KR20170122814A - 클램프 장치 - Google Patents

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KR20170122814A
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가즈요시 다카하시
히데키 사사키
다케시 세오
지로 만도코로
고이치 가츠마타
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Abstract

클램프 장치(10)는, 클램프 몸체(14)와, 피스톤 로드(30)와, 링크 기구(16)와, 클램프 암(17)의 회동 상태를 검출하는 검출 기구(18)와, 클램프 상태인지 아닌지를 판정하는 판정부(124)를 구비한다. 검출 기구(18)는, 제1 경사면(98)을 가지는 너클 조인트(62)와, 제1 근접 센서(102a)를 포함한다. 판정부(124)는, 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호와 클램프 역치(Z1)와의 비교에 근거하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하고, 클램프력 발생 역치(Z3)와의 비교에 근거하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정한다.

Description

클램프 장치
본 발명은, 회동하는 클램프 암에 의해 워크를 클램핑하는 클램프 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면, 자동차 등의 구성부품을 용접할 때, 그 구성부품을 클램핑하기 위해서 클램프 장치가 이용된다. 이런 종류의 클램프 장치에서는, 유체압의 작용 하에 실린더부의 피스톤을 축방향으로 변위시키고, 피스톤 로드에 접속된 토글 링크 기구를 통하여 클램프 암을 회동시켜, 워크를 클램프 가능한 클램프 상태와, 클램프 상태가 해제된 언클램프 상태 사이에서 전환시키고 있다(예를 들면, 일본 특개2001-113468호 공보 참조).
일본 특개2001-113468호 공보에 기재된 클램프 장치에서는, 피스톤 로드에 연결된 너클 블록에 대해서 검출부를 연결하고, 클램프 몸체의 측부에 설치된 2개의 근접 센서로 검출부를 검출하는 것에 의해, 클램프 상태와 언클램프 상태를 검출하고 있다.
근년, 이러한 클램프 장치에 있어서, 워크의 클램프 상태와 언클램프 상태를 검출할 뿐만 아니라, 워크에 대해서 소정의 클램프력이 확실히 발생하고 있는지 아닌지를 검출하고자 하는 요청이 있다.
본 발명은, 상기한 과제를 고려하여 이루어진 것으로서, 간단한 구성으로, 워크에 소정의 클램프력이 확실히 발생하고 있는지 아닌지를 용이하고 또한 확실하게 판정하는 것이 가능한 클램프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 클램프 장치는, 워크를 클램핑하는 클램프 장치에 있어서, 클램프 몸체와, 클램프 몸체 내에서 소정 방향으로 직선운동하는 구동 부재와, 구동 부재의 직선운동을 클램프 암의 회동 동작으로 변환하는 링크 기구와, 클램프 암의 회동 상태를 검출하는 검출 수단과, 검출 수단의 출력에 근거하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하는 판정부를 구비하며, 검출 수단은, 구동 부재의 직선운동에 수반하여 소정 방향으로 변위하는 피검출체와, 피검출체의 위치를 검출하는 제1 근접 센서를 포함하며, 피검출체는, 제1 근접 센서에 대향하는 부위에, 소정 방향에 대해서 경사하는 제1 경사면을 가지며, 판정부는, 제1 근접 센서의 출력 신호와 소정의 클램프 역치와의 비교에 근거하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하고, 또, 제1 근접 센서의 출력 신호와 소정의 클램프력 발생 역치와의 비교에 근거하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 클램프 암이 워크에 접한 후에, 워크에 클램프력을 발생시키기 위해서 출력되는 구동 부재의 직선운동을, 제1 경사면과 제1 근접 센서 간의 거리의 변화로서 검출할 수 있으므로, 워크의 클램프 상태에 있어서, 클램프력 발생 상태(워크에 소정의 클램프력이 발생하고 있는 상태)인지 아닌지를 용이하고 또한 확실하게 판정할 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 검출 수단은, 제1 근접 센서로부터 소정 방향을 따라 이격되어 배열설치되는 제2 근접 센서를 포함하며, 피검출체는, 제2 근접 센서에 대향하는 부위에, 소정 방향에 대해서 경사하는 제2 경사면을 가지며, 판정부는, 제2 근접 센서의 출력 신호와 소정의 언클램프 역치와의 비교에 근거하여 언클램프 상태인지 아닌지를 판정할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 구동 부재의 직선운동을, 제2 경사면과 제2 근접 센서간의 거리의 변화로서 검출할 수가 있으므로, 언클램프 상태를 용이하고 또한 확실하게 판정할 수 있다.
상기의 클램프 장치에 있어서, 유저가 조작 가능한 설정용 조작부와, 설정용 조작부가 제1 조작되었을 때의 제1 근접 센서의 출력 신호에 근거하여 클램프 역치를 설정하고, 설정용 조작부가 제2 조작되었을 때의 제2 근접 센서의 출력 신호에 근거하여 언클램프 역치를 설정하는 역치 설정부를 구비할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 클램핑하는 워크의 형상이나 크기에 따라 클램프 역치 및 언클램프 역치를 용이하게 설정할 수 있다. 상기 클램프 장치에 있어서, 역치 설정부는, 설정용 조작부가 제3 조작되었을 때의 제1 근접 센서의 출력 신호에 근거하여 클램프력 발생 역치를 설정할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 제1 근접 센서의 위치를 변경하지 않고 클램프력 발생 역치를 용이하게 설정할 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되어, 판정부에서 클램프 상태라고 판정되었을 경우에 점등하는 클램프등(燈)과, 외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되어 판정부에서 언클램프 상태라고 판정되었을 경우에 점등되는 언클램프등(燈)을 구비할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 유저는, 워크의 클램프 상태 및 언클램프 상태를 용이하게 확인할 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되어 판정부에서 클램프력 발생 상태라고 판정되었을 경우에 점등되는 클램프력 발생등(燈)을 구비할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 유저는, 워크의 클램프력 발생 상태를 용이하게 확인할 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 제1 근접 센서의 출력 신호와 제2 근접 센서의 출력 신호에 근거하여 클램프 암의 회전 속도를 산출하는 속도 산출부와, 속도 산출부에서 산출된 회전 속도가 소정의 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정하는 속도 판정부를 구비할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 클램프 암의 회전 속도가 과도하게 빨라져, 워크나, 클램프 장치의 링크 기구 등의 구성부품이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되고, 속도 판정부에서 회전 속도가 속도 역치를 넘었다고 판정되었을 경우에 점등되는 속도등(燈)을 구비할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 유저는, 클램프 암의 회전 속도가 속도 역치 이하인지 아닌지를 용이하게 확인할 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 피검출체는, 금속재료로 구성되어 있고, 제1 근접 센서 및 제2 근접 센서는, 유도형 근접 센서일 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 자기 검출 센서를 이용했을 경우와 비교해서, 용접시에 발생하는 직류 자계의 감도가 낮기 때문에, 용접 환경에서 클램프 장치를 사용하는 경우에도, 제1 근접 센서 및 제2 근접 센서를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 실린더 튜브와, 유체압의 작용 하에 축선방향을 따라 실린더 튜브 내를 왕복운동하는 피스톤을 더 구비하며, 구동 부재는, 피스톤에 연결된 피스톤 로드이며, 피검출체는, 피스톤 로드와 링크 기구를 서로 접속하는 너클 조인트일 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 피검출체로서 별도의 부품을 부착시킬 필요가 없고, 부품 개수 및 작업 공정수를 삭감할 수 있다.
상기 클램프 장치에 있어서, 제1 근접 센서 및 제2 근접 센서는, 금속재료를 포함하여 구성된 클램프 몸체 내에 배열설치되어 있을 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 클램프 몸체의 외측에 제1 근접 센서 및 제2 근접 센서를 배열설치한 경우와 비교해서, 클램프 장치를 소형화할 수 있다. 또, 클램프 몸체가 자기 실드로서 기능하기 때문에, 용접시에 발생하는 직류 자계의 영향을 더욱 받기 어렵게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 클램프 암이 워크에 접한 후에, 워크에 클램프력을 발생시키기 위해서 출력되는 구동 부재의 직선운동을, 제1 경사면과 제1 근접 센서간의 거리의 변화로서 검출할 수가 있으므로, 워크의 클램프 상태에 있어서, 클램프력 발생 상태(워크에 소정의 클램프력이 발생하고 있는 상태)인지 아닌지를 용이하고 또한 확실하게 판정할 수 있다.
상기의 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 이하의 실시형태의 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 정면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 클램프 장치의 일부 분해 사시도이다.
도 3은, 도 1에 나타내는 클램프 장치의 클램프 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 도 1에 나타내는 클램프 장치의 블록도이다.
도 5는, 도 1에 나타내는 클램프 장치의 언클램프 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 6은, 제2 경사면 및 검출 코일 사이의 이격 거리와 검출 공진 임피던스와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 제1 경사면 및 검출 코일 사이의 이격 거리와 검출 공진 임피던스와의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 클램프 장치에 대해 적절한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(10)는, 도 1 ~ 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 기구(12)와, 구동 기구(12)에 연결된 클램프 몸체(14)와, 클램프 몸체(14) 내에 배열설치된 링크 기구(16)와, 구동 기구(12)의 작용 하에 링크 기구(16)를 통하여 회동 동작하는 클램프 암(17)과, 클램프 암(17)의 회동 상태를 검출하는 검출 기구(검출 수단)(18)와, 컨트롤 유닛(20)을 구비하고 있다.
구동 기구(12)는, 유체압 실린더로서 구성되어 있으며, 편평한 통 형상으로 구성된 실린더 튜브(22)와, 실린더 튜브(22)의 일단측(화살표 A방향)의 개구를 폐쇄하는 엔드 블록(24)과, 실린더 튜브(22) 내에 축선방향을 따라 변위 가능하게 배열설치된 피스톤(26)과, 실린더 튜브(22)의 타단측(화살표 B방향)의 개구를 폐쇄하는 로드 커버(28)와, 피스톤(26)에 연결된 피스톤 로드(30)(구동 부재)를 가지고 있다.
실린더 튜브(22)는, 편평한 통 형상으로 한정되는 것은 아니고, 진원 통 형상 또는 타원 통 형상 등의 임의의 형상을 채용할 수 있다. 실린더 튜브(22)에는, 엔드 블록(24) 및 피스톤(26)의 사이에 형성된 제1 실린더실(32)에 연통하는 제1 포트(34)와, 피스톤(26) 및 로드 커버(28)의 사이에 형성된 제2 실린더실(36)에 연통하는 제2 포트(38)가 형성되어 있다.
제1 포트(34) 및 제2 포트(38)에는, 피스톤(26)을 왕복운동시키기 위한 압축유체(구동유체)의 공급 및 배출을 행하기 위한 도시하지 않은 튜브가 접속되어 있다. 엔드 블록(24), 실린더 튜브(22) 및 로드 커버(28)는, 복수의 체결 볼트(40)에 의해 일체로 연결되어 있다.
엔드 블록(24)의 대략 중앙부에는, 피스톤(26)의 충격이나 충돌음을 완충하기 위한 댐퍼(44)가 장착되어 있다. 피스톤(26)의 외주면에는, 환형상의 피스톤 패킹(48)이 홈을 통하여 장착되어 있다. 또, 피스톤(26)의 중앙에는, 피스톤 로드(30)의 일단측이 고정되어 있다. 로드 커버(28)의 중앙부에는, 피스톤 로드(30)가 삽입되는 로드 구멍(50)이 형성되어 있다. 로드 구멍(50)을 구성하는 벽면에는, 환형상의 로드 패킹(52) 및 환형상의 더스트 씰(54)이 각각 홈을 통하여 장착되어 있다.
클램프 몸체(14)는, 로드 커버(28)의 타단측에 접속되어 있고, 예를 들면, 철, 스테인리스강, 또는 알루미늄 등의 금속재료를 포함하여 구성되어 있다. 클램프 몸체(14)에는, 클램프 장치(10)를 도시하지 않은 고정 부재에 부착시키기 위한 브래킷(56)이 설치되어 있다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 클램프 몸체(14)는, 양측이 개구된 프레임부(58)와, 프레임부(58)의 개구를 폐쇄하도록 프레임부(58)에 복수의 나사 부재(59)에 의해 체결된 한 쌍의 커버부(60)를 가지고 있다. 이것에 의해, 클램프 몸체(14)에는, 피스톤 로드(30)의 타단측 및 링크 기구(16)가 배열설치될 수 있는 챔버가 형성된다. 피스톤 로드(30)의 타단부에는, 너클 조인트(62)를 통하여 링크 기구(16)가 접속된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 너클 조인트(62)의 피스톤 로드(30)를 지향하는 부위에는, 피스톤 로드(30)의 축선방향과 직교하는 방향으로 연장하는 단면이 대략 T자 형상인 홈부(64)가 형성된다. 이 홈부(64)에는, 피스톤 로드(30)의 타단부가 장착되어 있다. 또, 너클 조인트(62)에는, 커버부(60)와 직교하는 방향(도 3의 지면과 직교하는 방향)을 따라 연장하는 구멍부분이 형성된다. 이 구멍부분에는 너클 핀(66)이 삽입되어 있다.
너클 조인트(62)는, 철 등의 와전류 손실이 발생하는 금속재료로 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 워크의 클램프 상태에 있어서, 너클 조인트(62)의 클램프 암(17)과 반대측(도 3의 좌측)을 지향하는 부위에는, 제1 경사면(98) 및 제2 경사면(100)이 형성되어 있다.
이 제1 경사면(98) 및 제2 경사면(100)은, 도면에 있어서, 너클 조인트(62)의 중앙부로부터 피스톤 로드(30)와 반대측(화살표 B방향) 및 피스톤 로드(30) 측(화살표 A방향)을 향해 서서히 경사하는 경사면으로서 형성된다. 이 제1 경사면(98) 및 제2 경사면(100)의 위치는, 후술하는 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)에 의해 검출된다. 즉, 너클 조인트(62)는, 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)에 의해 검출되는 피검출체로서 기능한다.
링크 기구(16)는, 피스톤(26)의 왕복운동(직선운동)을 후술하는 회동축(82)의 회동 동작으로 변환한다. 이 링크 기구(16)는, 너클 조인트(62)에 너클 핀(66)을 통하여 회동 자유롭게 설치된 제1 링크부(68)와, 제1 링크부(68)에 제1 핀(70)을 통하여 회동 자유롭게 설치된 제2 링크부(72)와, 제2 링크부(72)에 제2 핀(74)을 통하여 회동 자유롭게 설치된 지지 레버(76)를 가지고 있다.
제1 링크부(68)에는, 너클 핀(66)이 삽입되는 구멍부분과, 제1 핀(70)이 삽입되는 구멍부분이 서로 이격되어 형성되어 있다. 제2 링크부(72)에는, 제1 핀(70)이 삽입되는 구멍부분과 제2 핀(74)가 삽입되는 구멍부분이 서로 이격되어 형성되어 있다.
지지 레버(76)에는, 커버부(60)의 구멍부분(78)에 삽입된 베어링(80)에 지지되는 회동축(82)이 고정되어 있다. 제1 핀(70), 제2 핀(74), 및 회동축(82)은, 너클 핀(66)에 대해서 평행하게 배열설치되어 있다. 회동축(82)의 단부에는, 클램프 암(17)이 장착되는 암 지지부(86)가 고정되어 있다. 즉, 회동축(82)은, 클램프 암(17)과 일체로 회동한다.
피스톤 로드(30)의 직선운동은, 너클 조인트(62), 제1 링크부(68), 제2 링크부(72), 및 지지 레버(76)로 전달되어, 지지 레버(76)는 회동축(82)과 함께 소정 각도만큼 회동 변위한다. 회동축(82)의 회동 변위에 수반하여, 암 지지부(86)를 통하여 회동축(82)에 연결된 클램프 암(17)이 회동하게 된다.
또, 본 실시형태에서는, 링크 기구(16)의 근방에 가이드 롤러(88)가 설치되어 있다. 이 가이드 롤러(88)는, 커버부(60)의 구멍부분(90)에 삽입된 핀 부재(92)에 대해서 복수의 구름운동부재(rolling element)(94)를 통하여 회전 자유롭게 설치되어 있다. 그리고, 링크 기구(16)를 구성하는 제2 링크부(72)의 회동 작용 하에 제2 링크부(72)의 소정의 작용면(96)이 접촉하는 것에 의해 가이드 롤러(88)가 회전한다.
제2 링크부(72)의 작용면(96)은, 가이드 롤러(88)에 접촉하고 있는 동안, 작용면(96)과 가이드 롤러(88)와의 접촉각도(α)가 일정하게 되도록 형성되어 있다. 여기서 접촉각도(α)란, 피스톤 로드(30)가 축선에 평행한 상태로 가이드 롤러(88)의 회동축과 직교하는 선분(L1)과, 가이드 롤러(88)의 작용면(96)에 있어서의 접선(L2)이 이루는 각도를 말한다.
이것에 의해, 제2 링크부(72)의 작용면(96)이 가이드 롤러(88)에 접촉하고 있는 동안, 워크에 대해서 대략 일정한 클램프력을 계속해서 발생시킬 수 있다. 다시 말해서, 워크에 소정의 클램프력을 발생시킬 수 있는 유효 범위(클램프 암(17)의 회동 각도의 폭)를 비교적 넓게 할 수 있다. 이것에 의해, 워크의 치수 불균형이 비교적 큰 경우에도, 유체압 실린더를 구동시키기 위한 압축유체의 압력을 필요이상으로 높이는 일 없이, 해당 워크에 소정의 클램프력을 발생시킬 수 있다.
검출 기구(18)는, 피스톤 로드(30)와 함께 스트로크 변위하는 너클 조인트(피검출체)(62)와, 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)로 구성된다. 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)는, 클램프 몸체(14) 내에, 피스톤 로드(30)가 스트로크 변위하는 방향(화살표 AB방향)을 따라 소정간격 이격되어 배열설치된다.
제1 근접 센서(102a)는, 클램프 몸체(14) 내의 피스톤 로드(30)의 타단부 측(화살표 B방향)에 배열설치되어, 너클 조인트(62)의 제1 경사면(98)의 위치를 검출한다. 제2 근접 센서(102b)는, 클램프 몸체(14) 내의 피스톤 로드(30)의 일단 측(화살표 A방향)에 배열설치되어, 너클 조인트(62)의 제2 경사면(100)의 위치를 검출한다. 또한, 제2 근접 센서(102b)는, 제1 근접 센서(102a)와 동일한 구성요소를 가지기 때문에, 이하의 설명에 대해서는, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다. 다만, 제1 근접 센서(102a)의 구성요소의 참조부호에는 첨자 a를 부여하고, 제2 근접 센서(102b)의 구성요소의 참조부호에는 첨자 b를 부여하는 것에 의해, 서로를 구별하는 것으로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 근접 센서(102a)는, 유도형 근접 센서로서 구성되고, 검출 코일(104a)과, 검출 코일(104a)에 전기적으로 접속된 발진 회로부(106a)와, 발진 회로부(106a)에 전기적으로 접속된 검출 회로부(108a)를 포함한다.
검출 코일(104a)은, 그 코일면이, 너클 조인트(62)의 제1 경사면(98)에 근접해서 대향되도록 배열설치되어 있다. 발진 회로부(106a)는, 검출 코일(104a)을 소정의 발진 주파수로 발진 구동한다. 검출 회로부(108a)는, 발진 회로부(106a)의 출력 신호에 근거하여 공진 임피던스를 검출한다. 즉, 제1 근접 센서(102a)는, 피스톤(26)의 왕복운동에 수반하는 제1 경사면(98)과 검출 코일(104a)과의 이격 거리(Da)의 변화를 공진 임피던스의 변화로서 검출하는 것에 의해, 제1 경사면(98)의 위치를 검출한다.
컨트롤 유닛(20)은, 클램프 몸체(14)에 설치된 케이싱(110)(도 3 참조) 내에 수용되어 있고, 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)는 리드선 등에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
케이싱(110)에는, 유저가 외부로부터 가압 조작 가능한 교정용 버튼(설정용 조작부)(112)과, 외부기기(전원 등)에 접속된 케이블 등이 접속될 수 있는 커넥터(114)와, 외부로부터 관찰 가능한 표시부(116)가 설치되어 있다. 표시부(116)는, 전원등(power lamp)(118), 언클램프등(unclamp lamp)(120), 클램프등(clamp lamp)(121), 속도등(speed lamp)(122) 및 클램프력 발생등(clamping force generation lamp)(123)을 포함한다.
컨트롤 유닛(20)은, 판정부(124), 속도 산출부(126), 속도 판정부(128), 역치 설정부(130) 및 출력부(132)를 가지고 있다.
판정부(124)는, 제1 근접 센서(102a)의 검출 회로부(108a)에서 검출되는 공진 임피던스(이하, 검출 공진 임피던스(Za)라고 한다)와 클램프 역치(Z1)와의 비교에 근거하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하고, 제2 근접 센서(102b)의 검출 회로부(108b)에서 검출되는 공진 임피던스(이하, 검출 공진 임피던스(Zb)라고 한다)와 언클램프 역치(Z2)와의 비교에 근거하여 언클램프 상태인지 아닌지를 판정한다.
또, 판정부(124)는, 워크가 클램프 상태라고 판정한 경우, 나아가서 워크에 대해서 소정의 클램프력이 발생하고 있는지 아닌지(클램프력 발생 상태인지 아닌지)를 판정한다. 구체적으로는, 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호인 검출 공진 임피던스(Za)와 소정의 클램프력 발생 역치(Z3)와의 비교에 근거하여, 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정한다.
속도 산출부(126)는, 너클 조인트(62)가 제1 근접 센서(102a)와 제2 근접 센서(102b)의 사이를 이동하는 시간을 측정하고, 측정된 이동 시간에 근거하여 클램프 암(17)의 회전 속도를 산출한다.
속도 판정부(128)는, 속도 산출부(126)에서 산출된 클램프 암(17)의 회전 속도가 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정한다. 또한, 속도 역치는, 컨트롤 유닛(20)의 도시하지 않은 기억부에 미리 기억되어 있다. 또, 속도 판정부(128)는, 속도 산출부(126)에서 산출된 클램프 암(17)의 회전 속도가 속도 역치 이상인지 아닌지를 판정해도 관계없다.
역치 설정부(130)는, 소정의 클램프 역치(Z1), 언클램프 역치(Z2) 및 클램프력 발생 역치(Z3)를 설정한다. 구체적으로는, 역치 설정부(130)는, 교정용 버튼(112)이 제1 조작(예를 들면, 소정시간 이상 계속해서 가압하는 조작)되었을 때의 검출 회로부(108a)의 출력 신호인 검출 공진 임피던스(Za)에 근거하여 클램프 역치(Z1)를 설정한다. 또, 역치 설정부(130)는, 교정용 버튼(112)이 제2 조작(예를 들면, 소정시간 미만 가압하는 조작)되었을 때의 검출 회로부(108b)의 출력 신호인 검출 공진 임피던스(Zb)에 근거하여 언클램프 역치(Z2)를 설정한다.
또, 역치 설정부(130)는, 워크를 클램프 암(17)에 의해 소정의 클램프력으로 클램핑한 상태로, 교정용 버튼(112)이 제3 조작(예를 들면, 연속해서 두 번 누르는 조작)되었을 때의 제1 근접 센서(102a)의 검출 공진 임피던스(Za)의 값을, 클램프력 발생 역치(Z3)로서 설정한다. 이것에 의해, 클램핑하는 워크의 형상이나 크기 등에 따라, 클램프 역치(Z1), 언클램프 역치(Z2) 및 클램프력 발생 역치(Z3)를 용이하게 변경할 수 있다. 역치 설정부(130)에서 설정된 클램프 역치(Z1), 언클램프 역치(Z2) 및 클램프력 발생 역치(Z3)는, 컨트롤 유닛(20)의 도시하지 않은 기억부에 기억된다.
출력부(132)는, 판정부(124)의 판정 결과에 근거하여, 언클램프등(120), 클램프등(121), 속도등(122) 및 클램프력 발생등(123)을 점등 또는 소등시킨다.
본 실시형태에 따른 클램프 장치(10)는, 기본적으로는 이상과 같이 구성되는 것이며, 다음에 그 동작 및 작용 효과에 대해 설명한다. 또한, 도 5에 나타내는 언클램프 상태를 초기 상태로서 설명한다.
먼저, 유저는, 클램프 장치(10)의 브래킷(56)을 도시하지 않은 고정 부재에 대해 부착시킨다. 또, 케이블을 커넥터(114)에 접속하는 것에 의해 클램프 장치(10)와 외부기기(전원 등)를 접속한다. 이것에 의해, 컨트롤 유닛(20)에 전력이 공급되어, 전원등(118)이 점등된다. 또한, 초기 상태에서는, 언클램프등(120)이 점등하는 동시에 클램프등(121) 및 클램프력 발생등(123)이 소등되고, 피스톤(26)은 실린더 튜브(22)의 일단측에 위치하여 댐퍼(44)에 접촉하고 있다.
워크를 클램핑하는 경우, 제2 포트(38)를 대기 개방한 상태로 제1 포트(34)에 압축유체를 공급한다. 그러면, 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(26)이 로드 커버(28) 측(화살표 B방향)으로 변위한다. 이 피스톤(26)의 직선운동은, 피스톤 로드(30) 및 너클 조인트(62)를 통하여 링크 기구(16)에 전달되고, 링크 기구(16)를 구성하는 지지 레버(76)의 회전 작용 하에 회동축(82) 및 클램프 암(17)이 일체로 시계방향으로 회전한다.
이 때, 너클 조인트(62)가 피스톤 로드(30)와 일체로 변위하기 때문에, 제2 경사면(100)과 제2 근접 센서(102b)의 검출 코일(104b)과의 이격 거리(Db)가 서서히 길어지는 동시에 검출 공진 임피던스(Zb)가 커진다(도 6 참조).
검출 공진 임피던스(Zb)가 언클램프 역치(Z2)보다 작은 경우, 판정부(124)는 언클램프 상태라고 판정한다. 이 때, 출력부(132)는 언클램프등(120)의 점등을 계속한다.
그리고, 피스톤(26)이 로드 커버(28) 측으로 더욱 변위하면, 너클 조인트(62)의 제2 경사면(100)이 제2 근접 센서(102b)와 마주보는 위치로부터 링크 기구(16) 측(도 3의 화살표 B방향)으로 변위하여, 검출 공진 임피던스(Zb)가 언클램프 역치(Z2) 이상이 된다. 이 때, 판정부(124)는, 중간 상태(언클램프 상태로부터 클램프 상태로의 이행 상태)라고 판정한다. 판정부(124)에서 중간 상태라고 판정되면, 출력부(132)는 클램프등(121)을 소등시킨 채로 언클램프등(120)을 소등시킨다. 이것에 의해, 유저는, 언클램프등(120) 및 클램프등(121)의 소등을 관찰함으로써 워크가 중간 상태인 것을 확인할 수 있다.
계속해서, 피스톤(26)이 로드 커버(28) 측으로 더욱 변위하면, 회동축(82)의 계속된 회동에 의해 클램프 암(17)이 워크에 접촉하고, 너클 조인트(62)의 제1 경사면(98)이 제1 근접 센서(102a)와 마주보는 위치에 도달한다. 이 때, 제1 경사면(98)과 제1 근접 센서(102a)의 검출 코일(104a)과의 이격 거리(Da)가 서서히 짧아지는 동시에 검출 공진 임피던스(Za)가 서서히 작아진다(도 7 참조). 그리고, 검출 공진 임피던스(Za)가 클램프 역치(Z1)보다 작아졌을 때에, 판정부(124)는 클램프 상태라고 판정한다. 판정부(124)에서 클램프 상태라고 판정되면, 출력부(132)는 언클램프등(120)을 소등시킨 채로 클램프등(121)을 점등시킨다. 이것에 의해, 유저는, 클램프등(121)의 점등을 관찰함으로써 워크가 클램프 상태인 것을 확인할 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 접촉하는 것에 의해, 워크에는 소정의 클램프력이 발생한다. 그리고, 피스톤(26)의 로드 커버(28) 측으로의 변위가 정지될 때까지 , 워크에는 대략 일정한 클램프력이 유지되게 된다.
이 때, 너클 조인트(62)가 피스톤 로드(30)와 일체로 축선방향으로 더욱 변위하여, 제1 경사면(98)과 제1 근접 센서(102a)의 검출 코일(104a)과의 이격 거리(Da)가 더욱 짧아지는 동시에 검출 공진 임피던스(Za)가 작아진다(도 7 참조).
판정부(124)는, 제1 근접 센서(102a)의 검출 공진 임피던스(Za)와 클램프 역치(Z1)와의 비교에 근거하여 워크가 클램프 상태라고 판정한 후에, 더욱이, 검출 공진 임피던스(Za)와 클램프력 발생 역치(Z3)와의 비교에 근거하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정한다. 즉, 검출 공진 임피던스(Za)가 클램프력 발생 역치(Z3) 이하인 경우, 판정부(124)는 워크에 소정의 클램프력이 발생하고 있는 클램프력 발생 상태라고 판정한다. 판정부(124)에서 클램프력 발생 상태라고 판정되면, 출력부(132)는 클램프력 발생등(123)을 점등시킨다. 클램프력 발생등(123)을 관찰함으로써, 유저는, 클램프력 발생 상태를 용이하게 확인할 수 있다.
그런데, 속도 산출부(126)는, 클램프 암(17)이 언클램프 상태로부터 클램프 상태로 변화하는 시간을 측정하고, 측정된 시간에 근거하여 클램프 암(17)의 회전 속도를 산출한다.
구체적으로는, 속도 산출부(126)는, 제2 근접 센서(102b)의 검출 공진 임피던스(Zb)가, 언클램프 역치(Z2)보다 커진 시점(즉, 언클램프 상태로부터 클램프 상태로의 이행 상태가 된 시점)으로부터, 제1 근접 센서(102a)의 검출 공진 임피던스(Za)가 클램프 역치(Z1)보다 작아진 시점(즉, 클램프 상태가 된 시점)까지의 시간을 측정하고, 측정된 시간에 근거하여, 클램프 암(17)의 클램프시의 회전 속도(클램프 속도)를 산출한다. 그리고, 속도 판정부(128)는, 클램프 속도가 속도 역치(클램프 속도 역치) 이하인지 아닌지를 판정한다.
속도 판정부(128)에서 클램프 속도가 클램프 속도 역치를 넘었다고 판정되었을 경우, 출력부(132)는 속도등(122)을 점등시킨다. 이것에 의해, 유저는, 압축유체의 공급 속도를 조정하여 클램프 속도를 적절하게 할 수 있다. 즉, 클램프 속도가 과도하게 빨라져서, 클램프 암(17) 및 워크 등에 상처가 나거나, 및 클램프 장치(10)의 구성부품(예를 들면, 링크 기구(16) 등)이 파손하거나 하는 것을 억제할 수 있다.
한편, 워크의 클램프 상태를 해제하는 경우에는, 제1 포트(34)를 대기 개방시킨 상태로 제2 포트(38)에 압축유체를 공급한다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(26)이 엔드 블록(24) 측으로 변위한다. 이 피스톤(26)의 직선운동은, 피스톤 로드(30) 및 너클 조인트(62)를 통하여 링크 기구(16)에 전달되고, 링크 기구(16)를 구성하는 지지 레버(76)의 회전 작용 하에 회동축(82) 및 클램프 암(17)이 일체로 반시계방향으로 회전한다.
이 때, 너클 조인트(62)가 피스톤 로드(30)와 일체로 변위하기 때문에, 제1 경사면(98)과 제1 근접 센서(102a)의 검출 코일(104a)와의 이격 거리(Da)가 서서히 길어지는 동시에 검출 공진 임피던스(Za)가 커진다(도 7 참조).
검출 공진 임피던스(Za)가 클램프 역치(Z1) 이상이 되었을 때에, 판정부(124)는 중간 상태(클램프 상태로부터 언클램프 상태로의 이행 상태)라고 판정한다. 판정부(124)에서 중간 상태라고 판정되면, 출력부(132)는 클램프등(121)을 소등시킨다. 그리고, 피스톤(26)의 엔드 블록(24) 측으로의 계속된 변위에 의해, 검출 공진 임피던스(Zb)가 언클램프 역치(Z2)보다 작아졌을 때에, 판정부(124)는 언클램프 상태라고 판정한다(도 6 참조). 판정부(124)에서 언클램프 상태라고 판정되면, 출력부(132)는 클램프등(121)을 소등시킨 채로 언클램프등(120)을 점등시킨다.
언클램프등(120)의 점등을 관찰함으로써, 유저는, 워크가 언클램프 상태가 된 것을 확인할 수 있다. 그 후, 피스톤(26)이 댐퍼(44)에 접촉하는 것에 의해, 피스톤(26)의 엔드 블록(24) 측으로의 변위가 정지되는 동시에 회동축(82) 및 클램프 암(17)의 회전이 정지되게 된다.
또, 속도 산출부(126)은, 클램프 암(17)이 클램프 상태로부터 언클램프 상태로 변화하는 시간을 측정하고, 측정된 시간에 근거하여 클램프 암(17)의 회전 속도를 산출한다.
구체적으로는, 속도 산출부(126)는, 제1 근접 센서(102a)의 검출 공진 임피던스(Za)가 클램프 역치(Z1)보다 커진 시점(즉, 클램프 상태로부터 언클램프 상태로의 이행 상태가 된 시점)으로부터, 제2 근접 센서(102b)의 검출 공진 임피던스(Zb)가 언클램프 역치(Z2)보다 작아진 시점(즉, 언클램프 상태가 된 시점)까지의 시간을 측정하고, 측정된 시간에 근거하여, 클램프 암(17)의 언클램프시의 회전 속도(언클램프 속도)를 산출한다. 그리고, 속도 판정부(128)는, 언클램프 속도가 속도 역치(언클램프 속도 역치) 이하인지 아닌지를 판정한다. 또한, 언클램프 속도 역치는, 클램프 속도 역치와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
속도 판정부(128)에서 언클램프 속도가 언클램프 속도 역치를 넘었다고 판정되었을 경우, 출력부(132)는 속도등(122)을 점등시킨다. 이것에 의해, 유저는, 압축유체의 공급 속도를 적절한 언클램프 속도로 조정할 수 있다. 따라서, 언클램프 속도가 과도하게 커져서, 클램프 장치(10)의 구성부품(예를 들면, 링크 기구(16) 등)이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
전술한 클램프 장치(10)에서는, 예를 들면, 워크의 형상이나 크기에 따라, 클램프 역치(Z1), 언클램프 역치(Z2) 및 클램프력 발생 역치(Z3)의 설정을 행한다.
클램프 역치(Z1)를 변경하는 경우, 유체압의 작용 하에 피스톤(26)을 로드 커버(28) 측으로 변위시키는 것에 의해 클램프 암(17)을 워크에 접촉시켜 워크를 클램핑한다. 그리고, 이 상태로, 유저가 교정용 버튼(112)을 소정 시간(예를 들면, 3초) 이상 계속해서 가압(길게 누름)하는(제1 조작하는) 것에 의해, 이때의 제1 근접 센서(102a)의 검출 공진 임피던스(Za)의 값이 새로운 클램프 역치(Z1)로서 재설정되어 컨트롤 유닛(20)의 기억부에 기억된다.
언클램프 역치(Z2)를 변경하는 경우, 클램프 암(17)을 소정의 회동 각도(언클램프 각도)에 위치시킨 상태로, 유저가 교정용 버튼(112)를 소정 시간 미만(예를 들면, 1초 정도)만 가압(짧게 누름)한다(제2 조작한다). 이것에 의해, 이때의 제2 근접 센서(102b)의 검출 공진 임피던스(Zb)의 값이 새로운 언클램프 역치(Z2)로서 재설정되어 컨트롤 유닛(20)의 기억부에 기억된다.
클램프력 발생 역치(Z3)를 변경하는 경우, 워크를 클램프 암(17)에 의해 소정의 클램프력으로 클램핑한 상태에서, 유저가 교정용 버튼(112)을 연속해서 두 번 가압한다(제3 조작한다). 이것에 의해, 이때의 제1 근접 센서(102a)의 검출 공진 임피던스(Za)의 값이, 새로운 클램프력 발생 역치(Z3)로서 재설정되어, 컨트롤 유닛(20)의 기억부에 기억된다.
이와 같이, 워크의 형상이나 크기를 변경한 경우에도, 클램프 암(17)을 소정의 회동 각도에 위치시킨 상태에서 교정용 버튼(112)을 가압함으로써 클램프 역치(Z1), 언클램프 역치(Z2) 및 클램프력 발생 역치(Z3)를 간단하게 재설정할 수 있다. 또, 교정용 버튼(112)의 가압 시간을 변경하는 것에 의해, 1개의 교정용 버튼(112)에 의해서 클램프 역치(Z1), 언클램프 역치(Z2) 및 클램프력 발생 역치(Z3)의 3개의 역치를 설정할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 피스톤 로드(30)의 직선운동에 수반하여 소정 방향으로 변위하는 너클 조인트(62)는, 제1 근접 센서(102a)에 대향하는 부위에, 상기 소정 방향에 대해서 경사하는 제1 경사면(98)을 가진다. 판정부(124)는, 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호와 소정의 클램프 역치(Z1)와의 비교에 근거하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하고, 또, 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호와 소정의 클램프력 발생 역치(Z3)와의 비교에 근거하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정한다. 클램프 암(17)이 워크에 접한 후에, 워크에 클램프력을 발생시키기 위해서 출력되는 피스톤 로드(30)의 직선운동(피스톤(26)의 변위)을, 제1 경사면(98)과 제1 근접 센서(102a)간의 이격 거리(Da)의 변화로서 검출할 수 있으므로, 워크의 클램프 상태에 있어서, 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 용이하고 또한 확실하게 판정할 수 있다.
또, 너클 조인트(62)는, 제2 근접 센서(102b)에 대향하는 부위에, 상기 소정 방향으로 경사하는 제2 경사면(100)을 가진다. 판정부(124)는, 제2 근접 센서(102b)의 출력 신호와 언클램프 역치(Z2)와의 비교에 근거하여 언클램프 상태인지 아닌지를 판정한다. 즉, 피스톤 로드(30)의 직선운동(피스톤(26)의 변위)을, 제2 경사면(100) 및 제2 근접 센서(102b)간의 이격 거리(Db)의 변화로서 검출할 수 있으므로, 언클램프 상태를 용이하고 또한 확실하게 판정할 수 있다.
더욱이, 유저가 조작 가능한 교정용 버튼(112)과, 교정용 버튼(112)이 제1 조작되었을 때의 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호에 근거하여 클램프 역치(Z1)를 설정하고, 교정용 버튼(112)이 제2 조작되었을 때의 제2 근접 센서(102b)의 출력 신호에 근거하여 언클램프 역치(Z2)를 설정하는 역치 설정부(130)를 구비하므로, 클램핑하는 워크의 형상이나 크기에 따라 클램프 역치(Z1) 및 언클램프 역치(Z2)를 용이하게 설정할 수 있다. 또, 역치 설정부(130)는, 교정용 버튼(112)이 제3 조작되었을 때의 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호에 근거하여 클램프력 발생 역치(Z3)를 설정하므로, 제1 근접 센서(102a)의 위치를 변경하지 않고 클램프력 발생 역치(Z3)를 설정할 수 있다.
더욱이, 클램프 상태라고 판정되었을 경우에 점등되는 클램프등(121)과 언클램프 상태라고 판정되었을 경우에 점등되는 언클램프등(120)을 구비하므로, 유저는, 워크의 클램프 상태 및 언클램프 상태를 용이하게 확인할 수 있다.
더욱이, 클램프력 발생 상태라고 판정되었을 경우에 점등되는 클램프력 발생등(123)을 구비하므로, 유저는, 워크에 소정의 클램프력이 발생하고 있는 상태인 것을 용이하게 알 수 있다.
또, 너클 조인트(62)는, 금속재료로 구성되어 있고, 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)는, 유도형 근접 센서이다. 이 때문에, 자기 검출 센서를 이용한 경우와 비교해서, 용접시에 발생하는 직류 자계의 감도가 낮고, 용접 환경에서 클램프 장치(10)를 사용하는 경우에도, 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 실린더 튜브(22)와 유체압의 작용 하에 축선방향을 따라 실린더 튜브(22) 내를 왕복운동하는 피스톤(26)을 더 구비하며, 구동 부재는, 피스톤(26)에 연결된 피스톤 로드(30)이며, 피검출체는, 피스톤 로드(30)와 링크 기구(16)를 서로 접속하는 너클 조인트(62)이다. 이 때문에, 피검출체로서 별도의 부품을 부착시킬 필요가 없고, 부품 개수 및 작업 공정수를 삭감할 수 있다.
더욱이, 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)는, 금속재료를 포함하여 구성되는 클램프 몸체(14) 내에 배열설치된다. 이 때문에, 클램프 몸체(14)의 외측에 제1 근접 센서(102a) 및 제2 근접 센서(102b)를 배열설치한 경우와 비교해서, 클램프 장치(10)를 소형화할 수 있다. 또, 클램프 몸체(14)가 자기 실드로서 기능하기 때문에, 용접시에 발생하는 직류 자계의 영향을 더욱 받기 어렵게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 클램프 장치(10)에서는, 구동 기구(12)가 유체압 실린더로 구성되어 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 구동 기구(12)는, 예를 들면, 전동 모터 등으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 클램프 장치는, 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하는 일 없이, 여러 가지의 구성을 채택할 수 있음은 물론이다.

Claims (11)

  1. 워크를 클램핑하는 클램프 장치(10)에 있어서,
    클램프 몸체(14)와,
    상기 클램프 몸체(14) 내에서 소정 방향으로 직선운동하는 구동 부재(30)와,
    상기 구동 부재(30)의 직선운동을 클램프 암(17)의 회동 동작으로 변환하는 링크 기구(16)와,
    상기 클램프 암(17)의 회동 상태를 검출하는 검출 수단(18)과,
    상기 검출 수단(18)의 출력에 근거하여 클램프 상태인지 아닌지를 판정하는 판정부(124)를 구비하며,
    상기 검출 수단(18)은,
    상기 구동 부재(30)의 직선운동에 수반하여 소정 방향으로 변위하는 피검출체(62)와,
    상기 피검출체(62)의 위치를 검출하는 제1 근접 센서(102a)를 포함하며,
    상기 피검출체(62)는, 상기 제1 근접 센서(102a)에 대향하는 부위에, 상기 소정 방향에 대해서 경사하는 제1 경사면(98)을 가지며,
    상기 판정부(124)는, 상기 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호와 소정의 클램프 역치(Z1)와의 비교에 근거하여 상기 클램프 상태인지 아닌지를 판정하고, 또, 상기 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호와 소정의 클램프력 발생 역치(Z3)와의 비교에 근거하여 클램프력 발생 상태인지 아닌지를 판정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검출 수단(18)은, 상기 제1 근접 센서(102a)로부터 상기 소정 방향을 따라 이격되어 배열설치되는 제2 근접 센서(102b)를 포함하며,
    상기 피검출체(62)는, 상기 제2 근접 센서(102b)에 대향하는 부위에, 상기 소정 방향에 대해서 경사하는 제2 경사면(100)을 가지며,
    상기 판정부(124)는, 상기 제2 근접 센서(102b)의 출력 신호와 소정의 언클램프 역치(Z2)와의 비교에 근거하여 언클램프 상태인지 아닌지를 판정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  3. 청구항 2에 있어서,
    유저가 조작 가능한 설정용 조작부(112)와,
    상기 설정용 조작부(112)가 제1 조작되었을 때의 상기 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호에 근거하여 상기 클램프 역치(Z1)를 설정하고, 상기 설정용 조작부(112)가 제2 조작되었을 때의 상기 제2 근접 센서(102b)의 출력 신호에 근거하여 상기 언클램프 역치(Z2)를 설정하는 역치 설정부(130)를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 역치 설정부(130)는, 상기 설정용 조작부(112)가 제3 조작되었을 때의 상기 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호에 근거하여 상기 클램프력 발생 역치(Z3)를 설정하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  5. 청구항 2에 있어서,
    외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되고, 상기 판정부(124)에서 상기 클램프 상태라고 판정된 경우에 점등되는 클램프등(121)과,
    외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되고, 상기 판정부(124)에서 상기 언클램프 상태라고 판정된 경우에 점등되는 언클램프등(120)을 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  6. 청구항 2에 있어서,
    외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되고, 상기 판정부(124)에서 상기 클램프력 발생 상태라고 판정된 경우에 점등되는 클램프력 발생등(123)을 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 근접 센서(102a)의 출력 신호와 상기 제2 근접 센서(102b)의 출력 신호에 근거하여 상기 클램프 암(17)의 회전 속도를 산출하는 속도 산출부(126)와,
    상기 속도 산출부(126)에서 산출된 상기 회전 속도가 소정의 속도 역치 이하인지 아닌지를 판정하는 속도 판정부(128)를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  8. 청구항 7에 있어서,
    외부로부터 관찰 가능하게 배열설치되고, 상기 속도 판정부(128)에서 상기 회전 속도가 상기 속도 역치를 넘었다고 판정되는 경우에 점등되는 속도등(122)을 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 피검출체(62)는, 금속재료로 구성되며,
    상기 제1 근접 센서(102a) 및 상기 제2 근접 센서(102b)는, 유도형 근접 센서인 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  10. 청구항 2에 있어서,
    실린더 튜브(22)와,
    유체압의 작용 하에 축선방향을 따라 상기 실린더 튜브(22) 내를 왕복운동하는 피스톤(26)을 더 구비하며,
    상기 구동 부재(30)는, 상기 피스톤(26)에 연결된 피스톤 로드이며,
    상기 피검출체(62)는, 상기 피스톤 로드와 상기 링크 기구(16)를 서로 접속하는 너클 조인트인 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 근접 센서(102a) 및 상기 제2 근접 센서(102b)는, 금속재료를 포함하여 구성되는 상기 클램프 몸체(14) 내에 배열설치되어 있는 것을 특징으로 하는 클램프 장치(10).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210032005A (ko) * 2019-01-22 2021-03-23 가부시키가이샤 오리진 클램프 기구, 접합 부재 제조 장치 및 접합 부재의 제조 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019048346A (ja) * 2017-09-08 2019-03-28 トヨタ自動車株式会社 クランプ装置
JP6665329B1 (ja) * 2019-02-21 2020-03-13 黒田精工株式会社 液圧式クランプ装置
CH718199A1 (de) * 2020-12-21 2022-06-30 Erowa Ag Überwachungsanordnung, Spannsystem mit Überwachungsanordnung und Verfahren zur Überwachung einer Spannvorrichtung mittels Überwachungsanordnung.
TWI772061B (zh) * 2021-06-15 2022-07-21 東佑達自動化科技股份有限公司 外折式夾持裝置
CN113500569A (zh) * 2021-06-29 2021-10-15 重庆泰山电缆有限公司 一种中高压电缆快速固定过线架
CN114871956B (zh) * 2022-06-01 2023-06-27 沈阳飞机工业（集团）有限公司 带有智能检测校准装置的飞机座舱盖定力夹钳

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100289866B1 (ko) * 1992-01-30 2001-05-15 오니시 다다시 공작물의 압부장치
US20040061268A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-01 Sawdon Edwin G. Clamp with swinging and linear motion
US6869068B2 (en) * 2003-01-31 2005-03-22 Smc Corporation Electric clamping device
KR20140034941A (ko) * 2011-09-02 2014-03-20 에스엠씨 가부시키 가이샤 클램프 장치

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2340798A1 (fr) * 1976-02-13 1977-09-09 Polymatic Sa Tete de bridage irreversible a attelage flottant et demontage rapide
SU1054013A1 (ru) * 1981-02-25 1983-11-15 Специальное Конструкторское Бюро Прецизионных Станков Устройство дл закреплени деталей
SU1296353A1 (ru) * 1985-04-15 1987-03-15 Одесское специальное конструкторское бюро прецизионных станков Устройство дл зажима деталей
EP0313767B1 (de) * 1987-10-29 1991-04-24 DE-STA-CO Metallerzeugnisse GmbH Spannvorrichtung
DE9000606U1 (ko) 1990-01-20 1991-05-23 De-Sta-Co Metallerzeugnisse Gmbh, 6000 Frankfurt, De
US5059365A (en) * 1990-05-17 1991-10-22 Cincinnati Milacron Inc. Method of setting and maintaining a desired mold clamping force
US6240626B1 (en) * 1997-02-21 2001-06-05 Novopress Gmbh Pressen Und Presswerkzauge & Co. Kg Pressing device
JPH10296562A (ja) * 1997-04-24 1998-11-10 Okuma Mach Works Ltd クランプ確認機構
JP3289652B2 (ja) * 1997-06-17 2002-06-10 日本鋼管株式会社 ビレットクランプ装置
JP3219268B2 (ja) * 1998-03-31 2001-10-15 住友重機械工業株式会社 型締制御装置
DE19906641C2 (de) * 1999-02-18 2000-11-30 Festo Ag & Co Spannvorrichtung
JP2001001274A (ja) * 1999-06-17 2001-01-09 Smc Corp クランプ装置
JP2001105332A (ja) * 1999-10-01 2001-04-17 Smc Corp 電動クランプ装置
JP3683447B2 (ja) * 1999-10-15 2005-08-17 Ｓｍｃ株式会社 クランプ装置
TW487617B (en) 2000-08-04 2002-05-21 Smc Kk Clamp apparatus
US6644638B1 (en) * 2001-06-22 2003-11-11 Delaware Capital Formation, Inc. Electric clamp
DE10159874C1 (de) * 2001-12-06 2003-02-27 Tuenkers Maschinenbau Gmbh Werkzeug
JP4094340B2 (ja) * 2002-02-13 2008-06-04 株式会社コスメック クランプの動作検出装置
JP2011094370A (ja) * 2009-10-29 2011-05-12 Mabuchi Motor Co Ltd 挟み込み検出方法、挟み込み検出装置の設定方法、挟み込み検出装置、開閉制御装置
JP2011177746A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Kobe Steel Ltd クランプ確認システム、溶接ロボットシステム、クランプ治具制御装置およびクランプ確認方法
JP2011200948A (ja) 2010-03-24 2011-10-13 Sony Corp 把持判別装置および把持判別方法
DE102013106226B4 (de) 2013-06-14 2015-07-02 Frank Entzmann Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Werkstückspannvorrichtung
JP6191292B2 (ja) * 2013-07-10 2017-09-06 Smc株式会社 工作機械用チャック装置及び工作機械のチャック方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100289866B1 (ko) * 1992-01-30 2001-05-15 오니시 다다시 공작물의 압부장치
US20040061268A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-01 Sawdon Edwin G. Clamp with swinging and linear motion
US6869068B2 (en) * 2003-01-31 2005-03-22 Smc Corporation Electric clamping device
KR20140034941A (ko) * 2011-09-02 2014-03-20 에스엠씨 가부시키 가이샤 클램프 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210032005A (ko) * 2019-01-22 2021-03-23 가부시키가이샤 오리진 클램프 기구, 접합 부재 제조 장치 및 접합 부재의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017134887A3 (ko) 2019-04-04
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WO2016139962A1 (ja) 2016-09-09
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DE112016001042B4 (de) 2023-02-16
US10744621B2 (en) 2020-08-18
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CN107405740A (zh) 2017-11-28
RU2688970C2 (ru) 2019-05-23
TWI589411B (zh) 2017-07-01
US20180029197A1 (en) 2018-02-01
JP2016159418A (ja) 2016-09-05

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