物体固定装置、机床、机器人以及物体固定方法_2

文档序号:8351160阅读:来源:国知局
发送指令,解除对按压部103的力。然后,将工件W从夹具101取下,去除介于工件W与台座部1la之间的异物。
[0032]另一方面,在通过异物检测部113未检测出异物的情况下、或者已如上所述那样去除了工件W与台座部1la之间的异物的情况下,动力切换部112将按压部103与缸轴106a以机械方式相互连接。然后,缸控制部107对缸106进行控制,借助缸轴106a对按压部103施加力。按压部103从缸轴106a接受力,以第一力将工件W压向夹具101。由此,工件W被坚固地夹紧并固定在按压部103与夹具101之间。
[0033]这样,在本实施方式中,物体固定装置100具备对按压部103产生用于固定工件W的第一力的第一驱动部104和对按压部103产生小于第一力的第二力的第二驱动部这两个分别包括不同的动力源(缸、电动机)的不同的驱动部。
[0034]根据该结构,能够对通过伺服电动机产生的第二力进行微调整,且能够在以被控制为适当强度的第二力将工件W压向夹具101的期间检测是否有异物介于工件W与台座部1la之间。由此,能够在可靠地防止工件W由于异物而产生伤痕的同时进行确认工件W是否适当地落座在夹具101上的作业。
[0035]接着,参照图2来说明本发明的一个实施方式所涉及的机床10。此外,对与上述的实施方式相同的构件标注相同标记,省略详细的说明。机床10具备工具主轴11和物体固定装置200。在工具主轴11的顶端,根据要执行的作业而安装用于对工件W进行切削加工的切削工具、后述的按压工具201。主轴控制部12对工具主轴11的动作进行控制。具体地说,主轴控制部12向内置于工具主轴11的伺服电动机(未图示)发送指令,使工具主轴11如图2中的箭头D1所示那样在工具主轴11的轴向上移动。
[0036]物体固定装置200具备台部102、将工件W压向夹具101来将该工件W固定的第一按压部203以及对第一按压部203产生第一力的第一驱动部104。第一按压部203固定于缸106的缸轴106a。与上述的实施方式同样地,缸106根据来自缸控制部107的指令,借助缸轴106a对第一按压部203产生第一力。
[0037]在本实施方式中,物体固定装置200具备安装于工具主轴11的按压工具201。接着,参照图3A和图3B来说明按压工具201的结构。按压工具201具有柄(shank) 210、第二按压部211以及用于将第二按压部211与柄210连结的连结构件212。
[0038]柄210包括锥形柄部210a、凸缘部210b以及主柄部210c,该凸缘部210b从锥形柄部210a的下端部向径向外侧扩径,该主柄部210c从凸缘部210b的下端向轴向下方延伸。主柄部210c的下端面210d上以从该下端面210d向上方凹陷的方式形成有凹部210e。
[0039]连结构件212固定于该凹部210e内。连结构件212包括沿轴向延伸的圆筒状的主体部212a以及从主体部212a的下端向径向内侧突出的爪部212b。第二按压部211包括沿轴向延伸的圆柱状的主体部211a、从主体部211a的上端向径向外侧扩径的爪部211b以及从主体部211a的下端向径向外侧扩径的凸缘板211c。
[0040]第二按压部211以能够滑动的方式配置于连结构件212的内部。如图3B所示,在第二按压部211被配置于连结构件212的内部的情况下,第二按压部211的爪部211b与连结构件212的爪部212b相互卡合,由此防止第二按压部211从连结构件212向轴向下方脱落。
[0041]在第二按压部211与凹部210e的底面210f之间插入有弹簧213。弹簧213随着第二按压部211在连结构件212内向轴向上方相对移动而产生位移,对第二按压部211施加与该位移相应的弹性力。
[0042]接着,参照图2?图3B来说明机床10的动作。在使用机床10对工件W进行加工的情况下,通过物体固定装置200将工件W固定于夹具101上。在这种情况下,首先,工件W被载置于夹具101的台座部1la之上。
[0043]接着,主轴控制部丨2使工具主轴11动作,使按压工具201向轴向下方移动以将其配置于预先决定的位置。在按压工具201被配置于该预先决定的位置时,第二按压部211的凸缘板211c与工件W的上表面接触,且第二按压部211被工件W推压,从而在连结构件212内向轴向上方相对移动。随之,弹簧213产生位移,对第二按压部211施加弹性力。第二按压部211接受来自该弹簧213的弹性力,以第二力将工件W压向夹具101。
[0044]这样,在本实施方式中,通过由主轴控制部12控制的工具主轴11的动作以及设置于按压工具201的弹簧213的作用,使第二按压部211产生第二力。因而,包括伺服电动机的工具主轴11、主轴控制部12以及弹簧213作为对第二按压部211产生第二力的第二驱动部而发挥功能。这样产生的第二力是由弹簧213的位移量、即按压工具201相对于工件W的位置而决定的。
[0045]因而,主轴控制部12能够通过高精度地控制工具主轴11的动作来将第二力设定为期望的大小。另外,工具主轴11在主轴控制部12的控制下,通过内置于该工具主轴11的伺服电动机在轴向上移动,以接近和远离工件W(或者夹具101)。因而,在本实施方式中,工具主轴11作为能够向接近和远离工件w(或夹具101)的方向移动的移动机构而发挥功會K。
[0046]在第二按压部211通过弹簧213的作用以第二力将工件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。
[0047]在通过异物检测部113检测出异物的情况下,主轴控制部12使工具主轴11动作以使按压工具201向轴向上方移动,解除对工件W施加的第二力。然后,将工件W从夹具101取下,去除介于工件W与台座部1la之间的异物。
[0048]另一方面,在通过异物检测部113未检测出异物的情况下、或者已去除工件W与台座部1la之间的异物的情况下,缸控制部107对缸106进行控制,借助缸轴106a对第一按压部203施加力。第一按压部203从缸轴106a接受力,以第一力将工件W压向夹具101。由此,工件W被坚固地夹紧并固定在第一按压部203与夹具101之间。
[0049]根据本实施方式,物体固定装置200具备产生第一力的第一驱动部104和产生小于第一力的第二力的第二驱动部这两个分别包括不同的动力源(缸、弹簧、伺服电动机)的不同的驱动部,且具备被第一驱动部104驱动的第一按压部203和被第二驱动部驱动的第二按压部211这两个不同的按压部。
[0050]根据该结构,能够通过控制工具主轴11的移动来简单且高精度地调整第二力的大小,并且能够在以适当地控制的第二力将工件W压向夹具101的期间检测是否有异物介于工件W与台座部1la之间。由此,能够在可靠地防止工件W由于异物而产生伤痕的同时进行确认工件W是否适当地落座在夹具101上的作业。
[0051]另外,根据本实施方式,将弹簧213用作用于对第二按压部211产生第二力的机械结构(mechanism)。由此,能够使用于产生第二力的装置简单化,因此能够降低制造成本。
[0052]在图3A和图3B所示的按压工具201中,也可以应用伺服电动机来代替弹簧213,通过伺服电动机产生第二力。下面,参照图4A和图4B来说明这种应用了伺服电动机的其它实施方式所涉及的按压工具251。此外,对与上述的实施方式相同的构件标注相同标记,省略详细的说明。
[0053]按压工具251具有与上述的实施方式相同的柄210、收纳于主柄部210c中形成的凹部210e内的伺服电动机252、与伺服电动机252的输出轴(未图不)连结的运动转换部253以及固定于运动转换部253的第二按压部254。
[0054]伺服电动机252根据电动机控制部255的指令使输出轴旋转。运动转换部253例如由滚珠丝杠机构构成,将输出轴的旋转运动转换为轴向的运动。借助由伺服电动机
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