JP3238361U - クランプシリンダ用スイッチカセット - Google Patents

Abstract

【課題】検出体がセンサ本体と接触し破損することを防止する、クランプシリンダ用スイッチカセットを提供する。【解決手段】第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第１保持具２２と第２保持具２８との間で挟持され、第１近接センサの第１検出面１２ａを有する側面および第２近接センサの第１検出面１４ａを有する側面が第２保持具に当接する。従って検出体がセンサに接触するおそれが無い。【選択図】図１

Description

本考案は、クランプシリンダの動作位置を検出するセンサを備え、クランプシリンダに取り付けられるクランプシリンダ用スイッチに関する。

従来から、例えば、自動車の製造ラインにおいて、自動車の構成部品をクランプするクランプシリンダが用いられている。このクランプシリンダにおいて、クランプシリンダの動作位置を検出するため、クランプシリンダに近接センサを取り付けることが知られている。

例えば、特許文献１には、センサに電気的に接続されたケーブルを拘束するハーネスカセットを備えたクランプシリンダ用センサホルダが記載されている。

上記クランプシリンダ用センサホルダでは、センサ本体を保護する部材が配置されておらず、クランプシリンダの動作に応じて変位する検出体がセンサ本体と干渉するおそれがある。特に、近接センサが検出体を検出するのに必要な距離が極めて小さい（例えば１．５ｍｍ程度）場合、検出体の位置精度が低いと、検出体がセンサ本体と接触し破損するおそれがある。

ＣＮ２１５８０７６８２Ｕ

本考案は、上述した課題を解決することを目的とする。

本考案に係るクランプシリンダ用スイッチカセットは、第１近接センサ、第２近接センサ、第１保持具および第２保持具を備える。直方体状の第１近接センサおよび直方体状の第２近接センサは、プレート状の第１保持具とプレート状の第２保持具との間で挟持され、第１近接センサの検出面を有する側面および第２近接センサの検出面を有する側面が第２保持具に当接する。

また、本考案に係るクランプシリンダ用スイッチカセットは、第１近接センサ、第２近接センサ、第１保持具および第２保持具を備える。直方体状の第１近接センサおよび直方体状の第２近接センサは、プレート状の第１保持具とプレート状の第２保持具との間で挟持され、第１近接センサの検出面を有する側面は、第２保持具に当接する第１近接センサの側面と垂直であり、第２近接センサの検出面を有する側面は、第２保持具に当接する第２近接センサの側面と垂直であり、第２保持具の板面に垂直な方向から見て、第１近接センサおよび第２近接センサは、第２保持具の幅内に収まるように配置されている。

上記クランプシリンダ用スイッチカセットによれば、第１近接センサおよび第２近接センサの検出面を有する側面が第２保持具から突出しないので、検出体が第１近接センサおよび第２近接センサに接触するおそれがない。

本考案に係るクランプシリンダ用スイッチカセットによれば、検出体が第１近接センサおよび第２近接センサに接触することが第２保持具によって防止される。

図１は、本考案の実施形態に係るクランプシリンダ用スイッチカセットの外観斜視図である。 図２は、図１のクランプシリンダ用スイッチカセットについて第２保持具を開いた状態を示す図である。 図３は、図１のクランプシリンダ用スイッチカセットの部品展開図である。 図４は、図１のクランプシリンダ用スイッチカセットを図１のＡ方向から見た図である。 図５は、図１のクランプシリンダ用スイッチカセットが取り付けられたクランプシリンダの外観斜視図である。 図６は、図５のクランプシリンダの内部構造を示す図である。

以下の説明において、上下に関する言葉を用いたときは、便宜上、図面上での方向をいうものであって、各部材の実際の配置等を限定するものではない。

図１～図４に示されるように、本考案の実施形態に係るクランプシリンダ用スイッチカセット１０は、第１近接センサ１２、第２近接センサ１４、基礎具１６、第１保持具２２、第２保持具２８および入出力調整器３２を含む。基礎具１６、第１保持具２２および第２保持具２８は、いずれも金属製である。

直方体状の第１近接センサ１２は、一つの側面に第１検出面（検出面）１２ａを有し、第１検出面１２ａと垂直な側面に第２検出面（検出面）１２ｂを有する。金属製の検出体が第１検出面１２ａまたは第２検出面１２ｂを覆うように第１近接センサ１２に接近したとき、第１近接センサ１２が反応する。同様に、直方体状の第２近接センサ１４は、一つの側面に第１検出面（検出面）１４ａを有し、第１検出面１４ａと垂直な側面に第２検出面（検出面）１４ｂを有する。金属製の検出体が第１検出面１４ａまたは第２検出面１４ｂを覆うように第２近接センサ１４に接近したとき、第２近接センサ１４が反応する。検出体の具体例については後述する。

基礎具１６は、帯状の保持具連結部１６ａと、屈曲部１６ｂを介して保持具連結部１６ａの下方に連なる調整器連結部１６ｃとを有する。プレート状の第１保持具２２は、スポット溶接等の手段で基礎具１６の保持具連結部１６ａに固定される。入出力調整器３２は、第１固定ねじ３４により、基礎具１６の調整器連結部１６ｃに固定される。第１保持具２２と入出力調整器３２は、基礎具１６を間に挟んで、互いに反対側に配置される。

第１保持具２２は、上下方向に一列に並ぶ複数の位置決め孔２４を有する。第１近接センサ１２は、第１検出面１２ａを有する側面とは反対側の側面から突出する一対の位置決めピン１２ｃを備える。第１近接センサ１２の一対の位置決めピン１２ｃは、第１保持具２２の複数の位置決め孔２４のうち選択された二つの隣接する位置決め孔２４に挿通される。これにより、第１近接センサ１２が第１保持具２２の所定の部位に位置決めされる。図１～図４では、第１近接センサ１２の一対の位置決めピン１２ｃの一方が最も下方に位置する位置決め孔２４に挿通された場合が示されている。

第２近接センサ１４は、第１検出面１４ａを有する側面とは反対側の側面から突出する一対の位置決めピン１４ｃを備える。第２近接センサ１４の一対の位置決めピン１４ｃは、第１保持具２２の複数の位置決め孔２４のうち最も上方に位置する二つの位置決め孔２４に挿通される。これにより、第２近接センサ１４が第１保持具２２の上部に位置決めされる。

第１保持具２２は、上端および下端にそれぞれヒンジ片２２ａを備える。プレート状の第２保持具２８は、上端および下端にそれぞれヒンジ片２８ａを備える。第１保持具２２のヒンジ片２２ａと第２保持具２８のヒンジ片２８ａは、ヒンジピン３０で相互に連結される。これにより、第２保持具２８は、第１保持具２２に対して、ヒンジピン３０の軸線周りに回動可能に支持される。

第１保持具２２は、上端および下端にそれぞれ係合片２２ｂを備える。第２保持具２８は、上端および下端にそれぞれ係合片２８ｂを備える。第２保持具２８が第１保持具２２と平行に向き合う位置（閉位置）において、第２保持具２８の係合片２８ｂに形成された凸部が第１保持具２２の係合片２２ｂに形成された凹部に係合する。すなわち、第２保持具２８は、閉位置において、係合片２２ｂ、２８ｂ同士の係合により、所定の係合力で第１保持具２２に固定される。

第２保持具２８に所定の力を加えて第２保持具２８を閉位置から解除すれば、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４を第１保持具２２から外すことが可能な状態になる。すなわち、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４の着脱が容易である。

第２保持具２８が閉位置にあるとき、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第１保持具２２と第２保持具２８との間で挟持され固定される。第１近接センサ１２において、第１検出面１２ａを有する側面とは反対側の側面が第１保持具２２の板面に当接し、第１検出面１２ａを有する側面が第２保持具２８の板面に当接する。同様に、第２近接センサ１４において、第１検出面１４ａを有する側面とは反対側の側面が第１保持具２２の板面に当接し、第１検出面１４ａを有する側面が第２保持具２８の板面に当接する。

第１近接センサ１２の第１検出面１２ａを有する側面は、第２保持具２８から突出しないので、検出体が第１近接センサ１２の第１検出面１２ａに接近するとき、検出体が第１近接センサ１２に接触するおそれがない。同様に、第２近接センサ１４の第１検出面１４ａを有する側面は、第２保持具２８から突出しないので、検出体が第２近接センサ１４の第１検出面１４ａに接近するとき、検出体が第２近接センサ１４に接触するおそれがない。

第２保持具２８は、上下に細長い第１開口部２８ｃと、第１開口部２８ｃの上方に位置する第２開口部２８ｄとを有する。第２保持具２８が閉位置にあるとき、第１近接センサ１２の第１検出面１２ａは、第２保持具２８の第１開口部２８ｃと向き合う。このため、検出体が第１近接センサ１２の第１検出面１２ａに接近したとき、第１近接センサ１２は、第２保持具２８に遮られることなく反応する。また、第２保持具２８が閉位置にあるとき、第２近接センサ１４の第１検出面１４ａは、第２保持具２８の第２開口部２８ｄと向き合う。このため、検出体が第２近接センサ１４の第１検出面１４ａに接近したとき、第２近接センサ１４は、第２保持具２８に遮られることなく反応する。

第２保持具２８が閉位置にあるとき、第１近接センサ１２の第２検出面１２ｂおよび第２近接センサ１４の第２検出面１４ｂは、第２保持具２８に遮られることなく外部に開放されている。このため、検出体が第１近接センサ１２の第２検出面１２ｂに接近したとき、第１近接センサ１２が反応し、検出体が第２近接センサ１４の第２検出面１４ｂに接近したとき、第２近接センサ１４が反応する。

第２保持具２８が閉位置にあるとき、第２保持具２８の板面に垂直な方向から見て、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第２保持具２８の幅内に収まるように配置されている。すなわち、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第２保持具２８から突出しない。このため、検出体が第１近接センサ１２の第２検出面１２ｂまたは第２近接センサ１４の第２検出面１４ｂに接近するとき、検出体が第１近接センサ１２または第２近接センサ１４に接触するおそれがない。

第１保持具２２は、上下方向に一列に並ぶ複数の爪部２６を備える。基礎具１６の調整器連結部１６ｃには、ガイド具１８が取り付けられている。第２近接センサ１４から導出される柔軟なケーブル（図示せず）は、第１保持具２２の爪部２６と基礎具１６の保持具連結部１６ａとの隙間Ｓを通り、さらにガイド具１８に案内されて入出力調整器３２の内部に延びる。

第１近接センサ１２の一対の位置決めピン１２ｃの一方が第１保持具２２の最も下方の位置決め孔２４に挿通される場合、第１近接センサ１２から導出されるケーブルは、ガイド具１８に案内されて入出力調整器３２の内部に延びる。第１近接センサ１２の位置決めピン１２ｃが第１保持具２２の最も下方の位置決め孔２４に挿通されない場合、第１近接センサ１２から導出されるケーブルは、第１保持具２２の爪部２６と基礎具１６の保持具連結部１６ａとの隙間Ｓを通る。該ケーブルは、さらにガイド具１８に案内されて入出力調整器３２の内部に延びる。

入出力調整器３２は、下端にコネクタ部３２ａを備える。コネクタ部３２ａは、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４に電力を供給するための入力端子（図示せず）を備えるほか、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４からの信号を外部に出力するための出力端子（図示せず）を備える。

次に、クランプシリンダ用スイッチカセット１０の使用形態について、クランプシリンダ３６の構成を含めて、図５および図６を参照しながら説明する。

クランプシリンダ３６は、エアの給排によって駆動され、ピストン（図示せず）を収容するシリンダチューブ３８と、シリンダチューブ３８の上方に配置されるボデイ４０とを有する。ボデイ４０の内部には、ピストンロッド４２と、ピストンロッド４２の上端に連結される接続プレート４４と、接続プレート４４に連結されるリンク機構４６と、リンク機構４６と連動して回動する回動軸４８とが配置される。回動軸４８は、ボデイ４０から外部に突出し、回動軸４８の突出端部にクランプアーム（図示せず）が取り付けられる。

ピストンロッド４２が上下に変位すると、接続プレート４４およびリンク機構４６を介して、回動軸４８が所定角度範囲で回動する。ピストンロッド４２が上端まで駆動されることで、クランプアームによるワーク（図示せず）のクランプが可能となる。クランプシリンダ３６の動作位置を検出する検出体としての金属製の検出プレート５２は、接続プレート４４に固定されている。接続プレート４４から側方に突出する検出プレート５２は、ピストンロッド４２および接続プレート４４と一体となって上下に変位する。

クランプシリンダ用スイッチカセット１０は、第２固定ねじ２０により、クランプシリンダ３６のボデイ４０に取り付けられる。このとき、クランプシリンダ用スイッチカセット１０の第１保持具２２および第２保持具２８は、クランプシリンダ３６のボデイ４０に形成された開口部５０からボデイ４０の内部に入る。ボデイ４０の開口部５０は、クランプシリンダ用スイッチカセット１０の基礎具１６によって閉塞される。

検出プレート５２が上端まで変位すると、検出プレート５２が第２近接センサ１４の第１検出面１４ａと向き合い、第２近接センサ１４が反応する。すなわち、第２近接センサ１４は、クランプシリンダ３６のクランプ位置を検出する。検出プレート５２が下端まで変位すると、検出プレート５２が第１近接センサ１２の第１検出面１２ａと向き合い、第１近接センサ１２が反応する。すなわち、第１近接センサ１２は、クランプシリンダ３６のアンクランプ位置を検出する。

次に、第１近接センサ１２の位置を変更する方法について説明する。クランプシリンダ３６は、例えば、クランプアームの回動範囲が調整可能となるように構成されており、アンクランプ位置が変更される場合がある。この場合、第１近接センサ１２の位置を変更することが必要である。

第１近接センサ１２の位置を変更するためには、まず、閉位置にある第２保持具２８に所定の力を加えて、第２保持具２８を閉位置から解除する。その後、第２保持具２８をヒンジピン３０の軸線周りに約１８０度回動する（開く）。第２保持具２８を開いた後、第１近接センサ１２の一対の位置決めピン１２ｃを第１保持具２２の位置決め孔２４から外す。その後、第１近接センサ１２の一対の位置決めピン１２ｃを第１保持具２２の所望の位置決め孔２４に挿通し、第１近接センサ１２から導出されるケーブルを再配置する。その後、第２保持具２８を再び閉位置に戻す。

本使用形態では、クランプシリンダ３６の動作に応じて変位する検出体（検出プレート５２）が第１近接センサ１２の第１検出面１２ａおよび第２近接センサ１４の第１検出面１４ａと向き合うように配置されている。しかしながら、クランプシリンダ３６の動作に応じて変位する検出体が第１近接センサ１２の第２検出面１２ｂおよび第２近接センサ１４の第２検出面１４ｂと向き合うように配置されてもよい。いずれの配置であっても、第１近接センサ１２がアンクランプ位置で反応し、第２近接センサ１４がクランプ位置で反応するので、検出体を選択的に配置することができる。

また、第２近接センサ１４の一対の位置決めピン１４ｃの一方が最も上方の位置決め孔２４に挿通されることを前提としたが、第２近接センサ１４の位置を変更可能としてもよい。

本実施形態に係るクランプシリンダ用スイッチカセット１０によれば、検出プレート５２が第１検出面１２ａ、１４ａに接近するとき、第２保持具２８の存在により、検出プレート５２は、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４に接触しない。第１近接センサ１２および第２近接センサ１４の第１検出面１２ａ、１４ａは、第２保持具２８の開口部２８ｃ、２８ｄと向き合うので、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第２保持具２８に遮られることなく反応する。

また、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第１検出面１２ａ、１４ａと垂直な側面に第２検出面１２ｂ、１４ｂを有するので、検出体の配置に柔軟性をもたせることができる。第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第２保持具２８の幅内に収まるように配置されているので、検出体が第２検出面１２ｂ、１４ｂに接近するとき、第２保持具２８の存在により、検出体は、第１近接センサ１２または第２近接センサ１４に接触しない。

また、第２保持具２８は、第１保持具２２に回動可能に支持され、閉位置において、係合片２２ｂ、２８ｂ同士の係合により第１保持具２２に固定されるので、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４の着脱が容易である。しかも、第１近接センサ１２から突出する位置決めピン１２ｃが第１保持具２２の複数の位置決め孔２４のうち選択された位置決め孔２４に挿通されるので、第１近接センサ１２の位置を容易に変更できる。

また、第２近接センサ１４から導出されるケーブルは、第１保持具２２の爪部２６と基礎具１６との隙間Ｓを通って配置されるので、ケーブルが安定した状態で支持される。

本実施形態では、第１近接センサ１２および第２近接センサ１４は、第１検出面１２ａ、１４ａおよび第２検出面１２ｂ、１４ｂの両方を有するとしたが、第１検出面１２ａ、１４ａおよび第２検出面１２ｂ、１４ｂの一方のみを有するものであってもよい。

また、本実施形態では、第２保持具２８は金属製であるとしたが、第２保持具２８は樹脂製であってもよい。この場合、第２保持具２８が第１開口部２８ｃおよび第２開口部２８ｄを備える必要がない。

本考案に係るクランプシリンダ用スイッチカセットは、上述の実施形態に限らず、本考案の要旨を逸脱することのない範囲で、種々の構成を採り得る。

１０…クランプシリンダ用スイッチカセット
１２…第１近接センサ １２ａ、１４ａ…第１検出面（検出面）
１２ｂ、１４ｂ…第２検出面（検出面）
１２ｃ…位置決めピン １４…第２近接センサ
１６…基礎具 ２２…第１保持具
２２ｂ、２８ｂ…係合片 ２４…位置決め孔
２６…爪部 ２８…第２保持具
２８ｃ…第１開口部（開口部） ２８ｄ…第２開口部（開口部）
Ｓ…隙間

Claims (6)

1. 第１近接センサ、第２近接センサ、第１保持具および第２保持具を備えたクランプシリンダ用スイッチカセットであって、
   直方体状の前記第１近接センサおよび直方体状の前記第２近接センサは、プレート状の前記第１保持具とプレート状の前記第２保持具との間で挟持され、前記第１近接センサの検出面を有する側面および前記第２近接センサの検出面を有する側面が前記第２保持具に当接するクランプシリンダ用スイッチカセット。
2. 第１近接センサ、第２近接センサ、第１保持具および第２保持具を備えたクランプシリンダ用スイッチカセットであって、
   直方体状の前記第１近接センサおよび直方体状の前記第２近接センサは、プレート状の前記第１保持具とプレート状の前記第２保持具との間で挟持され、前記第１近接センサの検出面を有する側面は、前記第２保持具に当接する前記第１近接センサの側面と垂直であり、前記第２近接センサの検出面を有する側面は、前記第２保持具に当接する前記第２近接センサの側面と垂直であり、前記第２保持具の板面に垂直な方向から見て、前記第１近接センサおよび前記第２近接センサは、前記第２保持具の幅内に収まるように配置されているクランプシリンダ用スイッチカセット。
3. 請求項１記載のクランプシリンダ用スイッチカセットにおいて、
   前記第１近接センサの前記検出面および前記第２近接センサの前記検出面が前記第２保持具の開口部と向き合うクランプシリンダ用スイッチカセット。
4. 請求項１または２に記載のクランプシリンダ用スイッチカセットにおいて、
   前記第２保持具は、前記第１保持具に回動可能に支持され、閉位置において係合片同士の係合により前記第１保持具に固定されるクランプシリンダ用スイッチカセット。
5. 請求項１または２に記載のクランプシリンダ用スイッチカセットにおいて、
   前記第１保持具は、複数の位置決め孔を有し、前記第１近接センサから突出する位置決めピンが前記複数の位置決め孔のうち選択された位置決め孔に挿通されるクランプシリンダ用スイッチカセット。
6. 請求項１または２に記載のクランプシリンダ用スイッチカセットにおいて、
   複数の爪部を備えた前記第１保持具は、基礎具に固定され、前記第２近接センサから導出されるケーブルは、前記複数の爪部と前記基礎具との隙間を通って配置されるクランプシリンダ用スイッチカセット。

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