JP2004261912A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを正確な位置でクランプすること。
【解決手段】互いに向き合って配置される複数のクランプレバー１７，１８を備え、クランプレバー１７，１８を開閉させることによりワーク２３をクランプ可能とする。クランプレバー１７，１８には、それらが開いているときに挿入されるワーク２３を、所定の位置で挿入規制するための挿入規制部２５ａ，２６ａを設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６，図７に示すクランプ装置５１が知られている。このクランプ装置５１は、支軸５２によってそれぞれ回動可能に支持される２つのクランプレバー５３，５４を備えている。各クランプレバー５３，５４の基端部にはエアシリンダ５５に設けられているロッド５６が駆動連結されており、ロッド５６の出没動作に連動して両クランプレバー５３，５４が開閉するようになっている。クランプレバー５３，５４が開いているときにそれらの間にワーク５７が挿入され、その状態でクランプレバー５３，５４が閉じられると、ワーク５７はクランプされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、両クランプレバー５３，５４が閉じる前に、それらの間にワーク５７が挿入配置されると、ワーク５７は落下して本来クランプされるべき位置からずれた位置でクランプされる。例えば、車両のシート組立現場等のように溶接作業を自動的に行う設備では、クランプレバー５３，５４にクランプされている被溶接体としてのワーク５７が溶接ロボットによって溶接されるが、ワーク５７のクランプ位置は予め決められている。そこで、ワーク５７がクランプ位置からずれるのを防止するために、クランプレバー５３，５４とは別にワーク５７を受止めて支持する位置決め部材を設けることも考えられるが、その位置決め部材をクランプ装置５１とは別々に設けるとなると、その設置スペースを余分に確保する必要がある。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワークを正確な位置でクランプすることが可能なクランプ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
請求項１に記載の発明では、互いに向き合って配置される複数のクランプレバーを備え、両クランプレバーのうち少なくともいずれか一方を開閉させることによりワークをクランプ可能としたクランプ装置において、前記クランプレバーが開いているときに、その間に挿入されるワークを所定位置で挿入規制するための挿入規制部をクランプレバーに設けたことを要旨とする。
【０００６】
この構成によれば、クランプレバーが開いているときに、それらの間にワークが挿入されると、そのワークは挿入規制部に突き当たることによって挿入位置が決められる。この状態でクランプレバーが閉じるとワークがクランプ位置でクランプされる。従って、両クランプレバーの間に挿入されるワークの挿入位置が決められた状態でワークをクランプすることができるため、ワークを正確な位置でクランプすることができる。
【０００７】
（請求項２の発明）
請求項２に記載の発明では、前記両挿入規制部は、クランプレバーが開いているときに、所定方向から見て互いに重なり合うように相手側のクランプレバーに向けて張り出し形成されていることを要旨とする。
【０００８】
この構成によれば、クランプレバーが開いている状態でそれらの間にワークが挿入されても、ワークが挿入規制部の間に入り込むのを防止できるため、ワークの挿入規制効果がよりいっそう高くなる。
【０００９】
（請求項３の発明）
請求項３に記載の発明では、前記両挿入規制部は、それぞれに対応するクランプレバーに設けたレバー本体に対して着脱可能であることを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、ワークの形状や大きさ等に合わせて適切な挿入規制部を選択することができる。
（請求項４の発明）
請求項４に記載の発明では、前記クランプレバーには、それらが閉じられるときにワークをクランプ位置に案内する位置決め部が設けられていることを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、クランプレバーが閉じるときにワークをクランプ位置に案内することができる。
（請求項５の発明）
請求項５に記載の発明では、前記位置決め部は、前記両クランプレバーに設けられたクランプ溝の両側部に形成されている斜状ガイド面であって、その斜状ガイド面は、相手側のクランプレバーに向かうに従って広がるように傾斜されていることを要旨とする。
【００１２】
この構成によれば、位置決め部をクランプレバー以外の箇所に設けなくてよいため、その位置決め部の設置スペースを確保する必要がない。
（請求項６の発明）
請求項６に記載の発明では、前記位置決め部は、クランプレバーが閉位置に配置されているとき、クランプ位置に配置されているワークの外周面に当接することで、同ワークをクランプ位置に保持することを兼ねていることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、位置決め部は、ワークをクランプ位置に保持することが兼ねているため、部材点数を少なくすることが可能になり、低コスト化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、クランプ装置１１は、その駆動源であるエアシリンダ１２を備えており、その上面には２つの支持板１３，１４が間隔をおいて立設されている。支持板１３，１４の両端部において架設された２つの支軸１５，１６のうち一方には第１クランプレバー１７が回動可能に支持され、他方には第２クランプレバー１８が回動可能に支持されている。各クランプレバー１７，１８は、Ｌ字状をなすレバー本体１９，２０を備えており、レバー本体１９，２０の折曲部分が回動中心となっている。
【００１６】
各クランプレバー１７，１８におけるレバー本体１９，２０の一端部には係合凹部１９ａ，２０ａがそれぞれ形成され、各係合凹部１９ａ，２０ａには、前記エアシリンダ１２のロッド１２ａの先端部から突設された係合ピン２１が駆動連結されている。エアシリンダ１２のロッド１２ａが突出することにより、第１及び第２クランプレバー１７，１８が図１（ｂ）に示される閉位置に移動され、ワーク２３がクランプ位置Ｐ１でクランプされる。ロッド１２ａが没入することにより、第１及び第２クランプレバー１７，１８が図２に示される開位置に移動され、ワーク２３はクランプ解除される。
【００１７】
各クランプレバー１７，１８は、レバー本体１９，２０に一体化された交換部材２５，２６を有している。この交換部材２５，２６は、レバー本体１９，２０の内側面に対しネジ２７により着脱可能となっている。各交換部材２５，２６には、各クランプレバー１７，１８が開位置に配置されているときに、両クランプレバー１７，１８間に挿入されるワーク２３を所定の位置に挿入規制する挿入規制部２５ａ，２６ａが形成されている。
【００１８】
各挿入規制部２５ａ，２６ａは、各レバー本体１９，２０の内側面から相手側のクランプレバー１７，１８に向けて張り出し形成されている。各挿入規制部２５ａ，２６ａは、クランプされるワーク２３の大きさに合わせて形状や大きさが設定されている。形状や大きさの異なる挿入規制部２５ａ，２６ａを有する複数種類の交換部材２５，２６の中から選択されたものが、レバー本体１９，２０に装着されている。
【００１９】
第１交換部材２５における挿入規制部２５ａは、同第１交換部材２５の基端部の形状が凹状となるように間隔をおいて複数配置されている。第１交換部材２５における両挿入規制部２５ａの間の隙間には、第２交換部材２６の挿入規制部２６ａが挿入配置されている。つまり、２つの挿入規制部２５ａと１つの挿入規制部２６ａとは、互い違いとなるように配置されている。このような配置関係により、挿入規制部２５ａ，２６ａの一部分は、それらの厚み方向から見て、両クランプレバー１７，１８が閉位置にあるときのみならず開位置にあるときも常に重なり合うようになっている。換言すると、両クランプレバー１７，１８が閉位置と開位置との間で回動するときにおいて、両挿入規制部２５ａ，２６ａの一部分は、それらの厚み方向から見て常に重なり合うようになっている。
【００２０】
前記各交換部材２５，２６において、挿入規制部２５ａ，２６ａと隣り合う箇所には、ワーク２３を挟み込むためのクランプ溝３０，３１が非対称な形状（こ略Ｖ字状）に形成されている。クランプ溝３０，３１の両側部は、相手側のクランプレバー１７，１８に向かうに従って広がるように傾斜した位置決め部としての斜状ガイド面３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂとなっている。クランプレバー１７，１８が閉位置にあるとき、クランプ溝３０，３１の各斜状ガイド面３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂがワーク２３の外周面に当接することにより、ワーク２３が挟み込み保持される。従って、各斜状ガイド面３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂは、ワーク２３をクランプ位置Ｐ１に保持する役割がある。
【００２１】
クランプレバー１７，１８が閉位置にあるときにおいて、クランプ溝３０，３１の一側に位置する第１斜状ガイド面としての上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａと、他側に位置する第２斜状ガイド面としての下部斜状ガイド面３１ｂ，３０ｂとは、それぞれ平行となる傾斜角度に設定されている。この傾斜角度は、ワーク２３の形状等に応じて任意の角度に変更することが可能である。なお、各交換部材２５，２６とクランプ溝３０，３１とは隣り合う位置関係にあることから、下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂは、各挿入規制部２５ａ，２６ａの一部であるとも捉えることもできる。
【００２２】
上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａ及び下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂは、クランプレバー１７，１８が開位置から閉位置に移動するときに、ワーク２３をクランプ位置Ｐ１に案内する。すなわち、ワーク２３が反っている等して交換部材２５，２６から浮き上がるように挿入されている場合（図２に点線で示す位置）に、クランプレバー１７，１８が閉じるのに伴い、上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａによりワーク２３がクランプ位置Ｐ１に案内される。下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂは、ワーク２３が交換部材２５，２６によって受け止められている場合に、クランプレバー１７，１８が閉じるのに伴ってワーク２３をクランプ位置Ｐ１に案内する。
【００２３】
次に、上記のように構成されたクランプ装置１１の作用について説明する。
本実施形態では、複数のクランプ装置１１によって長尺状のワーク２３が複数箇所でクランプされる。クランプ装置１１のクランプレバー１７，１８が開いている状態でそれらの間にワーク２３が挿入されると、そのワーク２３は挿入規制部２５ａ，２６ａに当接されることによってクランプレバー１７，１８の中央部付近で静止される。この状態において、エアシリンダ１２のロッド１２ａが没入されると、クランプレバー１７，１８は開位置から閉位置に回動される。すると、ワーク２３はクランプ溝３０，３１の下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂによって案内されながらクランプ位置Ｐ１に位置決めされる。ワーク２３がクランプ位置Ｐ１に移動すると同時に、既にワーク２３に当接している下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂに加えて、上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａもワーク２３の外周面に当接されることにより、ワーク２３はクランプ位置Ｐ１に保持される。
【００２４】
ところで、ワーク２３が複数のクランプ装置１１によってクランプされる場合がある。この場合、ワーク２３に反り等が生じていると、クランプレバー１７，１８間にワーク２３が挿入されたときに、ワーク２３は特定のクランプ装置１１における挿入規制部２５ａ，２６ａには当接されるが、他のクランプ装置１１における挿入規制部２５ａ，２６ａから浮き上がって配置されることがある。ワーク２３が挿入規制部２５ａ，２６ａから浮き上がっている状態で、クランプレバー１７，１８が開位置から閉位置に回動されると、ワーク２３はクランプ溝３０，３１の上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａによって案内されながらクランプ位置Ｐ１に位置決めされる。そして、ワーク２３がクランプ位置Ｐ１に移動すると同時に、既にワーク２３に当接している上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａに加えて、下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂもワーク２３の外周面に当接されることにより、ワーク２３はクランプ位置Ｐ１に保持される。
【００２５】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）クランプレバー１７，１８の内側には、それらが開いているときに挿入されるワーク２３の挿入位置を規制する挿入規制部２５ａ，２６ａが設けられている。そのため、ワーク２３のクランプ位置Ｐ１がエアシリンダ１２から離れた位置にすることが予め決められている場合に、クランプレバー１７，１８が閉じる前にワーク２３が挿入されるようなことがあっても、ワーク２３が落下するのを防止することができる。よって、ワーク２３が落下するのを防止するための部材を設けずに済むため、その部材の設置スペースをクランプ装置１１とは別に確保する必要がない。
【００２６】
（２）各クランプレバー１７，１８が開いているときにおいて、各挿入規制部２５ａ，２６ａの一部が互いに重なり合うように相手側のクランプレバー１７，１８に向けて張り出し形成されている。そのため、クランプレバー１７，１８が開いている状態でそれらの間にワーク２３が挿入されても、ワーク２３が挿入規制部２５ａ，２６ａ間に入り込むのを確実に防止することができる。
【００２７】
（３）各クランプレバー１７，１８のレバー本体１９，２０には第１及び第２交換部材２５，２６が着脱可能に取り付けられ、クランプレバー１７，１８に対する挿入規制部２５ａ，２６ａの着脱がなされる。挿入規制部２５ａ，２６ａの形状が異なる複数種類の交換部材２５，２６を用意しておけば、ワーク２３の形状や大きさが変更になることがあっても、そのワーク２３に合わせて適切な挿入規制部２５ａ，２６ａを選択することができる。従って、ワーク２３の変更に伴いクランプ装置１１全体を換えることなく、その一部分を交換するだけで他の部分の共通化を図ることができ、コストの低減に貢献する。
【００２８】
（４）クランプレバー１７，１８の内側にはクランプ溝３０，３１が形成され、このクランプ溝３０，３１の両側面が、クランプレバー１７，１８が閉じるときにワーク２３をクランプ位置Ｐ１に案内するための斜状ガイド面３０ａ，３１ａ，３０ｂ，３１ｂとなっている。そのため、クランプレバー１７，１８が閉じるのに伴ってワーク２３を予め定められたクランプ位置Ｐ１に位置決めすることができる。
【００２９】
（５）上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａと下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂとは所定の間隔をおいて配置されている。そのため、クランプレバー１７，１８間に挿入されるワーク２３が挿入規制部２５ａ，２６ａによって受け止められれば、下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂによってワーク２３をクランプ位置Ｐ１に案内することができる。又、クランプレバー１７，１８間に挿入されるワーク２３が挿入規制部２５ａ，２６ａから浮き上がっていても、上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａによってワーク２３をクランプ位置Ｐ１に案内することができる。
【００３０】
（６）クランプレバー１７，１８における上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａと下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂとは、クランプレバー１７，１８が閉じると同時にワーク２３の外周面に当接し、ワーク２３をクランプ位置Ｐ１に保持することができる。そのため、各斜状ガイド面３０ａ，３１ａ，３０ｂ，３１ｂは、ワーク２３をクランプ位置Ｐ１に案内する他に、クランプ位置Ｐ１でワーク２３を保持することも兼ねている。よって、クランプレバー１７，１８にワーク２３をクランプ位置Ｐ１に案内する部材と、ワーク２３をクランプ位置Ｐ１に保持する部材とを別々に用意する必要がないため、クランプ装置１１の小型化を図ることができる。
【００３１】
（第２実施形態）
第２実施形態を、前記実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図３，図４に示すように、第１及び第２クランプレバー１７，１８が閉位置にあるとき、同クランプレバー１７，１８の先端部がほぼ閉じるように形成されている。この形状により、クランプレバー１７，１８における上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａの長さは、第１実施形態に示されるそれよりも長く設定されている。そのため、ワーク２３をクランプする場合に、ワーク２３が反っている等して交換部材２５，２６から遠い位置で浮き上がっていても、ワーク２３をクランプ位置Ｐ１に位置決めしやすくなる。なお、図示しないが各クランプレバー１７，１８の上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａを更に長く設定し、第１及び第２クランプレバー１７，１８が閉位置にあるとき、それらの先端部が完全に閉じるように形成することも可能である。
【００３２】
クランプレバー１７，１８が閉位置にあるとき、クランプ溝３０，３１の内奥面と、上部斜状ガイド面３０ａ，３１ａ又は下部斜状ガイド面３０ｂ，３１ｂのうちいずれか一方とがワーク２３の外周面に当接するように、クランプ溝３０，３１の大きさが設定されている。そのため、クランプレバー１７，１８が閉じたとき、ワーク２３はクランプレバー１７，１８の長手方向（図３の上下方向）に遊びをもった状態でクランプされる。そのため、ワーク２３がクランプされている状態で図示しない溶接ロボット等によって把持されても、その衝撃を吸収することができ、ワーク２３が損傷するおそれがない。
【００３３】
なお、クランプされているワーク２３に遊びを持たせるために、両クランプレバー１７，１８のクランプ力としては、クランプレバー１７，１８をワーク２３に強く押圧するのではなく、接する程度の押圧力とすることが好ましい。
【００３４】
（別の実施形態）
本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・各交換部材２５，２６を任意の形状に変更してもよい。例えば、図５に示すように両クランプレバー１７，１８が開位置にあるときに、挿入規制部２５ａ，２６ａの端面同士がその厚み方向から見て重なり合わないように、各交換部材２５，２６の形状を変更してもよい。或いは、両クランプレバー１７，１８が開位置にあるときに、ワーク２３が両交換部材２５，２６間にワーク２３が挟み込まれない程度の隙間が形成されるように、各交換部材２５，２６の形状を変更してもよい。
【００３５】
・前記実施形態では、各クランプレバー１７，１８を、レバー本体１９，２０と交換部材２５，２６とから構成したが、レバー本体１９，２０と交換部材２５，２６とを一体的に形成し、１つの部材から構成してもよい。
【００３６】
・クランプレバー１７，１８の駆動源としてエアシリンダ１２以外に、例えばモータで駆動する電動シリンダとしてもよい。
・前記実施形態では、クランプレバー１７，１８を回動させることによってワーク２３をクランプさせるのではなく、少なくともいずれか一方のクランプレバー１７，１８を直線運動させることでワーク２３をクランプしてもよい。この場合には、クランプレバー１７，１８が離間したときに、各挿入規制部２５ａ，２６ａがその厚み方向から見て重なるように構成する。
【００３７】
・前記実施形態では、両方のクランプレバー１７，１８を閉位置と開位置との間で回動させるようにしたが、いずれか一方のクランプレバー１７（１８）を回動させる構成としてもよい。
【００３８】
・前記実施形態では、第１クランプレバー１７に２つの挿入規制部２５ａを設け、第２クランプレバー１８に１つの挿入規制部２６ａを設けたが、挿入規制部２５ａ，２６ａは各クランプレバー１７，１８につき１つ以上であれば任意の数に変更してもよい。例えば、両クランプレバー１７，１８における挿入規制部２５ａ，２６ａを１つずつに変更したり、２つずつに変更したりしてもよい。
【００３９】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に示す。
（１）請求項１〜５のうちいずれかに一項において、クランプレバーは、閉位置に配置されているときに先端部分が閉じるように形成されていることを特徴とするクランプ装置。この構成にすれば、閉じてクランプレバーからワークが抜け出るのを確実に防止することができる。
【００４０】
（２）請求項５において、前記クランプ溝は、クランプレバーが閉じているときにワークが遊びをもった状態でクランプされるように形成されていることを特徴とするクランプ装置。この構成にすれば、ワークがクランプされているときに、ワークが傷むのを防止することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークを正確な位置でクランプすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態において、（ａ）はクランプ装置の平面図、（ｂ）はクランプ装置が閉じている状態を示す正面図、（ｃ）はクランプ装置の側面図。
【図２】同じく、クランプ装置が開いている状態を示す正面図。
【図３】第２実施形態でクランプ装置が閉じている状態を示す正面図。
【図４】同じく、クランプ装置が開いている状態を示す正面図。
【図５】別の実施形態でクランプ装置が開いている状態を示す正面図。
【図６】従来技術でクランプ装置が閉じている状態を示す正面図。
【図７】同じく、クランプ装置が開いている状態を示す正面図。
【符号の説明】
１１…クランプ装置、１７，１８…クランプレバー、１９，２０…レバー本体、２３…ワーク、２５ａ，２６ａ…挿入規制部、３０，３１…クランプ溝、３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ…斜状ガイド面（位置決め部）、Ｐ１…クランプ位置。

Claims (6)

1. 互いに向き合って配置される複数のクランプレバーを備え、両クランプレバーのうち少なくともいずれか一方を開閉させることによりワークをクランプ可能としたクランプ装置において、
   前記クランプレバーが開いているときに、その間に挿入されるワークを所定位置で挿入規制するための挿入規制部をクランプレバーに設けたことを特徴とするクランプ装置。
2. 前記両挿入規制部は、クランプレバーが開いているときに、所定方向から見て互いに重なり合うように相手側のクランプレバーに向けて張り出し形成されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
3. 前記両挿入規制部は、それぞれに対応するクランプレバーに設けたレバー本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のクランプ装置。
4. 前記クランプレバーには、それらが閉じられるときにワークをクランプ位置に案内する位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のクランプ装置。
5. 前記位置決め部は、前記両クランプレバーに設けられたクランプ溝の両側部に形成されている斜状ガイド面であって、その斜状ガイド面は、相手側のクランプレバーに向かうに従って広がるように傾斜されていることを特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
6. 前記位置決め部は、クランプレバーが閉じているとき、クランプ位置に配置されているワークの外周面に当接することで、同ワークをクランプ位置に保持することを兼ねていることを特徴とする請求項４又は５に記載のクランプ装置。

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