JP2002263975A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークの肉厚が所定の範囲内において異なる場
合であっても、クランプアームによってワークのクラン
プ状態をロックすることが可能なクランプ装置を提供す
ることにある。 【解決手段】クランプアーム１８ａ、１８ｂを軸支する
一組の軸受部材６８ａ、６８ｂの側面にそれぞれ形成さ
れたガイド溝８９ａ、８９ｂと、前記ガイド溝８９ａ、
８９ｂにそれぞれ係合する第１および第２移動ピン７４
ａ、７４ｂとが設けられ、前記ガイド溝８９ａ、８９ｂ
によって第１および第２移動ピン７４ａ、７４ｂを支持
することにより、所定の厚さの範囲内においてそれぞれ
異なる厚さからなるワークのクランプ状態をロックする
反力が付与される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動部の駆動作用
下に作動するクランプアームを介してワークをクランプ
することが可能なクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、自動車等の構成部品
を溶接する際、その構成部品をクランプするためにクラ
ンプ装置が用いられている（例えば、特開平９−１９２
９６８号公報参照）。

【０００３】この特開平９−１９２９６８号公報に開示
されたクランプ装置では、図１４に示されるように、先
端にワーク（図示せず）が接触する接触面１を有する外
側筒体２と、前記接触面１との間でワークをクランプす
るクランプアーム３ａ、３ｂとが設けられ、前記外側筒
体２の一端部側には、軸線方向に沿って変位することに
より、ワークに形成された図示しない位置決め用孔部に
挿入されて位置決めを行うロケートピン４が配設されて
いる。

【０００４】前記とは反対の外側筒体２の他端部側に
は、前記ロケートピン４を軸線方向に沿って変位させる
ことにより、ロケートピン４の外径を位置決め用孔部に
対応して変更するロケートピン駆動用シリンダ５と、前
記クランプアーム３ａ、３ｂを軸線方向に沿って変位さ
せることにより、クランプアーム３ａ、３ｂを作動させ
るクランプアーム駆動用シリンダ６とがそれぞれ設けら
れている。

【０００５】しかしながら、前記の従来技術に係る特開
平９−１９２９６８号公報に開示されたクランプ装置で
は、ロケートピン４を変位させるロケートピン駆動用シ
リンダ５と、クランプアーム３ａ、３ｂを作動させるク
ランプアーム駆動用シリンダ６からなる２つの駆動部が
必要となるため、装置全体の形状が大型化し、製造コス
トが高騰するという不具合がある。

【０００６】また、前記クランプ装置をロボットのアー
ムに装着した場合、装置全体が大型化して重量物となる
ために前記ロボットのアームに対して大きな負荷が付与
されるという不具合がある。

【０００７】そこで、本出願人は、１つの駆動部によっ
て位置決めピンおよびクランプアームをそれぞれ作動さ
せ、装置全体の形状を小型化して軽量化を図ることによ
り、製造コストを低減することが可能なクランプ装置を
提案している（特開２０００−３２６１６７号公報参
照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記提案に
関連してなされたものであり、ワークの肉厚が所定の範
囲内において異なる場合であっても、クランプアームに
よってワークのクランプ状態をロックすることが可能な
クランプ装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、ワークに形成された位置決め用孔部に
位置決めピンを挿入することにより、位置決めされたワ
ークをクランプアームによってクランプするクランプ装
置において、ボデイと、前記ボデイの内部に配設された
ロッド部材を該ボデイの軸線方向に沿って変位させる駆
動手段と、前記ロッド部材の変位作用下に所定角度回動
するクランプアームと、前記ロッド部材の変位作用下に
ボデイの軸線方向に沿って変位する位置決めピンと、前
記駆動手段の駆動力をクランプアームおよび位置決めピ
ンにそれぞれ伝達することにより、前記クランプアーム
および位置決めピンをそれぞれ略同時に作動させる駆動
力伝達手段と、を備え、前記駆動力伝達手段には、反力
によってクランプアームを保持することにより、所定の
厚さの範囲内においてそれぞれ異なる厚さからなるワー
クのクランプ状態をロックするロック手段が設けられる
ことを特徴とする。

【００１０】この場合、前記ロック手段は、クランプア
ームを軸支する軸受部材の側面に形成されたガイド溝
と、前記ガイド溝に係合する移動ピンとを含み、前記ガ
イド溝によって移動ピンを支持することにより、ワーク
のクランプ状態をロックする反力が付与される。なお、
前記ガイド溝を、略水平方向に沿って直線状に延在する
第１水平部および第２水平部と、前記第１水平部と第２
水平部との間を連絡する断面半円状の円弧部とによって
構成するとよい。

【００１１】また、前記駆動力伝達手段は、ロッド部材
に連結された保持金具と、前記保持金具に形成され所定
角度傾斜する係合用長溝と、位置決めピンに形成され略
水平方向に延在する係合用孔部と、クランプアームに形
成された長溝と、前記係合用長溝、係合用孔部および長
溝にそれぞれ係合する移動ピンとが含まれるように構成
するとよい。

【００１２】さらに、前記保持金具は、連結ピンによっ
てロッド部材と連結され、前記連結ピンは、固定ピンを
介してクランプアームを軸支する軸受部材に形成された
溝部に係合するように設けられるとよい。

【００１３】本発明によれば、駆動力伝達手段を介して
駆動手段の駆動力がクランプアームおよび位置決めピン
に伝達される。従って、前記位置決めピンは、軸線方向
に沿って変位し、前記位置決めピンに連動してクランプ
アームが略同時に作動する。

【００１４】前記クランプアームによってクランプされ
たワークは、所定の厚さの範囲内において、該クランプ
アームに付与される反力によってクランプ状態にロック
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る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。

【００１６】図１において、参照数字１０は、本発明の
実施の形態に係るクランプ装置を示す。このクランプ装
置１０は、ワーク１２に形成された位置決め用孔部１４
（図８参照）に挿入されて該ワーク１２をクランプする
際の位置決めを行う位置決めピン１６とワーク１２をク
ランプする一組のクランプアーム１８ａ、１８ｂとを含
むワーククランプ部２０と、前記位置決めピン１６およ
びクランプアーム１８ａ、１８ｂを略同時に連動させる
駆動部（駆動手段）２２とを備える。

【００１７】前記駆動部２２は、筒状のシリンダチュー
ブ（ボデイ）２４と、外周面に環状溝を介してピストン
パッキン２６が装着され、前記シリンダチューブ２４内
に形成されたシリンダ室２８に沿って変位するピストン
３０と、一端部が前記ピストン３０に係着されたピスト
ンロッド（ロッド部材）３２と、前記シリンダチューブ
２４の膨出部３４に保持された筒状の軸受部材３６とを
有する。

【００１８】なお、前記シリンダチューブ２４には、図
示しない圧力流体供給源に接続され、ピストン３０によ
って分割された上部側シリンダ室２８ａおよび下部側シ
リンダ室２８ｂにそれぞれ圧力流体を供給する複数の流
体圧出入ポート（図示せず）が形成されている。

【００１９】前記軸受部材３６の内周面には前記ピスト
ンロッド３２の外周面に摺接してシール機能を営むロッ
ドパッキン３８が装着されている。前記シリンダチュー
ブ２４の一端部には、シリンダ室２８を閉塞するカバー
部材４０が止め輪４２を介して装着され、前記カバー部
材４０の外周面には環状溝を介してシリンダ室２８を気
密に保持するＯリング４４が装着されている。

【００２０】ピストンロッド３２にはその外周面を囲繞
するドグ４６が固定され、前記ピストン３０と一体的に
変位するドグ４６を検知することにより、ピストン３０
の位置を検出するセンサ４８が配設されている。前記セ
ンサ４８は、保持部材５０を介してシリンダチューブ２
４に固定されている。

【００２１】ワーククランプ部２０は、図３および図４
に示されるように、中央部に円形状の開口部５２が形成
され、孔部５４に挿入される図示しないねじ部材を介し
てシリンダチューブ２４の端部に連結される段付リング
体５６と、前記円形状の開口部５２を介して軸線方向に
沿って変位自在に設けられた位置決めピン１６とを含
む。

【００２２】前記位置決めピン１６は、一端部に向かっ
て徐々に縮径するテーパ面５８、前記テーパ面５８に連
続する円周面６０および一組のクランプアーム１８ａ、
１８ｂが収納される収納用孔部６２が設けられたピン部
６４と、前記ピン部６４の下端部に一体的に連結され所
定距離離間して相互に対向する一組のブロック体６６
ａ、６６ｂとから構成される。

【００２３】前記ブロック体６６ａ、６６ｂには、ピス
トンロッド３２の軸線と略平行に延在し、後述する一組
の軸受部材６８ａ、６８ｂに軸支される固定ピン７０が
挿通される長孔７２と、ピストンロッド３２の軸線と略
直交する方向に延在し、後述する一組の第１移動ピン７
４ａおよび第２移動ピン７４ｂがそれぞれ係合する係合
用孔部７６とを有する。

【００２４】前記段付リング体５６には、ワーク１２に
接触しクランプアーム１８ａ、１８ｂの爪部７８との間
で該ワーク１２をクランプする環状の接触面８０が形成
され、また、該段付リング体５６の内部空間には、ボル
ト８２（図５参照）を介してシリンダチューブ２４にね
じ締結された一組の軸受部材６８ａ、６８ｂが内嵌され
ている。

【００２５】前記一組の軸受部材６８ａ、６８ｂの上部
側には、固定ピン７０を軸支する孔部８４がそれぞれ形
成され、一組のクランプアーム１８ａ、１８ｂは、軸着
される前記固定ピン７０をその回動中心として所定角度
回動自在に設けられている。また、前記一組の軸受部材
６８ａ、６８ｂの下部側には、断面略半長円状に切り欠
かれ、後述する連結ピン８６に係合する溝部８８が形成
されている。前記溝部８８は、連結ピン８６に係合する
ことにより、該連結ピン８６の抜け止め機能を営むとと
もに、後述する保持金具９０の回り止めの機能を営む。

【００２６】さらに、前記一組の軸受部材の孔部８４と
溝部８８との間には、前記第１および第２移動ピン７４
ａ、７４ｂの両端部がそれぞれ係合し且つ案内される一
組のガイド溝８９ａ、８９ｂが形成されている。前記一
組のガイド溝８９ａ、８９ｂは、それぞれ同一形状から
なり、図６に示されるように、略水平方向に沿って直線
状に延在する第１および第２水平部９１ａ、９１ｂと、
前記第１水平部９１ａと第２水平部９１ｂとの間を連絡
する半円状の円弧部９３とから構成される。

【００２７】なお、前記一組のガイド溝８９ａ、８９ｂ
並びに第１および第２移動ピン７４ａ、７４ｂは、後述
するように、所定の厚さの範囲内においてそれぞれ異な
る厚さからなるワークのクランプ状態をロックするロッ
ク手段として機能するものである。

【００２８】ピストンロッド３２の他端部には、連結ピ
ン８６を介して保持金具９０が連結され、前記保持金具
９０は軸線方向に沿ってピストンロッド３２と一体的に
変位するように設けられている。前記保持金具９０の略
中央部には、固定ピン７０によって軸支される一組のク
ランプアーム作動用の凹部９２が形成され、前記凹部９
２の両側には、それぞれ、右下がりおよび左下がりに所
定角度傾斜する一組の係合用長溝９４ａ、９４ｂが形成
されている。前記係合用長溝９４ａ、９４ｂには第１移
動ピン７４ａおよび第２移動ピン７４ｂが係合し、前記
第１移動ピン７４ａおよび第２移動ピン７４ｂは、前記
係合用長溝９４ａ、９４ｂに沿って転動自在に設けられ
ている。

【００２９】また、前記保持金具９０には、段部を介し
て位置決めピン１６のブロック体６６ａ、６６ｂが装着
される。この場合、第１移動ピン７４ａおよび第２移動
ピン７４ｂは、ブロック体６６ａ、６６ｂに形成された
係合用孔部７６、保持金具９０に形成された係合用長溝
９４ａ、９４ｂ、および、クランプアーム１８ａ、１８
ｂに形成された長溝９６によって支持されるように設け
られている。

【００３０】一組のクランプアーム１８ａ、１８ｂは、
それぞれ同一形状からなり、ワーク１２をクランプする
爪部７８と、前記爪部７８の反対側に設けられ、第１移
動ピン７４ａおよび第２移動ピン７４ｂが係合する長溝
９６と、固定ピン７０が貫通して軸着される孔部９８と
をそれぞれ有する。

【００３１】なお、前記保持金具９０、第１移動ピン７
４ａ、第２移動ピン７４ｂおよびブロック体６６ａ、６
６ｂは、駆動力伝達手段として機能するものである。

【００３２】本発明の実施の形態に係るクランプ装置１
０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。

【００３３】先ず、本実施の形態に係るクランプ装置１
０の基本的動作について説明する。

【００３４】図示しない取付手段を介してクランプ装置
１０をロボットのアーム（図示せず）に取り付けるとと
もに、図示しないチューブ等の管体の一端部を一組の圧
力流体出入ポート（図示せず）にそれぞれ接続し、前記
管体の他端部を図示しない圧力流体供給源に接続する。

【００３５】なお、図７Ａはアンクランプ状態を、図７
Ｃはクランプ状態をそれぞれ示すものであり、以下、図
７Ａのアンクランプ状態を初期位置として説明する。

【００３６】この場合、初期位置では、図７Ａに示され
るように、一組のクランプアーム１８ａ、１８ｂが収納
用孔部６２内に収納されてピン部６４のテーパ面５８か
ら外部に突出していない状態にある。また、第１移動ピ
ン７４ａおよび第２移動ピン７４ｂは、それぞれ、略中
央の固定ピン７０に近接する係合用長溝９４ａ、９４ｂ
の上部側に位置しているものとする。

【００３７】また、被固定部材であるワーク１２は、図
８に示されるように、位置決め用孔部１４を有する把手
状の係止部材からなり、本実施の形態に係るクランプ装
置１０を用いて前記ワーク１２を平板状のパネル材１０
０の下面に位置決め固定し、図示しない溶接手段を介し
てパネル材１００とワーク１２との接合面を溶接するも
のとする。

【００３８】前記のような準備作業を経た後、図示しな
いロボットのアームを操作し、ワーク１２である係止部
材の位置決め用孔部１４とクランプ装置１０の位置決め
ピン１６とを接近させ、前記位置決め用孔部１４と位置
決めピン１６とが対応する位置に該クランプ装置１０を
移動させる。

【００３９】このように、ワーク１２の位置決め用孔部
１４と位置決めピン１６とが対応する初期位置におい
て、図示しない圧力流体供給源を付勢して一方の圧力流
体出入ポートからピストン３０の下部側シリンダ室２８
ｂに圧力流体（例えば、圧縮空気）を導入する。前記下
部側シリンダ室２８ｂに導入された圧力流体の作用下に
ピストン３０が押圧され、該ピストン３０がシリンダ室
２８に沿って上昇する。

【００４０】この場合、連結ピン８６を介して連結され
たピストンロッド３２および保持金具９０が前記ピスト
ン３０と一体的に上昇し、位置決めピン１６のブロック
体６６ａ、６６ｂに形成された長孔７２に沿って位置決
めピン１６が所定距離だけ上昇することにより、テーパ
面５８を介してワーク１２の位置決め用孔部１４内に位
置決めピン１６が位置決めされた状態で挿入される。

【００４１】前記連結ピン８６を介して連結されたピス
トンロッド３２および保持金具９０が前記ピストン３０
と一体的に上昇することにより、第１移動ピン７４ａお
よび第２移動ピン７４ｂは、所定角度傾斜する保持金具
９０の係合用長溝９４ａ、９４ｂに沿って下降するとと
もに、略水平方向に延在するブロック体６６ａ、６６ｂ
の係合用孔部７６に沿って変位する。その際、前記第１
移動ピン７４ａおよび第２移動ピン７４ｂの両端部は、
それぞれ、一組の軸受部材６８ａ、６８ｂの相互に対向
する側面に形成された一組のガイド溝８９ａ、８９ｂに
係合し、前記ガイド溝８９ａ、８９ｂに沿って案内され
る。

【００４２】換言すると、前記第１移動ピン７４ａおよ
び第２移動ピン７４ｂは、左下がりおよび右下がりに傾
斜する保持金具９０の係合用長溝９４ａ、９４ｂに沿っ
てそれぞれ転動しながら下降するとともに、略水平な係
合用孔部７６に沿って中央部から相互に離間する方向に
変位する（図７Ｂ参照）。なお、固定ピン７０は、軸受
部材６８ａ、６８ｂに軸支されているため固定された状
態にある。

【００４３】この場合、前記第１移動ピン７４ａおよび
第２移動ピン７４ｂが一組のクランプアーム１８ａ、１
８ｂの長溝９６に係合することにより、一組のクランプ
アーム１８ａ、１８ｂは、固定ピン７０を回動中心とし
て爪部７８が接触面８０に対して接近する方向に向かっ
てそれぞれ回動変位する。

【００４４】このように、１つの駆動部２２の駆動作用
下に、前記位置決めピン１６がワーク１２の位置決め用
孔部１４内に挿入されるように上昇すると同時に、前記
位置決めピン１６に連動してクランプアーム１８ａ、１
８ｂが接触面８０に向かって接近する方向に回動変位す
る。

【００４５】なお、前記位置決めピン１６が上昇する際
の変位量は、ピストン３０の変位量よりも小さくなるよ
うに設定されている。すなわち、位置決めピン１６の変
位量は、保持金具９０に形成された係合用長溝９４ａ、
９４ｂの傾斜角度によって設定され、水平軸に対する傾
斜角度が大きくなるのに伴って位置決めピン１６の変位
量も大きくなる。

【００４６】そして、前記第１移動ピン７４ａおよび第
２移動ピン７４ｂが、図７Ｃに示されるように、所定角
度傾斜する係合用長溝９４ａ、９４ｂの下降した終端に
到達し、且つ略水平な係合用孔部７６の端部に到達する
ことにより、クランプアーム１８ａ、１８ｂの爪部７８
と段付リング体５６の接触面８０との間でワーク１２が
クランプされる。これによりワーク１２は、位置決め用
孔部１４に挿入された位置決めピン１６によって所定の
位置に位置決めされた状態でクランプアーム１８ａ、１
８ｂを介して固定される（図８参照）。

【００４７】なお、ピストン３０の上昇端における停止
位置は、ドグ４６を介してセンサ４８によって検出され
る。

【００４８】ワーク１２がクランプされた状態におい
て、図示しない溶接手段等によって所望の作業が行われ
た後、図示しない切換弁の切換作用下に上部側シリンダ
室２８ａに圧力流体を供給してピストン３０を下降させ
ることにより、位置決めピン１６がワーク１２の位置決
め用孔部１４から離間する方向に下降するとともに、前
記位置決めピン１６に連動してクランプアーム１８ａ、
１８ｂが前記とは反対方向に回動変位してクランプ状態
が解除される。

【００４９】すなわち、連結ピン８６を介して連結され
たピストンロッド３２および保持金具９０が前記ピスト
ン３０と一体的に下降することにより、長孔７２を介し
て位置決めピン１６が下降し、略同時に第１移動ピン７
４ａおよび第２移動ピン７４ｂは、所定角度傾斜する係
合用長溝９４ａ、９４ｂに沿ってそれぞれ転動しながら
上昇するとともに、略水平な係合用孔部７６に沿って端
部から中央部に向かって相互に接近する方向に変位す
る。従って、位置決め用孔部１４から位置決めピン１６
が離間するように変位すると同時に、一組のクランプア
ーム１８ａ、１８ｂがワーク１２から離間する方向にそ
れぞれ回動変位し、クランプアーム１８ａ、１８ｂが位
置決めピン１６に形成された収納用孔部６２内に収納さ
れることにより、図７Ａに示す初期位置に復帰する。

【００５０】次に、ワーク１２のクランプ状態をロック
して、シリンダチューブ２４のシリンダ室２８内を大気
開放状態として使用する場合について説明する。

【００５１】先ず、クランプアーム１８ａ、１８ｂによ
ってワーク１２がクランプされた後、ワーク１２のクラ
ンプ状態がロックされる動作原理について、図９に基づ
いて説明する。

【００５２】ワーク１２がクランプされた際、一方のク
ランプアーム１８ａに力Ｆａが付与されると、第２移動
ピン７４ｂに力Ｆｂが付与される。前記力Ｆａおよび力
Ｆｂをそれぞれベクトルで表示すると式（１）および式
（２）で表され、さらに、モーメントの関係では、式
（３）が成立する。

【００５３】

【数１】

【００５４】

【数２】

【００５５】

【数３】

【００５６】この場合、クランプアーム１８ａがワーク
１２から離間する方向に動作するためには、第２移動ピ
ン７４ｂが係合用長溝９４ｂの傾斜面に沿って図９中の
左上方向に変位しなければならず、前記第２移動ピン７
４ｂに付与される力Ｆｂの分力である力Ｆｂｘがその反
力となり、クランプアーム１８ａの変位動作が阻止され
る。従って、クランプアーム１８ａは、第２移動ピン７
４ｂに作用する反力Ｆｂｘによってワーク１２から離間
する方向に対する動作が阻止され、ワーク１２をクラン
プした状態でロックされる。

【００５７】次に、所定の厚さの範囲内においてワーク
１２の肉厚が異なる場合であっても、クランプアーム１
８ａ、１８ｂによるワーク１２のクランプ状態がロック
される点について説明する。

【００５８】図１０は、一組の軸受部材６８ａ、６８ｂ
の相互に対向する側面にガイド溝８９ａ、８９ｂが設け
られることなく前記側面が平面状に形成された比較例に
係る第１および第２移動ピン７４ａ、７４ｂの変位状態
を示したものであり、図１１は、本実施の形態に係るク
ランプ装置１０において、一組の軸受部材６８ａ、６８
ｂに形成されたガイド溝８９ａ、８９ｂに沿って第１お
よび第２移動ピン７４ａ、７４ｂが変位した状態を示し
たものである。

【００５９】図１０と図１１とを比較して諒解されるよ
うに、比較例では、ガイド溝８９ａ、８９ｂが設けられ
ておらず、第１および第２移動ピン７４ａ、７４ｂが何
ら上方に向かって支持されないため略円弧状の軌跡に沿
って変位するが、本実施の形態では、ガイド溝８９ａ、
８９ｂの第１および第２水平部９１ａ、９１ｂによって
第１および第２移動ピン７４ａ、７４ｂが略水平状態に
支持されるため、ワーク１２の所定の厚さの範囲内にお
いて反力が発生してクランプ状態がロックされる。

【００６０】従って、本実施の形態に係るクランプ装置
１０では、図１２および図１３に示されるように、クラ
ンプアーム１８ａ、１８ｂによってクランプされるワー
ク１２の厚さ（ｔ）がそれぞれ異なる場合であっても、
第１および第２移動ピン７４ａ、７４ｂがガイド溝８９
ａ、８９ｂの第１および第２水平部９１ａ、９１ｂにそ
れぞれ係合することにより、前記第１および第２水平部
９１ａ、９１ｂによって第１および第２移動ピン７４
ａ、７４ｂがそれぞれ上方側に向かって支持され、クラ
ンプ状態をロックする反力が発生する。

【００６１】この場合、前記反力によってクランプアー
ム１８ａ、１８ｂのクランプ状態がロックされるのは、
ワーク１２の厚さ（ｔ）に対応して第１および第２移動
ピン７４ａ、７４ｂがガイド溝８９ａ、８９ｂの第１お
よび第２水平部９１ａ、９１ｂによって支持される範囲
内にあるときだけであり、ワーク１２の厚さ（ｔ）に対
応して第１および第２移動ピン７４ａ、７４ｂがガイド
溝８９ａ、８９ｂの円弧部９３に係合する状態では、ク
ランプ状態をロックする反力が発生しない。

【００６２】なお、クランプ状態にロックされたクラン
プアーム１８ａ、１８ｂは、外部からの図示しないロッ
ク解除部材によってピストン３０を下降させる手動操作
を行うことにより、ロック状態が解除される。

【００６３】また、本実施の形態では、１つの駆動部２
２の駆動作用下に、軸線方向に沿って変位する位置決め
ピン１６と、固定ピン７０を回動中心として所定角度回
動動作するクランプアーム１８ａ、１８ｂとを略同時に
作動させることができる。

【００６４】従って、１つの駆動部２２によって位置決
めピン１６とクランプアーム１８ａ、１８ｂとを連動さ
せることにより、位置決めピン用およびクランプアーム
用としてそれぞれ別個の駆動源を必要としないため、装
置全体の形状を小型化して製造コストを低減することが
できる。また、装置全体の重量を軽量化することによ
り、ロボットのアームに対する負担を軽減し、ロボット
のアームの操作性を向上させることができる。

【００６５】さらに、本実施の形態では、前記位置決め
ピン１６が上昇または下降する際の変位量がピストン３
０の変位量と異なるように設定されている。すなわち、
本実施の形態では、保持金具９０に形成された係合用長
溝９４ａ、９４ｂの傾斜角度によって位置決めピン１６
の変位量が設定され、ピストン３０の変位量に対して位
置決めピン１６の変位量が約半分となるように設定され
ている。このように、ピストン３０の変位量に対して位
置決めピン１６の変位量を小さく設定することにより、
パネル材１００とワーク１２の位置決め用孔部１４との
離間間隔Ｄ（図８参照）が小さい場合であっても好適に
使用することが可能となる。

【００６６】さらにまた、本実施の形態では、駆動源と
してシリンダを用いた場合、ピストン３０が上死点に到
達したときにワーク１２をクランプするクランプ状態と
なるように構成し、ピストン３０の受圧面積が最大のと
き、すなわち、シリンダの駆動力が最大のときにワーク
１２をクランプしているため、ワーク１２に対するクラ
ンプ力を最大限に発揮することができる。

【００６７】なお、本実施の形態では、駆動部２２とし
てシリンダを用いているがこれに限定されるものではな
く、図示しない電動アクチュエータ、電動モータ等を用
いてもよい。また、本実施の形態では、一組のクランプ
アーム１８ａ、１８ｂ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、単数あるいは複数のクランプア
ームを用いることも可能である。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００６９】すなわち、クランプアームによってクラン
プされるワークの厚さがそれぞれ異なる場合であって
も、前記クランプアームに付与される反力によって該ク
ランプアームが保持され、ワークのクランプ状態をロッ
クすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の軸線
方向に沿った縦断面図である。

【図２】前記クランプ装置を構成するワーククランプ部
の斜視図である。

【図３】前記ワーククランプ部の分解斜視図である。

【図４】前記ワーククランプ部の分解斜視図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。

【図６】前記クランプ装置を構成する軸受部材の正面図
である。

【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、それぞれクランプアームの
動作を示す動作説明図である。

【図８】ワークがクランプされた状態を示す一部縦断面
図である。

【図９】ワークのクランプ状態がロックされる動作原理
を示す説明図である。

【図１０】比較例に係る第１および第２移動ピンの変位
状態を示す説明図である。

【図１１】本実施の形態において、第１および第２移動
ピンがガイド溝に沿って変位する状態を示す説明図であ
る。

【図１２】クランプアームによって薄肉に形成されたワ
ークのクランプ状態を示す一部縦断面図である。

【図１３】クランプアームによって厚肉に形成されたワ
ークのクランプ状態を示す一部縦断面図である。

【図１４】従来技術に係るクランプ装置の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…クランプ装置 １２…ワーク １４…位置決め用孔部 １６…位置決めピ
ン １８ａ、１８ｂ…クランプアーム ２０…ワーククラ
ンプ部 ２２…駆動部 ２４…シリンダチ
ューブ ３０…ピストン ３２…ピストンロ
ッド ５６…段付リング体 ６２…収納用孔部 ６６ａ、６６ｂ…ブロック体 ６８ａ、６８ｂ…
軸受部材 ７０…固定ピン ７２…長孔 ７４ａ、７４ｂ…移動ピン ７６…係合用孔部 ７８…爪部 ８０…接触面 ８８…溝部 ８９ａ、８９ｂ…
ガイド溝 ９０…保持金具 ９１ａ、９１ｂ…
水平部 ９３…円弧部 ９４ａ、９４ｂ…
係合用長溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークに形成された位置決め用孔部に位置
   決めピンを挿入することにより、位置決めされたワーク
   をクランプアームによってクランプするクランプ装置に
   おいて、 ボデイと、 前記ボデイの内部に配設されたロッド部材を該ボデイの
   軸線方向に沿って変位させる駆動手段と、 前記ロッド部材の変位作用下に所定角度回動するクラン
   プアームと、 前記ロッド部材の変位作用下にボデイの軸線方向に沿っ
   て変位する位置決めピンと、 前記駆動手段の駆動力をクランプアームおよび位置決め
   ピンにそれぞれ伝達することにより、前記クランプアー
   ムおよび位置決めピンをそれぞれ略同時に作動させる駆
   動力伝達手段と、 を備え、前記駆動力伝達手段には、反力によってクラン
   プアームを保持することにより、所定の厚さの範囲内に
   おいてそれぞれ異なる厚さからなるワークのクランプ状
   態をロックするロック手段が設けられることを特徴とす
   るクランプ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記ロック手段は、クランプアームを軸支する軸受部材
   の側面に形成されたガイド溝と、前記ガイド溝に係合す
   る移動ピンとを含み、前記ガイド溝によって移動ピンを
   支持することにより、ワークのクランプ状態をロックす
   る反力が付与されることを特徴とするクランプ装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のクランプ装置において、 前記ガイド溝は、略水平方向に沿って直線状に延在する
   第１水平部および第２水平部と、前記第１水平部と第２
   水平部との間を連絡する断面半円状の円弧部とからなる
   ことを特徴とするクランプ装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のクランプ装置において、 前記駆動力伝達手段は、ロッド部材に連結された保持金
   具と、前記保持金具に形成され所定角度傾斜する係合用
   長溝と、位置決めピンに形成され略水平方向に延在する
   係合用孔部と、クランプアームに形成された長溝と、前
   記係合用長溝、係合用孔部および長溝にそれぞれ係合す
   る移動ピンとを含むことを特徴とするクランプ装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の装置において、 前記保持金具は、連結ピンによってロッド部材と連結さ
   れ、前記連結ピンは、固定ピンを介してクランプアーム
   を軸支する軸受部材に形成された溝部に係合するように
   設けられることを特徴とするクランプ装置。