ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО
CLAMPING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к зажимному устройству, выполненному с возможностью зажатия обрабатываемой детали с помощью поворотного зажимного рычага.
Предпосылки создания изобретения
Из предшествующего уровня техники известно о возможности выполнения, например, процесса сварки множества штампованных пластинчатых деталей между собой на автоматизированной линии сборки автомобилей или т.п.с использованием зажимного устройства для зажатия этих деталей.
В этом зажимном устройстве поршень цилиндра, перемещаемый в осевом направлении под действием давления текучей среды, через коленно-рычажный механизм, соединенный со штоком поршня, обеспечивает поворот зажимного рычага. В результате положение зажимного рычага переключается между положением зажатия и положением разжатия.
Выложенная заявка на патент Японии, опубликованная под №2001-113468, раскрывает зажимное устройство, которое обнаруживает положение зажимного рычага при повороте (состояние зажатия или состояние разжатия) в результате обнаружения положения металлического удерживающего элемента, перемещающегося вместе со штоком поршня в процессе хода, с использованием двух индуктивных датчиков близости. Изменение диапазона углов поворота зажимного рычага в этом зажимном устройстве обеспечивается взаимозаменой множества удерживающих элементов, имеющих разную форму.
Заявка на европейский патент, опубликованная под №0636449, раскрывает зажимное устройство, которое обнаруживает положение штока поршня с помощью двух концевых переключателей, прикрепленных к держателю переключателя. На держателе переключателя вдоль осевого направления штока поршня выполнено множество крепежных отверстий, предназначенных для монтажа концевых переключателей обеспечения возможности изменения положений крепления этих концевых переключателей.
Сущность изобретения
В случае выложенной заявки на патент Японии, опубликованной под № 2001-113468, положение зажимного рычага при повороте (угол поворота) обнаруживается косвенным путем за счет обнаружения положения удерживающего элемента, перемещающегося вместе со штоком поршня в процессе хода. Следовательно, точность обнаружения положения зажимного рычага зависит от точности обработки и точности сборки коленно-рычажного механизма. Поэтому повышение точности обнаружения положения зажимного рычага при повороте является нелегкой задачей.
Кроме того, зажимное устройство, описанное в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под №2001-113468, включает в себя два датчика близости, следствием чего является увеличение числа комплектующих деталей. Кроме того, изменение диапазона углов поворота зажимного рычага требует замены удерживающего элемента, что приводит к усложнению обслуживания устройства.
В заявке на европейский патент, опубликованной под №0636449, изменение диапазона углов поворота зажимного рычага требует изменения положений концевых переключателей при монтаже в крепежных отверстиях, соответствующих степени раскрытия зажимного рычага, что также приводит к усложнению обслуживания устройства.
Настоящее изобретение было разработано с учетом вышеупомянутых проблем, и его задачей является создание зажимного устройства, позволяющего сократить число комплектующих деталей и обеспечить возможность обнаружения положения зажимного рычага при повороте напрямую и с высокой точностью, а также простоту изменения диапазона углов поворота зажимного рычага.
Для решения указанной задачи зажимное устройство в соответствии с настоящим изобретением, выполненное с возможностью зажатия обрабатываемой детали с помощью поворотного зажимного рычага, включает в себя зажимной блок, блок привода, установленный на зажимном блоке, поворотный вал, выполненный с возможностью поворота вместе с зажимным рычагом как одно целое под действием блока привода, объект обнаружения, выполненный из металла и установленный на поворотном валу так, что проходит вокруг оси поворотного вала, и один датчик близости, размещенный напротив объекта обнаружения и выполненный с возможностью генерирования вихревых токов и обнаружения магнитных потерь в объекте обнаружения, причем объект обнаружения сформирован так, что площадь участка, обращенного к датчику, который обращен к поверхности датчика близости, в объекте обнаружения изменяется при повороте поворотного вала
Такая конструкция обеспечивает возможность обнаружения изменения площади участка, обращенного к датчику, сопровождающее поворот поворотного вала, с помощью одного датчика близости. Это позволяет сократить число комплектующих деталей и обеспечивает возможность обнаружения положения зажимного рычага при повороте напрямую и с высокой точностью. Кроме того, отсутствие необходимости замены объекта обнаружения или изменения положения датчика близости обеспечивает простоту изменения диапазона углов поворота зажимного рычага.
В описанном выше зажимном устройстве объект обнаружения может иметь форму пластины.
Такая конструкция обеспечивает возможность легкого изготовления объекта обнаружения в результате штамповки.
В описанном выше зажимном устройстве объект обнаружения может включать в себя удлиненную канавку, проходящую вдоль направления прохождения объекта обнаружения так, что площадь участка, обращенного к датчику, изменяется при повороте поворотного вала.
Такая конструкция позволяет легко изменять площадь участка, обращенного к датчику, за счет удлиненной канавки.
В описанном выше зажимном устройстве сторона удлиненной канавки может проходить по прямой линии в направлении пересечения с направлением прохождения объекта обнаружения.
Такая конструкция обеспечивает возможность нелинейного изменения резонансного импеданса и индуктивности датчика близости.
В описанном выше зажимном устройстве сторона удлиненной канавки может иметь криволинейную форму.
Такая конструкция обеспечивает возможность линейного изменения резонансного импеданса и индуктивности датчика близости.
В описанном выше зажимном устройстве удлиненная канавка объекта обнаружения может включать в себя одну удлиненную канавку, а участок, обращенный к датчику, может проходить по обе стороны удлиненной канавки.
Такая конструкции обеспечивает возможность упрощения конструкция объекта и позволяет предотвратить снижение жесткости.
В описанном выше зажимном устройстве удлиненная канавка объекта обнаружения может включать в себя две удлиненные канавки, размещенные в ряд в направлении ширины объекта обнаружения; а участок, обращенный к датчику, может быть больше или равен диаметру поверхности датчика.
Такая конструкция обеспечивает возможность надежного изменения площади участка, обращенного к датчику, при повороте поворотного вала.
В описанном выше зажимном устройстве объект обнаружения может включать в себя соединительную канавку, через которую концевые участки двух удлиненных канавок соединяются друг с другом, а ширина соединительной канавки может превышать или быть равной диаметру поверхности обнаружения.
При такой конструкции перемещение поверхности обнаружения в положение напротив соединительной канавки может приводить к прерывистости резонансного импеданса и индуктивности датчика близости (к резкому изменению). Это обеспечивает возможность надежного обнаружения состояния зажатия или состояния разжатия, даже в случае изменения обнаруженного резонансного импеданса или индуктивности датчика близости вследствие изменения температуры среды использования зажимного устройства.
В описанном выше зажимном устройстве объект обнаружения может быть прикреплен к поворотному валу с помощью винта.
Такая конструкция обеспечивает возможность надежного крепления объекта обнаружения на поворотном валу. Это позволяет предотвратить или уменьшить изменение расстояния между участком, обращенным к датчику, и поверхностью обнаружения при повороте поворотного вала.
В описанном выше зажимном устройстве, по меньшей мере, на одном концевом участке объекта обнаружения в направлении прохождения объекта обнаружения имеется крепежный участок со сформированным установочным отверстием, в которое может быть вставлен винт.
Такая конструкция обеспечивает при простой конструкции возможность надежного крепления объекта обнаружения на поворотном валу.
В описанном выше зажимном устройстве на обоих концевых участках объекта обнаружения в направлении прохождения объекта обнаружения могут быть размещены удерживающие участки, выполненные с возможностью захвата и удерживания внешней окружной поверхности поворотного вала снаружи в радиальном направлении.
Такая конструкция обеспечивает возможность более надежного и точного крепления объекта обнаружения на поворотном валу.
В описанном выше зажимном устройстве на участке внешней окружной поверхности поворотного вала, обращенном к поверхности обнаружения, сформировано углубление.
Такая конструкция обеспечивает предотвращение генерирование вихревых токов в поворотном валу датчиком близости, даже в случае изготовления поворотного вала из металла.
В соответствии с настоящим изобретением изменение площади участка, обращенного к датчику, сопровождающее поворот поворотного вала, обнаруживается с помощью одного датчика близости. Это позволяет сократить число комплектующих деталей и обеспечивает возможность обнаружения положения зажимного рычага при повороте напрямую и с высокой точностью, а также простоту изменения диапазона углов поворота зажимного рычага.
Указанная выше задача, признаки и преимущества станут более понятными из приводимого ниже подробного описания вариантов осуществления, сопровождаемого ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание фигур чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе зажимного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид в перспективе зажимного устройства в частично разобранном состоянии;
Фиг. 3 - вид зажимного устройства в продольном разрезе в состоянии зажатия;
Фиг. 4 - вид в перспективе опорного рычага и объекта обнаружения, входящих в состав зажимного устройства, в разобранном состоянии;
Фиг. 5 - вид объекта обнаружения в развернутом состоянии;
Фиг. 6 - блок-схема зажимного устройства;
Фиг. 7 - вид зажимного устройства в продольном разрезе в состоянии разжатия;
Фиг. 8 - график соотношения между площадью участка, обращенного к датчику, и обнаруженным резонансным импедансом;
Фиг. 9А - вид в перспективе объекта обнаружения в соответствии с первой модификацией, фиг. 9В - вид объекта обнаружения в развернутом состоянии и фиг. 9С - график соотношения между площадью участка, обращенного к датчику, в объекте обнаружения и обнаруженным резонансным импедансом;
Фиг. 10А - вид в перспективе объекта обнаружения в соответствии со второй модификацией, фиг. 10В - вид объекта обнаружения в развернутом состоянии и фиг. 10С - график соотношения между площадью участка, обращенного к датчику, в объекте обнаружения и обнаруженным резонансным импедансом;
Фиг. 11А - вид в перспективе объекта обнаружения в соответствии с третьей модификацией, фиг.11 В - вид объекта обнаружения в развернутом состоянии и фиг. 11С - график соотношения между площадью участка, обращенного к датчику, в объекте обнаружения и обнаруженным резонансным импедансом;
Фиг. 12А - вид в перспективе объекта обнаружения в соответствии с четвертой модификацией, фиг. 12В - вид объекта обнаружения в развернутом состоянии и фиг. 12С - график соотношения между площадью участка, обращенного к датчику, в объекте обнаружения и обнаруженным резонансным импедансом;
Фиг. 13 - вид в перспективе объекта обнаружения в соответствии с пятой модификацией, прикрепленного к поворотному валу; и
Фиг. 14А - вид в перспективе объекта обнаружения, показанного на фиг. 13, и фиг.14В - вид объекта обнаружения, показанного на фиг. 14А, в развернутом состоянии.
Описание варианта осуществления
Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи приводится описание предпочтительного варианта осуществления зажимного устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Зажимное устройство 10 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предназначено для зажатия множества пластинчатых заготовок, таких как штампованные стальные пластины, при сваривании этих заготовок между собой, например, на линии автоматизированной сборки для автомобилей и т.п.
Как показано на фиг. 1-3, зажимное устройство 10 включает в себя блок 12 привода, зажимной блок 14, соединенный с блоком 12 привода, рычажный механизм (механизм передачи мощности) 16, размещенный внутри зажимного блока 14, зажимной рычаг 18, выполненный с возможностью поворота через рычажный механизм 16 под действием блока 12 привода, объект 20 обнаружения, датчик 22 близости и блок 24 управления.
Блок 12 привода, выполненный в виде гидро(пневмо)цилиндра, включает в себя гильзу 26 цилиндра, имеющую форму плоского цилиндра. Блок 12 привода может быть также выполнен в виде электрического исполнительного механизма. На фиг. 3 открытый участок гильзы 26 цилиндра со стороны одного торца (в направлении стрелки А) закрыт торцевым блоком 28, а открытый участок гильзы 26 цилиндра со стороны другого торца (в направлении стрелки В) закрыт крышкой 30 штока. Внутри гильзы 26 цилиндра размещен поршень 32, установленный с возможностью перемещения в осевом направлении и соединенный со штоком 34 поршня.
Форма гильзы 26 цилиндра не ограничивается формой плоского цилиндра и может принимать любую форму, такую как форма правильного кругового цилиндра или форма эллиптического цилиндра. Гильза 26 цилиндра включает в себя первый порт 38, сообщающийся с первой камерой 36 цилиндра, сформированной между торцевым блоком 28 и поршнем 32, и второй порт 42, сообщающийся со второй камерой 40 цилиндра, сформированной между поршнем 32 и крышкой 30 штока.
К первому порту 38 и ко второму порту 42 подключен трубопровод (непоказанный) для подвода и отвода сжатой текучей среды (рабочей текучей среды), обеспечивающей возвратно-поступательное движение поршня 32. Торцевой блок 28, гильза 26 цилиндра и крышка 30 штока объединены в одно целое с помощью множества крепежных болтов 44.
Практически в центре торцевого блока 28 в этот блок вкручен регулировочный болт 46, предназначенный для регулирования диапазона углов поворота (степени раскрытия) зажимного рычага 18 за счет регулирования величины хода поршня 32. Вкручивание или выкручивание регулировочного болта 46 позволяет регулировать длину выступания этого болта внутрь первой камеры 36 цилиндра. На головке регулировочного болта 46, располагающейся в первой камере 36 цилиндра, смонтирован демпфер 48, предназначенный для демпфирования ударов поршня 32 и гашения ударного шума.
На внешней окружной поверхности поршня 32 через кольцевую канавку смонтирована поршневая уплотнительная прокладка 50, имеющая кольцевую форму. Кроме того, в центре поршня 32 со стороны одного его торца закреплен шток 34 поршня. В центре крышки 30 штока сформировано отверстие для штока, в которое вставлен шток 34 поршня. На поверхности стенки, образующей отверстие для штока, через кольцевую канавку смонтирована штоковая уплотнительная прокладка 52, имеющая кольцевую форму.
Зажимной блок 14 соединен с другим торцом крышки 30 штока и выполнен, например, из металлического материала, такого как железо, нержавеющая сталь или алюминий. Зажимной блок 14 снабжен кронштейнами 53 (см. фиг.1) для крепления зажимного устройства 10 на неподвижном элементе конструкции (непоказанном).
Как показано на фиг.1 и 2, зажимной блок 14 включает в себя пару щитков 54 и 56, каждый из которых имеет U-образное поперечное сечение. Щитки 54 и 56 располагаются практически симметрично друг другу и скреплены между собой с помощью множества винтов 60 так, что образуют камеру 58 (см. фиг. 3), в которой размещен рычажного механизма 16.
На фиг. 2 и 3 к другому торцу штока 34 поршня присоединен вилочный шарнир 62. Вилочный шарнир 62 включает в себя основание 66, имеющее отверстие 64, удерживающее другой торец штока 34 поршня, две боковины 68 и 70. выступающие из основания 66 в направлении стрелки В, и шарнирный палец 72, соединяющий эти боковины 68 и 70 между собой. Боковины 68 и 70 располагаются друг против друга в направлении толщины зажимного блока 14. На шарнирном пальце 72 через подшипник 74 смонтирован кольцевой элемент 76.
При зажатии обрабатываемой детали зажимным рычагом 18 кольцевой элемент 76 приводится в контакт с нажимным элементом 78 для расцепления, установленным на зажимном блоке 14, обеспечивающий выступание этого нажимного элемента 78 из зажимного блока 14 (в направлении стрелки В) на заданную длину. Нажимной элемент 78 представляет собой штифт, проходящий в осевом направлении штока 34 поршня. Каждый из торцов нажимного элемента 78 имеет диаметр, превышающий диаметр промежуточного участка, за счет чего предотвращается выпадение нажимного элемента 78 из зажимного блока 14. Нажатие на нажимной элемент 78 в направлении стрелки А с помощью инструмента, такого как кувалда, позволяет пользователю освободить обрабатываемую деталь из состояния зажатия (то есть привести обрабатываемую деталь в состояние разжатия) (см. фиг. 7).
Рычажный механизм 16 преобразует возвратно-поступательное движение поршня 32 в поворотное движение поворотного вала 90, описываемого ниже. Рычажный механизм 16 включает в себя две рычажные накладки 80 и 82, рычажный палец 84 и поддерживающий рычаг 86. Рычажная накладка 80 располагается между кольцевым элементом 76 и боковиной 68, а рычажная накладка 82 - между кольцевым элементом 76 и боковиной 70.
Каждая из рычажных накладок 80 и 82 проходит в виде дуги (полукруглой дуги) и имеет отверстие, сформированное на одном ее конце, в которое вставлен шарнирный палец 72. Каждая из рычажных накладок 80 и 82 имеет также отверстие, сформированное на ее другом конце, в которое вставлен рычажный палец 84. То есть каждая из рычажных накладок 80 и 82 поддерживается с помощью шарнирного пальца 72 и рычажного пальца 84 с возможностью свободного поворота вокруг шарнирного пальца 72 и рычажного пальца 84.
Как показано на фиг. 3 и 4, поддерживающий рычаг 86 выполнен, например, из металлического материала. Поддерживающий рычаг 86 может быть также выполнен из полимерного материала, в котором вихревые токи не генерируются. Поддерживающий рычаг 86 включает в себя поддерживающий участок 88, поддерживаемый с возможностью свободного поворота вокруг рычажного пальца 84, поворотный вал 90, объединенный в одно целое с поддерживающим участком 88, выступающий в направлении перпендикуляра к оси штока 34 поршня, и крепежные участки 92, 94 для рычага, сформированные на обоих торцах поворотного вала 90.
Поддерживающий участок 88, размещенный в центре поворотного вала 90 в осевом направлении, включает в себя поддерживающий блок 96, имеющий отверстие, в которое вставлен рычажный палец 84, и две стойки 98, 100, выступающие из поддерживающего блока 96 так, что захватывают поворотный вал 90 в вилку. На боковой поверхности стойки 100 сформирован выступ 102, выступающий в направлении удаления от штока поршня 34, и резьбовое отверстие 104 для крепления объекта 20 обнаружения.
В центре в осевом направлении на внешней окружной поверхности поворотного вала 90 сформировано углубление 106. Поперечное сечение углубления 106, перпендикулярное оси Ах поворотного вала 90, является полукруглым. Углубление 106 располагается с противоположной от поддерживающего блока 96. Размер углубления 106 в осевом направлении поворотного вала 90 меньше, чем ширина объекта 20 обнаружения, но превышает диаметр описываемой ниже обнаруживающей поверхности 124 датчика 22 близости. Оба торца поворотного вала 90 поддерживаются с возможностью свободного поворота с помощью подшипников 107, 109, установленных в зажимном блоке 14 (см. фиг. 1 и 2). Крепежные участки 92, 94 для рычага выполнены так, что обеспечивают возможность монтажа и демонтажа зажимного рычага 18 на этих крепежных участках 92, 94 для рычага.
Как показано на фиг. 4 и 5, объект 20 обнаружения изготовлен из металлического материала, такого как чистое железо, сталь, медь или алюминий. Другими словами, объект 20 обнаружения изготовлен из материала, в котором под действием датчика 22 близости генерируются вихревые токи. Объект 20 обнаружения выполнен как одно целое в результате штамповки тонкого металлического листа.
Объект 20 обнаружения включает в себя основание 108, проходящее вокруг оси поворотного вала 90, и крепежный участок 110, располагающийся на одном концевом участке основания 108 в направлении R1. Основание 108 сформировано в результате изгиба практически прямоугольного металлического листа в форме практически полукруглой дуги и установлено так, что закрывает углубление 106 поворотного вала 90. В центре основания 108 в направлении ширины сформирована удлиненная канавка (удлиненное отверстие) 112, проходящая вокруг оси поворотного вала 90 (в направлении прохождения основания 108).
Удлиненная канавка 112 имеет практически треугольную форму. Стороны 112а, 112b удлиненной канавки 112 проходят по прямой линии в направлении пересечения с направлением прохождения основания 108. Другими словами, стороны 112а, 112b удлиненной канавки 112 проходят по прямой линии с взаимным приближением в направлении стрелки R1. То есть ширина канавки удлиненной канавки 112 постепенно увеличивается в направлении от одного конца основания 108 к другому его концу (в направлении стрелки R2). Крепежный участок 110, имеющий прямоугольную форму, выступает из центра одного концевого участка основания 108 в направлении ширины и имеет установочное отверстие 116 для винта, в которое ввинчивается винт 114 для крепления объекта 20 обнаружения на поддерживающем рычаге 86 (на поворотном валу 90).
Как показано на фиг.6, датчик 22 близости, выполненный в виде индуктивного датчика близости, включает в себя катушку 118 обнаружения, установленную поблизости от основания 108 объекта 20 обнаружения, колебательный контур 120, электрически соединенный с катушкой 118 обнаружения, и схему 122 обнаружения, электрически соединенную с колебательным контуром 120. Катушка 118 обнаружения размещена так, что ее обнаруживающая поверхность 124 (поверхность катушки индуктивности) обращена к основанию 108. В частности, катушка 118 обнаружения закреплена в зажимном блоке 14 так, что участок 126 основания 108, обращенный к датчику (см. фиг. 5), располагается по обеим сторонам удлиненной канавки 112.
Колебательный контур 120 возбуждает в катушке 118 обнаружения колебания заданной частоты. На основе выходного сигнала колебательного контура 120 схема 122 обнаружения обнаруживает резонансный импеданс (параллельный резонансный импеданс). То есть датчик 22 близости обнаруживает изменение площади участка 126, обращенного к датчику, сопровождающее поворот поворотного вала 90, в качестве изменения резонансного импеданса и положение зажимного рычага 18 при повороте (угол поворота).
На фиг.3 и 6 блок 24 управления, размещенный внутри коробки, установленной в зажимном блоке 14, электрически соединен с датчиком 22 близости проволочным выводом 128. Коробка снабжена кнопкой 130 калибровки, нажатие и управление которой может осуществляться пользователем снаружи, разъемом 132, к которому может быть подключен кабель, соединенный с внешним устройством (например, с источником электропитания), и блоком 134 отображения, установленным с возможностью визуального отслеживания снаружи. Как показано на фиг. 6, блок отображения 134 включает в себя индикатор 136 подачи электропитания, индикатор 138 зажатия и индикатор 140 разжатия.
Блок 24 управления включает в себя блок 142 принятия решения, блок 144 задания порогового значения и выходной блок 146. Блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии зажатия зажимного устройства (о состоянии зажатия зажимного рычага 18) на основе сравнения резонансного импеданса, обнаруженного с помощью схемы 122 обнаружения в составе датчика 22 близости (именуемого далее как "обнаруженный резонансный импеданс"), с пороговым значением Za зажатия. Кроме того, блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии разжатия зажимного устройства (о состоянии разжатия зажимного рычага 18) на основе сравнения обнаруженного резонансного импеданса с пороговым значением Zb разжатия.
Блок 144 задания порогового значения задает пороговое значение Za зажатия на основе выходного сигнала (на основе обнаруженного резонансного импеданса) схемы 122 обнаружения при выполнении первой операции с кнопкой 130 калибровки. Кроме того, блок 144 задания порогового значения задает пороговое значение Zb разжатия на основе обнаруженного резонансного импеданса при выполнении второй операции с кнопкой 130 калибровки. Пороговое значение Za зажатия и пороговое значение, Zb разжатия, заданные блоком 144 порогового значения, сохраняются в блоке управления. Выходной блок 146 включает и выключает индикатор 136 подачи электропитания, индикатор 138 зажатия и индикатор 140 разжатия.
Зажимное устройство 10 в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления имеет конструкцию, в основном соответствующую описанной выше. Ниже приводится описание процесса работы зажимного устройства 10. При этом состояние разжатия, показанное на фиг. 7, считается начальным состоянием.
Сначала пользователь прикрепляет кронштейны 53 зажимного устройства 10 к неподвижному элементу конструкции (непоказанному). Кроме того, пользователь подключает кабель к разъему 132 и соединяет зажимное устройство 10 с внешним устройством (например, с источником электропитания). В результате в блок 24 управления начинает подаваться электропитание и включается индикатор 136 подачи электропитания.
В начальном состоянии индикатор 140 разжатия является включенным, а индикатор 138 зажатия - выключенным. Поршень 32 располагается со стороны одного торца гильзы 26 цилиндра, который находится со стороны торцевого блока 28 и приведен в контакт с демпфером 48. При этом, как показано на фиг. 5, обнаруживающая поверхность 124 датчика 22 близости располагается в положении Р2 напротив конца удлиненной канавки 112 в направлении стрелки R2, и участок 126 объекта 108 обнаружения, обращенный к датчику, имеет площадь S1.
В случае зажатия обрабатываемой детали сжатая текучая среда подается в первый порт 38 в состоянии, при котором второй порт 42 открыт в атмосферу. При этом как показано на фиг. 3, поршень 32 перемещается в сторону крышки 30 штока (в направлении стрелки В). Через шток 34 поршня и вилочный шарнир 62 прямолинейное движение поршня 32 передается на рычажный механизм 16, и в результате поворота поворотного вала 90 зажимной рычаг 18 поворачивается вместе с поворотным валом 90 как одно целое в направлении стрелки R2 (по часовой стрелке на фиг. 3).
При этом объект 20 обнаружения, закрепленный на поддерживающем рычаге 86, также поворачивается вместе с поворотным валом 90 как одно целое, а обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 108 в направлении стрелки R1. В результате происходит увеличение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс нелинейно снижается (см. фиг. 5 и 8).
В случае, когда обнаруженный резонансный импеданс превышает пороговое значение Za зажатия, но ниже, чем пороговое значение Zb разжатия, блок 142 принятия решения принимает решение о промежуточном состоянии (о переходном состоянии из состояния разжатия в состояние зажатия). При этом выходной блок 146 выключает как индикатор 140 разжатия, так и индикатор 138 зажатия. В результате визуального отслеживания выключенных индикатора 140 разжатия и индикатора 138 зажатия пользователь получает возможность подтверждения промежуточного состояния.
При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р1 напротив конца удлиненной канавки 112 в направлении стрелки R1 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S2. Площадь S2 превышает площадь S1. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Za зажатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии зажатия. Кроме того, выходной блок 146 включает индикатор 138 зажатия, оставляя индикатор 140 разжатия выключенным. В результате визуального отслеживания индикатора 138 зажатия пользователь получает возможность подтверждения состояния зажатия. При этом перемещение поршня 32 в сторону крышки 30 штока прекращается.
В то же время при освобождении обрабатываемой детали из состояния зажатия сжатая текучая среда подается во второй порт 42 в состоянии, при котором первый порт 38 открыт в атмосферу. При этом, как показано на фиг. 7, поршень 32 перемещается в сторону торцевого блока 28. Через шток 34 поршня и вилочный шарнир 62 прямолинейное движение поршня 32 передается на рычажный механизм 16, и в результате поворота поворотного вала 90 зажимной рычаг 18 поворачивается вместе с поворотным валом 90 как одно целое в направлении стрелки R1 (против часовой стрелки на фиг. 7).
При этом объект 20 обнаружения, закрепленный на поддерживающем рычаге 86, также поворачивается вместе с поворотным валом 90 как одно целое, а обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 108 в направлении стрелки R2. В результате происходит уменьшение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс нелинейно повышается (см. фиг. 8).
В случае, когда обнаруженный резонансный импеданс превышает пороговое значение Za зажатия, но ниже, чем пороговое значение Zb разжатия, блок 142 принятия решения принимает решение о промежуточном состоянии (о переходном состоянии из состояния зажатия в состояние разжатия). При этом выходной блок 146 выключает как индикатор 140 разжатия, так и индикатор 138 зажатия.
При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р2 напротив конца удлиненной канавки 112 в направлении стрелки R2 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S1. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Zb разжатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии разжатия. Кроме того, выходной блок 146 включает индикатор 140 разжатия, оставляя индикатор 138 зажатия выключенным. После того, как поршень 32 приводится в контакт с демпфером 48, перемещение поршня 32 в сторону торцевого блока 28 прекращается. Прекращается и поворотное движение поворотного вала 90 и зажимного рычага 18.
В зажимном устройстве 10, описанном выше, регулирование степени раскрытия рычага и задание порогового значения Za зажатия и порогового значения Zb разжатия осуществляется в соответствии с формой и размером обрабатываемой детали.
Задание степени раскрытия рычага выполняется путем изменения длины выступания регулировочного болта 46 внутрь первой камеры 36 цилиндра за счет вкручивания или выкручивания этого болта. В результате происходит изменение длины хода поршня 32, обеспечивающее изменение степени раскрытия зажимного рычага 18, который поворачивается через рычажный механизм 16 под действием поршня 32, совершающего прямолинейное движение. При этом для увеличения степени раскрытия рычага длину выступания регулировочного болта 46 внутрь первой камеры 36 цилиндра уменьшают, а для уменьшения степени раскрытия рычага длину выступания регулировочного болта 46 внутрь первой камеры 36 цилиндра увеличивают.
Для изменения порогового значение Za зажатия обеспечивают перемещение поршня 32 в сторону крышки 30 штока под действием давления текучей среды, в результате которого зажимной рычаг 18 приводится в контакт с обрабатываемой деталью и происходит зажатие обрабатываемой детали. В этом состоянии пользователь нажимает на кнопку 130 калибровки и удерживает ее в нажатом состоянии в течение заданного промежутка времени (например, в течение 3 секунд) или более (первая операция). В результате значение обнаруженного при этом резонансного импеданса задается в качестве нового порогового значение Za зажатия, и это значение сохраняется в памяти блока 24 управления.
Изменение порогового значения Zb разжатия осуществляют в состоянии, при котором зажимной рычаг 18 располагается в положении с заданным углом поворота (с углом разжатия). При этом пользователь нажимает на кнопку 130 калибровки в течение времени менее заданного промежутка времени (например, приблизительно в течение 1 секунды) (вторая операция). В результате значение обнаруженного при этом резонансного импеданса задается в качестве нового порогового значения Zb разжатия, и это значение сохраняется в памяти блока 24 управления.
Как указано выше, даже при изменении формы и размера обрабатываемой детали, в результате нажатия кнопки 130 калибровки в состоянии, при котором зажимной рычаг 18 располагается в положении с заданным углом поворота, обеспечивается возможность беспрепятственного повторного задания порогового значения Za зажатия и порогового значения Zb разжатия. Кроме того, за счет изменения длительности нажатия кнопки 130 калибровки с помощью одной кнопки 130 калибровки обеспечивается возможность задания порогового значения Za зажатия и порогового значения Zb разжатия.
В соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления изменение площади участка 126, обращенного к датчику, сопровождающее поворот поворотного вала 90, обнаруживается с использованием одного датчика 22 близости. Это обеспечивает возможность сокращения числа комплектующих деталей и позволяет осуществлять обнаружение положения зажимного рычага 18 при повороте напрямую и с высокой точностью. Кроме того, изменение диапазона углов поворота зажимного рычага 18 (степени раскрытия рычага) не предполагает необходимости замены объекта 20 обнаружения или изменения положения датчика 22 близости, что обеспечивает легкость выполнения операции изменения степени раскрытия рычага.
В рассматриваемом варианте осуществления объекта 20 обнаружения имеет форму пластины и поэтому может быть легко изготовлен в результате штамповки. Кроме того, объект 20 обнаружения имеет удлиненную канавку 112, проходящую в направлении прохождения объекта 20 обнаружения так, что поворот поворотного вала 90 сопровождается изменением площади участка 126, обращенного к датчику. Это позволяет легко изменять площадь участка 126, обращенного к датчику, за счет удлиненной канавки 112.
Кроме того, стороны 112а, 112b удлиненной канавки 112 проходят по прямой линии в направлении пересечения с направлением прохождения объекта 20 обнаружения. Это позволяет изменять резонансный импеданс датчика 22 близости нелинейно. Кроме того, прохождение участка 126, обращенного к датчику, по обе стороны удлиненной канавки 112 обеспечивает возможность упрощения конструкции объекта 20 обнаружения и позволяет предотвратить снижение его жесткости.
В рассматриваемом варианте осуществления крепежный участок 110, сформированный на одном концевом участке объекта 20 обнаружения в направлении прохождения объекта 20 обнаружения, имеет установочное отверстие 116 для винта, в которое ввинчивается винт 114. Это позволяет обеспечить при простой конструкции надежное крепление объекта 20 обнаружения на поворотном валу 90 (на опорном рычаге 86) и в результате предотвратить или уменьшить изменение расстояния между участком 126, обращенным к датчику, и обнаруживающей поверхностью 124 при повороте поворотного вала 90.
Кроме того, углубление 106 сформировано на участке поворотного вала 90, обращенном при повороте поворотного вала 90 к обнаруживающей поверхности 124. Это позволяет предотвратить генерирование вихревых токов в поворотном вале 90 датчиком 22 близости, даже в случае изготовления поворотного вала 90 из металла.
Ниже со ссылками на фиг. 9А-9С приводится описание объекта 150 обнаружения в соответствии с первой модификацией. Для элементов конструкции в объекте 150 обнаружения, совпадающим с элементами конструкции в объекте 20 обнаружения, описанном выше, использованы те же самые номера позиций, и подробного описания этих элементов конструкции не приводится. Кроме того, принцип действия элементов конструкции в объекте 150 обнаружения, общих с элементами конструкции в объекте 20 обнаружения, описанном выше, совпадает с принципом действия элементов конструкции в объекте 20 обнаружения.
Как показано на фиг. 9А и 9В, объект 150 обнаружения в соответствии с первой модификацией включает в себя в себя основание 152, проходящее вокруг оси поворотного вала 90, и крепежный участок 110, располагающийся на одном концевом участке основания 172 в направлении R1. Основание 152 имеет две удлиненные канавки 154, 156, проходящие вокруг оси поворотного вала 90 (то есть проходящие в направлении прохождения основания 152), располагающиеся в направлении ширины основания 152.
В результате в основании 152 сформированы прямоугольный внешний участок 158 в виде рамки, располагающийся вокруг удлиненных канавок 154, 156, и промежуточный участок 160, располагающийся между удлиненными канавками 154, 156. Промежуточный участок 160 проходит вокруг оси поворотного вала 90. Оба концевых участка промежуточного участка 160 в направлении прохождения промежуточного участка 160 соединены с внешним участком 158 в виде рамки.
Каждая из удлиненных канавок 154, 156 имеет практически треугольную форму. Стороны 154а, 156а удлиненных канавок 154, 156 со стороны промежуточного участка 160 проходят по прямой линии в направлении пересечения с направлением прохождения основания 152. Другими словами, стороны 154а, 156а удлиненных канавок 154, 156 проходит по прямой линии с взаимным приближением в направлении стрелки R1. То есть ширина промежуточного участка 160 уменьшается в направлении стрелки R1.
В случае использования описанного выше объекта 150 обнаружения в начальном состоянии обнаруживающая поверхность 124 датчика 22 близости располагается в положении Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 160 в направлении стрелки R2, и участок 126, обращенный к датчику, имеет площадь S4. При этом пороговое значение Za зажатия превышает пороговое значение Zb разжатия.
Как показано на фиг. 9В и 9С, при зажатии обрабатываемой детали обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 152 в направлении стрелки R1. В результате происходит уменьшение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс нелинейно повышается.
В случае, когда обнаруженный резонансный импеданс превышает пороговое значение Zb разжатия, но ниже, чем пороговое Za значение зажатия, блок 142 принятия решения принимает решение о промежуточном состоянии (о переходном состоянии из состояния разжатия в состояние зажатия). При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р1 напротив концевого участка промежуточного участка 160 в направлении стрелки R1 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S3. Площадь S3 меньше, чем площадь S4. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Za зажатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии зажатия.
В то же время при освобождении обрабатываемой детали из состояния зажатия обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 152 в направлении стрелки R2. В результате происходит увеличение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс нелинейно снижается.
В случае, когда обнаруженный резонансный импеданс ниже, чем пороговое значение Za зажатия, но превышает пороговое значение Zb разжатия, блок 142 принятия решения принимает решение о промежуточном состоянии (о переходном состоянии из состояния зажатия в состояние разжатия). При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 160 в направлении стрелки R2 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S4. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Zb разжатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии разжатия.
В соответствии с этой модификацией участок 126, обращенный к датчику, находится на промежуточном участке 160, располагающемся между двумя удлиненными канавками 154, 156. Это обеспечивает возможность надежного изменения площади участка 126, обращенного к датчику, при повороте поворотного вала 90.
Ниже со ссылками на фиг. 10А-10С приводится описание объекта 170 обнаружения в соответствии со второй модификацией. Для элементов конструкции в объекте 170 обнаружения, совпадающим с элементами конструкции в объекте 150 обнаружения, описанном выше, использованы те же самые номера позиций, и подробного описания этих элементов конструкции не приводится. Кроме того, принцип действия элементов конструкции в объекте 170 обнаружения, общих с элементами конструкции в объекте 150 обнаружения, описанном выше, совпадает с принципом действия элементов конструкции в объекте 150 обнаружения. То же самое относится и к объекту 180 обнаружения в соответствии с третьей модификации и объекту 200 обнаружения в соответствии с пятой модификации, описываемым ниже.
Как показано на фиг. 10А и 10 В, объект 170 обнаружения в соответствии со второй модификацией включает в себя основание 172, проходящее вокруг оси поворотного вала 90, и крепежный участок 110, располагающийся на одном концевом участке основания 172 в направлении R1. Основание 172 имеет соединительную канавку 174, соединяющую концы двух удлиненных канавок 154, 156 в направлении стрелки R1 между собой. Ширина соединительной канавки 174 превышает или равна диаметру обнаруживающей поверхности 124. Другими словами, при размещении обнаруживающей поверхности 124 напротив соединительной канавки 174 эта обнаруживающая поверхность 124 не перекрывается основанием 172.
В этой модификации две удлиненные канавки 154, 156 и соединительная канавка 174 образуют в основании 172 практически U-образную канавку 176. В результате в основании 172 сформированы внешний участок 158 в виде рамки и промежуточный участок 178, располагающийся между удлиненными канавками 154, 156. Промежуточный участок 178 проходит вокруг оси поворотного вала 90. Концевой участок промежуточного участка 178 в направлении стрелки R2 соединен с внешним участком 158 в виде рамки, а концевой участок промежуточного участка 178 в направлении стрелки R1 отделен от внешнего участка 158 в виде рамки.
В случае использования описанного выше объекта 170 обнаружения в начальном состоянии обнаруживающая поверхность 124 датчика 22 близости располагается в положении Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 178 в направлении стрелки R2, и участок 126, обращенный к датчику, имеет площадь S5.
Как показано на фиг. 10В и 10С, при зажатии обрабатываемой детали обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 172 в направлении стрелки R1. В результате происходит уменьшение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс повышается.
В случае, когда обнаруженный резонансный импеданс превышает пороговое значение Zb разжатия, но ниже, чем пороговое Za значение зажатия, блок 142 принятия решения принимает решение о промежуточном состоянии (о переходном состоянии из состояния разжатия в состояние зажатия). При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р1 напротив соединительной канавки 174 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной нулю. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Za зажатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии зажатия.
В то же время при освобождении обрабатываемой детали из состояния зажатия обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 172 в направлении стрелки R2. В результате происходит увеличение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс снижается.
В случае, когда обнаруженный резонансный импеданс ниже, чем пороговое значение Za зажатия, но превышает пороговое значение Zb разжатия, блок 142 принятия решения принимает решение о промежуточном состоянии (о переходном состоянии из состояния зажатия в состояние разжатия). При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 178 в направлении стрелки R2 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S5. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Zb разжатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии разжатия.
В соответствии с этой модификацией ширина соединительной канавки 174 превышает или равна диаметру обнаруживающей поверхности 124. Поэтому при перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р1 напротив соединительной канавки 174 обнаруженный резонансный импеданс датчика 22 близости может становиться прерывистым (резко изменяющимся). Это обеспечивает возможность надежного обнаружения состояния зажатия, даже в случае изменения обнаруженного резонансного импеданса датчика 22 близости вследствие изменения температуры среды использования зажимного устройства 10.
Конструкция объекта 170 обнаружения в соответствии с этой модификацией не ограничивается описанной выше конструкцией. Соединительная канавка 174 может соединять между собой концы двух удлиненных канавок 154, 156 в направлении стрелки R2. Это обеспечивает возможность надежного обнаружения состояния разжатия, даже в случае изменения обнаруженного резонансного импеданса датчика 22 близости вследствие изменения температуры среды использования зажимного устройства 10.
Ниже со ссылками на фиг. 11А-11С приводится описание объекта 180 обнаружения в соответствии с третьей модификацией. Как показано на фиг. 11А и 11В, объект 180 обнаружения в соответствии с этой модификацией включает в себя основание 182, проходящее вокруг оси поворотного вала 90, и крепежный участок 110, располагающийся на одном концевом участке основания 182 в направлении R1.
Основание 182 имеет две удлиненные канавки 184, 186, проходящие вокруг оси поворотного вала 90 (то есть проходящие в направлении прохождения основания 182), располагающиеся в направлении ширины основания 182. В результате в основании 182 сформированы прямоугольный внешний участок 158 в виде рамки, располагающийся вокруг удлиненных канавок 184, 186, и промежуточный участок 188, располагающийся между удлиненными канавками 184, 186. Промежуточный участок 188 проходит вокруг оси поворотного вала 90. Оба концевых участка промежуточного участка 188 в направлении прохождения промежуточного участок 188 соединены с внешним участком 158 в виде рамки.
Стороны 184а, 186а удлиненных канавок 184, 186 со стороны промежуточного участка 188 имеют криволинейную форму. Другими словами, стороны 184а, 186а удлиненных канавок 184, 186 криволинейной формы проходят с взаимным приближением в направлении стрелки R1. То есть ширина промежуточного участка 188 в направлении стрелки R1 уменьшается.
В случае использования описанного выше объекта 180 обнаружения в начальном состоянии обнаруживающая поверхность 124 датчика 22 близости располагается в положении Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 188 в направлении стрелки R2, и участок 126, обращенный к датчику, имеет площадь S7.
Как показано на фиг. 11В и 11С, при зажатии обрабатываемой детали обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 182 в направлении стрелки R1. В результате происходит уменьшение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс линейно повышается. При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р1 напротив концевого участка промежуточного участка 188 в направлении стрелки R1 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S6. Площадь S6 меньше, чем площадь S7. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Za зажатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии зажатия.
В то же время при освобождении обрабатываемой детали из состояния зажатия обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 182 в направлении стрелки R2. В результате происходит увеличение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс линейно снижается. При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 188 в направлении стрелки R2 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S7. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Zb разжатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии разжатия.
В соответствии с этой модификацией стороны 184а, 186а удлиненных канавок 184, 186 имеют криволинейную форму. Поэтому резонансный импеданс датчика 22 близости может изменяться линейно. Это обеспечивает возможность обнаружения угла поворота зажимного рычага 18.
Ниже со ссылками на фиг. 12А-12С приводится описание объекта 190 обнаружения в соответствии с четвертой модификацией. Для элементов конструкции в объекте 190 обнаружения, совпадающим с элементами конструкции в объекте 180 обнаружения, описанном выше, использованы те же самые номера позиций, и подробного описания этих элементов конструкции не приводится. Кроме того, принцип действия элементов конструкции в объекте 190 обнаружения, общих с элементами конструкции в объекте 180 обнаружения, описанном выше, совпадает с принципом действия элементов конструкции в объекте 180 обнаружения.
Как показано на фиг. 12А и 12В, объект 190 обнаружения в соответствии с этой модификацией включает в себя в себя основание 192, проходящее вокруг оси поворотного вала 90, и крепежные участки 110, располагающиеся на обоих концевых участках основания 192. Основание 192 имеет соединительную канавку 194, соединяющую концы двух удлиненных канавок 184, 186 в направлении стрелки R1 между собой. Ширина соединительной канавки 194 превышает или равна диаметру обнаруживающей поверхности 124. Другими словами, при размещении обнаруживающей поверхности 124 напротив соединительной канавки 194 эта обнаруживающая поверхность 124 не перекрывается основанием 192.
В этой модификации две удлиненные канавки 184, 186 и соединительная канавка 194 образуют в основании 192 практически U-образную канавку 196. В результате в основании 192 сформированы внешний участок 158 в виде рамки и промежуточный участок 198, располагающийся между удлиненными канавками 184, 186. Промежуточный участок 198 проходит вокруг оси поворотного вала 90. Концевой участок промежуточного участка 198 в направлении стрелки R2 соединен с внешним участком 158 в виде рамки, а концевой участок промежуточного участка 198 в направлении стрелки R1 отделен от внешнего участка 158 в виде рамки.
В случае использования описанного выше объекта 190 обнаружения в начальном состоянии обнаруживающая поверхность 124 датчика 22 близости располагается в положении Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 198 в направлении стрелки R2, и участок 126, обращенный к датчику, имеет площадь S8.
Как показано на фиг. 12В и 12С, при зажатии обрабатываемой детали обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 192 в направлении стрелки R1. В результате происходит уменьшение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс повышается. При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р1 напротив соединительной канавки 194 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной нулю. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Za зажатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии зажатия.
В то же время при освобождении обрабатываемой детали из состояния зажатия обнаруживающая поверхность 124 перемещается относительно основания 192 в направлении стрелки R2. В результате происходит увеличение площади участка 126, обращенного к датчику, а обнаруженный резонансный импеданс линейно снижается. При перемещении обнаруживающей поверхности 124 в положение Р2 напротив концевого участка промежуточного участка 198 в направлении стрелки R2 площадь участка 126, обращенного к датчику, становится равной S8. При этом обнаруженный резонансный импеданс достигает порогового значения Zb разжатия, и поэтому блок 142 принятия решения принимает решение о состоянии разжатия.
В соответствии с этой модификацией крепежные участки 110 располагаются с обеих сторон концевых участков основания 152 в направлении прохождения основания 152. Это обеспечивает более высокую надежность крепления объекта 190 обнаружения на поворотном валу 90 (на поддерживающем рычаге 86).
Ниже со ссылками на фиг.13-14В приводится описание объекта 200 обнаружения в соответствии с пятой модификацией. Как показано на фиг. 13-14В, объект 200 обнаружения в соответствии с этой модификацией включает в себя два первых удерживающих участка 202, располагающихся на концевом участке основания 152 в направлении стрелки R1, и два вторых удерживающих участка 204, располагающихся на концевом участке основания 152 в направлении стрелки R2.
Два первых удерживающих участка 202 располагаются на обоих концевых участках основания 152 в направлении ширины так, что крепежный участок 110 оказывается зажатым между первыми удерживающими участками 202. Между каждым из первых удерживающих участков 202 и крепежным участком 110 имеется заданный зазор. Первые удерживающие участки 202 могут упруго деформироваться в радиальном направлении поворотного вала 90 (в направление толщины объекта 200 обнаружения). Каждый из первых удерживающих участков 202 включает в себя первый выступающий участок 202а, выступающий из основания 152 в направлении прохождения поворотного вала 90, и первый принимающий участок 202b, выступающий из передней кромки первого выступающего участка 202а в направлении стрелки R1 в радиальном направлении поворотного вала 90 наружу.
Два вторых удерживающих участка 204 располагаются на обоих концевых участках основания 152 в направлении ширины на расстоянии друг от друга. Вторые удерживающие участки 204 имеют конструкцию, подобную конструкции описанных выше первых удерживающих участков 202, и каждый из этих вторых удерживающих участков включает в себя второй выступающий участок 204а, выступающий из основания 152 в направлении прохождения поворотного вала 90, и второй принимающий участок 204b, выступающий из передней кромки второго выступающего участка 204а в направлении стрелки R2 в радиальном направлении поворотного вала 90 наружу. Расстояние между первым удерживающим участком 202 и вторым удерживающим участком 204, обращенных друг к другу при не прикрепленном к поворотному валу 90 объекте 200 обнаружения, несколько меньше, чем внешний диаметр поворотного вала 90.
В этой модификации, когда поворотный вал 90 вставляют между первыми удерживающими участками 202 и вторыми удерживающими участками 204, первые принимающие участки 202b и вторые принимающие участки 204b приводятся в контакт с внешней окружной поверхностью поворотного вала 90, отжимаются в радиальном направлении наружу и деформируются в направлении удаления друг от друга (то есть в направлении раскрытия). После завершения монтажа объекта 200 обнаружения на поворотном валу 90 первые выступающие участки 202а и вторые выступающие участки 204а оказываются прижатыми к внешней окружной поверхности поворотного вала 90 под действием восстанавливающего усилия.
В соответствии с этой модификацией первые удерживающие участки 202 и вторые удерживающие участки 204 удерживают внешнюю окружную поверхность поворотного вала 90 в радиальных направлениях снаружи. Это обеспечивает более высокую надежность крепления объекта 200 обнаружения на поворотном валу 90.
Этот вариант осуществления не ограничивается конструкциями, описанными выше. Например, каждый из объектов 20, 150, 170, 180 и 200 обнаружения может иметь крепежный участки 110, располагающиеся на обоих концевых участках в направлении прохождения объекта обнаружения. Кроме того, каждый из объектов 20, 150, 170, 180 и 190 обнаружения может быть снабжен первыми удерживающими участками 202 и вторыми удерживающими участками 204. Кроме того, датчик 22 близости может обнаруживать положение зажимного рычага 18 при повороте на основе изменения индуктивности, а не на основе резонансного импеданса.
Описанные выше объекты 20 обнаружения могут иметь конструкцию, при которой при переходе зажимного устройства из состояния разжатия в состояние зажатия площадь участка 126, обращенного к датчику, уменьшается, а при переходе зажимного устройства из состояния зажатия в состояние разжатия площадь участка 126, обращенного к датчику, увеличивается. В этом случае при переходе из состояния разжатия в состояние зажатия обнаруженный резонансный импеданс повышается, а при переходе из состояния зажатия в состояние разжатия обнаруженный резонансный импеданс снижается.
Кроме того, описанные выше объекты 150, 170, 180 и 190 обнаружения могут иметь конструкцию, при которой при переходе из состояния разжатия в состояние зажатия площадь участка 126, обращенного к датчику, увеличивается, а при переходе из состояния зажатия в состояние разжатия площадь участка 126, обращенного к датчику, уменьшается. В этом случае при переходе из состояния разжатия в состояние обнаруженный резонансный импеданс снижается, а при переходе из состояния зажатия в состояние разжатия обнаруженный резонансный импеданс повышается.
Каждый из описанных выше объектов 20, 150, 170, 180 и 190 обнаружения крепится к опорному рычагу 86 в результате ввинчивания винта 114, вставленного в установочное отверстие 116 для винта, сформированное на крепежном участке 110, в резьбовое отверстие 104 опорного рычага 86. Другими словами, каждый из объектов 20, 150, 170, 180 и 190 обнаружения включает в себя крепежный участок 110 с одними и теми же размерами, что позволяет легко заменять объекты 20, 150, 170, 180 и 190 обнаружения одних на другие. То есть позволяет за счет взаимозамены объектов 20, 150, 170, 180 и 190 обнаружения легко достигать соответствия характеристик датчик различным требованиям без изменения конструкции опорного рычага 86 или датчика 22 близости.
В частности, например, в случае необходимости обнаружения резонансного импеданса в состоянии зажатия в результате использования зажимного устройства 10 с высокой точностью могут быть использованы объекты 170 и 190 обнаружения, в которых площадь участка 126, обращенного к датчику, в состоянии зажатия достигает нуля (с резким изменением обнаруженного резонансного импеданса).
Кроме того, например, в случае изменения характеристики зажатия (например, в случае замены механизма передачи мощности с коленно-рычажного механизма на клиновой механизм) изменяется и характеристика зажимного усилия, однако использование объекта обнаружения, соответствующего этой измененной характеристике зажатия, обеспечивает простоту и высокую точность обнаружения состояния зажатия и состояния разжатия.
Кроме того, в случае изменения диапазона углов поворота зажимного рычага 18 объект обнаружения, в котором площадь участка 126, обращенного к датчику, изменяется на всем протяжении диапазона изменения углов поворота, обеспечивает простоту и высокую точность обнаружения состояния зажатия и состояния разжатия.
Зажимное устройство в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается описанным выше вариантом осуществления и может иметь различные конструкции, не выходящие за пределы сущности и объема настоящего изобретения.