JPH0623638A - ワークの押付装置 - Google Patents

ワークの押付装置

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JPH0623638A
JPH0623638A JP4015331A JP1533192A JPH0623638A JP H0623638 A JPH0623638 A JP H0623638A JP 4015331 A JP4015331 A JP 4015331A JP 1533192 A JP1533192 A JP 1533192A JP H0623638 A JPH0623638 A JP H0623638A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク１を所定の位置に保持する押付装置に
おいて、押付部材１１の押付力や位置をワーク１の形状
等に応じて最適に設定して、ワーク１の加工精度を向上
でき、かつワーク１の形状等に合わせて容易に設定を変
更できるようにする。 【構成】 押付部材１１を移動させる移動装置１２と、
ワーク１に作用する押付力を検出する荷重センサ２２
と、押付部材１１の位置を検出する位置検出手段２３
と、ワーク１の形状等に応じた押付力及び押付位置を記
憶する記憶装置２４を有し、かつ記憶装置２４に記憶さ
れた押付力及び位置と前記両センサで検出された押付力
信号及び位置信号をそれぞれ比較して、その偏差に応じ
て押付部材１１の押付力や位置を制御する制御手段２５
を有した構造からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークを加工する際に
ワークを所定の位置に保持するワークの押付装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ワークを加工する際に、ワークを所定の
位置に所定の押付力で保持するため、ワーク形状や加工
方法等に応じて、色々な押付装置が使い分けられてい
る。よく使用されるワークの押付装置として、油圧シリ
ンダでクランパを摺動させて、ワークを所定の位置に位
置決めするものがある。通常、押付力を与えている油圧
は一定圧に設定されるので、ワーク形状や加工方法に合
わせて最適な押付力にすることはできず、ワークの加工
精度が低下する原因となっていた。
【０００３】さらに、特開昭６３−８４８３３号公報に
示されるように、油圧で作動させるクランパの押付力
を、異なる圧力の油が蓄圧されたアキュムレータを選択
的に切換える切換弁の作動で変化できるようにし、この
切換弁を作業者またはＮＣ指令で切り換えて、ワーク形
状や加工の種類に合わせて押付力を変化させるものが知
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造にしても、クランパの押付力を異なる圧力に切換える
ことにより変化させるだけであり、ワークに対して最適
な押付力を加えることは困難であり、また複数のアキュ
ムレータ、配管、及び切換弁等を必要とする欠点があ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
の問題点に鑑みてなされたもので、ワークを加工する際
に、押付部材の押付力でワークを所定の位置に保持する
ワークの押付装置において、前記押付部材をワーク押付
方向に移動させる移動装置と、前記ワークに作用する押
付力を検出する荷重センサと、前記ワークの形状等に応
じた押付力を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶
された押付力と前記荷重センサで検出された押付力信号
とを比較してその偏差に応じて前記移動装置を制御する
制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】また、ワークを加工する際に、押付部材の
押付力でワークを所定の位置に保持するワークの押付装
置において、前記押付部材をワーク押付方向に移動させ
る移動装置と、前記ワークに作用する押付力を検出する
荷重センサと、前記押付部材の位置を検出する位置検出
手段と、前記ワークの形状等に応じた押付力及び押付位
置を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶された押
付力及び位置と前記荷重センサで検出された押付力信号
及び前記位置検出手段で検出された位置信号とをそれぞ
れ比較してそれらの偏差に応じて前記移動装置を制御す
る制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上記の構成により、移動装置で押付部材を移動
させ、ワークを所定の位置に保持してワークを加工す
る。その際、制御手段で、荷重センサで検出された押付
部材に作用する押付力と、記憶装置に記憶されたワーク
の形状等に応じて設定した押付力を比較して、その偏差
に応じて移動装置を作動させて押付部材を移動させる。
【０００８】また、制御手段で、位置検出手段で検出し
た押付部材の位置と、記憶装置に記憶されたワークの形
状等に応じて設定した押付部材の位置を比較して、その
偏差に応じて移動装置を作動させて押付部材を移動させ
る。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において、１はワークを示し、このワーク１
は、加工台３の所定の位置に、押付装置２の作動による
押付部材１１の押付力によって保持され、工具４で切削
等の加工が行なわれる。押付装置２は、前記加工台３上
に固設された支持部５に設置されて、その構造は、図２
に示すように、ハウジング６内部に、押付部材１１がワ
ーク１を押付する方向に移動可能に支持され、その押付
部材１１を移動させる移動装置１２は、サーボモータ１
３及び減速機１４からなる駆動源と、運動変換機構１６
から構成されている。
【００１０】運動変換機構１６は、回動部材１７と往復
軸部１８からなり、回動部材１７は、減速機１４の出力
側回転軸１５の端部に設けられた略円筒形状で、内周に
めねじ１７ａが形成され、外周をベアリング２０を介し
てハウジング６に回動可能に支持され、回転軸１５の回
転に伴って回動する。往復軸部１８は、外周に前記めね
じ１７ａに螺合するおねじ１８ａが形成され、一端に固
設した押付部材１１に設けた回動を阻止する係止部材２
１の作用により、軸方向の往復動のみ可能となってい
る。そして、この運動変換機構１６により、回転軸１５
の回転を、回動部材１７のめねじ１７ａと往復軸部１８
のおねじ１８ａの螺合で、往復軸１８の軸方向の往復動
に変換する。
【００１１】さらに、往復軸部１８の一端に固設された
押付部材１１には、荷重センサ２２が設けられ、押付部
材１１の往復動により先端でワーク１を押圧してクラン
プ圧を与える時、その押付圧力を検出する。また、押付
部材１１に対接するハウジング５には、リニアスケール
からなる位置検出手段２３が設けられ、押付部材１１の
軸方向の位置を検出する。押付部材１１の軸方向の位置
を検出する位置検出手段２３は、サーボモータ１３のエ
ンコーダを利用してもよい。
【００１２】そして、荷重センサ２２により検出された
押付力信号および位置検出手段２３により検出された位
置信号が、制御装置２５に入力される。また、選択装置
２６では、ワーク１の形状や加工の種類に応じて押付部
材１１の押付力と位置を設定したデータを記憶した記憶
装置２４から、該当する押付力と位置のデータが選択さ
れて、制御装置２５に呼び込まれる。そして、制御装置
２５により、選択装置２６で選択された押付力と位置の
データと、前記押付力信号と位置信号を比較して、その
偏差に応じてサーボモータ１３へ出力する駆動電流を制
御する。
【００１３】次に、本発明の押付装置２の作動を説明す
ると、記憶装置２４のワークの形状や加工の種類に応じ
て設定したデータに基づいて制御装置２５から出力され
た駆動電流により、サーボモータ１３が所定の回動を行
う。その回動は、減速機１４を介して回転軸１５に伝え
られ、運動変換機構１６で、往復軸部１８の軸方向の往
復動に変換される。その往復動は押付部材１１に伝達さ
れて、ワーク１を押圧してクランプ圧を与える。その
際、荷重センサ２２で検出された押付力信号と位置検出
手段２３で検出された位置信号が、制御装置２５にフィ
ードバックされ、選択装置２６から呼び込んだ記憶装置
２４に設定したデータと比較して、その偏差に応じてサ
ーボモータ１３への駆動電流を制御する。
【００１４】押付装置２による押付部材１１の制御とし
て、下記のような制御が挙げられる。 図３に示すごとく、ステップ１０１で記憶装置２４
に押付力データを設定し、ステップ１０２で押付部材１
１によりワーク１を押圧する時に荷重センサ２２で押付
力信号を検出する。ステップ１０３で、設定された押付
力データと検出した押付力信号を比較して、その偏差が
０か否かを判定し、その偏差が０でないと判定される
と、ステップ１０４によりサーボモータ１３に駆動電流
を入力して押付部材１１をワーク押圧方向に前進動さ
せ、再度ステップ１０２で押付力信号を検出する。そし
てステップ１０３で偏差が０、すなわち設定した押付力
と一致したと判定されると、ステップ１０５に移って押
付部材１１を停止させ、ステップ１０６でその停止位置
でサーボロックを発生させて押付部材１１を保持する。
（従来のメカロックに相当する。） 図４に示すごとく、ステップ２０１からステップ２
０５までは、図３のフローチャートのステップ１０１か
らステップ１０５までと同じ制御であり、異なる点は、
ステップ２０３で設定された押付力データと検出した押
付力信号の偏差が０で、設定した押付力と一致したと判
定されると、ステップ２０５で押付部材１１を停止させ
た後、ステップ２０６で、記憶装置２４に設定した押付
力データと荷重センサ２２で検出した押付力信号との偏
差に応じた電流をサーボモータ１３に加えて、押付部材
１１からワーク１に一定の押付圧を与える。（従来の油
圧ロックに相当する。） 図５に示すごとく、ステップ３０１からステップ３
０４までは、図３のフローチャートのステップ１０１か
らステップ１０４までと同じ制御を行う。そして、ステ
ップ３０３で設定された押付力データと検出した押付力
信号の偏差が０と判定されると、ステップ３０５にて押
付部材１１を停止させ、その停止位置の位置信号を位置
検出手段２３で検出して記憶装置２４に停止位置信号と
して記憶する。
【００１５】その後、ステップ３０６で加工が開始さ
れ、ステップ３０７で位置検出手段２３で位置信号を検
出する。ステップ３０８で、この検出した位置信号とス
テップ３０５で記憶した停止位置信号の大小を比較す
る。位置信号が停止位置信号よりもプラス側になる場合
（すなわち押付部材１１が前進する場合）は、ステップ
３０９に移り記憶装置２４に設定した押付力データと荷
重センサ２２で検出した押付力信号との偏差に応じた電
流をサーボモータ１３に加えて、押付部材１１からワー
ク１に一定の押付圧を与える。またステップ３０８で位
置信号が停止位置信号よりもマイナス側になる場合（す
なわち押付部材１１が後退する場合）は、ステップ３１
０にて荷重センサ２２で反力信号を検出し、ステップ３
１１でその反力信号に応じた押付力が生じる電流をサー
ボモータ１３に印加する。（従来のクサビクランプに相
当する。） 図６に示すごとく、ステップ４０１からステップ４
０９までは、図５のフローチャートのステップ３０１か
らステップ３０９までと同じ制御であり、異なる点は、
ステップ４０８で、位置信号と停止位置信号の大小を比
較して、位置信号が停止位置信号よりもマイナス側にな
る場合（すなわち押付部材１１が後退する場合）は、ス
テップ４１０にて、ステップ４０５で記憶した停止位置
信号になるまでは記憶装置２４に設定した押付力データ
と荷重センサ２２で検出した押付力信号との偏差に応じ
た電流をサーボモータ１３に加えて押付部材１１からワ
ーク１に一定の押付力を加え、その停止位置に達する
と、サーボモータ１３にサーボロックを発生させて押付
部材１１を保持する。
【００１６】とりわけ、の制御パターンは、従来のク
ランプ機構ではできない制御であり、ナチュラルクラン
プの制御として、ワークの逃げが生じず確実にワークを
保持することができる。このような押付部材１１の押付
力及び位置の制御は、記憶装置２４に設定した押付力及
び位置データを選択あるいは変更するだけで、ワーク１
の形状や加工の種類に応じた最適な制御に容易に設定す
ることができる。
【００１７】また、上記実施例は、押付部材１１と、そ
の押付部材１１を移動させる移動装置１２を一体的に構
成したものであるが、押付部材１１と移動装置１２を離
れた箇所に設置して、両者を油配管で接続し、移動装置
１２による往復動を油を介して押付部材１１に伝達する
構造にしてもよい。このような構造にすると、押付部材
１１の遠隔操作が可能となり、移動装置１２の設置場所
を自由にできる利点が生じる。
【００１８】このように、ワーク１を加工する際に、押
付部材１１の押付力でワーク１を所定の位置に保持する
ワーク１の押付装置において、前記押付部材１１をワー
ク押付方向に移動させる移動装置１２と、前記ワーク１
に作用する押付力を検出する荷重センサ２２と、前記押
付部材１１の位置を検出する位置検出手段２３と、前記
ワーク１の形状等に応じた押付力及び押付位置を記憶す
る記憶装置２４と、この記憶装置２４に記憶された押付
力及び位置と前記荷重センサ２２で検出された押付力信
号及び前記位置検出手段２３で検出された位置信号をそ
れぞれ比較してそれら偏差に応じて前記移動装置１２を
制御する制御手段２５を設けた構造からなり、押付部材
１１の押付力及び位置の制御を、ワークの形状や加工の
種類に応じて、最適に設定することができ、ワークを高
精度に加工することが可能となる。また記憶装置２４に
設定された位置信号及び押付力信号を選択あるいは変更
するだけで容易に設定を変更することができるため、ワ
ークの形状や加工の種類が多くなっても、迅速に対応す
ることができる。
【００１９】また、移動装置１２の駆動源は、サーボモ
ータ１３を使用するため、油圧で可変させる構造と比
べ、省スペースが図れるとともに、騒音が小さくかつ発
熱による熱変位が小さい利点も有する。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、ワークを加
工する際に、押付部材の押付力でワークを所定の位置に
保持するワークの押付装置において、前記押付部材をワ
ーク押付方向に移動させる移動装置と、前記ワークに作
用する押付力を検出する荷重センサと、前記ワークの形
状等に応じた押付力を記憶する記憶装置と、この記憶装
置に記憶された押付力と前記荷重センサで検出された押
付力信号とを比較してその偏差に応じて前記移動装置を
制御する制御手段を設けた構成からなるので、あらかじ
め記憶装置に記憶された押付力と、荷重センサで検出さ
れた押付力信号を比較してその偏差信号を移動装置にフ
ィードバックさせ、押付部材の押付力を、ワークの形状
等に応じて最適に制御することができ、ワークの加工精
度を向上させることができる。
【００２１】さらに、上記の構成に加えて、前記押付部
材の位置を検出する位置検出手段を設け、前記ワークの
形状等に応じた押付力及び押付位置を記憶する記憶装置
と、この記憶装置に記憶された押付力及び位置と前記荷
重センサで検出された押付力信号及び前記位置検出手段
で検出された位置信号とをそれぞれ比較してそれら偏差
に応じて前記移動装置を制御する制御手段を設けた構成
からなるので、あらかじめ前記記憶装置に記憶された押
付力及び位置と、前記荷重センサ及び前記位置検出手段
で検出された押付力信号及び位置信号をそれぞれ比較し
て、それら偏差信号を移動装置にフィードバックさせ、
押付部材の押付力及び位置を制御することができ、押付
部材の押付力ばかりでなく押付部材の位置を加味した制
御が可能となり、従来のクランプ機構ではできない押付
制御をすることができ、より一層のワークの加工精度の
向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す加工装置の全体図であ
る。
【図２】本発明の実施例を示すワークの押付装置の図で
ある。
【図３】本発明の一実施例を示す押付部材の制御のフロ
ーチャートである。
【図４】本発明の他の実施例を示す押付部材の制御のフ
ローチャートである。
【図５】本発明の他の実施例を示す押付部材の制御のフ
ローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例を示す押付部材の制御のフ
ローチャートである。
【符号の説明】
１ ワーク ２ 押付装置 １１ 押付部材 １２ 移動装置 ２２ 荷重センサ ２３ 位置検出手段 ２４ 記憶装置 ２５ 制御装置 ２６ 選択装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 康廣 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 坂本 文夫 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 伊勢 宣孝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 政司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 吉倉 冬彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワークを加工する際に、押付部材の押付
    力でワークを所定の位置に保持するワークの押付装置に
    おいて、前記押付部材をワーク押付方向に移動させる移
    動装置と、前記ワークに作用する押付力を検出する荷重
    センサと、前記ワークの形状等に応じた押付力を記憶す
    る記憶装置と、この記憶装置に記憶された押付力と前記
    荷重センサで検出された押付力信号とを比較してその偏
    差に応じて前記移動装置を制御する制御手段を設けたこ
    とを特徴とするワークの押付装置。
  2. 【請求項２】 ワークを加工する際に、押付部材の押付
    力でワークを所定の位置に保持するワークの押付装置に
    おいて、前記押付部材をワーク押付方向に移動させる移
    動装置と、前記ワークに作用する押付力を検出する荷重
    センサと、前記押付部材の位置を検出する位置検出手段
    と、前記ワークの形状等に応じた押付力及び押付位置を
    記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶された押付力
    及び位置と前記荷重センサで検出された押付力信号及び
    前記位置検出手段で検出された位置信号とをそれぞれ比
    較してそれらの偏差に応じて前記移動装置を制御する制
    御手段を設けたことを特徴とするワークの押付装置。
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