JPS6055254B2 - clamp device - Google Patents

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りが加わるの
を防止した高精度なりランプ装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention provides a high-precision ramp device that clamps the workpiece after detecting the mounting state of the workpiece to prevent undesirable bending from being applied to the workpiece due to positioning errors. Regarding.

〔発明の技術的背景とその問題点〕 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ピンまたはガイド等により位置決め
し、これらピンまたはガイド等に沿つて移動するクラン
プ装置によつてクランプするのが普通てあつた。[Technical background of the invention and its problems] In order to clamp a workpiece, a conventional clamping device positions a reference part of the workpiece using pins or guides, and moves along these pins or guides. It was common practice to clamp it using a clamping device.

すなわち共通の案内部材を介して相互の位置ぎめを行つ
ていた。従来の方法にように、被加工物を位置決めピン
などで位置決めしし、精密なガイドに沿つて移動するク
ランプ装置によつ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±Ｏ、０５ＴｆｌＩ！Ｌ±０．１−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つた。That is, mutual positioning was performed via a common guide member. Even when using conventional methods, where the workpiece is positioned using positioning pins and then clamped using a clamping device that moves along a precise guide, there is a limit to the machining accuracy of the workpiece itself. The positioning accuracy of the workpiece is generally ±O, 05TflI! Since the clamping force remains at approximately L±0.1-, a reaction force acts on the workpiece during clamping, and the reaction force causes deformation of the workpiece, causing a positional shift in the workpiece.

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に変形が生じたり部品６と７の位
置関係がずれたりするという問題があつた。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
あつた。〔発明の目的〕 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
。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. In addition, there were problems in that the parts 6 and 7 were deformed and the positional relationship between the parts 6 and 7 was shifted. parts 6 and 7
When the strength of the parts 6 and 7 needs to be precisely aligned, the conventional method is very problematic. [Object of the Invention] 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]

ＪＸＹ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ための検出セン
サをＸＹテーブルに設７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押
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 JXY table, and movable claws that are movable relative to these two fixed claws are provided. A detection sensor for detecting the attachment state of the object is provided on the XY table, and a pressing device is provided above the XY table to press the upper surface of the workpiece by penetrating the center of the x table and the Y table. The XY table is moved in the XY direction while the top surface of the workpiece is pressed by the device, and after the two fixed claws are brought into even contact with the workpiece, the movable claws are brought out and the workpiece is clamped. By doing so, reaction force during clamping is not applied.

〔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は上板２の下
面に設けられた支持板３に支持されている。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 an upper plate 2.

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つている。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は被加工物８の部品６を載置さ
える取付台９がこの装置の基台１０に設けられていて、
取付金具１１・・・により部品６をクランプするように
なつている。また、Ｘテーブル４の下面には被加工物８
の部品７をクランプするための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１２，１３は部品７の中心に
向つて直角にして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
て移動自在になつている。つぎに、Ｙテーブル１の中心
部には透孔１ａが設けられている。そ．して、この透孔
１ａ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、となつている。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２
０・・・に案内されて円滑に上下動するようになつてい
る。つぎに、ＸテーブルＹテーブルには第５図に示・す
反力センサたとえば荷重変換器がＸ軸上および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り、
被加工物８に反力を生じないようになつている。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. x Below the table 4, as shown in FIG. Provided on the base 10 of this device,
The component 6 is clamped by the mounting fittings 11. In addition, a workpiece 8 is placed on the bottom surface of the X table 4.
two fixed claws 12, 13 for clamping the part 7 of
A movable claw 14 that moves relative to the fixed claws 12 and 13 is provided. The fixing claws 12 and 13 are screwed to the lower surface of the X-table 4 at right angles toward the center of the component 7.
The movable claw 14 is movable relative to the fixed claws 12 and 13 by a cylinder 15 provided on the lower surface of the X-table 4 via a mounting plate 4a. Next, a through hole 1a is provided in the center of the Y table 1. So. A shaft 16 is provided passing through this through hole 1a. 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 becomes a pressing device 18 that presses the workpiece 8 against the mounting base 9. ing. Further, the shaft 16 is supported by a roller bearing 2 provided in a sleeve 19 supported by the upper plate 2.
0... to move up and down smoothly. Next, the X table and the Y table are provided with reaction force sensors such as load converters shown in FIG.
By detecting the attachment state of the workpiece 8 when the part 7 of the workpiece 8 is clamped,
It is designed so that no reaction force is generated on 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。
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によつて支承されて
いて、これら軸受体２４，２７４間に位置する回転軸２
３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の回転に伴つてＸテーブル４の移動方向と同方向・
に移動するようになつている。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ｘ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つている。
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。したがつて、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に挟持されている検
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。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
摩擦抵抗によつて第６図の実線曲線で示すように、わす
かな出力変化を検出する。そして、Ｘテーブル４の移動
に伴つ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つて検出レバー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によつて
検出される。すなわち、第６図の実線曲線に示すように
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、この出力変化によつて部品７と被加工物８との
接触位置を確認することがてきる。また、モータ２２を
逆転し、Ｘテール４を破線矢印方向へ移動させたときは
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。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９０Ｘ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
なつている。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。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.
The rotating shaft 23 of this motor 22 is connected to the motor bracket 2
The rotating shaft 2 is supported by bearing bodies 24, 24 provided integrally with the rotary shaft 2, and is located between these bearing bodies 24, 274.
3 is provided with a drive screw 25 having a male thread.
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 moves in the same direction as the movement direction of the X table 4 as the drive screw 25 rotates.
It is starting to move to . 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 x-table 4, and this driven lever 29 includes the detection lever 27 and a contact detector, such as the detection lever 27.
An electric micrometer 30 is mounted in contact with the . This electric micrometer 30 contacts the side surface of the detection lever 27 held by the holding portion 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 line arrow, and the X table 4 moves in the direction of the solid line arrow via the detection lever 27 held by the clamping part 28. Move to. 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, and the amount of deflection is measured by the electric micrometer 30. detected by. That is, as shown by the solid line curve in FIG. 6, there is a sudden change in output from the moment the component 7 contacts the workpiece 8, and the contact position between the component 7 and the workpiece 8 is confirmed by this output change. I can do that. Furthermore, when the motor 22 is reversed and the X-tail 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. The output is in the direction of . The reaction force detection sensor in the X direction configured in this way operates simultaneously with the reaction force detection sensor in the Y direction (which is installed with a 90X deviation in plane). 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。
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の下端て被加工物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テーブルはＸ方向に矢印のような反力ＦＸ．ｌ
５Ｙ方向の反力Ｆｙとを受け、こ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の方向に向つてさらに移動させ、固定爪
１２，１３と部品７とを接触させる。この際、固定爪１
２，１３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ま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つたのち、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６、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ないようにクラ
ンプ出来る。〔発明の効果〕 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しる検出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
７よい、高精度な位置合わせしたクランプができる。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 .
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 fix the fixing claws 12 and 13 on the part
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, assuming that only the fixing claw 13 is in contact with the component 7 as shown in FIG. 4, the X table will generate a reaction force FX. l
By receiving a reaction force Fy in the 5Y direction and detecting this reaction force, it is possible to know 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 claws 13 and the component 7, the X table 4 is further moved in the direction of X in the figure, and the fixing claws 12 and 13 are Component 7 is brought into contact. At this time, fixing claw 1
2 and 13 contact the component 7 at the same time as shown in FIG. 3, the x-table 4 will receive a reaction force, but the Y-table 1 will not receive any reaction force. In this way, the above operation is repeated until the Y table 1 no longer receives the reaction force. In this way, the fixing claws 12, 13 and the part 7
After both are in contact, the movable claw 14 is moved in the X direction to clamp the component 7. By clamping as described above, it is possible to clamp the parts 6 and 7 without applying any reaction force during clamping, and without causing positional deviation between them. [Effects of the Invention] 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 detection sensor that detects the attachment state of the fixed claws and the article. Since it is equipped with a pressing device for pressing, it is possible to reliably clamp the article without applying a reaction force, and it is also possible to suppress misalignment of the positional relationship between parts, resulting in high precision and low internal distortion. A well-aligned clamp can be created.

ノ図面の簡単な説明第１図はこの発明の一実施例を示す
正面図、第２図は同じくこの下面図、第３図および第４
図はこの発明のクランプ装置の作用を説明するための下
面図、第５図は反力検出センサの断面図、第６ダ図は出
力変化を示すグラフである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of the same, and FIGS.
The figure is a bottom view for explaining the action of the clamp device of the present invention, FIG. 5 is a sectional view of the reaction force detection sensor, and FIG. 6 is a graph showing output changes.

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・・・押圧装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Y table, 4... X table, 8... Workpiece (article), 9... Mounting stand, 12, 13... Fixed claw, 14... Movable claw, 18. ...Press device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 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
爪に向つ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。1 Consists of a mounting base for mounting the article to be clamped, a pressing device provided on the top of the mounting base to press the article against the mounting base, and an XY table provided opposite to the mounting base, and this XY table and a plurality of fixed claws, a movable claw that is movably provided 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. Features a clamp device.