KR101958888B1

KR101958888B1 - 클램프 장치

Info

Publication number: KR101958888B1
Application number: KR1020177025945A
Authority: KR
Inventors: 치아키 후쿠이; 카즈요시 타카하시; 히데키 사사키; 타케시 세오; 지로 만도코로; 코이치 카츠마타
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2019-03-15
Also published as: BR112017017581B1; RU2017132174A; TW201632314A; US20180029196A1; CN107530848A; RU2709306C9; MX2017010461A; RU2709306C2; DE112015006178T5; US10800008B2; TWI566894B; DE112015006178B4; WO2016132614A1; CN107530848B; BR112017017581A2; KR20170117549A; RU2017132174A3; JP6531922B2; JPWO2016132614A1

Abstract

클램프 장치(10A)는, 클램프 암(17)의 회동 위치를 검출하는 검출부(18)를 구비한다. 검출부(18)는, 회동축(82)에 설치됨과 동시에 소정의 캠면(100)을 포함하고, 또한 회동축(82)의 중심으로부터 캠면(100)까지의 반경 방향의 거리가 원주방향을 따라 변화하도록 형성된 캠부(98)와, 회동축(82)의 회동에 따라 변위하는 캠면(100)의 위치를 검출하는 근접 센서(102)를 가진다.

Description

클램프 장치

본 발명은, 회동하는 클램프 암에 의해 작업물을 클램프하는 클램프 장치에 관한 것이다.

종래, 예를 들면, 자동차 등의 구성 부품을 용접할 때, 그 구성 부품을 클램프하기 위해서 클램프 장치가 이용된다. 이러한 종류의 클램프 장치에서는, 유체압의 작용하에 실린더부의 피스톤을 축방향으로 변위시킴으로써, 피스톤 로드에 접속된 토글 링크 기구를 통해 클램프 암이 피스톤의 변위량에 따라 소정 각도로 회동하고, 작업물을 클램프 가능한 클램프 상태(clamping state)와, 클램프 상태가 해제된 언클램프 상태(unclamping state)를 절환한다(예를 들면, 특개2001-113468호 공보 및 유럽특허출원공개 제0636449호 명세서 참조).

또한, 특개2001-113468호 공보에 기재된 클램프 장치에서는, 피스톤 로드에 연결된 너클 블록에 대해 검출부를 연결하고, 클램프 바디의 측부에 설치된 2개의 근접 센서로 검출부를 검출함으로써 클램프 암의 회동 상태를 검출한다.

상술한 종래 기술에서는, 피스톤 로드(piston rod)와 함께 스트로크(stroke) 변위하는 검출부의 위치를 검출함으로써, 클램프 암의 회동 상태를 간접적으로 검출한다. 바꾸어 말하면, 클램프 암의 회동 동작을 직접적으로 검출하는 것은 아니다. 이로 인해, 검출부의 위치와 클램프 암의 위치의 대응 관계(클램프 암의 회동 상태의 검출 정도)에는, 토글 링크 기구의 가공 정도나 조립 정도 등이 영향을 준다. 따라서, 이러한 간접적인 검출 방법으로는, 클램프 암의 회동 상태의 검출 정도를 향상시키는 것이 용이하지 않다.

본 발명은, 이러한 과제를 고려해서 이루어진 것으로, 클램프 암의 회동 상태를 간이한 구성에서 직접적이고 높은 정밀도로 검출할 수 있는 클램프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 클램프 장치는, 회동하는 클램프 암에 의해 작업물(workpiece)을 클램프하는 클램프 장치에 있어서, 클램프 바디와, 상기 클램프 바디에 설치된 구동 수단과, 상기 구동부의 작용하에 상기 클램프 암과 일체적으로 회동하는 회동축과, 상기 클램프 암의 회동 위치를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 검출부는, 상기 회동축에 설치됨과 동시에 소정의 캠면(cam surface)을 포함하며, 또한 해당 회동축의 중심에서 상기 캠면까지의 반경 방향의 거리가 원주방향을 따라 변화하도록 형성된 캠부와, 상기 회동축의 회동에 따라 변위하는 상기 캠면의 위치를 검출하는 캠면용 근접 센서를 가진 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 따르면, 클램프 암과 일체적으로 회동하는 회동축에 설치된 캠부의 캠면의 위치를 캠면용 근접 센서로 검출하기 때문에, 클램프 암의 회동 상태를 간이한 구성으로 직접적이고 높은 정밀도로 검출할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호와 소정의 클램프 역치의 비교에 기초하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하고, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호와 소정의 언클램프 역치의 비교에 기초하여 언클램프 상태인지 아닌지를 판정하는 판정부를 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 클램프 상태 및 언클램프 상태를 용이하고 확실하게 판정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 클램프 암의 회동 각도 범위를 조정하는 회동 각도 범위 조정 기구를 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 형상이나 크기가 다른 여러 가지 작업물을 클램프할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 캠부는, 금속재료로 구성되며, 상기 캠면용 근접 센서는, 유도형 근접 센서여도 괜찮다.

이러한 구성에 따르면, 자기 검출 센서를 이용한 경우와 비교해서, 용접 시에 발생하는 직류 자계의 감도가 낮기 때문에, 용접 환경에서 클램프 장치를 사용하는 경우여도, 캠면용 근접 센서를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 캠면용 근접 센서는, 금속재료를 포함해 구성된 상기 클램프 바디 내에 배설될 수도 있다.

이러한 구성에 따르면, 클램프 바디의 외측에 캠면용 근접 센서를 배설한 경우와 비교해서, 클램프 장치를 소형화할 수 있다. 또한, 클램프 바디가 자기 실드로서 기능하기 때문에, 용접 시에 발생하는 직류 자계의 영향을 보다 받기 어렵게 할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 판정부에서 상기 클램프 상태로 판정된 경우에 점등하는 클램프등과, 외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 판정부에서 상기 언클램프 상태로 판정된 경우에 점등하는 언클램프등을 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 유저는, 클램프등 및 언클램프등을 시인함으로써, 작업물의 클램프 상태 및 언클램프 상태를 용이하게 확인할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 유저가 조작 가능한 설정용 조작부와, 상기 설정용 조작부가 1차 조작됐을 때의 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 클램프 역치를 설정하고, 상기 설정용 조작부가 2차 조작됐을 때의 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 언클램프 역치를 설정하는 역치 설정부를 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 클램프하는 작업물의 형상이나 크기에 따라 클램프 역치 및 언클램프 역치를 용이하게 설정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 구동부는, 실린더 튜브와, 유체압의 작용하에 축선 방향을 따라 상기 실린더 튜브 내를 왕복 운동하는 피스톤과, 상기 피스톤에 연결된 피스톤 로드를 가지며, 상기 피스톤 로드에는, 상기 피스톤의 왕복 운동을 상기 회동축의 회동 동작으로 변환하는 링크 기구가 설치되며, 상기 검출부는, 상기 피스톤 로드와 함께 스트로크 변위하는 검출체와, 상기 클램프 상태에 있어서의 상기 검출체의 위치를 검출하는 검출체용 근접 센서를 더욱 가지며, 상기 판정부는, 상기 클램프 상태로 판정한 경우에, 상기 검출체용 근접 센서의 출력 신호와 소정의 클램프력 발생 역치의 비교에 기초하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 작업물의 클램프 상태에 있어서, 클램프력 발생 상태(작업물에 소정의 클램프력이 발생하는 상태)인지를 용이하고 확실하게 판정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 검출체의 상기 검출체용 근접 센서에 대향하는 부위에는, 상기 피스톤 로드의 축선에 대해 경사진 검출면이 형성되며, 상기 역치 설정부는, 상기 설정용 조작부가 3차 조작됐을 때의 상기 검출체용 근접 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 클램프력 발생 역치를 설정할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 검출체용 근접 센서의 위치를 변경하지 않고 클램프력 발생 역치를 용이하게 설정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 판정부에서 상기 클램프력 발생 상태로 판정된 경우에 점등하는 클램프력 발생등을 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 유저는, 클램프력 발생등을 시인함으로써, 작업물에 소정의 클램프력이 발생하는 상태인 것을 용이하게 알 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 클램프 암의 각속도를 산출하는 속도 산출부와, 상기 속도 산출부에서 산출된 상기 각속도가 소정의 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정하는 속도 판정부를 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 캠면용 근접 센서의 출력 신호를 이용하여 클램프 암의 각속도를 산출하기 때문에, 클램프 암의 각속도를 검출하는 새로운 센서를 설치하지 않아도 간이한 구성으로 클램프 암의 각속도가 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 속도 판정부에서 상기 각속도가 상기 속도 역치를 넘는다고 판정된 경우에 점등하는 속도등을 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 유저는, 속도등을 시인함으로써, 클램프 암의 각속도가 속도 역치 이하인지를 용이하게 확인할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호가 상기 클램프 역치에 의해 정해지는 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 클램프 암의 각속도 또는 각가속도가 제로인 경우에 상기 클램프 상태로 판정할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 클램프 역치가 완전한 클램프 상태(클램프 암이 작업물에 접촉해서 정지하는 상태)에 있어서의 캠면용 근접 센서의 출력 신호보다 앞(언클램프측)에 설정된 경우여도, 완전한 클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호가 상기 클램프 역치에 의해 정해지는 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 클램프 암의 각속도 또는 각가속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 상기 클램프 상태로 판정할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 작업물의 클램프 시에 클램프 암이 감쇠 진동한 경우여도, 완전한 클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호가 상기 언클램프 역치에 의해 정해지는 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 각속도 또는 상기 각가속도가 제로인 경우에 상기 언클램프 상태로 판정할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 언클램프 역치가 완전한 언클램프 상태(클램프 암이 작업물에 접촉하지 않고 정지하는 상태)에 있어서의 캠면용 근접 센서의 출력 신호보다 앞(클램프측)에 설정된 경우여도, 완전한 언클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 판정부는, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호가 상기 언클램프 역치에 의해 정해지는 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 각속도 또는 상기 각가속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 상기 언클램프 상태로 판정할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 작업물의 언클램프 시에 클램프 암이 감쇠 진동한 경우여도, 완전한 언클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다.

상기 클램프 장치에 있어서, 상기 캠면용 근접 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 각속도 또는 상기 각가속도를 산출하는 속도 산출부를 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 클램프 암의 각속도 또는 각가속도를 검출하는 새로운 센서를 설치하지 않아도 클램프 암의 각속도 또는 각가속도를 용이하게 취득할 수 있다.

본 발명에 따르면, 클램프 암과 일체적으로 회동하는 회동축에 설치된 캠부의 캠면의 위치를 캠면용 근접 센서로 검출하기 때문에, 클램프 암의 회동 상태를 간이한 구성으로 직접적이고 높은 정밀도로 검출할 수 있다.

상기의 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 이하의 실시형태의 설명으로부터 용이하게 알 수 있다.

[도 1]도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 클램프 장치의 정면도이다.
[도 2]도 2는, 도 1의 클램프 장치의 일부 분해사시도이다.
[도 3]도 3은, 도 1의 클램프 장치의 클램프 상태를 도시한 종단면도이다.
[도 4]도 4는, 제1 실시형태에 관한 클램프 장치의 블록도이다.
[도 5]도 5는, 도 3의 클램프 장치의 언클램프 상태를 도시한 종단면도이다.
[도 6]도 6은, 도 3의 캠부(cam portion)의 캠면 및 검출 코일 사이의 이간 거리(離間距離))와 검출 공진 임피던스의 관계를 도시한 그래프이다.
[도 7]도 7은, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 클램프 장치의 클램프 상태를 도시한 종단면도이다.
[도 8]도 8은, 제2 실시형태에 관한 클램프 장치의 블록도이다.
[도 9]도 9는, 도 7의 클램프 장치의 언클램프 상태를 도시한 종단면도이다.
[도 10]도 10은, 검출면 및 검출 코일 사이의 이간 거리와 검출 공진 임피던스의 관계를 도시한 그래프이다.
[도 11]도 11은, 본 발명의 제3 실시형태에 관한 클램프 장치의 블록도이다.
[도 12]도 12a는, 도 11의 캠부의 제1 상태를 도시한 단면 모식도이며, 도 12b는, 해당 캠부의 제2 상태를 도시한 단면 모식도이다.
[도 13]도 13은, 도 11의 캠부의 캠면 및 검출 코일 사이의 이간 거리와 검출 공진 임피던스의 관계를 도시한 그래프이다.
[도 14]도 14a는, 도 11에 도시한 클램프 장치의 클램프 동작을 설명하기 위한 제1 타이밍 차트이며, 도 14b는, 해당 클램프 장치의 언클램프 동작을 설명하기 위한 제2 타이밍 차트이다.
[도 15]도 15a는, 도 11에 도시한 클램프 장치의 클램프 동작을 설명하기 위한 제3 타이밍 차트이며, 도 15b는, 해당 클램프 장치의 언클램프 동작을 설명하기 위한 제4 타이밍 차트이다.
[도 16]도 16a는, 도 11에 도시한 클램프 장치의 클램프 동작을 설명하기 위한 제5 타이밍 차트이며, 도 16b는, 해당 클램프 장치의 언클램프 동작을 설명하기 위한 제6 타이밍 차트이다.
[도 17]도 17a는 제1 변형예에 관한 캠부를 도시한 단면 모식도이며, 도 17b는 제2 변형예에 관한 캠부를 도시한 단면 모식도이며, 도 17c는 제3 변형예에 관한 캠부를 도시한 단면 모식도이다.

이하, 본 발명에 관한 클램프 장치에 대해 바람직한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는, 도 3, 도 5, 도 7, 및 도 9에 도시한 방향에서 보며 클램프 암의 회전 방향(시계 방향 및 반시계 방향)을 설명한다.

(제1 실시형태)

본 발명의 제1 실시형태에 관한 클램프 장치(10A)는, 도 1~도 3에 도시한 바와 같이, 구동부(12)와, 구동부(12)에 연결된 클램프 바디(14)와, 클램프 바디(14) 내에 배설된 링크 기구(16)와, 구동부(12)의 작용하에 링크 기구(16)를 통해 회동 동작하는 클램프 암(17)과, 클램프 암(17)의 회동 위치를 검출하는 검출부(18)와, 컨트롤 유닛(20)을 구비한다.

구동부(12)는, 유체압 실린더로서 구성되며, 편평통 형상(flat tubular shape)으로 구성된 실린더 튜브(22)와, 실린더 튜브(22)의 일단측(화살표 A방향)의 개구를 폐색하는 엔드 블록(24)과, 실린더 튜브(22) 내에 축선 방향을 따라 변위 가능하게 배설된 피스톤(26)과, 실린더 튜브(22)의 타단측(화살표 B방향)의 개구를 폐색하는 로드 커버(rod cover)(28)와, 피스톤(26)에 연결된 피스톤 로드(piston rod)(30)를 가진다.

실린더 튜브(22)는, 편평통 형상으로 한정되지 않고, 진원통(ture cylindrical) 형상 또는 타원통(elliptical cylindrical) 형상 등 임의의 형상을 채용할 수 있다. 실린더 튜브(22)에는, 엔드 블록(24)과 피스톤(26) 사이에 형성된 제1 실린더실(32)에 연통하는 제1 포트(34)와, 피스톤(26)과 로드 커버(28) 사이에 형성된 제2 실린더실(36)에 연통하는 제2 포트(38)가 형성된다.

제1 포트(34) 및 제2 포트(38)에는, 피스톤(26)을 왕복 운동시키기 위한 압축 유체(구동 유체)의 공급·배출을 실시하기 위한 도시하지 않은 튜브가 접속된다. 엔드 블록(24), 실린더 튜브(22), 및 로드 커버(28)는, 복수의 체결 볼트(40)에 의해 일체적으로 연결된다.

엔드 블록(24)의 대략 중앙부에는, 피스톤(26)의 스트로크를 조정함으로써 클램프 암(17)의 회동 각도 범위를 조정하는 조정 볼트(회동 각도 범위 조정 기구)(42)가 나사결합된다. 조정 볼트(42)는, 그 나사회전작용하에 제1 실린더실(32)의 돌출 길이를 조정 가능하게 되어 있고, 그 제1 실린더실(32) 내에 위치하는 두부(head)에는, 피스톤(26)의 충격이나 충돌음을 완충하기 위한 댐퍼(44)가 장착된다. 조정 볼트(42)는, 록 너트(lock nut)(46)가 나사회전됨으로써 엔드 블록(24)에 고정된다.

피스톤(26)의 외주면에는, 환형상의 피스톤 패킹(48)이 홈을 통해 장착된다. 또한, 피스톤(26)의 중앙에는, 피스톤 로드(30)의 일단측이 고정된다. 로드 커버(28)의 중앙부에는, 피스톤 로드(30)가 삽통하는 로드 구멍(rod hole)(50)이 형성된다. 로드 구멍(50)을 구성하는 벽면에는, 환형상의 로드 패킹(52) 및 환형상의 더스트 시일(dust seal)(54)이 각각 홈을 통해 장착된다.

클램프 바디(14)는, 로드 커버(28)의 타단측에 접속되며, 예를 들면, 철, 스텐레스강, 또는 알루미늄 등의 금속재료를 포함해 구성된다. 클램프 바디(14)에는, 클램프 장치(10A)를 도시하지 않은 고정 부재에 장착하기 위한 브래킷(56)이 설치된다.

도 2로부터 알 수 있듯이, 클램프 바디(14)는, 양측이 개구된 프레임부(58)와, 프레임부(58)의 개구를 폐색하도록 하는 프레임부(58)에 복수의 나사 부재(59)에 의해 체결된 한 쌍의 커버부(60)를 가진다. 이에 의해, 클램프 바디(14)에는, 피스톤 로드(30)의 타단측 및 링크 기구(16)가 배설 가능한 실(chamber)이 형성된다. 피스톤 로드(30)의 타단부에는, 너클 조인트(knuckle joint)(62)가 접속된다.

너클 조인트(62)에는, 피스톤 로드(30)의 축선 방향과 직교하는 방향으로 연재하여 피스톤 로드(30)의 타단부가 장착되는 단면 대략 T자 형상의 홈부(64)가 형성된다. 또한, 너클 조인트(62)에는, 커버부(60)와 직교하는 방향(도 3의 지면과 직교하는 방향)에 따라 연재한 너클 핀(66)이 삽통하는 구멍부(hole portion)가 형성된다.

링크 기구(16)는, 피스톤(26)의 왕복 운동을 후술하는 회동축(82)의 회동 동작으로 변환한다. 이 링크 기구(16)는, 너클 조인트(62)에 너클 핀(66)을 통해 회동 가능하게 설치된 제1 링크부(68)와, 제1 링크부(68)에 제1 핀(70)을 통해 회동 가능하게 설치된 제2 링크부(72)와, 제2 링크부(72)에 제2 핀(74)을 통해 회동 가능하게 설치된 지지 레버(76)를 가진다.

제1 링크부(68)에는, 너클 핀(66)이 삽통하는 구멍부와 제1 핀(70)이 삽통하는 구멍부가 서로 이간하여 형성된다. 제2 링크부(72)에는, 제1 핀(70)이 삽통하는 구멍부와 제2 핀(74)이 삽통하는 구멍부가 서로 이간하여 형성된다.

지지 레버(76)에는, 커버부(60)의 구멍부(78)에 삽통된 베어링(80)에 축지된 회동축(82)이 고정된다. 제1 핀(70), 제2 핀(74), 및 회동축(82)은, 너클 핀(66)에 대해 평행하게 배설된다. 회동축(82)의 단부에는, 클램프 암(17)이 장착되는 암 지지부(86)가 고정된다. 즉, 회동축(82)은, 클램프 암(17)과 일체적으로 회동한다.

피스톤 로드(30)의 직선 운동은, 너클 조인트(62), 제1 링크부(68), 제2 링크부(72), 및 지지 레버(76)로 전달되며, 지지 레버(76)가 회동축(82)과 함께 소정 각도만 회동 변위함으로써, 회동축(82)에 암 지지부(86)를 통해 설치된 클램프 암(17)이 회동하게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 링크 기구(16)의 근방에 가이드 롤러(88)가 설치된다. 이 가이드 롤러(88)는, 클램프 바디(14)의 구멍부(90)에 삽통된 핀 부재(92)에 대해 복수의 전동체(94)를 통해 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 링크 기구(16)를 구성하는 제2 링크부(72)의 회동 작용하에 제2 링크부(72)의 소정의 작용면(96)이 접촉함으로써 가이드 롤러(88)가 회전한다.

제2 링크부(72)의 작용면(96)은, 가이드 롤러(88)에 접촉하는 동안, 작용면(96)과 가이드 롤러(88)의 접촉각도(contact angle)(α)가 일정하게 되도록 형성된다. 여기서 접촉각도(α)란, 피스톤 로드(30)의 축선에 평행한 상태에서 가이드 롤러(88)의 축선에 직교하는 선분(L1)과 가이드 롤러(88)의 작용면(96)에 있어서의 접선(L2)이 이루는 각도를 말한다.

이에 의해, 제2 링크부(72)의 작용면(96)이 가이드 롤러(88)에 접촉하는 동안, 작업물에 대해 대략 일정한 클램프력을 계속해서 발생시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 작업물에 소정의 클램프력을 발생시킬 수 있는 유효 레인지(클램프 암(17)의 회동 각도의 폭)를 비교적 넓게 할 수 있다. 이에 의해, 작업물의 치수 변동(dimensional variation)이 비교적 큰 경우여도, 실린더 유체압을 필요 이상으로 높이지 않고 해당 작업물에 소정의 클램프력을 발생시킬 수 있다.

검출부(18)는, 회동축(82)의 외주면에 고정된 캠부(cam portion)(98)와, 캠부(98)의 캠면(100)의 위치를 검출하는 근접 센서(캠면용 근접 센서)(102)를 가진다. 캠부(98)는, 회동축(82)의 중심에서 캠면(100)까지의 반경 방향(radial direction)의 거리가 원주방향을 따라 변화하도록 형성된다. 또한, 캠부(98)는, 철 등의 와전류 손실이 발생하는 금속재료에 의해 구성된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 근접 센서(102)는, 유도형 근접 센서로서 구성되며, 캠면(100)의 근방에 배설된 검출 코일(104)과, 검출 코일(104)에 전기적으로 접속된 발진 회로부(106)와, 발진 회로부(106)에 전기적으로 접속된 검출 회로부(108)를 포함한다.

검출 코일(104)은, 그 코일면이 캠면(100)에 대향하도록 배설된다. 발진 회로부(106)는, 검출 코일(104)을 소정의 발진 주파수로 발진 구동한다. 검출 회로부(108)는, 발진 회로부(106)의 출력 신호에 기초하여 공진 임피던스를 검출한다. 즉, 근접 센서(102)는, 회동축(82)의 회전에 따른 캠면(100)과 검출 코일(104)의 이간 거리(d1)의 변화를 공진 임피던스의 변화로서 검출함으로써, 캠면(100)의 위치(클램프 암(17)의 회동 위치)를 검출한다.

컨트롤 유닛(20)은, 클램프 바디(14)에 설치된 케이스(110)(도 3 참조) 내에 수용되며, 근접 센서(102)가 리드선 등에 의해 전기적으로 접속된다. 케이스(110)에는, 유저가 외부로부터 가압 조작 가능한 교정용 버튼(설정용 조작부)(112)과, 외부 기기(전원 등)에 접속된 케이블 등이 접속 가능한 커넥터(114)와, 외부에서 시인 가능한 표시부(116)가 설치된다. 표시부(116)는, 전원등(118), 언클램프등(120), 클램프등(122), 및 속도등(123)을 포함한다.

컨트롤 유닛(20)은, 판정부(124), 속도 산출부(125), 속도 판정부(127), 역치 설정부(126), 및 출력부(128)를 가진다.

판정부(124)는, 근접 센서(102)의 검출 회로부(108)에서 검출되는 공진 임피던스(이하, 검출 공진 임피던스(Z1)라고 칭한다)와 클램프 역치(clamp threshold value)(Za)의 비교에 기초하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정한다. 판정부(124)는, 검출 공진 임피던스(Z1)와 언클램프 역치(unclamp threshold value)(Zb)의 비교에 기초하여 언클램프 상태인지 아닌지를 판정한다.

속도 산출부(125)는, 검출 공진 임피던스(Z1)에 따라 클램프 암(17)(회동축(82))의 각속도를 산출한다. 상세하게는, 속도 산출부(125)는, 검출 공진 임피던스(Z1)를 상시 미분(차분을 이용한다)함으로써 각속도를 산출한다. 속도 판정부(127)는, 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정한다. 또한, 속도 역치는, 컨트롤 유닛(20)의 도시하지 않은 저장부(storage unit)에 미리 저장된다. 또한, 속도 판정부(127)는, 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 속도 역치보다 큰지 아닌지를 판정해도 상관없다.

역치 설정부(126)는, 교정용 버튼(112)이 1차 조작됐을 때의 검출 회로부(108)의 출력 신호(검출 공진 임피던스(Z1))에 따라 클램프 역치(Za)를 설정한다. 또한, 역치 설정부(126)는, 교정용 버튼(112)이 2차 조작됐을 때의 검출 공진 임피던스(Z1)에 따라 언클램프 역치(Zb)를 설정한다.

역치 설정부(126)에서 설정된 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb)는, 상기 저장부에 저장된다. 출력부(128)는, 언클램프등(120), 클램프등(122), 및 속도등(123)을 점등 또는 소등시킨다.

본 실시형태에 관한 클램프 장치(10A)는, 기본적으로는 이상과 같이 구성되는 것이며, 이어서 그 동작 및 작용 효과에 대해 설명한다. 또한, 도 5에 도시한 언클램프 상태를 초기 상태로 하고, 이 초기 상태에 있어서, 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb)는 설정되어 상기 저장부에 저장되는 것으로 한다.

우선, 유저는, 클램프 장치(10A)의 브래킷(56)을 도시하지 않은 고정 부재에 대해 장착한다. 또한, 케이블을 커넥터(114)에 접속함으로써 클램프 장치(10A)와 외부 기기(전원 등)를 접속한다. 이에 의해, 컨트롤 유닛(20)에 전력이 공급되어, 전원등(118)이 점등한다. 또한, 초기 상태에서는, 언클램프등(120)이 점등함과 동시에 클램프등(122) 및 속도등(123)이 소등하고, 피스톤(26)은 실린더 튜브(22)의 일단측에 위치하여 댐퍼(44)에 접촉한다.

작업물을 클램프하는 경우, 제2 포트(38)를 대기(atmosphere) 개방한 상태에서 제1 포트(34)에 압축 유체를 공급한다. 그렇게 하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 피스톤(26)이 로드 커버(28)측(화살표 B방향)으로 변위한다. 이 피스톤(26)의 직선 운동은, 피스톤 로드(30) 및 너클 조인트(62)를 통해 링크 기구(16)로 전달되며, 링크 기구(16)를 구성하는 지지 레버(76)의 회전 작용하에 회동축(82) 및 클램프 암(17)이 일체적으로 시계 방향으로 회전한다.

이 때, 회동축(82)에 고정된 캠부(98)도 회동축(82)과 일체적으로 회전하기 때문에, 캠면(100)과 검출 코일(104)의 이간 거리(d1)가 짧아짐과 동시에 검출 공진 임피던스(Z1)가 작아진다(도 6 참조).

검출 공진 임피던스(Z1)가 언클램프 역치(Zb)보다 큰 경우, 판정부(124)는 언클램프 상태로 판정한다. 이 때, 출력부(128)는 언클램프등(120)의 점등을 계속한다.

그리고, 피스톤(26)이 로드 커버(28)측으로 더욱 변위함과 동시에 회동축(82)이 더욱 회전하고, 검출 공진 임피던스(Z1)가 클램프 역치(Za) 이상 언클램프 역치(Zb) 이하가 됐을 때에, 판정부(124)는 중간 상태(언클램프 상태로부터 클램프 상태로의 이행 상태)인 것으로 판정한다. 판정부(124)에서 중간 상태로 판정되면, 출력부(128)는 언클램프등(120)을 소등시킨다. 이에 의해, 유저는, 언클램프등(120) 및 클램프등(122)의 소등을 시인함으로써 작업물이 중간 상태인 것을 확인할 수 있다.

이어서, 회동축(82)의 새로운 회전에 의해 클램프 암(17)이 작업물에 접촉하고, 검출 공진 임피던스(Z1)가 클램프 역치(Za)보다 작아졌을 때에, 판정부(124)는 클램프 상태로 판정한다. 판정부(124)에서 클램프 상태로 판정되면, 출력부(128)는 언클램프등(120)을 소등시킨 채로 클램프등(122)을 점등시킨다. 이에 의해, 유저는, 클램프등(122)의 점등을 시인함으로써 작업물이 클램프 상태인 것을 확인할 수 있다.

또한, 속도 산출부(125)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 클램프 역치(Za)에 도달한 시점(또는 도달하기 직전)의 클램프 암(17)의 각속도(클램프 속도)를 산출한다. 그리고, 속도 판정부(127)는, 클램프 속도가 속도 역치(클램프 속도 역치) 이하인지 아닌지를 판정한다.

속도 판정부(127)에서 클램프 속도가 클램프 속도 역치를 넘는다고 판정된 경우, 출력부(128)는 속도등(123)을 점등한다. 이에 의해, 유저는, 압축 유체의 공급 속도를 조정하여 적절한 클램프 속도로 하는 것이 가능하다. 이에, 클램프 속도가 과도하게 커지고, 클램프 암(17) 및 작업물 등에 상처가 나거나, 및 클램프 장치(10A)의 구성 부품(예를 들면, 링크 기구(16) 등)이 파손하거나 하는 것을 억제할 수 있다.

이 클램프 상태에 있어서, 피스톤(26)이 로드 커버(28)측으로 더욱 변위하여 제2 링크부(72)의 작용면(96)이 가이드 롤러(88)에 접촉함으로써, 작업물에는 소정의 클램프력이 발생한다. 그리고, 피스톤(26)의 로드 커버(28)측으로의 변위가 정지될 때까지, 작업물에는 대략 일정한 클램프력이 유지되게 된다.

한편, 작업물의 클램프 상태를 해제하는 경우에는, 제1 포트(34)를 대기 개방한 상태에서 제2 포트(38)에 압축 유체를 공급한다. 그렇게 하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 피스톤(26)이 엔드 블록(24)측으로 변위한다. 이 피스톤(26)의 직선 운동은, 피스톤 로드(30) 및 너클 조인트(62)를 통해 링크 기구(16)로 전달되며, 링크 기구(16)를 구성하는 지지 레버(76)의 회전 작용하에 회동축(82) 및 클램프 암(17)이 일체적으로 반시계 방향으로 회전한다.

이 때, 회동축(82)에 고정된 캠부(98)도 회동축(82)과 일체적으로 회전하기 때문에, 캠면(100)과 검출 코일(104)의 이간 거리(d1)가 길어짐과 동시에 검출 공진 임피던스(Z1)가 커진다(도 6 참조).

검출 공진 임피던스(Z1)가 클램프 역치(Za) 이상 언클램프 역치(Zb) 이하가 됐을 때에, 판정부(124)는 중간 상태(클램프 상태로부터 언클램프 상태로의 이행 상태)인 것으로 판정한다. 판정부(124)에서 중간 상태로 판정되면, 출력부(128)는 클램프등(122)을 소등시킨다. 이에 의해, 유저는, 언클램프등(120) 및 클램프등(122)의 소등을 시인함으로써 작업물이 중간 상태인 것을 확인할 수 있다.

이어서, 피스톤(26)의 엔드 블록(24)측으로의 새로운 변위에 따라, 검출 공진 임피던스(Z1)가 언클램프 역치(Zb)보다 커졌을 때에, 판정부(124)는 언클램프 상태로 판정한다. 판정부(124)에서 언클램프 상태로 판정되면, 출력부(128)는 클램프등(122)을 소등시킨 채로 언클램프등(120)을 점등시킨다.

이에 의해, 유저는, 언클램프등(120)의 점등을 시인함으로써 작업물이 언클램프 상태가 된 것을 확인할 수 있다. 그 후, 피스톤(26)이 댐퍼(44)에 접촉함으로써, 피스톤(26)의 엔드 블록(24)측으로의 변위가 정지됨과 동시에 회동축(82) 및 클램프 암(17)의 회전이 정지되게 된다.

또한, 속도 산출부(125)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 언클램프 역치(Zb)에 도달한 시점(또는 도달하기 직전)의 클램프 암(17)의 각속도(언클램프 속도)를 산출한다. 그리고, 속도 판정부(127)는, 언클램프 속도가 속도 역치(언클램프 속도 역치) 이하인지 아닌지를 판정한다. 또한, 언클램프 속도 역치는, 클램프 속도 역치와 같아도 괜찮고, 달라도 괜찮다.

속도 판정부(127)에서 언클램프 속도가 언클램프 속도 역치를 넘는다고 판정된 경우, 출력부(128)는 속도등(123)을 점등한다. 이에 의해, 유저는, 압축 유체의 공급 속도를 조정하여 적절한 언클램프 속도로 할 수 있다. 이에, 언클램프 속도가 과도하게 커져, 클램프 장치(10A)의 구성 부품(예를 들면, 링크 기구(16) 등)이 파손되는 것을 억제할 수 있다.

상술한 클램프 장치(10A)에서는, 예를 들면, 작업물의 형상이나 크기에 따라, 클램프 암(17)의 회동 각도 범위의 조정이나 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb)의 설정이 수행된다.

클램프 암(17)의 회동 각도 범위를 조정하는 경우, 조정 볼트(42)를 나사회전함으로써 조정 볼트(42)의 제1 실린더실(32)에의 돌출 길이를 변경한다. 이에 의해, 피스톤(26)의 스트로크 길이가 변경되기 때문에, 피스톤(26)의 직선 운동의 작용하에 링크 기구(16)을 통해 회동하는 회동축(82) 및 클램프 암(17)의 회동 각도 범위가 변경된다.

또한, 클램프 암(17)의 회동 각도 범위를 넓히고 싶은 경우에는, 조정 볼트(42)의 제1 실린더실(32)으로의 돌출 길이를 작게 하고, 클램프 암(17)의 회동 범위를 좁게 하고 싶은 경우에는, 조정 볼트(42)의 제1 실린더실(32)으로의 돌출 길이를 크게 한다.

또한, 클램프 역치(Za)를 변경하는 경우, 유체압의 작용하에 피스톤(26)을 로드 커버(28)측으로 변위시킴으로써 클램프 암(17)을 작업물에 접촉시켜 작업물을 클램프한다. 그리고, 이 상태에서, 유저가 교정용 버튼(112)을 소정 시간(예를 들면, 3초) 이상 계속해서 가압(길게 누름)한다(1차 조작한다). 이에 의해, 이 때의 검출 공진 임피던스(Z1)의 값에 따라 새로운 클램프 역치(Za)로서 재설정되어 컨트롤 유닛(20)의 저장부에 저장된다.

또한, 언클램프 역치(Zb)를 변경하는 경우, 클램프 암(17)을 소정의 회동 각도(언클램프 각도)에 위치시킨 상태에서, 유저가 교정용 버튼(112)을 소정 시간 미만(예를 들면, 1초 정도)만 가압(짧게 누름)한다(2차 조작한다). 이에 의해, 이 때의 검출 공진 임피던스(Z1)의 값에 따라 새로운 언클램프 역치(Zb)로서 재설정되어 컨트롤 유닛(20)의 저장부에 저장된다.

이와 같이, 작업물의 형상이나 크기를 변경한 경우여도, 클램프 암(17)을 소정의 회동 각도에 위치시킨 상태에서 교정용 버튼(112)을 가압함으로써 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb)를 간단하게 재설정할 수 있다. 또한, 교정용 버튼(112)의 가압 시간을 변경함으로써, 1개의 교정용 버튼(112)에 의해 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb) 양쪽 모두를 설정할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 클램프 암(17)과 일체적으로 회동하는 회동축(82)에 설치된 캠부(98)의 캠면(100)의 위치를 근접 센서(102)로 검출하기 때문에, 클램프 암(17)의 회동 상태를 간이한 구성으로 직접적이고 높은 정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 근접 센서(102)의 출력 신호(검출 공진 임피던스(Z1))와 클램프 역치(Za)의 비교에 기초하여 작업물의 클램프 상태를 판정부(124)에서 판정하고, 검출 공진 임피던스(Z1)와 언클램프 역치(Zb)의 비교에 기초하여 작업물의 언클램프 상태를 판정부(124)에서 판정한다. 이로 인해, 클램프 상태 및 언클램프 상태를 용이하고 확실하게 판정할 수 있다.

또한, 교정용 버튼(112)이 가압됐을 때의 검출 공진 임피던스(Z1)에 기초하여 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb)가 설정되기 때문에, 클램프하는 작업물의 형상이나 크기에 따라 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb)를 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 조정 볼트(42)를 나사회전하여 제1 실린더실(32)로의 조정 볼트(42)의 돌출 길이를 조정함으로써, 클램프 암(17)의 회동 각도 범위(클램프 암(17)의 언클램프측의 최대 개방 각도)를 조정할 수 있다.

본 실시형태에서는, 캠부(98)를 금속재료로 구성함과 동시에 근접 센서(102)로서 유도형 근접 센서를 이용한다. 이에 의해, 예를 들면, 근접 센서(102)로서 자기 검출 센서를 이용한 경우와 비교해서, 용접 시에 발생하는 직류 자계의 감도가 낮기 때문에, 용접 환경에서 클램프 장치(10A)를 사용하는 경우여도, 근접 센서(102)를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있다.

또한, 근접 센서(102)가 금속을 포함해 구성된 클램프 바디(14) 내에 배설되기 때문에, 자기 실드 효과에 의해 용접 시에 발생하는 직류 자계의 영향을 더 받기 어렵게 할 수 있다. 또한, 근접 센서(102)를 클램프 바디(14)의 외측에 배설한 경우와 비교해서 클램프 장치(10A)를 소형화할 수 있다.

또한, 유저로부터 시인 가능하게 클램프등(122) 및 언클램프등(120)을 설치하기 때문에, 작업물의 클램프 상태 및 언클램프 상태를 용이하게 확인할 수 있다.

본 실시형태에서는, 근접 센서(102)의 출력 신호를 이용하여 클램프 암(17)의 각속도(클램프 속도 및 언클램프 속도)를 산출한다. 이로 인해, 클램프 암(17)의 각속도를 검출하는 새로운 센서를 설치하지 않아도 간이한 구성으로 클램프 암(17)의 각속도가 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정할 수 있다.

(제2 실시형태)

이어서, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 클램프 장치(10B)에 대해 설명한다. 또한, 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태에 관한 클램프 장치(10A)의 구성요소와 동일한 작용 및 효과가 있는 구성요소에는 동일한 참조 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다. 후술한 제3 실시형태에 대해서도 마찬가지이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 클램프 장치(10B)를 구성하는 검출부(140)는, 피스톤 로드(30)와 함께 스트로크 변위하는 너클 조인트(검출체)(142)와, 근접 센서(검출체용 근접 센서)(144)를 가진다.

너클 조인트(142)는, 철 등의 와전류 손실이 발생하는 금속재료로 구성된다. 작업물의 클램프 상태에 있어서, 너클 조인트(142)의 회동축(82)과는 반대측(도 7의 좌측)을 지향하는 부위에는, 제1 링크부(68)가 위치하는 측(화살표 B방향)을 향하여 회동축(82)이 위치하는 측(도 7의 우측)으로 경사지는 검출면(146)이 형성된다.

근접 센서(144)는, 클램프 바디(14) 내에 배설되어 작업물의 클램프 상태에 있어서의 너클 조인트(142)의 검출면(146)의 위치를 검출한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 근접 센서(144)는, 검출 코일(148), 발진 회로부(150), 및 검출 회로부(152)를 갖는 유도형 근접 센서이며, 상술한 근접 센서(102)와 동일하게 구성된다.

이와 같이, 너클 조인트(142)를 금속재료로 구성함과 동시에 자기 실드 효과를 갖는 클램프 바디(14) 내에 유도형 근접 센서로서 구성된 근접 센서(144)를 배설하기 때문에, 용접(溶接) 시에 발생하는 직류 자계의 영향을 받기 어렵고 근접 센서(144)를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있다.

검출 코일(148)은, 그 코일면이 작업물의 클램프 상태에 있어서의 너클 조인트(142)의 검출면(146)에 근접하여 대향하도록 배설된다. 즉, 근접 센서(144)는, 피스톤(26)의 왕복 운동에 따른 검출면(146)과 검출 코일(148)의 이간 거리(d2)의 변화를 공진 임피던스의 변화로서 검출함으로써, 작업물의 클램프 상태에 있어서의 검출면(146)의 위치를 검출한다.

표시부(154)는, 외부로부터 시인 가능한 클램프력 발생등(156)을 포함한다. 컨트롤 유닛(158)의 판정부(160)는, 클램프 상태로 판정한 경우에, 근접 센서(144)의 출력 신호와 소정의 클램프력 발생 역치(Zc)의 비교에 기초하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정한다.

역치 설정부(162)는, 소정의 클램프 역치(Za), 언클램프 역치(Zb), 및 클램프력 발생 역치(Zc)를 설정한다. 구체적으로는, 역치 설정부(162)는, 작업물을 클램프 암(17)에서 소정의 클램프력으로 클램프한 상태에서 유저가 교정용 버튼(112)을 연속해서 두 번 누름(3차 조작)으로써, 그 때의 근접 센서(144)의 검출 공진 임피던스(Z2)의 값을 클램프력 발생 역치(Zc)로서 설정한다. 이에 의해, 클램프하는 작업물의 형상이나 크기 등에 따라 클램프력 발생 역치(Zc)를 용이하게 변경할 수 있다. 역치 설정부(162)에서 설정된 클램프력 발생 역치(Zc)는, 컨트롤 유닛(158)의 도시하지 않은 저장부에 저장된다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 1개의 교정용 버튼(112)으로 클램프 역치(Za), 언클램프 역치(Zb), 및 클램프력 발생 역치(Zc) 모두를 설정할 수 있다. 출력부(164)는, 판정부(160)에서 클램프력 발생 상태로 판정된 경우에 클램프력 발생등(156)을 점등시킨다.

본 실시형태에 관한 클램프 장치(10B)에서는, 유체압의 작용하에 피스톤(26)이 로드 커버(28)측으로 변위하면, 피스톤 로드(30) 및 너클 조인트(142)가 제1 링크부(68)측(화살표 B방향)으로 변위 함과 동시에 회동축(82) 및 클램프 암(17)이 일체적으로 시계 방향으로 회전한다.

그리고, 너클 조인트(142)가 근접 센서(144)의 검출 코일(148)에 대향하는 위치까지 변위했을 때에, 근접 센서(144)의 검출 회로부(152)로부터 검출 공진 임피던스(Z2)가 컨트롤 유닛(158)에 출력된다.

또한, 판정부(160)는, 근접 센서(102)의 검출 공진 임피던스(Z1)에 따라 작업물이 클램프 상태로 판정했을 때, 근접 센서(144)의 검출 공진 임피던스(Z2)와 클램프력 발생 역치(Zc)의 비교에 기초하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정한다. 즉, 검출 공진 임피던스(Z2)가 클램프력 발생 역치(Zc) 이상인 경우, 판정부(160)는 작업물에 소정의 클램프력이 발생하지 않는다고 판정한다.

이어서, 피스톤(26)이 로드 커버(28)측으로 더욱 변위하여 너클 조인트(142)의 검출면(146)과 근접 센서(144) 검출 코일(148)의 이간 거리(d2)가 짧아짐과 동시에 검출 공진 임피던스(Z2)가 작아진다(도 10 참조). 그리고, 검출 공진 임피던스(Z2)가 클램프력 발생 역치(Zc)보다 작아졌을 때에, 판정부(160)는 클램프력 발생 상태로 판정한다. 판정부(160)에서 클램프력 발생 상태로 판정되면, 출력부(164)는 클램프력 발생등(156)을 점등시킨다. 이에 의해, 유저는, 클램프력 발생등(156)을 시인함으로써 클램프력 발생 상태를 용이하게 확인할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 판정부(160)는, 작업물의 클램프 상태로 판정한 경우에, 근접 센서(144)의 출력 신호와 클램프력 발생 역치(Zc)의 비교에 기초하여 작업물에 소정의 클램프력이 발생하는지를 판정하기 때문에, 작업물에 소정의 클램프력이 확실히 발생하는지를 용이하고 확실하게 판정할 수 있다.

또한, 너클 조인트(142)의 검출면(146)이, 제1 링크부(68)를 향하여 회동축(82)이 위치하는 측으로 경사진다. 바꾸어 말하면, 너클 조인트(142)의 검출면(146)이 피스톤 로드(30)의 축선에 대해 경사져 있으므로, 근접 센서(144)의 검출 코일(148)과 검출면(146)의 이간 거리(d2)를 서서히 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 근접 센서(144)의 위치를 변경하지 않고 클램프력 발생 역치(Zc)를 용이하게 설정할 수 있다.

(제3 실시형태)

이어서, 본 발명의 제3 실시형태에 관한 클램프 장치(10C)에 대해 설명한다. 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 클램프 장치(10C)의 검출부(168)는, 캠부(170)를 구비한다. 도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이, 캠부(170)는, 회동축(82)의 중심에서 캠면(172)까지의 반경 방향의 거리가 원주방향을 따라 서서히 커지도록 형성된다. 또한, 캠부(170)는, 철 등의 와전류 손실이 발생하는 금속재료에 의해 구성된다. 캠면(172)은 캠부(170)의 외주면의 사방(360도 범위)에 설치된다. 즉, 캠부(170)에는, 캠면(172) 중 최소 반경의 부위와 최대 반경의 부위를 연결하는 단차부(174)가 설치된다.

완전한 클램프 상태(클램프 암(17)이 작업물에 접촉해서 정지하는 상태)에 있어서의 캠면(172)과 검출 코일(104) 사이의 이간 거리는 d1a가 된다(도 12a 참조). 완전한 언클램프 상태(클램프 암(17)이 작업물에 접촉하지 않고 정지하는 상태)에 있어서의 캠면(172)과 검출 코일(104) 사이의 이간 거리는 d1b가 된다(도 12b 참조).

캠부(170)는, 이간 거리(d1a)의 위치가 이간 거리(d1b)보다 작아지고, 클램프 암(17)의 회동 중에 단차부(174)가 검출 코일(104)에 대향하지 않도록 회동축(82)의 외주면에 고정된다. 이러한 캠부(170)를 이용한 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 검출 공진 임피던스(Z1)는 캠면(172)과 검출 코일(104) 사이의 이간 거리(d1)가 짧아짐에 따라 선형적으로(일차 함수적으로) 작아진다.

도 11에 도시한 바와 같이, 클램프 장치(10C)의 컨트롤 유닛(176)은, 속도 산출부(125), 속도 판정부(127), 출력부(128), 역치 설정부(178), 및 판정부(182)를 가진다.

역치 설정부(178)는, 교정용 버튼(112)이 1차 조작됐을 때의 검출 공진 임피던스(Z1)에 오프셋량을 가산한 값을 클램프 역치(Za)로서 설정한다. 본 실시형태에서는, 완전한 클램프 상태에서 교정용 버튼(112)이 1차 조작되기 때문에, 역치 설정부(178)는, 완전한 클램프 상태의 검출 공진 임피던스(Z1)(클램프 공진 임피던스(Za0)라고 칭한다)에 오프셋량을 가산한 값을 클램프 역치(Za)로서 설정한다.

또한, 역치 설정부(178)는, 교정용 버튼(112)이 2차 조작됐을 때의 검출 공진 임피던스(Z1)에 오프셋량을 감산한 값을 언클램프 역치(Zb)로서 설정한다. 본 실시형태에서는, 완전한 언클램프 상태에서 교정용 버튼(112)이 2차 조작되기 때문에, 역치 설정부(178)는, 완전한 언클램프 상태의 검출 공진 임피던스(Z1)(언클램프 공진 임피던스(Zb0)라고 칭한다)에 오프셋량을 감산한 값을 언클램프 역치(Zb)로서 설정한다.

판정부(182)는, 근접 센서(102)의 출력 신호(검출 공진 임피던스(Z1))가 클램프 역치(Za)에 의해 정해지는 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 속도 산출부(125)로 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 클램프 상태로 판정한다. 여기서, 클램프 허용 범위란, 클램프 공진 임피던스(Za0)와 클램프 역치(Za) 사이의 범위를 말한다.

또한, 판정부(182)는, 근접 센서(102)의 출력 신호(검출 공진 임피던스(Z1))가 언클램프 역치(Zb)에 의해 정해지는 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 언클램프 상태로 판정한다. 여기서, 언클램프 허용 범위란, 언클램프 공진 임피던스(Zb0)와 언클램프 역치(Zb) 사이의 범위를 말한다. 판정부(182)에서 이용되는 소정 시간은 임의로 설정 가능하다.

또한, 판정부(182)는, 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 소정 시간 계속해서 제로가 아닌 경우에 중간 상태(클램프 상태와 언클램프 상태 사이의 이행 상태)인 것으로 판정한다.

본 실시형태에서는, 작업물을 클램프하는 경우, 초기 상태(언클램프 상태)의 클램프 장치(10C)에 있어서, 제2 포트(38)를 대기 개방한 상태에서 제1 포트(34)에 압축 유체를 공급한다. 그렇게 하면, 도 14a에 도시한 바와 같이, 시점(T1)에 있어서, 회동축(82) 및 클램프 암(17)이 시계 방향으로 일체적으로 회전하기 시작한다.

즉, 시점(T1)에 있어서, 클램프 암(17)에 각속도가 발생하기 때문에, 판정부(182)는 중간 상태로 판정한다. 그리고, 출력부(128)는 언클램프등(120)을 소등시킨다(언클램프등(120)을 오프로 한다). 이에 의해, 유저는, 언클램프등(120) 및 클램프등(122)의 소등을 시인함으로써 클램프 장치(10C)가 중간 상태인 것을 확인할 수 있다.

시점(T1)의 경과 후, 검출 공진 임피던스(Z1)는, 시점(T2)에서 언클램프 역치(Zb)에 이르고, 시점(T3)에서 클램프 역치(Za)에 이르고, 시점(T4)에서 클램프 공진 임피던스(Za0)에 이른다(클램프 허용 범위 내에 위치한다).

또한, 시점(T4)에서는, 클램프 암(17)이 작업물에 접촉하고, 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 제로가 된다. 그리고, 시점(T4)에서 시점(T5) 사이에 있어서, 클램프 암(17)의 각속도가 계속해서 제로가 된다. 이로 인해, 시점(T5)에 있어서, 판정부(182)는 클램프 상태로 판정하고, 출력부(128)는 언클램프등(120)을 소등시킨 채로 클램프등(122)을 점등시킨다(클램프등(122)을 온으로 한다). 이에 의해, 유저는, 클램프등(122)의 점등을 시인함으로써 작업물이 완전한 클램프 상태인 것을 확인할 수 있다.

한편, 작업물을 언클램프하는 경우, 클램프 상태의 클램프 장치(10C)에 있어서, 제1 포트(34)를 대기 개방한 상태에서 제2 포트(38)에 압축 유체를 공급한다. 그렇게 하면, 도 14b에 도시한 바와 같이, 시점(T11)에 있어서, 회동축(82) 및 클램프 암(17)이 반시계 방향으로 일체적으로 회전하기 시작한다.

즉, 시점(T11)에 있어서, 클램프 암(17)에 각속도가 발생하기 때문에, 판정부(182)는 중간 상태로 판정한다. 그리고, 출력부(128)는 클램프등(122)을 소등시킨다(클램프등(122)을 오프로 한다). 이에 의해, 유저는, 언클램프등(120) 및 클램프등(122)의 소등을 시인함으로써 클램프 장치(10C)가 중간 상태인 것을 확인할 수 있다.

시점(T11)의 경과 후, 검출 공진 임피던스(Z1)는, 시점(T12)에서 클램프 역치(Za)에 이르고, 시점(T13)에서 언클램프 역치(Zb)에 이르고, 시점(T14)에서 언클램프 공진 임피던스(Zb0)에 이른다(언클램프 허용 범위에 위치한다).

또한, 시점(T14)에서는, 피스톤(26)이 댐퍼(44)에 접촉하고, 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 제로가 된다. 그리고, 시점(T14)에서 시점(T15) 사이에 있어서, 클램프 암(17)의 각속도가 계속해서 제로가 된다. 이로 인해, 시점(T15)에 있어서, 판정부(182)는 언클램프 상태로 판정하고, 출력부(128)는 클램프등(122)을 소등시킨 채로 언클램프등(120)을 점등시킨다(언클램프등(120)을 온으로 한다). 이에 의해, 유저는, 언클램프등(120)의 점등을 시인함으로써 작업물이 완전한 언클램프 상태인 것을 확인할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 역치 설정부(178)에 의해 클램프 공진 임피던스(Za0)에 오프셋량을 가산한 값을 클램프 역치(Za)로 설정할 수 있다. 이로 인해, 근접 센서(102)가 온도 특성을 갖는 경우여도, 클램프 역치(Za)보다 작은 검출 공진 임피던스(Z1)를 확실히 검출할 수 있다.

또한, 판정부(182)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 클램프 상태로 판정한다.

따라서, 클램프 역치(Za)가 클램프 공진 임피던스(Za0)보다 앞(언클램프측)에 설정된 경우여도, 완전한 클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 역치 설정부(178)가 언클램프 공진 임피던스(Zb0)에 오프셋량을 감산한 값을 언클램프 역치(Zb)로 설정한다. 이로 인해, 근접 센서(102)가 온도 특성을 갖는 경우여도, 언클램프 역치(Zb)보다 큰 검출 공진 임피던스(Z1)를 확실히 검출할 수 있다.

또한, 판정부(182)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 언클램프 상태로 판정한다.

따라서, 언클램프 역치(Zb)가 언클램프 공진 임피던스(Zb0)보다 앞(클램프측)에 설정된 경우여도, 완전한 언클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 예를 들면, 클램프 암(17)이 작업물에 접촉했을 때에 회동축(82)이 감쇠 진동한 경우, 검출 공진 임피던스(Z1) 및 속도 산출부(125)에 의해 산출된 클램프 암(17)의 각속도에 대해서도 감쇠 진동한다(도 15a참조). 이 경우, 검출 공진 임피던스(Z1) 및 각속도의 감쇠 진동은, 시점(T6)에서 정지한다.

그리고, 시점(T6)에서 시점(T7) 사이에 있어서, 클램프 암(17)의 각속도가 계속해서 제로가 된다. 이로 인해, 시점(T7)에 있어서, 판정부(182)는 클램프 상태로 판정한다. 따라서, 클램프 암(17)의 감쇠 진동 중에 클램프 상태로 판정되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 클램프 암(17)이 감쇠 진동한 경우여도, 완전한 클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다. 이에 의해, 출력부(128)의 클램프등(122)으로의 출력 신호가 채터링(chattering)하여 클램프등(122)가 점멸해 버리는 것을 억제할 수 있다.

또한, 예를 들면, 피스톤(26)이 댐퍼(44)에 접촉했을 때에 회동축(82)이 감쇠 진동한 경우, 검출 공진 임피던스(Z1) 및 속도 산출부(125)에 의해 산출된 클램프 암(17)의 각속도에 대해서도 감쇠 진동한다(도 15b 참조). 이 경우, 검출 공진 임피던스(Z1) 및 각속도의 감쇠 진동은, 시점(T16)에서 정지한다.

그리고, 시점(T16)에서 시점(T17) 사이에 있어서, 클램프 암(17)의 각속도가 계속해서 제로가 된다. 이로 인해, 시점(T17)에 있어서, 판정부(182)는 언클램프 상태로 판정한다. 따라서, 클램프 암(17)의 감쇠 진동 중에 언클램프 상태로 판정되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 클램프 암(17)이 감쇠 진동한 경우여도, 완전한 언클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다. 이에 의해, 출력부(128)의 언클램프등(120)에의 출력 신호가 채터링하여 언클램프등(120)이 점멸해 버리는 것을 억제할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 예를 들면, 클램프 장치(10C)의 경년 열화(aged deterioration)에 의해 회동축(82) 등에 백래시(backlash)가 발생한 경우, 클램프 공진 임피던스(Za0)가 작아짐과 동시에 언클램프 공진 임피던스(Zb0)가 커진다(도 16a 및 도 16b 참조). 또한, 도 16a 및 도 16b에서는, 회동축(82) 등에 백래시가 발생하지 않은 상태의 그래프를 이점 쇄선으로 도시하고, 회동축(82) 등에 백래시가 발생한 상태의 그래프를 실선으로 도시한다.

이러한 클램프 장치(10C)로 작업물(workpiece)을 클램프하는 경우, 도 16a에 도시한 바와 같이, 검출 공진 임피던스(Z1)는, 시점(T2a)에서 언클램프 역치(Zb)에 이르고, 시점(T3a)에서 클램프 역치(Za)에 이르고, 시점(T4a)로 클램프 공진 임피던스(Za0)에 이른다(클램프 허용 범위 내에 위치한다).

또한, 시점(T4a)에서는, 클램프 암(17)이 작업물에 접촉하고, 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 제로가 된다. 그리고, 시점(T4a)에서 시점(T5a) 사이에 있어서, 클램프 암(17)의 각속도가 계속해서 제로가 된다. 이로 인해, 시점(T5a)에 있어서, 판정부(182)는 클램프 상태로 판정하고, 출력부(128)는 언클램프등(120)을 소등시킨 채로 클램프등(122)을 점등시킨다(클램프등(122)을 온으로 한다).

한편, 작업물을 언클램프하는 경우, 도 16b에 도시한 바와 같이, 검출 공진 임피던스(Z1)는, 시점(T12a)에서 클램프 역치(Za)에 이르고, 시점(T13a)에서 언클램프 역치(Zb)에 이르고, 시점(T14a)에서 언클램프 공진 임피던스(Zb0)에 이른다(언클램프 허용 범위에 위치한다).

또한, 시점(T14a)에서는, 피스톤(26)이 댐퍼(44)에 접촉하고, 속도 산출부(125)에서 산출된 클램프 암(17)의 각속도가 제로가 된다. 그리고, 시점(T14a)에서 시점(T15a) 사이에 있어서, 클램프 암(17)의 각속도가 소정 시간 계속해서 제로가 된다. 이로 인해, 시점(T15a)에 있어서, 판정부(182)는 언클램프 상태로 판정하고, 출력부(128)는 클램프등(122)을 소등시킨 채로 언클램프등(120)을 점등시킨다(언클램프등(120)을 온으로 한다).

이와 같이, 본 실시형태에서는, 회동축(82) 등에 백래시가 발생한 경우여도, 클램프 역치(Za) 및 언클램프 역치(Zb)의 재설정을 실시하지 않고, 완전한 클램프 상태 및 완전한 언클램프 상태를 확실하고 용이하게 판정할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 속도 산출부(125)가 근접 센서(102)의 출력 신호(검출 공진 임피던스(Z1))를 상시 미분(차분을 이용한다)함으로써 클램프 암(17)의 각속도를 산출한다. 이로 인해, 클램프 암(17)의 각속도를 산출하기 위한 새로운 센서를 설치하지 않아도 해당 각속도를 용이하게 취득할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 판정부(182)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 클램프 암(17)의 각속도가 제로인 경우에 클램프 상태로 판정할 수 있다. 이 경우, 클램프 암(17)의 각속도가 제로가 된 시점에서 클램프 상태로 판정할 수 있으므로, 판정까지 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있다.

또한, 판정부(182)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 클램프 암(17)의 각속도가 제로인 경우에 언클램프 상태로 판정할 수 있다. 이 경우, 클램프 암(17)의 각속도가 제로가 된 시점에서 언클램프 상태로 판정할 수 있으므로, 판정까지 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 판정부(182)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 클램프 암(17)의 각가속도가 제로인(또는 소정 시간 계속해서 제로인) 경우에 클램프 상태로 판정할 수 있다. 또한, 판정부(182)는, 검출 공진 임피던스(Z1)가 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 클램프 암(17)의 각가속도가 제로인(또는 소정 시간 계속해서 제로인) 경우에 언클램프 상태로 판정할 수 있다. 또한, 클램프 암(17)의 각가속도는, 속도 산출부(125)가 검출 공진 임피던스(Z1)를 상시 2회 미분(second-order constant differentiation)함으로써 산출할 수 있다. 이 경우여도, 각속도를 이용한 경우와 같은 작용 효과를 가진다.

클램프 장치(10A~10C)는, 상술한 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 클램프 장치(10A~10C)는, 원호상의 플레이트로서 구성되어 외주면에 캠면(192a)을 갖는 제1 변형예에 관한 캠부(190a)를 구비할 수 있다(도 17a 참조). 이 경우, 캠부(190a)는, 예를 들면, 도시하지 않은 나사 부재 등에 의해 회동축(82)에 고정할 수 있다.

또한, 클램프 장치(10A~10C)는, 이른바 편심캠으로서 구성되어 외주면에 캠면(192b)을 갖는 제2 변형예에 관한 캠부(190b)를 구비할 수 있다(도 17b 참조). 또한, 클램프 장치(10A~10C)는, 단면 타원 형상으로 형성되어 외주면에 캠면(192c)을 갖는 제3 변형예에 관한 캠부(190c)를 구비할 수 있다(도 17c 참조). 캠부(190a~190c)는, 철 등의 와전류 손실이 발생하는 금속재료에 의해 구성된 것은 말할 필요도 없다. 이와 같이, 제1~제3 변형예에 관한 캠부(190a~190c)를 채용한 경우여도, 상술한 작용 효과를 가진다.

클램프 장치(10A, 10B)는, 캠부(98) 대신에 클램프 장치(10C)의 캠부(170)를 구비할 수 있다. 또한, 클램프 장치(10C)는, 캠부(170) 대신에 캠부(98)를 구비할 수 있다. 이들 경우여도, 상술한 작용 효과를 가진다.

클램프 장치(10A~10C)에서는, 실린더 튜브(22)의 전체 길이보다 긴 또는 짧은 실린더 튜브로 교환함으로써, 피스톤(26)의 스트로크 길이를 변경하여 클램프 암(17)의 회동 각도 범위를 조정해도 상관없다. 또한, 구동부는, 예를 들면, 전동 모터 등으로 구성해도 괜찮다.

본 발명에 관한 클램프 장치는, 상술한 실시형태로 한정하지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 여러 가지 구성을 채용할 수 있는 것은 물론이다.

Claims

회동하는 클램프 암(17)에 의해 작업물(workpiece)을 클램프하는 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
클램프 바디(14)와,
상기 클램프 바디(14)에 설치된 구동부(12)와,
상기 구동부(12)의 작용하에 상기 클램프 암(17)과 일체적으로 회동하는 회동축(82)과, 상기 클램프 암(17)의 회동 위치를 검출하는 검출부(18, 140, 168)를 구비하고,
상기 검출부(18, 140, 168)는,
상기 회동축(82)에 설치됨과 동시에 소정의 캠면(cam surface)(100, 172, 192a~192c)을 포함하고, 또한 해당 회동축(82)의 중심에서 상기 캠면(100, 172, 192a~192c)까지의 반경 방향(radial direction)의 거리가 원주방향을 따라 변화하도록 형성된 캠부(98, 170, 190a~190c)와,
상기 회동축(82)의 회동에 따라 변위하는 상기 캠면(100, 172, 192a~192c)의 위치를 검출하는 캠면용 근접 센서(102)를 가진 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 1에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호와 소정의 클램프 역치(Za)의 비교에 기초하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하고, 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호와 소정의 언클램프 역치(Zb)의 비교에 기초하여 언클램프 상태인지 아닌지를 판정하는 판정부(124, 160, 182)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 1에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
상기 클램프 암(17)의 회동 각도 범위를 조정하는 회동 각도 범위 조정 기구(42)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 1에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
상기 캠부(98, 170, 190a~190c)는, 금속재료로 구성되며, 상기 캠면용 근접 센서(102)는, 유도형 근접 센서인 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 1에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
상기 캠면용 근접 센서(102)는, 금속재료를 포함하여 구성된 상기 클램프 바디(14) 내에 배설되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 2에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 판정부(124, 160, 182)에서 상기 클램프 상태로 판정된 경우에 점등하는 클램프등(122)과,
외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 판정부(124, 160, 182)에서 상기 언클램프 상태로 판정된 경우에 점등하는 언클램프등(120)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 2에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
유저가 조작 가능한 설정용 조작부(112)와,
상기 설정용 조작부(112)가 1차 조작됐을 때의 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호에 기초하여 상기 클램프 역치(Za)를 설정하고, 상기 설정용 조작부(112)가 2차 조작됐을 때의 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호에 기초하여 상기 언클램프 역치(Zb)를 설정하는 역치 설정부(126, 162, 178)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 7에 기재된 클램프 장치(10B)에 있어서,
상기 구동부(12)는, 실린더 튜브(22)와,
유체압의 작용하에 축선 방향을 따라 상기 실린더 튜브(22) 내를 왕복 운동하는 피스톤(26)과,
상기 피스톤(26)에 연결된 피스톤 로드(30)를 가지며,
상기 피스톤 로드(30)에는, 상기 피스톤(26)의 왕복 운동을 상기 회동축(82)의 회동 동작으로 변환하는 링크 기구(16)가 설치되며,
상기 검출부(140)는, 상기 피스톤 로드(30)와 함께 스트로크 변위하는 검출체(142)와,
상기 클램프 상태에 있어서의 상기 검출체(142)의 위치를 검출하는 검출체용 근접 센서(144)를 더 가지며,
상기 판정부(160)는, 상기 클램프 상태로 판정한 경우에, 상기 검출체용 근접 센서(144)의 출력 신호와 소정의 클램프력 발생 역치(Zc)의 비교에 기초하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10B).
청구항 8에 기재된 클램프 장치(10B)에 있어서,
상기 검출체(142)의 상기 검출체용 근접 센서(144)에 대향하는 부위에는, 상기 피스톤 로드(30)의 축선에 대해 경사진 검출면(146)이 형성되며,
상기 역치 설정부(162)는, 상기 설정용 조작부(112)가 3차 조작됐을 때의 상기 검출체용 근접 센서(144)의 출력 신호에 기초하여 상기 클램프력 발생 역치(Zc)를 설정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10B).
청구항 8에 기재된 클램프 장치(10B)에 있어서,
외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 판정부(160)에서 상기 클램프력 발생 상태로 판정된 경우에 점등하는 클램프력 발생등(156)을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10B).
청구항 1에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호에 기초하여 상기 클램프 암(17)의 각속도를 산출하는 속도 산출부(125)와,
상기 속도 산출부(125)에서 산출된 상기 각속도가 소정의 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정하는 속도 판정부(127)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 11에 기재된 클램프 장치(10A~10C)에 있어서,
외부로부터 시인 가능하게 배설되어 상기 속도 판정부(127)에서 상기 각속도가 상기 속도 역치를 넘는다고 판정된 경우에 점등하는 속도등(123)을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10A~10C).
청구항 2에 기재된 클램프 장치(10C)에 있어서,
상기 판정부(182)는, 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호가 상기 클램프 역치(Za)에 의해 정해지는 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 클램프 암(17)의 각속도 또는 각가속도가 제로인 경우에 상기 클램프 상태로 판정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10C).
청구항 2에 기재된 클램프 장치(10C)에 있어서,
상기 판정부(182)는, 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호가 상기 클램프 역치(Za)에 의해 정해지는 클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 클램프 암(17)의 각속도 또는 각가속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 상기 클램프 상태로 판정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10C).
청구항 13에 기재된 클램프 장치(10C)에 있어서,
상기 판정부(182)는, 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호가 상기 언클램프 역치(Zb)에 의해 정해지는 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 각속도 또는 상기 각가속도가 제로인 경우에 상기 언클램프 상태로 판정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10C).
청구항 14에 기재된 클램프 장치(10C)에 있어서,
상기 판정부(182)는, 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호가 상기 언클램프 역치(Zb)에 의해 정해지는 언클램프 허용 범위 내에 있으며, 또한 상기 각속도 또는 상기 각가속도가 소정 시간 계속해서 제로인 경우에 상기 언클램프 상태로 판정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10C).
청구항 13 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 클램프 장치(10C)에 있어서, 상기 캠면용 근접 센서(102)의 출력 신호에 기초하여 상기 각속도 또는 상기 각가속도를 산출하는 속도 산출부(125)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10C).