ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО
ELECTRIC CLAMP APPARATUS

Область техники
Настоящее изобретение относится к электрическому зажимному устройству, которое может зажать заготовку на автоматической линии сборки или тому подобном.
Предшествующий уровень
До настоящего момента на автоматической линии сборки автомобилей применялся процесс сборки, в котором зажимание осуществлялось зажимным устройством в состоянии, в котором заготовки панелей корпуса накладывались друг на друга, а затем панели корпуса сваривались вместе.
Настоящий заявитель предложил электрическое зажимное устройство, раскрытое в публикации японской выложенной заявки на патент №2001-105332. Электрическое зажимное устройство оборудовано корпусом, блоком поворотного привода, расположенным внутри корпуса, и зажимным рычагом, выполненным наружу по отношению к корпусу. Путем передачи движущей силы привода блока поворотного привода на шарико-винтовой механизм приводится в действие зажимной рычаг с помощью коленно-рычажного механизма, задавая вращение под заранее заданным углом для зажатия, например, заготовки или тому подобного.
Краткое содержание изобретения
Общей целью настоящего изобретения является обеспечить электрическое зажимное устройство, в котором стабильная сила сжатия может всегда быть достигнута без необходимости в операциях регулировки на зажимном рычаге, вместе с возможностью зажатия заготовок различной толщины.
Настоящее изобретение представляет собой электрическое зажимное устройство, содержащее корпус, в котором размещен блок привода, приводимый в действие с возможностью вращения посредством электрического сигнала и генерирующий движущую силу, передающий механизм для передачи движущей силы, имеющий деталь смещения корпуса, преобразующую вращательное движение в линейное движения при смещении в осевом направлении блока привода с его вращением, зажимной рычаг, расположенный с возможностью вращения относительно корпуса и вращаемый передающим механизмом, для передачи движущей силы для захвата заготовки, механизм блокировки для регулирования вращательной операции зажимного рычага во время зажатия заготовки зажимным рычагом, отличающееся тем, что механизм блокировки состоит из ролика, расположенного с возможностью вращения на одной боковой стороне зажимного рычага, и наклонной части смещаемой детали корпуса, на которую опирается ролик, наклоненный под заданным углом относительно направления смещения смещаемой детали корпуса, при этом наклонная часть наклонена с упором в смещаемую деталь корпуса с обеспечением постепенного вжимания ролика по направлению к другой боковой стороне зажимного рычага.
В соответствии с настоящим изобретением, вращательные операции зажимного рычага могут регулироваться без коленно-рычажного механизма во время зажатия заготовки. Вместе с этим, даже при зажатии заготовок различной толщины, зажатие подобных заготовок может проводиться надежно и стабильно без необходимости в операциях регулировки каждый раз, когда меняется толщина заготовки.
Вышеупомянутые и другие объекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из последующего описания при рассмотрении вместе с сопроводительными чертежами, в которых предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения показаны с помощью иллюстрирующих примеров.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - представляет собой общий вид в разрезе, показывающий электрическое зажимное устройство в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - представляет собой общий вид в разрезе, показывающий состояние, в котором зажимной рычаг в электрическом зажимном устройстве по фиг. 1 вращается далее; и
Фиг. 3-представляет собой общий вид в разрезе, показывающий состояние электрического зажимного устройства по фиг. 2, в котором зажата заготовка, имеющая большую толщину пластины.
Описание примеров осуществления изобретения
Как показано на фигурах с 1 по 3, электрическое зажимное устройство 10 включает полый корпус 12, блок поворотного привода (блок привода) 14, расположенный внутри корпуса 12, передающий механизм 18, для передачи поворотной движущей силы блока поворотного привода 14 на зажимной рычаг 20, и зажимной рычаг 20, расположенный с возможностью вращения по отношению к корпусу 12.
Корпус 12, например, образован имеющим удлиненную практически прямоугольную форму в разрезе, распространяясь в вертикальном направлении (в направлении стрелок А и В). Предусмотрен опорный элемент 22, распространяющийся вбок на верхней части корпуса 12. Опорный элемент 22, распространяющийся наружу в горизонтальном направлении, имеет заранее заданную длину относительно боковой поверхности корпуса 12, и на его конце образована распространяющаяся вверх захватывающая секция 24.
Дополнительно, как показано на фиг. 2, во время зажатия, когда вращается зажимной рычаг 20, заготовка W зажимается между зажимным рычагом 20 и опорным элементом 22.
Далее, роликовая канавка 26, распространяющаяся в вертикальном направлении (в направлении стрелок А и В) образована в практически центральной части корпуса 12. Ролики, предусмотренные на описанной ниже смещаемой детали 28, вставлены в и направляются роликовой канавкой 26.
Блок поворотного привода 14 состоит, например, из источника поворотного привода 32, подобного индукционному двигателю, бесщеточному двигателю и тому подобному, приводимого в действие во вращении подаваемым на него электрическим сигналом. Источник поворотного привода 32 расположен вдоль вертикального направления корпуса 12 (в направлении стрелок А и В), при этом ведущий вал 34 расположен в направлении вниз (в направлении стрелки А).
Передающий механизм 18 включает ходовой винт 36, расположенный с возможностью вращения в практически центральной части корпуса 12, ведущий шкив 38, подсоединенный к приводному валу 34 источника поворотного привода 32, ведомый шкив 40, подсоединенный к нижнему концу ходового винта 36, приводной ремень 42, установленный между ведущим шкивом 38 и ведомым шкивом 40, и смещаемая деталь 28, входящая в винтовое зацепление с наружной круглой поверхностью ходового вала 36.
Ходовой вал 36 представляет собой осевое тело, имеющее заданную длину, простирающееся в вертикальном направлении (в направлении стрелок А и В) внутри корпуса 12. Верхний и нижний концы ходового вала 36 поддерживаются с возможностью вращения относительно корпуса 12. Далее на наружной круглой поверхности ходового вала образованы винтовые канавки, имеющие спиральную форму, а ходовой вал 36 расположен параллельно с блоком поворотного привода 14, расположенным внутри корпуса 12.
Ведущий шкив 38 и ведомый шкив 40 имеют, соответственно, форму дисков и расположены на одинаковой высоте так, что их взаимные внешние круглые поверхности
обращены друг к другу (см фиг. 1). В дополнении, приводной ремень 42 обернут вокруг соответствующих наружных круглых поверхностей ведущего шкива 38 и ведомого шкива 40 таким образом, что путем приведения в действие блока поворотного привода 14 вращается ведущий шкив 38 и сила вращения передается через приводной ремень 42 на ведомый шкив 40. Тем самым ведомый шкив 40 и ходовой вал 36 вращаются вместе в унисон.
Корпус 12 содержит направляющий механизм, направляющий деталь смещения 28 корпуса 12 в осевом направлении.
Смещаемая деталь 28 имеет цилиндрическую форму с заданной длиной вдоль осевого направления (направление стрелок А и В). Внутренняя винтовая резьба 44, которая образована на внутренней части смещаемой детали 28, входит в зацепление с ходовым валом 36. Более конкретно, ходовой вал 36 вставляется во внутрь смещаемой детали 28 и удерживается в резьбовом зацеплении с ней. Дополнительно, смещаемая деталь 28 передвигается в осевом направлении (направление стрелок А и В) путем вращения ходового вала 36.
Далее, пара роликов 30 предусмотрена с возможностью вращения на верхней части смещаемой детали 28. Путем установки роликов 30 в роликовую канавку 26 корпуса 12, смещаемая деталь 28 направляется в вертикальном направлении (направление стрелок А и В) при ее движении, при этом поворотное смещение смещаемой детали 28 ограничивается.
Ролики 30 могут передвигаться только на заданное расстояние в направлениях (направления стрелки С), перпендикулярных осевому направлению (направление стрелки А и В) смещаемой детали 28 через соединительную канавку 56, образованную на верхней части смещаемой детали 28. Конец соединительного рычага 50, поддерживаемый шкивом на смещаемой детали 28 вместе с роликами 30, расположен для движения в направлении, перпендикулярном осевому движению смещаемой детали 28.
Более того, на верхней части смещаемой детали 28 напротив зажимного рычага 20 сформирована наклонная часть, которая постепенно сужается по направлению к ее верхней части. Когда зажимной рычаг 20 вращается из разжатого состояния в зажатое состояние, вспомогательный ролик 52 входит в соприкосновение с наклонной частью 46.
Соединительный рычаг 50 соединен между верхней частью смещаемой детали 28 и зажимным рычагом 20. Соединительный рычаг 50 шарнирно опирается на смещаемую деталь 28 вместе с роликами 30, а также шарнирно опирается на верхнюю угловую часть зажимного рычага 20 в зажатом состоянии (см. фиг. 2). В дополнении, с помощью
смещаемой детали 28 соединительный рычаг 50 преобразует линейное движение ходового вала 36 во вращательное движение зажимного рычага 20.
Направляющий механизм содержит направляющую деталь 58 корпуса 12, расположенную на боковой поверхности смещаемой корпусной детали 28 и направляющую штангу 60, при этом направляющая штанга 60 установлена на корпусе 12 параллельно направлению смещения смещаемой детали 28 корпуса 12. Направляющая штанга 60 и направляющая деталь 58 корпуса 12 образуют направляющее средство для направления движения смещаемой детали 28 корпуса 12 в осевом направлении (направлении стрелок А и В).
Зажимной рычаг 20 образован, например, имеющим практически прямоугольную форму в разрезе, при этом нижняя угловая часть одного конца зажимного рычага 20 поддерживается с возможностью вращения относительно корпуса 12 с помощью опорного пальца 48, а соединительный рычаг 50 шарнирно поддерживается на верхней угловой части над упомянутой выше нижней угловой частью.
Далее, вспомогательный ролик 52 поддерживается с возможностью вращения между нижней угловой частью и верхней угловой частью на конце зажимного рычага 20. Во время вращения зажимного рычага 20 вспомогательный ролик 52 вращается при упоре на наклонную часть 46 смещаемой детали 28.
С другой стороны, на другом конце зажимного рычага 20 предусмотрен выступ 54, распространяющийся наружу в полусферической форме. Выступ 54 расположен для противостояния захватывающей секции 24 опорного элемента 22 во время зажатия. Дополнительно, в зажатом состоянии, в котором зажимной рычаг 20 проворачивался под заданным углом, заготовка W зажимается и захватывается между выступом 54 и опорным элементом 22.
Электрическое зажимное устройство 10 по первому примеру осуществления настоящего изобретения в основном сконструировано, как описано выше. Затем будет описана работа и преимущества электрического зажимного устройства 10. В последующем описании незажатое состояние, показанное на фиг. 1, будет рассматриваться как исходное положение. В исходном положении выступ 54 зажимного рычага расположен приблизительно перпендикулярно относительно секции захвата 24 опорного элемента 22, и соединительный рычаг расположен практически вдоль прямой линии непосредственно над смещаемой деталью 28.
Сначала, в исходном положении электрического зажимного устройства 10, показанном на фиг. 1, путем подачи электрического сигнала с непоказанного устройства управления на источник поворотного привода 32 блока поворотного привода 14, источник
поворотного привода 32 вращает ведущий вал 34, и ведущий шкив 38 вращается вдоль ведущего вала 34. Дополнительно, при вращении ведущего шкива 38 вместе с ним вращается ведомый шкив 40, тем самым вращая ходовой вал 36. Под действием вращения ходового вала 36 смещаемая деталь 28 передвигается вверх (в направлении стрелки В) будучи направляемой роликами 30 относительно роликовой канавки 26, и вместе с тем соединительный рычаг 50 начинает вращаться по часовой стрелке вокруг места, где соединительный рычаг 50 шарнирно опирается на деталь смещения 28, а зажимной рычаг 20 вращается по часовой стрелке под заданным углом вокруг опорного пальца 48.
Следовательно, как показано на фиг. 2, выступ 54 зажимного рычага 20 упирается в заготовку W, и возникает зажатое состояние, в котором заготовка W захватывается между опорным элементом 22 корпуса 12 и выступом 54.
В это время, сопровождая вращение зажимного рычага 20 через соединительный рычаг 50, ролики 30 движутся вдоль соединительной канавки 56 в направлении приближающимся к зажимному рычагу 20, а вспомогательный ролик 52 упирается в наклонную часть 46 смещаемой детали 28 и вдавливает зажимной рычаг 20, тем самым вызывая запертое состояние, в котором вращение зажимного рычага 20 блокируется и может поддерживаться зажатое состояние заготовки W.
С другой стороны, как показано на фиг. 3, в отличие от вышеупомянутой заготовки W, в случае, когда зажимается заготовка W1 имеющая большую толщину пластины, в результате того, что выступ 54 зажимного рычага 20 упирается в заготовку W1, угол вращения зажимного рычага 20 становится меньше по сравнению с случаем захвата заготовки W, имеющей небольшую толщину пластины. В результате этого зажимание происходит в состоянии, в котором угол вращения зажимного рычага 20 относительно мал, и ролики расположены на практически центральной части соединительной канавки 56. В данном случае также, так как вспомогательный ролик 52, расположенный на одном конце зажимного рычага 20, примыкает к наклонной части 46 смещаемой корпусной детали 28 и также вжимается по направлению к другой концевой боковой стороне зажимного рычага 20, вызывая заблокированное состояние, в котором регулируется вращательная операция зажимного рычага 20.
Указанным выше способом, с данным примером осуществления изобретения, зажимной рычаг 20 вращается соединительным рычагом 50 под действием блока поворотного привода 14 и вспомогательный ролик 52 зажимного рычага 20 опирается о наклонную часть 46 смещаемой детали 28, тем самым регулируя вращательную операцию во время зажимания. Конкретно, вращательная операция зажимного рычага 20 осуществляется соединительным рычагом 50, а регулировка вращательной операции
зажимного рычага 20 осуществляется вспомогательным роликом 52 и наклонной частью 46. Следовательно, когда зажимаются заготовки W, W1 электрическим зажимным устройством 10, заготовки W, W1 с разной толщиной пластины, от тонких пластин до толстых, могут быть зажаты надежно и стабильно без проведения операций регулировки.
Электрическое зажимное устройство, в соответствии с настоящим изобретением, не ограничивается упомянутыми выше примерами осуществления, и само собой разумеется, что различные дополнительные или модифицированные конструкции могут быть приняты в нем, не отклоняясь от сути настоящего изобретения.