特許ウォッチ

公開番号2025032760
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138225
出願日2023-08-28
発明の名称把持装置及び把持方法
出願人株式会社牧野フライス製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B23Q 3/06 20060101AFI20250305BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】任意形状のワークを把持することができる把持装置及び把持方法を提供する。
【解決手段】把持装置10は、基台12と、基台12の径方向に沿って延在し、その軸線周りに回動可能な回動部14と、回動部14上を基台12の径方向に移動可能な案内部18と、案内部18上で回転可能なベース22と、ベース22において基台12の径方向内側に配置され、複数のピン24aを備えるクランプ爪24と、ベース22に配置され、複数のピン24aと接続されたチャンバ60を加圧する微動機構部26と、を備え、ワークWの形状データを含むワーク情報に基づいて、回動部14を基台12の軸線周りに回動させると共に案内部18を基台12の径方向に沿って移動させ、ベース22及びクランプ爪24を回転させ、微動機構部26によってクランプ爪24の複数のピン24aをワークWの形状に倣い押し当てることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
任意形状のワークを複数のクランプ爪を用いて把持する把持装置であって、
基台と、
前記基台上に配置され、前記基台の径方向に沿って延在し、前記基台の軸線周りに回動可能に構成された回動部と、
前記回動部上に配置され、前記基台の径方向に沿って移動可能な案内部と、
前記案内部上に回転可能に配置されたベースと、
前記ベースにおいて、前記基台の径方向内側に配置され、複数のピンを有する前記クランプ爪と、
前記ベースに配置され、圧力流体を収容すると共に複数の前記ピンと接続されたチャンバを有し、前記チャンバを加圧する微動機構部と、を備え、
前記ワークの形状データを含むワーク情報に基づいて、前記回動部を前記基台の軸線周りに回動させると共に前記案内部を前記基台の径方向に沿って移動させ、前記ベース及び前記クランプ爪を回転させ、前記微動機構部によって前記クランプ爪の複数の前記ピンを前記ワークの形状に倣い押し当てる、ことを特徴とする把持装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記クランプ爪は、前記ワークのクランプ力を変更可能な力覚センサを備える、請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記微動機構部は、前記チャンバの加圧を調整するためのネジを有する、請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記ベースは、上下動可能に構成されている、請求項３に記載の把持装置。
【請求項５】
前記ワーク情報は、前記ワークの材質、前記ワークの加工に用いる工具、及び、該工具を用いて行う前記ワークの加工条件の情報を含む、請求項４に記載の把持装置。
【請求項６】
互いに直交する３つの直動送り軸と少なくとも２つの回転送り軸とを有する工作機械において、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の把持装置を用いて任意形状のワークを把持する把持方法であって、
前記把持装置は、前記ワークの形状データを含むワーク情報を記憶する記憶部を備え、
（ｉ）前記記憶部に記憶された前記ワーク情報に基づいて、前記工作機械の主軸頭が前記ワークを前記把持装置まで移動することと、
（ii）前記ワーク情報に基づいて、前記回動部を前記基台の軸線周りに回動させ、前記基台の周方向における前記クランプ爪の位置決めをすることと、
（iii）前記ワーク情報に基づいて、前記案内部を前記基台の径方向に沿って移動させ、前記基台の径方向における前記クランプ爪の位置決めをすることと、
（iv）前記ワーク情報に基づいて、前記クランプ爪の複数の前記ピンを前記チャンバによって加圧し、前記ワークの形状に倣い押し当てることと、
を含む、任意形状のワークを把持する把持方法。
【請求項７】
前記記憶部に記憶された前記ワーク情報に基づいて、前記基台の周方向における前記クランプ爪の位置決めをする、請求項６に記載の任意形状のワークを把持する把持方法。
【請求項８】
前記記憶部に記憶された前記ワーク情報に基づいて、前記基台の径方向における前記クランプ爪の位置決めをする、請求項７に記載の任意形状のワークを把持する把持方法。
【請求項９】
前記ピンが前記ワークに近接する位置まで前記クランプ爪を移動させた後に、前記チャンバを加圧して前記ピンを前記ワークの形状に倣って押し当てる、請求項８に記載の任意形状のワークを把持する把持方法。
【請求項１０】
前記工作機械の前記主軸頭を用いて、前記基台の径方向及び周方向に沿って前記ワークを移動させることによって、前記ワークの前記クランプ爪に対する位置を調整する、請求項９に記載の任意形状のワークを把持する把持方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持装置及び把持方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
自動的に機械加工を行う上で、被加工物を工作機械に安定して取り付けることや工作機械に対して安定して固定することが必要とされる。一方、被加工物は、加工目的に応じて形状や大きさが異なる場合があり、配送用の貨物等のように定型ではないため、例えば、アームで両側から挟み込むように把持しても、被加工物を安定して把持できない可能性がある。このため、特許文献１には、工作機械を使用して機械加工される回転対称のワークピースを支持するためのチャックであって、チャック本体と、少なくとも３つのクランプジョーと、駆動手段としての電動モータと、制御ユニットとを備えるチャックが開示されている。また、特許文献２には、種々の形状の物体を把持する把持ヘッドであって、ベースと、ベースにおいて把持方向に直線的にガイドされ、フレーム及び把持方向に沿って変位可能な複数のピンを備える把持ジョーを備える把持ヘッドが開示されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたクランプジョーや特許文献２に記載された把持ヘッドは、被加工物の径方向に沿って移動することはできるものの、被加工物の周方向に沿って移動することはできない。このため、これらの把持装置は、例えば、大きさの異なる相似形状の被加工物を把持することができたとしても、外周形状が大きく異なる被加工物を把持することが困難になる可能性がある。また、被加工物の剛性が部位によって異なる場合に、剛性の低い箇所を避けて把持することが困難になる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６５９４１００号
特許第６７２５８０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、任意形状のワークを把持することができる把持装置及び把持方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、任意形状のワークを複数のクランプ爪を用いて把持する把持装置であって、基台と、基台上に配置され、基台の径方向に沿って延在し、基台の軸線周りに回動可能に構成された回動部と、回動部上に配置され、基台の径方向に沿って移動可能な案内部と、案内部上に回転可能に配置されたベースと、ベースにおいて、基台の径方向内側に配置され、複数のピンを有するクランプ爪と、ベースに配置され、圧力流体を収容すると共に複数のピンと接続されたチャンバを有し、チャンバを加圧する微動機構部と、を備え、前記ワークの形状データを含むワーク情報に基づいて、回動部を基台の軸線周りに回動させると共に案内部を基台の径方向に沿って移動させ、ベース及びクランプ爪を回転させ、微動機構部によってクランプ爪の複数のピンをワークの形状に倣い押し当てる、ことを特徴とする把持装置が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、互いに直交する３つの直動送り軸と少なくとも２つの回転送り軸とを有する工作機械において、本発明の把持装置を用いて任意形状のワークを把持する把持方法であって、把持装置は、ワークの形状データを含むワーク情報を記憶する記憶部を備え、（ｉ）記憶部に記憶されたワーク情報に基づいて、工作機械の主軸頭がワークを把持装置まで移動することと、（ii）ワーク情報に基づいて、回動部を基台の軸線周りに回動させ、基台の周方向におけるクランプ爪の位置決めをすることと、（iii）ワーク情報に基づいて、案内部を基台の径方向に沿って移動させ、基台の径方向におけるクランプ爪の位置決めをすることと、（iv）ワーク情報に基づいて、クランプ爪の複数のピンをチャンバによって加圧し、ワークの形状に倣い押し当てることと、を含む、任意形状のワークを把持する把持方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る把持装置によれば、基台と、基台上に配置され、基台の径方向に沿って延在し、基台の軸線周りに回動可能に構成された回動部と、回動部上に配置され、基台の径方向に沿って移動可能な案内部と、案内部上に回転可能に配置されたベースと、ベースにおいて、基台の径方向内側に配置され、複数のピンを有するクランプ爪と、を備える。このため、回動部を基台の軸線周りに回動させることによってクランプ爪を基台の周方向に沿って回動させ、回動部上の案内部を基台の径方向に沿って移動させることによってクランプ爪を基台の径方向に沿って移動させることができる。さらに、ベース及びクランプ爪を回転させることによって、ワークに対するクランプ爪の向きを調整することができる。これによって、ワークの形状データを含むワーク情報に基づいて、ワークに対するクランプ爪の位置を調整することができる。さらに、クランプ爪には、圧力流体を収容すると共に複数のピンと接続されたチャンバを有し、チャンバを加圧する微動機構部が配置されている。このため、ワークの形状や剛性に対応して、クランプ爪の複数のピンの出し入れを調整し、これらをワークの形状に倣い押し当てることができる。これらによって、本発明に係る把持装置は、任意形状のワークを把持することができる。
【０００９】
また、本発明に係る把持方法によれば、把持装置は、ワークの形状データを含むワーク情報を記憶する記憶部を備え、記憶部に記憶されたワーク情報に基づいて、工作機械の主軸頭がワークを把持装置まで移動させることができる。さらに、ワーク情報に基づいて、主軸頭が移動したワークの位置に合わせて、回動部を基台の軸線周りに回動させ、基台の周方向におけるクランプ爪の位置決めをすることができると共に、案内部を基台の径方向に沿って移動させ、基台の径方向におけるクランプ爪の位置決めをすることができる。これによって、ワークの形状に応じて、ワークに対するクランプ爪の位置を調整することができる。さらに、クランプ爪の複数のピンをチャンバによって加圧し、ワークの形状に倣い押し当てることができる。このように、本発明に係る把持方法は、任意形状のワークを把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係る把持装置の斜視図を示す。
図２は、ワークに対する位置を調整する把持装置の斜視図を示す。
図３は、ワークのクランプ位置を固定した把持装置の斜視図を示す。
図４は、クランプ爪のワークに対する位置調整の模式図を示す。
図５Ａは、クランプ爪のピンのワークに対する位置調整の模式図を示す。
図５Ｂは、クランプ爪のピンのワークに対する位置調整の模式図を示す。
図５Ｃは、クランプ爪のピンのワークに対する位置調整の模式図を示す。
図６は、把持装置の変形例の模式図を示す。
図７は、第２実施形態に係る把持装置の斜視図を示す。
図８（ａ）から図８（ｃ）は、把持したワークの３面加工を行うために姿勢を変更する把持装置の斜視図を示す。
図９（ａ）から図９（ｃ）は、ワークの段取り替えを行う把持装置の斜視図を示す。
図１０は、側面の加工終了後のワークを取り外した把持装置の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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