JPS58143929A - Clamping apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To clamp an article accurately without applying a reaction thereto by arranging a mobile pawl moving freely to a plurality of fixed pawls on an XY table, a detection sensor for detecting a condition of mounting the article on the fixed pawl and a press device for pressing the article. CONSTITUTION:An X table 4 is provided at the bottom of an Y table 1 and they move at the right angle to each other. Two fixed pawls 12 and 13 are provided on the undersurface of the X table 4 to clamp a part 7 of a work 8 and a mobile pawl 14 in such a manner as to move thereto. A through hole (1a) is provided at the center of the Y table 1 and a shaft 16 runs therethrough. The upper end of the shaft 16 is connected to a cylinder 17 and the lower end thereof forms a press device 18 for pressing the work 8 on a mount base 9. A reaction detection sensor is provided on the X and Y axes of the X and Y tables to detect the mounted condition of the work 8 thereby eliminating reaction generated in the work 8.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は被加工物の取付状態を検出したのちクランプ
し被加工物に位置ぎめ誤差による不所望な力が加わるの
を防止した高精度なりランゾ装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention is a high-precision or runzo system that detects the installation state of a workpiece and then clamps it to prevent undesired forces from being applied to the workpiece due to positioning errors. Regarding equipment.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来のクランプ装置は被加工物をクランプするには、被
加工物の基準部分をビンまたはガイド等により位置決め
し、これらビンまたはガイド等に沿って移動するクラン
プ装置によってクランプするのが普通であった。すなわ
ち共通の案内部材を介して相互の位置ぎめを行っていた
。In conventional clamping devices, in order to clamp a workpiece, the reference part of the workpiece is usually positioned using a bin or guide, and the clamping device moves along the bin or guide to clamp the workpiece. . That is, mutual positioning was performed via a common guide member.

従来の方法のように、被加工物を位置決めビンなどで位
置決めし、精密なガイドに沿って移動するクランプ装置
によってクランプする場合でも、被加工物そのものの加
工精度には限界があり、被加工物の位置決め精度も一般
には±０．０５ｍ±０．１　ｍ程度に止まるためクラン
プ時に被加工物に反力が作用し、被加工物に変形が生ず
る反力により被加工物に位置ずれが生ずるという問題が
あった。たとえば第１図に示すような円柱状の部品６の
上部に円板状の部品７が嵌合してなる部品８を通常のク
ランプ方式でクランプすると部品６と部品７にクランプ
時の反力が加わり、部品６，７に変形を生じたり部品６
と７の位置関係がずれたりするという問題があった。部
品６と７が強度的に弱い場合、部品６　“と部品７の位
置合せを精密に行なう必要がある場合には従来の方法は
非常に問題があった。Even in conventional methods, where the workpiece is positioned using a positioning bin or the like and clamped using a clamping device that moves along a precise guide, there is a limit to the machining accuracy of the workpiece itself, and The positioning accuracy is generally limited to ±0.05 m ±0.1 m, so a reaction force acts on the workpiece when clamping, and the reaction force causes deformation of the workpiece, which causes positional deviation of the workpiece. There was a problem. For example, when a part 8 consisting of a disk-shaped part 7 fitted onto the top of a cylindrical part 6 is clamped using a normal clamping method as shown in FIG. This may cause deformation of parts 6 and 7, or
There was a problem in that the positional relationship between and 7 was misaligned. When the parts 6 and 7 are weak in strength, and when it is necessary to precisely align the parts 6'' and 7, the conventional method is very problematic.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は物品に反力を与えることなくクランプするこ
とのできるクランプ装置を提供しようとするものである
。The present invention aims to provide a clamping device that can clamp an article without applying a reaction force to the article.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

ＸＹテーブルのうちのＸテーブル下面に２個の固定爪が
設けられ、この２個の固定爪に対して移動自在の可動爪
を設ける一方、上記２個の固定爪に対する物品であると
ころの被加工物の取付状態を検出するだめの検出センサ
をＸＹテーブルに設けるとともに、ＸテーブルＹテーブ
ルの中心部を貫通して被加工物の上面を押圧する抑圧装
置をＸＹテーブルの上方に設け、その装置により被加工
物の上面を押圧させた状態でＸＹテーブルをＸＹ方向に
移動させ、被加工物に対して２個の固定爪を均等に当接
させた後可動爪を出し被加工物をクランプすることによ
りクランプ時の反力を作用させないようにしたものであ
る。Two fixed claws are provided on the lower surface of the X table of the XY table, and movable claws that are movable relative to these two fixed claws are provided, while the workpiece, which is an article, is provided with respect to the two fixed claws. A detection sensor is provided on the XY table to detect the mounting state of the object, and a suppression device is provided above the XY table that penetrates the center of the X table and Y table and presses the top surface of the workpiece. Move the XY table in the XY direction while pressing the top surface of the workpiece, bring the two fixed claws into even contact with the workpiece, and then bring out the movable claws to clamp the workpiece. This prevents reaction force from being applied during clamping.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

図中１はＹテーブルで、このＹテーブル１は上根２の下
面に設けられた支持板３に支持されている。上記Ｙテー
ブル１の下部にはＸテーブル４が設けられている。そし
て、Ｘテーブル４とＹテーブル１との間にはベアリング
５，５が設けられ、これらを互いに直角方向に移動する
ようになっている。Ｘテーブル４の下方には第１図に示
すように円柱状の部品６に円板状の部品７を嵌合してな
る物品たとえば被加工物８の部品６を載置させる取付台
９がこの装置の基台１０に設けられていて、取付金具１
１・・・により部品６をクランプするようになっている
。甘だ、Ｘテーブル４の下面には被加工物８の部品７を
クランプするだめの２個の固定爪１２．１３とこの固定
爪１２、．１３に対して移動する可動爪１４とが設けら
れている。固定爪１．２　、１３は部品７の中心に向っ
て直角にしてＸテーブル４の下面にねじ止めされ、可動
爪１４はＸテーブル４の下面に取付板４ａを介して設け
られたシリンダ１５により固定爪１２．１３に対して移
動自在になっている。つぎに、Ｙテーブルｌの中心部に
は透孔１ａが設けられている。そして、この透孔ｌａを
貫通してシャフト１６が設けられている。このシャフト
１６の上端はシリンダ１７、に接続され、下端は被加工
物８の上面と当接し、シリンダ１７を作動させるとシャ
フト１６が被加工物８を取付台、９に押圧する押圧装置
１８と々っている。また、上記シャフト１６は上板２に
支持されたスリーブ１９内に設けられたころ軸受２０・
・・に案内されて円滑に上下動するようになっている。In the figure, 1 is a Y table, and this Y table 1 is supported by a support plate 3 provided on the lower surface of the upper root 2. An X table 4 is provided below the Y table 1. Bearings 5, 5 are provided between the X table 4 and the Y table 1, and are adapted to move these in directions perpendicular to each other. Below the X-table 4, as shown in FIG. The mounting bracket 1 is provided on the base 10 of the device.
1... to clamp the component 6. Too bad, on the underside of the X-table 4 there are two fixed claws 12, 13 for clamping the part 7 of the workpiece 8, and these fixed claws 12, . A movable pawl 14 that moves relative to 13 is provided. The fixed claws 1.2 and 13 are screwed to the lower surface of the X-table 4 at right angles toward the center of the component 7, and the movable claw 14 is mounted by a cylinder 15 provided on the lower surface of the X-table 4 via a mounting plate 4a. It is movable relative to fixed claws 12,13. Next, a through hole 1a is provided in the center of the Y table l. A shaft 16 is provided passing through this through hole la. The upper end of this shaft 16 is connected to a cylinder 17, the lower end is in contact with the upper surface of the workpiece 8, and when the cylinder 17 is actuated, the shaft 16 is connected to a pressing device 18 that presses the workpiece 8 against the mounting base 9. There are many people. Further, the shaft 16 has a roller bearing 20 provided in a sleeve 19 supported by the upper plate 2.
It is guided by ... and moves up and down smoothly.

つぎにＸテーブルＹテーブルには第５図に示す反力検出
センサたとえば荷重変換器がＸ軸上５− およびＹ軸上に設けられていて固定爪１２゜１３が被加
工物８の部品７をクランプした場合に被加工物８の取付
状態を検出することによ如、被加工物８に反力を生じ彦
いようになっている。Next, on the X table and the Y table, reaction force detection sensors such as load converters shown in FIG. When the workpiece 8 is clamped, a reaction force is generated on the workpiece 8 by detecting the attachment state of the workpiece 8.

なお、反力検出センサについて述べると、第４図に示す
ように構成されている。すなわち、Ｙテーブル１の側面
にはモータブラケット２１が水平に突設され、この先端
部には正逆回転可能なモータ２２が取付けられている。The reaction force detection sensor is constructed as shown in FIG. 4. That is, a motor bracket 21 is horizontally protruded from the side surface of the Y table 1, and a motor 22 capable of forward and reverse rotation is attached to the tip end of the motor bracket 21.

このモータ２２の回転軸２３は上記モータブラケット２
１と一体に設けた軸受体２４．２４によって支承されて
いて、これら軸受体２４．２４間に位置する回転軸２３
にはおねじからなる駆動ねじ２５が刻設されている。さ
らに、この駆動ねじ２５にはこれと螺合するめねじを有
する従動体２６が設けられ、この従動体２６は駆動ねじ
２５の回転に伴ってＸテーブル４の移動方向と同方向に
移動するようになっている。また、従動体２６には後述
する検出レバー２７を挾持する挾持部２８が設けられて
いる。一方、上記Ｘ６一 テーブル４の側面には従動レバー２９が突設され、この
従動レバー２９には上記検出レバー２７および接触検出
器たとえば上記検出レバー２７と接触する電気マイクロ
メータ３０が取付けられている。この電気マイクロメー
タ３０は挾持部２８に挾持された上記検出レバー２７の
側面に接触し、そのたわみ量の変化を電気変換して荷重
を検出するようになっている。すなわち、モータ２２を
作動させると、回転軸２３を介して駆動ねじ２５が回転
する。したがって、この駆動ねじ２５に螺合している従
動体２６は一方向たとえば実線矢印方向に移動し、この
挾持部２８に挾持されている検出レバー２７を介してＸ
テーブル４が実線矢印方向に移動する。The rotating shaft 23 of this motor 22 is connected to the motor bracket 2
The rotating shaft 23 is supported by bearing bodies 24.24 provided integrally with 1 and located between these bearing bodies 24.24.
A drive screw 25 consisting of a male thread is carved in the. Further, this drive screw 25 is provided with a driven body 26 having a female thread that is screwed thereto, and this driven body 26 is configured to move in the same direction as the moving direction of the X table 4 as the drive screw 25 rotates. It has become. Further, the driven body 26 is provided with a clamping portion 28 that clamps a detection lever 27, which will be described later. On the other hand, a driven lever 29 is protruded from the side surface of the X6 table 4, and the detection lever 27 and a contact detector such as an electric micrometer 30 that comes into contact with the detection lever 27 are attached to the driven lever 29. . This electric micrometer 30 contacts the side surface of the detection lever 27 held by the holding part 28, and detects the load by electrically converting changes in the amount of deflection. That is, when the motor 22 is operated, the drive screw 25 rotates via the rotating shaft 23. Therefore, the driven body 26 screwed into the drive screw 25 moves in one direction, for example, in the direction of the solid arrow, and through the detection lever 27 held by the holding part 28,
Table 4 moves in the direction of the solid arrow.

このとき、上記検出レバー２７には電気マイクロメータ
３０が常に接触しているため、Ｘテーブル４の摩擦抵抗
によって第６図の実線曲線で示すように、わずかな出力
変化を検出する。そして、Ｘテーブル４の移動に伴って
握持されている部品７が移動し、被加工物８に接触−す
るとその反力によって検出レバー２７が急激にたわみ、
このたわみ量は電気マイクロメータ３０によって検出さ
れる。すなわち、第６図の実線曲線で示すように部品７
が被加工物８に接触した時点より急激な出力変化を示し
、この出力変化によって部品７と被加工物８との接触位
置を確認することができる。まだ、モータ２２を逆転し
、Ｘテーブル４を破線矢印方向へ移動させたときには検
出レバー２７も逆方向へたわむため、電気マイクロメー
タ３０の出力変化も第６図の破線曲線で示すように負の
方向の出力となる。At this time, since the electric micrometer 30 is always in contact with the detection lever 27, a slight change in output is detected due to the frictional resistance of the X-table 4, as shown by the solid curve in FIG. When the gripped part 7 moves as the X-table 4 moves and comes into contact with the workpiece 8, the detection lever 27 is suddenly deflected by the reaction force.
This amount of deflection is detected by an electric micrometer 30. That is, as shown by the solid curve in FIG.
The output changes rapidly from the time when the component 7 contacts the workpiece 8, and the contact position between the component 7 and the workpiece 8 can be confirmed based on this output change. However, when the motor 22 is reversed and the X-table 4 is moved in the direction of the broken line arrow, the detection lever 27 also bends in the opposite direction, so the output change of the electric micrometer 30 also becomes negative as shown by the broken line curve in FIG. This is the direction output.

このように構成されたＸ方向の反力検出センサはＹ方向
（平面的に９０°偏位して設置されている。）の反力検
出センサと同時に作動するようになっている。The X-direction reaction force detection sensor configured in this way operates simultaneously with the Y-direction reaction force detection sensor (which is installed at a 90° offset in plane).

つぎに、この発明のクランプ装置において被加工物８を
クランプする場合について説明する。Next, a case in which the workpiece 8 is clamped using the clamping device of the present invention will be described.

まず、被加工物８を取付台９上に載置する。この際被加
工物８の部品６を取付金具１１・・・でクランプする。First, the workpiece 8 is placed on the mounting table 9. At this time, the parts 6 of the workpiece 8 are clamped with the mounting fittings 11 .

ついで上板２上のシリンダ１７を作動させてシャフト１
６の下端で被加工物８の部品７を軽く押圧する。つぎに
、Ｘテーブル４を移動させて固定爪１２．１３を部品７
と接触させる。この接触時の部品７に生ずる反力をＸＹ
テーブルに設けられた反力検出センサにより検出してＸ
テーブル４を停止し、固定爪１２゜１３のうちのいずれ
が部品７と接触したかを判断する。いま、仮に第４図に
示すように固定爪１３のみが部品７と接触したものとす
ると、Ｘテーブル４はＸ方向に矢印のような反力ｆＸと
Ｙ方向の反力ｆｙとを受け、との反力を検出することに
より、固定爪１３が先きに接触したことを知ることがで
きる。つぎに、Ｙテーブル１を矢印Ｙ方向に移動させて
固定爪１３と部品７との接触を解除したのち、Ｘテーブ
ル４を図中Ｘの方向に向ってさらに移動させ、固定爪１
２゜１３と部品７とを接触させる。この際、固定爪１２
．１３が第３図に示すように同時に部品７と接触した場
合には、Ｘテーブル４は反力を受けるが、Ｙテーブル１
は反力を受けないことに９− なる。このようにＹテーブル１が反力を受けないように
なる丑で上記の動作を繰り返えし行なう。このようにし
て固定爪１２．１３と部品７とが両当りの状態となった
のち、可動爪１４をＸ方向に移動させて部品７をクラン
プする。以上のようにクランプすることにより部品６１
部品７にクランプ時の反力を与えず、また両者の間の位
置ずれも生じ々いよう匠クランプ出来る。Next, actuate the cylinder 17 on the upper plate 2 to release the shaft 1.
Lightly press the part 7 of the workpiece 8 with the lower end of the part 6. Next, move the X table 4 and move the fixing claws 12 and 13 to
bring into contact with. The reaction force generated on part 7 during this contact is XY
Detected by the reaction force detection sensor installed on the table
The table 4 is stopped and it is determined which of the fixing claws 12 and 13 has come into contact with the component 7. Now, suppose that only the fixing claw 13 is in contact with the component 7 as shown in FIG. By detecting the reaction force, it can be determined that the fixed claw 13 has contacted first. Next, after moving the Y-table 1 in the direction of arrow Y to release the contact between the fixing claw 13 and the component 7, the X-table 4 is further moved in the direction of X in the figure, and the fixing claw 1
2. Bring 13 into contact with component 7. At this time, the fixed claw 12
．． 13 and the component 7 at the same time as shown in FIG. 3, the X table 4 receives a reaction force, but the Y table 1
It follows that 9- is not affected by the reaction force. The above operation is repeated until the Y table 1 is no longer subjected to reaction force. After the fixed claws 12, 13 and the component 7 are in contact with each other in this manner, the movable claw 14 is moved in the X direction to clamp the component 7. By clamping as described above, the part 61
The parts 7 can be clamped in such a way that no reaction force is applied to the parts 7 during clamping, and no positional deviation occurs between the two parts.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、ＸＹテーブルに複数の固定爪とこ
の固定爪に対して移動自在の可動爪および固定爪と物品
との取付状態を検出する検１ｂセンサを設けるとともに
物品を押圧するための押圧装置とを設けたので、物品に
反力を与えることなく確実にクランプすることができ、
部品間の位置関係のずれもおさえることが出来内部歪の
少ない、高精度な位置合わせしたクランプができる。As explained above, the XY table is provided with a plurality of fixed claws, a movable claw that is movable with respect to the fixed claws, and a sensor 1b for detecting the attachment state of the fixed claws and the article, as well as a pressure sensor for pressing the article. Since the device is equipped with a device, it is possible to securely clamp the article without applying a reaction force to the article.
It is possible to suppress deviations in the positional relationship between parts, resulting in highly precisely aligned clamps with little internal distortion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、１０− 第２図は同じくこの下面図、第３図および第４図）φこ
の発明のクランプ装置の作用を説明する１・・・Ｙテー
ブル、４・・・Ｘテーブル、８・・・被加工物（物品）
、９・・・取付台、１２．１３・・・固定爪、１４・・
・可動爪、１８・・・抑圧装置。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１１− 第１図 第２図 第３図Fig. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, 10- Fig. 2 is a bottom view of the same, Figs. 3 and 4) φ 1... Table, 4...X table, 8...Workpiece (article)
, 9...Mounting base, 12.13...Fixing claw, 14...
- Movable claw, 18... suppression device. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue 11- Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] クランプすべき物品を取付ける取付台と、この取付台の
上部に設けられ上記物品を取付台に押圧する押圧装置と
、上記取付台に対向して設けられたＸＹテーブルとから
なり、このＸＹテーブルに複数の固定爪とこの固定爪に
向って移動自在に設けられ上記固定爪とともに上記物品
をクランプする可動爪および固定爪に対する物品の接触
を検出しＸＹテーブルを制御する検出センサを備えたこ
とを特徴とするクランプ装置。It consists of a mounting base for mounting the article to be clamped, a pressing device installed on the top of the mounting base to press the article against the mounting base, and an XY table installed opposite to the mounting base. A plurality of fixed claws, a movable claw that is movable toward the fixed claws and clamps the article together with the fixed claws, and a detection sensor that detects contact of the article with the fixed claws and controls the XY table. clamping device.