JP7659900B2 - クランプ装置およびヘミング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを下型の上に載せてヘム加工するときに、ワークに対してクランプアームを上側から押し付けることにより、ワークを下型に固定するクランプ装置、および、クランプ装置を備えるヘミング装置に関する。

従来から、上記のようなクランプ装置では、エアシリンダが発生する駆動力によりクランプアームを、ワークの上側に回り込ませるとともに、ワークに対して上側から押し付ける構成が周知となっており、例えば、ローラ式のヘミング装置に用いられている（例えば、特許文献１、２参照。）、以下、クランプアームをワークの上側に回り込ませる動作を「振り込み動作」と呼ぶことがある。また、クランプアームをワークに対して上側から押し付ける動作を「クランプ動作」と呼ぶことがある。

また、特許文献２では、エアシリンダのロッドからクランプアームに至る駆動力の伝達経路において、ピンと長孔との篏合構造（変位連結部）を設けることにより、クランプアームの振り込み動作と、クランプアームのクランプ動作とを分離している。このため、特許文献２のクランプ装置によれば、ロボットハンドの干渉領域外へクランプアームを容易に移動させることができるので、ワークに対する加工をより効率化することができるとともに、加工後の品質を高めることができる。

しかし、更なる効率化を考えてクランプ動作を迅速化しようとすると、次のような問題がある。すなわち、エアシリンダの駆動力は、高圧の圧力空気であるから、クランプ動作を更に迅速化しようとすると、圧力空気をさらに高圧化する必要がある。この結果、圧力空気の高圧化に伴って、クランプ動作によるワークへの衝撃が大きくなり、ワークを傷付ける恐れが高まる。また、圧力空気はコンプレッサにより作り出されており、エネルギー的にも問題視されるようになっている。

特開平５－０２３７６３号公報 特開平８－１９７１４９号公報

本開示は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、クランプ装置において、エアシリンダを駆動源とすることに起因する問題を解消することにある。

本開示のクランプ装置は、ワークを下型の上に載せてヘム加工するときに、ワークに対してクランプアームを上側から押し付けることにより、ワークを下型に固定する。
また、クランプ装置は、次の駆動部、連結部材、支持部材および圧縮バネを備える。

まず、駆動部は、電動式であって、次の回転レバーを有する。すなわち、回転レバーは、電動モータの出力により回転駆動されてクランプアームに回転力を伝えるものである。そして、駆動部は、回転レバーを回転中心軸の周囲の一方側に回転駆動することにより、クランプアームによってワークを下型に固定させる。

次に、連結部材は、回転レバーとクランプアームとを連結するものであり、支持部材は、連結部材とクランプアームとを回転自在に支持するものである。また、圧縮バネは、回転レバーと支持部材との間に組み付けられ、回転レバーの一方側への回転により、一方側に公転しながら、支持部材を一方側に公転させる。
そして、回転レバーは、支持部材が拘束されて一方側への公転が規制された状態で、一方側に回転駆動されると、圧縮バネを圧縮しつつ、連結部材を支持部材に対して回転させ、さらに、連結部材の回転に伴って、クランプアームを支持部材に対して回転させる。
これにより、クランプ装置において、エアシリンダを駆動源とすることに起因する問題を解消する、という課題を潜在的に解決することができる。

ヘミング装置の要部構成図である。 クランプ装置の側面図である。 クランプ装置の正面図である。 回転角が０°のクランプ装置を示す状態図である。 回転角が拘束角θｃのクランプ装置を示す状態図である。 クランプ動作後のクランプ装置を示す状態図である。 連結部材とクランプアームとの連結構造を示す説明図である。 連結部材と回転レバーとの連結構造を示す説明図である。

実施形態のクランプ装置およびヘミング装置を、以下の実施例に基づき説明する。

〔実施例の構成〕
実施例のクランプ装置１の構成を、図面を用いて説明する。
クランプ装置１は、ワーク２を下型３の上に載せてヘム加工するときに、ワーク２に対してクランプアーム４を上側から押し付けることにより、ワーク２を下型３に固定するものであり、例えば、ローラ式のヘミング装置５に用いられている。

ここで、ローラ式のヘミング装置５は、例えば、多関節のロボット６の先端にマニピュレータとしてヘムローラ７を具備するものであり（図１等参照。）、ヘムローラ７を所定の軌跡に沿って移動させることで、ワーク２の被加工部位を折り曲げていく。
また、ワーク２は、例えば、アウタパネル２ｏとインナパネル２ｉとからなる車両のドアパネルであり、アウタパネル２ｏの周縁は、予め別の加工によりほぼ直角に折り曲げられている。

そして、折り曲げられた周縁の内側に沿ってインナパネル２ｉの周縁を重ね合わせたものがワーク２として、下型３に載せられてクランプ装置１により固定される。さらに、直角に折れ曲がったアウタパネル２ｏの周縁が、被加工部位としてヘムローラ７によって折り曲げられていく。
このようなローラ式のヘミング装置５において、クランプ装置１は下型３の周縁に沿って複数箇所に、適宜、間隔をおいて配置されており、それぞれのクランプ装置１は互いに同じ構成である。

続いて、主に、クランプ装置１について詳述する（図２～図６等参照。）。
クランプ装置１は、以下に説明する駆動部９、連結部材１０、支持部材１１および圧縮バネ１２を備える。また、ヘミング装置５は、クランプ装置１とともに、以下に説明する拘束部１３を備える。
以下、駆動部９、連結部材１０、支持部材１１、圧縮バネ１２および拘束部１３を、順次、説明する。

まず、駆動部９は、電動式であり、次の駆動装置１５および回転レバー１６を有する。以下、駆動装置１５および回転レバー１６を、順次、説明する。
まず、駆動装置１５は、減速機および電動モータを内蔵する周知の構成であり、下型３に取り付けられた台座１７に搭載されている。そして、後記するように電動モータの出力により、クランプアーム４を上側からワーク２に対して押し付けることで、ワーク２を下型３に固定する。

ここで、クランプアーム４とは、ワーク２に直接当接する部品であり、例えば、扁平なＶ字状に設けられており、一方の端に、ワーク２に当接する部位としての当接端４ａが、Ｖ字の内側に向かって突き出ている。また、クランプアーム４は、ワーク２を下型３に固定しているときには、直角に折れ曲がったアウタパネル２ｏの周縁を跨いでインナパネル２ｉの周縁の上側に突き出ており、当接端４ａは、インナパネル２ｉの周縁に上側から当接している。なお、クランプアーム４は、長手方向の他方の端部において、連結部材１０との間に連結構造Ａを構成している。

また、台座１７は、例えば、Ｌ字型に設けられており、下型３やロボット６を載せる基準面と平行な水平部１７ｈと、水平部１７ｈに垂直であって鉛直方向に平行な鉛直部１７ｖとを有する。そして、駆動装置１５は、自身の出力軸が水平方向と平行になるように水平部１７ｈに搭載されている。
なお、駆動装置１５の電動モータは、例えば、低速回転で大きなトルクを発生することができる扁平な永久磁石型同期モータである。

次に、回転レバー１６は、駆動装置１５の出力、つまり、電動モータの出力により回転駆動されてクランプアーム４に回転力を伝えるものである（以下、回転レバー１６の回転中心となる軸を回転中心軸Ｘと呼ぶことがある。）。そして、駆動部９は、電動モータの出力により 回転レバー１６を回転中心軸Ｘの周囲を回る方向の一方側に回転駆動することで、クランプアーム４によりワーク２を下型３に固定させる（以下、回転中心軸Ｘの周囲を回る方向を周方向と呼ぶことがある。）。なお、回転中心軸Ｘは、例えば、駆動装置１５の出力軸と同軸であり、電動モータの回転軸と平行である。

ここで、回転レバー１６の回転角を、例えば、次のように定義する。
まず、周方向の一方側を、回転レバー１６が図４～図６において反時計側に回転するときに向かう側、つまり、クランプアーム４がワーク２に近づいていく側と定義する。そして、回転角は、回転レバー１６が回転中心軸Ｘの周囲に周方向の一方側に向かうときに、正側に増加するものと定義する。

また、回転レバー１６は、回転中心軸Ｘの方向に関して駆動装置１５を両外側から挟み込むように、２つ、配置されている（図３等参照。）。ここで、２つの回転レバー１６は、同一形状であり、両方とも側面視で幅広、かつ、長い板状体である。そして、２つの回転レバー１６は、両方とも、長手方向の一方の端部において、連結部材１０との間に連結構造Ｂを構成し、他方の端部において、駆動装置１５の出力軸に固定されている。なお、駆動装置１５の出力軸に固定される他方の端部は、他の部分よりも幅広になっている（図４～図６等参照。）。

次に、連結部材１０は、回転レバー１６とクランプアーム４とを連結するものである。ここで、連結部材１０は、柱状体であり（図３等参照。）、長手方向の一方の端部、他方の端部において、それぞれ上記の連結構造Ａ、Ｂを構成する。
より具体的には、連結部材１０の一方の端部は、スリットが設けられて２つの端部１０ａに分かれており、スリットに、クランプアーム４の他方の端部が嵌って２つの端部１０ａに挟まれている（図３等参照。）。

そして、それぞれの端部１０ａにおいて、クランプアーム４の他方の端部との間に連結構造Ａを形成している。ここで、連結構造Ａは、例えば、次のような構造である。
すなわち、連結構造Ａは、以下の丸穴Ａ１、長孔Ａ２および軸芯棒Ａｒを有する（図４～図７等参照。）。

まず、丸穴Ａ１は、それぞれの端部１０ａに設けられた円形の穴であり、それぞれの端部１０ａを回転軸Ｘの方向に貫通する。
また、長孔Ａ２は、クランプアーム４の他方の端部に設けられ、クランプアーム４の他方の端部を回転軸Ｘの方向に貫通する。また、長孔Ａ２は、丸穴Ａ１の径Ｄａと同じ幅を有し、さらに、この幅と垂直な方向に径Ｄａよりも長い長さＬａを有し、長さ方向の両端が、例えば、丸穴Ａ１と同径の半円である。
さらに、軸芯棒Ａｒは、丸穴Ａ１と同径の円柱状の棒体であり、回転軸Ｘの方向を指向するように組み付けられ、２つの丸穴Ａ１および長孔Ａ２の両方を貫通する。

これにより、連結部材１０とクランプアーム４とは、互いに、相対的に回転可能であり、かつ、長孔Ａ２の長さ方向に相対的に直線移動可能である。
また、連結構造Ａにおける長さＬａと径Ｄａとの比率、つまり、Ｌａ／Ｄａは、関係式（１）：１．０＜Ｌａ／Ｄａ＜２．０を満たすように設定され、好ましくは、関係式（２）：１．０＜Ｌａ／Ｄａ＜１．５を満たすように設定され、より好ましくは、関係式（３）：１．０＜Ｌａ／Ｄａ＜１．１を満たすように設定される。

なお、Ｌａ／Ｄａは、後記する軸支構造Ｃ、Ｄ間の距離に応じて設定される。すなわち、軸支構造Ｃ、Ｄ間の距離が小さいほど、Ｌａ／Ｄａは、大きく設定する必要があり、逆に、軸支構造Ｃ、Ｄ間の距離が大きいほど、Ｌａ／Ｄａは、小さく設定することが可能になる。

また、連結部材１０の他方の端部は、上記のように、２つの回転レバー１６それぞれの一方の端部により挟まれて（図３等参照。）、それぞれの回転レバー１６との間に連結構造Ｂを形成している。ここで、連結構造Ｂは、例えば、次のような構造である。
すなわち、連結構造Ｂは、以下の丸穴Ｂ１、長孔Ｂ２および軸芯棒Ｂｒを有する（図１、図２、図４～図６、図８等参照。）。

まず、丸穴Ｂ１は、連結部材１０の他方の端部に設けられた円形の穴であり、連結部材１０の他方の端部を回転軸Ｘの方向に貫通する。
また、長孔Ｂ２は、それぞれの回転レバー１６の一方の端部に設けられ、それぞれの端部１０ａを回転軸Ｘの方向に貫通する。また、長孔Ｂ２は、丸穴Ｂ１の径Ｄｂと同じ幅を有し、さらに、この幅と垂直な方向に径Ｄｂよりも長い長さＬｂを有し、長さ方向の両端が、例えば、丸穴Ｂ１と同径の半円である。
さらに、軸芯棒Ｂｒは、丸穴Ｂ１と同径の円柱状の棒体であり、回転軸Ｘの方向を指向するように組み付けられ、丸穴Ｂ１および２つの長孔Ｂ２の両方を貫通する。

これにより、連結部材１０と２つの回転レバー１６とは、互いに、相対的に回転可能であり、かつ、長孔Ｂ２の長さ方向に相対的に直線移動可能である。
また、連結構造Ｂにおける長さＬｂと径Ｄｂとの比率、つまり、Ｌｂ／Ｄｂは、関係式（４）：１．０＜Ｌｂ／Ｄｂ＜２．０を満たすように設定され、好ましくは、関係式（５）：１．０＜Ｌｂ／Ｄｂ＜１．５を満たすように設定され、より好ましくは、関係式（６）：１．０＜Ｌｂ／Ｄｂ＜１．１を満たすように設定される。

なお、Ｌｂ／Ｄｂは、後記する軸支構造Ｄと軸受構造Ｅとの間の距離に応じて設定される。すなわち、軸支構造Ｄと軸受構造Ｅとの間の距離が小さいほど、Ｌｂ／Ｄｂは、大きく設定する必要があり、逆に、軸支構造Ｄと軸受構造Ｅとの間の距離が大きいほど、Ｌｂ／Ｄｂは、小さく設定することが可能になる。

また、２つの回転レバー１６それぞれの一方の端部の両外側には、それぞれ、後記するスライド部１６ａが固定され（図２、図４～図６等参照）、軸芯棒Ｂｒは、両端それぞれがスライド部１６ａに固定されている。

次に、支持部材１１は、連結部材１０とクランプアーム４とを回転自在に支持するものであり、２つ、装備されている（図３等参照。）。また、２つの支持部材１１は、両方とも幅広、かつ、長い板状体であり、同一形状である。さらに、２つの支持部材１１は、クランプアーム４、連結部材１０および駆動部９を回転中心軸Ｘの方向に関して両外側から挟み込むように、組み付けられている。

そして、２つの支持部材１１それぞれの一方の端部において、クランプアーム４との間に軸支構造Ｃを形成してクランプアーム４を回転自在に支持している。ここで、軸支構造Ｃは、例えば、次のような構造である。

すなわち、クランプアーム４において、中央のＶ字の底の部分に丸穴が設けられ、また、支持部材１１それぞれの一方の端部にも、クランプアーム４の丸穴と同径の丸穴が設けられている。そして、クランプアーム４、支持部材１１それぞれの丸穴にブッシュが装着され、１つの軸芯棒Ｃｒが（図１、図２、図４～図６等参照。）、これらの丸穴を貫通するように組付けられている。
なお、クランプアーム４の中央とそれぞれの支持部材１１の一方の端部との間にはカラー１９が配置され（図３等参照。）、軸芯棒Ｃｒは、カラー１９を回転中心軸Ｘの方向に貫通している。

以上により、クランプアーム４は支持部材１１に対して回転自在になっている。
なお、軸支構造Ｃにおけるクランプアーム４の軸芯棒Ｃｒの周囲の回転の方向に関し、回転レバー１６の回転の方向と同様に定義する。具体的には、図４～図６において反時計側に回転するときに一方側に回転する、と定義する。

また、２つの支持部材１１それぞれの長手方向の中央付近において、連結部材１０との間に軸支構造Ｄを形成して連結部材１０を回転自在に支持している。ここで、軸支構造Ｄは、例えば、次のような構造である。

すなわち、連結部材１０の中央付近に丸穴が設けられ、また、支持部材１１それぞれの中央付近にも、連結部材１０の丸穴と同径の丸穴が設けられている。そして、連結部材１０、支持部材１１それぞれの丸穴にブッシュが装着され、１つの軸芯棒Ｄｒが（図１、図２、図４～図６等参照。）、これら丸穴を貫通するように組付けられている。
なお、連結部材１０の中央付近とそれぞれの支持部材１１の中央付近との間にもカラー１９が配置され（図３等参照。）、軸芯棒Ｄｒは、カラー１９を回転中心軸Ｘの方向に貫通している。また、軸支構造Ｄは、連結部材１０において長手方向に関して連結構造Ａ、Ｂにより挟まれている（図３～図６等参照。）。

以上により、連結部材１０は支持部材１１に対して回転自在になっている。
なお、軸支構造Ｄにおける連結部材１０の軸芯棒Ｄｒの周囲の回転の方向に関し、回転レバー１６の回転の方向と同様に定義する。具体的には、図４～図６において反時計側に回転するときに一方側に回転する、と定義する。

さらに、回転レバー１６と支持部材１１との間には、回転レバー１６と支持部材１１との相対回転を支持する軸受構造Ｅが設けられている。軸受構造Ｅは、例えば、次のような構造である。

すなわち、それぞれの回転レバー１６には、駆動装置１５の出力軸と同軸の支軸１６ｂが設けられ、２つの回転レバー１６は、それぞれの支軸１６ｂが２つの回転レバー１６の外側に突き出るように組み付けられている（図３等参照。）。そして、２つの支持部材１１それぞれの他方の端部に丸穴が設けられてブッシュ２１が装着され、ブッシュ２１によって支軸１６ｂが回転自在に支持されている（図１、図２、図４～図６等参照。）。このため、回転レバー１６と支持部材１１とは、回転中心軸Ｘの周囲に互い相対回転することができる。

次に、圧縮バネ１２は、回転レバー１６と支持部材１１との間に組み付けられたコイルスプリングである。
ここで、それぞれの支持部材１１には、連結構造Ｂが存在する付近に、自身の幅方向に長いスリット１１ａが貫通している（図１、図２、図４～図６等参照。）。なお、支持部材１１の幅方向は周方向に略一致している。そして、スリット１１ａに上記のスライド部１６ａが幅方向に移動することができるように嵌っている。そして、圧縮バネ１２は、支持部材１１の幅方向、つまり、周方向を指向するように、スリット１１ａの壁とスライド部１６ａとの間に組み付けられている。

また、圧縮バネ１２は、回転レバー１６の周方向の一方側への回転により、回転中心軸Ｘの周囲に周方向の一方側へ公転しながら、支持部材１１を周方向の一方側に回転させる。すなわち、圧縮バネ１２は、スリット１１ａの幅方向両端の壁の内、一方側の壁とスライド部１６ａとの間に組み付けられている（図１、図２、図４～図６等参照。）。そして、このような組み付けにより、回転レバー１６が周方向の一方側へ回転することにより、スライド部１６ａは圧縮バネ１２を周方向の一方側に押し、さらに、圧縮バネ１２は、スリット１１ａの一方側の壁を一方側に押すことで支持部材１１を周方向の一方側に回転させる。

次に、拘束部１３は、回転レバー１６が周方向の一方側に回転して特定の回転角に到達したときに支持部材１１を拘束する。
拘束部１３は、例えば、台座１７の鉛直部１７ｖであり、支持部材１１は、鉛直部１７ｖに突き当たることで、周方向の一方側への回転が規制されて拘束される（図５、図６等参照。）。

また、一方の支持部材１１には、次のワーク支持部１１ｂが固定されている。すなわち、ワーク支持部１１ｂは、支持部材１１が拘束部１３により拘束された状態で、ワーク２を下型３の外側から支持する部位であり（図５、図６等参照。）、より具体的には、アウタパネル２ｏの内、ほぼ直角に折れ曲がった周縁に外側から突き当たることで、ワーク２を外側から支持する。

なお、支持部材１１には、ワーク支持部１１ｂが嵌りながら直線的に移動することができるスライド溝１１ｃが設けられ（図１、図２、図４～図６等参照。）、スライド溝１１ｃの底にはネジ穴が設けられている。また、ワーク支持部１１ｂには、スライド溝１１ｃに嵌った状態でスライド溝１１ｃに平行となる長孔が貫通している。このため、支持部材１１とワーク支持部１１ｂとを、ワーク支持部１１ｂの長孔とスライド溝１１ｂのネジ穴とが連通する状態で、例えば、頭部付きのネジを用いて締結することで、相互に固定させることができる。

さらに、ワーク支持部１１ｂの長孔とスライド溝１１ｂのネジ穴とが連通可能な範囲で、ワーク支持部１１ｂをスライド溝１１ｂに嵌めた状態で相対移動させて、支持部材１１とワーク支持部１１ｂとを固定することができる。このため、ワーク支持部１１ｂの支持部材１１に対する突き出し量を調節することができるので、ワーク２の下型３に対する相対的な位置に応じて、ワーク２をワーク支持部１１ｂにより確実に支持することができる。

ここで、回転レバー１６の回転角に関し、さらに、次のように定義する。すなわち、クランプアーム４の当接端４ａが、回転中心軸Ｘの周囲において最もワーク２から離れた角度を回転角０°と定義する（図４等参照。）。さらに、支持部材１１が拘束部１３により拘束される角度を拘束角θｃ（＞０）とする（図５、図６等参照。）。

また、拘束部１３は、回転レバー１６が圧縮バネ１２を圧縮しながら拘束角θｃを超えて一方側に回転するのを許容しつつ、支持部材１１を拘束し続ける（図５、図６等参照。）。
すなわち、回転レバー１６が拘束角θｃに向かって一方側に回転している間、圧縮バネ１２は、上記のように、スリット１１ａの一方側の壁を一方側に押すことで、自身の長さを変えることなく、支持部材１１を周方向の一方側に回転させている。なお、回転レバー１６が拘束角θｃに向かって一方側に回転している間、クランプアーム４、回転レバー１６、連結部材１０および支持部材１１は、互いに相対配置を変えることなく、回転する。

やがて、回転レバー１６が拘束角θｃに到達すると、支持部材１１が拘束部１３（鉛直部１７ｖ）に拘束されて一方側に回転することができなくなる。この状態で、さらに、回転レバー１６を一方側に回転駆動すると、スライド部１６ａは、圧縮バネ１２の他方端を押して圧縮バネ１２を圧縮しながら、スリット１１ａ内を一方側に移動していく。つまり、回転レバー１６は、拘束角θｃに到達した後も、支持部材１１の拘束に関わりなく、さらに一方側に回転し続けて圧縮バネ１２を圧縮する。

そして、支持部材１１が拘束されている状態で回転レバー１６が一方側に回転することにより、連結部材１０は、軸支構造Ｄの軸芯棒Ｄｒの周囲に他方側に回転し、クランプアーム４は、軸支構造Ｃの軸芯棒Ｃｒの周囲に一方側に回転する。このとき、連結構造Ａでは、軸芯棒Ａｒがクランプアーム４に設けた長孔内を他方側に移動し、連結構造Ｂでは、軸芯棒Ｂｒが回転レバー１６に設けた長孔内を一方側に移動する。

以上により、クランプ装置１によれば、クランプアーム４は、回転レバー１６が回転角０°の位置から拘束角θｃの位置に回転するまで、回転中心軸Ｘの周囲を大きく公転してワーク２の上側に回り込む（図４、図５等参照。）。さらに、クランプアーム４は、回転レバー１６が拘束角θｃを超えて一方側に回転することにより、軸芯棒Ｃｒの周囲を一方側に回転して当接端４ａをワーク２に対して上側から押し付ける（図５、図６等参照。）。

〔実施例の効果〕
実施例のクランプ装置１は、ワーク２を下型３の上に載せてヘム加工するときに、ワーク２に対してクランプアーム４を上側から押し付けることにより、ワーク２を下型３に固定する。
また、クランプ装置１は、次の駆動部９、連結部材１０、支持部材１１および圧縮バネ１２を備える。

まず、駆動部９は、電動式であって、次の回転レバー１６を有する。すなわち、回転レバー１６は、電動モータの出力により回転駆動されてクランプアーム４に回転力を伝えるものである。そして、駆動部９は、回転レバー１６を回転中心軸Ｘの周囲の一方側に回転駆動することにより、クランプアーム４によってワーク２を下型３に固定させる。

次に、連結部材１０は、回転レバー１６とクランプアーム４とを連結するものであり、支持部材１１は、連結部材１０とクランプアーム４とを回転自在に支持するものである。また、圧縮バネ１２は、回転レバー１６と支持部材１１との間に組み付けられ、回転レバー１６の一方側への回転により、一方側に公転しながら、支持部材１１を一方側に公転させる。

これにより、クランプ装置１において、駆動部９として、電動モータの出力を利用する態様を採用することで、エアシリンダを駆動源とすることに起因する問題、例えば、クランプ動作の迅速化に伴うワーク２の傷付けを解消することができる。

また、回転レバー１６と支持部材１１との間に圧縮バネ１２を組み付けることで、クランプアーム４の動作を変化させることができる。
すなわち、支持部材１１を拘束しないで回転レバー１６を回転させると、回転レバー１６は、圧縮バネ１２をさほど圧縮することなく、支持部材１１を自身の回転に同期するように回転中心軸Ｘの周囲を回転させる。このため、クランプアーム４は支持部材１１に対して位置を変えることなく、回転中心軸Ｘの周囲を一方側に公転する。

これに対し、支持部材１１を拘束して回転レバー１６を回転させると、回転レバー１６は、圧縮バネ１２を圧縮しながら、連結部材１０を支持部材１２に対して軸芯棒Ｄｒの周囲に他方側に回転させる。これに伴い、連結部材１０は、クランプアーム４を支持部材１２に対して軸芯棒Ｃｒの周囲に一方側に回転させる。このため、クランプアーム４は支持部材１１に対して、軸芯棒Ｃｒの周囲を一方側に回転する。

以上により、支持部材１１を拘束しない状態と拘束した状態とで、クランプアーム４の動作を異ならせることができる。すなわち、支持部材１１を拘束しない状態で回転レバー１６を一方側に回転させると、クランプアーム４は、回転中心軸Ｘの周囲を一方側に公転する。また、支持部材１１を拘束した状態で回転レバー１６を一方側に回転させると、クランプアーム４は、軸芯棒Ｃｒの周囲を一方側に回転する。

そこで、クランプアーム４の動作に関し、クランプアーム４が回転中心軸Ｘの周囲を公転する動作を振り込み動作に割り当て、クランプアーム４が軸芯棒Ｃｒの周囲を回転する動作をクランプ動作に割り当てることで、振り込み動作とクランプ動作とを分離することができる。また、回転レバー１６の回転角に関し、振り込み動作に対応する範囲を大きくとることで、クランプアーム４をロボット６との干渉領域の外へ容易に移動させることができる。
このため、ワーク２に対する加工をより効率化することができるとともに、加工後の品質を高めることができる。

さらに、振り込み動作では、回転レバー１６のモーメントが、直線的な力に変換されることなく、圧縮ばね１２および支持部材１１を経由してクランプアーム４に伝わる。また、クランプ動作でも、回転レバー１６のモーメントが、さほど、直線的な力に変換されることなく、連結部材１０を経由してクランプアーム４に伝わる。このため、クランプ装置１によれば、駆動装置１５における電動モータのトルクを、直線的な力にさほど変換することなく、クランプアーム４に伝えることができる。

また、実施例のクランプ装置１によれば、回転レバー１６と支持部材１１との間に、回転レバー１６と支持部材１１との相対回転を支持する軸受構造Ｅが設けられている。
支持部材１１は、拘束部１３により拘束されるまでの間、つまり、クランプアーム４の振り込み動作に対応する期間において、圧縮バネ１２により押されて変位するため、動作が不安定になる可能性がある。そこで、回転レバー１６と支持部材１１との間に、上記のような軸受構造Ｅを設けることで、クランプアーム４の振り込み動作の期間における支持部材１１の動作を安定させることができる。

また、実施例のクランプ装置１によれば、連結構造Ａにおける長さＬａと径Ｄａとの比率、つまり、Ｌａ／Ｄａは、関係式（１）：１．０＜Ｌａ／Ｄａ＜２．０を満たすように設定され、好ましくは、関係式（２）：１．０＜Ｌａ／Ｄａ＜１．５を満たすように設定され、より好ましくは、関係式（３）：１．０＜Ｌａ／Ｄａ＜１．１を満たすように設定される。
これにより、連結構造Ａにおいて、長孔Ａ２に対する軸芯棒Ａｒの係合に伴う摩耗を抑制することができる。

また、実施例のクランプ装置１によれば、連結構造Ｂにおける長さＬｂと径Ｄｂとの比率、つまり、Ｌｂ／Ｄｂは、関係式（４）：１．０＜Ｌｂ／Ｄｂ＜２．０を満たすように設定され、好ましくは、関係式（５）：１．０＜Ｌｂ／Ｄｂ＜１．５を満たすように設定され、より好ましくは、関係式（６）：１．０＜Ｌｂ／Ｄｂ＜１．１を満たすように設定される。
これにより、連結構造Ｂにおいて、長孔Ｂ２に対する軸芯棒Ｂｒの係合に伴う摩耗を抑制することができる。

また、実施例のヘミング装置５は、次のような拘束部１３を備える。すなわち、拘束部１３は、回転レバー１６が一方側に回転して特定の回転角（拘束角θｃ）に到達したときに支持部材１１を拘束し、さらに、回転レバー１６が圧縮バネ１２を圧縮しながら拘束角θｃを超えて一方側に回転するのを許容しつつ、支持部材１１を拘束し続ける。

また、拘束部１３は、下型３に取り付けられて駆動部９が搭載される台座１７の鉛直部１７ｖである。
これにより、支持部材１１を確実に拘束することができるとともに、拘束部１３として、格別な部位を設ける必要がなくなる。このため、クランプ装置１をヘミング装置５に組み入れるためのコストを抑えることができる。

また、実施例のクランプ装置１は、支持部材１１が拘束部１３により拘束された状態で、ワーク２に突き当たってワーク２を支持するワーク支持部１１ｂを備える。
これにより、支持部材１１が拘束されている間、さらには、クランプ動作の間、ワーク２の位置を安定させることができる。

〔変形例〕
実施例は具体的な一例を開示するものであり、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
例えば、実施例のヘミング装置１によれば、拘束部１３は、駆動部９が搭載される台座１７の鉛直部１７ｖであったが、下型３の側壁を拘束部１３として採用してもよい。

１ クランプ装置 ２ ワーク ３ 下型 ４ クランプアーム ９ 駆動部 １０ 連結部材 １１ 支持部材 １２ 圧縮バネ １５ 駆動装置（電動モータ） １６ 回転レバー θｃ 拘束角（特定の回転角） Ｘ 回転中心軸

Claims (7)

1. ワークを下型の上に載せてヘム加工するときに、前記ワークに対してクランプアームを上側から押し付けることにより、前記ワークを前記下型に固定するクランプ装置において、
   電動モータの出力により回転駆動されて前記クランプアームに回転力を伝える回転レバーを有し、前記回転レバーを回転中心軸の周囲の一方側に回転駆動することにより、前記クランプアームによって前記ワークを前記下型に固定させる電動式の駆動部と、
   前記回転レバーと前記クランプアームとを連結する連結部材と、
   この連結部材と前記クランプアームとを回転自在に支持する支持部材と、
   前記回転レバーと前記支持部材との間に組み付けられ、前記回転レバーの前記一方側への回転により、前記一方側に公転しながら、前記支持部材を前記一方側に公転させる圧縮バネとを備え、
   前記回転レバーは、前記支持部材が拘束されて前記一方側への公転が規制された状態で、前記一方側に回転駆動されると、前記圧縮バネを圧縮しつつ、前記連結部材を前記支持部材に対して回転させ、さらに、前記連結部材の回転に伴って、前記クランプアームを前記支持部材に対して回転させることを特徴とするクランプ装置。
2. 請求項１に記載のクランプ装置において、
   前記回転レバーと前記支持部材との間には、前記回転レバーと前記支持部材との相対回転を支持する軸受構造が設けられていることを特徴とするクランプ装置。
3. 請求項１に記載のクランプ装置において、
   前記連結部材は、前記クランプアームとの間に連結構造を構成しており、
   この連結構造は、
   前記連結部材および前記クランプアームの一方に設けられた円形の丸穴、
   この丸穴の径と同じ幅、および、この幅と垂直な方向に前記丸穴の径よりも長い長さを有する長孔、
   ならびに、前記丸穴と同径の円柱状の棒体であって前記丸穴および前記長孔の両方に嵌る芯棒を有し、
   １．０＜前記長孔の長さ／前記丸穴の径＜２．０
   の関係式を満たすことを特徴とするクランプ装置。
4. 請求項１に記載のクランプ装置において、
   前記連結部材は、前記回転レバーとの間に連結構造を構成しており、
   この連結構造は、
   前記連結部材および前記回転レバーの一方に設けられた円形の丸穴、
   この丸穴の径と同じ幅、および、この幅と垂直な方向に前記丸穴の径よりも長い長さを有する長孔、
   ならびに、前記丸穴と同径の円柱状の棒体であって前記丸穴および前記長孔の両方に嵌る芯棒を有し、
   １．０＜前記長孔の長さ／前記丸穴の径＜２．０
   の関係式を満たすことを特徴とするクランプ装置。
5. 請求項１に記載のクランプ装置と、
   前記回転レバーが前記一方側に回転して特定の回転角に到達したときに前記支持部材を拘束し、さらに、前記回転レバーが前記圧縮バネを圧縮しながら前記特定の回転角を超えて前記一方側に回転するのを許容しつつ、前記支持部材を拘束し続ける拘束部とを備えることを特徴とするヘミング装置。
6. 請求項５に記載のヘミング装置において、
   前記拘束部は、前記下型に取り付けられて前記駆動部が搭載される台座に設けられていることを特徴とするヘミング装置。
7. 請求項５に記載のヘミング装置において、
   前記クランプ装置は、
   前記支持部材が前記拘束部により拘束された状態で、前記ワークに突き当たって前記ワークを支持するワーク支持部を備えることを特徴とするヘミング装置。

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