JP2001341041A - 位置決めクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランプレバーのガタを押さえることができ
る位置決めクランプ装置の提供。 【解決手段】 位置決めクランプ装置１０は、ワーク１
を位置決めし内部に長孔１２を有する位置決めピン１１
と、爪部１５をもつヘッド１４を有しヘッド１４の爪部
１５が位置決めピン１１の長孔１２から出るクランプ位
置Ａとヘッド１４が位置決めピン１１の長孔１２に没す
るアンクランプ位置Ｂとの間にわたって可動とされたク
ランプレバー１３と、クランプレバー１３と連結される
ロッド１７を有しクランプレバー１３を駆動するシリン
ダー１６と、を有する。そして、位置決めピン１１の先
端部２７に、長孔１２内にクランプレバー１３側に突出
するセットピン２８が取付けられており、クランプレバ
ー１３のヘッド１４には切り欠き３０が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置決めクランプ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】位置決めクランプ装置は、２枚のワーク
の孔に挿通されて２枚のワークを位置合わせするととも
に、２枚の板をクランプして、スポット溶接などに備え
る時等に用いられる。従来の位置決めクランプ装置は、
たとえば実開平７−４２６７６号公報等に、示されてい
る。従来の位置決めクランプ装置は、たとえば、図４に
示すように、ワーク１の孔２に挿通されてワーク１を位
置決めし内部に長孔１２を有する位置決めピン１１と、
爪部１５をもつヘッド１４を有しヘッド１４の爪部１５
が位置決めピンの長孔１２から出るクランプ位置とヘッ
ド１４が位置決めピン１１の長孔１２に没するアンクラ
ンプ位置との間にわたって可動とされたクランプレバー
１３と、クランプレバー１３と連結されるロッド１７を
有しクランプレバー１３を駆動するシリンダー１６と、
シリンダー１６によるクランプレバー１３の動きの一部
をクランプレバー１３のクランプ位置とアンクランプ位
置間の動きに変換するための、位置決めピン１１に固定
されたカム１９およびクランプレバー１３に形成された
カム溝２０と、を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の位置決
めクランプ装置には、つぎの問題があった。クランプレ
バーとシリンダーロッドとのピン連結の連結部や、カム
とカム溝間にクランプレバーの回動および摺動を可能に
するためのクリアランスがあるので、クランプレバーが
位置決めピンに対してガタつく。とくに、クランプレバ
ーが長い場合は、カムとカム溝間のガタはクランプレバ
ーの先端部では増幅されるので、クランプレバーをアン
クランプ位置に駆動したにもかかわらず、クランプレバ
ーのヘッドが位置決めピンの長孔内に収まりにくくな
り、場合によっては位置決めピンの長孔から外に突出し
てしまう。クランプレバーのヘッドの爪部が位置決めピ
ンの長孔から外に突出している状態で、ワークをロボッ
ト等により位置決めクランプ装置から引き抜くと、ワー
クまたはワークを引き抜く装置（たとえば、ロボット）
などが損傷するおそれがある。本発明の目的は、クラン
プレバーのガタつきを押さえることができる位置決めク
ランプ装置を提供することにある。本発明のもう一つの
目的は、クランプレバーのガタつきを押さえることがで
きるとともに、クランプレバーをアンクランプ位置に駆
動したにもかかわらずクランプレバーが正規のアンクラ
ンプ位置にない時はそれを検出することができる位置決
めクランプ装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） ワークの孔に挿通されてワークを位置決めし内
部に長孔を有する位置決めピンと、爪部をもつヘッドを
有し該ヘッドの爪部が前記位置決めピンの長孔から出る
クランプ位置と前記ヘッドが前記位置決めピンの長孔に
没するアンクランプ位置との間にわたって可動とされた
クランプレバーと、前記クランプレバーと連結されるロ
ッドを有し前記クランプレバーを駆動するシリンダー
と、を有する位置決めクランプ装置であって、前記位置
決めピンの先端部に前記長孔内に前記クランプレバー側
に突出するセットピンを取付け、前記クランプレバーの
ヘッドに切り欠きを設けた、位置決めクランプ装置。 （２） 前記セットピンの前記クランプレバー側の先端
部に先細りのテーパが形成されており、前記切り欠きが
三角形状の切り欠きからなる（１）記載の位置決めクラ
ンプ装置。 （３） 前記クランプレバーが前記アンクランプ位置に
駆動されたにもかかわらず前記クランプレバーが前記位
置決めピンの長孔内に没しない異常時には、前記セット
ピンの先端部が前記クランプレバーの切り欠き外のクラ
ンプレバー端面で前記クランプレバーと当って前記切り
欠き内に入らないように、前記セットピンと前記クラン
プレバーの切り欠きのサイズおよび位置が設定されてい
る、（１）または（２）記載の位置決めクランプ装置。 （４） 前記シリンダーは、磁石を具備するピストンを
有し、シリンダー外には、前記磁石の位置を検出するこ
とにより、前記異常時に生じる前記シリンダーのアンク
ランプ位置側ストローク端の正規ストローク端からのず
れを検出する磁気センサーが設置されている、（３）記
載の位置決めクランプ装置。

【０００５】上記（１）の位置決めクランプ装置では、
セットピンと切り欠きを設けたので、クランプレバーが
アンクランプ位置にある時はセットピンが切り欠きに嵌
まり、クランプレバーのガタを押さえることができる。
上記（２）の位置決めクランプ装置では、セットピンの
先端部にテーパを形成し、切り欠きを三角形状の切り欠
きとしたので、クランプレバーがシリンダーロッドとの
連結点まわりの回動を伴いつつセットピン方向に軸方向
移動されても、切り欠きにセットピンを受け入れること
ができる。上記（３）の位置決めクランプ装置では、異
常時にはセットピンが切り欠きに入らずにクランプレバ
ーの先端に当たってしまうので、クランプレバーは正規
のストローク端まで移動せず、それを検出することによ
り、異常時を検出することができる。異常時を検出する
ことにより、ワークの引き抜きを停止することにより、
装置の損傷を未然に防止できる。上記（４）の位置決め
クランプ装置では、クランプレバーと同じ量軸方向に移
動するシリンダーのピストンのストローク端位置を磁気
センサーで検出して異常時を検出することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明実施例の位置決めクランプ
装置を、図１〜図３を参照して、説明する。図中、図４
と同じかそれに準じる構造をもつ部品または部分には、
図４と同じ部品符号を付してある。本発明実施例の位置
決めクランプ装置１０は、ワーク１の孔２に挿通されて
ワーク１を位置決めし内部に長孔１２を有する位置決め
ピン１１と、爪部１５をもつヘッド１４を有しヘッド１
４の爪部１５が位置決めピン１１の長孔１２から出るク
ランプ位置Ａ（図１の実線位置）とヘッド１４が位置決
めピン１１の長孔１２に没するアンクランプ位置Ｂ（図
１の２点鎖線位置）との間にわたって可動とされたクラ
ンプレバー１３と、クランプレバー１３と連結されるロ
ッド１７を有しクランプレバー１３を駆動するシリンダ
ー１６と、を有する。位置決めクランプ装置１０は、さ
らに、シリンダー１６によるクランプレバー１３の動き
の一部をクランプレバー１３のクランプ位置Ａとアンク
ランプ位置Ｂ間の動きに変換するための、位置決めピン
１１とクランプレバー１３の一方に設けられたカム１９
および他方に設けられたカム溝２０を、有していてもよ
い。

【０００７】図示例ではワーク１が２枚の場合を示して
いるが、ワークは１枚以上何枚でもよい。爪部１５はク
ランプレバー１３の軸方向から横方向に延び出してい
る。ワーク１は爪部１５と位置決めピン１１のフランジ
部２５側に設けたスペーサー２１との間に挟んでクラン
プされる。スペーサー２１の厚みはワーク１に対応して
変えられる。また、図示例では、カム１９は位置決めピ
ン１１に固定されており、カム溝２０はクランプレバー
１３に形成されているが、カム１９がクランプレバー１
３に固定され、カム溝２０が位置決めピン１１に形成さ
れていてもよい。クランプレバー１３とシリンダーロッ
ド１７との連結はピン２２による回動可能な連結であ
る。シリンダー１６はエアリンダーであり、ピストン１
８の両側に給排気口２３、２４を有する。２６はフレー
ムである。

【０００８】本発明装置では、位置決めピン１１の先端
部２７に、長孔１２内にクランプレバー１３側に突出す
るセットピン２８が取付けられており、クランプレバー
１３のヘッド１４には切り欠き３０が設けられている。
セットピン２８は棒状で、位置決めピン１１の先端部２
７に貫通孔または底付き孔を形成して、その孔をねじ無
しの孔またはねじ孔とし、そこに嵌合または螺合させる
ことによって固定する。螺合の場合はセットピン２８の
外周にもねじが切られている。切り欠き３０はセットピ
ン２８のクランプレバー１３側の先端部を受け入れるこ
とができる形状のものである。

【０００９】望ましくは、図３に拡大して示すように、
セットピン２８のクランプレバー１３側の先端部に先細
りのテーパ２９が形成されており、切り欠き３０が三角
形状の切り欠きからなる。テーパ２９と三角形形状の切
り欠き３０との組み合わせにより、セットピン２８の中
心と三角形形状の切り欠き３０の中心とがずれて接近し
た時でも、セットピン２８のテーパ２９の先端が三角形
形状の切り欠き３０の斜面に当りさえすれば、さらに接
近する動きの中で、セットピン２８の中心と三角形形状
の切り欠き３０の中心とが合致するように、クランプレ
バー１３が位置決めされる。したがって、部材間のガタ
によるセットピン２８の中心と三角形形状の切り欠き３
０の中心とのずれは、セットピン２８のテーパ２９の先
端が三角形形状の切り欠き３０の斜面に当る範囲内にあ
れば、許容され、そのずれは吸収されるとともに矯正さ
れる。

【００１０】クランプレバー１３がアンクランプ位置Ｂ
に駆動されたにもかかわらずクランプレバー１３が位置
決めピン１１の長孔１２内に没しない異常時（図３の異
常時に示した状態）には、セットピン２８の先端部がク
ランプレバー１３の切り欠き３０外のクランプレバー端
面３１でクランプレバー１３と当って切り欠き３０内に
入らないように、セットピン２８とクランプレバー１３
の切り欠き３０のサイズおよび位置が設定されている。
すなわち、クランプレバー１３の爪部１５の一部が位置
決めピン１１の長孔１２外に出始める時に、セットピン
２８のテーパ１９の中心が切り欠き３０の斜面とクラン
プレバー端面３１との交点に丁度当たるかまたはクラン
プレバー端面３１に当たるように、セットピン２８とク
ランプレバー１３の切り欠き３０のサイズおよび位置が
設定されている。

【００１１】シリンダー１６は、磁石３２を具備するピ
ストン１８を有し、シリンダー外には、磁石３２の位置
を検出することにより、上記の異常時に生じるシリンダ
ーのアンクランプ位置側ストローク端の正規ストローク
端からのずれを検出する磁気センサー３３が設置されて
いる。ただし、異常時を検出する装置は、ピストン１８
の磁石３２と磁気センサー３３との組み合わせに限るも
のではなく、他の装置によってもよく、たとえばクラン
プレバー１３と一体的に移動する部材で固定部材側にセ
ットしたリミットスイッチを叩くようにしてもよい。

【００１２】つぎに、作動を説明する。クランプレバー
１３がアンクランプ位置Ｂにある状態で、位置決めピン
１１をワーク１の孔２に挿通してワーク１を位置合わせ
し、シリンダー１６を作動させてクランプレバー１３を
クランプ位置Ａ側に突出させるととともに引込み、ワー
ク１をスペーサー２１とクランプレバー１３の爪部１５
との間で挟み込んでクランプする。スポット溶接等の終
了後、シリンダー１６を反対側に作動させてクランプレ
バー１３をアンクランプ位置Ｂに移動させ爪部１５を位
置決めピン１１の長孔１２内に没せしめた後、ワーク１
を位置決めクランプ装置１０から引き抜く。

【００１３】カム１９とカム溝２０の間や、クランプレ
バー１３とシリンダロッド１７とのピン連結部には、相
対動を可能にするためのクリアランスが当然ある。その
クリアランスによって、クランプレバー１３がアンクラ
ンプ位置Ｂにある時に、クランプレバー１３はガタつ
く。このガタつきによって、クランプレバー１３をアン
クランプ位置Ｂに駆動したにもかかわらず、爪部１５が
位置決めピン１１の長孔１２から外に出ていると、ワー
ク１を位置決めクランプ装置１０から引き抜く時にワー
クが爪部１５と干渉して装置を破損するので、それは防
止されなければならない。本発明では、セットピン２８
と切り欠き３０を設けたので、クランプレバー１３がア
ンクランプ位置Ｂにある時はセットピン２８が切り欠き
３０に嵌まり、クランプレバー１３のガタを押さえるこ
とができる。これによって、セットピン２８が切り欠き
３０に嵌まりさえすれば、爪部１５が位置決めピン１１
の長孔１２から外に出ることはなく、ワーク１と爪部１
５との干渉は起こり得ない。

【００１４】セットピン２８の先端部にテーパ２９を形
成し、切り欠き３０を三角形状の切り欠きとした場合
は、クランプレバー１３がシリンダーロッド１７との連
結点まわりの回動を伴いつつセットピン２８方向に軸方
向移動されても、そしてその移動においてガタを伴って
も、セットピン２８のテーパ２９の中心が切り欠き３０
の斜面に当りさえすれば、自動的に芯ずれが矯正され
て、切り欠き３０にセットピン２８の先端部をを受け入
れることができ、かつガタを押さえることができる。

【００１５】異常時にはセットピン２８が切り欠き３０
に入らずにクランプレバー１３の先端面３１に当たって
しまうので、クランプレバー１３は正規のストローク端
まで移動せず、それを検出することにより、異常時を検
出することができる。異常時を検出することにより、ワ
ークの引き抜きを停止することにより、装置の損傷を未
然に防止できる。図３は、正常時と異常時とで、クラン
プレバー１３のストローク端位置がｄだけずれることを
示している。

【００１６】また、ピストン１８に磁石３２を配置し、
シリンダー１６外に磁気センサー３３を配置することに
より、クランプレバー１３と同じ量軸方向に移動するシ
リンダーのピストン１８のストローク端位置を磁気セン
サー３３で検出して異常時を検出することができる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の位置決めクランプ装置によれ
ば、セットピンと切り欠きを設けたので、クランプレバ
ーがアンクランプ位置にある時はセットピンが切り欠き
に嵌まり、クランプレバーのガタを押さえることができ
る。請求項２の位置決めクランプ装置によれば、セット
ピンの先端部にテーパを形成し、切り欠きを三角形状の
切り欠きとしたので、クランプレバーがシリンダーロッ
ドとの連結点まわりの回動を伴いつつセットピン方向に
軸方向移動されても、切り欠きにセットピンを受け入れ
ることができる。請求項３の位置決めクランプ装置によ
れば、異常時にはセットピンが切り欠きに入らずにクラ
ンプレバーの先端に当たってしまうので、クランプレバ
ーは正規のストローク端まで移動せず、それを検出する
ことにより、異常時を検出することができる。異常時を
検出した場合は、ワークの引き抜きを停止することによ
り、装置の損傷を未然に防止できる。請求項４の位置決
めクランプ装置によれば、磁石と磁気センサーを設けた
ので、クランプレバーと同じ量軸方向に移動するシリン
ダーのピストンのストローク端位置を磁気センサーで検
出して異常時を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の位置決めクランプ装置の断面図
である。

【図２】図１の装置の正面図である。

【図３】図１の装置のセットピンおよび切り欠きの近傍
の正常時と異常時の断面図である。

【図４】従来の位置決めクランプ装置の断面図である。

【符号の説明】

１０ 位置決めクランプ装置 １１ 位置決めピン １２ 長孔 １３ クランプレバー １４ ヘッド １５ 爪部 １６ シリンダー １７ シリンダーロッド １８ ピストン １９ カム ２０ カム溝 ２１ スペーサー ２２ 連結ピン ２３、２４ 給排気口 ２５ フランジ部 ２６ フレーム ２７ 先端部 ２８ セットピン ２９ テーパ ３０ 切り欠き ３１ 先端面（切り欠き以外の部分） ３２ 磁石 ３３ 磁気センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板屋 禎 愛知県小牧市応時二丁目250番地 シーケ ーディ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C016 AA01 CA05 CB03 CC01 CC04 CE05 HA01 HC02 4E065 CA08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの孔に挿通されてワークを位置決
   めし内部に長孔を有する位置決めピンと、 爪部をもつヘッドを有し該ヘッドの爪部が前記位置決め
   ピンの長孔から出るクランプ位置と前記ヘッドが前記位
   置決めピンの長孔に没するアンクランプ位置との間にわ
   たって可動とされたクランプレバーと、 前記クランプレバーと連結されるロッドを有し前記クラ
   ンプレバーを駆動するシリンダーと、を有する位置決め
   クランプ装置であって、 前記位置決めピンの先端部に前記長孔内に前記クランプ
   レバー側に突出するセットピンを取付け、 前記クランプレバーのヘッドに切り欠きを設けた、位置
   決めクランプ装置。
2. 【請求項２】 前記セットピンの前記クランプレバー側
   の先端部に先細りのテーパが形成されており、前記切り
   欠きが三角形状の切り欠きからなる請求項１記載の位置
   決めクランプ装置。
3. 【請求項３】 前記クランプレバーが前記アンクランプ
   位置に駆動されたにもかかわらず前記クランプレバーが
   前記位置決めピンの長孔内に没しない異常時には、前記
   セットピンの先端部が前記クランプレバーの切り欠き外
   のクランプレバー端面で前記クランプレバーと当って前
   記切り欠き内に入らないように、前記セットピンと前記
   クランプレバーの切り欠きのサイズおよび位置が設定さ
   れている、請求項１または請求項２記載の位置決めクラ
   ンプ装置。
4. 【請求項４】 前記シリンダーは、磁石を具備するピス
   トンを有し、シリンダー外には、前記磁石の位置を検出
   することにより、前記異常時に生じる前記シリンダーの
   アンクランプ位置側ストローク端の正規ストローク端か
   らのずれを検出する磁気センサーが設置されている、請
   求項３記載の位置決めクランプ装置。