connecting member is moved in the protruding direction.
  • An urging spring, and a fluid pressure working chamber for applying fluid pressure to drive the connecting member in the retracting direction, and the base member includes an unclamping fluid chamber and the fluid pressure working chamber of the fluid pressure cylinder. It is characterized in that a fluid passage that communicates with each other is provided.
  • the movable member When connecting the first coupler and the second coupler, the movable member is positioned with respect to the base member by the positioning mechanism, and the movable member is fixed with respect to the base member by the clamp mechanism.
  • the clamp mechanism is clamp-driven by the elastic force of the elastic member or the enclosed compressed gas, and is released by the fluid pressure of the fluid pressure cylinder.
  • the first coupler attached to the base member is provided so as to be movable in the axial direction and is connected to the fluid passage while being engaged with the second coupler, and the connecting member is elastically attached to the protruding direction. And a fluid pressure working chamber for applying a fluid pressure for driving the connecting member in the retracting direction.
  • the connecting member first retracts.
  • the clamp mechanism is released after the fluid pressure has risen sufficiently after the first and second couplers are separated.
  • the clamping mechanism When the clamping mechanism is in the clamping state, if the fluid pressure in the fluid passage is released, the clamping mechanism is first clamped because the elastic force of the clamping mechanism is strong, and then the fluid pressure in the fluid pressure working chamber is sufficiently high. After the lowering, the connecting member moves in the protruding direction by the elastic force of the spring, and the male and female couplers are connected.
  • the first coupler attached to the base member is provided so as to be movable in the axial direction and connected to the fluid passage while being engaged with the second coupler.
  • an unclamping fluid chamber of the hydraulic cylinder of the clamp mechanism comprising: a spring that elastically biases the connecting member in the protruding direction; and a fluid pressure operating chamber that applies a fluid pressure that drives the connecting member in the retracting direction.
  • the clamp mechanism When the hydraulic pressure in the fluid passage is released to bring the clamp mechanism into the clamped state, the clamp mechanism is in the clamped state first because the elastic force of the clamp mechanism is strong, and then the connecting member protrudes with the elastic force of the spring.
  • the first and second couplers are connected by automatically moving in the direction. Therefore, the first and second couplers can be connected automatically and reliably smoothly, and the first coupler can be reliably prevented from being damaged during clamping.
  • the first and second couplers can be connected after the movable member is accurately positioned with respect to the base member, so that the durability of the first and second couplers can be improved. Further, since the clamp mechanism for fixing the movable member to the base member is provided, the movable member can be automatically clamped or unclamped with respect to the base member.
  • the clamp mechanism When the clamp mechanism is in an unclamped state, the fluid pressure working chamber of the first coupler is filled with fluid pressure, and the connecting member maintains the retracted position. According to this configuration, it is possible to prevent damage to the connection member.
  • the connecting member When supplying the fluid pressure to the unclamping fluid chamber in order to switch the clamping mechanism from the clamped state to the unclamped state, the connecting member is switched to the retracted position by the fluid pressure in the fluid pressure working chamber. After that, it becomes unclamped. According to this configuration, it is possible to prevent damage to the connecting member during unclamping.
  • the spring that elastically biases the connection member is an elastic member for driving the clamp or a spring that generates an elastic force weaker than the elastic force of the enclosed compressed gas.
  • the movable member is provided with a fluid pressure clamping device and a seating detection air nozzle, and the fluid passages to be connected and separated include two fluid pressure passages for the fluid pressure clamping device and an air nozzle. And one air passage. According to this configuration, by providing three sets of fluid passage connection devices, two hydraulic passages and one air passage can be connected or separated.
  • FIG. 1 It is a top view of the work pallet concerning the example of the present invention. It is a front view of the work pallet of FIG. It is a partially cut longitudinal front view of a clamp unit and a fluid passage connection device. It is a top view of a clamp unit (clamp state). It is a top view of a clamp unit (unclamped state). It is a partially cut longitudinal front view of a clamp unit and a fluid passage connection device. It is a longitudinal cross-sectional view of a fluid passage connection device (unclamped state, coupler separated state). It is a longitudinal cross-sectional view of a fluid passage connection device (clamped state, coupler separated state). It is a longitudinal cross-sectional view of a fluid passage connection device (clamped state, coupler connected state). FIG.
  • FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 7 of the fluid passage connection device according to the second embodiment.
  • 6 is a longitudinal sectional view of a coupler mechanism (coupler separated state) according to Example 3.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a coupler mechanism (coupler connected state) according to Embodiment 3.
  • the work pallet WP is inserted into a machining center in a state where the workpiece W is fixed by a plurality of clamping devices 4 and a clamping device 4A of the clamping unit 3, and is used for cutting the workpiece W. It is for serving.
  • the work pallet WP includes a pallet main body 1, two clamp mounting portions 2 provided on the left side of the pallet main body 1 in FIG. 1, one clamp unit 3 mounted on one clamp mounting portion 2, and a pallet main body. 1 includes two clamping devices 4 fixedly provided on the right side portion in FIG. 1 and two workpiece support portions 5 corresponding to the two clamping devices 4.
  • FIG. 1 and 2 show the first workpiece W.
  • the clamp unit 3 is used. Is attached to the clamp mounting portion 2 in the upper left of FIG.
  • the clamp device 4 is attached to the clamp body 10, the spacer block 11, the clamp arm 13 fixed to the upper end of the output shaft 12, and the tip of the clamp arm 13. And a bolt member 14.
  • the clamp body 10 is fixed to the pallet body 1 via a spacer block 11.
  • the clamp body 1 includes a hydraulic cylinder that includes a clamp oil chamber that clamps the output shaft 12 downward and an unclamping oil chamber that unclamps the output shaft 12 upward, and the output shaft 12 from the clamp position to the unclamp position.
  • This is a known twist type clamping device having a turning mechanism for turning the output shaft 12 by 90 ° clockwise, for example, when moving.
  • An air nozzle for detecting the seating of the workpiece W is provided at the center of the workpiece support 5.
  • An oil passage for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the hydraulic cylinder of the clamp device 4 and an air passage for supplying pressurized air to the air nozzle are formed inside the pallet body 1 and are appropriately connected to an external hydraulic supply source or air supply source. Connected.
  • the clamp device 4 described above is an example, and various clamp devices capable of fixing the workpiece W can be applied instead of the clamp device 4.
  • the clamp unit 3 includes a thick plate-like base plate 20, a clamp device 4 A and a work support portion 5 A fixed to the upper surface of the base plate 20, and the clamp mounting portion 2.
  • the fluid passage connection device 30 includes a fluid passage connection device 30 provided on the pallet body 1 and the base plate 20.
  • An air nozzle 5a for detecting the seating of the workpiece W is provided at the center of the workpiece support 5A.
  • the base plate 20 corresponds to a “movable member”
  • the pallet body 1 corresponds to a “base member”.
  • the clamp device 4A includes a clamp body 10A, a clamp arm 13A fixed to the upper end of the output shaft 12A, and a bolt member 14A attached to the tip of the clamp arm 13A.
  • the clamp body 10 ⁇ / b> A is fixed to the base plate 20.
  • the clamp body 10A includes a hydraulic cylinder including a clamp oil chamber that clamps the output shaft 12A downward and an unclamping oil chamber that unclamps the output shaft 12A upward, and the output shaft 12A is in a clamping position (see FIG. 4).
  • This is a well-known twist-type clamping device having a turning mechanism for turning the output shaft 12A by 90 ° clockwise, for example, when moving from the position to the unclamping position (see FIG. 5).
  • the above-described hydraulic clamping device 4A is an example, and various hydraulic clamping devices that can fix the workpiece W can be applied instead of the hydraulic clamping device 4A.
  • the fluid passage connection device 30 includes a pair of positioning mechanisms 40 for positioning the base plate 20 with respect to the pallet main body 1 and the fixed release of the base plate 20 with respect to the pallet main body 1.
  • a pair of clamping mechanisms 60 and three coupler mechanisms 80 that can be fixed are provided.
  • the positioning mechanism 40 will be described. As shown in FIGS. 1 to 9, the pair of positioning mechanisms 40 are disposed on both sides of the three coupler mechanisms 80, and these positioning mechanisms 40 have the same structure, so that only one positioning mechanism 40 will be described.
  • the positioning mechanism 40 includes a support base 41 mounted on the pallet body 1 and a locating ring 42 fixed to the lower surface of the base plate 20.
  • the support base 41 includes a cylindrical portion 43 fitted in the mounting hole of the pallet main body 1, a disk portion 44 that is connected to the upper end of the cylindrical portion 43 and is fixed in contact with the upper surface of the pallet main body 1,
  • a tapered cylindrical portion 45 extending upward from the central portion of the disc portion 44, a tapered inner peripheral surface 46 formed on the inner peripheral surface of the central hole of the locating ring 42, and an annular shape formed on the lower end of the locating ring 42 It has a lower end reference surface 47 and a Z direction reference surface 48 that is formed on the upper surface of the disc portion 44 and receives the lower end reference surface 47.
  • the outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion 45 is formed as a tapered outer peripheral surface whose diameter decreases toward the upper side, and the tapered inner peripheral surface 46 is formed so as to be able to fit tightly on the tapered outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion 45.
  • the taper inner peripheral surface 46 is in close contact with the taper outer peripheral surface of the taper cylindrical portion 45.
  • the tapered inner peripheral surface 46 is in close contact with the tapered outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion 45 through the minute elastic deformation of the tapered cylindrical portion 45 in the diameter reducing direction.
  • the clamp mechanism 60 includes a hydraulic cylinder 61 formed on the inner side of the support base 41, its piston member 62, and a ball lock mechanism 63.
  • the piston member 62 is mounted in the cylinder hole, and a plurality of stacked disc springs 64 are mounted in a compressed state in the annular spring housing chamber to clamp the piston member 62 downward.
  • An unclamping oil chamber 61a is formed on the lower surface side of the piston member 62, and an oil passage 65 for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the unclamping oil chamber 61a is formed in the pallet body 1, and this oil passage 65 is not shown. Connected to hydraulic supply.
  • the ball lock mechanism 63 includes a plurality of steel balls 67 movably mounted in a plurality of holding holes of the cylindrical portion 66 extending upward from the upper end of the tapered cylindrical portion 45 and a position close to the upper end of the piston rod 62a of the piston member 62. It has a plurality of recesses 68 formed in the outer peripheral part of the part, and an annular locking part 69 made of a tapered surface formed in the inner peripheral part at the upper part of the center hole of the locating ring 42.
  • the concave portion 68 has an inclined concave portion for driving the steel ball 67 radially outward, and a retracted concave portion that is connected to the lower end of the inclined concave portion and partially retracts the steel ball 67 radially inward. .
  • each steel ball 67 is partially retracted into the retracting recess and does not protrude outside the outer peripheral surface of the cylindrical portion 66.
  • the base plate 20 can be moved upward.
  • the clamp mechanism 60 shown in FIGS. 8 and 9 shows a clamped state.
  • each steel ball 67 is driven radially outward by the inclined concave portion and pressed by the annular locking portion 69 to be clamped.
  • a concave groove corresponding to each steel ball 67 may be formed.
  • a plurality of air nozzles 70 and a plurality of air nozzles 71 are formed in order to air blow chips and the like adhering to the lower end reference surface 47, the Z-direction reference surface 48, the tapered inner peripheral surface 46, and the tapered outer peripheral surface of the tapered cylindrical portion 45.
  • the plurality of air nozzles 70 can be supplied with pressurized air from the air passage 70a. Pressurized air can be supplied to the plurality of air nozzles 71 via the air passage 71 a and the check valve 72.
  • the coupler mechanism 80 will be described. As shown in FIGS. 7 to 9, of the three coupler mechanisms 80, the two coupler mechanisms 80 connect two systems of hydraulic passages supplied and discharged to the clamp oil chamber and the unclamp oil chamber of the clamp device 4A. To separate. The remaining one coupler mechanism 80 connects and separates the air passage of the pressurized air supplied to the air nozzle 5a of the workpiece support 5A. Since the three coupler mechanisms 80 are similar, only one coupler mechanism 80 will be described.
  • the coupler mechanism 80 includes a male coupler 81 provided on the pallet body 1 and a female coupler 82 provided on the base plate 20.
  • the male coupler 81 corresponds to a “first coupler”
  • the female coupler 82 corresponds to a “second coupler”.
  • the male coupler 81 includes a case 83 fixed to the mounting hole of the pallet body 1 by screwing, a connection sleeve 84 mounted on the case 83 so as to be movable up and down in the axial direction, and the connection sleeve 84 elastically upward.
  • connection sleeve 84 corresponds to a “connection member”.
  • connection sleeve 84 is formed in a slightly large-diameter piston portion 84 a, and an annular hydraulic operation chamber 89 is formed to receive the hydraulic pressure in the piston portion 84 a, and the hydraulic operation chamber 89 is connected to an oil passage through an oil passage 90. 65 is connected.
  • the connection sleeve 84 is lowered to the illustrated state, and when the hydraulic pressure in the hydraulic working chamber 89 is released, the connection sleeve 84 is moved to the spring 85. As shown in FIG. 8, it is raised by the urging force.
  • a fluid passage 91 (an oil passage or an air passage) is formed in the pallet body 1, the fluid passage 91 is connected to an internal passage of the male coupler 81, and a fluid passage 91 a is formed in the base plate 20.
  • a connection cylinder portion 84 b that is inserted and connected to the female coupler 82 is formed at the upper end portion of the connection sleeve 84.
  • a plurality of slits for allowing fluid to pass through are formed in the outer peripheral portion of the collar portion of the movable valve member 86.
  • the female coupler 82 includes a case 100 fixed to the mounting hole of the base plate 20 by screwing, a cylindrical member 101 fixed by being fitted inside the case 100, A movable cylinder 102 mounted in the cylinder member 101 so as to be movable up and down, a fixed valve member 103 fixed to the cylinder member 101, and mounted between the fixed valve member 103 and the movable cylinder 102 to move the movable cylinder 102 downward. And a compression spring 104 that is elastically biased.
  • the coupler mechanism 80 is in the separated state, the movable cylinder 102 is lowered to the lower limit position and the fluid passage is closed by the fixed valve member 103 and the seal member 105 provided on the movable cylinder 102 as shown in FIG.
  • connection sleeve 84 of the male coupler 81 when the connection sleeve 84 of the male coupler 81 is in the raised position (projected state) and the connection cylinder portion 84 b of the connection sleeve 84 is inserted into the female coupler 82, the movable cylinder 102 rises and the female cylinder 82 rises. While the valve portion of the coupler 82 is opened, the valve portion of the male coupler 81 is opened, and the fluid passage in the male coupler 81 and the fluid passage in the female coupler 82 are connected.
  • the first workpiece W is fixed, the first workpiece W is used with the clamp unit 3 attached at the position shown in FIG.
  • An example will be described in which the clamp unit 3 is attached to the upper left position illustrated by a chain line in order to fix the second workpiece after the cutting of the first workpiece W is completed.
  • the pair of clamp mechanisms 60 are in a clamped state by the elastic force of the disc spring 64, and the hydraulic pressure in the unclamping oil chamber 61a is released.
  • connection sleeve 84 Since the spring 85 that elastically biases the connection sleeve 84 is a much weaker spring than the disc drive spring 64 for driving the clamp, when the oil pressure of the oil passage 65 is increased, the connection sleeve 84 is lowered halfway. It switches to the retracted position (refer FIG. 8), and the clamp mechanism 60 will be in an unclamp state (refer FIG. 7) after that. While the clamp mechanism 60 is in the unclamped state, the hydraulic working chamber 89 of the male coupler 81 is filled with hydraulic pressure, and the connection sleeve 84 maintains the retracted position.
  • the clamp unit 3 is moved to the upper left clamp attachment portion 2 in FIG. 1, and the oil pressure is supplied to the oil passage 65, the oil chamber 61 a, and the hydraulic operation chamber 89 also in the clamp attachment portion 2. Therefore, the piston member 62 of the clamp mechanism 80 is in the raised unclamping position, and the connection sleeve 84 is in the retracted position. Therefore, the clamp unit 3 is lowered from above the clamp mounting portion 2 and set as shown in FIG.
  • the hydraulic pressure of the oil passage 65 when the hydraulic pressure of the oil passage 65 is released, the hydraulic pressure of the unclamped oil chamber 61a is released as shown in FIG.
  • the piston member 62 is lowered by the force to be in a clamped state.
  • connection sleeve 84 is retracted as shown in FIG.
  • the connection sleeve 84 is raised by the elastic force of the spring 85, and the connection tube portion 84b of the connection sleeve 84 enters the female coupler 82.
  • the male coupler 81 and the female coupler 82 are opened, and the male coupler 81 and the female coupler 82 are connected.
  • the base plate 20 of the clamp unit 3 is accurately positioned in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the pallet body 1, and is clamped by the clamp mechanism 60. Since the male and female couplers 81 and 82 are connected, the connecting sleeve 84 can be smoothly inserted into the female coupler 82 even if the urging force of the spring 85 is not strong, and the male and female couplers 81 and 82 can be downsized. The male and female couplers 81 and 82 can be connected to the normal state without difficulty, and the durability of the male and female couplers 81 and 82 can be enhanced.
  • the male and female couplers 81 and 82 are connected after the first switching to the clamped state, so that the male and female couplers 81 and 82 can be prevented from being damaged and durability can be improved. it can.
  • the connection sleeve 84 of the male coupler 81 is first switched to the retracted position, the male and female couplers 81 and 82 are put into the separated state, and then the clamp mechanism 60 is put into the unclamped state. Therefore, the male and female couplers 81 and 82 can be prevented from being damaged and durability can be enhanced.
  • the springs inside the male and female couplers 81 and 82 are small in size. That is, the male and female couplers 81 and 82 can be reduced in size, and the male and female couplers 81 and 82 can be connected and disconnected smoothly.
  • the clamping mechanism 60A in the fluid passage connection device 30A causes the piston member 62A to move by the elastic force of the enclosed compressed nitrogen gas (for example, gas pressure of about 7 to 10 MPa) enclosed in the annular gas enclosure 64A. It is configured to urge downward.
  • gas passages 74 and 75 are formed in the piston rod portion of the piston member 62A, and a charge valve for charging compressed nitrogen gas is formed at the upper end portion of the gas passage 74. 76 is attached.
  • This fluid passage connection device 30A has the same operations and effects as the fluid passage connection device 30 of the first embodiment.
  • a female coupler 81B is attached to the pallet body 1 and a male coupler 82B is attached to the base plate 20.
  • the female coupler 81B corresponds to a “first coupler”
  • the male coupler 82B corresponds to a “second coupler”.
  • the female coupler 81B is relatively immovable inside the case 110, a connection sleeve 111 (this corresponds to a “connection member”) mounted in the case 110 so as to be movable up and down, and the upper half of the connection sleeve 111.
  • a mounted valve member 112 a movable cylinder member 114 that is mounted to be movable up and down between the valve member 112 and the connection sleeve 111 and supports the seal member 113 at the upper end portion, and a movable cylinder member 114 with respect to the valve member 112.
  • An annular hydraulic working chamber 119 for applying hydraulic pressure is provided on the annular upper surface of the piston portion 111a.
  • the hydraulic working chamber 119 is connected in communication with an oil passage 65 that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the unclamping oil chamber 61 a of the hydraulic cylinder 61.
  • the male coupler 82B includes a case 120, a movable valve member 121 mounted in the case 120 so as to be movable up and down, a spring receiver / guide member 122 installed in the upper part of the case 120, and the spring receiver / guide.
  • a spring 123 or the like that is mounted between the member 122 and the movable valve member 121 and biases the movable valve member 121 toward the valve closing side is provided.
  • a connecting tube portion 120a that can be fitted into the upper end portion of the connecting sleeve 111 of the female coupler 81B is formed at the tip of the case 120.
  • the fluid passage connection device 30 is not limited to one that connects three fluid passages, and may be one that connects one fluid passage, or may connect three or more fluid passages.
  • the positioning mechanism 40 and the clamp mechanisms 60, 60A are integrally configured, but these may be configured separately. It is not necessarily limited to two sets of positioning mechanisms 40, and one set or three or more sets of positioning mechanisms may be provided. Similarly, the present invention is not limited to the two sets of clamp mechanisms 60 and 60A, and one set or three or more sets of clamp mechanisms may be provided.
  • the base plate 20 is provided with the hydraulic clamp device 4A and the workpiece support portion 5A with the air nozzle for seating detection as an example.
  • the present invention is not limited to the clamping device or the workpiece support unit, and may be various devices and devices that require pressurized fluid such as hydraulic pressure or pressurized air.
  • the present invention can be used for a fluid passage connecting device for connecting / separating a hydraulic oil passage to be supplied / discharged to / from a work pallet of a machining center.

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Abstract

　流体通路接続装置３０は、静止側のベース部材に付設された雄カプラー８１と可動部材２０に付設された雌カプラー８３とを有し、雌雄のカプラー８１，８２が接続可能となるように、ベース部材に対して可動部材を位置決めする位置決め機構４０と、ベース部材に対して可動部材を固定する為にスプリング６４の弾性力でクランプ駆動し且つ油圧シリンダの油圧力でクランプ解除するクランプ機構６０とを備え、雄カプラー８１は油圧で退入駆動され且つスプリングで進出駆動される接続スリーブ８４を有し、その油圧作動室８９と油圧シリンダのアンクランプ油室６１ａとを連通する油路９０を設けた。

Description

流体通路接続装置
　本発明は、流体通路接続装置に関し、特に第１カプラーが付設されたベース部材に、第２カプラーが付設された可動部材を位置決めする機構及びクランプする機構を設け、クランプ機構に供給する流体圧を活用して第１，第２カプラーを自動的に接続・分離可能にしたものに関する。
　例えば、機械加工の技術分野では、ワークパレットに複数の油圧クランプ装置を装備し、それらクランプ装置でワークを固定した状態で、マシニングセンタによりワークを機械加工することが多い。油圧クランプ装置は、油圧力又はスプリングの弾性力でクランプ駆動し、油圧力によりアンクランプするものが多い。上記油圧クランプ装置を設けたワークパレットをベース部材に対して位置決めする機構及び固定するクランプ機構と、ワークパレットに給排する油圧の油路を接続・分離する流体通路接続装置が設けられる。
　特許文献１には、マシニングセンタのテーブルに着脱可能なワークパレットと、テーブルとに、テーブルに対してワークパレットを位置決めして固定する位置決め固定機構と、流体通路を接続する流体通路接続装置を設けた装置が開示されている。この流体通路接続装置は、テーブル側の雌カプラーとパレット側の雄カプラーとを有し、雌雄のカプラーはスプリングにより閉弁される弁機構を有し、パレット側雄カプラーは、流体圧を封入した状態で雌カプラーから分離される。
　特許文献２に記載された流体用連結器においては、ほぼ対称な１対のカプラーは、夫々、カプラー先端部に設けられた鋼球を含む逆止弁と、この逆止弁を閉弁側へ付勢するスプリングとを有し、両カプラーを当接させると、両鋼球同士が相反対側へ後退移動して開弁状態となり、流体通路が連通状態になる。
特開２００３－１１７７４８号公報 特開２００３－４１９１号公報
　自動車の部品など、対称な２種類のワークを所定数ずつ順に機械加工するような場合、ワークパレット上の油圧クランプ装置の配置位置をワークピースの種類に応じて変更したい場合が少なくない。この場合、配置位置を変更する必要のあるクランプ装置を装備したクランプユニットをワークパレット上に設け、クランプユニットをワークパレットに位置決めして固定する機構と、クランプ装置に油圧を供給する為の流体通路接続装置も設け、このクランプユニットを移設することで、クランプ装置の配置位置を変更することが考えられる。
　ワークパレット上のクランプユニットの配置位置を変更する際に、手動によりクランプユニットの位置を変更し、クランプユニットを位置決め固定機構により位置決めしてから固定し、流体通路接続装置を接続することになる。このとき、クランプユニットの位置決め固定前から、流体通路接続装置の雌雄のカプラーの可動接続部材が進出状態になっているような場合には、クランプ装置の移設の際に前記可動接続部材にクランプユニット等を衝突させて破損するおそれがある。
　しかも、特許文献１，２に記載されたような流体通路接続装置を採用した場合に、雌雄のカプラーを接続する際には、それらの内部の弁機構の弁部材を付勢するスプリングの弾性力と、クランプ装置側に封入され弁部材に作用する流体圧に抗して、雌雄のカプラーを接近方向へ強力に押圧しなければならず、その接続作業に労力と時間がかかる。この場合、クランプユニットの自重と手動の押圧力により、雌雄のカプラーを接続することになるため、クランプユニットの自重の影響を受け易く、設計の自由度を高めにくい。
　使用後のクランプユニットを移設する際に、雌雄のカプラーが完全に分離しないうちに、クランプユニットの位置決めが解除されたり、固定手段による固定が解除されると、雌雄のカプラーの分離時に雌雄のカプラーの一方又は両方を損傷するおそれがある。
　本発明の目的は、雌雄のカプラーを損傷する虞のない流体通路接続装置、雌雄のカプラーを確実に円滑に接続可能にした流体通路接続装置、雌雄のカプラーを自動的に接続可能にした流体通路接続装置を提供することである。
　本発明に係る流体通路接続装置は、静止側のベース部材に付設された第１カプラーと、この第１カプラーに接続可能な第２カプラーであって可動部材に付設された第２カプラーとを有し、第１カプラーと第２カプラーとで流体通路を接続・分離可能に構成した流体通路接続装置において、前記第１カプラーと第２カプラーとが接続可能となるように、ベース部材に対して可動部材を位置決めする位置決め機構と、前記ベース部材に対して可動部材を固定する為に弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ駆動し且つ流体圧シリンダの流体圧でクランプ解除するクランプ機構とを備え、前記第１カプラーは、軸心方向へ移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備え、前記ベース部材に、前記流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたことを特徴としている。
　前記第１カプラーと第２カプラーとを接続する際には、位置決め機構によりベース部材に対して可動部材を位置決めし、クランプ機構によりベース部材に対して可動部材を固定する。クランプ機構は弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ駆動し、流体圧シリンダの流体圧でクランプ解除する。前記ベース部材に付設された第１カプラーは、軸心方向へ移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備えている。
　流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたので、クランプ機構をクランプ解除する際に、前記流体通路に油圧を供給すると、最初に接続部材が退入移動して第１，第２カプラーが分離され、その後流体圧が十分に立ち上がってからクランプ機構がクランプ解除する。
　前記クランプ機構をクランプ状態にするとき、流体通路の流体圧を抜くと、クランプ機構の弾性力は強力であるため最初にクランプ機構がクランプ状態になり、その後流体圧作動室の流体圧が十分に低下してから、接続部材がスプリングの弾性力で突出方向へ移動して雌雄のカプラーが接続状態となる。
　本発明の流体通路接続装置によれば、ベース部材に付設される第１カプラーは、軸心方向に移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備えており、クランプ機構の流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたので、クランプ機構をクランプ解除する際に、流体通路に流体圧を供給すると、最初に前記接続部材が退入移動して第１，第２カプラーが自動的に分離され、その後流体圧が十分に立ち上がってからクランプ機構がアンクランプ状態になる。そのため、第１，第２カプラーを自動的に且つ確実に円滑に分離でき、アンクランプ時における第１，第２カプラーの損傷を確実に防ぐことができる。
　そして、クランプ機構をクランプ状態にする為に、流体通路の油圧を抜くと、クランプ機構の弾性力は強力であるため最初にクランプ機構がクランプ状態になり、その後接続部材がスプリングの弾性力で突出方向へ自動的に移動して第１，第２カプラーが接続状態となる。そのため、第１，第２カプラーを自動的に且つ確実に円滑に接続でき、クランプ時における第１カプラーの損傷を確実に防ぐことができる。
　しかも、位置決め機構を設けたため、ベース部材に対して可動部材を正確に位置決めしてから、第１，第２カプラーを接続するため、第１，第２カプラーの耐久性を高めることができる。また、ベース部材に対して可動部材を固定するクランプ機構を設けたため、ベース部材に対して可動部材を自動的にクランプしたり、アンクランプしたりすることもできる。
　本発明の上記の構成に加えて、次のような種々の構成を採用してもよい。
（１）前記クランプ機構がアンクランプ状態のときは、第１カプラーの流体圧作動室に流体圧が充填されて接続部材が退入位置を維持する。この構成によれば、接続部材の損傷防止を図ることができる。
（２）前記クランプ機構をアンクランプ状態からクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室の流体圧を抜く際には前記弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ状態に切換ってから流体圧作動室の流体圧が低下し、接続部材が突出方向へ移動して第１カプラーと第２カプラーとが接続される。この構成によれば、クランプ状態になってから第１，第２カプラーが接続状態になるため、クランプ時の接続スリーブの損傷防止を図ることができる。
（３）前記クランプ機構をクランプ状態からアンクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室に流体圧を供給する際には、前記流体圧作動室の流体圧により接続部材が退入位置に切り換わってからアンクランプ状態になる。この構成によれば、アンクランプ時における接続部材の損傷防止を図ることができる。
（４）前記接続部材を弾性付勢するスプリングは、クランプ駆動用の弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力よりも弱い弾性力を発生するスプリングである。この構成によれば、クランプ機構をアンクランプ状態に切換えるとき、最初に低い流体圧の段階から接続部材が退入位置に移動して第１，第２カプラーが分離してから、クランプ機構がアンクランプ状態になる。アンクランプ時における第１，第２カプラーの損傷防止を図ることができる。
（５）前記可動部材に、流体圧式クランプ装置と着座検知用のエアノズルを設け、前記接続・分離される流体通路として、前記流体圧式クランプ装置の為の２系統の流体圧通路と、エアノズルの為の１系統のエア通路とを設ける。この構成によれば、３組の流体通路接続装置を設けることで、２系統の油圧通路と１系統のエア通路を接続したり、分離したりすることができる。
本発明の実施例に係るワークパレットの平面図である。 図１のワークパレットの正面図である。 クランプユニットと流体通路接続装置の一部切欠き縦断正面図である。 クランプユニット（クランプ状態）の平面図である。 クランプユニット（アンクランプ状態）の平面図である。 クランプユニットと流体通路接続装置の一部切欠き縦断正面図である。 流体通路接続装置（アンクランプ状態、カプラー分離状態）の縦断面図である。 流体通路接続装置（クランプ状態、カプラー分離状態）の縦断面図である。 流体通路接続装置（クランプ状態、カプラー接続状態）の縦断面図である。 実施例２に係る流体通路接続装置の図７相当図である。 実施例３に係るカプラー機構（カプラー分離状態）の縦断面図である。 実施例３に係るカプラー機構（カプラー接続状態）の縦断面図である。
符号の説明
１　　　　　パレット本体（ベース部材）
３　　　　　クランプユニット
５ａ　　　　エアノズル
２０　　　　台板
３０　　　　流体通路接続装置
４０　　　　位置決め機構
６０，６０Ａ　　クランプ機構
６１　　　　油圧シリンダ
６１ａ　　　アンクランプ油室
６４　　　　皿バネ（クランプ駆動用スプリング）
６５　　　　油路
８０，８０Ｂ　　カプラー機構
８１，８２Ｂ　　雄カプラー
８２，８１Ｂ　　雌カプラー
８４，１１１　　接続スリーブ
８５　　　　スプリング
８９，１１９　　油圧作動室
９０　　　　油路
　以下、本発明に係る「流体通路接続装置」を実施するための最良の形態について実施例に基づいて説明する。
　図１～図５に示すように、ワークパレットＷＰは、ワークピースＷを複数のクランプ装置４とクランプユニット３のクランプ装置４Ａにより固定した状態で、マシニングセンタに投入してワークピースＷの切削加工に供する為のものである。
　ワークパレットＷＰは、パレット本体１と、パレット本体１の図１における左側部分に設けられた２つのクランプ取付け部２と、片方のクランプ取付け部２に装着された１つのクランプユニット３と、パレット本体１の図１における右側部分に固定的に設けられた２つのクランプ装置４と、２つのクランプ装置４に対応する２つのワーク支持部５を備えている。
　図１、図２には、第１ワークピースＷが図示されているが、この第１ワークピースＷの代わりに第１ワークピースＷと異なる第２ワークピースをセットする場合には、クランプユニット３が図１の左上のクランプ取付け部２に装着される。
　図１、図２に示すように、クランプ装置４は、クランプ本体１０と、スペーサブロック１１と、出力軸１２の上端に固定されたクランプアーム１３と、このクランプアーム１３の先端部に取り付けられたボルト部材１４とを有する。クランプ本体１０はスペーサブロック１１を介してパレット本体１に固定されている。クランプ本体１は、出力軸１２を下方へクランプ駆動するクランプ油室及び出力軸１２を上方へアンクランプ駆動するアンクランプ油室とを含む油圧シリンダと、出力軸１２がクランプ位置からアンクランプ位置へ移動するときに出力軸１２を例えば時計回り方向へ９０°旋回させる旋回機構などを有する周知のツイスト式クランプ装置である。
　ワーク支持部５の中心部には、ワークピースＷの着座を検知する為のエアノズルが設けられている。クランプ装置４の油圧シリンダへ油圧を給排する為の油路と、エアノズルへ加圧エアを供給するエア通路は、パレット本体１の内部に形成され、外部の油圧供給源やエア供給源に適宜接続される。上記のクランプ装置４は一例であり、このクランプ装置４の代わりに、ワークピースＷを固定可能な種々のクランプ装置を適用可能である。
　図１～図６に示すように、クランプユニット３は、厚板状の台板２０と、この台板２０の上面に固定されたクランプ装置４Ａ及びワーク支持部５Ａと、前記クランプ取付け部２を含む流体通路接続装置３０であって、パレット本体１と台板２０とに設けられた流体通路接続装置３０とを備えている。前記ワーク支持部５Ａの中心部には、ワークピースＷの着座を検知する為のエアノズル５ａが設けられている。尚、台板２０が「可動部材」に相当し、パレット本体１が「ベース部材」に相当する。
　クランプ装置４Ａは、クランプ本体１０Ａと、出力軸１２Ａの上端に固定されたクランプアーム１３Ａと、このクランプアーム１３Ａの先端部に取り付けられたボルト部材１４Ａとを有する。クランプ本体１０Ａは台板２０に固定されている。クランプ本体１０Ａは、出力軸１２Ａを下方へクランプ駆動するクランプ油室及び出力軸１２Ａを上方へアンクランプ駆動するアンクランプ油室とを含む油圧シリンダと、出力軸１２Ａがクランプ位置（図４参照）からアンクランプ位置（図５参照）へ移動するときに出力軸１２Ａを例えば時計回り方向へ９０°旋回させる旋回機構などを有する周知のツイスト式クランプ装置である。但し、上記の油圧クランプ装置４Ａは一例であり、この油圧クランプ装置４Ａの代わりに、ワークピースＷを固定可能な種々の油圧クランプ装置を適用可能である。
　図１～図９に示すように、前記流体通路接続装置３０は、パレット本体１に対して台板２０を位置決めする１対の位置決め機構４０と、パレット本体１に対して台板２０を固定解除可能に固定する１対のクランプ機構６０と、３つのカプラー機構８０とを備えている。
　次に、前記位置決め機構４０について説明する。
　図１～図９に示すように、１対の位置決め機構４０は、３つのカプラー機構８０の両側に配置され、これら位置決め機構４０は同構造ものであるので、１つの位置決め機構４０について説明する。
　図７～図９に示すように、位置決め機構４０は、パレット本体１に装着された支持台４１と、台板２０の下面に固定されたロケートリング４２とを備えている。支持台４１は、パレット本体１の取付穴に嵌合された筒状部４３と、筒状部４３の上端に連なり且つパレット本体１の上面に当接させて固定された円板部４４と、この円板部４４の中心部分から上方へ延びるテーパ筒部４５と、ロケートリング４２の中心穴の内周面に形成されたテーパ内周面４６と、ロケートリング４２の下端に形成された環状の下端基準面４７と、円板部４４の上面に形成され下端基準面４７を受け止めるＺ方向基準面４８とを有する。
　テーパ筒部４５の外周面は上方ほど小径化するテーパ外周面に形成され、テーパ内周面４６はテーパ筒部４５のテーパ外周面に密着状に外嵌可能に形成されている。下端基準面４７がＺ方向基準面４８に密着した状態において、テーパ内周面４６がテーパ筒部４５のテーパ外周面に密着する。尚、テーパ筒部４５の径縮小方向への微小弾性変形を介して、テーパ内周面４６がテーパ筒部４５のテーパ外周面に密着する。これにより、支持台４１に対してロケートリング４２を水平方向と鉛直方向に高精度に位置決め可能である。
　次に、クランプ機構６０について説明する。
　図７～図９に示すように、クランプ機構６０は、支持台４１の内側に形成された油圧シリンダ６１と、そのピストン部材６２と、ボールロック機構６３とを有する。
　ピストン部材６２はシリンダ穴に装着され、環状のバネ収容室には積層された複数の皿バネ６４が圧縮状態に装着されてピストン部材６２を下方へクランプ駆動している。ピストン部材６２の下面側にはアンクランプ油室６１ａが形成され、このアンクランプ油室６１ａに油圧を給排するための油路６５がパレット本体１に形成され、この油路６５は図示外の油圧供給源に接続される。
　ボールロック機構６３は、テーパ筒部４５の上端から上方へ延びる円筒部６６の複数の保持穴に径方向へ可動に装着された複数の鋼球６７と、ピストン部材６２のピストンロッド６２ａの上端寄り部分の外周部に形成された複数の凹部６８と、ロケートリング４２の中心穴の上部の内周部に形成されたテーパ面からなる環状係止部６９とを有する。前記の凹部６８は、鋼球６７を径方向外側へ駆動する為の傾斜凹部と、この傾斜凹部の下端に連なり且つ鋼球６７を径方向内側へ部分的に退避させる為の退避凹部とを有する。
　図７に示すクランプ機構６０は、アンクランプ状態を示し、このとき各鋼球６７は退避凹部に部分的に退避し、円筒部６６の外周面外へ突出しない。このアンクランプ状態において、台板２０を上方へ移動させることができる。図８，図９に示すクランプ機構６０はクランプ状態を示し、このとき、各鋼球６７は傾斜凹部により径方向外側へ駆動されて環状係止部６９に押圧されてクランプしている。尚、環状係止部６９の代わりに、各鋼球６７に対応する凹溝を形成してもよい。
　下端基準面４７、Ｚ方向基準面４８、テーパ内周面４６、テーパ筒部４５のテーパ外周面に付着する切粉等をエアブローする為に、複数のエアノズル７０と、複数のエアノズル７１が形成され、複数のエアノズル７０へはエア通路７０ａから加圧エアを供給可能である。複数のエアノズル７１へは、エア通路７１ａとチェック弁７２を介して加圧エアを供給可能である。
　次に、カプラー機構８０について説明する。
　図７～図９に示すように、３つのカプラー機構８０のうち、２つのカプラー機構８０は、クランプ装置４Ａのクランプ油室とアンクランプ油室に給排される２系統の油圧通路を接続・分離するものである。残りの１つのカプラー機構８０は、ワーク支持部５Ａのエアノズル５ａへ供給される加圧エアのエア通路を接続・分離するものである。３つのカプラー機構８０は同様のものであるため、１つのカプラー機構８０について説明する。
　図７～図９に示すように、カプラー機構８０は、パレット本体１に設けられた雄カプラー８１と、台板２０に設けられた雌カプラー８２とを有する。尚、前記雄カプラー８１が「第１カプラー」に相当し、雌カプラー８２が「第２カプラー」に相当する。
　雄カプラー８１は、パレット本体１の装着穴に螺合にて固定されたケース８３と、このケース８３に軸心方向に昇降可能に装着された接続スリーブ８４と、この接続スリーブ８４を上方へ弾性付勢する２つの圧縮スプリング８５と、接続スリーブ８４の上半部の内部に昇降可能に装着された可動弁部材８６と、接続スリーブ８４の内部に固定されて可動弁部材８６を案内する案内部材８７と、可動弁部材８７を上方へ弾性付勢する圧縮スプリング８８とを備えている。尚、前記接続スリーブ８４が「接続部材」に相当する。
　接続スリーブ８４の下部はやや大径のピストン部８４ａに形成され、このピストン部８４ａに油圧を受圧させる環状の油圧作動室８９が形成され、この油圧作動室８９は油路９０を介して油路６５に接続されている。図７に示すように、油圧作動室８９に油圧が作用している状態では、接続スリーブ８４が下降して図示の状態となり、油圧作動室８９の油圧が抜かれると、接続スリーブ８４がスプリング８５の付勢力で上昇して図８に図示のように突出状態となる。パレット本体１には流体通路９１（油路又はエア通路）が形成され、この流体通路９１が雄カプラー８１の内部通路に接続され、台板２０には流体通路９１ａが形成されている。尚、接続スリーブ８４の上端部には、雌カプラー８２に挿入接続される接続筒部８４ｂが形成されている。また、可動弁部材８６の鍔部の外周部には流体を通過させる為の複数のスリットが形成されている。
　図７～図９に示すように、雌カプラー８２は、台板２０の装着穴に螺合にて固定されたケース１００と、このケース１００に内嵌させて固定された筒部材１０１と、この筒部材１０１の内部に昇降可能に装着された可動筒１０２と、筒部材１０１に固定された固定弁部材１０３と、固定弁部材１０３と可動筒１０２の間に装着されて可動筒１０２を下方へ弾性付勢する圧縮スプリング１０４とを備えている。カプラー機構８０が分離状態のとき、図７に図示のように可動筒１０２が下方限界位置まで下降して固定弁部材１０３と可動筒１０２に設けたシール部材１０５とで流体通路を閉じている。
　図９に示すように、雄カプラー８１の接続スリーブ８４が上昇位置（突出状態）になり、接続スリーブ８４の接続筒部８４ｂが雌カプラー８２に挿入されると、可動筒１０２が上昇して雌カプラー８２の弁部が開弁すると共に、雄カプラー８１の弁部が開弁して、雄カプラー８１内の流体通路と雌カプラー８２内の流体通路が接続される。
　以上説明した流体通路接続装置３０の作用、効果について説明する。
　第１ワークピースＷを固定する際には、図１に示す位置にクランプユニット３を取り付けた状態で使用する。第１ワークピースＷの切削加工の終了後に、第２ワークピースを固定するために、クランプユニット３を鎖線で図示した左上の位置に取り付ける場合を例にして説明する。最初、図９に示すように、１対のクランプ機構６０は皿バネ６４の弾性力によりクランプ状態になっており、アンクランプ油室６１ａの油圧は抜かれている。
　まず最初に、流体通路９１に供給している流体を抜いて、３つのカプラー機構８０を分離しても、流体が漏れないようにする。次に、クランプ機構６０をクランプ状態（図９参照）からアンクランプ状態（図７参照）にするために、油圧供給源を操作して油路６５に油圧を供給すると、アンクランプ油室６１ａと油圧作動室８９に油圧が供給され、油圧作動室８９の油圧により接続スリーブ８４が退入位置に切り換わり、その後アンクランプ状態になる。
　このアンクランプ状態になるとき、ピストン部材６２が上昇し、鋼球６７が凹部６８に部分的に退避して円筒部６６の外周面よりも内側へ引っ込み、ピストン部材６２の先端で台板２０の凹穴２０ａの壁面を押圧することで、テーパ筒部４５のテーパ外周面とテーパ内周面４６との密着を分離する（図７参照）。
　そして、接続スリーブ８４を弾性付勢するスプリング８５は、クランプ駆動用の皿バネ６４よりも格段に弱いスプリングであるため、油路６５の油圧が上昇するときその途中時点で、接続スリーブ８４が下降した退入位置（図８参照）に切り換わり、その後にクランプ機構６０がアンクランプ状態（図７参照）になる。クランプ機構６０がアンクランプ状態にある間は、雄カプラー８１の油圧作動室８９に油圧が充填されて接続スリーブ８４が退入位置を維持する
　次に、クランプユニット３を図１の左上のクランプ取付け部２へ移動させるが、そのクランプ取付け部２においても油路６５と油室６１ａと油圧作動室８９に油圧が供給されている。そのため、クランプ機構８０のピストン部材６２は上昇したアンクランプ位置にあり、接続スリーブ８４は退入位置にある。そこで、クランプ取付け部２の上方からクランプユニット３を下降させ、図７に示すようにセットする。次に、クランプ機構６０をアンクランプ状態からクランプ状態に切換える為に、油路６５の油圧を抜くと、図８に示すように、アンクランプ油室６１ａの油圧が抜かれ、強い皿バネ６４の弾性力によりピストン部材６２が下降してクランプ状態になる。
　このとき、クランプ機構６０が急速にクランプ状態になるが、ピストン部材６２の下降動作によって生じる残圧が油路６５と油圧作動室８９に生じるため、接続スリーブ８４が図８に図示のように退入位置を保持し、その後油路６５と油圧作動室８９の油圧が十分低下すると、接続スリーブ８４がスプリング８５の弾性力で上昇し、接続スリーブ８４の接続筒部８４ｂが雌カプラー８２に突入し、雄カプラー８１の弁と雌カプラー８２の弁が開いて、図雄カプラー８１と雌カプラー８２とが接続状態になる。
　位置決め機構４０により、パレット本体１に対して、クランプユニット３の台板２０を水平方向と鉛直方向に正確に位置した状態で、クランプ機構６０によりクランプ状態にし、その状態で流体通路接続装置３０の雌雄のカプラー８１，８２を接続するため、スプリング８５の付勢力が強力でなくとも、接続スリーブ８４を雌カプラー８２に円滑に挿入可能となり、雌雄のカプラー８１，８２の小型化が可能となるうえ、雌雄のカプラー８１，８２を無理なく正規の状態に接続することができ、雌雄のカプラー８１，８２の耐久性を高めることができる。
　クランプ機構６０をクランプ状態にするとき、最初にクランプ状態に切換ってから雌雄のカプラー８１，８２が接続状態になるため、雌雄のカプラー８１，８２の損傷防止を図り、耐久性を高めることができる。クランプ機構６０をアンクランプ状態にするとき、最初に雄カプラー８１の接続スリーブ８４を退入位置に切換えて、雌雄のカプラー８１，８２を分離状態にしてから、クランプ機構６０をアンクランプ状態にするため、雌雄のカプラー８１，８２の損傷防止を図り、耐久性を高めることができる。
　雌雄のカプラー８１，８２は、それらの内部および流体通路９１の流体の圧力を抜いた状態で接続したり、分離したりする構成であるため、雌雄のカプラー８１，８２の内部のスプリング類の小型化、つまり雌雄のカプラー８１，８２の小型化を図り、雌雄のカプラー８１，８２の接続・分離の円滑化を図ることができる。
　この実施例では、実施例１と同じ構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。図１０に示すように、この流体通路接続装置３０Ａにおけるクランプ機構６０Ａは、環状のガス封入室６４Ａに封入された封入圧縮窒素ガス（例えば、ガス圧約７～１０ＭＰａ）の弾性力によりピストン部材６２Ａを下方へ付勢するように構成されている。このガス封入室６４Ａに圧縮窒素ガスを充填する為に、ピストン部材６２Ａのピストンロッド部には、ガス通路７４，７５が形成され、このガス通路７４の上端部分には圧縮窒素ガス充填用チャージ弁７６が装着されている。ガス封入室６４Ａに封入された圧縮窒素ガスはシール部材６４ａ，６４ｂによりシールされている。このクランプ機構６０Ａでは、積層された皿バネを省略できるため、構成が簡単化する。この流体通路接続装置３０Ａは、前記実施例１の流体通路接続装置３０と同様の作用、効果を奏する。
　この実施例では、実施例１と同じ構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。図１１、図１２に示すように、この流体通路接続装置３０Ｂのカプラー機構８０Ｂでは、雌カプラー８１Ｂがパレット本体１に付設され、雄カプラー８２Ｂが台板２０に付設されている。尚、雌カプラー８１Ｂが「第１カプラー」に相当し、雄カプラー８２Ｂが「第２カプラー」に相当する。
　前記雌カプラー８１Ｂは、ケース１１０と、このケース１１０内に昇降可能に装着された接続スリーブ１１１（これが「接続部材」に相当する）と、接続スリーブ１１１の上半部の内部に相対移動不能に装着された弁部材１１２と、この弁部材１１２と接続スリーブ１１１の間に昇降可能に装着されて上端部にシール部材１１３を支持する可動筒部材１１４と、弁部材１１２に対して可動筒部材１１４を上方へ付勢するスプリング１１５と、バネ受けリング１１６と、このバネ受けリング１１６を受け止めるストップリング１１７と、接続スリーブ１１１をケース１１０に対して上方へ付勢するスプリング１１８と、接続スリーブ１１１のピストン部１１１ａの環状上面に油圧を作用させる環状の油圧作動室１１９などを備えている。油圧作動室１１９は、前記油圧シリンダ６１のアンクランプ油室６１ａに油圧を給排する油路６５に連通接続されている。
　雄カプラー８２Ｂは、ケース１２０と、このケース１２０の内部に昇降可能に装着された可動弁部材１２１と、ケース１２０の上部の内部に装着されたバネ受け兼案内部材１２２と、このバネ受け兼案内部材１２２と可動弁部材１２１の間に装着されて可動弁部材１２１を閉弁側へ付勢するスプリング１２３などを備えている。前記ケース１２０の先端部分には、雌カプラー８１Ｂの接続スリーブ１１１の上端部に内嵌可能な接続筒部１２０ａが形成されている。
　前記クランプ機構の油圧シリンダのアンクランプ油室の油圧を抜くと、油路６５の油圧が低下し、油圧作動室１１９の油圧が低下するため、図１２に示すように、接続スリーブ１１１が上昇して雌カプラー８１Ｂが雄カプラー８２Ｂに接続される。この流体通路接続装置３０Ｂは、前記実施例１の流体通路接続装置３０と同様の作用、効果を奏する。
　次に、前記実施例１，２，３を部分的に変更する例について説明する。
［１］クランプユニット３に装備するクランプ装置としては、前記のクランプ装置４Ａ以外の種々の形式、構造の油圧駆動型クランプ装置やエア駆動型クランプ装置を採用可能である。流体通路接続装置３０は、３系統の流体通路を接続するものに限定されず、１系統の流体通路を接続するものでもよく、３系統以上の流体通路を接続するものでもよい。
［２］前記実施例の流体通路接続装置３０，３０Ａ，３０Ｂでは、位置決め機構４０とクランプ機構６０，６０Ａを一体的に構成してあるが、これらは別個に構成してもよい。２組の位置決め機構４０に限定される訳ではなく、１組の又は３組以上の位置決め機構を設けてもよい。同様に、２組のクランプ機構６０，６０Ａに限定される訳ではなく、１組の又は３組以上のクランプ機構を設けてもよい。
［３］前記実施例では、台板２０に油圧クランプ装置４Ａと、着座検知用のエアノズル付きのワーク支持部５Ａを装備したものを例として説明したが、台板２０の上に装備するものはクランプ装置やワーク支持部に限定されるものではなく、油圧や加圧エアなどの加圧流体を必要とする種々の装置や機器であってもよい。
［４］前記雌雄のカプラー８１，８１Ｂ，８２，８２Ｂの構造は一例を示すものであり、同様の機能を有する種々の構造のカプラーを採用することも可能である。
［５］その他、当業者であれば、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も包含するものである。
　本発明は、マシニングセンタのワークパレットに給排する油圧の油路を接続・分離する流体通路接続装置に利用することができる。

Claims (6)

  1. 　静止側のベース部材に付設された第１カプラーと、この第１カプラーに接続可能な第２カプラーであって可動部材に付設された第２カプラーとを有し、第１カプラーと第２カプラーとで流体通路を接続・分離可能に構成した流体通路接続装置において、
    　前記第１カプラーと第２カプラーとが接続可能となるように、ベース部材に対して可動部材を位置決めする位置決め機構と、
    　前記ベース部材に対して可動部材を固定する為に弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ駆動し且つ流体圧シリンダの流体圧でクランプ解除するクランプ機構とを備え、
    　前記第１カプラーは、軸心方向へ移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備え、
    　前記ベース部材に、前記流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたことを特徴とする流体通路接続装置。
  2. 　前記クランプ機構がアンクランプ状態のときは、第１カプラーの流体圧作動室に流体圧が充填されて接続部材が退入位置を維持することを特徴とする請求項１に記載の流体通路接続装置。
  3. 　前記クランプ機構をアンクランプ状態からクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室の流体圧を抜く際には前記弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ状態に切換ってから流体圧作動室の流体圧が低下し、接続部材が突出方向へ移動して第１カプラーと第２カプラーとが接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体通路接続装置。
  4. 　前記クランプ機構をクランプ状態からアンクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室に流体圧を供給する際には、前記流体圧作動室の流体圧により接続部材が退入位置に切り換わってからアンクランプ状態になることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体通路接続装置。
  5. 　前記接続部材を弾性付勢するスプリングは、クランプ駆動用の弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力よりも弱い弾性力を発生するスプリングであることを特徴とする請求項１に記載の流体通路接続装置。
  6. 　前記可動部材に、流体圧式クランプ装置と着座検知用のエアノズルを設け、
    　前記接続・分離される流体通路として、前記流体圧式クランプ装置の為の２系統の流体圧通路と、エアノズルの為の１系統のエア通路とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の流体通路接続装置。
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