JP2012166275A - Rod position detector for clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランプ装置のロッド位置検出装置に関し、特に、クランプロッドの進退動作に連動して、検出ロッドがクランプロッドの進退方向(軸心方向)へは殆ど移動せずに軸心を中心に回動し、その検出ロッドの回動方向の位置からクランプロッドの1又は複数の位置を検出可能に構成したものである。 The present invention relates to a rod position detection device for a clamp device, and in particular, the detection rod moves almost in the forward / backward direction (axial direction) of the clamp rod in conjunction with the advance / retreat operation of the clamp rod, and the axial center is the center. It is configured such that it can be rotated and one or more positions of the clamp rod can be detected from the position in the rotation direction of the detection rod.
機械加工に供するワーク等を固定する一般的なクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体に軸心方向へ進退可能に挿入されたクランプロッドと、このクランプロッドを進退させるロッド駆動機構とを備えている。この種のクランプ装置は旋回式クランプ装置とリンク式クランプ装置に大別される。旋回式クランプ装置は、クランプロッドの進退動作をクランプロッドの軸心回りの旋回動作に変換する変換機構を備え、リンク式クランプ装置は、クランプロッドが軸心回りに旋回することなく進退する。 A general clamping device for fixing a workpiece or the like to be machined includes a clamp body, a clamp rod inserted into the clamp body so as to be movable back and forth in an axial direction, and a rod drive mechanism for moving the clamp rod back and forth. ing. This type of clamping device is roughly divided into a swing type clamping device and a link type clamping device. The swivel clamp device includes a conversion mechanism that converts the advancing and retreating operation of the clamp rod into a swiveling motion around the axis of the clamp rod, and the link clamp device advances and retreats without the clamp rod turning around the axis.
従来、前記クランプ装置に装備されて、クランプロッドの軸心方向の位置(アンクランプ位置、クランプ位置等)を検出するロッド位置検出装置(特許文献1,3参照)や、ワークのクランプ状態を検出するクランプ検出装置(特許文献4参照)が実用に供されている。また、クランプ装置に限らず、流体圧シリンダのピストンロッドの軸心方向の位置を検出するロッド位置検出装置(特許文献2参照)も実用に供されている。
Conventionally, a rod position detection device (see
特許文献1のロッド位置検出装置では、流体圧シリンダのピストンロッドの基端側部分が下方へ突出し、そのロッド突出部分に被検出部(ドグ)が取付けられている。被検出部はピストンロッドと一体的に上下動し、アンクランプ位置とクランプ位置とに対応する被検出部の2位置が位置検出スイッチにより検出される。
In the rod position detection device of
特許文献2のロッド位置検出装置では、流体圧シリンダのピストンロッドに検出ロッドが軸心方向へ相対移動可能に挿入され、その検出ロッドが軸心方向基端側へ突出し、そのロッド突出部分に被検出部が取付けられている。ピストンロッドがその移動端側領域以外の中間領域に位置するときに、検出ロッドは流体圧シリンダのヘッドカバーに2個の圧縮バネにより中立位置に保持される。ピストンロッドが移動端側領域に位置するときにのみ、ピストンロッドが検出ロッドと係合して一体的に移動し、ピストンロッドの最大進出位置と最大退入位置とに対応する被検出部の2位置が位置検出スイッチにより検出される。被検出部の移動量を特許文献1の被検出部の移動量よりも小さくすることができる。
In the rod position detection device disclosed in
特許文献3の実施例1のロッド位置検出装置は、旋回式クランプ装置のクランプロッドのアンクランプ位置とクランプ位置とを検出する。クランプロッドの下端部に検出部材が装着され、その検出部材は、クランプ本体側の部材に形成された検出孔に軸心方向へ移動自在に且つ軸心を中心に回動自在に挿入され、ピストンロッドと一体的に上下動する。検出部材の外周部には複数の閉止部と複数の凹部とが周方向に交互に形成され、クランプ本体側部材の検出孔の周面には、クランプロッドがアンクランプ位置のときに閉止部で閉止される上部エア通路の通路端と、クランプロッドがクランプ位置のときに閉止部で閉止される下部エア通路の通路端とが開口されている。クランプロッドのアンクランプ位置とクランプ位置は、上部エア通路と下部エア通路に供給される加圧エアの圧力上昇により検出される。
The rod position detection device according to the first embodiment of
特許文献3の実施例2のロッド位置検出装置は、リンク式クランプ装置のクランプロッドのアンクランプ位置とクランプ位置とを検出する。特許文献3の実施例1と基本的に同機能の検出ロッド、検出孔、上部エア通路とその通路端、下部エア通路とその通路端が設けられている。但し、検出部材の外周部には、特許文献3の実施例1とは形状が異なる閉止部と凹部が形成されている。
The rod position detection device of Example 2 of
特許文献4のクランプ検出装置は、加圧エアを利用した所謂着座センサを構成し、クランプ装置とは独立に配設されている。パッドが外筒に上下動自在に挿入され上方へ付勢されている。クランプ装置によりワークがパッドを介して外筒に押圧され、これにより、パッドが下降して、パッドに形成されたエア通路の通路端が外筒により塞がれるため、そのエア通路に供給される加圧エアの圧力上昇が生じて、クランプ状態が検出される。
The clamp detection device of
特許文献1のロッド位置検出装置では、被検出部がクランプロッドと一体的に軸心方向へ移動し、特許文献3のロッド位置検出装置では、検出部材がクランプロッドと一体的に軸心方向へ移動する。つまり、特許文献1,3のロッド位置検出装置では、クランプロッドの位置検出に必要な軸心方向の検出スペースを小型化することができないため、ロッド位置検出装置をコンパクトに構成することができない。
In the rod position detection device of
特許文献2のロッド位置検出装置では、被検出部を検出ロッドに取付けて、その移動量を特許文献1の被検出部の移動量よりも小さくすることができるが、移動量0とすることはできない。結局、軸心方向の検出スペースを小型化するのに限界がある。また、被検出部の移動量を小さくしてクランプロッドの位置検出を可能にするために、ピストンロッドが中間領域に位置するときに検出ロッドを中立位置に保持する2個の圧縮バネと、ピストンロッドが移動端側領域に位置するときにのみピストンロッドが検出ロッドと係合する係合手段を設ける必要があるため、構造が複雑化し、作動信頼性の問題も懸念される。
In the rod position detection device of
特許文献1,2のロッド位置検出装置では、被検出部を検出するスイッチやセンサを設ける必要があるが、それらスイッチやセンサをクランプ本体に組込むことは難しい。故に、ピストンロッドや検出ロッドをシリンダよりも軸心方向基端側へ突出させ、そのロッド突出部分に被検出部を取付け、スイッチやセンサをシリンダよりも軸心方向基端側に配設するため、ロッド位置検出装置の構造が大型化し且つ複雑化する。
In the rod position detection devices of
特許文献3のロッド位置検出装置では、検出部材、検出孔、エア通路を設けて、エア通路に供給される加圧エアの圧力変化により、クランプロッドの軸心方向の位置を検出するが、検出部材の閉止部をクランプ本体側部材の検出孔の周面に密着させることは難しい。つまり、検出部材の閉止部により前記周面に開口されたエア通過の通路端を確実に閉止することが難しく、従って、加圧エアを利用したクランプロッドの位置検出が不安定になり、要するに、クランプロッドの位置検出精度を高めることができない場合がある。
In the rod position detection device of
ここで、クランプロッドと一体的に移動する検出部材の閉止部を前記周面に密着させ、その周面に開口されたエア通過の通路端を確実に閉止するために、クランプロッドに対して検出部材を軸心直交方向へ付勢することは困難である。従って、クランプロッドの位置検出精度を高めるためには、閉止部の外周面と前記周面の加工精度を高めることが要求されるが、そうすると製作コストが高価になる。 Here, in order to tightly close the closing portion of the detection member that moves integrally with the clamp rod to the peripheral surface and securely close the end of the air passage that is opened on the peripheral surface, the detection is performed on the clamp rod. It is difficult to urge the member in the direction orthogonal to the axis. Therefore, in order to increase the position detection accuracy of the clamp rod, it is required to increase the processing accuracy of the outer peripheral surface of the closing portion and the peripheral surface, but this makes the manufacturing cost expensive.
尚、特許文献4のクランプ検出装置は、クランプ装置とは独立に配設されるものであり、クランプロッドのクランプ状態しか検出することができない。
In addition, the clamp detection apparatus of
本発明の目的は、クランプロッドの位置検出に必要な軸心方向の検出スペースを小型化してコンパクトに構成することができるロッド位置検出装置を提供すること、クランプ本体にコンパクトに組込むことができるロッド位置検出装置を提供すること、加圧流体を利用してクランプロッドの位置を検出しその位置検出精度を高めることができるロッド位置検出装置を提供すること、等である。 An object of the present invention is to provide a rod position detection device that can be compactly configured by reducing the detection space in the axial direction necessary for detecting the position of the clamp rod, and a rod that can be compactly incorporated into the clamp body. It is to provide a position detection device, to provide a rod position detection device that can detect the position of a clamp rod using pressurized fluid and increase its position detection accuracy, and the like.
請求項1の発明は、クランプ本体と、このクランプ本体に軸心方向へ進退可能に挿入されたクランプロッドと、このクランプロッドを進退させるロッド駆動機構とを備えたクランプ装置に装備されて、前記クランプロッドの軸心方向の位置を検出するクランプ装置のロッド位置検出装置において、前記クランプ本体に固定的に設けられたロッド支持部材と、前記軸心を中心に回動自在にロッド支持部材に装着され且つ軸心方向への移動量を規制された検出ロッドと、前記クランプロッドと検出ロッドとが軸心方向へ相対移動可能に且つクランプロッドの進退動作に連動して検出ロッドが回動するようにクランプロッドと検出ロッドとを連動させるロッド連動機構とを備え、前記検出ロッドの回動方向の位置からクランプロッドの進退方向における予め設定された1又は複数の位置を検出可能に構成されたことを特徴としている。
The invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記ロッド支持部材に形成され検出ロッドの一部を回動自在に収容する収容部と、前記収容部に夫々連通するようにロッド支持部材に形成された第1,第2流体通路であって、一方から加圧流体を供給し他方から加圧流体を排出する第1,第2流体通路と、前記検出ロッドの前記一部に形成され前記第1,第2流体通路を接続する接続位置と遮断する遮断位置とに亙って回動する通路開閉部とを備えたことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the rod support member is formed on the rod support member and rotatably accommodates a part of the detection rod, and the rod support member communicates with the storage portion. Formed first and second fluid passages for supplying pressurized fluid from one side and discharging pressurized fluid from the other, and formed in the part of the detection rod, A passage opening / closing section that rotates between a connection position for connecting the first and second fluid passages and a blocking position for blocking the first and second fluid passages is provided.
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記第2流体通路がロッド支持部材と検出ロッドとに形成されたことを特徴としている。
The invention of
請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記ロッド支持部材に前記通路開閉部が摺動自在に当接する前記軸心と直交する摺動面が形成され、前記ロッド支持部材の前記収容部の周壁と前記通路開閉部との間に前記第1,第2流体通路を連通可能な通路開放部が形成され、前記第1流体通路の通路端が前記摺動面に開口され、前記第2流体通路の通路端が前記通路開閉部の前記通路開放部に臨む外周面に開口され、前記通路開閉部を前記摺動面に付勢する付勢手段を備えたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the rod support member is formed with a sliding surface orthogonal to the shaft center on which the passage opening / closing portion slidably contacts, and the housing of the rod support member A passage opening portion capable of communicating the first and second fluid passages is formed between a peripheral wall of the first portion and the passage opening and closing portion; a passage end of the first fluid passage is opened in the sliding surface; A passage end of the two fluid passage is opened on an outer peripheral surface of the passage opening / closing portion facing the passage opening portion, and biasing means for urging the passage opening / closing portion to the sliding surface is provided.
請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記ロッド支持部材がクランプ本体に組込まれ、前記ロッド駆動機構はクランプロッドを進出駆動する流体圧シリンダを有し、前記付勢手段は前記流体圧シリンダの流体圧で前記通路開閉部を前記摺動面に付勢可能に構成されたことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the rod support member is incorporated in a clamp body, the rod drive mechanism has a fluid pressure cylinder that drives the clamp rod to advance, and the biasing means is the fluid. The passage opening / closing part is configured to be urged to the sliding surface by a fluid pressure of a pressure cylinder.
請求項6の発明は、請求項4の発明において、前記付勢手段はバネ部材からなることを特徴としている。
The invention of
請求項7の発明は、請求項2の発明において、前記第1,第2流体通路の通路端の一方を前記通路開閉部が前記遮断位置のときに閉塞し前記接続位置のときに開放するように作動する弁部材を有する弁機構を備えたことを特徴としている。 According to a seventh aspect of the invention, in the second aspect of the invention, one of the passage ends of the first and second fluid passages is closed when the passage opening / closing portion is in the blocking position and is opened when the passage opening / closing portion is in the connection position. It has the valve mechanism which has the valve member which act | operates to.
請求項8の発明は、請求項2の発明において、前記通路開閉部がロッド状に形成され、前記通路開閉部に前記第1,第2流体通路を連通可能な連通路が貫通状に形成されたことを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the passage opening / closing portion is formed in a rod shape, and a communication passage capable of communicating the first and second fluid passages is formed in the passage opening / closing portion in a penetrating shape. It is characterized by that.
請求項9の発明は、請求項1〜8の何れか1項の発明において、前記クランプ装置は、クランプロッドの進退動作をクランプロッドの前記軸心回りの旋回動作に変換する変換機構を備えた旋回式クランプ装置であることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the clamp device includes a conversion mechanism that converts the advancing / retreating operation of the clamp rod into a turning operation around the axis of the clamp rod. It is a swiveling clamp device.
請求項10の発明は、請求項1〜8の何れか1項の発明において、前記クランプ装置は、クランプロッドが前記軸心回りに旋回することなく進退する直動式クランプ装置であることを特徴としている。 A tenth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to eighth aspects, wherein the clamp device is a direct-acting clamp device in which the clamp rod advances and retreats without rotating around the axis. It is said.
請求項11の発明は、請求項1〜10の何れか1項の発明において、前記検出ロッドは、クランプロッドに挿入される連動軸部を有し、前記ロッド連動機構は、前記連動軸部とクランプロッドの一方に装着された係合具と、この係合具が係合可能に前記連動軸部とクランプロッドの他方に形成されたガイド溝とを有することを特徴としている。
The invention according to
請求項12の発明は、請求項1〜11の何れか1項の発明において、前記クランプロッドがアンクランプ状態になる進出位置を検出可能に構成されたことを特徴としている。
The invention of
請求項13の発明は、請求項1〜11の何れか1項の発明において、前記クランプロッドがアンクランプ状態になる進出位置とクランプ可能状態になる退入位置とを検出可能に構成されたことを特徴としている。
The invention of
請求項1の発明によれば、検出ロッドが軸心を中心に回動自在にロッド支持部材に装着されて、軸心方向への移動量を規制され、ロッド連動機構により、クランプロッドと検出ロッドとが軸心方向へ相対移動可能に設けられて、クランプロッドの進退動作に連動して検出ロッドが回動し、その検出ロッドの回動方向の位置からクランプロッドの進退方向における予め設定された1又は複数の位置を検出することができるため、クランプロッドの位置検出に必要な軸心方向の検出スペースを小型化して、ロッド位置検出装置をコンパクトに構成することができる。 According to the first aspect of the present invention, the detection rod is mounted on the rod support member so as to be rotatable about the shaft center, the amount of movement in the shaft center direction is restricted, and the clamp rod and the detection rod are controlled by the rod interlocking mechanism. Is provided so as to be relatively movable in the axial direction, and the detection rod rotates in conjunction with the advancement and retraction operation of the clamp rod, and is set in advance in the advancement / retraction direction of the clamp rod from the position in the rotation direction of the detection rod. Since one or a plurality of positions can be detected, the detection space in the axial direction necessary for detecting the position of the clamp rod can be reduced in size, and the rod position detection device can be configured compactly.
請求項2の発明によれば、ロッド支持部材に検出ロッドの通路開閉部を回動自在に収容する収容部を形成し、その通路開閉部が第1,第2流体通路を接続する接続位置と遮断する遮断位置とに亙って回動するため、第1,第2流体通路の一方から供給される加圧流体を利用し、その加圧流体の圧力変化を検出して、前記遮断位置又は接続位置に対応するクランプロッドの位置を検出することができる。 According to the second aspect of the present invention, the rod support member is formed with a receiving portion for rotatably receiving the passage opening / closing portion of the detection rod, and the passage opening / closing portion connects the first and second fluid passages. Since it rotates over the blocking position for blocking, the pressurized fluid supplied from one of the first and second fluid passages is used to detect the pressure change of the pressurized fluid, and the blocking position or The position of the clamp rod corresponding to the connection position can be detected.
請求項3の発明によれば、第2流体通路をロッド支持部材と検出ロッドとに形成したので、第2流体通路から加圧流体を確実に排出又は供給できるように、第2流体通路を設けることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、ロッド支持部材に通路開閉部が摺動自在に当接する軸心と直交する摺動面を形成し、ロッド支持部材の収容部の周壁と通路開閉部との間に第1,第2流体通路を連通可能な通路開放部を形成し、摺動面に第1流体通路の通路端を開口し、通路開閉部の通路開放部に臨む外周面に第2流体通路の通路端を開口したので、通路開閉部が回動することで第1,第2流体通路の接続・遮断を確実に行うことができる。しかも、検出ロッドが軸心方向へは殆ど移動しないことから、通路開閉部を摺動面に付勢する付勢手段を容易に設けることができ、この付勢手段により第1流体通路の通路端を通路開閉部で確実に閉止して、第1,第2流体通路を遮断することができ、付勢手段を設けたことにより、摺動面やそれに当接する通路開閉部の面が多少粗くても、第1流体通路の通路端を通路開閉部で確実に閉止できるため検出精度を高めることができ、それらの面加工の加工精度を必要以上に高める必要がないためコスト的にも有利になる。 According to the fourth aspect of the present invention, the rod support member is formed with a sliding surface orthogonal to the shaft center on which the passage opening / closing portion is slidably contacted, and between the peripheral wall of the housing portion of the rod support member and the passage opening / closing portion. A passage opening portion capable of communicating with the first and second fluid passages is formed, a passage end of the first fluid passage is opened on the sliding surface, and a second fluid passage is formed on the outer peripheral surface facing the passage opening portion of the passage opening / closing portion. Since the passage end of the passage is opened, the passage opening / closing portion rotates, so that the first and second fluid passages can be reliably connected and disconnected. In addition, since the detection rod hardly moves in the axial direction, an urging means for urging the passage opening / closing portion to the sliding surface can be easily provided, and this urging means can provide a passage end of the first fluid passage. Can be securely closed by the passage opening / closing portion, and the first and second fluid passages can be shut off. By providing the biasing means, the sliding surface and the surface of the passage opening / closing portion abutting on the surface are somewhat rough. However, since the passage end of the first fluid passage can be reliably closed by the passage opening / closing portion, the detection accuracy can be increased, and it is not necessary to increase the surface processing accuracy more than necessary, which is advantageous in terms of cost. .
請求項5の発明によれば、ロッド支持部材をクランプ本体に組込んでロッド位置検出装置をコンパクトに構成することができる。ロッド駆動機構の流体圧シリンダによりクランプロッドを進出駆動し、その際、流体圧シリンダの流体圧を利用し、その流体圧で通路開閉部を摺動面に付勢することができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、バネ部材で通路開閉部を摺動面に確実に付勢し、そのバネ部材でクランプロッドを進出駆動可能に付勢することもできる。 According to the sixth aspect of the present invention, the passage opening / closing portion can be reliably urged to the sliding surface by the spring member, and the clamp rod can be urged by the spring member so as to be advanced.
請求項7の発明によれば、弁部材を有する弁機構が、第1,第2流体通路の通路端の一方を通路開閉部が遮断位置のときに閉塞し接続位置のときに開放するように作動するので、第1,第2流体通路の接続・遮断を確実に行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the valve mechanism having the valve member is configured to close one of the passage ends of the first and second fluid passages when the passage opening / closing portion is in the shut-off position and to open when one is in the connection position. Since it operates, connection and interruption of the 1st and 2nd fluid passages can be performed reliably.
請求項8の発明によれば、通路開閉部をロッド状に形成し、その通路開閉部に第1,第2流体通路を連通可能な連通路を貫通状に形成したので、通路開閉部が回動することで第1,第2流体通路の接続・遮断を確実に行うことができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the passage opening / closing portion is formed in a rod shape, and the passage opening / closing portion is formed in a penetrating manner so that the first and second fluid passages can communicate with each other. By moving, the first and second fluid passages can be reliably connected and disconnected.
請求項9の発明によれば、クランプ装置は、クランプロッドの進退動作をクランプロッドの軸心回りの旋回動作に変換する変換機構を備えた旋回式クランプ装置であるので、ロッド連動機構において、クランプロッドと検出ロッドとを軸心回りに相対回動不能に連結することで、クランプロッドの旋回動作を利用して、そのクランプロッドと一体的に検出ロッドを回動させることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the clamp device is a swing type clamp device including a conversion mechanism that converts the advance / retreat operation of the clamp rod into the swing operation around the axis of the clamp rod. By connecting the rod and the detection rod so as not to rotate relative to each other around the axis, the detection rod can be rotated integrally with the clamp rod by utilizing the turning operation of the clamp rod.
請求項10の発明によれば、クランプ装置は、クランプロッドが軸心回りに旋回することなく進退する直動式クランプ装置であるので、ロッド連動機構において、クランプロッドの進退動作を検出ロッドの軸心回りの旋回動作に変換する変換機構を設けて対応することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the clamp device is a direct-acting clamp device in which the clamp rod advances and retreats without turning around the axis, and therefore, in the rod interlocking mechanism, the advancing and retreating operation of the clamp rod is detected. A conversion mechanism for converting to a pivoting motion around the center can be provided.
請求項11の発明によれば、検出ロッドは、クランプロッドに挿入される連動軸部を有し、ロッド連動機構は、連動軸部とクランプロッドの一方に装着された係合具と、この係合具が係合可能に連動軸部とクランプロッドの他方に形成されたガイド溝とを有するので、クランプロッドの進退動作を検出ロッドの軸心回りの旋回動作に変換することができる。特に、クランプ装置が旋回式クランプ装置である場合、クランプロッドが旋回する際には、その旋回量よりも多く検出ロッドが旋回し、つまり、通路開閉部の回動角度が大きくなるため、クランプロッドの位置検出精度を高めることが可能になる。 According to the eleventh aspect of the invention, the detection rod has the interlocking shaft portion inserted into the clamp rod, and the rod interlocking mechanism includes an engagement tool attached to one of the interlocking shaft portion and the clamp rod, and the engagement member. Since the joint tool has an interlocking shaft portion and a guide groove formed on the other side of the clamp rod so as to be engageable with each other, the forward / backward movement of the clamp rod can be converted into a turning motion around the axis of the detection rod. In particular, when the clamp device is a swing type clamp device, when the clamp rod turns, the detection rod turns more than the turning amount, that is, the turning angle of the passage opening / closing portion becomes larger. It becomes possible to improve the position detection accuracy.
請求項12の発明によれば、クランプロッドがアンクランプ状態になる進出位置を検出可能に構成したので、その検出によって、ワーク等のクランプ対象物がクランプロッドに装着されたクランプアーム等と干渉しないように、クランプ対象物を安全に交換することができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, the advance position where the clamp rod is in the unclamped state can be detected, so that the detection does not interfere with the clamp arm or the like mounted on the clamp rod. As described above, the clamped object can be safely exchanged.
請求項13の発明によれば、クランプロッドがアンクランプ状態になる進出位置とクランプ可能状態になる退入位置とを検出可能に構成したので、請求項12と同様、クランプ対象物を安全に交換することができ、しかも、クランプ対象物がクランプされているか否かを検知することができる。
According to the invention of
以下、発明の実施の形態について実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the invention will be described based on examples.
図1〜図4に示すように、クランプ装置1は、パレット等のベース部材Bに上方突出状に組付けられた旋回式クランプ装置であり、ベース部材Bの固定面Ba(上面)にワーク等のクランプ対象物Wを固定解除可能に固定する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
クランプ装置1は、クランプ本体2と、クランプ本体2に軸心方向(上下方向)へ進退可能に上方突出状に挿入されたクランプロッド3と、クランプロッド3の上端部に固定されたクランプアーム4と、クランプロッド3を進退させるロッド駆動機構5と、クランプロッド3の進退動作をクランプロッド3の軸心回りの旋回動作に変換する変換機構6と、クランプロッド3の軸心方向の位置を検出するロッド位置検出装置7とを備えている。
The
クランプ本体2は、シリンダ筒部11とシリンダ筒部11の上端壁を含むロッド挿通支持部12とを有する本体部材10と、シリンダ筒部11の下部に内嵌状に固定されたシリンダ下端壁13及び本体下端壁14とを備えている。ベース部材Bには上端開放状の取付穴Bbが形成され、本体部材10のシリンダ筒部11を含む部分が取付穴Bbに内嵌されている。本体部材10のシリンダ筒部11とロッド挿通支持部12との境界付近に形成された段部10aが固定面Baに当接し、ロッド挿通支持部12が複数(例えば、4本)のボルト2aによりベース部材Bに固定されている。
The clamp
ロッド挿通支持部12には、上部に小径挿通孔12aが形成され、下部に小径挿通孔12aから連続する大径挿通孔12bが形成され、小径挿通孔12aの上部外周側にシール取付凹部12cが形成されている。シリンダ筒部11には、大径挿通孔12bに連通するシリンダ孔11aと、その下側にネジ孔11bが形成されている。シリンダ筒部11のネジ孔11bにはシリンダ下端壁13及び本体下端壁14が螺合されている。
The rod
クランプロッド3は、クランプ本体2に軸心方向に進退可能に且つ軸心回りに回動可能に支持されている。クランプロッド3は、ナット取付軸部3a、アーム固定軸部3b、中間軸部3c、大径軸部3d、ピストン部3eを上側から下側へ順に連続的に一体形成して構成されている。
The
ナット取付軸部3aとアーム固定軸部3bと中間軸部3cがクランプ本体2から上方へ突出し、中間軸部3cと大径軸部3dが夫々クランプ本体2の小径挿通孔12aと大径挿通孔12bに摺動自在に挿通され、ピストン部3eがクランプ本体2のシリンダ孔11aに摺動自在に内嵌されている。クランプ本体2のシール取付凹部12cには、中間軸部3cに接触する環状のダストシール15が装着されている。
The nut mounting
クランプアーム4は、その基端部がアーム固定軸部3bに固定されて、軸心方向と直交する水平方向へ延びている。クランプアーム4に形成されたテーパ孔部4aがテーパ状のアーム固定軸部3bに係合して、ナット取付軸部3aに外嵌状に螺合されたナット部材8によりクランプアーム4がアーム固定軸部3bに締結されている。
The base end of the
ロッド駆動機構5は複動型の油圧シリンダ20により構成され、クランプロッド3を、図2に示すアンクランプ状態になる最大進出位置と、図4に実線で示す最大退入位置(退入位置)とに亙って進退駆動可能であり、図4に仮想線で示すように、クランプアーム4がクランプ対象物Wをベース部材Bの固定面Baに押圧して、クランプロッド3はクランプ位置になる。油圧シリンダ20は、クランプロッド3の大径軸部3d及びピストン部3eと、上油圧作動室21と下油圧作動室22を有する。
The
上油圧作動室21は、本体部材10の小径挿通孔12aと大径挿通孔12bとの境界の段部10bとピストン部3eとの間において、本体部材10とクランプロッド3とで囲まれた部分に形成されている。上油圧作動室21は、本体部材10の内部に形成され油路21aに接続され、ロッド挿通支持部12に設けられた油路21aの油圧ポート21bに、油圧供給源側から延びる油圧ホース21cが接続されている。
The upper hydraulic working
クランプロッド3の大径軸部3d及びピストン部3eには下端開放状のロッド挿通孔3fが形成され、このロッド挿入孔3fには検出ロッド35が軸心方向へ相対移動自在に挿入されている。下油圧作動室22は、ピストン部3eとシリンダ下端壁13の間及びロッド挿入孔3fにおいて、本体部材10とシリンダ下端壁13とクランプロッド3と検出ロッド35とで囲まれた部分に形成されている。下油圧作動室22は、本体部材10の内部に形成された油路22aに接続され、ロッド挿通支持部12に設けられた油路22aの油圧ポート22bに、油圧供給源側から延びる油圧ホース22cが接続されている。
A large-
クランプロッド3の大径軸部3dとピストン部3eが上油圧作動室21に供給された油圧を受圧して、クランプロッド3が退入駆動され、クランプロッド3の大径軸部3dとピストン部3eが下油圧作動室22に供給された油圧を受圧して、クランプロッド3が進出駆動される。尚、油圧作動室21,22からの油のリークを防止する為の複数のシール部材(符号省略、図中断面が黒色の部材)が設けられている。尚、油圧シリンダ20の代わりに複動型のエアシリンダを採用することも可能である。
The large-
変換機構6は、本体部材10のロッド挿通支持部12に大径挿通孔12bに臨むように保持された複数(例えば、3個)の鋼球25と、クランプロッド3の大径軸部3dの外周部に形成され複数の鋼球25に夫々係合する複数(例えば、3本)の鋼球溝26を有する。各鋼球溝26は、軸心方向と平行方向に延びるストレート鋼球溝26aと、このストレート鋼球溝26aの下端に繋がり90度に亙って形成された旋回鋼球溝26bからなる。
The
クランプロッド3が最大進出位置から最大退入位置へ退入動作する際、先ず、鋼球25は旋回鋼球溝26bに係合するため、クランプロッド3はクランプアーム4と一体的に旋回しながら下降し、90度旋回すると、鋼球25はストレート鋼球溝26aに係合するため、クランプロッド3はクランプアーム4と一体的に旋回せずに下降する。クランプロッド3が最大退入位置から最大進出位置へ進出動作する際は前記と逆の動作になる。尚、複数の鋼球25をクランプロッド3の大径軸部3dに保持し、これら複数の鋼球25に夫々係合する複数の鋼球溝26を本体部材10のロッド挿通支持部12に形成してもよい。
When the
次に、ロッド位置検出装置7について説明する。
図2、図4、図5〜図7に示すように、ロッド位置検出装置7は、クランプ本体2に固定的に設けられたロッド支持部材30と、クランプロッド3の軸心を中心に回動自在にロッド支持部材30に装着され且つ軸心方向(上下方向)への移動量を規制された検出ロッド35と、クランプロッド3と検出ロッド35とが軸心方向へ相対移動可能に且つクランプロッド3の進退動作に連動して検出ロッド35が回動するようにクランプロッド3と検出ロッド35とを連動させるロッド連動機構40とを備え、検出ロッド35の回動方向の位置からクランプロッド3の進退方向における予め設定された最大進出位置を検出可能に構成されている。
Next, the rod
As shown in FIGS. 2, 4, and 5 to 7, the rod
ロッド支持部材30は、クランプ本体2の下部に組込まれており、前記シリンダ下端壁13により構成された上部支持部材31と、本体部材10のネジ孔11bに内嵌状に固定された下部支持部材32とを有する。下部支持部材32は、鍔状部32a、上部嵌合部32b、下部軸状部32cを有し、鍔状部32aが本体部材10のネジ孔11bに内嵌され、上部嵌合部32bが上部支持部材31に形成された下端開放状の凹部31aの下端部に内嵌されている。
The
鍔状部32aの外周部に切欠部32dが形成され、本体部材10のネジ孔11bの内周部に切欠部11cが形成され、これら両切欠部32d,11cに係合された係合部材33により、下部支持部材32が本体部材10に対して軸心回りに位置決めされている。下部軸状部32cは本体下端壁14に形成された中央孔14aに内嵌されている。鍔部32aが上部支持部材31と本体下端壁14との間に挟持されて、上部支持部材31は固定されている。
A
検出ロッド35は、連動軸部35a、中間軸部35b、通路開閉部35c、下端軸部35dを上側から下側へ順に連続的に一体形成して構成されている。連動軸部35aがクランプロッド3のロッド挿入孔3fに軸心方向へ相対移動自在に挿入され、中間軸部35bが上部支持部材31に形成された貫通孔31bに軸心回りに回動自在に挿通され、下端軸部35dが下部支持部材32に上端開放状に形成された凹部32eに軸心回りに回動自在に内嵌されている。尚、クランプ時の反力によるモーメントを検出ロッド35に伝えないために、ロッド挿入孔3fの周壁と連動軸部35aとの間に隙間を設けてもよい。
The
ロッド連動機構40は、クランプロッド3のロッド挿入孔3fに臨む部分に装着(保持)された複数(例えば、2個)の係合具に相当するボール41と、これら複数のボール41が夫々係合可能に検出ロッド35の連動軸部35aの外周部に形成された複数(例えば、2本)のガイド溝に相当するストレートボール溝42とを有する。
The
尚、ロッド連動機構40においては、検出ロッド35の連動軸部35aの外周部に複数のボールを装着し、これら複数のボールが夫々係合可能にクランプロッド3のロッド挿入孔3fに臨む部分に複数のストレートボール溝を形成してもよい。また、1個のボール41と1本のストレートボール溝42とでロッド連動機構40を構成してもよい。或いは、複数のボール41及びストレートボール溝42の代わりに、クランプロッド3と検出ロッド35の連動軸部35aとを軸心方向へは相対移動可能にスプライン結合してもよい。
In the
ロッド位置検出装置7は、ロッド支持部材30に形成され検出ロッド35の一部(通路開閉部35c)を回動自在に収容する収容部45と、収容部45に連通するように本体部材10とロッド支持部材30に形成されて加圧エアを供給する第1流体通路46と、同じく収容部45に連通するようにロッド支持部材30と検出ロッド35に形成されて加圧流体を排出する第2流体通路47と、検出ロッド35の前記一部に形成され第1,第2流体通路46,47を接続する接続位置(図7参照)と遮断する遮断位置(図6参照)とに亙って回動する前記通路開閉部35cとを備えている。
The rod
収容部45は、上部支持部材31の凹部31aと下部支持部材32の上部嵌合部32bとにより断面円形の空間に形成されている。検出ロッド35の通路開閉部35cは、円の一部を切欠いた断面形状に形成され、収容部45と略同じ上下幅を有するとともに、上部支持部材31の収容部45の周壁に近接する円弧外周面35c1と、ストレート外周面35c2とを有する。下部支持部材32の上部嵌合部32bの上面に通路開閉部35cが摺動自在に当接する軸心と直交する水平な摺動面32fが形成され、上部支持部材31の収容部45の周壁と通路開閉部35c(ストレート外周面35c2)との間に第1,第2流体通路46,47を連通可能な通路開放部45aが形成されている。
The
第1流体通路46は、本体部材10のシリンダ筒部11と下部支持部材32に形成された水平通路部と、この水平通路部に連通するように下部支持部材32に形成された鉛直通路部を有し、第1流体通路46の下流側の通路端46a(前記鉛直通路部の上端)が下部支持部材32の摺動面32fに開口されている。第1流体通路46の外部に臨む上流側の通路端46bは、ベース部材Bに形成され流体供給通路46cに接続され、その流体供給通路46cが加圧エア供給源に接続されている。
The
第2流体通路47は、検出ロッド35の通路開閉部35cに形成された水平通路部と、この水平通路部に連通するように検出ロッド35と下部支持部材32に形成された鉛直通路部を有し、第2流体通路47の上流側の通路端47a(前記水平通路部の径方向外端)が通路開閉部35cの通路開放部45aに臨むストレート外周面35c2に開口されている。第2流体通路47の外部に臨む下流側の通路端47bは、ベース部材Bに形成され流体排出通路47cに接続されている。
The
クランプロッド3が最大進出位置(アンクランプ状態)のときに、通路開閉部35cが図2、図6に示す遮断位置になって、第1流体通路46の通路端46aを閉塞し、この通路開閉部35cにより第1,第2流体通路46,47が遮断される。クランプロッド3が最大進出位置以外の位置、又は最大進出位置を含むその近傍位置以外の位置のときに、通路開閉部35cが図3、図7に示す接続位置になって、第1流体通路46の通路端46aを開放し、通路開放部45aを介して第1,第2流体通路46,47が接続される。
When the
ロッド位置検出装置7は、通路開閉部35cを摺動面32fに付勢する付勢機構49を備え、この付勢機構49は、油圧シリンダ20の流体圧で通路開閉部35cを摺動面32fに付勢可能に構成されている。即ち、油圧シリンダ20によりクランプロッド3が進出駆動される際、下油圧作動室22においてロッド挿入孔3fに充満された油の油圧により検出ロッド35が下方へ付勢されて、通路開閉部35cが摺動面32fに押圧される。
The rod
尚、収容部45及び第1,第2流体通路46,47からのエアのリークを防止する為の複数のシール部材(符号省略、図中断面が黒色の部材)が設けられ、それらの一部は油圧作動室21,22からの油のリークを防止する為のシール部材の一部として併用されている。尚、前記加圧エアの代わりに油圧等の加圧流体を採用してもよい。
A plurality of seal members (reference numerals omitted, black members in the figure in cross section) for preventing air leakage from the
以上、説明したクランプ装置1の作用・効果について説明する。
例えば、図8に示すように、複数(例えば、4個)のクランプ装置1を有するクランプシステムSが構成され、このクランプシステムSは、複数のクランプ装置1によりベース部材Bにクランプ対象物Wを固定解除可能に固定するとともに、複数のクランプ装置1のクランプロッド3の最大進出位置を検出可能である。尚、複数のクランプ装置1の油圧シリンダ20に油圧を供給する油圧系については図示省略する。
The operation and effect of the
For example, as shown in FIG. 8, a clamp system S having a plurality of (for example, four)
このクランプシステムSでは、ベース部材Bに形成された流体供給通路46cに、複数のクランプ装置1の第1流体通路46が並列接続され、ベース部材Bに形成された流体排出通路47cに、複数のクランプ装置1の第2流体通路47が並列接続されている。流体供給通路46cの供給ポート46dが加圧エア供給通路51により加圧エア供給源50に接続され、流体排出通路47cの排出ポート47dが大気開放されている。
In the clamp system S, the first
エア供給通路51には、方向切制御換弁52が設けられ、方向切換制御弁52よりも下流側に圧力センサ53が接続されている。位置検出制御装置54が、方向切換制御弁52を制御して供給ポート46dへの加圧エアの供給/停止を行うとともに、複数のクランプ装置1のクランプロッド3が進出駆動される際に、供給ポート46dに加圧エアを供給して、圧力センサにより検出された加圧エアの圧力に基づいて、複数のクランプ装置1のクランプロッド3が最大進出位置か否か検出するロッド位置検出処理を実行する。
A direction switching
各クランプ装置1では、前記のように、クランプロッド3が最大進出位置のときに、第1,第2流体通路46,47が遮断され、クランプロッド3が最大進出位置以外の位置、又は最大進出位置を含むその近傍位置以外の位置のときに、第1,第2流体通路46,47が接続されるが、ロッド位置検出処理を実行するにあたって、複数のクランプ装置1の第1,第2流体通路46,47の全てが遮断された状態における通路51内の加圧エアの圧力を判定基準圧として予め設定しておく。
In each
ロッド位置検出処理では、複数のクランプ装置1のクランプロッド3の進出駆動が開始されてから、設定時間内に圧力センサ53により検出された圧力が判定基準圧以上になると、複数のクランプ装置1のクランプロッド3の全てが正常に進出動作して最大進出位置に切換わったと判定され、そうならない場合、複数のクランプ装置1のクランプロッド3の少なくとも1つが最大進出位置に切換わっていない、或いは、正常に進出動作していないと判定される。この場合、ベース部材Bへのクランプ対象物Wの着脱作業を実行させないようにすることができ、また、何らかの報知機器により外部に報知することができる。
In the rod position detection process, if the pressure detected by the
尚、圧力センサ53の代わりに圧力スイッチを採用してもよい。この場合、その圧力スイッチが前記判定基準圧を境界にオン・オフが切換わるように構成されたものにして、前記同様のロッド位置検出処理を実現することができる。
A pressure switch may be employed instead of the
本発明のロッド位置検出装置7によれば、検出ロッド35が軸心を中心に回動自在にロッド支持部材30に装着されて、軸心方向の移動量を規制され、ロッド連動機構40により、クランプロッド3と検出ロッド35とが軸心方向へ相対移動可能に設けられて、クランプロッド3の進退動作に連動して検出ロッド35が回動し、その検出ロッド35の回動方向の位置からクランプロッド3の最大進出位置を検出することができるため、クランプロッド3の位置検出に必要な軸心方向の検出スペースを小型化して、ロッド位置検出装置7をコンパクトに構成することができる。
According to the rod
ロッド支持部材30に検出ロッド35の通路開閉部35cを回動自在に収容する収容部45を形成し、その通路開閉部35cが第1,第2流体通路46,47を接続する接続位置と遮断する遮断位置とに亙って回動するため、第1流体通路46から供給される加圧エアを利用し、その加圧エアの圧力変化を検出して、通路開閉部35cの遮断位置に対応するクランプロッド3の最大進出位置を検出することができる。
The
尚、クランプロッド3が最大進出位置のときに、通路開閉部35cが接続位置になって、第1流体通路46の通路端46aを開放して、第1,第2流体通路46,47を接続し、クランプロッド3が最大進出位置以外の位置、又は最大進出位置を含むその近傍位置以外の位置のときに、通路開閉部35cが遮断位置になって、第1流体通路46の通路端46aを閉塞し、第1,第2流体通路46,47を遮断するようにしてもよい。この場合、通路開閉部35cの接続位置に対応するクランプロッド3の最大進出位置を検出することができる。
When the
第1流体通路46をシリンダ部材10とロッド支持部材30に形成し、第2流体通路47をロッド支持部材30と検出ロッド35とに形成したので、第1流体通路46から加圧エアを確実に供給できるように、また、第2流体通路47から加圧エアを確実に排出できるように、第1,第2流体通路46,47を設けることができる。
Since the
ロッド支持部材30に通路開閉部35cが摺動自在に当接する軸心と直交する摺動面32fを形成し、ロッド支持部材30の収容部45の周壁と通路開閉部35cとの間に第1,第2流体通路46,47を連通可能な通路開放部45aを形成し、摺動面32fに第1流体通路46の通路端46aを開口し、通路開閉部35cの通路開放部45aに臨むストレート外周面35c2に第2流体通路47の通路端47aを開口したので、通路開閉部35cが回動することで第1,第2流体通路46,47の接続・遮断を確実に行うことができる。
The
しかも、検出ロッド35の軸心方向への移動量はごく僅かであることから、通路開閉部35cを摺動面32fに付勢する付勢機構49を容易に設けることができ、この付勢機構49により第1流体通路46の通路端46aを通路開閉部35cで確実に閉止して、第1,第2流体通路46,47を遮断することができ、付勢機構49を設けたことにより、摺動面32fやそれに当接する通路開閉部35cの面が多少粗くても、第1流体通路46の通路端46aを通路開閉部35cで確実に閉止できるため検出精度を高めることができ、それら面加工の加工精度を必要以上に高める必要がないためコスト的にも有利になる。
Moreover, since the amount of movement of the
ロッド支持部材30と検出ロッド35をクランプ本体2に組込んでロッド位置検出装置7をコンパクトに構成することができる。ロッド駆動機構5の油圧シリンダ20によりクランプロッド3を進出駆動し、その際、油圧シリンダ20の油圧を利用し、その油圧で通路開閉部35cを摺動面32fに付勢することができる。
The
クランプ装置1は、クランプロッド3の進退動作をクランプロッド3の軸心回りの旋回動作に変換する変換機構6を備えた旋回式クランプ装置であるので、ロッド連動機構40において、クランプロッド3と検出ロッド35とを軸心回りに(クランプロッド3の回動方向に)連動させることで、クランプロッド3の旋回動作を利用して、そのクランプロッド3と一体的に検出ロッド35を回動させることができる。
The
クランプロッド3がアンクランプ状態になる最大進出位置を検出可能に構成したので、その検出によって、ワーク等のクランプ対象物Wがクランプロッド3に装着されたクランプアーム4と干渉しないように、即ち、クランプ対象物Wやクランプアーム4が破損しないように、クランプ対象物Wを安全に交換することができる。
Since the maximum advancing position where the
尚、第2流体通路47から加圧エアを供給し、第1流体通路46から加圧エアを排出するようにしても、前記同様、検出ロッド35が回動することにより、第1,第2流体通路46,47の接続・分離はなされるため、クランプロッド3の最大進出位置を検出可能に構成することができる。
Even if the pressurized air is supplied from the
以下、実施例1を部分的に変更した別実施例について説明する。但し、基本的に、前記実施例と同一又は類似するものについては同一符号又は類似符号を付し、前記実施例と異なる構成について説明する。 Hereinafter, another embodiment in which the first embodiment is partially changed will be described. However, basically, the same or similar reference numerals are given to the same or similar parts as those in the above embodiment, and the configuration different from the above embodiment will be described.
図9に示すように、このクランプ装置1Aにおいて、ロッド駆動機構5Aは、クランプロッド3Aを退入駆動する単動型の油圧シリンダ20Aと、クランプロッド3Aを進出駆動可能に上方へ付勢する2個のバネ部材60,61(圧縮コイルバネ)とを備えている。即ち、クランプ本体2Aの本体部材10Aには実施例1の下油圧作動室22と油路22aは省略されている。
As shown in FIG. 9, in this
クランプロッド3Aの中間軸部3c及び大径軸部3d及びピストン部3eに下端開放状のロッド挿入孔3Afが形成され、このロッド挿入孔3Afにおいて、クランプロッド3Aとロッド挿入孔3Afに挿入された検出ロッド35との間にバネ部材60が装着されている。ロッド位置検出装置7Aのロッド支持部材30Aの上部支持部材31Aに上端開放状の凹部13Aaが形成され、バネ部材61は、検出ロッド35に外装され、その下部を上部支持部材31Aの凹部13Aaに挿入した状態で、クランプロッド3Aのピストン部3eと上部支持部材31Aとの間に装着されている。尚、クランプロッド3Aが旋回する際にバネ部材61が捩じれないように、バネ部材61の下端部は、スラストベアリング61aを介して上部支持部材31Aに受け止められている。
A rod insertion hole 3Af having an open lower end is formed in the
ロッド位置検出装置7Aにおいて、付勢機構49Aがバネ部材60からなり、即ち、このバネ部材60により検出ロッド35が下方へ付勢されている。このロッド位置検出装置7Aによれば、バネ部材60で検出ロッド35の通路開閉部35cを摺動面32fに確実に付勢し、且つそのバネ部材60でクランプロッド3Aを進出駆動可能に付勢できる。
In the rod
図10に示すように、このクランプ装置1Bにおいて、ロッド駆動機構5Bは、クランプロッド3を退入駆動する単動型の油圧シリンダ20Bと、クランプロッド3を進出駆動可能に上方へ付勢する1個のバネ部材62(圧縮コイルバネ)とを備えている。即ち、クランプ本体2Bの本体部材10Bには実施例1の下油圧作動室22と油路22aは省略されている。
As shown in FIG. 10, in this
ロッド位置検出装置7Bのロッド支持部材30Bの上部支持部材31Bに、検出ロッド35の中間軸部35bよりも大径の貫通孔31Baが形成され、この貫通孔31Baに検出ロッド35の通路開閉部35cの上面が臨んでいる。バネ部材62は、検出ロッド35に外装され、その下部を上部支持部材31Bの貫通孔31Baに挿入した状態で、クランプロッド3のピストン部3eと検出ロッド35の通路開閉部35cとの間に装着されている。
A through hole 31Ba having a diameter larger than that of the
ロッド位置検出装置7Bにおいて、付勢機構49Bがバネ部材62からなり、即ち、このバネ部材62により検出ロッド35が下方へ付勢されている。このロッド位置検出装置7Bによれば、バネ部材62で検出ロッド35の通路開閉部35cを摺動面32fに確実に付勢し、且つそのバネ部材62でクランプロッド3を進出駆動可能に付勢できる。
In the rod
図11、12に示すように、このクランプ装置1Cは、上下方向の厚さ比較的薄いベース部材BCに組付けられている。ベース部材BCには、実施例1のような流体供給通路46cと流体排出通路47cを形成することが難しく、故に、このクランプ装置1Cは、流体供給通路46cと流体排出通路47cに代わる流体供給ホース64と流体排出ホース65を直接接続できるように構成されている。クランプ本体2Cの本体部材10Cのシリンダ筒部11Cには、実施例1の第1流体通路46の一部を形成する孔は省略されている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
クランプ本体2Cの下端側に環状の接続アタッチメント66が配設され、その接続アタッチメント66は複数(例えば、4本)のボルト67によりクランプ本体2Cの本体下端壁14Cに固定されている。ロッド位置検出装置7Cのロッド支持部材30Cの下部支持部材32Cは、鍔状部32Ca、上部嵌合部32Cb、下部軸状部32Cc、凹部32Ce、摺動面32Cfを有し、下部軸状部32Ccは、本体下端壁14Cの中央孔14Caと接続アタッチメント66の孔66aに内嵌されている。
An
実施例1と同様に、鍔状部32Caが、本体部材10Cのネジ孔11bに内嵌されて、上部支持部材31と本体下端壁14Cとの間に挟持され、係合部材33により本体部材10Cに対して軸心回りに位置決めされている。鍔状部32Caは、検出ロッド35の通路開閉部35cと同様、円の一部を切欠いた断面形状に形成され、鍔状部32Caとその外周外側のシリンダ筒部11Cとの間に流体通路空間68が形成されている。
Similarly to the first embodiment, the hook-shaped portion 32Ca is fitted into the
第1流体通路46Cは、前記流体通路空間68と、流体通路空間68に連通するように本体下端壁14Cに形成され鉛直通路部と、流体通路空間68に連通するように下部支持部材32Cに形成された断面L形の通路部を有し、第1流体通路46Cの下流側の通路端46Ca(前記断面L形の通路部の上端)が下部支持部材32Cの摺動面32Cfに開口されている。第2流体通路47Cは、検出ロッド35の通路開閉部35cに形成された水平通路部と、この水平通路部に連通するように検出ロッド35と下部支持部材32Cに形成された鉛直通路部を有し、第2流体通路47Cの上流側の通路端47Caが通路開閉部35cの前記スレート外周面35c2に開口されている。
The
流体供給ホース64から第1流体通路46Cに加圧エアを供給可能に、流体供給ホース64の接続プラグ64aが接続アタッチメント66に装着され、第2流体通路47Cから流体排出ホース65に加圧エアを排出可能に、流体排出ホース65の接続プラグ65aが下部支持部材32Cの下部軸状部32Ccに装着されている。
A
図13に示すように、このクランプ装置1Dにおいて、ロッド位置検出装置7Dは、第2流体通路47Dの上流側の通路端47Daを通路開閉部35Dcが遮断位置のときに閉塞し(図13参照)接続位置のときに開放する(図示略)ように作動する弁部材71を有する弁機構70を備え、この弁機構70により、第1,第2流体通路46,47Dの接続・遮断を確実に行うことができる。クランプロッド3が最大進出位置のときに通路開閉部35Dcが遮断位置になり、クランプロッド3が最大進出位置以外の位置のときに通路開閉部35Dcが接続位置になる。
As shown in FIG. 13, in this
ロッド位置検出装置7Dにおいて、検出ロッド35Dの通路開閉部35Dcは、断面円形に形成され、収容部45Dにその周壁から隙間を空けて収容されている。また、通路開閉部35Dcは、その中心側部分から下方へ突出する下方突出部35Dc1を有し、この下方突出部35Dc1が下部支持部材32Dの摺動面32Dfに摺動自在に当接している。通路開閉部35Dcと上部支持部材31の収容部45Dの周壁及び下部支持部材32Dの摺動面32Dfとの間に、第1,第2流体通路46,47Dを連通可能で、且つ第1流体通路46に常時連通する環状の通路開放部45Daが形成されている。
In the rod
ロッド支持部材30Dの下部支持部材32Dは、鍔状部32Da、上部嵌合部32Db、下部軸状部32Dc、凹部32De、摺動面32Dfを有し、実施例1と同様に、鍔状部32Daが、本体部材10のネジ孔11bに内嵌されて、上部支持部材31と本体下端壁14との間に挟持され、係合部材33により本体部材10に対して軸心回りに位置決めされている。第2流体通路47Dの上流側の通路端47Daは、通路開閉部35Dcのうち下方突出部35Dc1よりも外周側の下面に開口されている。
The
弁機構70は、下部支持部材32D(鍔状部32Da)に組込まれ、第2流体通路47Dの通路端47Daを開閉可能な弁部材71と、この弁部材71を上方へ付勢するバネ部材72(圧縮コイルバネ)を有する。下部支持部材32Dの鍔状部32Daに、上部小径孔32Dgと下部大径孔32Dhが上下に貫通状に形成され、弁部材71はこれら孔32Dg,32Dhに上下動自在に装着されて、鍔状部32Daよりも上方へ突出している。
The
バネ部材72は、下部大径孔32Dhにおいて、弁部材71とシリンダ下端壁14との間に装着されている。通路開閉部35Dcが接続位置(クランプロッド3が最大進出位置以外の位置)のときに、弁部材71は通路開閉部35Dcの水平且つ平滑な下面に押圧状に摺動可能に当接され、通路開閉部35Dcが遮断位置(クランプロッド3が最大進出位置)のときに、弁部材71が通路開閉部35Dcの通路端47Daの外周縁部に押圧されて、通路端47Daが閉塞される。
The
尚、第1流体通路46の下流側の通路端46aを通路開閉部35Dcが遮断位置のときに閉塞し接続位置のときに開放するように作動する弁部材を有する弁機構を構成してもよい。この場合、弁部材が第1流体通路46の通路端46aを閉塞可能に、検出ロッド35の鍔状部35cに弁機構が組付けられる。
In addition, you may comprise the valve mechanism which has a valve member which operate | moves so that the channel | path end 46a of the downstream of the 1st fluid channel |
図14、図15に示すように、このクランプ装置1Eのロッド位置検出装置7Eにおいて、検出ロッド35Eの通路開閉部35Edがロッド状に形成され、この通路開閉部35Edに第1,第2流体通路46E,47Eを連通可能な連通路73が貫通状に形成されている。検出ロッド35Eは、連動軸部35Ea、中間軸部35Eb、鍔状部35Ec、下端軸部35Edを上側から下側へ順に連続的に一体形成して構成され、下端軸部35Edが第1,第2流体通路46E,47Eを接続する接続位置と遮断する遮断位置とに亙って回動する通路開閉部35Edになる。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the rod
鍔状部35Ecは断面円形に形成され、通路開閉部35Edがロッド支持部材30Eの下部支持部材32Eに形成された凹部からなる収容部32Eeに回動自在に内嵌されている。下部支持部材32Eは、係合部材33により本体部材10に対して軸心回りに位置決めされている。第1流体通路46Eは、本体部材10のシリンダ筒部11と下部支持部材32Eに水平に形成され、その下流側の通路端46Eaがロッド支持部材30Eの収容部32Eeの周面に開口されている。第2流体通路47Eは下部支持部材32Eに鉛直に形成され、その上流側の通路端47Eaがロッド支持部材30Eの収容部32Eeの底面に開口されている。
The hook-shaped portion 35Ec is formed in a circular shape in cross section, and the passage opening / closing portion 35Ed is rotatably fitted in a housing portion 32Ee formed of a recess formed in the
連通路73の上流側の通路端73aが通路開閉部35Edの外周面に開口され、連通路73の下流側の通路端73bが通路開閉部35Edの下端面に開口され、連通路73は第2流体通路47Eに常時連通している。クランプロッド3が最大進出位置のとき、通路開閉部35Edが接続位置になって、第1流体通路46Eと連通路73の両通路端46Ea,73aが一致して、第1,第2流体通路46E,47Eが連通路73を介して接続される。クランプロッド3が最大進出位置以外の位置のとき、第1流体通路46Eの通路端46Eaが通路開閉部35Edにより閉塞される。
A
第1流体通路46Eに供給される加圧エアの圧力低下を検出して、クランプロッド3の最大進出位置を検出することができる。このロッド位置検出装置7Eによれば、通路開閉部35Edをロッド状に形成し、その通路開閉部35Edに第1,第2流体通路46E,47Eを連通可能な連通路73を貫通状に形成したので、通路開閉部35Edが回動することで第1,第2流体通路46E,47Eの接続・遮断を確実に行うことができる。尚、クランプロッド3が最大進出位置のときに、第1流体通路46Eの通路端46Eaが閉塞されて、第1流体通路46Eに供給される加圧エアの圧力上昇を検出して、クランプロッド3の最大進出位置を検出するようにしてもよい。
The maximum advance position of the
図16、図17に示すように、このクランプ装置1Fのロッド位置検出装置7Fにおいては、実施例6と同様に、検出ロッド35Fの通路開閉部35Fdがロッド状に形成され、この通路開閉部35Fdに第1,第2流体通路46F,47Fを連通可能な連通路74が貫通状に形成されている。クランプ本体2Fのシリンダ下端壁14Fがロッド支持部材30Fの下部を構成し、下部支持部材32Fは、上部支持部材31の凹部31a内において、検出ロッド35Fの鍔状部35Fcとシリンダ下端壁14Fとの間に装着されている。クランプ本体2Fの本体部材10Fにおいて、シリンダ筒部11Fのネジ孔11Fbに上部支持部材31が内嵌状に螺合され、上部支持部材31はシリンダ筒部11Fよりも下方へ突出している。
As shown in FIGS. 16 and 17, in the rod
検出ロッド35Fは、連動軸部35Fa、中間軸部35Fb、鍔状部35Fc、下端軸部35Edを上側から下側へ順に連続的に一体形成して構成され、下端軸部35Fdが第1,第2流体通路46F,47Fを接続する接続位置と遮断する遮断位置とに亙って回動する通路開閉部35Fdになる。鍔状部35Fcは断面円形に形成され、通路開閉部35Fdがシリンダ下端壁14Fに上端開放状に形成された凹部からなる収容部14Faに回動自在に内嵌されている。
The
第1流体通路46Fは、シリンダ下端壁14Fに形成されて、ベース部材Bに形成された流体供給通路46Fcに接続されるとともに、その下流側の通路端46Faがシリンダ下端壁14Fの収容部14Faの周面に開口されている。第2流体通路47Fは、シリンダ下端壁14Fに形成されて、ベース部材Bに形成された流体排出通路47Fcに接続されるとともに、その上流側の通路端47Faがシリンダ下端壁14Fの収容部14Faの周面に開口されている。
The
連通路74は、通路開閉部35Fdに水平に貫通状に形成され、クランプロッド3が最大進出位置のとき、通路開閉部35Fdが接続位置になって、第1,第2流体通路46F,47Fが連通路74を介して接続される。クランプロッド3が最大進出位置以外の位置のとき、第1,第2流体通路46F,47Fの両通路端46Fa,47Faが通路開閉部35Edにより閉塞される。このロッド位置検出装置7Fによれば、第1,第2流体通路46F,47Fを容易に形成することができ、また、流体供給通路46Fc及び流体排出通路47Fcも容易に形成することができる。しかも、流体供給通路46Fcと流体排出通路47Fcの両方を第1,第2流体通路46F,47Fと同じ高さレベルに形成することができるので、ベース部材Bの上下方向の厚みを薄くすることが可能になる。その他は実施例6と同様の効果を奏する。
The
図18に示すように、このクランプ装置1Gのロッド位置検出装置7Gにおいて、ロッド連動機構40Gは、クランプロッド3のロッド挿入孔3fに臨む部分に装着(保持)された複数(例えば、2個)の係合具に相当するボール41Gと、これら複数のボール41Gが夫々係合可能に検出ロッド35Gの連動軸部35Gaの外周部に夫々90度に亙って形成された複数(例えば、2本)のガイド溝に相当する旋回ボール溝42Gとを有する。ロッド連動機構40Gは、クランプロッド3の進退動作に連動して、クランプロッド3に対して検出ロッド35Gが90度可能に、つまり、変換機構6によるクランプロッド3の旋回角度を90度として場合、変換機構6と協働してクランプ本体2に対して検出ロッド35Gが180度回動可能にクランプロッド3と検出ロッド35Gとを連動連結する。
As shown in FIG. 18, in the rod
検出ロッド35Gは、連動軸部35Ga、中間軸部35Gb、通路開閉部35Gc、下端軸部35Gdを上側から下側へ順に連続的に一体形成して構成されている。通路開閉部35Gcは、円の一部を切欠いて2つのストレート外周面35Gc2を有する断面形状に形成され、上部支持部材31の収容部45の周壁と通路開閉部35Gc(2つのストレート外周面35Gc2)との間に第1,第2流体通路46,47を連通可能な通路開放部45Gaが形成されている。第2流体通路47の上流側の通路端47aが通路開閉部35Gcの通路開放部45Gaに臨む一方のストレート外周面35Gc2に開口されている。
The
クランプロッド3が最大進出位置のときに、通路開閉部35Gcが図示の遮断位置になって、第1流体通路46の通路端46aを閉塞し、クランプロッド3が最大進出位置以外の位置、又は最大進出位置を含むその近傍位置以外の位置のときに、通路開閉部35Gcが図示略の接続位置になって、第1流体通路46の通路端46aを開放する。クランプロッド3が旋回する際には、その旋回量よりも多く検出ロッド35Gが旋回し、つまり、通路開閉部35Gcの回動角度を大きくなるため、クランプロッド3の位置検出精度を高めることが可能になる。尚、旋回ボール溝42Gを任意のカム溝で構成してもよい。
When the
前記クランプ装置1Hは、クランプロッド3Hが前記軸心回りに旋回することなく進退する直動式クランプ装置である。つまり、実施例1のような変換機構6は省略され、その代わりに、クランプロッド3Hを旋回させることなく進退可能にガイドするガイド機構6Hが設けられている。このガイド機構6Hは、クランプ本体2の本体部材10のロッド挿通支持部12に大径挿通孔12bに臨むように保持された複数(例えば、3個)の鋼球25Hと、クランプロッド3Hの大径軸部3Hdの外周部に形成され複数の鋼球25Hに夫々係合する複数(例えば、3本)のストレート鋼球溝26Hを有する。
The
このクランプ装置1Hのロッド位置検出装置7Hにおいて、ロッド連動機構40Hは、クランプロッド3Hのロッド挿入孔3fに臨む部分に装着(保持)された複数(例えば、2個)のボール41Hと、これら複数のボール41Hが夫々係合可能に検出ロッド35Hの連動軸部35Haの外周部に夫々90度に亙って形成された複数(例えば、2本)の旋回ボール溝42Hとを有する。ロッド連動機構40Hは、クランプロッド3Hの進退動作に連動して、クランプロッド3Hに対して検出ロッド35Hが90度回動可能にクランプロッド3Hと検出ロッド35Hとを連動連結する。
In the rod
このロッド位置検出装置7Hによれば、クランプロッド3Hが旋回せずに進退するが、その進退動作に連動させて検出ロッド35Hを回動させることができるため、旋回式クランプ装置に装備された前記のロッド位置検出装置と同様の効果を奏する。尚、旋回ボール溝42Hを任意のカム溝で構成してもよい。また、このロッド位置検出装置7Hをリンク式のクランプ装置に適用することも可能である。
According to this rod
図21、図22に示すように、このクランプ装置1Iのロッド位置検出装置7Iは、クランプロッド3がアンクランプ状態になる最大進出位置とクランプ対象物Wをクランプ可能なクランプ位置とを検出可能に構成されている。ロッド位置検出装置7Iのロッド支持部材30Iにおいて、下部支持部材32Iはクランプ本体2Iの本体部材10よりも下方へ突出し、シリンダ下端壁14Iに内嵌され、シリンダ下端壁14Iはベース部材Bに形成された穴Bcに内嵌されている。
As shown in FIGS. 21 and 22, the rod position detection device 7I of the clamp device 1I can detect the maximum advancing position where the
検出ロッド35Iは、連動軸部35Ia、中間軸部35Ib、通路開閉部35Icを上側から下側へ順に連続的に一体形成して構成されている。検出ロッド35Iの通路開閉部35Icは断面円形に形成され、その下面部に2つの閉止部35Ic1,35Ic2が形成されている。2つの第1流体通路46I1,46I2がシリンダ下端壁14Iと下部支持部材32Iに形成され、第1流体通路46I1は、クランプロッド3のクランプ位置を検出する為の通路であり、第1流体通路46I2は、クランプロッド3の最大進出位置を検出する為の通路である。2つの第1流体通路46I1,46I2は、夫々、ベース部材Bの内部に形成された流体供給通路46Ic1,46Ic2に接続されている。
The detection rod 35I is configured by integrally forming an interlocking shaft portion 35Ia, an intermediate shaft portion 35Ib, and a passage opening / closing portion 35Ic sequentially from the upper side to the lower side. The passage opening / closing part 35Ic of the detection rod 35I is formed in a circular cross section, and two closing parts 35Ic1 and 35Ic2 are formed on the lower surface part thereof. Two first fluid passages 46I1 and 46I2 are formed in the cylinder
第1流体通路46I1,46I2の下流側の通路端46Ia1,46Ia2は、下部支持部材32Iの摺動面32Ifに開口されている。クランプロッド3がクランプ位置のときに通路端46Ia1が閉止部35Ic1により閉止され、クランプロッド3がクランプ位置以外の位置、又はクランプ位置を含むその近傍位置以外の位置のときに通路端46Ia1は開放される。また、クランプロッド3が最大進出位置のときに通路端46Ia2が閉止部35Ic2により閉止され、クランプロッド3が最大進出位置以外の位置、又は最大進出位置を含むその近傍位置以外の位置のときに通路端46Ia2は開放される。こうして、クランプロッド3の最大進出位置とクランプ位置とを検出することが可能になる。
The passage ends 46Ia1 and 46Ia2 on the downstream side of the first fluid passages 46I1 and 46I2 are opened to the sliding surface 32If of the lower support member 32I. The passage end 46Ia1 is closed by the closing portion 35Ic1 when the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前記開示事項以外の種々の変更を付加して実施可能である。 In addition, various modifications other than the disclosed items can be added and implemented without departing from the spirit of the present invention.
1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H,1I クランプ装置
2,2A,2B,2C クランプ本体
3,3A クランプロッド
5,5A,5B ロッド駆動機構
6 変換機構
7,7A,7B,7C,7D,7E,7F,7G,7H,7I ロッド位置検出装置
20,20A,20B 油圧シリンダ
30,30A,30B,30C,30D,30E,30F,30I ロッド支持部材
32f,32Cf,32Df,32If 摺動面
35,35D,35E,35F,35G,35I 検出ロッド
35c,35Dc,35Ed,35Fd,36Ic 通路開閉部
40,40H,40G ロッド連動機構
41,41G ボール
42 ストレートボール溝
42G,42H 旋回ボール溝
45,45D,32Ee,14Fa 収容部
45a,45Da,45Ga 通路開放部
46,46C,46E,46F,46I1,46I2 第1流体通路
47,47C,47D,47E,47F,47I 第2流体通路
49,49A,49B 付勢機構
60,62 バネ部材
70 弁機構
71 弁部材
73,74 連通路
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H,
Claims (13)
前記クランプ本体に固定的に設けられたロッド支持部材と、
前記軸心を中心に回動自在にロッド支持部材に装着され且つ軸心方向への移動量を規制された検出ロッドと、
前記クランプロッドと検出ロッドとが軸心方向へ相対移動可能に且つクランプロッドの進退動作に連動して検出ロッドが回動するようにクランプロッドと検出ロッドとを連動させるロッド連動機構とを備え、
前記検出ロッドの回動方向の位置からクランプロッドの進退方向における予め設定された1又は複数の位置を検出可能に構成されたことを特徴とするクランプ装置のロッド位置検出装置。 The clamp body includes a clamp body, a clamp rod inserted in the clamp body so as to be movable back and forth in the axial direction, and a rod drive mechanism for moving the clamp rod forward and backward. In the rod position detection device of the clamp device for detecting the position,
A rod support member fixed to the clamp body;
A detection rod which is mounted on a rod support member so as to be rotatable about the axis and whose movement in the axis direction is restricted;
A rod interlocking mechanism for interlocking the clamp rod and the detection rod so that the clamp rod and the detection rod can be moved relative to each other in the axial direction and the detection rod rotates in conjunction with the forward and backward movement of the clamp rod;
A rod position detection device for a clamp device, which is configured to be able to detect one or a plurality of preset positions in the advancing / retreating direction of the clamp rod from the position of the rotation direction of the detection rod.
前記収容部に夫々連通するようにロッド支持部材に形成された第1,第2流体通路であって、一方から加圧流体を供給し他方から加圧流体を排出する第1,第2流体通路と、
前記検出ロッドの前記一部に形成され前記第1,第2流体通路を接続する接続位置と遮断する遮断位置とに亙って回動する通路開閉部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置のロッド位置検出装置。 An accommodating portion that is formed on the rod support member and rotatably accommodates a part of the detection rod;
First and second fluid passages formed in the rod support member so as to communicate with the accommodating portions, respectively, and supply pressurized fluid from one side and discharge pressurized fluid from the other. When,
A passage opening / closing part formed on the part of the detection rod and rotating between a connection position for connecting the first and second fluid passages and a blocking position for blocking;
The rod position detection device for a clamp device according to claim 1, comprising:
前記第1流体通路の通路端が前記摺動面に開口され、前記第2流体通路の通路端が前記通路開閉部の前記通路開放部に臨む外周面に開口され、
前記通路開閉部を前記摺動面に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載のクランプ装置のロッド位置検出装置。 A sliding surface perpendicular to the shaft center is formed on the rod support member so that the passage opening / closing portion is slidably contacted, and the first and second passage opening / closing portions are disposed between the peripheral wall of the housing portion of the rod support member and the passage opening / closing portion. 1, a passage opening portion capable of communicating with the second fluid passage is formed,
A passage end of the first fluid passage is opened on the sliding surface, a passage end of the second fluid passage is opened on an outer peripheral surface of the passage opening / closing portion facing the passage opening portion;
4. The rod position detecting device for a clamp device according to claim 3, further comprising an urging means for urging the passage opening / closing portion to the sliding surface.
前記ロッド駆動機構はクランプロッドを進出駆動する流体圧シリンダを有し、
前記付勢手段は前記流体圧シリンダの流体圧で前記通路開閉部を前記摺動面に付勢可能に構成されたことを特徴とする請求項4に記載のクランプ装置のロッド位置検出装置。 The rod support member is incorporated in the clamp body;
The rod drive mechanism has a fluid pressure cylinder that drives the clamp rod to advance,
The rod position detecting device for a clamp device according to claim 4, wherein the biasing means is configured to bias the passage opening / closing portion to the sliding surface by a fluid pressure of the fluid pressure cylinder.
前記通路開閉部に前記第1,第2流体通路を連通可能な連通路が貫通状に形成されたことを特徴とする請求項2に記載のクランプ装置のロッド位置検出装置。 The passage opening / closing part is formed in a rod shape,
3. The rod position detecting device for a clamp device according to claim 2, wherein a communication passage capable of communicating with the first and second fluid passages is formed in the passage opening / closing portion in a penetrating manner.
前記ロッド連動機構は、前記連動軸部とクランプロッドの一方に装着された係合具と、この係合具が係合可能に前記連動軸部とクランプロッドの他方に形成されたガイド溝とを有することを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載のクランプ装置のロッド位置検出装置。 The detection rod has an interlocking shaft portion inserted into the clamp rod,
The rod interlocking mechanism includes an engaging tool mounted on one of the interlocking shaft and the clamp rod, and a guide groove formed on the other of the interlocking shaft and the clamp rod so that the engaging tool can be engaged. The rod position detecting device for a clamp device according to claim 1, wherein the rod position detecting device is a rod device.
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