CN101489716B

CN101489716B - 夹钳装置

Info

Publication number: CN101489716B
Application number: CN2007800269923A
Authority: CN
Inventors: 福井千明; 高桥一义; 玉井淳
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2027-07-25
Also published as: JP4789006B2; WO2008015936A1; US8215622B2; EP2065124B1; JP2008030178A; RU2009102865A; RU2420388C2; KR20090045284A; EP2065124A4; CN101489716A; EP2065124A1; KR101037400B1; US20090283948A1; TW200819255A; TWI401142B

Abstract

一种夹钳装置(10)，设有检测机构(24)，该机构能够检测夹钳装置(10)是处于加紧状态还是非夹紧状态。所述检测机构(24)具有可倾斜板(116)，可倾斜地设置在安装到本体(16)上的开关保持器(114)内部；所述检测机构(24)还具有与活塞杆(54)一起移位的滑杆(126)，其移位方向垂直于可倾斜板(116)。当滑杆(126)在活塞(52)移位的同时按压并使可倾斜板(116)倾斜时，第二检测开关(120)检测到夹钳装置(10)处于非夹紧状态。

Description

夹钳装置

技术领域

本发明涉及一种夹钳装置，该夹钳装置能够通过在活塞的位移作用下旋转预定角度的夹钳臂来夹紧工件。

背景技术

迄今为止，例如，当焊接汽车等的组成元件时，夹钳装置用于夹紧该组成元件。这种夹钳装置包括主体、连接到主体的缸和夹钳臂，该夹钳臂在缸的驱动作用下通过设置在主体内的肘节连结机构(toggle link mechanism)旋转预定角度。另外，通过借助于供应给缸的加压流体经由连接到活塞杆的肘节连结机构在轴线方向上移动缸的活塞和活塞杆，，基于活塞的位移量而使夹钳臂旋转过操作角度。结果，能够进行夹紧工件的夹紧状态和工件的夹紧状态被解除的非夹紧状态之间的切换。

另一方面，对于上述提到的夹钳装置，例如，对应于使用夹钳装置的状态，常常期望能够任意地调整夹钳臂的操作角度。为此目的，已知具有角度调整机构的夹钳装置，该夹钳装置能够调整夹钳臂的操作角度。

如法国专利申请NO.9712535的说明书所揭示的，作为用于夹钳装置的一种类型的角度调整机构，副杆(sub-rod)与连接到活塞的活塞杆螺纹接合，其中肘节连结机构相对于副杆被连接。另外，通过副杆相对于活塞杆的螺纹旋转，活塞杆和副杆的长度可以被自由地调整，其中基于活塞杆的位移，可以调整旋转的夹钳臂的操作角度。

另外，在美国专利NO.6,557,841B2所揭示的夹钳装置的角度调整机构中，以等间隔分开的多个凹槽形成在上述法国专利申请NO.9712535所揭示的副杆的外圆周表面上。在副杆已经沿活塞杆移位以调整活塞杆和副杆的长度之后，与活塞杆接合的接合环(engaging ring)接合在凹槽内以调整活塞杆和副杆的位移，从而将活塞杆和副杆彼此整体固定。

另外，在美国专利NO.6,612,557B2所揭示的夹钳装置的角度调整机构中，提供了一种结构，在该结构中，沿连接到活塞的活塞杆的外圆周表面雕刻螺纹，其中活塞杆的螺纹与和肘节连结机构相连接的筒状构件的内部螺纹啮合。另外，通过在外侧体部暴露的杆螺丝(rod screw)的螺纹旋转，能够调整活塞杆和筒状构件的全长。

更进一步地，在德国专利文件NO.19824579C1所揭示的夹钳装置的角度调整机构中，可移位的前盖(head cover)设在缸的内部，其中在非夹紧期间，活塞的位移能够通过前盖来调整。此外，通过首先沿缸自由地移动前盖，然后由调整螺栓固定前盖的位置，来调整活塞的位移量，从而来调整在活塞的位移作用下旋转的夹钳臂的操作角度。

但是，在上述法国专利申请NO.9712535和美国专利NO.6,557,841B2所揭示的技术中，当调整夹钳臂的操作角度时，有必要借助于接合环使设置在缸内的副杆和筒状构件螺纹旋转或接合到活塞杆上。结果，在执行夹钳臂的角度调整的情况下，必须首先拆除夹钳装置，随之进行调整操作，因此角度调整操作相当复杂。另外，在确认夹钳臂的操作角度的同时不可能执行调整操作。

此外，在根据美国专利NO.6,557,841B2的技术中，由于除了在凹槽位置以外，副杆不能相对于活塞杆被锁定，所以不能任意地设定活塞和副杆的长度。结果，夹钳臂的操作角度的调整范围受到限制。

另外，在美国专利NO.6,612,557B2公开的技术中，提供了一种结构，利用该结构从外部调整夹钳臂的角度。但是，由于没有提供用于调整杆螺丝的旋转的机构，所以在借助于杆螺丝执行调整之后，存在杆螺丝可能被错误旋转进而改变被调整的设定角度的担忧。

另一方面，在德国专利申请文件NO.19824579C1揭示的技术中，检测夹钳臂的操作角度的开关安装在前盖上。正由于此，当前盖被移位时，开关与前盖整体移位，并伴随着连接到开关的导线的移动。结果，有必要预先将导线的长度设定得更长，这往往是麻烦的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夹钳装置，该装置能够容易地和有效率地将夹钳臂的操作角度调整到所期望的量，其中该夹钳装置中的检测机构的位置不移动。

根据本发明，提供一种通过夹钳臂来夹紧工件的夹钳装置，在其内部，缸的直线运动通过肘节连结机构转变为旋转运动，该夹钳装置包括：

主体；

缸，该缸与主体相连接，缸内具有在加压流体压力下可沿轴向移位的活塞；

调整机构，该调整机构设置为在所述缸内可移位，并且能够调整活塞的位移和活塞的行程位移量；和

检测机构，该检测机构基于活塞的行程位移量来检测工件的夹紧和非夹紧状态，

其中，至少部分所述的调整机构暴露在缸的外部，并且，夹钳臂的操作角度是基于活塞的行程位移量来调整的，而活塞的行程位移量由所述的调整机构来调整。

如此，能够调整活塞的行程位移量的调整机构可相对于缸移位地设置，并且调整机构的一部分暴露在外部。另外，通过移动调整机构进而调整活塞的位移量，能够调整随着活塞的位移可旋转移位的夹钳臂的操作角度。同时，借助于检测机构可以检测通过夹钳臂实现的工件的夹紧和非夹紧的状态。

因此，因为调整机构在缸内设置成使其至少一部分暴露在外部，所以能够从夹钳装置的外部通过调整机构自由地调整活塞的位移量。结果，当调整夹钳臂的操作角度时，没有必要象在具有传统技术的角度调整机构的夹钳装置中那样进行拆卸夹钳装置的复杂操作。因而，能够容易地和有效率地执行角度调整操作。另外，也能够在确认夹钳臂的操作角度的同时执行这种调整操作。

而且，由于能够通过调整机构自由地调整活塞的位移量，所以基于活塞的位移而旋转的夹钳臂的操作角度能够被调整到期望的量。

此外，即使在通过调整机构自由地调整活塞的位移量的情况下，可以借助于检测机构进行可靠的检测，从而即使当活塞的行程位移量改变的情况时，也能够可靠地确认工件的夹紧和非夹紧状态。

另外，调整机构由面向活塞的调整螺栓形成，该螺栓可在接近和远离活塞的方向上移位，其中，位移是通过活塞抵靠调整螺栓来调整的。结果，通过在接近活塞和与活塞分离的方向上移动调整螺栓，能够通过活塞抵靠调整螺栓来自由地调整活塞的位移量。正由于此，可以自由地调整伴随着活塞的行程位移而可旋转地移动的夹钳臂的操作角度。

此外，借助锁紧螺母的螺旋适配——该锁紧螺母调整调整螺栓在轴向上的位移，在由调整螺栓调整活塞的位移量之后，能够通过锁紧螺母防止调整螺栓的进一步位移。结果，不会发生调整螺栓的错误位移，并且能够可靠地和适当地维持借助于调整螺栓调整的夹钳臂的操作角度。

更进一步地，检测机构可以配备有：

第一杆，该第一杆可移位地设置在与活塞相连的活塞杆内，并与活塞杆一起移位，而且，该第一杆在弹性构件的弹力作用下偏向调整机构一侧；

与第一杆基本垂直的第二杆，该第二杆可移位地插入活塞杆内，并与第一杆接合；

与第一杆基本平行设置的检测板，在第二杆的位移作用下并且通过第二杆的按压，该检测板以其固定端为支点可倾斜移位；和

传感器，该传感器设置在靠近检测板，用于检测该检测板的倾斜位移。

结果，当活塞朝调整机构移位时，第一杆抵抗弹性构件的弹力而向第二杆侧移位，因此第二杆通过第一杆的接合作用而朝检测板侧移位。另外，由于传感器能够检测到以检测板的固定端为支点的检测板的倾斜位移，所以能够通过传感器确认基于活塞的位移而旋转移位的夹钳臂的非夹紧状态。

此外，第一杆包括面向第二杆倾斜预定角度的第一倾斜部，第二杆包括面向第一杆倾斜预定角度的第二倾斜部，第二倾斜部抵靠第一倾斜部，通过第一和第二倾斜部，第一杆的位移方向被垂直传给第二杆。

结果，当第一杆朝第二杆移位时，通过第一杆的第一倾斜部按压第二倾斜部，并且第一杆的位移方向在基本垂直的方向上转换为第二杆的位移。正由于此，在第一杆的位移作用下，与第一杆基本平行设置的检测板被第二杆适当按压并且该检测板因此能够可倾斜地移位。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的夹钳装置的外部立体图；

图2是显示图1的夹钳装置的正视图；

图3是显示图1的夹钳装置的部分省略的垂直截面图；

图4是显示图3的夹钳装置中的检测机构附近的放大截面图。

图5是检测机构的放大正视图，在该图中可以从本体侧看到构成检测机构的开关保持器。

图6是部分省略的垂直截面图，显示图3所示的夹钳装置的臂在非夹紧状态下旋转预定角度。

图7是显示图6的夹钳装置中的检测机构附近的放大截面图。

图8是部分省略的垂直截面图，显示相对于图6所示的夹钳装置由调整螺栓调整臂的旋转角度的状态。

具体实施方式

如图1到3所示，夹钳装置10包括由第一和第二外壳12，14形成扁平形状的本体(主体)16，连接到本体16的下端的缸18，连接到从本体16突出到其外部的矩形支承20的臂(夹钳臂)22，和设置在本体16侧部并且检测通过臂22实现的工件(未显示)的夹紧状态和非夹紧状态的检测机构24。

多个固定孔26和多个位置决定孔28形成在本体16的侧表面上，未图示的固定螺丝螺纹拧入该多个固定孔26中以将夹钳装置10装配到其它构件上，定位销(未显示)插入该多个位置决定孔28中以在装配夹钳装置10时设定夹钳装置10的位置。

缸18形成中空形，并且包括缸筒32和端块34，在缸筒32内侧具有缸室30(见图3)的缸筒32，而端块34连接到缸筒32的端部并且封闭缸室30。在轴向贯通的贯通孔(未显示)形成在缸筒32和端块34的四个角部，其中连接螺栓35(见图1和2)分别被插入和紧固在贯通孔里。端块34和缸筒32通过连接螺栓35相对于本体16整体连接。

加压流体(例如，压缩空气)被导入和排出时所通过的一对第一流体出入端口36a，36b形成在端块34的侧表面上。第一流体出入端口36a，36b通过连通通道38分别与缸室30相连通(见图3)。第一流体出入端口36a，36b相对于端块34的轴线基本对称地定位在端块34的相反侧表面上。而且，可以通过选择第一流体出入端口36a，36b中的任意一个来使用这一对第一流体出入端口36a，36b，例如，其中用塞40封闭未使用的第一流体出入端口36b(见图3)。

此外，能够通过在轴向上贯通的螺丝孔42调整臂22的旋转角度(操作角度)的调整螺栓(调整机构)44，被螺纹插入端块34的大致中心部，其中锁紧螺母46被螺纹啮合在调整螺栓44的外围。与通过螺纹旋转而在缸筒32的轴向(箭头A1和A2的方向)上的调整螺栓44的位移一起，锁紧螺母46被螺纹旋转，使得可以通过锁紧螺母46抵靠端块34的端表面来调整调整螺栓44的位移。

此外，由诸如聚氨酯橡胶等的橡胶材料形成的圆柱形减震器(damper)48被安装在调整螺栓44的面向缸室30的端部。止动销50被插入并被适配在减震器48的大致中心部。止动销50的端表面设置成相对于减震器48的端表面仅稍微向内凹进。

活塞52可沿缸室30移位地设置在缸筒32内侧，其中活塞杆54的一端连接到活塞52的中心部，从而可以随之一起移位。一对活塞垫圈56和密封环58通过环形槽被分别安装在活塞52的外圆周表面上。在这种情况下，活塞52在离开本体16的方向(箭头A1的方向)上移位并且抵靠设置在调整螺栓44上的减震器48。结果，活塞52的位移被控制在位移终端位置(下限位置)，并且通过减震器48缓冲活塞52的抵靠时产生的冲击。

此外，在这种情况下，通过转动调整螺栓44和相对于端块34轴向(在箭头A1和A2的方向)移动调整螺栓44，能够任意地调整通过减震器48抵靠调整螺栓44的活塞52的轴向位移量(行程量)。也就是，调整螺栓44起能够调整活塞52的位移量的位移调整机构的作用。

组成本体16的第一外壳12和第二外壳14具有非对称形状，其中第一外壳12和第二外壳14整体地装配在一起。

在基本水平的方向上突出并且起杆盖作用的突出部60整体形成在第一外壳12的下端(见图1)。此外，第二外壳14的纵向尺寸形成为与第一外壳12相比短与突出部60的厚度尺寸相对应的量。

此外，加压流体(例如，压缩空气)被导入和排出时所通过的一对第二流体出入端口62a，62b(见图3)，形成在包括突出部60的第一外壳12的下端。第二流体出入端口62a，62b通过连通通道64与缸室30相连通，并且被配置为相对于第一外壳12的轴线基本对称地相互面对。而且，与第一流体出入端口36a，36b相类似，通过选择第二流体出入端口62a，62b中的任意一个来使用第二流体出入端口62a，62b，其中由塞40封闭另一个未使用的第二流体出入端口62b。

导槽66沿轴向分别形成为面对第一外壳12和第二外壳14的内壁表面。沿导槽66可滑动地设置叉形接头(knuckle joint)70，该叉形接头70通过连接块68连接到活塞杆54的另一端。即，叉形接头70沿导槽66在本体16内被直线引导。

叉形接头70由具有彼此基本平行且分开给定距离的分叉部的叉形块(knuckle block)72，和插入穿过形成在分叉部中的孔的关节销(knuckle pin)74形成。将活塞杆54的直线运动转变为臂22的旋转运动的肘节连结机构76也设置为与叉形接头70相连接。

此外，一对解除突起部78a，78b设置为从叉形块72的分叉部向上突出。解除突起部78a，78b被设置成当臂22夹紧工件时(见图1)，从形成在第一和第二外壳12，14的上部的大致长方形的开口80突出预定长度。

另一方面，与设置在连接块68的端部的突起部82相接合的T形接合槽84形成在叉形块72的下部。随着突起部82和接合槽84的接合，活塞杆54和叉形块72通过连接块68连接在一起。

肘节连结机构76包括连结板86和支撑杆90，连结板86通过关节销74连接在叉形接头70的分叉部之间，支撑杆90分别由形成在第一和第二外壳12，14内的开口88可旋转地轴向支撑。

连结板86安装在叉形接头70和支撑杆90之间，并且实现将叉形接头70和支撑杆90连结在一起的作用。在连结板86内形成分开预定距离的一对孔。活塞杆54的另一端通过轴向支撑在其中一个孔和叉形接头70内的关节销74连接到连结板86，而支撑杆90通过轴向支撑在另一孔内的连结销91连接到连结板86。

支撑杆90包括分叉支撑构件92、一对支承20、一对圆周构件94和一对圆弧形突起部96，连结销91被轴向支撑在分叉支撑构件92内，该对支承20从活塞杆54的轴线基本垂直地突出并通过开口88暴露在本体16外部，该对圆周构件94分别设置在支撑构件92和支承20之间并且被分别适配在本体16的开口88内，该对圆弧形突起部96从圆周构件94的侧表面朝支承20侧稍微突出。夹紧未显示的工件的臂22可拆卸地安装在支承20上(参考图1所示的双点划线)。

另外，支撑杆90被设置成与臂22整体旋转，同时支撑杆90的圆弧形突起部96起止动器(stopper)的作用，该止动器通过抵靠固定到本体16上的一对板(未显示)来阻止臂的旋转。

更具体地，活塞杆54的直线运动通过叉形接头70和连结板86传输到支撑杆90，使得支撑杆96以支撑在本体16的开口88内的圆周构件94为中心仅旋转移位预定角度(在图3所示的箭头C1，C2的方向上)，从而使安装在支撑杆90上的臂22旋转。

另一方面，盖构件98被安装在第一外壳12和第二外壳14的侧表面上，并且面对支撑杆90的支承20被插入其中的开口88。支承20插入穿过其中的插入孔100形成盖构件98内的开口。例如，由诸如橡胶等的弹性材料加内衬的密封构件102被安装在插入孔100中。支撑杆90的圆周构件94由密封构件102密封，借此防止水、飞溅物等进入盖构件98内部。

此外，在第一和第二外壳12，14内，引导辊104可旋转地设置在肘节连结机构76附近、第一和第二外壳12、14的上侧的空腔中。引导辊104通过销构件106被可旋转地轴向支撑。多个滚针轴承108沿引导辊104的圆周的方向安装在引导辊104的内部。即，以这种方式设置引导辊104：当滚针轴承108滚动时引导辊104平滑地旋转。另外，因为在组成肘节连结机构76的连接板86的旋转作用下它的曲面与引导辊104接触，引导辊104可旋转地被移位。

此外，覆盖解除突起部78a，78b的顶盖110被可旋转地设置在本体16的顶部上。顶盖110由诸如不锈钢等的金属材料制成。另外，当操作解除突起部78a，78b时，顶盖110相对于本体可旋转地被移位，将解除突起部78a，78b暴露在外。另一方面，在不操作解除突起部78a，78b的情况下，包括从开口80突出的解除突起部78a，78b在内的顶部被顶盖110完全覆盖和围住。

如图3到5所示，检测机构24包括通过螺丝112安装在本体16的外壁表面上的开关保持器114，设置在开关保持器114内以便能够倾斜预定角度的可倾斜板(检测板)116，基于可倾斜板116的倾斜位移来检测臂22的旋转量的一对第一和第二检测开关(传感器)118，120，向外输出来自第一和第二检测开关118，120的检测信号的连接器122，可移位地插入穿过活塞杆54内部的推杆(第一杆)124，和在推杆124的位移作用下基本水平地移位并且压靠可倾斜板116的滑杆(第二杆)126。

与活塞杆54基本平行排列的可倾斜板116由具有预定厚度的板簧形成，其中该可倾斜板116的一端116a被向上设置。另外，可倾斜板116从一端116a垂直向下(在箭头A1的方向上)延伸。以由开关保持器114支撑的一端116a为支点，可倾斜板116的另一端116b被设置成在离开本体16的方向上(在箭头B1的方向上)可倾斜地移位给定的角度。

此外，可倾斜板116的一端116a朝离开本体16的方向(箭头B1的方向)弯曲成L形，并且通过螺栓被连接到开关保持器114上。另一方面，可倾斜板116的另一端116b在与一端116a的弯曲方向相反的方向(箭头B2的方向)上朝本体16弯曲。

另外，当可倾斜板116的另一端116b在离开本体16的方向(箭头B1的方向)上倾斜时，另一端116b以一端116a为支点垂直指向下(在箭头A1的方向上)，并且具有促使可倾斜板116回复到与活塞杆54基本平行的位置的弹力，从而弹力将可倾斜板116维持在沿垂直方向定向。

面向邻近配置的第二检测开关120侧的检测终端128设置在可倾斜板116的另一端116b上。检测终端128相对于另一端116b大致成直角弯曲，以便位于基本平行于第二检测开关120的位置上。此外，在可倾斜板116不倾斜的状态下，检测终端128被配置成朝向本体16(在箭头B2的方向上)分离，而不面对第二检测开关120的侧表面(见图4)。即，在可倾斜板116不倾斜的情况下，检测终端128不能被第二检测开关120检测。

可倾斜板116的长度制造得比沿活塞52的轴向的最大位移量(最大行程距离)更长。结果，与活塞52一起移位的滑杆126通常面对可倾斜板116。

第一和第二检测开关118，120例如利用在金属体的接近作用下产生的阻抗变化，从而形成为能够检测金属体位置的接近开关。第一和第二检测开关118，120被配置成在开关保持器114内沿垂直方向分开预定距离。

更具体地，如图5所示，第一和第二检测开关118，120被设置为在可倾斜板116的侧部基本平行且分开预定距离。第一检测开关118被配置在可倾斜板116的一端116a附近的位置上，而第二检测开关120被配置在可倾斜板116的另一端116b附近的位置上。

更具体的，作为组成检测机构24的滑杆126移位进而其端部接近第一检测开关118的结果，由第一检测开关118检测出滑杆126。此外，通过滑杆126的位移来按压和倾斜可倾斜板116，作为其检测端128变得靠近第二检测开关120的结果，由第二检测开关120检测出可倾斜板116。

第一和第二检测开关118，120经由未图示的导线分别连接到连接器122，其中来自第一和第二检测开关118，120的检测信号通过连接器122被分别输出到未图示的外部装置(例如，控制器等)。其结果是，基于检测信号在外部装置中执行所期望的控制。

推杆124插入穿过在活塞杆54和连接块68中心部上沿轴向形成的第一杆孔130中。第一杆孔130在端块34侧(在箭头A1方向上)有一端开口。圆柱套筒132安装在第一杆孔130的一端内，沿轴向可移位地支撑推杆124，其中通过安装在套筒132的内圆周表面上的密封构件134来维持与缸室30连通的第一杆孔130的气密条件。即，供应到缸室30的加压流体不会流入第一杆孔130中并且不会渗出到本体16内。

推杆124是具有基本相同的直径的轴体，具有从其面向调整螺栓44的一端突出且直径径向向内减小的凸部136，和形成在其另一端的与滑杆126相接合的第一倾斜部138。

凸部136被形成为在推杆124与活塞52一起移位时能够抵靠调整螺栓44的止动销50。另一方面，第一倾斜部138相对于推杆124的轴线倾斜预定角度(例如45°)，并且形成为面向滑杆126(在箭头B1的方向上)。

此外，推杆124由安装在第一杆孔130内的套筒140沿轴向引导。复位弹簧(弹性构件)144安装在与推杆124的外圆周表面接合的弹簧座142和连接块68的端面之间。另外，通过复位弹簧144的弹力通常使推杆124朝调整螺栓44(在箭头A1的方向上)推进，并且其中通过弹簧座142与第一杆孔130的阶梯部接合来调整推杆124朝向调整螺栓144(在箭头A1的方向)的位移。正由于此，弹簧座142起止动器的作用，从而防止推杆124从活塞杆54脱落。

另外，推杆124的凸部136在复位弹簧144的弹性作用下从活塞52和活塞杆54的下端面稍微突出(见图3和4)，其中在活塞52的位移作用下，凸部136抵靠止动销50。由于此，推杆124抵抗复位弹簧144的弹力被向上(在箭头A2的方向上)推(见图6)。

滑杆126形成为横截面大致非圆形的形状，其部分被可移位地插入穿过基本垂直于第一杆孔130的连接块68的第二杆孔146中，使得滑块126可以与活塞杆54一起移位。第二杆孔146垂直于连接块68的轴、基本水平地延伸，并且形成为横截面与滑杆123的横截面相对应的形状。正由于此，在滑杆126在其轴向(箭头B1和B2的方向)上可移位的同时，调整滑杆126相对于第二杆孔146的旋转位移。

滑杆126的一端插入第二杆孔146内，并且具有相对于推杆124的第一倾斜部138接合的第二倾斜部148。第二倾斜部148相对于滑杆126的轴线倾斜给定的角度(例如，45°)，并且被形成为面向推杆124(在箭头B2的方向上)。即，第二倾斜部148通过抵靠推杆124的第一倾斜部138而被接合，从而例如在推杆124朝向本体16(在箭头A2的方向上)移位时，第二倾斜部148相对于第一倾斜部138移位，并且在两者之间的接合作用下，滑杆126在离开活塞杆54的方向上(在箭头B1的方向上)移位。以此方式，推杆124相对于活塞杆54相对移位。更具体地，推杆124与活塞杆54一起移位，而且当凸部136抵靠止动销50时，推杆124相对于活塞杆54相对移位。

换言之，第一和第二倾斜部138，148起转换机构的作用，该转换机构能够将推杆124的垂直方向的位移(在箭头A1和A2的方向上)相对转换为滑杆126的水平方向的位移(在箭头B1和B2的方向上)。

通过形成在本体16的侧表面内的纵向槽150，滑杆126的另一端部被插入穿过开关保持器114内部预定长度。滑杆26在活塞52的位移作用下沿纵向槽150移位。此外，通过过基本垂直于滑杆126的轴线支撑的销152可旋转地安装辊154，使得辊154通常抵靠可倾斜板116的侧表面。即，滑杆126的另一端通常通过辊154来抵靠可倾斜板116。

结果，当滑杆126抵靠可倾斜板116时，通常通过可倾斜板116的弹力将活塞杆126压向活塞杆54(在箭头B2的方向)侧。

另外，因为滑杆126的另一端通过辊154抵靠可倾斜板116，所以在滑杆126在活塞杆54的位移作用下沿可倾斜板116移位的情况下，在辊154旋转的同时发生这样的位移。正由于此，减小了滑杆126和可倾斜板116之间的接触阻力，使得滑杆126能够平滑地移位，同时可倾斜板116通常适当地压靠于其上。

如此，当活塞52朝向本体46侧(在箭头A2的方向上)移位时，组成检测机构24的滑杆126与活塞杆54、连接块68一起向上移位，并且作为支撑着辊154的另一端变得靠近配置在开关保持器114上侧的第一检测开关118的结果，检测出该另一端。

另一方面，在活塞52被移位以离开本体16(在箭头A1的方向上)的情况下，在抵靠调整螺栓44的止动销50的作用下，推杆124被向上(在箭头A2的方向上)朝本体16侧按压，因而与推杆124接合的滑杆126朝可倾斜板116(在箭头B1方向上)移位。结果，可倾斜板116倾斜，并且由于检测端128相对于第二检测开关120变得靠近而被检测到。

根据本发明的实施例的夹钳装置10基本构造成如上所述的那样。下面将解释夹钳装置10的操作和效果。

首先，借助于未图示的固定机构将夹钳装置10固定在预定位置上，并且连接到加压流体供应源的筒(未显示)等分别连接到第一和第二流体出入端口36a，36b，62a，62b。在图3和4中，所示的夹钳装置10处于夹紧状态，而在图6和7中，所示的夹钳装置10处于非夹紧状态。在以下的说明中，图3的夹紧状态将被假定为初始状态。

在图3所示的夹钳装置10的初始状态下，加压流体从未图示的加压流体供应源被供应到第二出入端口62a，并且加压流体通过连通通道64被导入缸室30内。在被导入缸室30的加压流体作用下，在离开本体16的方向上(箭头A1方向)按压活塞52，并且活塞52沿缸室30下降。此外，在活塞52和活塞杆54的位移作用下，叉形块72可滑动地位移，同时被导向槽66引导。在此期间，设置在滑杆126的端部的辊154与活塞52和活塞杆54一起向下移位，同时维持该辊154抵靠可倾斜板116的状态，，而该滑块126的另一端部插入穿过连接块68。

活塞52的直线运动通过活塞杆54和叉形接头70被传输到肘节连结机构76，并且通过组成肘节连结机构76的支撑杆90的旋转，活塞52的直线运动被转变为臂22的旋转运动。更具体地，作为活塞52直线运动的结果，向下(在箭头A1的方向上)拉的拉力作用在连接到活塞杆54的叉形接头70和连结板86上。

另外，相对于连结板86的拉力引起了连结板86以关节销74为支点旋转预定角度。同时，连接到连结板86的支撑杆90逆时针旋转(在箭头C1的方向上)。此外，通过臂22以支撑杆90的支承20为支点旋转预定角度，弓形突起部96与支撑杆90一起整体旋转预定角度。

通过以这种方式操作，当臂22旋转时，连结板86的曲面接触导辊104，并且在保持与曲面的接触状态的同时，导辊104绕销构件106的中心顺时针旋转。另外，由于臂22在离开工件(未显示)的方向(箭头C1的方向)上旋转，并且活塞52抵靠螺合到端块34内的调整螺栓44的减震器48，活塞52的进一步位移受到规制，从而停止通过活塞杆54和肘节连结机构76引起的臂22的旋转位移(参考图6)。结果，如图6所示，导致臂22进入非夹紧状态，在该状态下，臂22从夹紧状态开始逆时针(在箭头C1的方向上)转动，并且旋转通过预定角度θ₁。

此时，随同活塞52抵靠减震器48一起，插入穿过活塞杆54的推杆124的凸部136抵靠止动销50，并且推杆124抵抗复位弹簧144的弹力朝向本体16(箭头A2的方向)侧移位。另外，与推杆124的第一倾斜部138接合的滑杆126的第二倾斜部148在与第一倾斜部138的抵靠作用下可滑动地移位，从而滑杆126被压向检测机构24侧，并且滑杆126在离开本体16的方向上沿第二杆孔146基本水平地移位。

其结果是，通过滑杆126的辊154，在离开本体16的方向上(箭头B1的方向)按压和倾斜可倾斜板116的另一端116b，并且可倾斜板116的检测端128接近被检测到的第二检测开关120(见图7)。结果，由检测机构24来检测臂22已经旋转移位了预定角度并且已经出现非夹紧状态的事实。即，当可倾斜板116倾斜时第二检测开关120检测出到检测端128，从而确认臂22的非夹紧状态。

另一方面，在图6所示的未夹紧状态下并且在未图示的方向控制阀的切换作用下，作为向第一出入端口36a供应加压流体的结果，活塞52朝本体16(在箭头A2的方向上)移位。另外，通过活塞杆54和活塞52一起朝本体16的位移，通过组成肘节连结机构76的连结板86而使支撑杆90在相反方向上(在箭头C2的方向上)旋转，与此同时，臂22转向未显示的工件。此时，辊154与活塞52和活塞杆54一起向上移位，同时维持其抵靠可倾斜板116的状态，其中辊154设置在插入穿过连接块68的滑杆126的端部上。

此外，就组成检测机构24的推杆124而言，作为活塞52朝向本体16侧位移的结果，推杆124的凸部136与止动销50分离，并且由于复位弹簧144的弹力，推杆124重新朝端块34(在箭头A1的方向上)移位。与此同时，第一倾斜部138接合的滑杆126被来自可倾斜板116的弹力压向本体16(在箭头B2的方向上)，并且该滑杆126沿第二杆孔146移位。而且，在维持第二倾斜部148相对于推杆124的第一倾斜部138的抵靠状态的同时，滑杆26与推杆124同时移位。

就是说，随着推杆124在垂直方向上移位，滑杆126在水平方向上移位。

此时，由于滑杆126朝向本体16的位移，在被滑杆126按压的可倾斜板116的弹性作用下，可倾斜板116的另一端116b逐渐向本体16侧倾斜，并且另一端116b恢复到相对于一端116a被垂直(在箭头A1的方向上)定位的状态。

此外，臂22顺时针(在箭头C2的方向上)旋转，并且通过弓形突起部96抵靠附着在本体16上的板(未显示)来停止臂22的旋转运动。结果出现工件被臂22夹紧的夹紧状态(见图3)。此外，在停止臂22的旋转并且获得夹紧状态之后，活塞52和活塞杆54仅略微上升，从而通过活塞52抵靠本体16的内壁表面来停止活塞52和活塞杆54。

此外，在活塞52的向上位移作用下，并且由于滑杆126的端部到达面对第一检测开关118的位置处，由第一检测开关118检测滑杆126的端部，并且检测机构24检测到臂22处于夹紧状态。

此外，在这种情况下，形成在叉形块72的上部的一对解除突起部78a，78b通过本体16中的开口80向上突出预定长度。因此，通过提升顶盖110和暴露解除突起部78a，78b，以及例如通过利用塑料锤(未显示)等敲击解除突起部78a，78b而向下(在箭头A1的方向上)移动解除突起部78a，78b，操作者能够解除夹钳装置10的夹紧状态，因而返回到该装置的非夹紧状态。

下面，在上述夹钳装置10中，将参考附图8简要说明通过调整螺栓44调整臂22的旋转角度的情况。在图8中，夹钳装置10处于非夹紧状态。

在夹钳装置10中，调整螺栓44被螺纹旋转并且朝本体16侧(在箭头A2的方向上)移动预定的长度。另外，通过第二流体出入端口62a供应加压流体，借此而在加压流体的按压作用下使活塞52在离开本体16的方向上(在箭头A1的方向上)移位。此时，因为调整螺栓44比图6所示的调整螺栓44的位置更突向和更接近活塞52(在箭头A2的方向上)，所以活塞52的位移被控制在缸筒32的大致中心部的附近(见图8)。正由于此，在活塞52的位移作用下，当臂22在活塞52的位移作用下被肘节连结机构76旋转时，臂22的旋转角度θ2更小(θ2＜θ1)。

如此，通过移动调整螺栓44和改变调整螺栓44相对于活塞52的距离，可以调整根据活塞52的位移而旋转移位的臂22的旋转角度。此外，在与上述相反的方式中，通过在调整螺栓44和活塞52之间设定更大的距离，能够确保臂22更大的旋转角度。

如上所述，在本发明的实施例中，调整螺栓44在面向活塞52的同时螺纹旋转到组成缸18的端块34中，并且通过转动调整螺栓44和在轴向上(在箭头A1和A2的方向)移动调整螺栓44而接近和离开活塞52，通过活塞52抵靠调整螺栓44能够自由地调整活塞52的位移量。结果，在活塞52的位移作用下，能够将可通过活塞杆54、叉形接头70和肘节连结机构76旋转移位的臂22的旋转角度设定为所期望的数量。

如此，借助于拧动从端块34向外突出的调整螺栓44的简单操作，不需要拆卸夹钳装置10，就能够从夹钳装置10的外部容易地和有效地调整臂22的旋转角度。

此外，在确认臂22的旋转角度的同时，操作者能够实施调整操作。

而且，在通过调整螺栓44调整臂22的旋转角度之后，与调整螺栓44的外圆周表面螺纹接合的锁紧螺母46被旋转并且抵靠端块34，从而能够规制调整螺栓44的进一步螺纹旋转。结果，防止调整螺栓44错误的位移，并且能够可靠地维持臂22的旋转角度已被调整好的状态。

更进一步地，可倾斜板116与活塞杆54基本平行地设置在构成检测机构24的开关保持器114内，其中可倾斜板116的另一端116b可以由开关保持器114支撑的可倾斜板116的一端116a为支点倾斜。

此外，由接近开关形成的第一和第二检测开关118，120配置在可倾斜板116的一端116a和另一端116b附近。另外，当朝向本体16侧(在箭头A2的方向上)设置活塞52时，滑杆126的端部在处于与可倾斜板116抵接的状态下通过其相对于第一检测开关118接近而被检测到。在沿离开本体16的方向移位的活塞52的位移终端位置处，在推杆124对滑杆126的按压作用下，滑杆126朝向可倾斜板116(在箭头B1的方向上)移位，并且通过倾斜可倾斜板116，其检测端128接近开关并且被该第二检测开关120检测到。

以这种方式，在活塞52被向上设置的情况下，由于通过第一检测开关118执行的检测，能够确认夹钳装置10的夹紧状态。另一方面，在活塞52被向下设置的情况下，由于通过第二检测开关120执行的检测，能够确认夹钳装置10的非夹紧状态。

就是说，由于可根据滑杆126的位移自由地倾斜可倾斜板116而不考虑活塞52在轴向上的位移量，所以能够通过检测机构24可靠地和容易地检测夹钳装置10的夹紧和非夹紧状态。

换句话说，上述检测机构24能够检测夹钳装置10的夹紧和非夹紧状态两者，而不考虑由调整螺栓44调整的臂22的旋转角度。而且，没有必要对应于旋转角度的改变每次都执行调整和替换操作，并且由单个检测机构24就能够检测夹紧和非夹紧状态。

根据本发明的夹钳装置并不局限于上述实施例，自然可以采用各种其他的配置而不背离本发明的性质和要点。

Claims

1.一种通过夹钳臂来夹紧工件的夹钳装置，在其内部，缸的直线运动通过肘节连结机构转变为旋转运动，该夹钳装置包括：

主体(16)；

缸(18)，该缸与所述主体(16)相连接，缸内具有在加压流体压力作用下可沿轴向移位的活塞(52)；

调整机构，该调整机构设置为在所述缸(18)内可移位，并具有调整螺栓(44)，所述调整螺栓(44)能够调整所述活塞(52)的位移和所述活塞(52)的行程位移量，所述调整机构能够基于所述活塞(52)的行程位移量来调整夹钳臂(22)的操作角度，至少部分所述调整螺栓(44)暴露在所述缸(18)的外面；和

检测机构(24)，不管所述夹钳臂(22)的旋转角度如何，该检测机构都基于所述活塞(52)的行程位移量来检测工件的夹紧和非夹紧状态；其中

所述检测机构(24)包括：

第一杆(124)，该第一杆(124)可移位地设置在与所述活塞(52)相连的活塞杆(54)的内部，并与所述活塞杆(54)一起移位，而且，所述第一杆(124)在弹性构件(144)的弹力作用下偏向所述调整机构的一侧；

与所述第一杆(124)基本垂直的第二杆(126)，该第二杆(126)可移位地插入所述活塞杆(54)内，并与所述第一杆(124)接合；

与所述第一杆(124)基本平行设置的检测板(116)，所述第二杆(126)的一端抵靠该检测板(116)，在所述第二杆(126)的位移作用下并且通过所述第二杆(126)的按压，所述检测板(116)以其固定端为支点可倾斜地移位；和

传感器，该传感器设置在靠近所述检测板(116)，用于检测所述检测板(116)的倾斜位移。

2.如权利要求1所述的夹钳装置，其特征在于，锁紧螺母(46)与所述调整螺栓(44)螺旋适配，用以在轴向上调整所述调整螺栓(44)的位移。

3.如权利要求1所述的夹钳装置，其特征在于，所述第一杆(124)包括面向所述第二杆(126)倾斜预定角度的第一倾斜部(138)，所述第二杆(126)包括面向所述第一杆(124)倾斜预定角度的第二倾斜部(148)，所述第二倾斜部(148)抵靠所述第一倾斜部(138)，通过所述第一和第二倾斜部(138、148)，所述第一杆(124)的位移方向垂直传给所述的第二杆(126)。

4.如权利要求3所述的夹钳装置，其特征在于，绕自身轴线被可旋转支撑的辊(154)设置在所述第二杆(126)的端部，所述第二杆(126)通过所述辊(154)抵靠所述检测板(116)。

5.如权利要求3所述的夹钳装置，其特征在于，在所述检测板(116)倾斜移位时面对所述传感器的检测端(128)被设置在所述检测板(116)的另一端上。

6.如权利要求1所述的夹钳装置，其特征在于，所述传感器包括一对第一和第二检测器(118，120)，分别设置为面向所述检测板(116)的一端(116a)和另一端(116b)。

7.如权利要求6所述的夹钳装置，其特征在于，所述传感器包括接近开关，该接近开关能够利用所述检测板(116)的接近动作所产生的阻抗变化来检测所述检测板(116)的位置。