クランプ装置
【課題】クランプ装置において、クランプアームの回動角度が調整された際、該クランプアームの回動状態を簡便且つ高精度に検出する。
【解決手段】クランプ装置１０においてクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構２４は、ピストン４８及びピストンロッド５０と共に変位する検出体９６と、前記検出体９６に臨むように配置され、該検出体９６の位置を検出可能な基板９４と、前記基板９４に接続されクランプ・アンクランプ状態に応じて点灯・消灯する表示灯１０８とを備える。そして、アーム２２の回動角度が変更された際、検出機構２４に設けられた設定用ボタン１１０を押すことで、アンクランプ状態を検出するための基板９４における第２検出位置１２８を変更し、検出体９６を新たに設定した検出位置で検出可能とする。
【解決手段】クランプ装置１０においてクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構２４は、ピストン４８及びピストンロッド５０と共に変位する検出体９６と、前記検出体９６に臨むように配置され、該検出体９６の位置を検出可能な基板９４と、前記基板９４に接続されクランプ・アンクランプ状態に応じて点灯・消灯する表示灯１０８とを備える。そして、アーム２２の回動角度が変更された際、検出機構２４に設けられた設定用ボタン１１０を押すことで、アンクランプ状態を検出するための基板９４における第２検出位置１２８を変更し、検出体９６を新たに設定した検出位置で検出可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの変位作用下に所定角度回動するクランプアームを介してワークをクランプすることが可能なクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、自動車等の構成部品を溶接する際、その構成部品をクランプするためにクランプ装置が用いられる。本出願人は、本体部と、該本体部に連結されたシリンダ部と、該シリンダ部の駆動作用下に本体部内に設けられたトグルリンク機構を介して所定角度回動するクランプアームとを有するクランプ装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
このクランプ装置は、シリンダ部に供給される圧力流体によってシリンダ部のピストン及びピストンロッドを軸方向へと変位させることにより、前記ピストンロッドに接続されたトグルリンク機構を介してクランプアームがピストンの変位量に基づいた作動角度で回動し、ワークをクランプ可能なクランプ状態と、前記クランプ状態が解除されたアンクランプ状態とを切り換えている。
【０００４】
また、このクランプ装置には、ピストンロッドに連結されたナックルブロックに対して検出部を連結し、ボディの側部に設けられた２つの近接スイッチで前記検出部を検出することによってクランプアームの回動状態を検出している。
【０００５】
近年、クランプアームの回動状態をより簡便且つ高精度に検出したいという要請がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１３４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、クランプアームの回動角度を変更した場合でも、該クランプアームの回動状態を簡便且つ高精度に検出することが可能なクランプ装置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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、シリンダ部における直線運動をトグルリンク機構によって回動運動に変換してクランプアームによりワークをクランプするクランプ装置において、
本体部と、
前記本体部に連結され、圧力流体による押圧作用下に軸方向に沿って変位するピストン及びピストンロッドを有するシリンダ部と、
前記シリンダ部に変位自在に設けられ、前記ピストンの変位を規制して該ピストンのストローク変位量を調整可能な調整機構と、
前記ピストン及びピストンロッドと共にストローク変位する検出体と、該検出体の位置を検出可能な検出部とを有し、前記検出体がストローク変位した際の位置を前記検出部で検出することで前記クランプアームによる前記ワークのクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構と、
前記調整機構によって前記ストローク変位量が調整された際、前記検出部による前記検出体の検出位置を校正する校正手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、クランプ装置において、調整機構によってピストンのストローク変位量を調整してクランプアームの回動角度を変更した場合、検出機構の検出体を検出部で検出する際の検出位置を校正手段によって変更することができるため、例えば、前記クランプアームの回動角度を変更する度に、検出機構を本体部から取り外して調整作業を行う必要がなく、前記回動角度の変更に対応した検出位置の変更作業を簡便に行うことができる。その結果、クランプアームの回動角度の調整を確実且つ効率的に行うことが可能となり、それに伴って、クランプアームの回動状態を高精度に検出することができる。
【００１０】
また、校正手段は、検出部に対して電気的に接続され、クランプアームがクランプ又はアンクランプ状態にある場合に押圧することで、前記クランプ又はアンクランプ状態に対応した前記検出部の検出位置を校正可能なスイッチであるとよい。
【００１１】
さらに、検出体は、ピストンロッドに連結された連結アームに保持されるホルダと、
前記ホルダの内部に収納され、磁気を有する検出子と、
を備え、
前記検出子の磁気を検出部で検出するとよい。
【００１２】
さらにまた、検出子を、コイルから構成するとよい。
【００１３】
またさらに、検出機構は、ワークのクランプ・アンクランプ状態で点灯する表示灯を備え、前記表示灯を検出機構において外部から視認可能な位置に配置するとよい。
【００１４】
また、表示灯は、クランプ状態で点灯する第１表示灯と、
アンクランプ状態で点灯する第２表示灯と、
を備え、
前記第１表示灯と第２表示灯とをそれぞれ異なる色で形成するとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、調整機構によってピストンのストローク変位量を調整してクランプアームの回動角度を変更する場合に、検出機構の検出体を検出部で検出する際の検出位置を校正手段で変更することができるため、例えば、前記クランプアームの回動角度を変更する度に、検出機構を本体部から取り外して調整作業を行う必要がなく、前記回動角度の変更に対する検出位置の変更作業を簡便に行うことができる。その結果、クランプアームの回動角度の調整を確実且つ効率的に行うことができ、その回動状態を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の外観斜視図である。
【図２】図１のクランプ装置から第１ケーシング及びスイッチハウジングを取り外した状態を示す一部分解斜視図である。
【図３】図１に示すクランプ装置の一部省略全体断面図である。
【図４】図３のクランプ装置における検出機構近傍を示す拡大断面図である。
【図５】図１に示すクランプ装置において検出機構近傍を斜め下方から見た拡大斜視図である。
【図６】図５に示す検出機構を構成するスイッチハウジングの底面図である。
【図７】図２に示す検出機構を別の方向から見た斜視図である。
【図８】図３に示すクランプ装置においてアームが所定角度だけ回動したアンクランプ状態を示す一部省略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るクランプ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るクランプ装置を示す。
【００１９】
このクランプ装置１０は、図１〜図３に示されるように、圧力流体の供給作用下に駆動するシリンダ部１２と、該シリンダ部１２の上端部に連結され、第１及び第２ケーシング１４、１６から扁平状に形成されるボディ（本体部）１８と、前記ボディ１８から外部へと突出した矩形状の軸受部２０に連結されるアーム（クランプアーム）２２と、前記ボディ１８の側部に設けられ、前記アーム２２によるワーク（図示せず）のクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構２４とを備える。なお、ボディ１８の側面には、図示しない取付用ねじを螺入してクランプ装置１０を他の部材に取り付ける複数の取付孔２６が形成されている。
【００２０】
シリンダ部１２は、シリンダ室２８を内部に有する中空状のシリンダチューブ３０と、該シリンダチューブ３０の一端部に連結されて前記シリンダ室２８を閉塞するエンドブロック３２と、前記シリンダチューブ３０の他端部を閉塞するエンドプレート３４とを含む。この場合、シリンダチューブ３０は、断面扁平状に形成されるが、これに限定されるものではなく、例えば、断面円形状又は断面長円状に形成してもよい。
【００２１】
なお、エンドブロック３２の四隅角部には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った貫通孔（図示せず）が形成され、前記貫通孔にそれぞれ締結ボルト３６（図１及び図２参照）が挿通されボディ１８に対して締め付けられることで、前記シリンダチューブ３０及びエンドプレート３４が前記シリンダチューブ３０とボディ１８との間に挟持され、前記エンドブロック３２、シリンダチューブ３０及びエンドプレート３４がボディ１８に対して一体的に連結される。
【００２２】
シリンダチューブ３０の側面には、図３に示されるように、エンドブロック３２近傍となる位置に圧力流体（例えば、圧縮空気）が導入・導出される一対の第１流体ポート３８ａ、３８ｂが形成され、エンドプレート３４近傍となる位置に圧力流体（例えば、圧縮空気）が導入・導出される一対の第２流体ポート４０ａ、４０ｂが形成される。
【００２３】
第１流体ポート３８ａ、３８ｂと第２流体ポート４０ａ、４０ｂとは、シリンダチューブ３０の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って互いに所定間隔離間して配置されると共に、前記シリンダチューブ３０の軸線に対して略対称となるように反対側の側面にもそれぞれ形成される。
【００２４】
そして、一対の第１及び第２流体ポート３８ａ、３８ｂ、４０ａ、４０ｂは、そのいずれか一方のみが選択的に使用され、例えば、使用されない他方の第１及び第２流体ポート３８ｂ、４０ｂはプラグ４２によってそれぞれ閉塞される（図３参照）。そして、第１及び第２流体ポート３８ａ、３８ｂ、４０ａ、４０ｂは、それぞれシリンダ室２８と連通している。
【００２５】
エンドブロック３２の略中央部には、下方から調整ボルト４４が螺合され、その端部が所定長さだけシリンダ室２８内に突出している。この調整ボルト４４は、例えば、スタッドボルトからなり、その端部には、例えば、ゴム製材料によって形成されたダンパ４６が装着される。そして、後述するシリンダ部１２のピストン４８を締結する連結ボルト５４が調整ボルト４４に当接することで、該ピストン４８の変位が規制されると共に、当接時に生じる衝撃や衝撃音がダンパ４６によって好適に吸収される（図８参照）。
【００２６】
また、調整ボルト４４は、その螺回作用下にシリンダチューブ３０の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に設けられると共に、エンドブロック３２の外側にロックナット４９が螺合されている。そして、調整ボルト４４は、シリンダ室２８側（矢印Ａ方向）への突出長さを変更することによってピストン４８の軸方向（矢印Ｂ方向）に沿った変位量（ストローク量）を調整すると共に、調整のなされた調整ボルト４４に対してロックナット４９を螺回させ、エンドブロック３２の端面に当接させることで該調整ボルト４４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った変位が規制され固定される。
【００２７】
すなわち、調整ボルト４４は、ピストン４８の変位量を調整することで、アーム２２の回動角度を調整可能な調整機構として機能する。
【００２８】
エンドプレート３４は、その略中央部に後述するシリンダ部１２のピストンロッド５０が挿通される孔部５２を有し、前記ピストンロッド５０を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に支持している。
【００２９】
一方、シリンダチューブ３０の内部には、シリンダ室２８に沿って変位自在なピストン４８が設けられ、該ピストン４８の中央部には連結ボルト５４によって長尺なピストンロッド５０の一端部が連結される。ピストン４８の外周面には、環状溝を介してピストンパッキン５６が装着される。この場合、ピストン４８がボディ１８から離間する方向（矢印Ｂ方向）に変位し、連結ボルト５４が調整ボルト４４に設けられたダンパ４６に当接することにより、該ピストン４８の変位が変位終端位置（下限位置）で規制されると共に、前記ピストン４８が当接した際に生じる衝撃が前記ダンパ４６によって緩衝される。また、ピストンロッド５０は、ボディ１８側（矢印Ａ方向）に向かって延在するように配置される。
【００３０】
ボディ１８は、非対称形状に形成された第１ケーシング１４と第２ケーシング１６とからなり、前記第１ケーシング１４と第２ケーシング１６とが一体的に組み付けられる。
【００３１】
第１ケーシング１４及び第２ケーシング１６の内壁面には、それぞれ軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿ってガイド溝（図示せず）が形成され、前記ピストンロッド５０の他端部に連結されたナックルジョイント５８が摺動自在に設けられる。
【００３２】
また、ボディ１８の側面には、スリット６０が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さで開口し、該スリット６０には後述する検出機構２４の連結アーム９５が挿通される。
【００３３】
ナックルジョイント５８は、所定間隔離間して略平行に分岐した二股部６２を有するナックルブロック６４と、前記二股部６２に形成された孔部に挿通されるナックルピン６６とから構成され、ピストンロッド５０の直線運動をアーム２２の回動運動へと変換するトグルリンク機構６８が設けられる。
【００３４】
また、ナックルブロック６４の二股部６２には、上方に向かって突出したリリース用突起部７０が設けられ、該リリース用突起部７０は、アーム２２によってワークをクランプした際に、第１及び第２ケーシング１４、１６の上部に形成された略長方形状の開孔７２から所定長だけそれぞれ突出するように設けられる。
【００３５】
トグルリンク機構６８は、ボディ１８の内部に設けられ、ナックルピン６６を介してナックルジョイント５８の二股部６２の間に連結されるリンクプレート７４と、第１及び第２ケーシング１４、１６に形成された開口部にそれぞれ回動自在に軸支される支持レバー７６とを有する。なお、トグルリンク機構６８はボディ１８の内部に設けられることで、例えば、クランプ装置１０の設置環境下において大気中に飛散するスパッタ等の付着が防止される。
【００３６】
リンクプレート７４は、ナックルジョイント５８と支持レバー７６との間に介装され、前記ナックルジョイント５８と支持レバー７６とをリンクする機能を営む。このリンクプレート７４には、所定間隔離間した一組の孔部が形成され、一方の孔部に軸支されるナックルピン６６及びナックルジョイント５８を介してピストンロッド５０の他端部に連結され、他方の孔部に軸支されるリンクピン７８を介して支持レバー７６に連結される。
【００３７】
支持レバー７６は、リンクピン７８が軸支される二股状の支持部８０と、ピストンロッド５０の軸線と略直交する方向に突出し、開口部を介してボディ１８の外部に露呈する一組の軸受部２０とを有する。この軸受部２０には、図示しないワークをクランプするアーム２２が着脱自在に装着され、前記アーム２２が支持レバー７６と共に回動自在に設けられる（図１参照）。
【００３８】
すなわち、ピストンロッド５０の直線運動は、ナックルジョイント５８及びリンクプレート７４を介して支持レバー７６へと伝達され、該支持レバー７６が所定角度だけ回動変位することにより、該支持レバー７６に装着されたアーム２２が回動することとなる。
【００３９】
さらに、第１及び第２ケーシング１４、１６の内部には、トグルリンク機構６８の近傍となる上部側の凹部にガイドローラ８４が回転自在に設けられる。このガイドローラ８４は、ピン部材８６を介して回転自在に軸支され、該ガイドローラ８４の内部には、その周方向に沿って複数のニードルベアリング８８が装着されている。すなわち、ニードルベアリング８８の転動作用下にガイドローラ８４が円滑に回動するように設けられる。そして、トグルリンク機構６８を構成するリンクプレート７４の回動作用下にその湾曲面が接触することによってガイドローラ８４が回転変位する。
【００４０】
一方、ボディ１８の頂部には、リリース用突起部７０をカバーするトップカバー９０が着脱自在に設けられ、前記リリース用突起部７０を操作する際には、例えば、ゴムから形成されるトップカバー９０をボディ１８に対して取り外して該リリース用突起部７０を外部に露呈させると共に、該リリース用突起部７０の操作を行わない場合には、開孔７２から突出するリリース用突起部７０を含む頂部が前記トップカバー９０によって全体的に包被される。
【００４１】
検出機構２４は、図３及び図４に示されるように、第１及び第２ケーシング１４、１６の側面にボルト（図示せず）を介して装着され、スイッチハウジング９２と、前記スイッチハウジング９２の内部に設けられる基板（検出部）９４と、ナックルブロック６４に連結された連結アーム９５の端部に設けられ前記基板９４に沿って変位する検出体９６と、前記基板９４で検出された前記検出体９６の位置を検出信号として外部に出力する出力端子９８とを含む。
【００４２】
スイッチハウジング９２は、例えば、樹脂製材料から箱状に形成され、その開口した端部がスリット６０の形成されたボディ１８の側面に対して装着される（図２及び図３参照）。このスイッチハウジング９２は、前記スリット６０を覆うように装着される。そして、スイッチハウジング９２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する貫通孔１００に図示しないボルトを挿入し、ボディ１８の側面に対して螺合させることで前記スイッチハウジング９２が前記ボディ１８に対して固定される。
【００４３】
また、スイッチハウジング９２には、その長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った略中央部近傍にボディ１８から離間する方向（側方）に膨出した膨出部１０２を有し、該膨出部１０２の底部には出力端子９８が設けられる。この底部は、スイッチハウジング９２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と略直交するように形成される。
【００４４】
出力端子９８は、スイッチハウジング９２の内部において基板９４に電気的に接続されると共に、その一部が外部に露呈するように設けられる。そして、出力端子９８には、その外部に突出した部位にコネクタ１０４が接続され、基板９４によって検出された検出体９６の位置が、出力信号として前記コネクタ１０４に接続されたリード線１０６を介して図示しないコントローラへと出力される。
【００４５】
また、膨出部１０２の底部には、出力端子９８に対して離間した位置にアーム２２のクランプ・アンクランプ状態を視認可能な表示灯１０８が設けられると共に、前記表示灯１０８の近傍には、前記アーム２２のアンクランプ状態を認識させる際に用いられる校正用ボタン（校正手段）１１０が設けられる。
【００４６】
なお、表示灯１０８及び校正用ボタン１１０は、それぞれスイッチハウジング９２の外部に露呈すると共に、図示しない配線等を介して基板９４と電気的にそれぞれ接続されている。
【００４７】
この表示灯１０８は、スイッチハウジング９２において視認し易い位置に設けられ、例えば、アーム２２がクランプ状態で点灯するクランプ灯（第１表示灯）１１２と、前記アーム２２がアンクランプ状態で点灯するアンクランプ灯（第２表示灯）１１４と、電源が供給されている際に点灯する電源灯１１６とから構成される。クランプ灯１１２、アンクランプ灯１１４及び電源灯１１６は、互いに所定間隔離間して一直線上に配置され、それぞれ異なる色に設定すると視認が容易となり好適である。
【００４８】
一方、スイッチハウジング９２の内部には、ボディ１８に対して平行且つ所定間隔離間するように基板９４が設けられる。この基板９４は、スイッチハウジング９２に対して固定されると共に、前記スイッチハウジング９２の長手方向に沿って所定長さで形成される。
【００４９】
検出体９６は、図１〜図７に示されるように、例えば、樹脂製材料から断面略矩形状に形成されたホルダ１１８と、前記ホルダ１１８に開口した収納穴１２０に収納されるコイル（検出子）１２２（図４参照）とからなり、前記コイル１２２は前記孔部内において封止体１２４によって封止されている。
【００５０】
また、検出体９６は、その一側面に連結アーム９５の一端部が連結され、前記一側面と反対側となる他側面が基板９４と略平行、且つ、一定間隔離間した状態で配置される（図４参照）。そして、連結アーム９５の他端部が、ボルト１２５によってナックルブロック６４に連結された状態で、ピストン４８、ピストンロッド５０及び前記ナックルブロック６４が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位することにより、連結アーム９５を介して検出体９６が基板９４に沿って変位する。
【００５１】
すなわち、検出体９６が基板９４に沿って移動することで、コイル１２２で生じる磁気を予め基板９４に設定された第１及び第２検出位置１２６、１２８（図４参照）で検出し、出力端子９８及びコネクタ１０４を通じて図示しないコントローラへ制御信号として出力することで、前記検出体９６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った位置に基づきアーム２２の回動角度を検出する。
【００５２】
本発明の実施の形態に係るクランプ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００５３】
先ず、図示しない固定手段を介してクランプ装置１０を所定位置に固定すると共に、圧力流体供給源に接続された図示しないチューブ等を第１及び第２流体ポート３８ａ、４０ａにそれぞれ接続する。一方、検出機構２４の出力端子９８に接続されたコネクタ１０４は、リード線１０６を介して図示しないコントローラに接続され、検出機構２４において電源灯１１６が通電されて点灯した状態にある。
【００５４】
なお、図３は、図示しないワークをクランプしたクランプ状態のクランプ装置１０を示し、図８はアンクランプ状態のクランプ装置１０を示すものであり、以下、図３のクランプ状態を初期状態として説明する。
【００５５】
アーム２２のクランプ状態において、図３及び図４に示されるように、検出体９６がスイッチハウジング９２内で上方に位置し、該検出体９６に臨む第１検出位置１２６が予め前記基板９４に対して設定されている。すなわち、図４に示されるように、検出体９６が第１検出位置１２６に対峙した際、基板９４からコントローラ（図示せず）に対して前記クランプ状態にあることを示す制御信号が出力されると共に、前記基板９４を通じてクランプ灯１１２が通電され点灯状態となる。
【００５６】
このように、クランプ灯１１２の点灯状態にある初期状態のクランプ装置１０において、図示しない圧力流体供給源から第２流体ポート４０ａへと圧力流体を供給し、該圧力流体がシリンダ室２８へと導入される。このシリンダ室２８に導入された圧力流体の作用下にピストン４８がボディ１８から離間する方向（矢印Ｂ方向）に向かって押圧され、該シリンダ室２８に沿ってエンドブロック３２側へと下降する。そして、ピストン４８及びピストンロッド５０の変位作用下にナックルブロック６４がガイド溝（図示しない）の案内作用下に摺動変位する。なお、この際、第１流体ポート３８ａは、大気開放状態としておく。
【００５７】
この際、ナックルブロック６４に連結された連結アーム９５と共に検出体９６がスイッチハウジング９２の内部を基板９４に沿って下降し、前記検出体９６が第１検出位置１２６から離間するのに伴って、該第１検出位置１２６においてコイル１２２の磁気が検出されなくなり、その結果、コントローラへの出力信号が滅勢されるため、該コントローラにおいてクランプ装置１０のクランプ状態が解除されたことが確認される。同時に、基板９４から表示灯１０８のクランプ灯１１２への通電が停止され、点灯状態にあった前記クランプ灯１１２が消灯する。これにより、クランプ装置１０のクランプ状態が解除されたことを、クランプ灯１１２の消灯によって前記クランプ装置１０の外部から確実に確認できる。なお、アンクランプ灯１１４は消灯状態のまま維持される。
【００５８】
このピストン４８の直線運動は、ピストンロッド５０及びナックルジョイント５８を介してトグルリンク機構６８へと伝達され、前記トグルリンク機構６８を構成する支持レバー７６の回動作用下にアーム２２の回動運動へと変換される。すなわち、ピストン４８の直線運動によって、ピストンロッド５０に連結されたナックルジョイント５８及びリンクプレート７４を下方（矢印Ｂ方向）に向かって引張する力が作用する。
【００５９】
そして、リンクプレート７４に対する引張力は、ナックルピン６６を支点として該リンクプレート７４を所定角度回動させると共に、該リンクプレート７４のリンク作用下に支持レバー７６を時計回りに回動させることで、前記支持レバー７６の軸受部２０を支点としてアーム２２が所定角度回動する。そして、ピストン４８に連結された連結ボルト５４がエンドブロック３２に螺合された調整ボルト４４のダンパ４６に当接することにより、前記ピストン４８のさらなる変位が規制され、ピストンロッド５０及びトグルリンク機構６８を介した該アーム２２の回動変位が停止する。
【００６０】
その結果、クランプ装置１０は、図８に示されるように、アーム２２がクランプ状態から時計回りに所定角度だけ回動したアンクランプ状態となり、検出体９６が下降して基板９４の第２検出位置１２８に対峙した状態となる。
【００６１】
そして、検出体９６のコイル１２２による磁気が、第２検出位置１２８で検出された後、出力信号として図示しないコントローラへと出力されクランプ装置１０がアンクランプ状態にあることが確認されると共に、該基板９４を通じて表示灯１０８のアンクランプ灯１１４が通電されて点灯する。
【００６２】
なお、基板９４の第２検出位置１２８は、アーム２２のアンクランプ状態において前記検出体９６が対峙する位置（図４中、二点鎖線形状参照）に予め設定されている。
【００６３】
一方、図８に示すクランプ装置１０のアンクランプ状態において、図示しない切換弁の切換作用下に第１流体ポート３８ａに圧力流体を供給することによりピストン４８がボディ１８側（矢印Ａ方向）に向かって変位する。なお、この際、第２流体ポート４０ａは、大気開放状態としておく。そして、このピストン４８と共にピストンロッド５０がボディ１８側（矢印Ａ方向）に向かって変位することにより、トグルリンク機構６８を構成するリンクプレート７４を介して支持レバー７６が前記とは逆方向に回動し、それに伴って、アーム２２が図示しないワーク側に向かって回動する。
【００６４】
この際、ナックルブロック６４に連結された連結アーム９５を介して検出体９６が基板９４に沿って上方（矢印Ａ方向）へと変位し、該検出体９６が前記基板９４の第１検出位置１２６に対峙することで、コイル１２２の磁気が検出されて前記検出体９６が前記第１検出位置１２６に到達したことが検出される。これにより、検出体９６が第１検出位置１２６に到達したことが出力信号として出力端子９８、コネクタ１０４を通じて図示しないコントローラへと出力され、クランプ装置１０がクランプ状態にあることが確認されると共に、基板９４からアンクランプ灯１１４への通電が遮断されて消灯し、一方、クランプ灯１１２が通電されて点灯する。
【００６５】
次に、上述したクランプ装置１０において、調整ボルト４４によってアーム２２の回動角度を調整し、それに伴って、検出機構２４の調整を行う場合について簡単に説明する。ここでは、アーム２２の回動角度を上述したクランプ装置１０に対して小さくする場合について説明し、詳細には、アーム２２のアンクランプ位置を変更する場合について説明する。
【００６６】
先ず、調整ボルト４４を螺回し、その端部のボディ１８側（矢印Ａ方向）への突出長さを大きくし、ロックナット４９によって固定する。これにより、アーム２２をクランプ状態からアンクランプ状態へと切り換える際、調整ボルト４４の端部が、上述したクランプ装置１０の場合と比較してボディ１８側に移動しているため、ピストン４８の下方への変位量が小さくなる。そのため、ピストン４８の変位作用下にトグルリンク機構６８を介して回動変位するアーム２２の回動角度が小さくなる。
【００６７】
次に、ピストン４８を締結する連結ボルト５４が調整ボルト４４に当接し、アーム２２がアンクランプ状態にあることを確認した後、作業者が検出機構２４の校正用ボタン１１０を押すことにより、基板９４において検出体９６の対峙している部位が新たな第２検出位置１２８として設定される。すなわち、調整ボルト４４によってアーム２２の回動角度を変更することで、アンクランプ位置が変更されるため、校正用ボタン１１０を押すことでアンクランプ状態を検出するための第２検出位置１２８を基板９４において再設定（校正）する。
【００６８】
これにより、アーム２２の回動角度が変更された場合でも、校正用ボタン１１０によって基板９４に対して第２検出位置１２８を簡単に再設定することができるため、変更されたアーム２２のアンクランプ位置を検出機構２４によって確実且つ高精度に検出することができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、クランプ装置１０においてアーム２２の回動角度を変更した場合でも、該アーム２２のアンクランプ状態において前記検出機構２４の校正用ボタン１１０を押すことで、検出機構２４に臨む基板９４の第２検出位置１２８を再設定することができる。そのため、例えば、アーム２２の回動角度を変更する度に、検出機構２４をボディ１８から取り外して再調整を行う必要がなく、前記回動角度の変更に対する検出機構２４の調整作業を簡便に行うことができる。その結果、アーム２２の回動角度の調整を確実且つ効率的に行うことが可能となる。
【００７０】
また、アーム２２のクランプ・アンクランプ状態を、検出機構２４において電気的に検出することができるため、より高精度に前記アーム２２の回動状態を確認することができる。
【００７１】
さらに、アーム２２のクランプ・アンクランプ状態を、表示灯１０８におけるクランプ灯１１２、アンクランプ灯１１４によって外部からより一層容易且つ確実に確認できるため、例えば、前記アーム２２の回動状態が視認しにくい設置環境下（例えば、暗所）においても前記表示灯１０８を確認することで、外部から確実に確認できるため好適である。
【００７２】
さらにまた、上述した本実施の形態においては、アーム２２がアンクランプ状態にあることを検出するための第２検出位置１２８を校正用ボタン１１０によって再設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、前記アーム２２のクランプ状態を検出するための第１検出位置１２６を前記校正用ボタン１１０で再設定できるようにしてもよい。
【００７３】
なお、本発明に係るクランプ装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７４】
１０…クランプ装置 １２…シリンダ部
１８…ボディ ２２…アーム
２４…検出機構 ３０…シリンダチューブ
３８ａ、３８ｂ…第１流体ポート ４０ａ、４０ｂ…第２流体ポート
４４…調整ボルト ４８…ピストン
５０…ピストンロッド ５８…ナックルジョイント
６０…スリット ６４…ナックルブロック
６６…ナックルピン ６８…トグルリンク機構
９２…スイッチハウジング ９４…基板
９５…連結アーム ９６…検出体
９８…出力端子 １０２…膨出部
１０８…表示灯 １１０…校正用ボタン
１１２…クランプ灯 １１４…アンクランプ灯
１１６…電源灯 １１８…ホルダ
１２６…第１検出位置 １２８…第２検出位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの変位作用下に所定角度回動するクランプアームを介してワークをクランプすることが可能なクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、自動車等の構成部品を溶接する際、その構成部品をクランプするためにクランプ装置が用いられる。本出願人は、本体部と、該本体部に連結されたシリンダ部と、該シリンダ部の駆動作用下に本体部内に設けられたトグルリンク機構を介して所定角度回動するクランプアームとを有するクランプ装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
このクランプ装置は、シリンダ部に供給される圧力流体によってシリンダ部のピストン及びピストンロッドを軸方向へと変位させることにより、前記ピストンロッドに接続されたトグルリンク機構を介してクランプアームがピストンの変位量に基づいた作動角度で回動し、ワークをクランプ可能なクランプ状態と、前記クランプ状態が解除されたアンクランプ状態とを切り換えている。
【０００４】
また、このクランプ装置には、ピストンロッドに連結されたナックルブロックに対して検出部を連結し、ボディの側部に設けられた２つの近接スイッチで前記検出部を検出することによってクランプアームの回動状態を検出している。
【０００５】
近年、クランプアームの回動状態をより簡便且つ高精度に検出したいという要請がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１３４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、クランプアームの回動角度を変更した場合でも、該クランプアームの回動状態を簡便且つ高精度に検出することが可能なクランプ装置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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、シリンダ部における直線運動をトグルリンク機構によって回動運動に変換してクランプアームによりワークをクランプするクランプ装置において、
本体部と、
前記本体部に連結され、圧力流体による押圧作用下に軸方向に沿って変位するピストン及びピストンロッドを有するシリンダ部と、
前記シリンダ部に変位自在に設けられ、前記ピストンの変位を規制して該ピストンのストローク変位量を調整可能な調整機構と、
前記ピストン及びピストンロッドと共にストローク変位する検出体と、該検出体の位置を検出可能な検出部とを有し、前記検出体がストローク変位した際の位置を前記検出部で検出することで前記クランプアームによる前記ワークのクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構と、
前記調整機構によって前記ストローク変位量が調整された際、前記検出部による前記検出体の検出位置を校正する校正手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、クランプ装置において、調整機構によってピストンのストローク変位量を調整してクランプアームの回動角度を変更した場合、検出機構の検出体を検出部で検出する際の検出位置を校正手段によって変更することができるため、例えば、前記クランプアームの回動角度を変更する度に、検出機構を本体部から取り外して調整作業を行う必要がなく、前記回動角度の変更に対応した検出位置の変更作業を簡便に行うことができる。その結果、クランプアームの回動角度の調整を確実且つ効率的に行うことが可能となり、それに伴って、クランプアームの回動状態を高精度に検出することができる。
【００１０】
また、校正手段は、検出部に対して電気的に接続され、クランプアームがクランプ又はアンクランプ状態にある場合に押圧することで、前記クランプ又はアンクランプ状態に対応した前記検出部の検出位置を校正可能なスイッチであるとよい。
【００１１】
さらに、検出体は、ピストンロッドに連結された連結アームに保持されるホルダと、
前記ホルダの内部に収納され、磁気を有する検出子と、
を備え、
前記検出子の磁気を検出部で検出するとよい。
【００１２】
さらにまた、検出子を、コイルから構成するとよい。
【００１３】
またさらに、検出機構は、ワークのクランプ・アンクランプ状態で点灯する表示灯を備え、前記表示灯を検出機構において外部から視認可能な位置に配置するとよい。
【００１４】
また、表示灯は、クランプ状態で点灯する第１表示灯と、
アンクランプ状態で点灯する第２表示灯と、
を備え、
前記第１表示灯と第２表示灯とをそれぞれ異なる色で形成するとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、調整機構によってピストンのストローク変位量を調整してクランプアームの回動角度を変更する場合に、検出機構の検出体を検出部で検出する際の検出位置を校正手段で変更することができるため、例えば、前記クランプアームの回動角度を変更する度に、検出機構を本体部から取り外して調整作業を行う必要がなく、前記回動角度の変更に対する検出位置の変更作業を簡便に行うことができる。その結果、クランプアームの回動角度の調整を確実且つ効率的に行うことができ、その回動状態を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の外観斜視図である。
【図２】図１のクランプ装置から第１ケーシング及びスイッチハウジングを取り外した状態を示す一部分解斜視図である。
【図３】図１に示すクランプ装置の一部省略全体断面図である。
【図４】図３のクランプ装置における検出機構近傍を示す拡大断面図である。
【図５】図１に示すクランプ装置において検出機構近傍を斜め下方から見た拡大斜視図である。
【図６】図５に示す検出機構を構成するスイッチハウジングの底面図である。
【図７】図２に示す検出機構を別の方向から見た斜視図である。
【図８】図３に示すクランプ装置においてアームが所定角度だけ回動したアンクランプ状態を示す一部省略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るクランプ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るクランプ装置を示す。
【００１９】
このクランプ装置１０は、図１〜図３に示されるように、圧力流体の供給作用下に駆動するシリンダ部１２と、該シリンダ部１２の上端部に連結され、第１及び第２ケーシング１４、１６から扁平状に形成されるボディ（本体部）１８と、前記ボディ１８から外部へと突出した矩形状の軸受部２０に連結されるアーム（クランプアーム）２２と、前記ボディ１８の側部に設けられ、前記アーム２２によるワーク（図示せず）のクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構２４とを備える。なお、ボディ１８の側面には、図示しない取付用ねじを螺入してクランプ装置１０を他の部材に取り付ける複数の取付孔２６が形成されている。
【００２０】
シリンダ部１２は、シリンダ室２８を内部に有する中空状のシリンダチューブ３０と、該シリンダチューブ３０の一端部に連結されて前記シリンダ室２８を閉塞するエンドブロック３２と、前記シリンダチューブ３０の他端部を閉塞するエンドプレート３４とを含む。この場合、シリンダチューブ３０は、断面扁平状に形成されるが、これに限定されるものではなく、例えば、断面円形状又は断面長円状に形成してもよい。
【００２１】
なお、エンドブロック３２の四隅角部には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った貫通孔（図示せず）が形成され、前記貫通孔にそれぞれ締結ボルト３６（図１及び図２参照）が挿通されボディ１８に対して締め付けられることで、前記シリンダチューブ３０及びエンドプレート３４が前記シリンダチューブ３０とボディ１８との間に挟持され、前記エンドブロック３２、シリンダチューブ３０及びエンドプレート３４がボディ１８に対して一体的に連結される。
【００２２】
シリンダチューブ３０の側面には、図３に示されるように、エンドブロック３２近傍となる位置に圧力流体（例えば、圧縮空気）が導入・導出される一対の第１流体ポート３８ａ、３８ｂが形成され、エンドプレート３４近傍となる位置に圧力流体（例えば、圧縮空気）が導入・導出される一対の第２流体ポート４０ａ、４０ｂが形成される。
【００２３】
第１流体ポート３８ａ、３８ｂと第２流体ポート４０ａ、４０ｂとは、シリンダチューブ３０の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って互いに所定間隔離間して配置されると共に、前記シリンダチューブ３０の軸線に対して略対称となるように反対側の側面にもそれぞれ形成される。
【００２４】
そして、一対の第１及び第２流体ポート３８ａ、３８ｂ、４０ａ、４０ｂは、そのいずれか一方のみが選択的に使用され、例えば、使用されない他方の第１及び第２流体ポート３８ｂ、４０ｂはプラグ４２によってそれぞれ閉塞される（図３参照）。そして、第１及び第２流体ポート３８ａ、３８ｂ、４０ａ、４０ｂは、それぞれシリンダ室２８と連通している。
【００２５】
エンドブロック３２の略中央部には、下方から調整ボルト４４が螺合され、その端部が所定長さだけシリンダ室２８内に突出している。この調整ボルト４４は、例えば、スタッドボルトからなり、その端部には、例えば、ゴム製材料によって形成されたダンパ４６が装着される。そして、後述するシリンダ部１２のピストン４８を締結する連結ボルト５４が調整ボルト４４に当接することで、該ピストン４８の変位が規制されると共に、当接時に生じる衝撃や衝撃音がダンパ４６によって好適に吸収される（図８参照）。
【００２６】
また、調整ボルト４４は、その螺回作用下にシリンダチューブ３０の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に設けられると共に、エンドブロック３２の外側にロックナット４９が螺合されている。そして、調整ボルト４４は、シリンダ室２８側（矢印Ａ方向）への突出長さを変更することによってピストン４８の軸方向（矢印Ｂ方向）に沿った変位量（ストローク量）を調整すると共に、調整のなされた調整ボルト４４に対してロックナット４９を螺回させ、エンドブロック３２の端面に当接させることで該調整ボルト４４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った変位が規制され固定される。
【００２７】
すなわち、調整ボルト４４は、ピストン４８の変位量を調整することで、アーム２２の回動角度を調整可能な調整機構として機能する。
【００２８】
エンドプレート３４は、その略中央部に後述するシリンダ部１２のピストンロッド５０が挿通される孔部５２を有し、前記ピストンロッド５０を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に支持している。
【００２９】
一方、シリンダチューブ３０の内部には、シリンダ室２８に沿って変位自在なピストン４８が設けられ、該ピストン４８の中央部には連結ボルト５４によって長尺なピストンロッド５０の一端部が連結される。ピストン４８の外周面には、環状溝を介してピストンパッキン５６が装着される。この場合、ピストン４８がボディ１８から離間する方向（矢印Ｂ方向）に変位し、連結ボルト５４が調整ボルト４４に設けられたダンパ４６に当接することにより、該ピストン４８の変位が変位終端位置（下限位置）で規制されると共に、前記ピストン４８が当接した際に生じる衝撃が前記ダンパ４６によって緩衝される。また、ピストンロッド５０は、ボディ１８側（矢印Ａ方向）に向かって延在するように配置される。
【００３０】
ボディ１８は、非対称形状に形成された第１ケーシング１４と第２ケーシング１６とからなり、前記第１ケーシング１４と第２ケーシング１６とが一体的に組み付けられる。
【００３１】
第１ケーシング１４及び第２ケーシング１６の内壁面には、それぞれ軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿ってガイド溝（図示せず）が形成され、前記ピストンロッド５０の他端部に連結されたナックルジョイント５８が摺動自在に設けられる。
【００３２】
また、ボディ１８の側面には、スリット６０が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定長さで開口し、該スリット６０には後述する検出機構２４の連結アーム９５が挿通される。
【００３３】
ナックルジョイント５８は、所定間隔離間して略平行に分岐した二股部６２を有するナックルブロック６４と、前記二股部６２に形成された孔部に挿通されるナックルピン６６とから構成され、ピストンロッド５０の直線運動をアーム２２の回動運動へと変換するトグルリンク機構６８が設けられる。
【００３４】
また、ナックルブロック６４の二股部６２には、上方に向かって突出したリリース用突起部７０が設けられ、該リリース用突起部７０は、アーム２２によってワークをクランプした際に、第１及び第２ケーシング１４、１６の上部に形成された略長方形状の開孔７２から所定長だけそれぞれ突出するように設けられる。
【００３５】
トグルリンク機構６８は、ボディ１８の内部に設けられ、ナックルピン６６を介してナックルジョイント５８の二股部６２の間に連結されるリンクプレート７４と、第１及び第２ケーシング１４、１６に形成された開口部にそれぞれ回動自在に軸支される支持レバー７６とを有する。なお、トグルリンク機構６８はボディ１８の内部に設けられることで、例えば、クランプ装置１０の設置環境下において大気中に飛散するスパッタ等の付着が防止される。
【００３６】
リンクプレート７４は、ナックルジョイント５８と支持レバー７６との間に介装され、前記ナックルジョイント５８と支持レバー７６とをリンクする機能を営む。このリンクプレート７４には、所定間隔離間した一組の孔部が形成され、一方の孔部に軸支されるナックルピン６６及びナックルジョイント５８を介してピストンロッド５０の他端部に連結され、他方の孔部に軸支されるリンクピン７８を介して支持レバー７６に連結される。
【００３７】
支持レバー７６は、リンクピン７８が軸支される二股状の支持部８０と、ピストンロッド５０の軸線と略直交する方向に突出し、開口部を介してボディ１８の外部に露呈する一組の軸受部２０とを有する。この軸受部２０には、図示しないワークをクランプするアーム２２が着脱自在に装着され、前記アーム２２が支持レバー７６と共に回動自在に設けられる（図１参照）。
【００３８】
すなわち、ピストンロッド５０の直線運動は、ナックルジョイント５８及びリンクプレート７４を介して支持レバー７６へと伝達され、該支持レバー７６が所定角度だけ回動変位することにより、該支持レバー７６に装着されたアーム２２が回動することとなる。
【００３９】
さらに、第１及び第２ケーシング１４、１６の内部には、トグルリンク機構６８の近傍となる上部側の凹部にガイドローラ８４が回転自在に設けられる。このガイドローラ８４は、ピン部材８６を介して回転自在に軸支され、該ガイドローラ８４の内部には、その周方向に沿って複数のニードルベアリング８８が装着されている。すなわち、ニードルベアリング８８の転動作用下にガイドローラ８４が円滑に回動するように設けられる。そして、トグルリンク機構６８を構成するリンクプレート７４の回動作用下にその湾曲面が接触することによってガイドローラ８４が回転変位する。
【００４０】
一方、ボディ１８の頂部には、リリース用突起部７０をカバーするトップカバー９０が着脱自在に設けられ、前記リリース用突起部７０を操作する際には、例えば、ゴムから形成されるトップカバー９０をボディ１８に対して取り外して該リリース用突起部７０を外部に露呈させると共に、該リリース用突起部７０の操作を行わない場合には、開孔７２から突出するリリース用突起部７０を含む頂部が前記トップカバー９０によって全体的に包被される。
【００４１】
検出機構２４は、図３及び図４に示されるように、第１及び第２ケーシング１４、１６の側面にボルト（図示せず）を介して装着され、スイッチハウジング９２と、前記スイッチハウジング９２の内部に設けられる基板（検出部）９４と、ナックルブロック６４に連結された連結アーム９５の端部に設けられ前記基板９４に沿って変位する検出体９６と、前記基板９４で検出された前記検出体９６の位置を検出信号として外部に出力する出力端子９８とを含む。
【００４２】
スイッチハウジング９２は、例えば、樹脂製材料から箱状に形成され、その開口した端部がスリット６０の形成されたボディ１８の側面に対して装着される（図２及び図３参照）。このスイッチハウジング９２は、前記スリット６０を覆うように装着される。そして、スイッチハウジング９２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する貫通孔１００に図示しないボルトを挿入し、ボディ１８の側面に対して螺合させることで前記スイッチハウジング９２が前記ボディ１８に対して固定される。
【００４３】
また、スイッチハウジング９２には、その長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った略中央部近傍にボディ１８から離間する方向（側方）に膨出した膨出部１０２を有し、該膨出部１０２の底部には出力端子９８が設けられる。この底部は、スイッチハウジング９２の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と略直交するように形成される。
【００４４】
出力端子９８は、スイッチハウジング９２の内部において基板９４に電気的に接続されると共に、その一部が外部に露呈するように設けられる。そして、出力端子９８には、その外部に突出した部位にコネクタ１０４が接続され、基板９４によって検出された検出体９６の位置が、出力信号として前記コネクタ１０４に接続されたリード線１０６を介して図示しないコントローラへと出力される。
【００４５】
また、膨出部１０２の底部には、出力端子９８に対して離間した位置にアーム２２のクランプ・アンクランプ状態を視認可能な表示灯１０８が設けられると共に、前記表示灯１０８の近傍には、前記アーム２２のアンクランプ状態を認識させる際に用いられる校正用ボタン（校正手段）１１０が設けられる。
【００４６】
なお、表示灯１０８及び校正用ボタン１１０は、それぞれスイッチハウジング９２の外部に露呈すると共に、図示しない配線等を介して基板９４と電気的にそれぞれ接続されている。
【００４７】
この表示灯１０８は、スイッチハウジング９２において視認し易い位置に設けられ、例えば、アーム２２がクランプ状態で点灯するクランプ灯（第１表示灯）１１２と、前記アーム２２がアンクランプ状態で点灯するアンクランプ灯（第２表示灯）１１４と、電源が供給されている際に点灯する電源灯１１６とから構成される。クランプ灯１１２、アンクランプ灯１１４及び電源灯１１６は、互いに所定間隔離間して一直線上に配置され、それぞれ異なる色に設定すると視認が容易となり好適である。
【００４８】
一方、スイッチハウジング９２の内部には、ボディ１８に対して平行且つ所定間隔離間するように基板９４が設けられる。この基板９４は、スイッチハウジング９２に対して固定されると共に、前記スイッチハウジング９２の長手方向に沿って所定長さで形成される。
【００４９】
検出体９６は、図１〜図７に示されるように、例えば、樹脂製材料から断面略矩形状に形成されたホルダ１１８と、前記ホルダ１１８に開口した収納穴１２０に収納されるコイル（検出子）１２２（図４参照）とからなり、前記コイル１２２は前記孔部内において封止体１２４によって封止されている。
【００５０】
また、検出体９６は、その一側面に連結アーム９５の一端部が連結され、前記一側面と反対側となる他側面が基板９４と略平行、且つ、一定間隔離間した状態で配置される（図４参照）。そして、連結アーム９５の他端部が、ボルト１２５によってナックルブロック６４に連結された状態で、ピストン４８、ピストンロッド５０及び前記ナックルブロック６４が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位することにより、連結アーム９５を介して検出体９６が基板９４に沿って変位する。
【００５１】
すなわち、検出体９６が基板９４に沿って移動することで、コイル１２２で生じる磁気を予め基板９４に設定された第１及び第２検出位置１２６、１２８（図４参照）で検出し、出力端子９８及びコネクタ１０４を通じて図示しないコントローラへ制御信号として出力することで、前記検出体９６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った位置に基づきアーム２２の回動角度を検出する。
【００５２】
本発明の実施の形態に係るクランプ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００５３】
先ず、図示しない固定手段を介してクランプ装置１０を所定位置に固定すると共に、圧力流体供給源に接続された図示しないチューブ等を第１及び第２流体ポート３８ａ、４０ａにそれぞれ接続する。一方、検出機構２４の出力端子９８に接続されたコネクタ１０４は、リード線１０６を介して図示しないコントローラに接続され、検出機構２４において電源灯１１６が通電されて点灯した状態にある。
【００５４】
なお、図３は、図示しないワークをクランプしたクランプ状態のクランプ装置１０を示し、図８はアンクランプ状態のクランプ装置１０を示すものであり、以下、図３のクランプ状態を初期状態として説明する。
【００５５】
アーム２２のクランプ状態において、図３及び図４に示されるように、検出体９６がスイッチハウジング９２内で上方に位置し、該検出体９６に臨む第１検出位置１２６が予め前記基板９４に対して設定されている。すなわち、図４に示されるように、検出体９６が第１検出位置１２６に対峙した際、基板９４からコントローラ（図示せず）に対して前記クランプ状態にあることを示す制御信号が出力されると共に、前記基板９４を通じてクランプ灯１１２が通電され点灯状態となる。
【００５６】
このように、クランプ灯１１２の点灯状態にある初期状態のクランプ装置１０において、図示しない圧力流体供給源から第２流体ポート４０ａへと圧力流体を供給し、該圧力流体がシリンダ室２８へと導入される。このシリンダ室２８に導入された圧力流体の作用下にピストン４８がボディ１８から離間する方向（矢印Ｂ方向）に向かって押圧され、該シリンダ室２８に沿ってエンドブロック３２側へと下降する。そして、ピストン４８及びピストンロッド５０の変位作用下にナックルブロック６４がガイド溝（図示しない）の案内作用下に摺動変位する。なお、この際、第１流体ポート３８ａは、大気開放状態としておく。
【００５７】
この際、ナックルブロック６４に連結された連結アーム９５と共に検出体９６がスイッチハウジング９２の内部を基板９４に沿って下降し、前記検出体９６が第１検出位置１２６から離間するのに伴って、該第１検出位置１２６においてコイル１２２の磁気が検出されなくなり、その結果、コントローラへの出力信号が滅勢されるため、該コントローラにおいてクランプ装置１０のクランプ状態が解除されたことが確認される。同時に、基板９４から表示灯１０８のクランプ灯１１２への通電が停止され、点灯状態にあった前記クランプ灯１１２が消灯する。これにより、クランプ装置１０のクランプ状態が解除されたことを、クランプ灯１１２の消灯によって前記クランプ装置１０の外部から確実に確認できる。なお、アンクランプ灯１１４は消灯状態のまま維持される。
【００５８】
このピストン４８の直線運動は、ピストンロッド５０及びナックルジョイント５８を介してトグルリンク機構６８へと伝達され、前記トグルリンク機構６８を構成する支持レバー７６の回動作用下にアーム２２の回動運動へと変換される。すなわち、ピストン４８の直線運動によって、ピストンロッド５０に連結されたナックルジョイント５８及びリンクプレート７４を下方（矢印Ｂ方向）に向かって引張する力が作用する。
【００５９】
そして、リンクプレート７４に対する引張力は、ナックルピン６６を支点として該リンクプレート７４を所定角度回動させると共に、該リンクプレート７４のリンク作用下に支持レバー７６を時計回りに回動させることで、前記支持レバー７６の軸受部２０を支点としてアーム２２が所定角度回動する。そして、ピストン４８に連結された連結ボルト５４がエンドブロック３２に螺合された調整ボルト４４のダンパ４６に当接することにより、前記ピストン４８のさらなる変位が規制され、ピストンロッド５０及びトグルリンク機構６８を介した該アーム２２の回動変位が停止する。
【００６０】
その結果、クランプ装置１０は、図８に示されるように、アーム２２がクランプ状態から時計回りに所定角度だけ回動したアンクランプ状態となり、検出体９６が下降して基板９４の第２検出位置１２８に対峙した状態となる。
【００６１】
そして、検出体９６のコイル１２２による磁気が、第２検出位置１２８で検出された後、出力信号として図示しないコントローラへと出力されクランプ装置１０がアンクランプ状態にあることが確認されると共に、該基板９４を通じて表示灯１０８のアンクランプ灯１１４が通電されて点灯する。
【００６２】
なお、基板９４の第２検出位置１２８は、アーム２２のアンクランプ状態において前記検出体９６が対峙する位置（図４中、二点鎖線形状参照）に予め設定されている。
【００６３】
一方、図８に示すクランプ装置１０のアンクランプ状態において、図示しない切換弁の切換作用下に第１流体ポート３８ａに圧力流体を供給することによりピストン４８がボディ１８側（矢印Ａ方向）に向かって変位する。なお、この際、第２流体ポート４０ａは、大気開放状態としておく。そして、このピストン４８と共にピストンロッド５０がボディ１８側（矢印Ａ方向）に向かって変位することにより、トグルリンク機構６８を構成するリンクプレート７４を介して支持レバー７６が前記とは逆方向に回動し、それに伴って、アーム２２が図示しないワーク側に向かって回動する。
【００６４】
この際、ナックルブロック６４に連結された連結アーム９５を介して検出体９６が基板９４に沿って上方（矢印Ａ方向）へと変位し、該検出体９６が前記基板９４の第１検出位置１２６に対峙することで、コイル１２２の磁気が検出されて前記検出体９６が前記第１検出位置１２６に到達したことが検出される。これにより、検出体９６が第１検出位置１２６に到達したことが出力信号として出力端子９８、コネクタ１０４を通じて図示しないコントローラへと出力され、クランプ装置１０がクランプ状態にあることが確認されると共に、基板９４からアンクランプ灯１１４への通電が遮断されて消灯し、一方、クランプ灯１１２が通電されて点灯する。
【００６５】
次に、上述したクランプ装置１０において、調整ボルト４４によってアーム２２の回動角度を調整し、それに伴って、検出機構２４の調整を行う場合について簡単に説明する。ここでは、アーム２２の回動角度を上述したクランプ装置１０に対して小さくする場合について説明し、詳細には、アーム２２のアンクランプ位置を変更する場合について説明する。
【００６６】
先ず、調整ボルト４４を螺回し、その端部のボディ１８側（矢印Ａ方向）への突出長さを大きくし、ロックナット４９によって固定する。これにより、アーム２２をクランプ状態からアンクランプ状態へと切り換える際、調整ボルト４４の端部が、上述したクランプ装置１０の場合と比較してボディ１８側に移動しているため、ピストン４８の下方への変位量が小さくなる。そのため、ピストン４８の変位作用下にトグルリンク機構６８を介して回動変位するアーム２２の回動角度が小さくなる。
【００６７】
次に、ピストン４８を締結する連結ボルト５４が調整ボルト４４に当接し、アーム２２がアンクランプ状態にあることを確認した後、作業者が検出機構２４の校正用ボタン１１０を押すことにより、基板９４において検出体９６の対峙している部位が新たな第２検出位置１２８として設定される。すなわち、調整ボルト４４によってアーム２２の回動角度を変更することで、アンクランプ位置が変更されるため、校正用ボタン１１０を押すことでアンクランプ状態を検出するための第２検出位置１２８を基板９４において再設定（校正）する。
【００６８】
これにより、アーム２２の回動角度が変更された場合でも、校正用ボタン１１０によって基板９４に対して第２検出位置１２８を簡単に再設定することができるため、変更されたアーム２２のアンクランプ位置を検出機構２４によって確実且つ高精度に検出することができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、クランプ装置１０においてアーム２２の回動角度を変更した場合でも、該アーム２２のアンクランプ状態において前記検出機構２４の校正用ボタン１１０を押すことで、検出機構２４に臨む基板９４の第２検出位置１２８を再設定することができる。そのため、例えば、アーム２２の回動角度を変更する度に、検出機構２４をボディ１８から取り外して再調整を行う必要がなく、前記回動角度の変更に対する検出機構２４の調整作業を簡便に行うことができる。その結果、アーム２２の回動角度の調整を確実且つ効率的に行うことが可能となる。
【００７０】
また、アーム２２のクランプ・アンクランプ状態を、検出機構２４において電気的に検出することができるため、より高精度に前記アーム２２の回動状態を確認することができる。
【００７１】
さらに、アーム２２のクランプ・アンクランプ状態を、表示灯１０８におけるクランプ灯１１２、アンクランプ灯１１４によって外部からより一層容易且つ確実に確認できるため、例えば、前記アーム２２の回動状態が視認しにくい設置環境下（例えば、暗所）においても前記表示灯１０８を確認することで、外部から確実に確認できるため好適である。
【００７２】
さらにまた、上述した本実施の形態においては、アーム２２がアンクランプ状態にあることを検出するための第２検出位置１２８を校正用ボタン１１０によって再設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、前記アーム２２のクランプ状態を検出するための第１検出位置１２６を前記校正用ボタン１１０で再設定できるようにしてもよい。
【００７３】
なお、本発明に係るクランプ装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７４】
１０…クランプ装置 １２…シリンダ部
１８…ボディ ２２…アーム
２４…検出機構 ３０…シリンダチューブ
３８ａ、３８ｂ…第１流体ポート ４０ａ、４０ｂ…第２流体ポート
４４…調整ボルト ４８…ピストン
５０…ピストンロッド ５８…ナックルジョイント
６０…スリット ６４…ナックルブロック
６６…ナックルピン ６８…トグルリンク機構
９２…スイッチハウジング ９４…基板
９５…連結アーム ９６…検出体
９８…出力端子 １０２…膨出部
１０８…表示灯 １１０…校正用ボタン
１１２…クランプ灯 １１４…アンクランプ灯
１１６…電源灯 １１８…ホルダ
１２６…第１検出位置 １２８…第２検出位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ部における直線運動をトグルリンク機構によって回動運動に変換してクランプアームによりワークをクランプするクランプ装置において、
本体部と、
前記本体部に連結され、圧力流体による押圧作用下に軸方向に沿って変位するピストンを有するシリンダ部と、
前記シリンダ部に変位自在に設けられ、前記ピストンの変位を規制して該ピストンのストローク変位量を調整可能な調整機構と、
前記ピストン及びピストンロッドと共にストローク変位する検出体と、該検出体の位置を検出可能な検出部とを有し、前記検出体がストローク変位した際の位置を前記検出部で検出することで前記クランプアームによる前記ワークのクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構と、
前記調整機構によって前記ストローク変位量が調整された際、前記検出部による前記検出体の検出位置を校正する校正手段と、
を備えることを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
請求項１記載のクランプ装置において、
前記校正手段は、前記検出部に対して電気的に接続され、前記クランプアームがクランプ又はアンクランプ状態にある場合に押圧することで、前記クランプ又はアンクランプ状態に対応した前記検出部の前記検出位置を校正するスイッチからなることを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のクランプ装置において、
前記検出体は、前記ピストンロッドに連結された連結アームに保持されるホルダと、
前記ホルダの内部に収納され、磁気を有する検出子と、
を備え、
前記検出子の磁気が前記検出部で検出されることを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
請求項３記載のクランプ装置において、
前記検出子は、コイルからなることを特徴とするクランプ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のクランプ装置において、
前記検出機構は、前記ワークのクランプ・アンクランプ状態に点灯する表示灯を備え、前記表示灯が前記検出機構において外部から視認可能な位置に配置されることを特徴とするクランプ装置。
【請求項６】
請求項５記載のクランプ装置において、
前記表示灯は、前記クランプ状態で点灯する第１表示灯と、
前記アンクランプ状態で点灯する第２表示灯と、
を備え、
前記第１表示灯と第２表示灯とがそれぞれ異なる色で形成されることを特徴とするクランプ装置。
【請求項１】
シリンダ部における直線運動をトグルリンク機構によって回動運動に変換してクランプアームによりワークをクランプするクランプ装置において、
本体部と、
前記本体部に連結され、圧力流体による押圧作用下に軸方向に沿って変位するピストンを有するシリンダ部と、
前記シリンダ部に変位自在に設けられ、前記ピストンの変位を規制して該ピストンのストローク変位量を調整可能な調整機構と、
前記ピストン及びピストンロッドと共にストローク変位する検出体と、該検出体の位置を検出可能な検出部とを有し、前記検出体がストローク変位した際の位置を前記検出部で検出することで前記クランプアームによる前記ワークのクランプ・アンクランプ状態を検出する検出機構と、
前記調整機構によって前記ストローク変位量が調整された際、前記検出部による前記検出体の検出位置を校正する校正手段と、
を備えることを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
請求項１記載のクランプ装置において、
前記校正手段は、前記検出部に対して電気的に接続され、前記クランプアームがクランプ又はアンクランプ状態にある場合に押圧することで、前記クランプ又はアンクランプ状態に対応した前記検出部の前記検出位置を校正するスイッチからなることを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のクランプ装置において、
前記検出体は、前記ピストンロッドに連結された連結アームに保持されるホルダと、
前記ホルダの内部に収納され、磁気を有する検出子と、
を備え、
前記検出子の磁気が前記検出部で検出されることを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
請求項３記載のクランプ装置において、
前記検出子は、コイルからなることを特徴とするクランプ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のクランプ装置において、
前記検出機構は、前記ワークのクランプ・アンクランプ状態に点灯する表示灯を備え、前記表示灯が前記検出機構において外部から視認可能な位置に配置されることを特徴とするクランプ装置。
【請求項６】
請求項５記載のクランプ装置において、
前記表示灯は、前記クランプ状態で点灯する第１表示灯と、
前記アンクランプ状態で点灯する第２表示灯と、
を備え、
前記第１表示灯と第２表示灯とがそれぞれ異なる色で形成されることを特徴とするクランプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５２４６４（Ｐ２０１３−５２４６４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１１７０（Ｐ２０１１−１９１１７０）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
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