JP2010284795A - クランプ装置 - Google Patents

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Shen-Chun Li
昇軍 李
Shou-Kuo Hsu
壽國 許
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Abstract

【課題】本発明は、構造が簡単で、使用及びメンテナンスが便利であるクランプ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るクランプ装置は、部品をクランプすることに用いられ、回転軸を含むモーターと、前記モーターの回転軸に設置される駆動ギヤと、前記モーターに対称的に設置され、前記駆動ギヤに噛合される被駆動ギヤと、前記被駆動ギヤに固定され且つ前記被駆動ギヤの回転によって回転されるスクリューと、スクリューと螺合するネジ孔が設けられているスライダーと、前記スライダーに固定されるクランプアームをそれぞれ含む２つのクランプ体と、を備え、前記モーターが駆動ギヤを回転させ、前記駆動ギヤが２つの前記被駆動ギヤ及びスクリューを回転させることによって、２つの前記スライダーが前記スクリューの軸方向に沿って近接又は分離するようにスライドして、２つの前記クランプアームの間に部品がクランプされるか、２つの前記クランプアームの間から部品が脱離される。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランプ装置に関するものである。
マニピュレータは、生産に広く応用されており、人による作業を代行している。例えば、プリント回路基板(PCB)の生産過程において、マニピュレータを利用してプローブをクランプし、且つ前記プローブをプリント回路基板の検出位置に正確に位置決めすることによって、生産効率及び検出の精確度が大幅に向上する。
しかし、従来のマニピュレータの先端に設置されるクランプ部は、一般的に気圧或いは油圧によって駆動し、且つ気圧或いは油圧に関連する複雑な回路を設置する必要があるので、前記マニピュレータの構造は複雑で、使用及びメンテナンスが不便である。
前記課題を解決するために、本発明の目的は、構造が簡単で、使用及びメンテナンスが便利であるクランプ装置を提供することである。
本発明に係るクランプ装置は、部品をクランプすることに用いられ、回転軸を含むモーターと、前記モーターの回転軸に設置される駆動ギヤと、前記モーターに対称的に設置され、前記駆動ギヤに噛合される被駆動ギヤと、前記被駆動ギヤに固定され且つ前記被駆動ギヤの回転によって回転されるスクリューと、スクリューと螺合するネジ孔が設けられているスライダーと、前記スライダーに固定されるクランプアームをそれぞれ含む２つのクランプ体と、を備え、前記モーターが駆動ギヤを回転させ、前記駆動ギヤが２つの前記被駆動ギヤ及びスクリューを回転させることによって、２つの前記スライダーが前記スクリューの軸方向に沿って近接又は分離するようにスライドして、２つの前記クランプアームの間に部品がクランプされる、または、２つの前記クランプアームの間から部品が脱離されることを特徴とする。
各々のクランプ体は、前記モーターに固定され、且つ取付板と、前記取付板の一端に連接する、前記スクリューが装着される接合部と、を含むブラケットをさらに備え、２つの前記ブラケットは、前記モーターの両側にそれぞれ固着されることを特徴とする。
前記接合部は、矩形の中空ケース体であり、ピボット孔がそれぞれ設けられている２つの端壁を備え、前記スクリューの両端は前記接合部の２つのピボット孔に回転可能に穿設され、前記スライダーは前記接合部に収容され、前記スクリューの回転によって、前記スクリューに沿って前記接合部の２つの端壁の間を移動することを特徴とする。
前記接合部は、前記接合部の２つの端壁を備える一方、互いに平行する２つの側壁をさらに備え、前記スライダーは、２つの前記側壁がそれぞれスライド可能に挿入される２つのスライドスロットをさらに備えることを特徴とする。
各々のクランプ体は、湾曲部と前記湾曲部の一端両側から平行に延出するように形成されている２つの固定板とを含む接続部をさらに備え、前記スライダーは２つの前記固定板の間の空間に装着されることを特徴とする。
前記接続部の湾曲部の他端の中央部に、前記クランプアームの一端の取付部が固定される保持溝が設けられていることを特徴とする
従来の技術と比べると、本発明に係るクランプ装置は、モーターに設置されている駆動ギヤとスクリューがそれぞれ固定されている２つの被駆動ギヤとの噛合及び２つの前記スクリューと２つのスライダーとの螺合によって、モーターの回転軸が駆動ギヤを回転させることができ、前記駆動ギヤが被駆動ギヤ及び前記スクリューを回転させることができ、且つ前記スライダーを前記スクリューに沿って移動させることができる。また、前記モーターの回転軸の回転方向を変更することによって、２つの前記スライダーに固定されているクランプアームが互いに近接又は分離する方向へ移動して、部品のクランプ又は脱離を実現できる。本発明に係るクランプ装置は、構造が簡単で、使用及びメンテナンスが便利である。
本発明に係るクランプ装置の分解図である。 本発明に係るクランプ装置におけるクランプ体の分解図である。 本発明に係るクランプ装置の組立図である。 本発明に係るクランプ装置の使用状態を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
図１を参照すると、本発明の実施例に係るクランプ装置は、モーター１０、駆動ギヤ２０及び２つのクランプ体３０を備える。
前記モーター１０は、本体１１と、前記本体１１の一端から延出し且つその軸方向に沿って外周を貫通する固定孔（表記せず）が形成されている回転軸１２と、前記本体１１の他端に設置されるマウント１４と、を備える。
前記駆動ギヤ２０は、第一円錐形ギヤ部２３と、前記第一円錐形ギヤ部２３の中央部から延出して形成されている第一取付部２１と、を備える。前記第一取付部２１に、その軸方向に沿って形成され且つ前記回転軸１２の固定孔に連通する第一取付孔（表記せず）と、を備える。
図２を参照すると、２つの前記クランプ体３０の構造及び組立方法は同じである。各々のクランプ体３０は、ブラケット３１と、スクリュー３２と、スライダー３３と、接続部材３４と、クランプアーム３５と、被駆動ギヤ３６と、を備える。
前記ブラケット３１は、取付板３１２及び前記取付板３１２の一端に形成されている接合部３１４を備える。前記接合部３１４は、略矩形の中空ケース体であり、且つ前記取付板３１２に接続されている第一側壁３１４１と、前記第一側壁３１４１の２つの両辺から、前記第一側壁３１４１に垂直に延出する２つの第二側壁３１４２と、ピボット孔３１４３がそれぞれ設けられ且つ前記第一側壁３１４１に垂直に延出する２つの端壁３１４４と、を備える。２つの前記端壁３１４４は、それぞれ２つの前記第二側壁３１４２に垂直に連接し、２つの前記ピボット孔３１４３は互いに対向する。２つの前記第一側壁３１４１、２つの前記第二側壁３１４２及び２つの前記端壁３１４４は、１つの収容スペース３１４６を形成する。
前記スクリュー３２の一端に近接する箇所には、第一固定孔３２１が形成されている。
前記スライダー３３は、略正方体であり、且つ互いに平行な第一壁３３１及び第二壁３３３と、前記第一壁３３１及び前記第二壁３３３に垂直に連接し且つ互いに平行な第三壁３３４及び第四壁３３５と、前記第一壁３３１、前記第二壁３３３、前記第三壁３３４及び前記第四壁３３５に垂直に連接し且つ互いに平行な頂壁３３８及び底壁３３９と、を備える。前記第一壁３３１には、２つのスライドスロット３３２が設けられている。２つの前記スライドスロット３３２は、前記第三壁３３４と前記第四壁３３５とを貫通し且つ互いに平行する。２つの前記スライドスロット３３２の間には、前記第三壁３３４と前記第四壁３３５とを貫通するネジ孔３３６が形成されている。前記頂壁３３８と前記底壁３３９とにおける前記第二壁３３３に近接する箇所には、それぞれ２つの第二固定孔３３７が形成されている。
前記接続部材３４は、アーク状の湾曲部３４３と、前記湾曲部３４３の一端の両側（図面における上側及び下側）から延出する２つの互いに平行な固定板３４１と、前記湾曲部３４３の他端の中央部に開設されている保持溝３４１４と、２つの前記固定板３４１の、前記湾曲部３４３に近接する箇所にそれぞれ形成されている２つの第三固定孔３４１６と、を備える。
各々のクランプアーム３５は、一端に形成されている取付部３５１と、他端の一側に設置されている歯部３５３と、を備える。２つの前記クランプアーム３５における２つの歯部３５３は、対向して設置される（図１を参照）。
前記被駆動ギヤ３６は、第二円錐形ギヤ部３６３と、前記第二円錐形ギヤ部３６３の中央部から延出して形成されている第二取付部３６１と、を備える。前記第二取付部３６１は、その軸方向に沿って第二取付孔３６１２が形成されている。前記第二取付部３６１の円周面には、前記第二取付部３６１の直径に沿って前記円周面を貫通する第四固定孔３６１４が設けられている。
図１乃至図３を参照すると、前記クランプ装置を組み立てる場合、まず、２つのクランプ体３０をそれぞれ組み立てる。各々のクランプ体３０の組立において、前記クランプアーム３５の取付部３５１を前記接続部材３４の保持溝３４１４に固定する。前記スライダー３３を前記接続部材３４の２つの固定板３４１の間の空間に収容してから、ネジ方式で２つの固定板３４１の第三固定孔３４１６及び前記スライダー３３の第二固定孔３３７を介して、前記スライダー３３を前記接続部材３４に固定する。前記ブラケット３１の接合部３１４の２つの第二側壁３１４２を前記スライダー３３の２つのスライドスロット３３２にそれぞれ挿入する。この時、前記スライダー３３のネジ孔３３６が形成されている部分が前記ブラケット３１の接合部３１４の収容スペース３１４６に収容され、前記スライダー３３は前記接合部３１４の２つの第二側壁３１４２に沿って移動でき、前記スライダー３３のネジ孔３３６は前記接合部３１４のピボット孔３１４３に対応する。前記スクリュー３２を前記ブラケット３１の接合部３１４のピボット孔３１４３に貫通させてから、前記スクリュー３２のネジ部（表記せず）と前記スライダー３３のネジ孔３３６とを螺合する。前記第一固定孔３２１が形成されている前記スクリュー３２の一端を前記被駆動ギヤ３６の第二取付部３６１の第二取付孔３６１２に嵌合してから、ネジ方式で前記被駆動ギヤ３６の第二取付部３６１の第四固定孔３６１４及び前記スクリュー３２の第一固定孔３２１を介して、前記被駆動ギヤ３６を前記スクリュー３２に固定する。これによって、２つの前記クランプ体３０の組立が終了する。
次に、ネジ方式で前記モーター１０の回転軸１２の固定孔及び前記駆動ギヤ２０の第一取付部２１の第一取付孔を介して、前記駆動ギヤ２０を前記モーター１０の回転軸１２に固定する。２つの前記クランプ体３０のブラケット３１の取付板３１２を、互いに対称になるように、前記モーター１０の両側面にそれぞれ固着させる一方、２つの前記クランプ体３０の被駆動ギヤ３６と前記駆動ギヤ２０とが噛合するようにする。２つの前記クランプ体３０のブラケット３１の固着方式は、ネジ方式又はリベット方式を利用することができる。２つの前記被駆動ギヤ３６の軸は、同じ直線に位置する一方、前記駆動ギヤ２０の回転軸１２の軸に垂直になる。これによって、前記クランプ装置１０の組立が終了する。
図４を参照すると、本実施例において、前記クランプ装置１０にクランプされている部品は、プローブ１００であるが、他の部品をクランプすることもできる。前記クランプ装置１０は使用する時、前記モーター１０を作動して、前記駆動ギヤ２０を回転させることで前記クランプ体３０の被駆動ギヤ３６を駆動（回転）させる。前記被駆動ギヤ３６が回転することにより、前記クランプ体３０のスクリュー３２が回転して、また前記クランプ体３０のスライダー３３のネジ孔３３６と前記スクリュー３２のネジ部との螺合により、２つの前記スライダーが互いに離れる方向へスライドし、またこれにより、２つの前記接続部３４にそれぞれ固定されている２つのクランプアーム３５が互いに離れる方向へ移動する。２つの前記クランプアーム３５の距離が前記プローブ１００を収容できる距離となった時、前記クランプ装置１０を移動して、前記プローブ１００が２つの前記クランプアーム３５の間に位置するようにする。この時、前記駆動ギヤ２０が逆転するように前記モーター１０を作動して、前記被駆動ギヤ３６及び前記スクリュー３２を回転させる。この回転及び前記スライダー３３のネジ孔３３６と前記スクリュー３２のネジ部との螺合により、２つの前記スライダー３３は、向き合う方向へスライドする。また２つの前記スライダー３３のスライドにより、２つの前記接続部３４にそれぞれ固定されている２つのクランプアーム３５は、向き合う方向へ移動して、前記プローブ１００をクランプする。前記クランプアーム３５の歯部３５３は、２つの前記クランプアーム３５と前記プローブ１００との間の摩擦力を向上して、前記プローブ１００が２つの前記クランプアーム３５の間から落ちることを防止する。
１０ モーター
２０ 駆動ギヤ
３０ クランプ体
１１ 本体
１２ 回転軸
１４ マウント
２１ 第一取付部
２３ 第一円錐形ギヤ部
３１ ブラケット
３２ スクリュー
３３ スライダー
３４ 接続部
３５ クランプアーム
３６ 被駆動ギヤ
３１２ 取付板
３１４ 接合部
３１４１ 第一側壁
３１４２ 第二側壁
３１４３ ピボット孔
３１４４ 端壁
３１４６ 収容スペース
３２１ 第一固定孔
３３１ 第一壁
３３２ スライドスロット
３３３ 第二壁
３３４ 第三壁
３３５ 第四壁
３３６ 第二フック
３３７ 第二固定孔
３３８ 頂壁
３３９ 底壁
３４１ 固定板
３４３ 湾曲部
３４１４ 保持溝
３４１６ 第三固定孔
３５１ 取付部
３５３ 歯部
３６１ 第二取付部
３６３ 第二円錐形ギヤ部
３６１２ 第二取付孔
３６１４ 第四固定孔
１００ プローブ

Claims (6)

  1. 部品をクランプするクランプ装置において、
    回転軸を含むモーターと、
    前記モーターの回転軸に設置される駆動ギヤと、
    前記モーターに対称的に設置され、前記駆動ギヤに噛合される被駆動ギヤと、前記被駆動ギヤに固定され且つ前記被駆動ギヤの回転によって回転するスクリューと、前記スクリューと螺合するネジ孔が設けられているスライダーと、前記スライダーに固定されるクランプアームをそれぞれ含む２つのクランプ体と、を備え、
    前記モーターが駆動ギヤを回転させ、前記駆動ギヤが２つの前記被駆動ギヤ及び前記スクリューを回転させることによって、２つの前記スライダーが前記スクリューの軸方向に沿って近接又は分離するようにスライドして、２つの前記クランプアームの間に部品がクランプされる、または、２つの前記クランプアームの間から部品が脱離されることを特徴とするクランプ装置。
  2. 各々の前記クランプ体は、前記モーターに固定され、且つ取付板と、前記取付板の一端に接続されている前記スクリューが装着される接合部と、を含むブラケットをさらに備え、２つの前記ブラケットは、前記モーターの両側にそれぞれ固着されることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置。
  3. 前記接合部は、矩形の中空ケース体であり、ピボット孔がそれぞれ設けられている２つの端壁を備え、
    前記スクリューの両端は、前記接合部の２つの前記ピボット孔に回転可能に穿設され、前記スライダーは、前記接合部に収容され、前記スクリューの回転によって、前記スクリューに沿って前記接合部の２つの前記端壁の間を移動することを特徴とする、請求項２に記載のクランプ装置。
  4. 前記接合部は、前記接合部の２つの前記端壁を備える一方、互いに平行する２つの側壁をさらに備え、
    前記スライダーは、２つの前記側壁がそれぞれスライド可能に挿入される２つのスライドスロットをさらに備えことを特徴とする、請求項３に記載のクランプ装置。
  5. 各々のクランプ体は、湾曲部と前記湾曲部の一端両側から平行に延出されて形成されている２つの固定板とを含む接続部をさらに備え、
    前記スライダーは２つの前記固定板の間の空間に装着されることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置。
  6. 前記接続部の前記湾曲部の他端の中央部に、前記クランプアームの一端の取付部が固定される保持溝が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のクランプ装置。
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