KR20130018992A - 클램프 장치 - Google Patents

Abstract

클램프 장치(11)는, 스태핑 모터(24)에 의해 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)을 회전시킴으로써 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)를 직선 이동시키고, 양 핸드 부재(32, 33)에 의해 워크(W)를 클램프한다. 클램프 장치(11)는, 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)의 워크(W)에 대한 접촉에 수반하는 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)의 수축을 검출하는 자기 센서(34)를 구비한다. 스태핑 모터(24)의 제어 장치(40)는, 자기 센서(34)에 의해 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)의 수축이 검출되는 것을 계기로, 스태핑 모터(24)를 소정 회전수만큼 회전시킨 후, 스태핑 모터(24)를 정지시키는 제어를 행한다.

Description

클램프 장치{CLAMP DEVICE}

본 발명은 코일 스프링의 회전에 의거하여 직선 이동하도록 구성된 이동체를 구비하는 클램프 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 한 쌍의 핸드 부재를 이용하여 워크를 클램프하는 클램프 장치에서는, 워크를 적확하게 클램프하는 것이 중요하다. 사전에, 워크의 치수 등에 관한 정보를 프로그램하지 않고, 워크를 적확하게 클램프할 수 있게 한 클램프 장치는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이 특허문헌 1의 워크 파지 장치(90)에 있어서, 프레임(91)에는 볼 나사(92)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 볼 나사(92)에는, 한 쌍의 제 1 및 제 2 파지 부재(93, 94)가 지지되어 있다. 제 1 파지 부재(93)에는, 요동 핑거(95)가 피벗 부착 핀(95a)에 의해 요동 가능하게 지지되고, 제 2 파지 부재(94)에는, 비요동 핑거(96)가 일체 형성되어 있다.

요동 핑거(95)는, 제 1 파지 부재(93)에 설치된 한 쌍의 스토퍼(97a, 97b) 사이에서 요동 핑거(95)의 상단부가 요동 가능하게 되어있음과 함께, 스프링(98)에 의해 스토퍼(97a, 97b)로부터 이간하는 방향으로 가압되어 있다. 또한 제 1 파지 부재(93)의 상단에는, 온·오프 스위치(100)가 배치된다. 이 온·오프 스위치(100)는 레버(99)를 갖는다. 이 레버(99)는, 요동 핑거(95)의 상단에 설치된 돌기부(95b)에 걸어 맞춤으로써 온·오프 스위치(100)를 연 상태로 유지한다. 또한 온·오프 스위치(100)는 도시하지 않은 워크 파지 확인 회로에 접속되어 있다.

그리고, 워크를 제 1 및 제 2 파지 부재(93, 94)로 클램프할 때, 요동 핑거(95) 및 비요동 핑거(96)가 워크에 압접하면, 요동 핑거(95)가 요동한다. 그러면, 레버(99)가 요동 핑거(95)의 돌기부(95b)로부터 개방되어, 온·오프 스위치(100)가 닫힌다. 온·오프 스위치(100)가 닫힘으로써 발생하는 워크 파지 확인 회로의 출력 신호로부터, 제 1 및 제 2 파지 부재(93, 94)에 의해 워크가 적확하게 클램프된 것을 확인할 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 사전에 워크의 치수 등에 관한 정보가 프로그램 되어있지 않아도, 워크를 적확하게 클램프할 수 있다.

일본국 특개평5-329790호 공보

그런데, 특허문헌 1의 클램프 장치에 있어서는, 워크의 치수에 관계없이 워크를 적확하게 클램프하기 위한 구성으로서, 요동 핑거(95), 피벗 부착 핀(95a), 스토퍼(97a, 97b), 온·오프 스위치(100), 레버(99), 및 돌기부(95b)를 필요로 하고 있다. 그 때문에 워크 파지 장치(90)의 부품수가 많고, 구성이 복잡화되어 있다. 또한 레버(99)에 의해, 온·오프 스위치(100)와 요동 핑거(95)를 전기적으로 접속 가능하게 해야만 하고, 게다가, 온·오프 스위치(100)를 동작시키기 위해서는 요동 핑거(95)를 요동 가능하게 지지해야만 하며, 워크 파지 장치(90)의 구성이 복잡화되어 있다.

본 발명의 목적은 사전에 워크에 관한 정보를 프로그램하지 않고, 게다가 간단한 구성으로, 미지의 치수의 워크를 적확하게 클램프할 수 있는 클램프 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 태양은, 워크를 클램프하는 클램프 장치로서, 장치 본체에 설치된 수축 가능한 코일 스프링과, 상기 코일 스프링을 회전시키는 구동원과, 상기 코일 스프링의 회전에 의해 상기 워크에 대하여 접근 또는 이간하는 방향으로 이동하는 이동체와, 상기 코일 스프링의 회전에 수반하는 상기 이동체의 회전을 제한해서 직선 이동시키는 가이드부와, 상기 코일 스프링이 수축해 있는지의 여부를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에 의한 검출 결과에 의거해서, 상기 이동체를 상기 워크에 접근 또는 이간시키는 방향으로 이동하도록 상기 코일 스프링을 회전시키기 위해 상기 구동원을 제어하는 제어 장치를 구비하는 클램프 장치를 제공한다.

상기 제어 장치는, 상기 검출부에 의한 상기 코일 스프링의 수축 검출을 계기로, 상기 이동체를 상기 워크에 압접시키도록 상기 코일 스프링을 회전시키기 위해 상기 구동원을 제어하는 것이 바람직하다.

상기 제어 장치에는, 상기 이동체의 동작에 관련되는 지령을 상기 제어 장치에 출력하는 상위 제어 장치가 전기적으로 접속되고, 상기 제어 장치는, 상기 이동체가 상기 워크에 압접 완료하면, 상기 상위 제어 장치에 완료 신호를 출력하는 것이 바람직하다.

상기 워크에 대한 상기 이동체의 압접 개시로부터 압접 종료까지의 상기 구동원의 구동량을 조절하기 위한 조절 장치를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제어 장치는, 상기 이동체를 상기 워크로부터 이간시키는 방향으로 상기 코일 스프링을 회전시키기 위해 상기 구동원을 제어함과 함께, 상기 코일 스프링의 수축 해제를 계기로, 상기 구동원을 소정량 구동시킨 후에 정지시키는 것이 바람직하다.

상기 제어 장치에는, 상기 이동체의 동작에 관련되는 지령을 상기 제어 장치에 출력하는 상위 제어 장치가 전기적으로 접속되고, 상기 제어 장치는, 상기 이동체가 상기 워크로부터 이간 완료하면, 상기 상위 제어 장치에 완료 신호를 출력하는 것이 바람직하다.

상기 워크에 대한 상기 이동체의 이간 개시로부터 이간 종료까지의 상기 구동원의 구동량을 조절하기 위한 조절 장치를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 사전에 워크에 관한 정보를 프로그램하지 않고, 게다가 간단한 구성으로 미지의 치수의 워크를 적확하게 클램프할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 클램프 장치를 나타내는 단면도.
도 2는 양 핸드 부재가 이동한 상태를 나타내는 클램프 장치를 나타내는 단면도.
도 3은 양 핸드 부재로 대상물을 클램프한 상태의 클램프 장치를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 클램프 장치를 나타내는 단면도.
도 5는 양 핸드 부재가 대상물로부터 이간한 상태의 클램프 장치를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 클램프 장치를 나타내는 단면도.
도 7은 종래 배경 기술의 클램프 장치를 나타내는 단면도.

(제 1 실시형태)

이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 클램프 장치에 관해서 도 1～도 5에 따라서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 도면의 우측을 클램프 장치의 우측으로 정의하고, 도면의 좌측을 클램프 장치의 좌측으로 정의한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 클램프 장치(11)는, 사각통 형상의 장치 본체(12)를 갖는다. 장치 본체(12)의 양단 내주면 각각에는 베어링(16)이 고정되어 있다. 양 베어링(16)에는 로드(R)의 양단이 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 로드(R)는, 좌측의 베어링(16)에 회전 가능하게 지지된 원주 형상의 제 1 스프링 고정부(15)와, 우측의 베어링(16)에 회전 가능하게 지지된 원주 형상의 제 2 스프링 고정부(17)와, 양 스프링 고정부(15, 17)를 연결하는 원통 형상의 연결 부재(19)에 의해 형성되어 있다. 그리고, 로드(R)는, 장치 본체(12)의 중심축(L)을 회전 중심으로 하여 장치 본체(12) 내에서 회전한다.

제 1 및 제 2 스프링 고정부(15, 17) 각각의 외주면에는, 스프링 고정편(15a, 17a)이 각 스프링 고정부(15, 17)의 둘레 방향 전체 둘레에 걸쳐서 돌출 설치되어 있다. 그리고, 제 1 스프링 고정부(15)의 스프링 고정편(15a)에는, 제 1 코일 스프링(22)의 일단(좌단)이 고정되어 있다. 이 제 1 코일 스프링(22)은, 로드(R)의 제 1 스프링 고정부(15)의 절반을 둘러싸도록 장착되어 있다. 또한 제 1 코일 스프링(22)의 타단(우단)에는, 둥근 고리 형상을 이루는 제 1 가이드 링(20)이 고정됨과 함께, 이 제 1 가이드 링(20)에 의해 제 1 코일 스프링(22)의 우단이 로드(R)의 직경 방향으로 변동하는 것이 규제되어 있다. 또한 제 1 가이드 링(20)은, 제 1 코일 스프링(22)의 신축에 수반하여, 로드(R)를 따라 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 그리고, 로드(R)가 회전하면, 제 1 코일 스프링(22) 및 제 1 가이드 링(20)이 로드(R)와 동기해서 회전한다. 제 1 가이드 링(20)의 외주면에는, 고리 형상의 마그넷(M)이 매설되어 있다.

제 2 스프링 고정부(17)의 스프링 고정편(17a)에는, 제 2 코일 스프링(23)의 일단, 즉 도 1에서는 우단이 고정되어 있다. 이 제 2 코일 스프링(23)은, 로드(R)의 제 2 스프링 고정부(17)의 절반을 둘러싸도록 장착되어 있다. 또한, 제 2 코일 스프링(23)과, 제 1 코일 스프링(22)은, 나선의 방향이 서로 반대가 되도록 배치되어 있다. 각 코일 스프링(22, 23)은 등(等)피치로 형성되어 있다. 또한 제 1 코일 스프링(22)과 제 2 코일 스프링(23)은 스프링력이 같게 설정되어 있다.

제 2 코일 스프링(23)의 좌단에는, 둥근 고리 형상을 이루는 제 2 가이드 링(21)이 고정됨과 함께, 이 제 2 가이드 링(21)에 의해, 제 2 코일 스프링(23)의 좌단이 로드(R)의 직경 방향으로 변동하는 것이 규제되어 있다. 또한 제 2 가이드 링(21)은, 제 2 코일 스프링(23)의 신축에 수반해서, 로드(R)를 따라 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 그리고, 로드(R)가 회전하면, 제 2 코일 스프링(23) 및 제 2 가이드 링(21)이 로드(R)와 동기해서 회전한다. 제 2 가이드 링(21)의 외주면에는, 고리 형상의 마그넷(M)이 매설되어 있다. 제 1 가이드 링(20)과 제 2 가이드 링(21)은, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)의 가압력에 의해, 장치 본체(12)의 축방향 중앙에 배치되어 있다.

장치 본체(12)의 외면(도 1에서는 하면)에는, 직선 형상을 이루는 가이드 레일(12a)이 장치 본체(12)의 축방향으로 연장되도록 고정되어 있다. 가이드 레일(12a)에는, 사각형 플레이트 형상을 이루는 제 1 마스터 조(28) 및 제 2 마스터 조(29)가 가이드 레일(12a)을 따라 이동 가능하도록 부착되어 있다. 제 1 마스터 조(28)에는, 제 1 핸드 부재(32)가 고정됨과 함께, 제 2 마스터 조(29)에는 제 2 핸드 부재(33)가 고정되어 있다.

또한 장치 본체(12)의 축방향 중앙에는, 가이드부로서의 제 1 가이드 구멍(12b) 및 제 2 가이드 구멍(12c)이 장치 본체(12)의 축방향으로 직선 형상으로 연장되도록 형성되어 있다. 제 1 마스터 조(28)에는, 원기둥 형상을 이루는 제 1 핀(30)의 하단이 고정됨과 함께, 이 제 1 핀(30)의 상단은 제 1 가이드 구멍(12b)을 관통해서 장치 본체(12) 내에 배치되어 있다. 또한, 제 1 핀(30)의 상단은, 장치 본체(12)의 축방향으로 인접하는 제 1 코일 스프링(22)의 선재(線材)끼리의 사이에 삽입되어 있다.

또한 제 2 마스터 조(29)에는, 원주 형상을 이루는 제 2 핀(31)이 하단이 고정됨과 함께, 제 2 핀(31)의 상단은 제 2 가이드 구멍(12c)을 관통해서 장치 본체(12) 내에 배치되어 있다. 또한, 제 2 핀(31)의 상단은, 장치 본체(12)의 축방향으로 인접하는 제 2 코일 스프링(23)의 선재끼리의 사이에 삽입되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)와, 제 1 마스터 조(28) 및 제 2 마스터 조(29)와, 제 1 및 제 2 핀(30, 31)으로 이동체가 구성되어 있다.

제 1 및 제 2 가이드 링(20, 21)이, 장치 본체(12)의 축방향 중앙에 배치되고 또한, 제 1 및 제 2 핀(30, 31) 각각이, 장치 본체(12)의 축방향 중앙으로부터 이간해서 제 1 및 제 2 가이드 구멍(12b, 12c)의 내단에 맞닿은 위치를, 클램프 장치(11)의 원점 위치로 정의한다. 이 원점 위치에서는, 제 1 핸드 부재(32)와 제 2 핸드 부재(33)는 최대로 이간하고 있다.

장치 본체(12)의 좌단의 내측에는, 고리 형상의 커버(13)가 부착됨과 함께, 이 커버(13)에 의해 로드(R)의 장치 본체(12)로부터의 발출이 방지되어 있다. 또한 장치 본체(12)의 우단에는, 상자 형상의 케이스(14)가 장치 본체(12)를 향해서 개구하도록 부착되어 있다.

또한, 장치 본체(12)의 외면에는 구동원으로서의 스태핑 모터(24)(전동 모터)가 고정됨과 함께, 이 스태핑 모터(24)의 구동축(25)이 케이스(14) 내에 배치되어 있다. 케이스(14) 내에 있어서, 구동축(25)에는 구동 풀리(26)가 고정됨과 함께, 그 구동 풀리(26)의 하방에서는, 로드(R)의 제 2 스프링 고정부(17)에 고정된 종동 풀리(27)가 배치되어 있다. 또한 구동 풀리(26)와, 종동 풀리(27)에는 벨트(V)가 걸쳐져 있다.

그리고, 본 실시형태에서는 스태핑 모터(24)가 정방향으로 회전하면, 구동 풀리(26), 벨트(V), 및 종동 풀리(27)를 통해서 로드(R)가 정방향으로 회전하게 되어 있다. 한편, 스태핑 모터(24)가 역방향으로 회전하면, 구동 풀리(26), 벨트(V), 및 종동 풀리(27)를 통해서 로드(R)가 역방향으로 회전하게 되어 있다.

클램프 장치(11)의 구동을 제어하는 제어 장치(40)는, 그 CPU(41)가 드라이버(42)에 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시형태에서는 CPU(41)는 드라이버(42)를 제어하고, 이 드라이버(42)는 스태핑 모터(24)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 드라이버(42)는, CPU(41)로부터의 지령을 받아서, 펄스 신호를 생성하거나, 펄스 신호의 출력을 정지시키거나 한다.

또한 장치 본체(12)의 외주면에는, 축방향으로 연장되도록 부착홈(12d)이 형성됨과 함께, 부착홈(12d)의 축방향 중앙에는, 검출부로서의 자기 센서(34)가 부착되어 있다. 이 자기 센서(34)는, 부착홈(12d)의 축방향에 있어서의 임의의 위치에서 고정 나사로 고정 가능하게 된다. 이 자기 센서(34)는 CPU(41)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 자기 센서(34)는, 제 1 및 제 2 가이드 링(20, 21)에 매설된 마그넷(M)으로부터의 자기를 검출한다.

제어 장치(40)는, 배선을 통해서 제어 장치(40)와는 별체의 상위 제어 장치(43)에 전기적으로 접속된다. 상위 제어 장치(43)는, 제어 장치(40)의 CPU(41)에 대하여, 양 핸드 부재(32, 33)의 워크(W)로의 접근 개시를 지시하는 신호, 즉 클램프 장치(11)에 의한 워크(W)의 클램프를 개시시키는 클램프 개시 신호를 출력한다. 또한 상위 제어 장치(43)는, 제어 장치(40)의 CPU(41)에 대하여, 양 핸드 부재(32, 33)의 워크(W)로부터의 이간 개시를 지시하는 신호, 즉 클램프 장치(11)에 의한 워크(W)의 클램프를 해제시키는 클램프 해제 신호를 출력한다. 또한 자기 센서(34)는, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)의 수축에 수반하는 각 마그넷(M)의 이동, 상세하게는, 장치 본체(12)의 축방향 중앙부로부터 각 단부를 향한 각 마그넷(M)의 이동에 수반하는 자기의 변화(소실)를 검출하면, CPU(41)에 자기 소실 검출 신호를 출력한다. 또한 자기 센서(34)는, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)의 수축의 해제에 수반하는 마그넷(M)의 이동, 상세하게는 장치 본체(12)의 축방향 각 단부 측으로부터 축방향 중앙부를 향한 각 마그넷(M)의 이동에 수반해서, 자기의 변화(발생)를 검출하면, CPU(41)에 자기 검출 신호를 출력한다. 즉 자기 센서(34)는, 마그넷(M)의 자기의 유무를 검출함으로써, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)이 수축해 있는지의 여부를 검출하고 있다.

CPU(41)는, 자기 센서(34)로부터의 자기 소실 검출 신호를 입력하면, 그 자기 소실 검출 신호의 입력을 계기로 스태핑 모터(24)를 감속시키면서 소정 회전수만큼 정방향으로 회전시키는 펄스 신호가 스태핑 모터(24)에 출력되도록 드라이버(42)를 제어한다. 그 후 CPU(41)는, 드라이버(42)로부터 스태핑 모터(24)로의 펄스 신호의 출력이 정지되도록 드라이버(42)를 제어한다. 그 결과, 자기 소실 검출 신호의 입력 후에, 양 핸드 부재(32, 33)를 워크(W)에 압접시키기 위해서, CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 감속시키면서 정방향으로 소정량(예를 들면, 180°)만큼 회전시키는 제어, 즉 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)을 회전시키는 제어를 행한 후, 스태핑 모터(24)를 정지시키는 제어를 행하게 되어 있다. 또한, 제어 장치(40)의 드라이버(42)에는, 제 1 조절 장치로서의 딥 스위치(44)가 전기적으로 접속되어, 이 딥 스위치(44)를 이용하여, 드라이버(42)로부터 출력되는 펄스 신호의 펄스 수가 변경 가능하게 되어 있다. 딥 스위치(44)에 의해 펄스 수를 변경함으로써, 워크(W)에 대한 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)의 압접 개시로부터 압접 종료까지의 스태핑 모터(24)의 회전량(소정량)이 조절 가능하게 되어 있다. 즉 코일 스프링(22, 23)의 수축량을 조정(제어)함으로써 워크(W)에 대한 클램프력을 조정 가능하게 되어 있다.

CPU(41)가, 자기 센서(34)로부터의 자기 소실 검출 신호를 입력한 시점에서는, 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)는 워크(W)에 약간 압접했을 뿐이며, 워크(W)에 대한 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)의 클램프력은 워크(W)를 적절히 클램프 가능한 만큼의 클램프력에 도달해 있지 않다. 또한 CPU(41)에 의해, 스태핑 모터(24)를 정방향으로 소정량 회전시켜서 정지시킨 시점에서는, 워크(W)에 대하여 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)가 적절히 압접하고, 적확한 클램프력이 발생하고 있어, 워크(W)를 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)에 의해 클램프하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한 CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 정지시키는 제어를 행하면, 상위 제어 장치(43)에 압접 동작(클램프)의 완료 신호를 출력한다.

다음으로, 상기 구성의 클램프 장치(11)의 작용에 관해서 설명한다.

클램프 장치(11)가 원점 위치에 있음과 함께, 제 1 핸드 부재(32)와 제 2 핸드 부재(33) 사이에 워크(W)가 배치된 상태라고 한다. 상위 제어 장치(43)로부터 제어 장치(40)의 CPU(41)에 클램프 개시 신호가 출력되면, CPU(41)는 드라이버(42)에 대하여, 스태핑 모터(24)를 정방향으로 회전시키는 펄스 신호를 스태핑 모터(24)에 출력하게 지령한다.

도 2에 나타내는 바와 같이 스태핑 모터(24)가 펄스 신호를 받으면, 스태핑 모터(24)의 정방향으로의 회전에 의해, 로드(R)가 정방향으로 회전하고, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)이 회전한다. 그러면, 제 1 핀(30)이, 제 1 코일 스프링(22)의 회전에 의해 제 1 가이드 링(20)을 향해서 송출된다. 이때, 제 1 핀(30)은, 제 1 가이드 구멍(12b)에 의해, 제 1 코일 스프링(22)의 둘레 방향으로의 회전이 규제되면서 장치 본체(12)의 축방향을 따라 직선 이동하게 가이드된다. 동시에, 제 2 핀(31)이, 제 2 코일 스프링(23)의 회전에 의해 제 2 가이드 링(21)을 향해서 송출된다. 이때, 제 2 핀(31)은, 제 2 가이드 구멍(12c)에 의해, 제 2 코일 스프링(23)의 둘레 방향으로의 회전이 규제되면서 장치 본체(12)의 축방향을 따라 직선 이동하게 가이드된다.

제 1 및 제 2 핀(30, 31)의 직선 이동에 수반해서, 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)도 워크(W)에 대하여 접근하는 방향으로 직선 이동한다. 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)에 맞닿기 전의 상태에서는, 제 1 가이드 링(20) 및 제 2 가이드 링(21)은, 장치 본체(12)의 축방향 중앙에서 회전하고 있다. 그리고, 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)에 맞닿으면, 제 1 및 제 2 핀(30, 31)의 이동이 규제된다.

양 핀(30, 31)의 이동이 규제된 상태에서, 스태핑 모터(24)의 구동이 계속되면, 양 코일 스프링(22, 23)은 로드(R)의 회전에 수반하는 양 핀(30, 31)의 압접에 의해 수축되어서 함께 탄성 변형한다. 그러면, 양 코일 스프링(22, 23)은 서서히 수축해 간다. 그리고, 양 코일 스프링(22, 23)의 수축에 수반해서, 양 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)에 약간 압접한다. 또한, 이 시점에서의 양 핸드 부재(32, 33)에 의한 워크(W)의 클램프력은 워크(W)를 적절히 클램프할 수 있을 만큼의 클램프력에 도달해 있지 않다.

이때, 양 코일 스프링(22, 23)의 일단이 스프링 고정편(15a, 17a)에 각각 고정되어 있기 때문에, 양 코일 스프링(22, 23)의 타단, 즉 자유단은 서로 이간해 간다. 그 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)의 자유단에 설치된 제 1 및 제 2 가이드 링(20, 21)이, 장치 본체(12)의 축방향 중앙부로부터 이간하는 방향으로 이동하여, 제 1 가이드 링(20)과 제 2 가이드 링(21)이 서로 이간한다.

양 가이드 링(20, 21)이 서로 이간하면, 자기 센서(34)가 양 마그넷(M)으로부터의 자기의 변화(소실)를 검출하고, CPU(41)에 자기 소실 검출 신호를 출력한다. CPU(41)는, 자기 소실 검출 신호를 입력하면, 스태핑 모터(24)를 감속시키면서 정방향으로 소정량 회전시키는 펄스 신호를 드라이버(42)로부터 스태핑 모터(24)에 출력시킨다. 그리고, CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 정방향으로 소정량 회전시키는 펄스 신호를 드라이버(42)로부터 출력시킨 후, 드라이버(42)로부터의 신호 출력을 정지시켜서, 스태핑 모터(24)를 정지시킴과 함께 워크(W)에 대한 압접을 종료시킨다. 그 결과, 자기 소실 검출 신호의 입력 시점으로부터 스태핑 모터(24)가 정방향으로 소정량 회전하면, 로드(R)가 더 회전함과 함께, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)이 회전하고, 그 회전에 따라 코일 스프링(22, 23)이 압축되어, 워크(W)에 대한 양 핸드 부재(32, 33)의 클램프력이 증대한다. 따라서, 클램프 장치(11)에 의해 워크(W)의 클램프가 가능하게 된다. CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 정지시키면, 즉 압접 종료가 되면, 상위 제어 장치(43)에 압접 동작의 완료 신호를 출력한다.

상기 실시형태에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 양 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)에 약간 압접해서, 양 코일 스프링(22, 23)이 수축한 것이 자기 센서(34)에 의해 검출되면, 그 검출을 계기로, 즉 자기 센서(34)의 검출 결과에 의거하여, 제어 장치(40)의 CPU(41)에 의해, 스태핑 모터(24)를 소정 회전수만큼 정방향으로 회전시킨 후, 스태핑 모터(24)가 정지된다. 따라서, 클램프 장치(11)는, 사전에 워크(W)에 관한 정보를 프로그램하지도 않고, 간단한 구성으로 워크(W)의 클램프를 적확하게 행할 수 있다.

(2) 클램프 장치(11)에 의하면, 워크(W)의 치수마다 스태핑 모터(24)의 회전수를 변경하는 것과 같은 프로그램으로 클램프 장치(11)를 제어하거나, 워크(W)의 치수마다의 프로그램을 클램프 장치(11)에 기억시킬 필요도 없고, 또한, 워크(W)의 치수마다 그 데이터를 입력할 필요도 없다. 따라서, 본 실시형태의 클램프 장치(11)는, 시스템 구성이 매우 간단해진다.

(3) 제어 장치(40)의 CPU(41)는, 자기 소실 검출 신호의 입력을 계기로 스태핑 모터(24)를 소정 회전수만 정방향으로 회전시키고, 정지시킨 후에, 압접 동작의 완료 신호를 상위 제어 장치(43)에 출력한다. 따라서, 상위 제어 장치(43)는, 워크(W)의 유무의 확인 및 양 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)를 확실하게 클램프할 수 있었음을 검출할 수 있다.

(4) 클램프 장치(11)는 딥 스위치(44)를 구비하고, 이 딥 스위치(44)에 의해 스태핑 모터(24)에 출력하는 회전수, 회전 속도, 회전 가속도 등의 각종 신호의 펄스 수를 간단하게 설정, 변경할 수 있다. 따라서, 딥 스위치(44)를 채용함으로써 양 핸드 부재(32, 33)에 의한 워크(W)의 클램프력 및 작동 속도를 간단하게 설정, 변경할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 클램프 장치에 관해서 4 및 도 5에 따라서 설명한다. 이하에 설명하는 실시형태는, 이미 설명한 실시형태와 동일 구성에 관해서 동일 부호를 부여하는 등 해서, 그 중복되는 설명을 생략 또는 간략한다.

도 4에 나타내는 바와 같이 제 2 실시형태의 클램프 장치(71)는, 제 1 실시형태와 마찬가지의 구성에 추가하여, 제 2 조절 장치로서의 딥 스위치(45)를 구비하고 있다. 구체적으로는, 제어 장치(40)의 드라이버(42)에는, 딥 스위치(45)가 전기적으로 접속되고, 이 딥 스위치(45)를 이용하여, 드라이버(42)로부터 출력되는 펄스 신호의 펄스 수가 변경 가능하게 되어 있다. 딥 스위치(45)에 의해 펄스 수를 변경함으로써, 워크(W)에 대한 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)의 이간 개시로부터 이간 종료까지의 스태핑 모터(24)의 회전량(소정량), 즉 워크(W)에 대한 양 핸드 부재(32, 33)의 이간 거리가 조절 가능하게 되어 있다.

클램프 장치(71)는, 워크(W)의 클램프 해제시에 양 핸드 부재(32, 33)와 워크(W)의 이간 거리가 적절해지도록 제어를 행한다. 이하, 상위 제어 장치(43)로부터 클램프 해제 신호가 출력되며, 자기 센서(34)가 마그넷(M)의 자기의 변화(발생)를 검출했을 때에 CPU(41)가 행하는 제어에 관해서 설명한다.

CPU(41)는, 자기 센서(34)로부터의 자기 검출 신호를 수신하면, 그 자기 검출 신호의 입력을 계기로 스태핑 모터(24)를 감속시키면서 소정량만큼 역방향으로 회전시키는 펄스 신호가 스태핑 모터(24)에 출력되도록 드라이버(42)를 제어한다. 그 후, CPU(41)는 드라이버(42)로부터 스태핑 모터(24)로의 펄스 신호의 출력이 정지되도록 드라이버(42)를 제어한다. 그 결과, 자기 검출 신호의 입력 후에, 양 핸드 부재(32, 33)를 워크(W)로부터 이간시키기 위해, CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 감속시키면서 역방향으로 소정량만큼 회전시키는 제어, 즉 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)을 회전시키는 제어를 행한 후, 스태핑 모터(24)를 정지시키는 제어를 행하게 되어 있다.

CPU(41)가, 자기 센서(34)로부터의 자기 검출 신호를 입력한 시점에서는, 제 1 및 제 2 핸드 부재(32, 33)는 워크(W)에 대한 압접을 해제했을 뿐이며, 양 핸드 부재(32, 33)는 워크(W)에 맞닿은 상태이다. 또한 CPU(41)에 의해 스태핑 모터(24)를 역방향으로 소정량 회전시킨 시점에서는, 양 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)로부터 적절한 거리만큼 떨어져 있다. 상세하게는, 양 핸드 부재(32, 33)는, 다음의 워크(W)를 단시간에 클램프할 수 있는 거리만큼 워크(W)로부터 이간해 있다. 이 이간 거리는, 딥 스위치(45)로 설정되는 거리이며, 클램프 대상이 되는 워크(W)의 치수의 오차나, 크기가 상이한 복수의 워크(W)를 클램프할 경우 등 다양한 조건에 의해 정해진다.

또한 CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 정지시키는 제어를 행하면, 상위 제어 장치(43)에 이간 동작의 완료 신호를 출력한다.

다음으로 본 실시형태에 있어서의 클램프 장치의 작용에 관해서 설명한다.

클램프 해제시에는, 상위 제어 장치(43)로부터 제어 장치(40)의 CPU(41)에 클램프 해제 신호가 출력되면, CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 역방향으로 회전시키는 펄스 신호가 스태핑 모터(24)에 출력되도록 드라이버(42)를 제어한다. 이때, 스태핑 모터(24)의 역방향으로의 회전에 수반하는 양 핸드 부재(32, 33)의 이동은, 양 핸드 부재(32, 33)를 원점 위치까지 이동시킬 경우와 비교하여 적어진다.

그러면, 스태핑 모터(24)의 역방향으로의 회전에 의해, 로드(R)가 역방향으로 회전하면, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)이 회전한다. 양 코일 스프링(22, 23)의 수축 상태가 서서히 해제되어서 신장해 가고, 양 가이드 링(20, 21)이 서로 접근하도록 장치 본체(12)의 축방향 중앙부를 향해서 이동한다.

또한, 장치 본체(12)의 축방향 중앙에서 양 가이드 링(20, 21)이 서로 맞닿는다. 이때, 도 4에 나타내는 바와 같이 자기 센서(34)가 마그넷(M)의 자기의 변화(발생)를 검출하고, CPU(41)에 자기 검출 신호를 출력한다. CPU(41)는, 자기 검출 신호를 입력하면, 스태핑 모터(24)를 감속시키면서, 역방향으로 소정량 회전시키는 펄스 신호를 드라이버(42)로부터 출력시킨 후, 드라이버(42)로부터의 신호 출력을 정지시켜서, 스태핑 모터(24)를 정지시킴과 함께 양 핸드 부재(32, 33)의 워크(W)로부터의 이간을 정지시킨다.

그 결과, 도 5에 나타내는 바와 같이 자기 검출 신호의 입력 시점으로부터 스태핑 모터(24)가 역방향으로 소정량량 회전하면, 로드(R)가 더 회전함과 함께, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)이 회전하고, 제 1 핀(30)이, 제 1 코일 스프링(22)의 회전에 의해 제 1 스프링 고정부(15)를 향해서 송출된다. 이때, 제 1 핀(30)은, 제 1 가이드 구멍(12b)에 의해, 제 1 코일 스프링(22)의 둘레 방향으로의 회전이 규제되면서 장치 본체(12)의 축방향을 따라 직선 이동하도록 가이드된다. 동시에, 제 2 핀(31)이, 제 2 코일 스프링(23)의 회전에 의해 제 2 스프링 고정부(17)를 향해서 송출된다. 이때, 제 2 핀(31)은, 제 2 가이드 구멍(12c)에 의해, 제 2 코일 스프링(23)의 둘레 방향으로의 회전이 규제되면서 장치 본체(12)의 축방향을 따라 직선 이동하도록 가이드된다.

그리고, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)의 회전에 수반해서, 양 핸드 부재(32, 33)는 워크(W)로부터 이간한 상태로 정지한다. 이때, 제 1 핸드 부재(32)와 제 2 핸드 부재(33)가 가장 이간해 있을 경우(도 1에 나타내는 상태)에 비해, 제 1 핸드 부재(32)와 제 2 핸드 부재(33) 사이의 이간 거리가 짧아져 있다. 즉 워크(W)에 대하여 양 핸드 부재(32, 33)가 약간만 떨어져서 정지해 있다. 그리고, CPU(41)는, 스태핑 모터(24)를 정지시키면, 즉 이간 종료가 되면, 상위 제어 장치(43)에 이간 동작의 완료 신호를 출력한다.

따라서, 제 2 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (1)～(4)와 동일한 효과에 추가하여, (5)～(7)에 기재된 효과를 얻을 수 있다.

(5) 또한 양 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)로부터 이간해서, 양 코일 스프링(22, 23)의 수축이 해제된 것이 자기 센서(34)에 의해 검출되면, 그 검출을 계기로, 즉 자기 센서(34)의 검출 결과에 의거하여 제어 장치(40)의 CPU(41)에 의해, 스태핑 모터(24)를 역방향으로 소정 회전수만큼 회전시킨 후에 스태핑 모터(24)가 정지된다. 이 때문에, 워크(W)로부터 양 핸드 부재(32, 33)가 이간했을 때의, 제 1 핸드 부재(32) 및 제 2 핸드 부재(33)의 워크(W)로부터의 이간 거리가 짧아, 다음 워크(W)를 클램프할 때에, 제 1 핸드 부재(32) 및 제 2 핸드 부재(33)로 워크(W)를 단시간에 클램프할 수 있다. 이 때문에, 공장 내의 조립 라인 등에 클램프 장치(11)를 이용함으로써 라인의 생산성을 향상시킬 수 있다.

(6) 클램프 장치(71)는, 클램프시에는, 워크(W)의 클램프를 적확하게 행하는 것에 추가하여, 클램프 해제시에는, 워크(W)로부터의 이간 거리가 적절하게 되도록 양 핸드 부재(32, 33)를 정지할 수 있다. 구체적으로는, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)이 수축 또는 수축 해제되어, 마그넷(M)이 이동하면, 자기 센서(34)에 의해 마그넷(M)으로부터의 자기의 유무가 검출된다. 그 검출에 맞춰서 양 핸드 부재(32, 33)의 워크(W)에 대한 접근 또는 이간이 제어된다. 따라서, 클램프 장치(11)는, 워크(W)마다의 치수에 대응하기 위해서 배경 기술에서 설명한 클램프 장치와 같은 복잡한 구성을 필요로 하지 않고, 제 1 및 제 2 코일 스프링(22, 23)과, 그 수축을 검출하는 자기 센서(34)만 필요로 한다. 따라서, 사전에 워크(W)에 관한 정보를 프로그램하지 않고도, 간단한 구성으로 워크(W)의 클램프를 적확하게 행할 수 있다.

(7) 제어 장치(40)의 CPU(41)는, 자기 검출 신호의 입력을 계기로 스태핑 모터(24)를 소정 회전수만큼 역방향으로 회전시켜, 정지시킨 후에, 이간 동작의 완료 신호를 상위 제어 장치(43)에 출력한다. 따라서, 상위 제어 장치(43)는, 양 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)로부터 이간한 것을 검출할 수 있다.

(8) 클램프 장치(71)는 딥 스위치(45)를 구비하고, 이 딥 스위치(45)에 의해 스태핑 모터(24)에 출력하는 회전수, 회전 속도, 회전 가속도 등의 각종 신호의 펄스 수를 간단하게 설정, 변경할 수 있다. 따라서, 딥 스위치(45)를 채용함으로써 양 핸드 부재(32, 33)의 워크(W)로부터의 이간 거리 및 작동 속도를 간단하게 설정, 변경할 수 있다.

(제 3 실시형태)

다음으로 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 클램프 장치에 관해서 도 6에 따라서 설명한다.

도 6에 나타내는 바와 같이 클램프 장치(51)에 있어서, 사각통 형상의 장치 본체(52)의 좌단에는 커버(53)가 고정되어 있다. 장치 본체(52)의 우단에는 구동원으로서의 스태핑 모터(54)가 고정되어 있다. 스태핑 모터(54)의 구동축(54a)은 장치 본체(52) 내에 배치됨과 함께, 이 구동축(54a)에는 연결 부재(55)가 일체 회전 가능하게 고정되어 있다. 연결 부재(55)에는, 코일 스프링(56)의 우단이 고착됨과 함께, 이 코일 스프링(56)의 좌단에는 둥근 고리 형상을 이루는 가이드 링(63)이 고정되어 있다. 가이드 링(63)의 외주면에는 마그넷(M)이 매설되어 있다. 그리고, 스태핑 모터(54)의 정역 양방향으로의 회전에 수반하여 코일 스프링(56)과 가이드 링(63)이 정역 방향으로 회전하도록 되어 있다.

코일 스프링(56) 내에는, 로드(58)가 삽입 통과됨과 함께, 이 로드(58)는, 커버(53)의 내주면에 고정된 베어링(59)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 로드(58)의 우단 측에는, 한 쌍의 이송 롤러(60)가 로드(58)의 직경 방향에 대향하는 위치로부터 코일 스프링(56)의 선재간의 극간으로 들어가고, 또한 선재를 따르도록 돌출 설치되어 있다. 또한 로드(58)에 있어서, 각 이송 롤러(60)보다도 더욱 우단 측의 외주면에는, 마그넷(M)이 매설되어 있다. 각 이송 롤러(60)는, 지축(支軸)(61)과, 이 지축(61)에 회전 가능하게 지지된 롤러(61a)와, 회전 방지 롤러(61b)로 형성되어 있다. 한 쌍의 이송 롤러(60)는, 일방의 이송 롤러(60)에 있어서의 롤러(61a)의 후단면이 코일 스프링(56)에 항상 접촉하고, 타방의 이송 롤러(60)에 있어서의 롤러(61a)의 전단면이, 코일 스프링(56)에 항상 접촉하는 위치에 돌출 설치되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는 로드(58)와, 한 쌍의 이송 롤러(60)로 이동체가 구성되어 있다.

또한 장치 본체(52) 내면에 있어서, 대향하는 위치 각각에는 가이드부로서의 가이드 홈(52a)이 장치 본체(52)의 축방향으로 직선 형상으로 연장되도록 형성되어 있다. 그리고, 각 가이드 홈(52a) 내에는, 회전 방지 롤러(61b)가 배치되어 있다.

장치 본체(52)의 외주면에는, 축방향으로 연장하도록 부착홈(52b)이 형성됨과 함께, 부착홈(52b)에는, 검출부로서의 자기 센서(64)가 부착되어 있다. 이 자기 센서(64)는, 부착홈(12d)의 축방향에 있어서의 임의의 위치에서 고정 나사로 고정 가능해진다. 또한 부착홈(52b)에는, 원점 센서(65)가 부착되어 있다. 이 원점 센서(65)는 자기 센서이며, 로드(58)가 몰입(沒入) 방향으로 이동해서 연결 부재(55)에 맞닿으면, 로드(58)의 외주면에 매설된 마그넷(M)의 자기의 변화(발생)를 검출하고, 로드(58)가 원점 복귀한 것을 검출한다. 이 로드(58)가 연결 부재(55)에 맞닿은 위치를, 클램프 장치(51)의 원점 위치로 한다.

클램프 장치(51)는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 클램프 장치(51)의 구동을 제어하는 제어 장치(68)를 구비함과 함께, 이 제어 장치(68)의 CPU(67)에는 드라이버(66)가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제어 장치(68)의 CPU(67)는, 상위 제어 장치(69)에 전기적으로 접속됨과 함께, 상기 자기 센서(64) 및 원점 센서(65)는 CPU(67)에 전기적으로 접속되어 있다. 자기 센서(64)는, 코일 스프링(56)의 수축에 수반하여 가이드 링(63)에 매설된 마그넷(M)이 가까워지면 자기의 변화(발생)를 검출하고, CPU(67)에 자기 검출 신호를 출력한다. 또한 자기 센서(64)는, 코일 스프링(56)의 수축 해제에 수반하여 가이드 링(63)에 매설된 마그넷(M)이 이간하면 자기의 변화(소실)를 검출하고, CPU(67)에 자기 소실 검출 신호를 출력한다.

다음으로 본 실시형태에 있어서의 클램프 장치(51)의 작용에 관해서 설명한다.

그럼, 클램프 장치(51)에 있어서의 로드(58)의 전방에 워크(W)가 배치된 상태로 한다. 그리고, 로드(58)가 클램프 장치(51)에 몰입해서, 클램프 장치(51)가 원점 위치에 배치된 상태에 있어서, 상위 제어 장치(69)로부터 제어 장치(68)의 CPU(67)에 클램프 개시 신호가 출력되면, CPU(67)는, 드라이버(66)에 대하여, 스태핑 모터(54)를 정방향으로 회전시키는 펄스 신호를 출력하도록 드라이버(66)를 제어한다.

스태핑 모터(54)가 드라이버(66)로부터의 펄스 신호를 받으면, 스태핑 모터(54)의 정방향으로의 회전에 의해, 코일 스프링(56)이 정방향으로 회전한다. 그러면, 이송 롤러(60)가 코일 스프링(56)의 회전에 의해 장치 본체(52)로부터 돌출하는 방향으로 송출된다. 이때, 이송 롤러(60)는 회전 방지 롤러(61b)가 가이드 홈(52a)에 슬라이딩 접촉함으로써, 장치 본체(52)의 축방향을 따라 직선 이동한다.

그리고, 이송 롤러(60)에 일체의 로드(58)도 워크(W)를 향해서 직선 이동한다.

로드(58)의 선단이 워크(W)에 맞닿고, 이송 롤러(60)의 이동이 규제된 상태로, 스태핑 모터(54)의 구동이 계속되면, 코일 스프링(56)은 로드(58)의 회전에 수반하는 이송 롤러(60)의 압접에 의해 수축되어서 탄성 변형한다. 그러면, 코일 스프링(56)은, 서서히 수축되어 간다. 그리고, 코일 스프링(56)의 수축에 수반해서, 가이드 링(63)이 코일 스프링(56)이 수축하는 방향으로 이동함과 함께, 로드(58)가 워크(W)에 대하여 압접된다.

코일 스프링(56)의 수축에 수반해서, 가이드 링(63)이 코일 스프링(56)이 수축하는 방향으로 이동하고, 가이드 링(63)이 자기 센서(64)에 가까워지면, 자기 센서(64)는 마그넷(M)의 자기의 변화(발생)를 검출하고, CPU(67)에 자기 검출 신호를 출력한다. 그러면, CPU(67)는, 자기 검출 신호의 입력을 계기로 드라이버(66)를 제어하고, 스태핑 모터(54)를 정방향으로 소정량 회전시킨 후, 스태핑 모터(54)를 정지시켜, 워크(W)에 대한 압접을 종료시킨다. 그리고, 자기 검출 신호의 입력 시점으로부터 스태핑 모터(54)가 정방향으로 소정량 회전하면, 코일 스프링(56)이 더 회전해서, 그 회전에 따라 로드(58)의 워크(W)에 대한 클램프력이 발생한다. 그 결과, 로드(58)에 의해 워크(W)가 적절히 클램프된다.

CPU(67)는, 스태핑 모터(54)를 정지시키는 제어를 행하면, 상위 제어 장치(69)에 압접 동작의 완료 신호를 출력한다. 그리고, 클램프 해제시에는, 상위 제어 장치(69)로부터 CPU(67)에 클램프 해제 신호가 출력되면, CPU(67)는, 드라이버(66)를 제어해서, 스태핑 모터(54)에 역방향으로 회전시키는 펄스 신호를 드라이버(66)에 출력시킨다. 스태핑 모터(54)가 펄스 신호를 받으면, 스태핑 모터(54)의 역방향으로의 회전에 의해, 코일 스프링(56)이 역방향으로 회전하면, 코일 스프링(56)의 수축 상태가 서서히 해제되어서 신장해 간다.

그리고, 코일 스프링(56)의 수축 해제에 수반해서, 가이드 링(63)이 코일 스프링(56)의 자기 센서(64)로부터 이간하면, 자기 센서(64)는 마그넷(M)의 자기의 변화(소실)를 검출하고, CPU(67)에 자기 소실 검출 신호를 출력한다. 그러면, CPU(67)는, 자기 소실 검출 신호의 입력을 계기로 드라이버(66)를 제어해서, 스태핑 모터(54)를 역방향으로 소정량 회전시킨 후, 스태핑 모터(54)를 정지시켜서, 이간을 종료시킨다. 자기 소실 검출 신호의 입력 시점으로부터 스태핑 모터(54)가 역방향으로 소정량 회전하면, 코일 스프링(56)이 더 회전하고, 코일 스프링(56)의 회전에 수반하여 이송 롤러(60)가 장치 본체(52)으로의 몰입 방향으로 송출된다. 이송 롤러(60)의 이동에 수반해서, 로드(58)도 워크(W)로부터 이간하는 방향으로 직선 이동하고, 워크(W)의 클램프 상태가 해제된다.

이때, 로드(58)와 워크(W) 사이의 이간 거리는, 로드(58)가 원점 위치에 위치하고 있을 경우와 비교하여, 짧아져 있다.

CPU(67)는, 스태핑 모터(54)를 정지시키는 제어를 행하면, 상위 제어 장치(69)에 이간 동작의 완료 신호를 출력한다. 그리고, 클램프 개시시에는, 상위 제어 장치(69)로부터 CPU(67)에 클램프 개시 신호가 출력되면, CPU(67)는, 드라이버(66)를 제어해서, 스태핑 모터(54)에 정방향으로 회전시키는 펄스 신호를 드라이버(66)에 출력시킨다.

따라서, 제 3 실시형태에 의하면, 각 실시형태에 기재된 (2)～(4), (7), (8)과 동일한 효과에 추가하여, 이하에 기재된 효과가 얻어진다.

(9) 로드(58)가 워크(W)에 맞닿고, 코일 스프링(56)이 수축한 것이 자기 센서(64)에 의해 검출되면, 그 검출을 계기로, CPU(67)에 의해, 스태핑 모터(54)를 소정 회전수만큼 회전시키고, 그 후에 정지시키도록 스태핑 모터(54)가 제어된다. 따라서, 클램프 장치(51)는, 워크(W)마다의 치수에 대응하기 위해서 배경 기술에 기재된 클램프 장치와 같은 복잡한 구성을 필요로 하지 않고, 코일 스프링(56)과, 그 수축을 검출하는 자기 센서(64)만으로 충분하며, 간단한 구성으로 워크(W)의 치수에 관계없이 워크(W)의 클램프를 적확하게 행할 수 있다.

(10) 로드(58)가 워크(W)로의 클램프를 해제한 것이 자기 센서(64)에 의해 검출되면, 그 검출을 계기로, CPU(67)에 의해, 스태핑 모터(54)를 소정 회전수만큼 회전시키고, 그 후 정지시키도록 스태핑 모터(54)가 제어된다. 따라서, 로드(58)는, 워크(W)와의 이간 거리가 다음 워크(W)를 단시간에 클램프할 수 있는 위치에서 정지한다. 이 때문에, 단시간에 워크(W)를 클램프할 수 있고, 공장 내의 조립 라인에 클램프 장치(51)를 이용함으로써 라인의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 실시형태는 아래와 같이 변경해도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 각 펄스 신호는, 딥 스위치(44, 45)에 의해 생성되지만, 그 외의 방식으로 펄스 신호가 생성되어도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 스태핑 모터(24, 54)를 소정 회전수만큼 회전시키고, 정지시킨 후, CPU(41, 67)는 압접 동작 및 이간 동작의 완료 신호를 상위 제어 장치(43, 69)에 출력하도록 했지만, 이 완료 신호의 출력은 생략되어도 된다.

·각 실시형태에서는 상위 제어 장치(43, 69) 및 제어 장치(40, 68)는 클램프 장치(11, 51, 71)와는 별체로 되어 있지만, 상위 제어 장치(43, 69) 및 제어 장치(40, 68)가 클램프 장치(11, 51)에 일체화되어도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 각 코일 스프링(22, 23, 56)의 피치는 불등(不等)피치로 변경되어도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 스태핑 모터(24, 54) 대신에 AC모터, 서보 모터, 에어 모터, 내연 기관 등의 구동원이 이용되어도 된다.

·제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 스태핑 모터(24)의 구동축(25)에 기어를 부착함과 함께, 로드(R)에 있어서의 제 2 스프링 고정부(17)에 기어를 부착하고, 양 기어를 맞물림으로써, 스태핑 모터(24)의 회전이 로드(R)에 전달되어도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 자기 센서(34, 64)를 대신하는 다른 검출기, 예를 들면 광센서가 이용되어도 된다.

·제 1 및 제 2 실시형태에서는 자기 센서(34)에 의해, 양 코일 스프링(22, 23)의 수축에 수반하는 단부(양 가이드 링(20, 21))의 이동이 검출되지만, 자기 센서(34)는, 각 코일 스프링(22, 23)의 단부 이외의 부위를 검출해도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 딥 스위치(44, 45) 대신에 로터리 스위치나 누름 버튼 등의 조절 장치가 채용되어도 된다.

·제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 자기 센서(34)는, 제 1 또는 제 2 가이드 링(20, 21)에 매설되는 마그넷(M) 중 어느 일방의 자기를 검출하도록 해도 된다.

·제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 양 핸드 부재(32, 33)가 1개의 코일 스프링을 이용하여 구동되어도 된다. 이 경우, 링크 기구나 전달 기구를 이용하여, 하나의 코일 스프링의 동작에 의해, 양 핸드 부재(32, 33)가 구동된다.

·제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 제어 장치(40)는, 양 핸드 부재(32, 33)가 워크(W)에 대하여 압접 및 이간을 행하도록 클램프 장치(11, 71)를 제어했지만, 워크(W)를 지지하도록 클램프 장치(11)를 제어해도 된다. 예를 들면 클램프 장치(11, 71)에 의해, 가늘고 긴 워크(W)를 쓰러지지 않도록 지지할 경우, 도 4에 나타내는 바와 같이 양 핸드 부재(32, 33)가, 워크(W)에 맞닿아 있는 상태로 정지하도록 클램프 장치(11)가 제어되어도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 압접 개시로부터 압접 종료까지의 스태핑 모터(24, 54)의 구동량은 일정한 회전량에 의해 정했지만, 워크(W)에 부여하는 클램프력에 의해 결정되어도 된다. 즉 크기가 상이한 워크(W)에 대하여, 동일한 클램프력을 부여하도록 스태핑 모터(24, 54)의 구동량이 설정되어도 된다.

·제 3 실시형태에 있어서, 한 쌍의 이송 롤러(60)를 이용했지만, 단수(單數)의 이송 롤러(60)를 이용해도 된다.

·각 실시형태에 있어서, 클램프 장치(11, 51, 71)는, 워크(W)의 크기나, 이간시의 작동 속도나, 가속도 등, 사전에 프로그램한 동작과 조합시켜서 제어되어도 된다.

Claims (7)

1. 워크를 클램프하는 클램프 장치로서,
   장치 본체와,
   상기 장치 본체에 설치된 수축 가능한 코일 스프링과,
   상기 코일 스프링을 회전시키는 구동원과,
   상기 코일 스프링의 회전에 의해 상기 워크에 대하여 접근 또는 이간하는 방향으로 이동하는 이동체와,
   상기 코일 스프링의 회전에 수반하는 상기 이동체의 회전을 규제하며 직선 이동시키는 가이드부와,
   상기 코일 스프링이 수축해 있는지의 여부를 검출하는 검출부와,
   상기 검출부에 의한 검출 결과에 의거해서, 상기 이동체를 상기 워크에 접근 또는 이간시키는 방향으로 이동하도록 상기 코일 스프링을 회전시키기 위해 상기 구동원을 제어하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 장치는, 상기 검출부에 의한 상기 코일 스프링의 수축 검출을 계기로, 상기 이동체를 상기 워크에 압접(壓接)시키도록 상기 코일 스프링을 회전시키기 위해 상기 구동원을 제어하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어 장치에는, 상기 이동체의 동작에 관련되는 지령을 상기 제어 장치에 출력하는 상위 제어 장치가 전기적으로 접속되고, 상기 제어 장치는, 상기 이동체가 상기 워크에 압접 완료하면, 상기 상위 제어 장치에 완료 신호를 출력하는 것을 특징으로 클램프 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 워크에 대한 상기 이동체의 압접 개시로부터 압접 종료까지의 상기 구동원의 구동량을 조절하기 위한 제 1 조절 장치를 구비하는 것을 특징으로 클램프 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 장치는, 상기 이동체를 상기 워크로부터 이간시키는 방향으로 상기 코일 스프링을 회전시키기 위해 상기 구동원을 제어함과 함께, 상기 코일 스프링의 수축 해제를 계기로, 상기 구동원을 소정량 구동시킨 후에 정지시키는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어 장치에는, 상기 이동체의 동작에 관련되는 지령을 상기 제어 장치에 출력하는 상위 제어 장치가 전기적으로 접속되고, 상기 제어 장치는, 상기 이동체가 상기 워크로부터 이간 완료하면, 상기 상위 제어 장치에 완료 신호를 출력하는 것을 특징으로 클램프 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 워크에 대한 상기 이동체의 이간 개시로부터 이간 종료까지의 상기 구동원의 구동량을 조절하기 위한 제 2 조절 장치를 구비하는 것을 특징으로 클램프 장치.
   

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