JPH0839152A - 折曲げ加工機におけるワークグリッパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原点位置決めを行う際、サーボ軸の制御を安
定化させて位置決めに要する時間が多くかからないよう
にし、また振動によりワークが損傷しないようにした折
曲げ加工機におけるワークグリッパを提供することにあ
る。 【構成】 ワーククランプ部３と、ワーククランプ部３
の後部に一体化されて前後方向へ延伸されたロッド１１
と、ロッド１１に貫通されて前後方向へスライド可能で
かつ弾機１９の付勢力によりワーククランプ部３の後部
に当接された本体フレーム１７と、本体フレーム１７を
前後方向へ移動せしめるサーボモータ３１と、本体フレ
ーム１７の移動量を検出する位置検出器３３と、本体フ
レーム１７の後部に一体化されて前後方向へ延伸された
支持部材３５と、支持部材３５の後部と前記ロッド１１
の後部とに設けられたクローズドループ制御からオープ
ンループ制御へ切換える切換え機能手段と、を備えてな
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、折曲げ加工機でワー
クに折曲げ加工を行う際にワークを把持して前後方向へ
移動せしめて位置決めを行う折曲げ加工機におけるワー
クグリッパに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、折曲げ加工機でワークＷに折曲げ
加工を行う際にワークＷを把持して前後方向へ移動せし
めて位置決めを行うワークグリッパ１０１は、図６に示
されているように、ワークＷを把持するワーククランプ
部１０３を備えており、このワーククランプ部１０３の
後部には前後方向へ延伸されたロッド１０５の一端が一
体化されている。このロッド１０５には前後方向へ移動
自在な本体フレーム１０７が設けられている。この本体
フレーム１０７は前記ロッド１０３に装嵌されたバネ１
０９の付勢力によりワーククランプ部１０３の後部に当
接されている。

【０００３】前記本体フレーム１０７は駆動スプロケッ
ト１１１と従動スプロケット１１３とに巻回されたチェ
ーン１１５の一部に取り付けられている。前記駆動スプ
ロケット１１１のサーボ軸１１７にはエンコーダ１１９
を備えたサーボモータ１２１が連結されている。

【０００４】上記構成により、サーボモータ１２１を駆
動せしめてサーボ軸１１７，駆動スプロケット１１１を
回転せしめると、チエン１１５が図６において下方向へ
走行回転されることにより、ワークＷを把持したワーク
クランプ部１０３も同方向へ移動しワークＷが基準ピン
１２３に当接して原点位置決めが行われる。

【０００５】その際、サーボ軸１１７の回転により本体
フレーム１０７が図６において下方向へ移動してバネ１
０９を縮ませその収縮量に比したワークけん引力を発生
させる機構となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のワークグリッパ１０１において、原点位置決めを行
う際、本体フレーム１０７が図６において下方向へ移動
するに従い、縮んだバネ１０９の反力は増大し、位置決
めを行うクローズドループ制御のサーボモータ１２３は
変化し続ける反力に合わせた出力制御を行うため、目標
位置付近の減速域ではハンチングと呼ばれる軸系の振動
が発生する。このためフィードバックするサーボ軸１１
７の制御は不安定になってしまうと共に位置決めに要す
る時間が多くかかり、また振動によりワークが損傷する
ことも起り得る。

【０００７】この発明の目的は、原点位置決めを行う
際、サーボ軸の制御を安定化させて位置決めに要する時
間が多くかからないようにし、また振動によりワークが
損傷しないようにした折曲げ加工機におけるワークグリ
ッパを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１による発明の折曲げ加工機におけるワークグ
リッパは、折曲げ加工機でワークに折曲げ加工を行う際
にワークを把持して前後方向へ移動せしめて位置決めを
行うワークグリッパであって、ワークをクランプせしめ
るワーククランプ部と、このワーククランプ部の後部に
一体化されて前後方向へ延伸されたロッドと、このロッ
ドに貫通されて前後方向へスライド可能でかつ弾機の付
勢力により前記ワーククランプ部の後部に当接された本
体フレームと、この本体フレームを前後方向へ移動せし
めるサーボモータと、前記本体フレームの移動量を検出
する位置検出器と、前記本体フレームの後部に一体化さ
れて前後方向へ延伸された支持部材と、この支持部材の
後部と前記ロッドの後部とに設けられたクローズドルー
プ制御からオープンループ制御へ切換える切換え機能手
段と、を備えてなることを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２による発明の折曲げ加工機
におけるワークグリッパは、請求項１において前記切換
え機能手段として前記指示部材の後部に位置検出センサ
あるいは多数のドグを、前記ロッドの後部に多数のドグ
あるいは位置検出センサをそれぞれ設けてなることを特
徴とするものである。

【００１０】

【作用】以上のような請求項１による折曲げ加工機にお
けるワークグリッパとすることにより、ワーククランプ
部でワークをクランプして折曲げ加工機でワークに折曲
げ加工を行う際に本体フレームを移動せしめワークを例
えば基準ピンに当接せしめて原点位置決めが行われる。

【００１１】この原点位置決めを行う際、サーボモータ
を駆動せしめて本体フレームがロッドに案内されながら
弾機の付勢力に抗してクローズドループ制御で移動せし
めることにより、本体フレームに一体化された支持部材
も同方向へ移動される。この支持部材が移動されると、
支持部材の後部とロッドの後部とに設けられた切換え機
能手段でクローズドループ制御からオープンループ制御
へ切換えられて本体フレームが移動されて原点位置決め
が行われる。

【００１２】したがって、サーボ軸の制御が安定化され
て本体フレームが移動して原点位置決めが行われ、位置
決めに要する時間が多くかからないで済む。また、原点
位置決め時に本体フレームは振動しないからワークに損
傷が与えられない。

【００１３】また、請求項２の折曲げ加工機におけるワ
ークグリッパにおいて、切換え機能手段として支持部材
の後部に位置検出センサあるいは多数のドグを、ロッド
の後部に多数のドグあるいは位置検出センサをそれぞれ
設けることにより、クローズドループ制御からオープン
ループ制御の切換えが容易かつ確実に行われる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。

【００１５】図１を参照するに、折曲げ加工機における
ワークグリッパ１は、ワークＷをクランプするワークク
ランプ部３を備えており、このワーククランプ部３は下
部フレーム５Ｄと垂直フレーム５Ｖと上部フレーム５Ｕ
とで構成され、下部フレーム５Ｄの上部が下部クランプ
ジョ７Ｄとなっていると共に上部フレーム５Ｄの下部に
は上部クランプジョ７Ｕが設けられている。前記垂直フ
レーム５Ｖの前面下部にはワークＷを検出するワーク検
出センサ９が備えられている。

【００１６】上記構成により、ワークＷが図１において
左方からワーククランプ部３に搬入されてくるとワーク
検出センサ９で検出される。ワークＷの検出が行われた
後、上部クランプジョ７Ｕと下部クランプジョ７Ｄとの
協働でワークＷは把持されることになる。

【００１７】前記ワーククランプ部３における垂直フレ
ーム５Ｖの後部（図１において右部）には前後方向（図
１において左右方向）へ延伸されたロッド１１，１３の
前端が一体化されていると共にこのロッド１１，１３の
後端はブラケット１５に取付けられている。前記ロッド
１１，１３には本体フレーム１７が前後方向へ移動可能
に嵌挿されている。前記ロッド１３には前記本体フレー
ム１７を前後（図１において左側）へ常時付勢すべく、
弾機としてのバネ１９が前記ブラケット１５と本体フレ
ーム１７との間に介装されている。

【００１８】前記本体フレーム１７の上部は前後方向へ
延伸して設けられたガイドレール２１にスライド可能に
設けられている。しかも本体フレーム１７の上端は駆動
スプロケット２３と従動スプロケット２５とに巻回され
たチェン２７の一部に取付けられている。前記駆動スプ
ロケット２３のサーボ軸２９にはサーボモータ３１が連
結されており、このサーボモータ３１には位置検出器と
してのエンコーダ３３が備えられている。

【００１９】上記構成により、サーボモータ３１を駆動
せしめてサーボ軸２９を回転せしめると駆動スプロケッ
ト２３を介してチエン２７が前後方向へ移動されるか
ら、本体フレーム１７がガイドレール２１に案内されて
前後方向へ移動されることになる。したがって、本体フ
レーム１７の移動により、ワーヘクＷを把持したワーク
クランプ部３が前後方向へ移動されることになる。

【００２０】前記本体フレーム１７の後部には前後方向
へ延伸された支持部材３５の一端が一体化されており、
支持部材３５の他端（図１において右端）にはクローズ
ドループ制御からオープンループ制御へ切換えるための
切換え機能手段のうちの位置検出センサ３７が設けられ
ている。前記ブラケット１５上には多数例えば５個のド
グ点Ｄ₁ 〜Ｄ₅ からなるドグＤが設けられている。

【００２１】このドグ点Ｄ₁ 〜Ｄ₅ のうち、ドグ点Ｄ₃
とＤ₅ の中間位置にポイント２、ドグ点Ｄ₄ にポイント
１及びドグ点Ｄ₄ とＤ₅ との中間位置にポイント３を設
定した。このポイント２がクローズドループ制御からオ
ープンループ制御への切換え点であり、ポイント３は強
制軸停止、リトライアラームの機能を果す位置である。
ポイント１が原点位置である。

【００２２】上記構成により、ワーククランプ部３でク
ランプされたワークＷが例えば基準ピンに当接された状
態が図２（Ａ）に示した状態である。

【００２３】図２（Ａ）の状態において、サーボモータ
３１を駆動せしめてチエン２７を右方向へ移動せしめる
と、本体フレーム１７が図２（Ｂ）に示されているよう
に、バネ１９の付勢力に抗して右方向へ移動される。位
置検出センサ３７がポイント２に到達すると、クローズ
ループ制御からオープンループ制御に切換えられる。こ
のためドグＤのポイント２でのハンチングは少ない。

【００２４】さらに本体フレーム１７が右側へ移動さ
れ、図２（Ｃ）に示されているように、位置検出センサ
３７がポイント１に到達するとドグＤと位置検出センサ
３７による信号を受けてサーボ軸２９は停止されて原点
位置決めを行うことができる。

【００２５】前記図２（Ａ）から図２（Ｂ）に本体フレ
ーム１７が移動されるクローズドループ制御は、図３
（Ａ）に示されているように、位置決め移動指令が位置
偏差カウンタ３９，Ｄ／Ａ変換器４１を経てアンプ４３
よりサーボモータ３１に送られ。エンコーダ３３から位
置偏差カウンタ３３へフィードバックされて位置制御が
行われる。このときの速度と時間との関係は図３（Ｂ）
に示されているとおりである。

【００２６】図２（Ｂ）から図２（Ｃ）までのオープン
ループ制御は、図４（Ａ）に示されているように、位置
決め移動指令と停止指令が位置偏差カウンタ３９，Ｄ／
Ａ変換器４１を経てアンプ４３よりサーボモータ３１に
送られる。エンコーダ３３からのフィードバック信号は
位置偏差カウンタ３９へ取り込まれない。このときの速
度と時間との関係は図４（Ｂ）に示されているとおり
で、各信号が取り込まれるものである。

【００２７】上記サーボモータ３１を使ったときのサー
ボ系の負荷は、例えば図５に示されているように、バネ
１９の反力により増加するもので、オープンループ制御
中のサーボ軸の速度はポイント１での負荷を考慮して規
定トルクを発生できる速度に設定されるものである。

【００２８】このように、折曲げ加工機におけるワーク
グリッパ１を原点位置決めする際に、本体フレーム１７
の移動をクローズドループ制御からオープンループ制御
に切換えるようにしたので、サーボ軸の制御を安定化さ
せることができ、しかも位置決めに要する時間が多くか
からないようになった。また本体フレーム１７が原点位
置決め時に振動が生じないようになったのでワークＷの
損傷を防止することができる。

【００２９】クローズドループ制御からオープンループ
制御への切換え機能手段として、位置検出センサ３７と
多数のドグＤ（Ｄ₁ 〜Ｄ₅ ) とで構成したことにより、
クローズドループ制御からオープンループ制御の切換え
を容易かつ確実に行うことができる。

【００３０】なお、この発明は前述した実施例に限定さ
れることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の
態様で実施し得るものである。本体フレーム１７をサー
ボ軸２９から駆動スプロケット２３，従動スプロケット
２５及びチエン２７による駆動伝達手段で移動せしめる
例で説明したが、ボールねじとナット部材、ラックとピ
ニオンなどによる駆動手段で行ってもよい。弾機として
バネ１９を用いた例で説明したが、コイルスプリングに
限らず、ダンパ類やリーフスプリングなどでもよい。位
置検出センサ３７を近接スイッチの他にリミットスイッ
チや光電スイッチなどもよい。

【００３１】支持部材３５に位置検出センサ３７を、ブ
ラケット１５に多数のドグＤを設けた例で説明したが、
支持部材３５に多数のドグＤを、ブラケット１５に位置
検出センサ３７をそれぞれ設けても対応できる。

【００３２】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、請求項１による発明によれば、ワークグリッ
パを原点位置に位置決めする際に、クローズドループ制
御からオープンループ制御に切換機能手段で切換えるこ
とによってサーボ軸の制御を安定化させることができ、
位置決めに要する時間を多くかからないようにすること
ができる。また、本体フレームが原点位置に位置決めさ
れる際に振動が生じないようになるのでワークの損傷を
防止することができる。

【００３３】請求項２による切換機能手段として、支持
部材の後部に位置検出センサあるいは多数のドグを、ロ
ッドの後部に多数のドグあるいは位置検出センサをそれ
ぞれ設けることによって、クローズドループ制御からオ
ープンループ制御への切換えを容易かつ確実に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における折曲げ加工機におけるワーク
グリッパの一例を示す正面図である。

【図２】ワークグリッパを原点位置に位置決めする際の
動作説明図である。

【図３】クローズドループ制御を説明する説明図であ
る。

【図４】オープンループ制御を説明する説明図である。

【図５】サーボ系の負荷を説明する説明図である。

【図６】従来の折曲げ加工機におけるワークグリッパの
一例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 折曲げ加工機におけるワークグリッパ ３ ワーククランプ部 １１，１３ ロッド １７ 本体フレーム １９ バネ（弾機） ２９ サーボ軸 ３１ サーボモータ ３３ エンコーダ（位置検出器） ３５ 支持部材 ３７ 位置検出センサ Ｄ ドグ Ｗ ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 折曲げ加工機でワークに折曲げ加工を行
   う際にワークを把持して前後方向へ移動せしめて位置決
   めを行うワークグリッパであって、ワークをクランプせ
   しめるワーククランプ部と、このワーククランプ部の後
   部に一体化されて前後方向へ延伸されたロッドと、この
   ロッドに貫通されて前後方向へスライド可能でかつ弾機
   の付勢力により前記ワーククランプ部の後部に当接され
   た本体フレームと、この本体フレームを前後方向へ移動
   せしめるサーボモータと、前記本体フレームの移動量を
   検出する位置検出器と、前記本体フレームの後部に一体
   化されて前後方向へ延伸された支持部材と、この支持部
   材の後部と前記ロッドの後部とに設けられたクローズド
   ループ制御からオープンループ制御へ切換える切換え機
   能手段と、を備えてなることを特徴とする折曲げ加工機
   におけるワークグリッパ。
2. 【請求項２】 前記切換え機能手段として前記支持部材
   の後部に位置検出センサあるいは多数のドグを、前記ロ
   ッドの後部に多数のドグあるいは位置検出センサをそれ
   ぞれ設けてなることを特徴とする請求項１記載の折曲げ
   加工機におけるワークグリッパ。