CN107405740B - 夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

一种夹紧装置(10)，该夹紧装置(10)配备有夹紧本体(14)、活塞杆(30)、连杆机构(16)、用于检测夹紧臂(17)的旋转运动的状态的检测机构(18)、以及用于判定夹紧状态是否存在的判定单元(124)。检测机构(18)包括第一接近传感器(102a)和具有第一倾斜表面(98)的关节接头(61)。判定单元(124)基于来自第一接近传感器(102a)的输出信号对夹紧阈值(Z1)的比较判定夹紧状态是否存在，并且基于对夹紧力产生阈值(Z3)的比较判定夹紧力产生状态是否存在。

Description

夹紧装置
技术领域
本发明涉及一种夹紧装置，该夹紧装置用于通过可旋转的夹紧臂夹紧工件。
背景技术
通常，例如，在诸如汽车的焊接组件中，夹紧装置被用以夹紧组件。在该类夹紧装置中，在流体压力的动作下，缸部的活塞在轴向方向上移位，从而夹紧臂通过连接至活塞杆的触发器连杆机构旋转经过预定角度，用于在工件能够被夹紧的夹紧状态和夹紧状态被释放的松开状态之间切换(例如，参见日本平开专利公报No.2001113468)。
进一步，在日本平开专利公报No.2001-113468中公开的夹紧装置中，检测部连接至关节块，关节块连接至活塞杆，并且检测部通过设置在夹紧本体的侧部的两个接近传感器而连接至关节块，从而检测夹紧状态和松开状态。
发明内容
近年来，存在这样的夹紧装置的需要：不仅检测工件的夹紧状态和松开状态，而且检测预定的夹紧力是否可靠地产生在工件上。
鉴于以上需要，做出了本发明，本发明的目标是提供一种夹紧装置，该夹紧装置能够利用简单结构容易且可靠地判定预定夹紧力是否可靠地产生在工件上。
用于夹紧工件的根据本发明的夹紧装置包括：夹紧本体；驱动构件，驱动构件能够在夹紧本体中在预定方向上线性地移动；连杆机构，连杆机构被构造成将驱动单元的线性运动转换成夹紧臂的旋转操作；检测单元，检测单元被构造成检测夹紧臂的旋转状态；和判定单元，判定单元被构造成基于来自检测单元的输出而判定夹紧状态；其中，检测单元包括待检测目标和第一接近传感器，待检测目标根据驱动单元的线性运动能够在预定方向上移位，第一接近传感器被构造成检测待检测目标的位置，并且待检测目标包括在面对第一接近传感器的一部分的第一倾斜表面，第一倾斜表面朝向预定方向倾斜，判定单元基于来自第一接近传感器的输出信号和预定的夹紧阈值之间的比较而判定夹紧状态，并且基于来自第一接近传感器的输出信号和预定的夹紧力产生阈值之间的比较而判定夹紧力产生状态。
利用这种构造，在夹紧臂与工件接触之后，输出以在工件上产生夹紧力的驱动构件的线性运动通过改变第一倾斜表面和第一接近传感器之间的距离而被改变。因此，能够容易且可靠地判定在工件的夹紧状态(预定夹紧力产生在工件上的状态)下是否产生了夹紧力。
在上述夹紧装置中，检测单元包括沿着预定方向远离第一接近传感器布置的第二接近传感器，待检测目标在面对第二接近传感器的位置设置有第二倾斜表面，第二倾斜表面朝向预定方向倾斜。判定单元能够基于第二接近传感器的输出信号和预定的松开阈值之间的比较而判定松开状态的建立。
根据这种构造，因为驱动构件的线性运动能够由第二倾斜表面和第二接近传感器之间距离的改变而被检测，能够容易且可靠地判定松开状态。
上述夹紧装置能够包括能够由用户操作的设定操作部件和阈值设定单元，阈值设定单元被构造成，当第一设定操作在设定操作单元上施行时，基于来自第一接近传感器的输出信号而设定夹紧阈值，当第二操作在设定操作单元上施行时，基于来自第二接近传感器的输出信号而设定松开阈值。
根据这种构造，能够根据待夹紧工件的形状和大小容易地设定夹紧阈值和松开阈值。在上述夹紧装置中，当在设定操作单元上施行第三操作时，阈值设定单元能够基于来自第一接近传感器的输出信号设定夹紧力产生阈值。
利用这种构造，能够容易地设定夹紧力产生阈值，而不改变第一接近传感器的位置。
夹紧装置能够包括夹紧灯和松开灯，夹紧灯布置成从外部可见并且当判定单元判定夹紧状态时被打开，松开灯布置成从外部可见并且当判定单元判定松开状态时被打开。
利用这种构造，用户能够容易地判定工件的夹紧状态和松开状态。
在以上夹紧装置中，优选地，提供夹紧力产生灯，该夹紧力产生灯布置成从外部可见并且当判定单元判定夹紧力产生状态时被打开。
利用这种构造，用户能够容易地判定在工件上的夹紧力产生状态。
上述夹紧装置能够进一步包括速度计算单元和速度判定单元，速度计算单元被构造成基于来自第一接近传感器的输出信号和来自第二接近传感器的输出信号而计算夹紧臂的旋转速度，速度判定单元被构造成判定由速度计算单元计算出的旋转速度是否小于或等于预定的速度阈值。
根据这种构造，能够防止由于夹紧臂的过多增加的旋转速度而对工件和夹紧装置的组件诸如连杆机构的损害。
在上述夹紧装置中，优选地，提供速度灯，该速度灯布置成从外部可见并且当速度判定单元判定旋转速度超过速度阈值时被打开。
利用这种构造，用户能够容易地检查夹紧臂的旋转速度是否小于或等于速度阈值。
在上述夹紧装置中，待检测目标能够由金属材料制成，第一接近传感器和第二接近传感器能够是感应的接近传感器。
根据这种构造，相比于使用磁性检测传感器的情况，对在焊接时产生的直流磁场的灵敏性低。因此，即使在焊接环境中使用夹紧装置的情况下，能够更加稳定地操作第一接近传感器和第二接近传感器。
夹紧装置能够进一步包括缸筒和在流体压力的动作下在缸筒中沿着轴向方向往复的活塞。驱动构件能够是连接至活塞的活塞杆，待检测目标能够是将活塞杆和连杆机构连接至彼此的关节接头。
根据这种构造，不需要附接作为待检测目标的分离部件，能够减少部件的数目和工作步骤的数目。
在上述夹紧装置中，第一接近传感器和第二接近传感器能够布置在包括金属材料的夹紧本体中。
根据这种构造，相比于第一接近传感器和第二接近传感器布置在夹紧本体外部的情况，能够缩小夹紧装置的尺寸。此外，因为夹紧本体作用为磁屏蔽，更少可能地由在焊接时产生的直流磁场影响。
根据本发明，在夹紧臂与工件接触之后，输出以在工件上产生夹紧力的驱动构件的线性运动由第一倾斜面和第一接近传感器之间的距离的改变而被检测。能够容易且可靠地判定在工件的夹紧状态下是否产生夹紧力(在工件上产生预定夹紧力的状态)。
从参考附图的实施例的以下描述中，会轻易地理解以上目标、特征和优势。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的夹紧装置的主视图；
图2是图1所示的夹紧装置的部分分解立体图；
图3是示出图1所示的夹紧装置的夹紧状态的纵向截面图；
图4是图1所示的夹紧装置的方框图；
图5是示出图1所示的夹紧装置的松开状态的纵向截面图；
图6是示出第二倾斜表面和检测线圈之间的距离与检测到的谐振阻抗之间的关系的图表；以及
图7是示出第一倾斜表面和检测线圈之间的距离与检测到的谐振阻抗之间的关系的图表。
具体实施方式
将参考附图在下文描述根据本发明的夹紧装置的优选实施例。
如图1至3所示，根据本发明的实施例的夹紧装置10包括：驱动机构12；夹紧本体14，夹紧本体14连接至驱动机构12；连杆机构16，连杆机构16安置在夹紧本体14内部；夹紧臂17，夹紧臂17在驱动机构12的动作下由连杆机构16旋转；检测机构(检测工具)18，检测机构18检测夹紧臂17的旋转位置；和控制单元20。
驱动机构12被构造为流体压力缸，并且包括：缸筒22，缸筒22被构造成平坦的管状；端块24，端块24封闭在缸筒22的一端侧(箭头A的方向)的开口；活塞26，活塞26在轴向方向上可移动地布置在缸筒22中；杆盖28，杆盖28用于闭合在缸筒22的另一端侧(箭头B的方向)的开口；和活塞杆30(驱动构件)，活塞杆30连接至活塞26。
缸筒22并不局限于平坦管状，而能够是任何形状，诸如真正的柱形形状或者椭圆柱形形状。缸筒22设置有第一端口34和第二端口38，第一端口34与形成在端块24和活塞26之间的第一缸室32连通，第二端口38与形成在活塞26和杆盖28之间的第二缸室36连通。
用于供给和排出用于使活塞26往复的压缩流体(驱动流体)的管(未示出)连接至第一端口34和第二端口38。端块24、缸筒22和杆盖28通过多个紧固螺栓40一体地连接。
用于缓冲活塞26的冲击和碰撞噪音的阻尼器44附接至端块24的大体中心部。环形活塞衬垫48安装在活塞26的外周表面的凹槽中。活塞杆30的一端侧固定至活塞26的中心。杆孔50形成在杆盖28的中心部中，活塞杆30插入经过杆孔50。环形杆衬垫52和尘封54经过凹槽分别附接至限定杆孔50的壁表面。
夹紧本体14连接至杆盖28的另一端侧，并且被构造成例如包括诸如铁、不锈钢、铝等的金属材料。夹紧本体14设置有用于将夹紧装置10附接至固定构件(未示出)的支架56。
如图2所示，夹紧本体14包括在两侧具有开口的框架部58，一对盖部60通过多个螺钉构件59紧固至框架部58从而闭合框架部58的开口。结果，活塞杆30的另一端侧和连杆机构16能够布置其中的室形成在夹紧本体14中。连杆机构16经由关节接头62连接至活塞杆30的另一端部。
如图3所示，具有大体T形截面并且在正交于活塞杆30的轴向方向的方向上延伸的凹槽部64形成在定向至活塞杆30的关节接头62的一部分。活塞杆30的另一端部安装在凹槽部64中。进一步，沿着正交于盖部60的方向(正交于图3的纸张表面的方向)延伸的孔部形成在关节接头62中。关节销66穿过该孔部被插入。
关节接头62由产生涡流损耗的金属材料诸如铁制成。如图3所示，在工件的夹紧状态下，第一倾斜表面98和第二倾斜表面100形成在从夹紧臂17指向相对侧(图3中的左侧)的关节接头62的部分中。
在图3中，第一倾斜表面98和第二倾斜表面100形成为从关节接头62的中心朝向与活塞杆30相对的一侧(箭头B的方向)和活塞杆30的一侧(箭头A的方向)逐渐地倾斜的倾斜表面。第一倾斜表面98和第二倾斜表面100的位置由将稍后描述的第一接近传感器102a和第二接近传感器102b检测。即，关节接头62作用为待由第一接近传感器102a和第二接近传感器102b检测的目标。
连杆机构16将活塞26的往复运动(线性运动)转换成稍后描述的可旋转轴82的旋转运动。连杆机构16包括第一链接部68、第二链接部72和支撑杆76，第一链接部68经由关节销66可旋转地设置在关节接头62上，第二链接部72经由第一销70可旋转地设置在第一链接部68上，支撑杆76经由第二销74可旋转地设置在第二链接部72上。
在第一链接部68中，关节销66穿过其插入的孔部和第一销70穿过其插入的孔部彼此分离地形成。在第二链接部72中，第一销70插入经过的孔部和第二销74插入经过的孔部彼此分离地形成。
由插入经过盖部60的孔部78的支承80支撑的可旋转轴82固定至支撑杆76。第一销70、第二销74和可旋转轴82平行于关节销66地安置。附接有夹紧臂17的臂支撑部86固定至可旋转轴82的端部。即，可旋转轴82与夹紧臂17一体地旋转。
活塞杆30的线性运动被传输至关节接头62、第一链接部68、第二链接部72和支撑杆76，支撑杆76连同可旋转轴82一起旋转并移位经过预定角度。利用可旋转轴82的旋转移位，经由臂支撑部86连接至可旋转轴82的夹紧臂17旋转。
进一步，在本实施例中，引导辊88设置在连杆机构16附近。引导辊88可旋转地设置至销构件92，销构件92经由多个辊元件94插入经过盖部60中的孔90。然后，在构成连杆机构16的第二链接部72的旋转操作下，第二链接部72的预定工作表面96接触，从而引导辊88旋转。
第二链接部72的工作表面96形成为只要其与引导辊88接触则工作表面96和引导辊88之间的接触角α恒定。这里，接触角α是形成于在平行于活塞杆30的轴线的状态正交于引导辊88的旋转轴线的线段L1和在引导辊88的工作表面96上的切线L2之间的角。
结果，在第二链接部72的工作表面96与引导辊88接触时，大体恒定的夹紧力能够抵靠工件连续地产生。换言之，能够使得预定夹紧力能够产生在工件上的有效范围(夹紧臂17的旋转角的宽度)相对宽。这使得，即使当工件的尺寸变化相对大时，能够在工件上产生预定夹紧力而不必要增加用于驱动流体压力缸的压缩流体的压力。
检测机构18由在冲程中连同活塞杆30一起移位的关节接头(待检测目标)62以及第一接近传感器102a和第二接近传感器102b组成。第一接近传感器102a和第二接近传感器102b沿着活塞杆30在冲程中移位的方向(箭头AB方向)以预定间隔布置在夹紧本体14中。
第一接近传感器102a布置在夹紧本体14中的活塞杆30的另一端侧(箭头B的方向)，并且检测关节接头62的第一倾斜表面98的位置。第二接近传感器102b布置在夹紧本体14中的活塞杆30的一端侧(在箭头A的方向上)，并且检测关节接头62的第二倾斜表面100的位置。因为第二接近传感器102b具有与第一接近传感器102a相同的构成元件，在以下描述中，相同的附图标记被分配以相同的构成元件，将省略其详细描述。注意，标注“a”附接至第一接近传感器102a的组件的附图标记，标注“b”附接至第二接近传感器102b的构成元件的附图标记。
如图4所示，在本实施例中，第一接近传感器102a被构造为感应型接近传感器，并且包括检测线圈104a、电连接至检测线圈104a的振荡电路部件106a以及电连接至振荡电路部件106a的检测电路部件108a。
检测线圈104a布置成其线圈表面面向接近关节接头62的第一倾斜表面98。振荡电路部件106a以预定振荡频率振荡并且驱动检测线圈104a。检测电路部件108a基于振荡电路部件106a的输出信号检测谐振阻抗。即，第一接近传感器102a根据活塞26的往复运动检测第一倾斜表面98和检测线圈104a之间的距离Da的改变，作为谐振阻抗的改变，从而检测第一倾斜表面98的位置。
控制单元20容纳在设置在夹紧本体14中的壳体110(见图3)中，第一接近传感器102a和第二接近传感器102b由导线等电连接。壳体110设置有校准按钮(设定操作部件)112、连接器114和显示单元116，校准按钮112能够由用户从外部按压，连接至外部装置(电源等等)的线缆能够连接至连接器114，显示单元116从外部可见。显示单元116包括电力灯118、松开灯120、夹紧灯121、速度灯122和夹紧力产生灯123。
控制单元20包括判定单元124、速度计算单元126、速度判定单元128、阈值设定单元130和输出单元132。
基于由第一接近传感器102a的检测电路部件108a检测到的谐振阻抗(下文称之为“检测到的谐振阻抗Za”)和夹紧阈值Z1之间的比较，判定单元124判定夹紧状态是否被建立。基于由第二接近传感器102b的检测电路部件108b检测到的谐振阻抗(下文称之为“检测到的谐振阻抗Zb”)和松开阈值Z2之间的比较，判定单元124判定松开状态是否被建立。
进一步，当判定单元124判定工件在夹紧状态时，判定单元124进一步判定是否产生在工件上预定的夹紧力(是否工件在夹紧力产生状态下)。具体地，基于为第一接近传感器102a的输出信号的检测到的谐振阻抗Za和预定夹紧力产生阈值Z3之间的比较，判定单元124判定夹紧力是否产生。
速度计算单元126测量关节接头62在第一接近传感器102a和第二接近传感器102b之间移动期间的时间，并且基于测量到的移动时间计算夹紧臂17的旋转速度。
速度判定单元128判定由速度计算单元126计算出的夹紧臂17的旋转速度是否等于或小于速度阈值。应当注意，速度阈值预先存储在控制单元20的存储单元(未示出)中。进一步，速度判定单元128能够判定由速度计算单元126计算出的夹紧臂17的旋转速度是否等于或大于速度阈值。
阈值设定单元130设定预定的夹紧阈值Z1、松开阈值Z2和夹紧力产生阈值Z3。具体地，在校准按钮112上进行第一操作(例如，保持按钮被按压的时候超过预定时间的操作)的时候，阈值设定单元130基于来自检测电路部件108a的输出信号设定夹紧阈值Z1作为检测到的谐振阻抗Za。进一步，在校准按钮112上进行第二操作(例如，按压校准按钮112小于预定时间的操作)的时候，阈值设定单元130基于来自检测电路部件108b的输出信号设定松开阈值Z2作为检测到的谐振阻抗Zb。
进一步，在工件由夹紧臂17利用预定夹紧力夹紧的状态，在校准按钮112上进行第三操作(例如，接连按压校准按钮112两次的操作)的时候，阈值设定单元130设定第一接近传感器102a的检测到的谐振阻抗Za的值作为夹紧力产生阈值Z3。因而，夹紧阈值Z1、松开阈值Z2和夹紧力产生阈值Z3能够根据待夹紧工件的形状和大小容易地改变。由阈值设定单元130设定的夹紧阈值Z1、松开阈值Z2和夹紧力出现阈值Z3存储在控制单元20的存储单元(未示出)中。
基于通过判定单元124的判定结果，输出单元132打开或关闭松开灯120、夹紧灯121、速度灯122和夹紧力产生灯123。
根据本实施例的夹紧装置10基本上如上述构造，现在将描述其操作和效果。假定为图5所示的松开状态是初始状态。
首先，用户将夹紧装置10的支架56附接至固定构件(未示出)。进一步，通过将线缆连接至连接器114，夹紧装置10连接至外部装置(电源等等)。结果，电力供给至控制单元20，电力灯118被打开。在初始状态，松开灯120被打开，夹紧灯121和夹紧力产生灯123被关闭，活塞26定位在缸筒22的一端侧并且与阻尼器44接触。
当夹紧工件时，压缩流体供给至第一端口34，而第二端口38开口至大气。然后，如图3所示，活塞26朝向杆盖28(箭头B的方向)移位。在构成连杆机构16的支撑杆76旋转动作下，活塞26的线性运动经由活塞杆30和关节接头62传输至连杆机构16，并且可旋转轴82和夹紧臂17在顺时针方向上一体地旋转。
此时，因为关节接头62和活塞杆30一体地移位，第二倾斜表面100和第二接近传感器102b的检测线圈104b之间的距离Db逐渐地变大并且检测到的谐振阻抗Zb变大(见图6)。
当检测到的谐振阻抗Zb小于松开阈值Z2时，判定单元124判定松开状态。此时，输出单元132继续打开松开灯120。
随着活塞26进一步朝向杆盖28移位，关节接头62的第二倾斜表面100从面对第二接近传感器102b的位置朝向连杆机构16(在图3中的箭头B的方向上)移位，从而检测到的谐振阻抗Zb变成等于或大于松开阈值Z2。此时，判定单元124判定中间状态(从松开状态到夹紧状态的转变状态)。当判定单元124判定为中间状态时，输出单元132关闭松开灯120，同时夹紧灯121被保持关闭结果，通过直观地确认松开灯120和夹紧灯121被关闭，用户能够确认工件处在中间状态。
随后，当活塞26进一步朝向杆盖28侧移位时，通过可旋转轴82的进一步旋转，夹紧臂17与工件接触并且达到关节接头62的第一倾斜表面98面对第一接近传感器102a的位置。此时，第一倾斜表面98和第一接近传感器102a的检测线圈104a之间的分离距离Da逐渐地减小并且检测到的谐振阻抗Za逐渐地减小(见图7)。随后，当检测到的谐振阻抗Za变成小于夹紧阈值Z1时，判定单元124判定夹紧状态。当判定单元124判定为夹紧状态时，输出单元132打开夹紧灯121而松开灯120被关闭。结果，通过观看夹紧灯121被打开，用户能够确认工件处在夹紧状态。
在该夹紧状态，活塞26进一步朝向杆盖28移位并且第二链接部72的工作表面96接触引导辊88，从而预定夹紧力产生在工件上。大体上，在工件上维持恒定的夹紧力，直到活塞26朝向杆盖28侧的移位停止为止。
此时，关节接头62与活塞杆30一体地在轴向方向上进一步移位，第一倾斜表面98和第一接近传感器102a的检测线圈104a之间的距离Da进一步缩短并且检测到的谐振阻抗Za逐渐地减小(见图7)。
在基于第一接近传感器102a的检测到的谐振阻抗Za和夹紧阈值Z1的比较判定工件在夹紧状态之后，判定单元124基于检测到的谐振阻抗Za和夹紧力产生阈值Z3之间的比较进一步判定夹紧力是否产生。即，当检测到的谐振阻抗Za等于或小于夹紧力产生阈值Z3时，判定单元124判定预定的夹紧力在工件上产生的夹紧力产生状态。当判定单元124判定为夹紧力产生状态时，输出单元132打开夹紧力产生灯123。通过直观地确认夹紧力产生灯123，用户能够容易地确认夹紧力产生状态。
与此同时，速度计算单元126测量夹紧臂17从松开状态改变至夹紧状态期间的时间，并且基于测量到的时间计算夹紧臂17的旋转速度。
具体地，速度计算单元126测量从第二接近传感器102b的检测到的谐振阻抗Zb变成大于松开阈值Z2时(即，开始从松开状态到夹紧状态的转变状态的时间点)到第一接近传感器102a的检测到的谐振阻抗Za变成小于夹紧阈值Z1时(即，开始夹紧状态的时间点)的时间。基于测量到的时间，速度计算单元126计算在夹紧的时的夹紧臂17的旋转速度(夹紧速度)。然后，速度判定单元128判定夹紧速度是否等于或小于速度阈值(夹紧速度阈值)。
当速度判定单元128判定夹紧速度超过夹紧速度阈值时，输出单元132打开速度灯122。这允许用户将压缩流体的供给率调整至适当的夹紧速度。即，能够防止夹紧速度变成过大，防止夹紧臂17和工件等刮伤，并且防止夹紧装置10的组件(例如，连杆机构16等)损坏。
另一方面，当释放工件的夹紧状态时，压缩流体供给至第二端口38同时第一端口34开口至大气。然后，如图5所示，活塞26移位至端块24侧。在构成连杆机构16的支撑杆76的旋转动作下，活塞26的线性运动经由活塞杆30和关节接头62传输至连杆机构16，可旋转轴82和夹紧臂17在逆时针方向上一体地旋转。
此时，因为关节接头62与活塞杆30一体地移位，第一倾斜表面98和第一接近传感器102a的检测线圈104a之间的距离Da逐渐地增加并且检测到的谐振阻抗Za增加(见图7)。
当检测到的谐振阻抗Za变成等于或大于夹紧阈值Z1时，判定单元124判定中间状态(从夹紧状态到松开状态的转变状态)。当判定单元124判定中间状态时，输出单元132关闭夹紧灯121。随后，当由于活塞26朝向端块24侧的进一步移位，检测到的谐振阻抗Zb变成小于松开阈值Z2时，判定单元124判定松开状态(见图6)。当判定单元124判定松开状态时，输出单元132打开松开灯120而夹紧灯121被关闭。
通过观看松开灯120被打开，用户能够确认工件在松开状态。此后，随着活塞26接触阻尼器44，活塞26朝向端块24侧的移位停止，可旋转轴82和夹紧臂17的旋转停止。
进一步，速度计算单元126测量用于将夹紧臂17从夹紧状态改变至松开状态所需要的时间，并且基于测量到的时间计算夹紧臂17的旋转速度。
具体地，速度计算单元126测量从第一接近传感器102a的检测到的谐振阻抗Za变成大于夹紧阈值Z1时(即，开始从夹紧状态到松开状态的转变状态的时间点)到第二接近传感器102b的检测到的谐振阻抗Zb变成小于松开阈值Z2时(即，开始松开状态的时间点)的时间。基于测量到的时间，速度计算单元126计算在松开的时候夹紧臂17的旋转速度(松开速度)。然后，速度判定单元128判定松开速度是否等于或小于速度阈值(松开速度阈值)。应当注意，松开速度阈值能够与夹紧速度阈值相同或不同。
当由速度判定单元128判定松开速度超过松开速度阈值时，输出单元132打开速度灯122。这允许用户调整压缩流体的供给率以实现适当的松开速度。因此，能够防止松开速度变成过多大并且防止夹紧装置10的组件(例如，连杆机构16等)损坏。
在上述夹紧装置10中，例如，夹紧阈值Z1、松开阈值Z2和夹紧力产生阈值Z3的设定根据工件的形状和大小而施行。
当改变夹紧阈值Z1时，在流体压力的动作下，活塞26朝向杆盖28移位，从而工件通过使夹紧臂17与工件接触而被夹紧。然后，在该状态下，用户连续地按压(压制)校准按钮112预定时间(例如，3秒)以上(第一操作)。结果，此时第一接近传感器102a的检测到的谐振阻抗Za的值被设定为夹紧阈值Z1，并且存储在控制单元20的存储单元中。
进一步，当改变松开阈值Z2时，用户按压(敲击)校准按钮112小于预定时间(例如，大约1秒)，同时夹紧臂17以预定旋转角(松开角)被定位(第二操作)。结果，此时第二接近传感器102b的检测到的谐振阻抗Zb的值被设定为松开阈值Z2，并且存储在控制单元20的存储单元中。
在改变夹紧力产生阈值Z3的情况下，在工件由夹紧臂17利用预定夹紧力夹紧的状态，用户连续地按压校准按钮112两次(第三操作)。结果，此时第一接近传感器102a的检测到的谐振阻抗Za的值被设定为夹紧力产生阈值Z3，并且存储在控制单元20的存储单元中。
如上所述，即使当改变工件的形状和大小时，通过利用以预定旋转角定位的夹紧臂17按压校准按钮112，夹紧阈值Z1、松开阈值Z2和夹紧力产生阈值Z3能够容易地被重置。通过改变校准按钮112的按压时间，能够利用一个校准按钮112设定夹紧阈值Z1、松开阈值Z2和夹紧力产生阈值Z3的所有三个值。
根据本实施例，根据活塞杆30的线性运动在预定方向上移位的关节接头62设置有第一倾斜表面98，第一倾斜表面98在面对第一接近传感器102a的部分处相对于预定方向倾斜。判定单元124基于第一接近传感器102a的输出信号和预定夹紧阈值Z1之间的比较判定夹紧状态，并且基于第一接近传感器102a的输出信号和预定夹紧力产生阈值Z3之间的比较判定夹紧力产生状态。在夹紧臂17与工件接触之后，输出以在工件上产生夹紧力的活塞杆30的线性运动(活塞26的移位)能够通过第一倾斜表面98和第一接近传感器102a之间的距离Da上的改变而检测。因此，能够容易且可靠地判定在工件的夹紧状态夹紧力是否产生。
进一步，关节接头62具有第二倾斜表面100，第二倾斜表面100在面对第二接近传感器102b的位置在预定方向上倾斜。判定单元124基于第二接近传感器102b的输出信号和松开阈值Z2之间的比较而判定松开状态。即，因为活塞杆30的线性运动(活塞26的移位)能够通过第二倾斜表面100和第二接近传感器102b之间的距离Db上的改变而检测，松开状态能够容易且可靠地判定。
而且，夹紧装置包括校准按钮112和阈值设定单元130，校准按钮112能够由用户操作，阈值设定单元130在校准按钮112上进行第一操作的时候，基于来自第一接近传感器102a的输出信号设定夹紧阈值Z1，并且在校准按钮112上进行第二操作的时候，基于来自第二接近传感器102b的输出信号设定松开阈值Z2。因此，依据待夹紧工件的形状和大小，能够容易地设定夹紧阈值Z1和松开阈值Z2。进一步，在校准按钮112上进行第三操作的时候，阈值设定单元130基于来自第一接近传感器102a的输出信号设定夹紧力产生阈值Z3。因此，夹紧力产生阈值Z3能够被设定而不改变第一接近传感器102a的位置。
而且，因为当判定在夹紧状态时夹紧灯121被打开并且判定在松开状态时松开灯120被打开，用户能够容易地确认工件的夹紧状态和松开状态。
而且，因为当判定在夹紧力产生状态时夹紧力产生灯123被打开，用户能够容易地知道预定夹紧力产生在工件上。
此外，关节接头62由金属材料制成，第一接近传感器102a和第二接近传感器102b是感应型接近传感器。因此，相比于使用磁性检测传感器的情况，对在焊接时产生的直流磁场的灵敏性低。由此，即使在焊接环境中使用夹紧装置10，能够更加稳定地操作第一接近传感器102a和第二接近传感器102b。
进一步，根据本实施例，进一步设置有缸筒22和活塞26，在流体压力的动作下，缸筒22和活塞26在缸筒22中沿着轴向方向往复。驱动构件是连接至活塞26的活塞杆30，待检测目标是将活塞杆30相互连接至连杆机构16的关节接头62。因此，不必要附接作为待检测目标的分离部件，能够减少部分的数目和操作步骤的数目。
进一步，第一接近传感器102a和第二接近传感器102b布置在包括金属材料的夹紧本体14中。因此，相比于第一接近传感器102a和第二接近传感器102b布置在夹紧本体14外部的情况，能够缩小夹紧装置10的尺寸。此外，因为夹紧本体14作用为磁屏蔽，更少可能地由在焊接时产生的直流磁场影响。
在本实施例的夹紧装置10中，驱动机构12并不局限于由流体压力缸构成。驱动机构12能够由例如电动马达等构成。
根据本发明的夹紧装置并不局限于上述实施例，而是理所当然，在不偏离本发明的宗旨的情况下，能够采用各种构造。

Claims (8)

1.一种夹紧装置(10)，所述夹紧装置(10)用于夹紧工件，其特征在于，包含：
夹紧本体(14)；
驱动单元(30)，所述驱动单元(30)能够在所述夹紧本体(14)中在预定方向上线性地移动；
连杆机构(16)，所述连杆机构(16)被构造成将所述驱动单元(30)的线性运动转换成夹紧臂(17)的旋转操作；
检测单元(18)，所述检测单元(18)被构造成检测所述夹紧臂(17)的旋转状态；和
判定单元(124)，所述判定单元(124)被构造成基于来自所述检测单元(18)的输出来判定夹紧状态；其中
所述检测单元(18)包含：
待检测目标(62)，所述待检测目标(62)能够根据所述驱动单元(30)的所述线性运动而在所述预定方向上移位；和
第一接近传感器(102a)，所述第一接近传感器(102a)被构造成检测所述待检测目标(62)的位置；并且
所述待检测目标(62)在面对所述第一接近传感器(102a)的一部分处包括第一倾斜表面(98)，所述第一倾斜表面朝向预定方向倾斜，从而当所述驱动单元(30)在所述预定方向上线性移动时，在正交于所述预定方向的方向上从所述第一接近传感器(102a)到所述第一倾斜表面的感测距离改变；
所述判定单元(124)基于来自所述第一接近传感器(102a)的输出信号和预定的夹紧阈值(Z1)之间的比较来判定所述夹紧状态；并且基于来自所述第一接近传感器(102a)的所述输出信号和预定的夹紧力产生阈值(Z3)之间的比较来判定夹紧力产生状态；并且
所述检测单元(18)还包含第二接近传感器(102b)，所述第二接近传感器(102b)沿着所述预定方向被布置为远离所述第一接近传感器(102a)；
所述待检测目标(62)在面对所述第二接近传感器(102b)的位置被设置有第二倾斜表面(100)，所述第二倾斜表面(100)朝向所述预定方向倾斜；并且
所述判定单元(124)基于所述第二接近传感器(102b)的输出信号和预定的松开阈值(Z2)之间的比较来判定松开状态；并且
所述夹紧装置(10)进一步包含：
速度计算单元(126)，所述速度计算单元(126)被构造成基于来自所述第一接近传感器(102a)和所述第二接近传感器(102b)的所述输出信号来计算所述夹紧臂(17)的旋转速度；
速度判定单元(128)，所述速度判定单元(128)被构造成判定由所述速度计算单元(126)计算出的所述旋转速度是否等于或小于预定的速度阈值；和
速度灯(122)，所述速度灯(122)被布置成从外部可见并且被构造成当所述速度判定单元(128)判定所述旋转速度超过所述速度阈值时被打开。
2.如权利要求1所述的夹紧装置(10)，其特征在于，进一步包含：
设定操作部件(112)，所述设定操作部件(112)能够由用户操作；和
阈值设定单元(130)，所述阈值设定单元(130)被构造成，当对所述设定操作部件(112)进行第一操作时，基于所述第一接近传感器(102a)的所述输出信号来设定所述夹紧阈值(Z1)，并且当对所述设定操作部件(112)进行第二操作时，基于所述第二接近传感器(102b)的所述输出信号来设定所述松开阈值(Z2)。
3.如权利要求2所述的夹紧装置(10)，其特征在于，当对所述设定操作部件(112)进行第三操作时，所述阈值设定单元(130)基于来自所述第一接近传感器(102a)的所述输出信号来设定所述夹紧力产生阈值(Z3)。
4.如权利要求1所述的夹紧装置(10)，其特征在于，进一步包含：
夹紧灯(121)，所述夹紧灯(121)被布置成从外部可见并且被构造成当所述判定单元(124)判定所述夹紧状态时被打开；和
松开灯(120)，所述松开灯(120)被布置成从外部可见并且被构造成当所述判定单元(124)判定所述松开状态时被打开。
5.如权利要求1所述的夹紧装置(10)，其特征在于，进一步包含：
夹紧力产生灯(123)，所述夹紧力产生灯(123)被布置成从外部可见并且被构造成当所述判定单元(124)判定所述夹紧力产生状态时被打开。
6.如权利要求1所述的夹紧装置(10)，其特征在于，所述待检测目标(62)由金属材料制成；并且
所述第一接近传感器(102a)和所述第二接近传感器(102b)是感应型接近传感器。
7.如权利要求1所述的夹紧装置(10)，其特征在于，进一步包含：
缸筒(22)；和
活塞(26)，所述活塞(26)被构造成在流体压力的动作下在所述缸筒(22)中沿着轴向方向往复；并且
其中，所述驱动单元(30)包含连接至所述活塞(26)的活塞杆；并且
所述待检测目标(62)包含将所述活塞杆连接至所述连杆机构(16)的关节接头。
8.如权利要求1所述的夹紧装置(10)，其特征在于，所述第一接近传感器(102a)和所述第二接近传感器(102b)被安置在包括金属材料的所述夹紧本体(14)的内部。
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