特許ウォッチ

公開番号2025007530
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108987
出願日2023-07-03
発明の名称電動バイス
出願人津田駒工業株式会社,共和電機工業株式会社
代理人
主分類B23Q 3/06 20060101AFI20250109BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】
本発明は、ネジ軸をモータで回転させて可動ジョーを移動させ、固定ジョーとの間でワークをクランプする電動バイスにおいて、過大なクランプ力の作用によるワーク等の破損を防止すると共に、所望のクランプ力でワークをクランプすることが可能な構成を提供する。
【解決手段】
電動バイスは、ネジ軸に連結される中空軸と、クラッチ機構で中空軸に連結される回転推進軸と、中空軸に収容される増締め機構とを備え、回転推進軸をモータで回転させることで、クラッチ機構が連結状態では中空軸を回転させ、解除状態では増締め機構による増締め動作が行われるように構成される。そして、電動バイスは、回転推進軸に作用するトルクを検出するトルク検出器と、モータの駆動を制御する制御装置とを備え、制御装置が、トルク検出値に基づいてクラッチ機構の解除状態を検出するクラッチ切れ検出器と、停止条件に基づいて増締め動作を制御する増締め制御器とを備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ワークをクランプする固定ジョー及び可動ジョーと、前記可動ジョーを軸線方向に移動させるネジ軸と、前記ネジ軸の一端部に対し相対回転不能に連結される中空円筒状の中空軸であって本体フレームに対し回転可能に支持される中空軸と、クラッチ機構を介して前記中空軸に連結される回転推進軸と、前記中空軸内に収容される増締め機構とを備え、
前記回転推進軸を回転させることで、前記クラッチ機構が連結状態で前記クラッチ機構を介して前記中空軸を回転させ、前記クラッチ機構が解除状態で前記ネジ軸を介して前記可動ジョーに対しクランプ力を作用させる前記増締め機構による増締め動作が行われる電動バイスであって、
前記回転推進軸を回転駆動するモータと、
前記回転推進軸に作用するトルクを検出するトルク検出器と、
前記モータの駆動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記トルク検出器で検出したトルク検出値に基づいて前記クラッチ機構が前記解除状態となったことを検出するクラッチ切れ検出器と、予め設定された停止条件に基づいて前記増締め動作を制御する増締め制御器とを備える
ことを特徴とする電動バイス。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記クラッチ切れ検出器は、前記トルク検出値の微分値を求める演算器と、前記微分値に基づいて前記解除状態となったことを判断する判断器とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電動バイス。
【請求項３】
前記制御装置は、前記クラッチ切れ検出器で前記解除状態が検出された時点での前記モータの駆動量に基づいて前記軸線方向における前記固定ジョーと前記可動ジョーとの間隔を求める算出器と、前記間隔と予め設定されたワーク寸法とを比較して前記ワークのクランプの適否を判定する判定器とを備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動バイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定ジョー及び可動ジョーと、可動ジョーを軸線方向に移動させるネジ軸と、ネジ軸を回転させるモータとを備え、モータでネジ軸を回転させることで可動ジョーを移動させて固定ジョーとの間でワークをクランプする電動バイスに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、前記の電動バイス（万力）が開示されている。また、その特許文献１に開示された電動バイスは、モータに供給される電流を測定し、その電流の測定値（供給電流値）に基づいてモータの駆動を制御するように構成されている。具体的には、ワークをクランプすべくモータを駆動して可動ジョーを固定ジョー側へ移動させた上で、前記供給電流値と予め設定された閾値とを比較し、前記供給電流値が閾値を超えたことが検出された時点で、モータの駆動を停止するようにその制御が行われている。そして、そのような制御によってモータの駆動が停止した時点を、ワークのクランプが完了した時点としている。
【０００３】
なお、そのモータの制御について、前記した電流の測定は、可動ジョーがワークに作用させる力（ワークに対するクランプ力）を把握するためのものである。詳しくは、モータで可動ジョーを駆動してワークにクランプ力を作用させる結果として、その反力が可動ジョー（モータ）に対し負荷（負荷トルク）として作用する。そして、前記供給電流値がその負荷トルクに応じたものとなる（負荷トルクの上昇に伴って前記供給電流値が上昇する）ことから、クランプ力を前記供給電流値から把握できるものである。また、前記供給電流値が負荷トルク（モータの出力トルク）と比例していることから、その電流の測定は、モータの出力トルクの検出を代替するものである。
【０００４】
そして、特許文献１では、そのようなモータの出力トルクに応じた力をクランプ力としてワークに対し作用させ続ける電動バイスにおいて、前記のような閾値による制御を行うことで、ワークに対するクランプ力が過大とならない状態でクランプが完了され（モータが停止され）、ワークの傷つき等が防止されるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１１８９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電動バイスにおいては、実際にワークに作用するクランプ力が、ジョーとワークとの間での切粉の噛み込みやネジ軸の給脂状態、ワークの設置状態等が原因で、前記したモータの出力トルクに応じて想定されるクランプ力とは異なる場合がある。すなわち、前記原因によって実際のクランプ力が想定のクランプ力に対し上下にばらつく場合がある。そのため、実際のクランプ力が想定のクランプ力よりも低くなる場合も想定し、そのように実際のクランプ力が低くなった場合でも十分なクランプ力が得られるように、前記した閾値は、想定のクランプ力に基づいて定められる値よりも大きい値に設定する必要がある。
【０００７】
しかし、実際のクランプ力は、想定のクランプ力よりも大きくなる場合もある。そのため、前記のように閾値を設定した場合において、実際のクランプ力が想定のクランプ力よりも大きくなってしまった場合には、ワークに対し過大なクランプ力が作用する状態となってしまい、ワークやバイスの破損を招いてしまう虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、ワークに過大なクランプ力が作用することによるワークやバイスの破損を可及的に防止すると共に、所望のクランプ力で確実にワークをクランプした状態とすることが可能な電動バイスの構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成すべく、本発明の電動バイスは、ワークをクランプする固定ジョー及び可動ジョーと、可動ジョーを軸線方向に移動させるネジ軸と、ネジ軸の一端部に対し相対回転不能に連結される中空円筒状の中空軸であって本体フレームに対し回転可能に支持される中空軸と、クラッチ機構を介して中空軸に連結される回転推進軸と、中空軸内に収容される増締め機構とを備え、回転推進軸を回転させることで、クラッチ機構が連結状態でクラッチ機構を介して中空軸を回転させ、クラッチ機構が解除状態でネジ軸を介して可動ジョーに対しクランプ力を作用させる増締め機構による増締め動作が行われるように構成されている。
【００１０】
その上で、本発明の電動バイスは、回転推進軸を回転駆動するモータと、回転推進軸に作用するトルクを検出するトルク検出器と、モータの駆動を制御する制御装置とを備え、制御装置が、トルク検出器で検出したトルク検出値に基づいてクラッチ機構が解除状態となったことを検出するクラッチ切れ検出器と、予め設定された停止条件に基づいて前記増締め動作を制御する増締め制御器とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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