物体固定装置、机床、机器人以及物体固定方法_3

文档序号:8351160阅读:来源:国知局
252驱动的运动转换部253来在轴向上驱动第二按压部254。
[0055]接着,说明在将本实施方式所涉及的按压工具251应用于图2所示的机床10的情况下对第二按压部254产生第二力的机械结构。在通过第二按压部254以第二力将工件W压向夹具101的情况下,主轴控制部12使工具主轴11动作,使按压工具251配置于预先决定的位置。在按压工具251被配置于预先决定的位置时,第二按压部254与工件W的上表面轻微接触。
[0056]在该状态下,电动机控制部255向伺服电动机252发送指令,向轴向下方驱动第二按压部254。在此,电动机控制部255直到伺服电动机252的输出转矩超过预先决定的转矩极限为止对伺服电动机252进行驱动。该转矩极限是根据应该对第二按压部254产生的第二力的大小而适当设定的。由此,第二按压部254能够以适当调整后的强度的第二力将工件W压向夹具101。
[0057]这样,在本实施方式中,通过将伺服电动机252相对于工件W适当地定位的工具主轴11的动作以及伺服电动机252的动作,对第二按压部254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以及伺服电动机252作为对第二按压部254产生第二力的第二驱动部而发挥功能。
[0058]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(或者夹具101)的方向移动的移动机构而发挥功能。
[0059]根据本实施方式,将伺服电动机252用作用于对第二按压部254产生第二力的机械结构。因而,能够通过控制伺服电动机252的输出转矩来简单且高精度地调整第二力的大小。另外,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。
[0060]接着,参照图5来说明本发明的一个实施方式所涉及的机器人50。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。机器人50具备机器人臂51、控制机器人臂51的动作的机器人臂控制部52、设置于机器人臂51的顶端的机器人手54以及物体固定装置300。
[0061]机器人臂51与能够绕铅垂轴旋转的旋转躯干(未图示)连结,包括安装于回旋筒的下臂部(未图示)以及安装于下臂部的前臂部51a。在前臂部51a的顶端安装有手腕部53,机器人手54经由该手腕部53而与机器人臂51连结。机器人臂控制部52通过对机器人臂51的关节轴处设置的伺服电动机进行驱动来使机器人臂51动作。另外,机器人手54能够根据来自机器人臂控制部52的指令来把持或释放物体。
[0062]物体固定装置300具备与图2所示的实施方式相同的台部102、第一按压部203、第一驱动部104、异物检测部113以及按压工具201。在此,在本实施方式中,由机器人手54以能够释放按压工具201的方式把持该按压工具201。
[0063]接着,参照图5来说明本实施方式所涉及的机器人50的动作。在使用机器人50对工件W进行加工的情况下,通过物体固定装置300将工件W固定于夹具101上。在这种情况下,首先,将工件W载置于夹具101的台座部1la之上。
[0064]接着,机器人臂控制部52使机器人臂51动作,使按压工具201向工件W移动以将其配置于预先决定的位置。在按压工具201被配置于预先决定的位置时,按压工具201的第二按压部211与工件W的上表面接触,且被工件W推压,从而在按压工具201的连结构件212内向轴向上方相对移动。随之,设置于按压工具201的弹簧213产生位移,第二按压部211通过该弹簧213的作用来以第二力将工件W压向夹具101。
[0065]这样,在本实施方式中,通过由机器人臂控制部52控制的机器人臂51的动作以及设置于按压工具201的弹簧213的作用,对第二按压部211产生第二力。因而,包括伺服电动机的机器人臂51、机器人臂控制部52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。
[0066]机器人臂控制部52能够通过高精度地控制机器人臂51的动作来将第二力设定为期望的大小。另外,机器人臂51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,机器人臂51作为能够向接近和远离工件W(或者夹具101)的方向移动的移动机构而发挥功能。
[0067]在第二按压部211通过弹簧213的作用来以第二力将工件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。
[0068]在通过异物检测部113检测出异物的情况下,机器人臂控制部52使机器人臂51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。
[0069]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。
[0070]根据本实施方式,能够通过控制机器人臂51的移动来高精度地控制按压工具201相对于工件W的位置(即弹簧213的位移量)。因而,能够简单且高精度地调整第二力的大小。
[0071]接着,参照图6来说明本发明的一个实施方式所涉及的将工件W相对于夹具101固定的方法。在步骤SI中,将工件W载置于夹具101之上。在步骤S2中,以第二力将工件W压向夹具101。例如,在图1所示的实施方式中,在该步骤S2中,电动机控制部111向伺服电动机110发送指令,向轴向下方驱动按压部103,以第二力将工件W压向夹具101。
[0072]另外,在图2所示的实施方式中,在该步骤S2中,主轴控制部12使工具主轴11动作,将按压工具201配置于预先决定的位置。随之,弹簧213产生位移,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。
[0073]另外,在图4A和图4B所示的实施方式中,在该步骤S2中,主轴控制部12使工具主轴11动作,将按压工具201配置于预先决定的位置。然后,电动机控制部255向伺服电动机252发送指令。向轴向下方驱动第二按压部254,以第二力将工件W压向夹具101。
[0074]另外,在图5所示的实施方式中,在该步骤S2中,机器人臂控制部52使机器人臂51动作,将按压工具201配置于预先决定的位置。随之,弹簧213产生位移,第二按压部211通过该弹簧213的作用来以第二力将工件W压向夹具101。
[0075]在步骤S3中,通过异物检测部113检测介于工件W与夹具101之间的异物。具体地说,异物检测部113从流体供给源向配置于夹具101内的流体供给路1lb供给加压流体。然后,异物检测部113获取与加压流体的压力变动有关的数据。
[0076]在步骤S4中,判断是否有异物介于工件W与夹具101之间。具体地说,异物检测部113参照通过步骤S3获取到的数据,来判断加压流体的压力是否降低至超出预先决定的阈值。异物检测部113在加压流体的压力变得低于预先决定的阈值的情况下判断为“是”,进入步骤S8。另一方面,异物检测部113在加压流体的压力高于预先决定的阈值的情况下判断为“否”,进入步骤S5。
[0077]在步骤S5中,解除对工件W施加的第二力。例如,在图1所示的实施方式中,在该步骤S5中,电动机控制部111向伺服电动机110发送指令,向轴向上方驱动按压部103,解除第二力。另外,在图2所示的实施方式中,在该步骤S5中,主轴控制部12使工具主轴11动作,使第二按压部211向轴向上方移动。由此,解除通过第二按压部211对工件W施加的第二力。
[0078]另外,在图4A和图4B所示的实
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