JP2002219625A - Electric clamp device - Google Patents

Electric clamp device

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JP2002219625A
JP2002219625A JP2001017342A JP2001017342A JP2002219625A JP 2002219625 A JP2002219625 A JP 2002219625A JP 2001017342 A JP2001017342 A JP 2001017342A JP 2001017342 A JP2001017342 A JP 2001017342A JP 2002219625 A JP2002219625 A JP 2002219625A
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JP
Japan
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piston
throttle valve
clamp arm
clamp
feed screw
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Pending
Application number
JP2001017342A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigekazu Nagai
茂和 永井
Akio Saito
昭男 斉藤
Hiroshi Yumiba
浩 弓場
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.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric clamp device capable of buffering an impact generated when a clamp arm reaches the terminal position of the movement thereof. SOLUTION: This electric clamp device is provided with a rotary driving unit 14 for rotating with an electric signal, a gear mechanism 16 for transmitting the rotary driving force of the rotary driving unit 14, a ball screw mechanism 50 for converting the rotary movement transmitted by the gear mechanism 16 to the linear movement, a toggle link mechanism 26 for converting the linear movement transmitted by the ball screw mechanism 50 to the turning movement of the clamp arm, and an air cushion mechanism 18 for buffering an impact to be generated when the clamp arm 20 reaches the terminal position of the movement thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動組立ライン等
において、台車上に位置決めされて搬送されるワークを
クランプすることが可能な電動クランプ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric clamping device capable of clamping a work positioned and conveyed on a carriage in an automatic assembly line or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、例えば、自動車の自動組立ラ
インにおいては、エンジン等のワークを台車によってそ
れぞれのステーションに搬送し、各ステーションで前記
ワークに種々の加工工程または組立工程を施している。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an automatic assembly line of an automobile, a work such as an engine is transported to each station by a bogie, and various work steps or assembling steps are performed on the work at each station.

【0003】それぞれのステーションでは、ワークを治
具に固定するために所定の位置に位置決めする必要があ
り、近年では、台車自体にクランプ装置を設けておき、
ワークを台車にクランプした状態で搬送し、それぞれの
ステーションにおいて台車の位置決めを行うようにした
方式が採用されている。
In each station, it is necessary to position a work at a predetermined position in order to fix the work to a jig. In recent years, a clamping device has been provided on a bogie itself.
A method is adopted in which a work is conveyed while being clamped on a trolley, and the trolley is positioned at each station.

【0004】この方式では、ワークをクランプするクラ
ンプアームは、アンクランプ状態である変位初期位置よ
りクランプ状態である変位終端位置まで略等速で回動し
ており、またその回動動作を急速に停止する構造として
いる。
In this method, a clamp arm for clamping a work is rotated at a substantially constant speed from a displacement initial position in an unclamped state to a displacement end position in a clamped state. It is structured to stop.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術に係る
クランプ装置では、例えば、図4に示されるようなトグ
ルレバー締付装置3において、駆動源であるモータ1に
より駆動され、その駆動力が駆動軸4を介してピニオン
5に伝達される。前記ピニオン5に伝達された駆動力
は、ピニオン5と歯車7とが噛合することにより前記歯
車7に伝達され、スピンドル2の外周に設けられた歯部
6と歯車7の内周部とが噛合し、スピンドル2へ駆動力
が伝達される。前記スピンドル2に伝達された駆動力
は、前記スピンドル2の上部に連設されるリンク部を介
してアーム8を回動させる構成となっている。
In the above-described conventional clamping device, for example, a toggle lever tightening device 3 as shown in FIG. 4 is driven by a motor 1 as a driving source, and its driving force is reduced. The power is transmitted to the pinion 5 via the drive shaft 4. The driving force transmitted to the pinion 5 is transmitted to the gear 7 by the meshing of the pinion 5 and the gear 7, and the teeth 6 provided on the outer periphery of the spindle 2 mesh with the inner periphery of the gear 7. Then, the driving force is transmitted to the spindle 2. The driving force transmitted to the spindle 2 is configured to rotate the arm 8 via a link portion provided continuously above the spindle 2.

【0006】しかし、ワークをクランプするアーム8が
回動する変位初期位置および変位終端位置において大き
な衝撃が発生し、この衝撃による振動がスピンドル2と
歯車7の噛合部位、およびピニオン5と歯車7との噛合
部位にそれぞれ伝達されることにより、スピンドル2の
円滑な直線運動が妨げられるとともに、前記噛合部位を
構成する部材(スピンドル2、歯車7、ピニオン5)の
耐久性が劣化するという不具合がある。
However, a large impact is generated at the initial displacement position and the final displacement position where the arm 8 for clamping the workpiece is rotated. Respectively, the smooth linear motion of the spindle 2 is hindered, and the durability of the members (spindle 2, gear 7, pinion 5) constituting the meshing portion is deteriorated. .

【0007】本発明は以上のような不具合を解消するた
めになされたものであって、クランプアームが回動し
て、変位終端位置に到達するとき、緩衝機構によってそ
の衝撃を抑制することが可能な電動クランプ装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems. When the clamp arm rotates and reaches the displacement end position, the shock can be suppressed by the shock absorbing mechanism. It is an object to provide a simple electric clamp device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、回動するクランプアームによってワー
クを把持するクランプ装置であって、電気信号によって
回転駆動する回転駆動源と、前記回転駆動源の回転駆動
力を伝達するギヤと、前記ギヤ機構によって伝達された
回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構と、前記送
りねじ機構によって伝達される直線運動をクランプアー
ムの回動動作に変換するトグルリンク機構と、回動する
前記クランプアームが変位終端位置に到達する際に発生
する衝撃を緩衝する緩衝機構と、を備えることを特徴と
する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a clamp device for gripping a workpiece by a rotating clamp arm, comprising: a rotary drive source driven to rotate by an electric signal; A gear for transmitting the rotational driving force of the rotational drive source, a feed screw mechanism for converting the rotational motion transmitted by the gear mechanism into a linear motion, and a linear motion transmitted by the feed screw mechanism for rotating the clamp arm And a buffer mechanism for buffering an impact generated when the rotating clamp arm reaches the displacement end position.

【0009】この場合、前記緩衝機構を、送りねじ機構
に設けられたボールねじ軸と一体的に変位するピストン
と、前記ピストンによって押圧されて室内から外部に排
出される流体の流量を絞る絞り弁とを含むように設ける
とよい。
In this case, the buffer mechanism is provided with a piston which is integrally displaced with a ball screw shaft provided in a feed screw mechanism, and a throttle valve which reduces the flow rate of a fluid which is pressed by the piston and discharged from the room to the outside. It is preferable to provide the following.

【0010】また、前記絞り弁を、クランプアームが一
方に回動してクランプ状態に到達する際に外部に排出さ
れる流体の絞り機能を営む第1絞り弁と、クランプアー
ムが他方に回動して、アンクランプ状態の変位終端位置
に到達する際に、外部に排出される流体の絞り機能を営
む第2絞り弁とによって構成するとよい。
In addition, the throttle valve is provided with a first throttle valve which performs a throttle function of a fluid discharged to the outside when the clamp arm rotates to one side to reach a clamp state, and a clamp arm rotates to the other side. Then, when reaching the displacement end position in the unclamped state, it may be configured by the second throttle valve which performs the throttle function of the fluid discharged to the outside.

【0011】さらに、前記ピストンを断面非円形状に形
成し、前記ピストンが摺動変位する筒体の内周面の断面
形状を、該ピストンの断面形状に対応して形成するとよ
い。
Further, it is preferable that the piston is formed to have a non-circular cross-section, and the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the cylindrical body on which the piston slides is formed corresponding to the cross-sectional shape of the piston.

【0012】本発明では、クランプアームが変位終端位
置に到達する際に発生する衝撃を緩衝機構によって抑制
することにより、前記衝撃による振動がボディ内のギヤ
機構等に伝達されることが好適に阻止される。
In the present invention, the shock generated when the clamp arm reaches the displacement end position is suppressed by the buffer mechanism, so that the vibration due to the shock is preferably prevented from being transmitted to the gear mechanism and the like in the body. Is done.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明に係る電動クランプ装置に
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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electric clamp device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing preferred embodiments.

【0014】本発明の実施の形態に係る電動クランプ装
置10を図1に示す。
FIG. 1 shows an electric clamping device 10 according to an embodiment of the present invention.

【0015】この電動クランプ装置10は、ボディ12
と、前記ボディ12の下部に配設された回転駆動部14
と、前記回転駆動部14の回転駆動力を伝達するギヤ機
構16と、ボールねじ軸22の下部に配設されたエアー
クッション機構(緩衝機構)18と、前記ボディ12に
形成された略円形状の一組の開口部(図示せず)を介し
て外部に突出する断面矩形状の軸受部24に連結される
クランプアーム20とを備える。
The electric clamp device 10 includes a body 12
And a rotation drive unit 14 disposed below the body 12
A gear mechanism 16 for transmitting the rotation driving force of the rotation drive unit 14, an air cushion mechanism (buffer mechanism) 18 provided below the ball screw shaft 22, and a substantially circular shape formed on the body 12. And a clamp arm 20 which is connected to a bearing 24 having a rectangular cross section which protrudes outside through a pair of openings (not shown).

【0016】前記回転駆動部14は、例えば、インダク
ションモータ、ブラシレスモータ等からなり、電気信号
が入力されることで回転駆動する回転駆動源から構成さ
れる。
The rotation drive section 14 is composed of, for example, an induction motor, a brushless motor, or the like, and is formed of a rotation drive source that is driven to rotate by inputting an electric signal.

【0017】前記ボディ12内には、図1に示されるよ
うに、前記回転駆動部14の回転駆動力をトグルリンク
機構26に伝達する回転駆動力伝達部28が設けられ、
この回転駆動力伝達部28はギヤ機構16とボールねじ
機構(送りねじ機構)50とから構成される。
As shown in FIG. 1, a rotational driving force transmitting portion 28 for transmitting the rotational driving force of the rotational driving portion 14 to a toggle link mechanism 26 is provided in the body 12,
The rotation driving force transmission unit 28 includes the gear mechanism 16 and a ball screw mechanism (feed screw mechanism) 50.

【0018】前記ギヤ機構16は、回転駆動部14の駆
動軸30と同軸状に連結された第1ギヤ32と、前記第
1ギヤ32の第1歯部36に噛合する第2歯部38が形
成され、前記駆動軸30の軸線と略平行となるように配
設された第2ギヤ34とを有する。一方、ボールねじ機
構50は、複数の連結ピン40を介して前記第2ギヤ3
4と一体的に回動自在に設けられたボールねじナット4
2と、前記ボールねじナット42の貫通するねじ孔44
に螺合することにより軸線方向に沿って変位するボール
ねじ軸22とを有する。なお、前記第2ギヤ34および
ボールねじナット42は、第1ベアリング部材46およ
び第2ベアリング部材48によってそれぞれ回動自在に
軸支される。
The gear mechanism 16 includes a first gear 32 coaxially connected to the drive shaft 30 of the rotary drive unit 14, and a second gear 38 meshing with a first gear 36 of the first gear 32. And a second gear 34 formed so as to be substantially parallel to the axis of the drive shaft 30. On the other hand, the ball screw mechanism 50 is connected to the second gear 3 via a plurality of connecting pins 40.
Ball screw nut 4 provided integrally with and rotatable
2 and a screw hole 44 through which the ball screw nut 42 passes
And a ball screw shaft 22 that is displaced in the axial direction by being screwed into the shaft. The second gear 34 and the ball screw nut 42 are rotatably supported by a first bearing member 46 and a second bearing member 48, respectively.

【0019】前記第2ギヤ34とボールねじナット42
とは、複数の連結ピン40を介して一体的に連結され、
第1および第2ベアリング部材46、48によってボー
ルねじ軸22の軸芯を回動中心として一体的に回動する
ように設けられている。従って、第2ギヤ34およびボ
ールねじナット42の回動作用下に、ボールねじ軸22
が昇降自在に設けられる。
The second gear 34 and the ball screw nut 42
And are integrally connected via a plurality of connection pins 40,
The first and second bearing members 46 and 48 are provided so as to integrally rotate about the axis of the ball screw shaft 22 as a rotation center. Accordingly, the ball screw shaft 22 is rotated by the rotation of the second gear 34 and the ball screw nut 42.
Are provided so as to be able to move up and down freely.

【0020】前記エアークッション機構18は、上部側
の第1ブロック体56と、下部側の第2ブロック体58
と、前記第1ブロック体56と第2ブロック体58との
間に一体的に連結された筒体60と、ボールねじ軸22
の下部側に連結されて一体的に変位する円柱状のピスト
ンロッド62と、前記ピストンロッド62に連結され前
記筒体60に沿って摺動変位するピストン64とを含
む。なお、前記ピストン64の外周面には、環状溝を介
して図示しないピストンパッキンが装着されている。
The air cushion mechanism 18 includes an upper first block body 56 and a lower second block body 58.
A cylindrical body 60 integrally connected between the first block body 56 and the second block body 58;
And a piston 64 connected to the lower side of the cylinder and integrally displaced, and a piston 64 connected to the piston rod 62 and slidably displaced along the cylindrical body 60. A piston packing (not shown) is mounted on the outer peripheral surface of the piston 64 via an annular groove.

【0021】この場合、第1ブロック体56、第2ブロ
ック体58および筒体60によって閉塞された室66が
形成され、前記室66は、図2に示されるように、ピス
トン64によって上部側の室68と下部側の室70とに
分割される。また、ピストン64は、図3に示されるよ
うに、角部を曲線状に面取りされた断面略六角形状に形
成するとともに、筒体60の内周面をピストン64の形
状に対応して断面略六角形状に形成することにより、ボ
ールねじ軸22に対する回り止め機能が営まれる。
In this case, a chamber 66 closed by the first block body 56, the second block body 58, and the cylindrical body 60 is formed. As shown in FIG. The chamber is divided into a chamber 68 and a lower chamber 70. Further, as shown in FIG. 3, the piston 64 has a substantially hexagonal cross section in which the corners are chamfered in a curved shape, and the inner peripheral surface of the cylindrical body 60 has a cross section substantially corresponding to the shape of the piston 64. By forming it in a hexagonal shape, a rotation preventing function for the ball screw shaft 22 is performed.

【0022】なお、本実施の形態では、前記ピストン6
4を断面略六角形状に形成しているが、これに限定され
るものではなく、回り止め機能を営むことが可能な断面
非円形状であればよい。
In the present embodiment, the piston 6
4 is formed in a substantially hexagonal cross section, but is not limited to this, and may be any non-circular cross section capable of performing a rotation preventing function.

【0023】図2に示されるように、前記第1ブロック
体56には、ボールねじ軸22およびピストンロッド6
2が上下方向に沿って変位するための貫通孔72が形成
され、前記貫通孔72の内周面には、環状溝を介してリ
ング状の第1クッションパッキン74が装着されてい
る。ボールねじ軸22の直径よりも若干大きく形成され
たピストンロッド62の外周面を前記第1クッションパ
ッキン74によって囲繞することによりシール機能が発
揮され、上部側の室68内が気密に保持される。
As shown in FIG. 2, the first block body 56 includes a ball screw shaft 22 and a piston rod 6.
A through-hole 72 for displacing the base member 2 in the vertical direction is formed, and a ring-shaped first cushion packing 74 is mounted on an inner peripheral surface of the through-hole 72 via an annular groove. By surrounding the outer peripheral surface of the piston rod 62 formed slightly larger than the diameter of the ball screw shaft 22 by the first cushion packing 74, a sealing function is exhibited, and the inside of the upper chamber 68 is kept airtight.

【0024】また、前記第1ブロック体56の略水平方
向に沿って形成されたねじ孔には、第1絞り弁78が螺
入され、前記第1絞り弁78の一端部には徐々に縮径す
るテーパ部82が形成されている。前記第1絞り弁78
のテーパ部82は上部側の室68と外部とを連通させる
第1通路84の小径なオリフィス88に臨み、該第1絞
り弁78のねじ込み量を増大させて第1通路84を流通
するエアーの流量を抑制することにより、前記第1通路
84を介して上部側の室68内から外部に向かって排気
されるエアーの流量が規制される。
A first throttle valve 78 is screwed into a screw hole formed along the substantially horizontal direction of the first block body 56, and one end of the first throttle valve 78 is gradually contracted. A tapered portion 82 having a diameter is formed. The first throttle valve 78
The tapered portion 82 faces the small-diameter orifice 88 of the first passage 84 that communicates the upper chamber 68 with the outside, and increases the screwing amount of the first throttle valve 78 to reduce the amount of air flowing through the first passage 84. By suppressing the flow rate, the flow rate of air exhausted from the upper chamber 68 to the outside via the first passage 84 is regulated.

【0025】下部側の第2ブロック体58には、ピスト
ンロッド62の端部が臨む凹部90が形成され、前記凹
部90の内周面には、環状溝を介してリング状の第2ク
ッションパッキン76が装着されている。ピストンロッ
ド62の外周面を前記第2クッションパッキン76によ
って囲繞することによりシール機能が発揮され、下部側
の室70内が気密に保持される。
The lower second block body 58 is formed with a recess 90 facing the end of the piston rod 62, and the inner peripheral surface of the recess 90 has a ring-shaped second cushion packing through an annular groove. 76 is mounted. By surrounding the outer peripheral surface of the piston rod 62 with the second cushion packing 76, a sealing function is exhibited, and the inside of the lower chamber 70 is kept airtight.

【0026】また、前記第2ブロック体58の略水平方
向に沿って形成されたねじ孔には、第2絞り弁80が螺
入され、前記第2絞り弁80の一端部には徐々に縮径す
るテーパ部82が形成されている。前記第2絞り弁80
のテーパ部82は下部側の室70内と外部とを連通させ
る第2通路86の小径なオリフィス88に臨み、該第2
絞り弁80のねじ込み量を増大させて第2通路86を流
通するエアーの流量を抑制することにより、前記第2通
路86を介して下部側の室70内から外部に向かって排
気されるエアーの流量が規制される。
A second throttle valve 80 is screwed into a screw hole formed along the substantially horizontal direction of the second block body 58, and one end of the second throttle valve 80 is gradually contracted. A tapered portion 82 having a diameter is formed. The second throttle valve 80
The tapered portion 82 faces the small-diameter orifice 88 of the second passage 86 for communicating the inside of the lower chamber 70 with the outside.
By suppressing the flow rate of the air flowing through the second passage 86 by increasing the screwing amount of the throttle valve 80, the air exhausted from the lower chamber 70 to the outside via the second passage 86 is reduced. The flow rate is regulated.

【0027】なお、前記第1絞り弁78および第2絞り
弁80は、可変絞りに限定されるものではなく、固定絞
りであってもよい。
The first throttle valve 78 and the second throttle valve 80 are not limited to variable throttles, but may be fixed throttles.

【0028】前記凹部90には第2通路86に連通する
連通路92が形成され、第2クッションパッキン76に
よってピストンロッド62がシールされたとき、凹部9
0の下部側に残存するエアーが前記連通路92を介して
外部に排気される。
A communication passage 92 communicating with the second passage 86 is formed in the recess 90, and when the piston rod 62 is sealed by the second cushion packing 76, the recess 9 is formed.
The air remaining on the lower side of 0 is exhausted to the outside through the communication passage 92.

【0029】トグルリンク機構26は、図1に示される
ように、ナックルブロック94を介してボールねじ軸2
2の直線運動をクランプアーム20の回動運動に変換
し、第1ピン部材98を介してナックルブロック94の
上部側に連結されるリンクプレート96と、ボディ12
に形成された略円形状の一組の開口部(図示せず)にそ
れぞれ回動自在に軸支される支持レバー52とを有す
る。
The toggle link mechanism 26 is connected to the ball screw shaft 2 via a knuckle block 94 as shown in FIG.
2 is converted into a rotational motion of the clamp arm 20, and a link plate 96 connected to the upper side of the knuckle block 94 via the first pin member 98;
And a support lever 52 rotatably supported by a pair of substantially circular openings (not shown).

【0030】前記リンクプレート96は、前記ナックル
ブロック94と支持レバー52との間に介装され、前記
ナックルブロック94と支持レバー52とをリンクする
機能を営む。すなわち、前記リンクプレート96は、一
方の孔部に軸着される第1ピン部材98を介してナック
ルブロック94に連結され、他方の孔部に軸着される第
2ピン部材100を介して支持レバー52に連結され
る。
The link plate 96 is interposed between the knuckle block 94 and the support lever 52, and has a function of linking the knuckle block 94 and the support lever 52. That is, the link plate 96 is connected to the knuckle block 94 via a first pin member 98 which is axially mounted on one of the holes, and is supported via a second pin member 100 which is axially mounted on the other of the holes. It is connected to the lever 52.

【0031】支持レバー52は、図示しない開口部を介
してボディ12から外部に露呈する断面矩形状の軸受部
24を有する。前記軸受部24には、図示しないワーク
をクランプするためにクランプアーム20が着脱自在に
装着される。この場合、前記支持レバー52はクランプ
アーム20と一体的に回動動作するように設けられる。
The support lever 52 has a bearing portion 24 having a rectangular cross section exposed from the body 12 to the outside through an opening (not shown). A clamp arm 20 is detachably mounted on the bearing portion 24 to clamp a work (not shown). In this case, the support lever 52 is provided so as to rotate integrally with the clamp arm 20.

【0032】前記ボールねじ軸22の直線運動は、ナッ
クルブロック94およびリンクプレート96を介して支
持レバー52に伝達され、前記支持レバー52はボディ
12に形成された一組の開口部から突出する軸受部24
を回動中心として所定角度回動自在に設けられている。
The linear motion of the ball screw shaft 22 is transmitted to a support lever 52 via a knuckle block 94 and a link plate 96, and the support lever 52 is provided with a bearing projecting from a set of openings formed in the body 12. Part 24
Is provided so as to be rotatable by a predetermined angle around the center of rotation.

【0033】本発明の実施の形態に係る電動クランプ装
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。
The electric clamp device 10 according to the embodiment of the present invention is basically constructed as described above. Next, the operation and effect of the electric clamp device 10 will be described.

【0034】初期位置において、図示しない電源を付勢
して回転駆動部14を回転駆動させる。回転駆動部14
の駆動軸30に噛合する第1ギヤ32が前記駆動軸30
を回動中心として回動し、前記第1ギヤ32の第1歯部
36に噛合する第2歯部38によって第2ギヤ34が前
記第1ギヤ32と反対回りに回動する。複数の連結ピン
40を介して第2ギヤ34と一体的に連結されたボール
ねじナット42が回動し、前記ボールねじナット42に
螺合するボールねじ軸22が上昇する。
In the initial position, the power supply (not shown) is energized to rotate the rotation drive unit 14. Rotation drive unit 14
The first gear 32 meshing with the drive shaft 30 of the drive shaft 30
, And the second gear 34 rotates counterclockwise with respect to the first gear 32 by the second teeth 38 meshing with the first teeth 36 of the first gear 32. The ball screw nut 42 integrally connected to the second gear 34 via the plurality of connection pins 40 rotates, and the ball screw shaft 22 screwed to the ball screw nut 42 rises.

【0035】前記ボールねじ軸22の直線運動は、ナッ
クルブロック94を介してトグルリンク機構26に伝達
され、前記トグルリンク機構26を構成する支持レバー
52の回動作用下にクランプアーム20の回転運動に変
換される。
The linear motion of the ball screw shaft 22 is transmitted to the toggle link mechanism 26 via a knuckle block 94, and the rotary motion of the clamp arm 20 is caused by the rotation of the support lever 52 constituting the toggle link mechanism 26. Is converted to

【0036】すなわち、ボールねじ軸22の直線運動に
よってナックルブロック94およびリンクプレート96
を上方に向かって押圧する力が作用する。前記リンクプ
レート96に対する押圧力は、第1ピン部材98を支点
として該リンクプレート96を所定角度回動させるとと
もに、前記リンクプレート96のリンク作用下に支持レ
バー52を矢印B方向に回動させる。
That is, the linear motion of the ball screw shaft 22 causes the knuckle block 94 and the link plate 96 to move.
Is applied upwardly. The pressing force against the link plate 96 rotates the link plate 96 by a predetermined angle around the first pin member 98 and rotates the support lever 52 in the direction of arrow B under the linking action of the link plate 96.

【0037】従って、前記支持レバー52の軸受部24
を支点としてクランプアーム20が矢印B方向に向かっ
て所定角度回動することにより、該クランプアーム20
がワークを把持するクランプ状態に至る。
Therefore, the bearing portion 24 of the support lever 52
When the clamp arm 20 rotates a predetermined angle in the direction of arrow B about the fulcrum,
Reaches the clamped state in which the workpiece is gripped.

【0038】また、クランプアーム20が矢印B方向に
沿って回動してクランプ状態となる前、ボールねじ軸2
2と一体的に上昇するピストン64によって上部側の室
68内のエアーが押圧され、前記エアーは、第1通路8
4を介して外部に排気される。その際、第1通路84の
小径なオリフィス88に臨む第1絞り弁78のテーパ部
82によって該第1通路84を流通するエアーが所定の
流量に絞られることにより、前記ピストン64が徐々に
減速しながら上方に変位するため、クランプアーム20
が変位終端位置に到達したときに発生する衝撃が緩衝さ
れる。
Before the clamp arm 20 is rotated in the direction of arrow B to be in the clamp state, the ball screw shaft 2
The air in the upper chamber 68 is pressed by the piston 64 that rises integrally with the second passage 8, and the air passes through the first passage 8
The gas is exhausted to the outside through the line 4. At this time, the air flowing through the first passage 84 is reduced to a predetermined flow rate by the tapered portion 82 of the first throttle valve 78 facing the small diameter orifice 88 of the first passage 84, so that the piston 64 is gradually decelerated. While moving upward, the clamp arm 20
The shock generated when the actuator reaches the displacement end position is buffered.

【0039】さらに、前記第1絞り弁78において、流
量を任意に調整することにより、クランプアーム20が
変位終端位置に到達するまでの時間および速度を調整す
ることも可能である。
Further, by adjusting the flow rate arbitrarily in the first throttle valve 78, it is possible to adjust the time and the speed until the clamp arm 20 reaches the displacement end position.

【0040】前記クランプ状態では、回転駆動部14に
対する付勢状態が継続されているため、クランプアーム
20によってワークを把持するクランプ力が略一定に保
持される。
In the clamped state, the biasing state of the rotation drive unit 14 is maintained, so that the clamping force for gripping the workpiece by the clamp arm 20 is maintained substantially constant.

【0041】前記クランプ状態を解除してアンクランプ
状態とするためには、回転駆動部14に対する電流の極
性を逆転させることにより、第1ギヤ32が前記とは逆
方向に回動し、ボールねじ軸22が下降することによ
り、クランプアーム20がワークから離間する方向(矢
印A方向)に変位して初期位置(変位終端位置)に復帰す
る。
In order to release the clamped state to the unclamped state, the polarity of the current to the rotary drive unit 14 is reversed so that the first gear 32 rotates in the opposite direction to the above, and the ball screw When the shaft 22 moves down, the clamp arm 20 is displaced in a direction away from the work (direction of arrow A) and returns to the initial position (displacement end position).

【0042】また、クランプアーム20が矢印A方向に
沿って回動してアンクランプ状態となる前、ボールねじ
軸22と一体的に下降するピストン64によって下部側
の室70内のエアーが押圧され、前記エアーは、第2通
路86を介して外部に排出される。その際、第2通路8
6の小径なオリフィス88に臨む第2絞り弁80のテー
パ部82によって該第2通路86を流通するエアーが所
定の流量に絞られることにより、前記ピストン64が徐
々に減速しながら下方に変位するため、クランプアーム
20がアンクランプ側の初期位置に到達したときに発生
する衝撃が緩衝される。
Before the clamp arm 20 is rotated in the direction of arrow A to be in the unclamped state, the air in the lower chamber 70 is pressed by the piston 64 that descends integrally with the ball screw shaft 22. The air is discharged to the outside through the second passage 86. At this time, the second passage 8
The air flowing through the second passage 86 is throttled to a predetermined flow rate by the tapered portion 82 of the second throttle valve 80 facing the small-diameter orifice 88, whereby the piston 64 is displaced downward while gradually decelerating. Therefore, the shock generated when the clamp arm 20 reaches the initial position on the unclamping side is buffered.

【0043】さらに、前記第2絞り弁80において、流
量を任意に調整することにより、クランプアーム20が
初期位置に到達するまでの時間および速度を調整するこ
とも可能である。
Further, by adjusting the flow rate arbitrarily in the second throttle valve 80, it is possible to adjust the time and speed until the clamp arm 20 reaches the initial position.

【0044】なお、本実施の形態では、ボールねじ機構
50を用いて説明しているがこれに限定されるものでは
なく、滑りねじ等を含む図示しない送りねじ機構を用い
てもよいことは勿論である。
Although the present embodiment has been described using the ball screw mechanism 50, the present invention is not limited to this. Of course, a feed screw mechanism (not shown) including a sliding screw may be used. It is.

【0045】このように、クランプアーム20が回動し
て一方および他方の変位終端位置に到達する際に、エア
ークッション機構18によってその衝撃が緩衝されるた
め、ボールねじナット42とボールねじ軸22との噛合
部位、第1ギヤ32と第2ギヤ34との噛合部位等に前
記衝撃に起因する振動の伝達が阻止される。この結果、
ボールねじ軸22の円滑な直線運動が確保されるととも
に、前記噛合部位を構成する部材の耐久性を向上させる
ことができる。
As described above, when the clamp arm 20 rotates to reach one and the other displacement end positions, the impact is buffered by the air cushion mechanism 18, so that the ball screw nut 42 and the ball screw shaft 22 The transmission of the vibration caused by the impact is prevented at the meshing portion of the first gear 32 and the second gear 34 and the like. As a result,
The smooth linear motion of the ball screw shaft 22 is ensured, and the durability of the members forming the meshing portion can be improved.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0047】クランプアームが回動して変位終端位置に
到達するとき、緩衝機構によってその衝撃が抑制される
ため、送りねじ機構の噛合部位、ギヤ機構の噛合部位等
に前記衝撃に起因する振動の伝達が阻止される。この結
果、送りねじ軸の円滑な直線運動が確保されるととも
に、前記噛合部位を構成する部材の耐久性を向上させる
ことができる。
When the clamp arm rotates and reaches the displacement end position, the shock is suppressed by the shock absorbing mechanism. Therefore, the vibration caused by the shock is caused in the meshing portion of the feed screw mechanism, the meshing portion of the gear mechanism, and the like. Transmission is blocked. As a result, a smooth linear motion of the feed screw shaft can be ensured, and the durability of the member forming the meshing portion can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る電動クランプ装置の
軸線方向に沿った縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view along an axial direction of an electric clamp device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す電動クランプ装置に設けられたエア
ークッション機構の拡大縦断面図である。
FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of an air cushion mechanism provided in the electric clamp device shown in FIG.

【図3】ピストンの形状を示す一部断面平面図である。FIG. 3 is a partial sectional plan view showing a shape of a piston.

【図4】従来技術に係るクランプ装置の概略構成側面図
である。
FIG. 4 is a schematic configuration side view of a clamp device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…電動クランプ装置 12…ボディ 14…回転駆動部 16…ギヤ機構 18…エアークッション機構 20…クランプアー
ム 22…ボールねじ軸 26…トグルリンク
機構 28…回転駆動力伝達部 30…駆動軸 32…第1ギヤ 34…第2ギヤ 42…ボールねじナット 52…支持レバー 60…筒体 62…ピストンロッ
ド 64…ピストン 78…第1絞り弁 80…第2絞り弁 82…テーパ部 84…第1通路 86…第2通路 88…オリフィス 94…ナックルブロ
ック 96…リンクプレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric clamp device 12 ... Body 14 ... Rotation drive part 16 ... Gear mechanism 18 ... Air cushion mechanism 20 ... Clamp arm 22 ... Ball screw shaft 26 ... Toggle link mechanism 28 ... Rotation drive force transmission part 30 ... Drive shaft 32 ... No. 1 gear 34 ... second gear 42 ... ball screw nut 52 ... support lever 60 ... cylindrical body 62 ... piston rod 64 ... piston 78 ... first throttle valve 80 ... second throttle valve 82 ... taper portion 84 ... first passage 86 ... Second passage 88 ... Orifice 94 ... Knuckle block 96 ... Link plate

フロントページの続き (72)発明者 弓場 浩 茨城県筑波郡谷和原村絹の台4−2−2 エスエムシー株式会社筑波技術センター内 Fターム(参考) 3C016 CA09 CB03 CC02 3F060 AA03 EB03 EB16 EC03 FA05 GA05 GA13 GB11 GB23 GB33 GD14 HA13 HA32 3J069 AA50 EE10 Continuing from the front page (72) Inventor Hiroshi Yuba 4-2-2 Kinudai, Yawahara-mura, Tsukuba-gun, Ibaraki Prefecture F-term (reference) in SMC Corporation Tsukuba Technical Center GB33 GD14 HA13 HA32 3J069 AA50 EE10

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回動するクランプアームによってワークを
把持するクランプ装置であって、 電気信号によって回転駆動する回転駆動源と、 前記回転駆動源の回転駆動力を伝達するギヤ機構と、 前記ギヤ機構によって伝達された回転運動を直線運動に
変換する送りねじ機構と、 前記送りねじ機構によって伝達される直線運動をクラン
プアームの回動動作に変換するトグルリンク機構と、 回動する前記クランプアームが変位終端位置に到達する
際に発生する衝撃を緩衝する緩衝機構と、 を備えることを特徴とする電動クランプ装置。
1. A clamp device for gripping a workpiece by a rotating clamp arm, a rotation drive source that is driven to rotate by an electric signal, a gear mechanism that transmits a rotation drive force of the rotation drive source, and the gear mechanism. A feed screw mechanism that converts the rotational motion transmitted by the feed screw mechanism into a linear motion; a toggle link mechanism that converts the linear motion transmitted by the feed screw mechanism into a rotation operation of a clamp arm; An electric clamp device, comprising: a buffer mechanism that buffers an impact generated when the terminal clamp reaches the end position.
【請求項2】請求項1記載の装置において、 前記緩衝機構は、送りねじ機構に設けられた送りねじ軸
と一体的に変位するピストンと、前記ピストンによって
押圧されて室内から外部に排出される流体の流量を絞る
絞り弁とを含むことを特徴とする電動クランプ装置。
2. The device according to claim 1, wherein the shock-absorbing mechanism is a piston that is displaced integrally with a feed screw shaft provided in the feed screw mechanism, and is pushed out by the piston to be discharged from the room to the outside. An electric clamp device, comprising: a throttle valve for restricting a flow rate of a fluid.
【請求項3】請求項2記載の装置において、 前記絞り弁は、クランプアームが一方に回動してクラン
プ状態に到達する際に外部に排出される流体の絞り機能
を営む第1絞り弁と、 クランプアームが他方に回動して、アンクランプ状態の
変位終端位置に到達する際に、外部に排出される流体の
絞り機能を営む第2絞り弁と、 を有することを特徴とする電動クランプ装置。
3. The throttle valve according to claim 2, wherein the throttle valve has a first throttle valve that performs a throttle function of a fluid discharged to the outside when the clamp arm rotates to one side and reaches a clamped state. A second throttle valve that performs a throttle function of a fluid that is discharged to the outside when the clamp arm rotates to the other side and reaches the displacement end position in the unclamped state. apparatus.
【請求項4】請求項2記載の装置において、 前記ピストンは断面非円形状に形成され、前記ピストン
が摺動変位する筒体の内周面の断面形状は、該ピストン
の断面形状に対応して形成されることを特徴とする電動
クランプ装置。
4. The device according to claim 2, wherein the piston has a non-circular cross-section, and a cross-sectional shape of an inner peripheral surface of the cylinder on which the piston slides and displaces corresponds to a cross-sectional shape of the piston. An electric clamp device characterized by being formed by:
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220205B2 (en) 2004-06-08 2007-05-22 Smc Kabushiki Kaisha Automatic speed reducing ratio-switching apparatus
US7298108B2 (en) 2004-11-29 2007-11-20 Smc Kabushiki Kaisha Control system for electric actuator
JP2013240875A (en) * 2012-05-23 2013-12-05 Nsk Ltd Piezoelectric actuator, and manipulator including the same
CN111452071A (en) * 2020-04-30 2020-07-28 广州富港万嘉智能科技有限公司 In-place induction clamp
CN111846757A (en) * 2020-07-28 2020-10-30 重庆迈兴机电有限责任公司 Positioning device for automatic rotor punching convex cutter machining
CN113738813A (en) * 2021-11-03 2021-12-03 杭州斯诺康技术有限公司 Spring buffer type new energy automobile damping device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220205B2 (en) 2004-06-08 2007-05-22 Smc Kabushiki Kaisha Automatic speed reducing ratio-switching apparatus
DE102005025678B4 (en) * 2004-06-08 2012-10-18 Smc K.K. Automatic reduction ratio switching device
US7298108B2 (en) 2004-11-29 2007-11-20 Smc Kabushiki Kaisha Control system for electric actuator
JP2013240875A (en) * 2012-05-23 2013-12-05 Nsk Ltd Piezoelectric actuator, and manipulator including the same
CN111452071A (en) * 2020-04-30 2020-07-28 广州富港万嘉智能科技有限公司 In-place induction clamp
CN111846757A (en) * 2020-07-28 2020-10-30 重庆迈兴机电有限责任公司 Positioning device for automatic rotor punching convex cutter machining
CN113738813A (en) * 2021-11-03 2021-12-03 杭州斯诺康技术有限公司 Spring buffer type new energy automobile damping device

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