JP6145094B2 - 電気モータを有するクランプ装置 - Google Patents
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Description
−設定値を特定することにより締め付け力を変更し、
−実際の締め付け力を決定し、
−例えば振動等の外部影響がある場合において、締め付け状態における締め付け力を再調整する。
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続を用いてクランプ要素を締め付け位置へと回動するよう、低回転速度で電気モータを作動する工程、
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続を解除するよう、低回転速度で電気モータを動作させる工程、及び/又は
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続が解除されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続が解除されたとき、電気モータの回転速度を増加させる工程、及び/又は
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−クランプ要素がワークピースに達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−クランプ要素がワークピースに達したとき、電気モータの回転速度を低下させる工程、及び/又は
−第一ばね要素を変形させる工程、
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−所望の締め付け力に達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、
−所望の締め付け力に達すると、電気モータを停止する工程。
−締め付け力を低減するよう低回転速度で電気モータを作動する工程、及び/又は
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−締め付け力が低減されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−締め付け力が低減されたとき、電気モータの回転速度を増加させる工程、及び/又は
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−第一ばね要素を変形させることにより、電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合を増加させる工程、及び/又は
−クランプ要素を解除位置へ低回転速度で回動させる工程、及び/又は
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合をさらに増加させる工程、及び/又は
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続が所望の摩擦力となったことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−所望の摩擦力に達すると、電気モータを停止する工程。
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続を解除するよう、低回転速度で電気モータを作動させる工程、及び/又は
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続が解除されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続が解除されたとき、電気モータの回転速度を増加させる工程、及び/又は
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−クランプ要素がワークピースに達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−クランプ要素がワークピースに達したとき、電気モータの回転速度を低下させる工程、及び/又は
−ばね要素を変形させる工程、
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−所望の締め付け力に達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、
−所望の締め付け力に達すると、電気モータを停止する工程。
−締め付け力を低減するよう低回転速度で電気モータを作動する工程、及び/又は
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−締め付け力が低減されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−締め付け力が低減されたとき、電気モータの回転速度を増加させる工程、及び/又は
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−ばね要素を変形させる工程、
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−所望の解除力に達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、
−所望の解除力に達すると、電気モータを停止する工程。
−低回転速度で電気モータを作動する工程、及び/又は
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−クランプ要素がワークピースに達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−クランプ要素がワークピースに達したとき、電気モータの回転速度を低下させる工程、及び/又は
−第一ばね要素を変形させる工程、
−締め付け工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−所望の締め付け力に達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、
−所望の締め付ける力に達すると、電気モータを停止する工程。
−締め付け力を低減するよう低回転速度で電気モータを作動する工程、及び/又は
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−締め付け力が低減されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
−締め付け力が低減されたとき、電気モータの回転速度を増加させる工程、及び/又は
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−経路を通じて又はリミットスイッチを用いて決められる解除位置へ移動し、電気モータ)を停止する工程。
−高回転速度で電気モータを作動する工程、及び/又は
−設定工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−予め決められた切換位置に達したとき、電気モータの回転速度を低下させる工程、
−設定工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−クランプ要素がワークピースに達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックし、示している場合、電気モータを即時に停止する工程。
−接触力を低減するよう高回転速度で電気モータを作動する工程、及び/又は
−解除工程において電気モータの電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
−リミットスイッチを用いて決められる解除位置へ移動し、電気モータを停止する工程。
2…ピストン
3…ハウジング
4…ガイド・ブッシング
5…フェルトリング
6…スピンドルナット
7…スピンドル
8…摺動ブロック
9…ディスクスプリング
10…電気モータ
11…ワッシャ
12…モータ・シャフト・ブッシング
13…深溝ボールスラストベアリング
14…ギア伝導機構
15…ディスクスプリング
16…支持エレメント
17…ピストン
18…電気モータ
19…ウォームシャフト
20…ウォームギア
21…スピンドル
22…マシンバイス
23…基体
24…クランプ顎固定部
25…スライド
26…交換可能な顎部
27…交換可能な顎部
28…スピンドル
29…スピンドルナット
30…ディスクスプリング
31…電気モータ
32…ブロックシリンダ
33…電気モータ
34…ギア伝導機構
35…接続シャフト
36…スピンドル
37…スピンドルナット
38…ピストン
39…ディスクスプリング
40…ハウジング
Claims (24)
- a)所定の締め付け力でワークピースを締め付けるための可動クランプ要素(2,17,25,26,38)と、
b)前記クランプ要素(2,17,25,26,38)を機械的に駆動するための電気モータ(10,18,31,33)と、
c)締め付けの際には荷重を与える一方、解除の際には荷重を解除するための第一ばね要素(9,30,39)と、
d)前記電気モータ(10,18,31,33)を制御するための制御ユニットであって、
d1)前記電気モータ(10,18,31,33)の電気的動作変数を測定し、
d2)前記可動クランプ要素が締め付けるべきワークピースに達することで生じる変化を検出するため、該測定された電気的動作変数をチェックし、
d3)所定の締め付け力に達すると、前記電気モータ(10,18,31,33)を停止する動作を実行可能な制御ユニットと
を備えるクランプ装置(1,16,22,32)であって、
前記制御ユニットは、
d4)ワークピースに達してからの前記電気モータ(10,18,31,33)の回転を計数し、
d5)前記電気モータ(10,18,31,33)の回転数と、前記第一ばね要素(9,30,39)の所定のバネ特性とに基づいて締め付け力を計算するよう構成してなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1に記載のクランプ装置(1,16,22,32)において、
a)前記クランプ要素(2,17,25,26,38)は、締め付けの際に所定の締め付け方向に移動され、
b)前記第一ばね要素(9,30,39)は、所定のバネ力でクランプ要素(2,25,26,38)を締め付け方向と反対方向に又は締め付け方向に押圧し、
c)第一ばね要素(9, 30, 39)のバネ力を、前記クランプ要素(2,25,26,38)がワークピースに印加する締め付け力と実質的に等しくしてなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1又は2に記載のクランプ装置(1)において、さらに
解除の際に荷重を与え、締め付けの際には荷重を解除する第二ばね要素(15)を備えてなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項3に記載のクランプ装置(1)において、
前記第二ばね要素(15)は、解除の際に前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合接続を形成することを特徴とするクランプ装置。 - 請求項4に記載のクランプ装置(1)において、
a)クランプ装置がスイングクランプ(1)であり、
b)前記スイングクランプ(2)は、ワークピースを締め付ける又は解除するために締め付け方向に沿って直線的に移動可能であり、
c)前記クランプ要素(2)は解除状態においては回動可能であり、
d)前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合接続により、前記クランプ要素(2)が回動運動してなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜5のいずれか一に記載のクランプ装置(1)において、
a)前記クランプ要素を担持する軸方向に摺動可能なピストン(2)と、
b)前記ピストン(2)に接続されるスピンドルナット(6)と、
c)前記電気モータ(10)によって回転可能に駆動され、前記スピンドルナット(6)と係合し、前記電気モータ(10)の回転運動を前記ピストン(2)の直線運動に、すなわちクランプ要素の直線運動に変換するためのスピンドル(7)と
を備え、
d)前記スピンドルナット(6)とスピンドル(7)との間の接続は、好ましくは自動ロックであることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項6に記載のクランプ装置(1)において、
前記締め付けの開始及び締め付けの終了時に、前記クランプ要素(2)を一方への回動のみを許容し、
前記締め付けの開始及び締め付けの終了時以外では、前記クランプ要素(2)を直線的移動のみを許容する摺動コントロールを備えてなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜7のいずれか一に記載のクランプ装置が、
a)スイングクランプ(1)、又は
b)支持エレメント(16)、又は
c)マシンバイス(22)、又は
d)ブロックシリンダ(32)、又は
e)上記構造とは異なるタイプのシリンダであることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜8のいずれか一に記載のクランプ装置(1,16,22,32)において、
前記電気モータ(10,18,31,33)で測定される電気的動作変数が、モータ電流であることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜9のいずれか一に記載のクランプ装置において、
a)前記制御ユニットは、前記電気モータ(10,18,31,33)の測定された電気的動作変数に基づいて締め付けを終了し、測定された電気的動作変数が所望の締め付け力に対応したとき、締め付けを終了し、かつ/又は
b)前記制御ユニットは、前記電気モータ(10,18,31,33)の測定された電気的動作変数に基づいて、解除を終了し、該測定された電気的動作変数が前記電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続の所望の摩擦力に対応したとき、解除を終了してなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜10のいずれか一に記載のクランプ装置において、
前記第一ばね要素(9,30,39)及び/又は第二ばね要素(15)は、少なくとも一のディスクスプリングを有してなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜11のいずれか一に記載のクランプ装置において、
a)電力網から独立して電力を電気モータへ供給するための構造上一体化された蓄電デバイス、及び/又は
b)制御ユニットが配置されると共に、前記電気モータの周囲に曲折されてなるプリント基板
を備えてなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜12のいずれか一に記載のクランプ装置において、
a)引っ張るようにのみ動作する、又は
b)押圧するようにのみ動作する、又は
c)引っ張りかつ押圧するように動作してなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項1〜13のいずれか一に記載のクランプ装置において、
該測定された電気的動作変数から導出される締め付け力又は締め付け工程を出力するための出力部を備えてなることを特徴とするクランプ装置。 - ワークピースを締め付けるための可動クランプ要素(2,17,25,26,38)と、
該クランプ要素(2,17,25,26,38)を機械的に駆動するための電気モータ(10,18,31,33)と、
締め付け工程では荷重を与える一方、解除工程では荷重を解除するための第一ばね要素(9,30,39)と、
電気モータ(10,18,31,33)を制御するための制御ユニットと
を備えるクランプ装置(1,16,22,32)の制御方法であって、
a)前記電気モータ(10,18,31,33)の電気的動作変数を検出する工程と、
b)前記可動クランプ要素が締め付けるべきワークピースに達することで生じる変化を検出するため、測定された電気的動作変数をチェックする工程と、
c)所定の締め付け力に達すると、前記電気モータ(10,18,31,33)を停止する工程と、
を含む方法において、
d)ワークピースに達してからの前記電気モータ(10,18,31,33)の回転を計数する工程と、
e)前記電気モータ(10,18,31,33)の回転数と、前記第一ばね要素(9,30,39)の所定のバネ特性とに基づいて締め付け力を計算する工程と、
を備えてなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(1)はスイングクランプ(1)であり、締め付け工程において、
a)前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合接続を用いて前記クランプ要素(2)を締め付け位置へと回動するよう、低回転速度で前記電気モータ(10)を作動する工程、及び/又は
b)前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合接続を解除するよう、低回転速度で前記電気モータ(10)を動作させる工程、及び/又は
c)締め付け工程において前記電気モータ(10)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
d)前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合接続が解除されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
e)前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合接続が解除されたとき、前記電気モータ(10)の回転速度を増加させる工程、及び/又は
f)締め付け工程において前記電気モータ(10)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
g)前記クランプ要素(2)がワークピースに達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
h)前記クランプ要素(2)がワークピースに達したとき、前記電気モータ(10)の回転速度を低下させる工程、及び/又は
i)第一ばね要素(9)を変形させる工程、及び/又は
j)締め付け工程において前記電気モータ(10)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
k)所望の締め付け力に達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、
l)所望の締め付け力に達すると、前記電気モータ(10)を停止する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15又は16に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(1)はスイングクランプ(1)であり、解除工程において、
a)締め付け力を低減するよう低回転速度で前記電気モータ(10)を作動する工程、及び/又は
b)解除工程において前記電気モータ(10)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
c)締め付け力が低減されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
d)締め付け力が低減されたとき、前記電気モータ(10)の回転速度を増加させる工程、及び/又は
e)解除工程において前記電気モータ(10)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
f)第二ばね要素(15)を変形させることにより、前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合を増加させる工程、及び/又は
g)クランプ要素(2)を解除位置へ低回転速度で回動させる工程、及び/又は
h)前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合をさらに増加させる工程、及び/又は
i)前記電気モータ(10)とクランプ要素(2)との間の摩擦係合接続が所望の摩擦力となったことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
j)所望の摩擦力に達すると、前記電気モータ(10)を停止する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(32)はブロックシリンダ(32)であり、締め付け工程において、
a)前記電気モータ(33)とクランプ要素(38)との間の摩擦係合接続を解除するよう、低回転速度で前記電気モータ(33)を作動させる工程、及び/又は
b)締め付け工程において前記電気モータ(33)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
c)前記電気モータ(33)とクランプ要素(38)との間の摩擦係合接続が解除されたことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
d)前記電気モータ(33)とクランプ要素(38)との間の摩擦係合接続が解除されたとき、前記電気モータ(33)の回転速度を増加させる工程、及び/又は
e)締め付け工程において前記電気モータ(33)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
f)前記クランプ要素(38)がワークピースに達したことを、該測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
g)前記クランプ要素(38)がワークピースに達したとき、前記電気モータ(33)の回転速度を低下させる工程、及び/又は
h)第一ばね要素(39)を変形させる工程、及び/又は
i)締め付け工程において前記電気モータ(33)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
j)所望の締め付け力に達したことを、測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、
k)所望の締め付け力に達すると、前記電気モータ(33)を停止する工程を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15又は18に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(32)はブロックシリンダ(32)であり、解除工程において、
a)締め付け力を低減するよう低回転速度で前記電気モータ(33)を作動する工程、及び/又は
b)解除工程において前記電気モータ(33)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
c)締め付け力が低減されたことを、該測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
d)締め付け力が低減されたとき、前記電気モータ(33)の回転速度を増加させる工程、及び/又は
e)解除工程において前記電気モータ(33)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
f)第一ばね要素(39)を変形させる工程、及び/又は
g)解除工程において前記電気モータ(33)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
h)前記電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続が所望の解除力に達したことを、該測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
i)前記電気モータとクランプ要素との間の摩擦係合接続が所望の解除力に達すると、前記電気モータ(33)を停止する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(22)はマシンバイス(22)であり、締め付け工程において、
a)高回転速度で前記電気モータ(31)を作動する工程、及び/又は
b)締め付け工程において前記電気モータ(31)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
c)前記クランプ要素(25,26)がワークピースに達したことを、該測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
d)前記クランプ要素(25,26)がワークピースに達したとき、前記電気モータ(31)の回転速度を低下させる工程、及び/又は
e)第一ばね要素(30)を変形させる工程、及び/又は
f)締め付け工程において前記電気モータ(31)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
g)所望の締め付け力に達したことを、該測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
h)所望の締め付け力に達すると、前記電気モータ(31)を停止する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15又は20に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(22)はマシンバイス(22)であり、解除工程において、
a)締め付け力を低減するよう低回転速度で前記電気モータ(31)を作動する工程、及び/又は
b)解除工程において前記電気モータ(31)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
c)締め付け力が低減されたことを、該測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックする工程、及び/又は
d)締め付け力が低減されたとき、前記電気モータ(31)の回転速度を増加させる工程、及び/又は
e)解除工程において前記電気モータ(31)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
f)工程を通じて又はリミットスイッチを用いて決められる解除位置へ移動し、前記電気モータ(31)を停止する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(16)は支持エレメント(16)であり、締め付け工程において、
a)高回転速度で前記電気モータ(18)を作動する工程、及び/又は
b)設定工程において前記電気モータ(18)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
c)停止前切換位置に達したとき、前記電気モータ(18)の回転速度を低下させる工程、及び/又は
d)設定工程において前記電気モータ(18)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
g)前記クランプ要素(17)がワークピースに達したことを、該測定された電気的動作変数が示しているか否かをチェックし、示している場合は前記電気モータ(18)を即時に停止する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15又は22に記載のクランプ装置の制御方法において、
前記クランプ装置(16)は支持エレメント(16)であり、解除工程において、
a)接触力を低減するよう高回転速度で前記電気モータ(18)を作動する工程、及び/又は
b)解除工程において前記電気モータ(18)の電気的動作変数を測定する工程、及び/又は
c)リミットスイッチを用いて決められる解除位置へ移動し、前記電気モータ(18)を停止する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。 - 請求項15〜23のいずれか一に記載のクランプ装置の制御方法において、さらに
締め付け状態における締め付け力を再調整する工程
を含んでなることを特徴とする制御方法。
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