ロータリークランプシリンダとは
工場などでの自動化製造ラインにおいて、ワーク（加工対象物）をクランプ（固定）させて、例えば作業ロボットでのドリル穴あけや、スポット溶接といった作業工程を施したい場合に、よく用いられるのがクランプシリンダという工作機械です。
クランプシリンダは、空気圧ないしは油圧を利用してロッドと呼ばれるシリンダ部を上下ないしは左右に直線運動させることにより、作業工程時にワークをクランプします。
このクランプシリンダのロッドに旋回する回転機構を追加したものをロータリークランプシリンダと呼んでいます。
ロータリークランプシリンダの使用用途
クランプシリンダは自動化された製造ラインの、ワークのクランプに用いられています。
この際クランプしたいのは、機械加工時や溶接加工時のみであり、その前後の搬入搬出の際に、クランプする箇所がワークのラインの流れの邪魔にならないように、省スペース化の実現要求に応えたものがロータリークランプシリンダです。
クランプレバーと呼ばれるアーム箇所が旋回しクランプするために、クランプしていない場合には、ライン上のワークの次の搬入や搬出工程などの流れの邪魔にならず、コンパクトな装置設計が可能であり、自動化ラインの省スペース化が図れます。
ロータリークランプシリンダの原理
ロータリークランプシリンダのロッドの旋回には、一般にロッドに施された溝を利用してカム機構などを活用して回転運動を行います。
自動化ラインのラインの流れに対して左右の2か所に配置してワークをクランプする場合、回転運動をなるべく短時間で行うためには左右のクランプレバーの回転の方向を反対にしたくなりますが、そのような用途に対応した、右回り左回りの各々90度の双回転に対応可能なロータリークランプシリンダが取り扱われています。
クランプシリンダの駆動源には圧縮空気などを用いた空気圧を活用する場合と、油圧の場合がありますが、特に大きなクランプ力が必要な場合には、通常は油圧を用います。
ピストンロッドが旋回しながらストロークするロータリークランプシリンダですが、クランプレバーの旋回途中に同時にクランプするといった同時制御は対応できない機種も多々ありますので、その取扱いには注意が必要です。
また許容できるクランプレバーの長さとクランプ圧力、およびクランプレバーの許容慣性モーメントとピストン速度の間には機種毎にトレードオフの許容可能な相関関係があります。特に慣性モーメントの算出には現場の使い方、クランプレバーの形状や長さ、重量といった各種仕様に依存する点も多いため、事前にメーカーに仕様をよく確認してから使うようにしましょう。
さらに機種によっては横置き動作が可能なものと対応できないものがあります。自動化ラインの全体の装置設計に合わせて機種やメーカーの選定をすることが大切です。