物体固定装置、机床、机器人以及物体固定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将物体固定于支承部的物体固定装置、机床、机器人以及将物体固定于支承部的方法。
【背景技术】
[0002]已知在使用液压缸来在与支承构件之间夹紧工件等物体并对物体实施机械加工等作业的装置中，在确认物体是否适当地落座在支承构件上的工序与对物体进行作业的工序之间，改变利用液压缸夹紧物体的力(例如，日本特开平9-201742号公报)。
[0003]根据以往的装置，无法对通过液压缸施加到物体上的力进行微调整，因此在将物体夹紧到支承构件时物体与支承构件之间混入了异物的情况下，有可能对物体造成伤痕。
【发明内容】
[0004]在本发明的一个方式中，物体固定装置具备:支承部；按压部，其将物体压向支承部；第一驱动部，其对按压部产生用于将物体固定于支承部的第一力；第二驱动部，其与第一驱动部不同，对按压部产生小于第一力的第二力；以及异物检测部，其在按压部以通过第二驱动部产生的第二力将物体压向支承部的期间，检测介于物体与支承部之间的异物。
[0005]第二驱动部也可以具有产生第二力的伺服电动机。物体固定装置也可以具备:第一按压部，其以第一力将物体压向支承部来将该物体固定；以及第二按压部，其与第一按压部不同，以第二力将物体压向支承部。在这种情况下，也可以是，第一驱动部对第一按压部产生第一力，第二驱动部对第二按压部产生第二力。
[0006]第二驱动部也可以具有产生第二力的弹簧以及能够向接近和远离支承部的方向移动的移动机构。在这种情况下，第二按压部也可以经由弹簧而与移动机构连结。第二驱动部也可以具有产生第二力的伺服电动机以及通过该伺服电动机能够向接近和远离支承部的方向移动的移动机构。在这种情况下，第二按压部也可以与移动机构连结。
[0007]在本发明的其它方式中，机床具备工具主轴和上述的物体固定装置。在此，第二按压部安装于工具主轴，第二驱动部对工具主轴进行驱动，使第二按压部向接近和远离支承部的方向移动。
[0008]在本发明的另一方式中，机器人具备机器人臂和上述的物体固定装置。在此，机器人臂具备第二按压部，第二驱动部对机器人臂进行驱动，使第二按压部向接近和远离支承部的方向移动。机器人也可以还具备机器人手，该机器人手安装于机器人臂，以能够释放第二按压部的方式把持该第二按压部。
[0009]在本发明的另一方式中，使用上述的物体固定装置将物体相对于支承部固定的物体固定方法包括以下步骤:将物体置于支承部上；通过第二驱动部对按压部进行驱动，以第二力将物体压向支承部；在以第二力将物体压向支承部的步骤的期间，通过异物检测部检测是否有异物介于物体与支承部之间。
[0010]另外，该方法包括以下步骤:在检测是否有异物介于物体与支承部之间的步骤中检测出异物的情况下，解除第二力，去除异物；以及在检测是否有异物介于物体与支承部之间的步骤中未检测出异物的情况下、或者去除异物的步骤已完成的情况下，通过第一驱动部对按压部进行驱动，以第一力将物体压向支承部来将该物体固定。
【附图说明】
[0011]本发明的上述或其它目的、特征以及优点会通过参照附图并说明以下的优选实施方式而变得更明确。
[0012]图1是概要性地表示本发明的一个实施方式所涉及的物体固定装置的框图，
[0013]图2是概要性地表示本发明的一个实施方式所涉及的机床的框图，
[0014]图3A表示图2所示的按压工具的侧视图，
[0015]图3B表示图3A所示的按压工具的侧方剖视图，
[0016]图4A表示本发明的其它实施方式所涉及的按压工具的侧视图，
[0017]图4B表示图4A所示的按压工具的侧方剖视图，
[0018]图5是概要性地表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人50的框图，
[0019]图6是本发明的一个实施方式所涉及的将工件相对于夹具固定的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面，基于附图来详细说明本发明的实施方式。首先，参照图1来说明本发明的一个实施方式所涉及的物体固定装置100。物体固定装置100是用于将工件W固定于夹具101之上的装置。夹具101作为用于从下方支承工件W的支承部而发挥功能。
[0021]物体固定装置100具备:台部102，其从下方支承夹具101 ;按压部103，其用于将工件W压向夹具101 ;第一驱动部104，其对按压部103产生第一力；以及第二驱动部105，其对按压部103产生第二力。
[0022]夹具101具有从其上表面向上方突出的台座部101a。工件W与台座部1la的上表面进行面接触地载置于台座部1la之上。在夹具101的内部配置有后述的流体供给路1lbo流体供给路1lb在台座部1la的上表面具有开口 101c。
[0023]第一驱动部104具有缸106以及控制缸106的缸控制部107。缸106例如是液压式的缸，包括缸轴(cylinder shaft) 106a。缸控制部107通过控制从流体供给源(未图示)向缸106内供给的加压流体的流动来控制缸106内的压力，在轴向上驱动缸轴106a。
[0024]第二驱动部105具有伺服电动机110以及控制伺服电动机110的电动机控制部111。电动机控制部111向伺服电动机110发送指令，控制其旋转扭矩。伺服电动机110根据来自电动机控制部111的指令进行动作，如后所述那样对按压部103施加力。
[0025]按压部103经由动力切换部112而与缸106的缸轴106a以机械方式相连接。动力切换部112能够将按压部103与缸轴106a以机械方式相互连接、或者解除按压部103与缸轴106a之间的连接。
[0026]在动力切换部112将按压部103与缸轴106a相互连接时，通过缸106借助缸轴106a对按压部103进行驱动。按压部103利用从缸106接受的力，以第一力将工件W压向夹具101来将该工件W固定。
[0027]另一方面，按压部103还与伺服电动机110的输出轴(未图示)以机械方式相连接。在动力切换部112解除了按压部103与缸轴106a之间的连接时，通过伺服电动机110对按压部103进行驱动。按压部103从伺服电动机110接受力，以第二力将工件W压向夹具 101。
[0028]在此，通过缸106对按压部103产生的第一力远远大于通过伺服电动机110对按压部103产生的第二力。例如，通过缸106产生的第一力被设定为2kN?15kN，另一方面，通过伺服电动机110产生的第二力被设定为0.02kN?0.06kN。
[0029]物体固定装置100还具备异物检测部113。异物检测部113检测介于工件W与夹具101之间的切肩、尘埃等异物。具体地说，异物检测部113从设置于外部的流体供给源(未图示)向配置于夹具101内的流体供给路1lb供给加压流体。然后，异物检测部113检测在加压流体从流体供给路1lb的开口 1lc经过工件W与台座部1la之间漏出的情况下产生的该加压流体的压力变动。在加压流体的压力降低至超出预先决定的阈值的情况下，异物检测部113判断为异物介于工件W与台座部1la之间。
[0030]接着，说明物体固定装置100的动作。在使用物体固定装置100将工件W固定于夹具101上的情况下，首先将工件W载置于夹具101的台座部1la之上。接着，电动机控制部111向伺服电动机110发送指令，对按压部103施加力。此时，动力切换部112解除了按压部103与缸106的缸轴106a之间的机械式连接。按压部103从伺服电动机110接受力，以第二力将工件W压向夹具101。
[0031]在按压部103以第二力将工件W压向夹具101的期间，异物检测部113检测供给到流体供给路1lb的加压流体的压力变动，检测是否有异物介于工件W与台座部1la之间。在通过异物检测部113检测出异物的情况下，电动机控制部111向伺服电动机110