JP2001087991A - クランプの確認制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークのクランプを確実に検出すること。 【解決手段】流体圧シリンダ１２の作動によりワークを
クランプしたことを確認する方法であって、流体圧シリ
ンダ１２に圧流体が供給されているか否かを圧力センサ
ＰＳ１により検出し、流体圧シリンダ１２のピストンが
ワークＷＫをクランプするストローク位置に達している
か否かを位置センサＬＳ１により検出し、圧力センサＰ
Ｓ１が流体圧シリンダ１２に圧流体が供給されているこ
とを検出し、且つ位置センサＬＳ１がピストンがワーク
ＷＫをクランプするストローク位置に達していることを
検出したときに、流体圧シリンダ１２がワークＷＫをク
ランプしたことを確認するクランプ確認信号ＳＣを出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧シリンダの
作動によりワークをクランプしたことを確認する方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動組立ラインなどにおい
て、種々のワークをクランプするために、油圧シリンダ
または空気圧シリンダなどの流体圧シリンダがしばしば
用いられる。ワークが所定の位置においてクランプされ
ると、次に工作機械または溶接機などが作動し、ワーク
への加工が開始される。

【０００３】その際に、もしワークが確実にクランプさ
れていない場合には、ワークまたは刃物が破損し、また
工作機械や組立機械などを損傷し、組立ラインが長時間
にわたって停止してしまうおそれもある。したがって、
ワークがクランプされたか否かを確実に検出する必要が
ある。

【０００４】従来において、ワークのクランプを検出す
る方法として、次に示す３つの方法が用いられている。 流体圧シリンダがワークをクランプするストローク
位置に達したことを位置センサにより検出する。 流体圧シリンダに圧流体が供給されていることを圧
力センサにより検出する。 ワークがクランプされたときにワークが基台に押し
つけられるようにし、ワークのその状態をエアーギャッ
プセンサなどによって検出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上に述べたの方法
は、一応はクランプが行われたことを確実に検出できる
ので、最もしばしば用いられている。しかし、流体圧シ
リンダがクランプを行った直後に、もし圧流体の供給が
停止して圧力が低下した場合には、クランプが充分に行
わないにもかかわらず、位置センサがストローク位置を
検出し、クランプ確認信号が出力されるおそれがある。

【０００６】上に述べたの方法は、流体圧シリンダに
圧流体が供給されている状態であるので、上のの欠点
は補えるが、クランプが開始されてからクランプの爪部
がワークを未だ充分に押さえ付けていない状態であって
も圧力が上昇し、クランプ確認信号が早く出てしまうお
それがある。そのため、タイマーなどを用いて時間調整
を行う必要がある。また、もし、クランプの爪部が破損
している場合には、ストローク端に達した時点でワーク
をクランプしないにもかかわらず圧力が上昇し、クラン
プ確認信号が出てしまう。さらに、流体圧シリンダの不
具合によってピストンロッドが動かなくなった場合やク
ランプの爪部とワークとの間に異物が挟み込まれて確実
なクランプが行われていない場合でも、クランプ確認信
号が出てしまう。このように、検出の確実性に欠ける点
がある。

【０００７】上に述べたの方法は、ワークがクランプ
された状態であることを直接的に検出するので、確実性
においては他よりも優れている。しかし、例えば基台を
ワークの横側または上側に配置し、ワークがクランプさ
れていないときにはワークが基台から離れるように構成
する必要があるので、装置の全体の構成が複雑になり、
またエアーギャップセンサの配置位置も限定されるとい
う問題がある。

【０００８】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、ワークのクランプを確実に検出することのできる
方法および装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、流体圧シリンダの作動によりワークをクランプし
たことを確認する方法であって、前記流体圧シリンダに
圧流体が供給されているか否かを圧力センサにより検出
し、前記流体圧シリンダのピストンが前記ワークをクラ
ンプするストローク位置に達しているか否かを位置セン
サにより検出し、前記圧力センサが前記流体圧シリンダ
に圧流体が供給されていることを検出し、且つ前記位置
センサが前記ピストンが前記ワークをクランプするスト
ローク位置に達していることを検出したときに、前記流
体圧シリンダが前記ワークをクランプしたことを確認す
るクランプ確認信号を出力する。

【００１０】請求項２の発明に係る装置は、流体圧シリ
ンダの作動によりワークをクランプしたことを確認する
装置であって、前記流体圧シリンダに圧流体が供給され
ているか否かを検出する圧力センサと、前記流体圧シリ
ンダのピストンが前記ワークをクランプするストローク
位置に達しているか否かを検出する位置センサと、前記
圧力センサが前記流体圧シリンダに圧流体が供給されて
いることを検出し、且つ前記位置センサが前記ピストン
が前記ワークをクランプするストローク位置に達してい
ることを検出したときに、前記流体圧シリンダが前記ワ
ークをクランプしたことを確認するクランプ確認信号を
出力する出力部と、を有してなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るクランプの確
認制御装置３を用いたクランプ装置１の一部を示す図、
図２は確認制御装置３の回路例を示す図、図３はクラン
プ時における各信号の状態を示すタイミング図である。

【００１２】図１において、クランプ装置１は、ワーク
ＷＫを載置する基台１１、基台１１を上下に貫通して基
台１１に取り付けられた油圧シリンダ１２、および、油
圧シリンダ１２のピストンロッド１３の先端部に取り付
けられたクランプ部材１４などからなる。

【００１３】油圧シリンダ１２には、図示しない油圧ユ
ニットから送出される圧油が、バルブＶ１を介して供給
される。図１に示す状態は、油圧シリンダ１２のクラン
プ作動側のポートＰＴ１に圧油が供給され、クランプ作
動が行われている状態である。バルブＶ１が切り換えら
れると、クランプ解除側のポートＰＴ２に圧油が供給さ
れ、クランプが解除される。

【００１４】油圧シリンダ１２に供給される圧油の圧力
は、圧力計２２によって指示される。特に、クランプ作
動側のポートＰＴ１に供給される圧力は、圧力センサＰ
Ｓ１により検出される。圧力センサＰＳ１は、検出され
た圧力が設定圧力を超えたときに圧力検出信号Ｓ１を出
力する。設定圧力は調整することができる。圧力の検出
と設定圧力との比較とを別体で行うものを用いることも
可能である。

【００１５】油圧シリンダ１２のピストンロッド１３の
下側部１３ａには、ドグ１６が取り付けられており、油
圧シリンダ１２の作動状態に応じて、位置センサＬＳ１
またはＬＳ２をオンさせる。

【００１６】位置センサＬＳ１は、ピストンロッド１３
がワークＷＫをクランプするストローク位置に達したこ
とを検出する。つまり、ピストンロッド１３の下降によ
ってクランプ部材１４の爪部１４ａがワークＷＫを加圧
したときに、そのときのストローク位置で位置センサＬ
Ｓ１がオンし、クランプ位置検出信号Ｓ２を出力する。
ワークＷＫがない場合やクランプの爪部が破損した場合
など、ピストンロッドが引き端まで移動した場合は、位
置センサＬＳ１はオフとなり、クランプ位置検出信号Ｓ
２は出力されない。

【００１７】位置センサＬＳ２は、ピストンロッド１３
がワークＷＫのクランプを解除したことを検出する。つ
まり、ピストンロッド１３の上昇によってクランプ部材
１４がワークＷＫから離れたときに、そのときのストロ
ーク位置で位置センサＬＳ２がオンし、クランプ解除信
号Ｓ３を出力する。

【００１８】これら位置センサＬＳ１，ＬＳ２として、
リミットスイッチ、磁気近接センサ、光電センサ、また
はパルスエンコーダなど、種々の公知のセンサを用いる
ことができる。

【００１９】図２に示すように、論理積回路３１によっ
て、圧力検出信号Ｓ１とクランプ位置検出信号Ｓ２との
論理積がとられ、クランプ確認信号ＳＣとして出力され
る。クランプ確認信号ＳＣは、図３に示すように、圧力
検出信号Ｓ１およびクランプ位置検出信号Ｓ２がともに
オンとなったときに出力される。これらの信号は、負論
理であってもよい。

【００２０】すなわち、圧力センサＰＳ１が油圧シリン
ダ１２のポートＰＴ１に圧油が供給されていることを検
出し、且つ位置センサＬＳ１がワークＷＫをクランプす
るストローク位置に達していることを検出したときに、
クランプ確認信号ＳＣが出力される。このクランプ確認
信号ＳＣによって、例えばワークＷＫを加工するための
図示しない工作機械の作動が開始される。

【００２１】上に述べた論理積回路３１として、公知の
種々の回路および部品を用いることができる。例えば、
特開平１０−３２１０７４号に記載された接続用アダプ
タのような構成とすることも可能である。論理積回路３
１として独立した回路を用いることなく、例えばシーケ
ンサなどの一部を用いることもできる。また、圧力検出
信号Ｓ１およびクランプ位置検出信号Ｓ２が有接点信号
である場合には、それらを直列に接続することで論理積
が得られる。

【００２２】上の実施形態によると、圧力検出信号Ｓ１
およびクランプ位置検出信号Ｓ２がともにオンとなった
ときにクランプ確認信号ＳＣが出力されるので、従来の
ような検出の不確実な点が改善され、確実な検出が行わ
れる。

【００２３】したがって、特に確実性および安全性の要
求されるクランプ確認において、信頼性の高いクランプ
確認信号ＳＣを得ることができ、工作機械その他の装置
の制御に用いることができる。

【００２４】上の実施形態において、圧力センサＰＳ１
の設定圧力は、装置の動作状態に応じて種々設定するこ
とができる。例えば、クランプをより確実に検出したい
場合には、油圧シリンダ１２が作動してクランプ部材１
４がワークＷＫを実際にクランプした時点の圧力を設定
しておけばよい。

【００２５】上の実施形態において、油圧シリンダ１２
が複数ある場合には、それぞれの油圧シリンダ１２に対
してクランプ位置検出信号Ｓ２を検出し、全部の油圧シ
リンダ１２に対して１つの圧力センサＰＳ１を設けて共
通の圧力検出信号Ｓ１を検出し、確認制御装置３によっ
てそれらの論理積をとることとすればよい。また、その
場合に、シーケンサなどへの配線の本数の増加を防ぎ、
またシーケンサのプログラムの複雑化を防ぐため、上の
確認制御装置３のような専用の制御装置を用いることが
好ましい。油圧シリンダ１２として単動シリンダを用い
てもよい。油圧シリンダ１２に代えて、水圧シリンダ又
は空気圧シリンダなどを用いてもよい。その他、クラン
プの確認制御装置３、クランプ装置１の全体または各部
の構成、構造、形状、個数、設定値、材質などは、本発
明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によると、ワークのクランプを確
実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクランプの確認制御装置を用いた
クランプ装置の一部を示す図である。

【図２】確認制御装置の回路例を示す図である。

【図３】クランプ時における各信号の状態を示すタイミ
ング図である。

【符号の説明】

１ クランプ装置 ３ 確認制御装置 １２ 油圧シリンダ（流体圧シリンダ） ３１ 論理積回路（出力部） Ｓ１ 圧力検出信号 Ｓ２ クランプ位置検出信号 ＳＣ クランプ確認信号 ＰＳ１ 圧力センサ ＬＳ１ 位置センサ ＷＫ ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体圧シリンダの作動によりワークをクラ
   ンプしたことを確認する方法であって、 前記流体圧シリンダに圧流体が供給されているか否かを
   圧力センサにより検出し、 前記流体圧シリンダのピストンが前記ワークをクランプ
   するストローク位置に達しているか否かを位置センサに
   より検出し、 前記圧力センサが前記流体圧シリンダに圧流体が供給さ
   れていることを検出し、且つ前記位置センサが前記ピス
   トンが前記ワークをクランプするストローク位置に達し
   ていることを検出したときに、前記流体圧シリンダが前
   記ワークをクランプしたことを確認するクランプ確認信
   号を出力する、 ことを特徴とするクランプの確認制御方法。
2. 【請求項２】流体圧シリンダの作動によりワークをクラ
   ンプしたことを確認する装置であって、 前記流体圧シリンダに圧流体が供給されているか否かを
   検出する圧力センサと、 前記流体圧シリンダのピストンが前記ワークをクランプ
   するストローク位置に達しているか否かを検出する位置
   センサと、 前記圧力センサが前記流体圧シリンダに圧流体が供給さ
   れていることを検出し、且つ前記位置センサが前記ピス
   トンが前記ワークをクランプするストローク位置に達し
   ていることを検出したときに、前記流体圧シリンダが前
   記ワークをクランプしたことを確認するクランプ確認信
   号を出力する出力部と、 を有してなることを特徴とするクランプの確認制御装
   置。