JP2691315B2 - 自動物品保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、装入装置により対象物品を保持装置の保持
部に挿入すると共に対象物品の基準部位を装置側の基準
部に接触させて位置決めした状態で保持装置によりその
対象物品を保持する作業を自動的に行う自動物品保持装
置に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 物品の精密加工を行う上で、加工対象となる物品を正
確に位置決めした状態でその物品を保持することが必要
となる場合、保持前に、対象物品の基準部位を保持装置
側の基準部に当接させることにより位置決めし、その状
態で対象物品を保持することが行われている。

ところが、例えば第７図（ａ）に示されるように、上
下チャックｐ・ｑ間に保持対象物品であるモータｍを挿
入した際に、モータの基準面であるブラケットの底面ｋ
がチャックｐ・ｑの基準面ｒ・ｒに当接せず、いわゆる
片当たりの状態になった場合、そのままでチャックｐ・
ｑを閉じると、第７図（ｂ）に示されるようにチャック
ｐ・ｑの基準面ｒ・ｒからモータｍの基準面ｋが離隔し
た状態でモータが保持されることとなる可能性が高い。

これを防ぐには、モータｍの基準面ｋがチャックｐ・
ｑの基準面ｒ・ｒと正確に平行な状態となるようにして
上下チャックｐ・ｑ間に挿入し、基準面ｋ及びｒ・ｒ同
士を当接させるか、第７図（ａ）のように片当たりの状
態となった際にチャックｐ・ｑの基準面ｒ・ｒから浮い
ている側、すなわち同図における下側に押圧力を加えて
モータｍの基準面ｋをチャックｐ・ｑの基準面ｒ・ｒに
当接させれば良いが、前者については挿入時に対象物品
の姿勢を極めて精密に制御しなければならず、後者につ
いては、それを機械により自動的に行なうには押圧力の
調整が困難であって、自動化する上での難点となってい
た。そしてこれらは、保持対象となる物品において装置
側の基準部に当接させるべき基準部位の面積が小さい場
合に特に問題となるものであった。

本発明は、従来問題となっていた上記の点に鑑み行わ
れたものであって、その目的とするところは、保持部に
対する対象物品の挿入時に対象物品の基準部位と装置側
の基準部との間で方向のずれがあっても、対象物品の基
準部位を装置側の基準部に正確に当接させた状態で対象
物品を自動保持することができる自動物品保持装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の自動物品保持装
置は、対象物品（２）を保持する保持装置（４）と、そ
の保持装置（４）の保持部（６）に対象物品（２）を挿
入すると共にその対象物品（２）の基準部位（2a）を装
置側の基準部（８）に接触させて保持位置を決める装入
装置（10）と、前記保持装置（４）及び装入装置（10）
の動作を制御する制御手段とを備えてなる自動物品保持
装置において、前記保持装置（４）は、対象物品（２）
を保持部（６）に対し相対的にスライドさせ得る仮保持
と完全保持との保持力切換えが可能であり、前記装入装
置（10）は、前記基準部位（2a）と前記基準部（８）と
が非接触の状態での保持部（６）への対象物品（２）の
挿入と、仮保持状態で対象物品（２）を保持部（６）に
対し相対的にスライドさせて前記基準部（８）に前記基
準部位（2a）を接触させることによる位置決めとを行い
得るものとしている。

また本発明自動物品保持装置は、上記保持装置（４）
が、上記制御手段の指令により制御される第１の流路切
換え手段（V1）及び第２の流路切換え手段（V2）と保持
装置（４）の保持力を発生する流体圧アクチュエータ
（AC）とを備えてなり、前記第１の流路切換え手段（V
1）は、第１の負荷ポート（A1）と排出ポート（Ｒ）並
びに圧力ポート（P1）と第２の負荷ポート（B1）をそれ
ぞれ連通する第１の切換え状態（S1）と、圧力ポート
（P1）と第１の負荷ポート（A1）並びに第２の負荷ポー
ト（B1）と排出ポート（Ｒ）をそれぞれ連通する第２の
切換え状態（S2）の、少なくとも２状態の何れかをとり
得、前記第２の流路切換え手段（V2）は、圧力ポート
（P2）と第１の負荷ポート（A2）を連通すると共に第２
の負荷ポート（B2）を閉鎖する第１の切換え状態（W1）
と、圧力ポート（P2）と負荷ポート（B2）を連通する第
２の切換え状態（W2）の、少なくとも２状態の何れかを
とり得、負荷ポート（A1）に圧力ポート（P2）が接続さ
れ、負荷ポート（A2）及び負荷ポート（B2）にそれぞれ
接続ライン（L1）及び接続ライン（L2）を介して前記流
体圧アクチュエータ（AC）の保持力発生側のポート（M
1）が接続され、前記接続ライン（L1）に減圧手段（R
V）及び流路切換え手段（V2）に向う流れを阻止する逆
止め手段（CV）が介装され、負荷ポート（B1）に流体圧
アクチュエータ（AC）の他方のポート（M2）が接続され
たものとすることができる。

［作用］ 請求項１の発明において、装入装置（10）により、対
象物品（２）の基準部位（2a）と装置側の基準部（８）
とが非接触の状態で保持部（６）に対象物品（２）を挿
入し、その状態で、保持装置（４）により、対象物品
（２）を保持部（６）に対し相対的にスライドさせ得る
保持力で対象物品（２）を仮保持する。そしてその仮保
持状態で、装入装置（10）により、対象物品（２）を保
持部（６）に対し相対的にスライドさせて前記基準部
（８）に前記基準部位（2a）を接触させることにより、
保持位置を決めることができる。そして、保持装置
（４）の対象物品（２）に対する保持力を切換えて増大
させれば、その状態で完全保持させることができる。

請求項２の発明において、第１の流路切換え手段（V
1）を第２の切換え状態（S2）とし、第２の流路切換え
手段（V2）を第１の切換え状態（W1）とすると、圧力ポ
ート（P1）から流入する圧力流体は、第２の負荷ポート
（B2）が閉鎖されているので、負荷ポート（A1）、圧力
ポート（P2）及び負荷ポート（A2）並びに接続ライン
（L1）の減圧手段（RV）及び逆止め手段（CV）を経て流
体圧アクチュエータ（AC）のポート（M1）に流入し、流
体圧アクチュエータ（AC）の他方のポート（M2）から負
荷ポート（B1）及び排出ポート（Ｒ）を経て流体が流出
する。ポート（M1）に流入する流体の圧力は減圧手段
（RV）により減圧されているので、流体圧アクチュエー
タ（AC）の出力圧は、保持装置（４）が仮保持の保持力
を発生すべき低圧となる。

第２の流路切換え手段（V2）のみを切り換えて第２の
切換え状態（W2）とすると、接続ライン（L1）に逆止め
手段（CV）が介装されているので、圧力ポート（P1）か
ら流入する圧力流体は、負荷ポート（A1）、圧力ポート
（P2）及び負荷ポート（B2）並びに接続ライン（L2）を
経て減圧されずに流体圧アクチュエータ（AC）のポート
（M1）に流入する。従って流体圧アクチュエータ（AC）
の出力圧は、保持装置（４）が完全保持の保持力を発生
すべき高圧となる。

次いで第１の流路切換え手段（V1）のみを切り換えて
第２の切換え状態（S1）とすると、圧力ポート（P1）か
ら流入する圧力流体は、負荷ポート（B1）を経て流体圧
アクチュエータ（AC）のポート（M2）に流入し、ポート
（M1）からは、接続ライン（L2）、負荷ポート（B2）、
圧力ポート（P2）、負荷ポート（A1）及び排出ポート
（Ｒ）を経て流体が流出し、保持装置（４）の保持力が
解除される。

［実施例］ 本発明の実施例を、第１図乃至第６図を参照しつつ説
明する。

第１図は本発明自動物品保持装置の要部を示す側面
図、第２図乃至第４図は動作説明図である。第１図にお
いて、４は保持装置、10は装入装置、２はモータ（対象
物品）である。保持装置４は一部破砕状態で表わされて
おり、装入装置10は要部が示されている。また第５図に
は保持装置４の正面図が示されている。

保持装置４において、12は可動チャック爪、14は固定
チャック爪である。可動チャック爪12及び固定チャック
爪14は、それぞれの中央部下側及び上側に、相対向する
円弧状の保持曲面16及び18を有し、各チャック爪12及び
14の前面における保持曲面16及び18の周縁部が装置側の
基準面８・８となっている。各保持曲面16及び18と基準
面８・８とは互いに垂直であり、両基準面８・８は同一
平面上にある。両保持曲面16及び18の間が保持部６であ
る。この保持曲面16及び18は、対象物品２の被保持部20
の形状に合せられるべきものであり、対象物品２の被保
持部20の形状に応じて可動チャック爪12及び固定チャッ
ク爪14が交換される。22は可動チャック爪12が取り付け
られる可動チャック爪ブラケット、24は固定チャック爪
14が取り付けられる固定チャック爪ブラケットである。

可動チャック爪ブラケット22は、直動ガイド26に固定
されると共に、偏心吸収用のフローティングジョイント
28及び連結用アダプタ30を介して空圧シリンダACのシリ
ンダロッド32に連結されている。直動ガイド26は、直動
ガイドレール34によって上下動自在に支持されており、
空圧シリンダACの上下往復動に応じ、直動ガイド26及び
可動チャック爪ブラケット22と一体的に可動チャック爪
12が上下動する。36は直動ガイドレールカバーである。

38は切り粉飛散防止用カバーである。この切り粉飛散
防止用カバー38はチャック爪12及び14を取り囲んで設け
られており、開口している前面を別のカバー部材により
閉成することにより、チャック爪12及び14により対象物
品２を保持して切削加工を行なう際に生ずる切り粉の飛
散を防止するものである。40は切り粉吸引用ダクトであ
る。

モータ２において、42は回転部、44は固定部のブラケ
ットであり、ブラケット44の底面がモータにおける基準
面2aである。被保持部20は、外周面円筒状をなしてお
り、両チャック爪12及び14の保持曲面16及び18は、この
被保持部20の形状に対応している。基準面2aと被保持部
20の外周面は互いに垂直となっている。

装入装置10において、50はチャック、52はチャック支
持部、54はチャック開閉用の空圧アクチュエータ、56
は、その空圧アクチュエータ54を支持する伸縮アームで
ある。空圧アクチュエータ54によるチャック50の開閉及
び伸縮アーム56の前後伸縮動作は、制御装置（図示を略
す。）により制御されており、また伸縮アーム56は、左
右動自在に支持されており、それらの動作も制御装置に
より制御されている。

第６図は、保持装置４の空圧シリンダACを駆動する空
気圧回路図である。

第６図において、PSは空気圧源、V1は第１の電磁空圧
切換弁、V2は第２の電磁空圧切換弁、RVは減圧弁、CVは
チェック弁、SC1及びSC2は速度制御弁である。

第１の電磁空圧切換弁V1のスプールは、非通電時に
は、復帰用ばねSP1の作用により、負荷ポートA1と排出
ポートＲ並びに圧力ポートP1と負荷ポートをそれぞれ連
通する第１の切換え位置S1をとり、ソレノイドSL1に通
電することにより、圧力ポートP1と負荷ポートA1並びに
負荷ポートB1と排出ポートＲをそれぞれ連通する第２の
切換え位置S2をとる。

第２の電磁油圧切換弁V2のスプールは、非通電時に
は、復帰用ばねSP2の作用により、圧力ポートP2と第１
の負荷ポートA2を連通すると共に第２の負荷ポートB2を
閉鎖する第１の切換え位置W1をとり、ソレノイドSL2に
通電することにより、圧力ポートP2と負荷ポートB2を連
通すると共に第１の負荷ポートA2を閉鎖する第２の切換
え位置W2をとる。

そして空気圧源PSは圧力ポートP1に接続され、負荷ポ
ートA1に圧力ポートP2が接続されている。

負荷ポートA2及び負荷ポートB2にはそれぞれ接続ライ
ンL1及び接続ラインL2が連結されており、接続ラインL1
及び接続ラインL2は、空圧シリンダACの保持力発生側の
ポートM1に連結された接続ラインL3に合流している。接
続ラインL1には、電磁油圧切換弁V2の側に減圧手段RV
が、空圧シリンダACの側に電磁油圧切換弁V2に向う流れ
を阻止するチェック弁CVが介装されている。また接続ラ
インL3には、速度制御弁SC1が介装されている。

一方、負荷ポートB1には、空圧シリンダACの他方のポ
ートM2が、速度制御弁SC2を介して接続されている。

制御装置の指令により、電磁油圧切換弁V2のソレノイ
ドSL2に通電し（W2）、電磁油圧切換弁V1のソレノイドS
L1は非通電（S1）とすることにより、空気圧源PSからの
圧縮空気は、圧力ポートP1及び負荷ポートB1を経、速度
制御弁SC2をフリーフローして空圧シリンダACのポートM
2に流入し、ポートM1からは、速度制御弁SC1により制御
されつつ接続ラインL3、接続ラインL2、負荷ポートB2、
圧力ポートP2、負荷ポートA1及び排出ポートＲを経て空
気を流出して、空圧シリンダAC及び可動チャック爪12及
び14は第１図に示すような状態に上昇する。

次いで、装入装置10のチャック50にクランプされたモ
ータ２を、制御装置の指令により伸縮アーム56を伸長さ
せて、そのモータ２における基準面2aと装置側の基準面
８とが非接触の状態で、第２図に示すように保持部６へ
挿入する。

その状態で、制御装置の指令により電磁油圧切換弁V1
のソレノイドSL1に通電し（S2）、電磁油圧切換弁V2の
ソレノイドSL2を非通電（W1）とすることにより、空気
圧源PSからの圧縮空気は、圧力ポートP1、負荷ポートA
1、圧力ポートP2及び負荷ポートA2並びに接続ラインL1
の減圧弁RV及びチェック弁CVを経、速度制御弁SC1をフ
リーフローしつつ接続ラインL3を経て空圧シリンダACの
ポートM1に流入し、ポートM2からは、速度制御弁SC2に
より制御されつつ負荷ポートB1及び排出ポートＲを経て
空気が流出する。これによって空圧シリンダAC及び可動
チャック爪12及び14は下降し、第３図に示すように、モ
ータ２における基準面2aと装置側の基準面８とが非接触
の状態でモータ２の被保持部20が両チャック爪12及び14
の保持曲面16及び18により仮保持される。この仮保持に
より、モータ２の基準面2aが装置側の基準面８に平行と
なる。ポートM1に流入する空気の圧力は減圧弁RVにより
減圧されているので、空圧シリンダACの出力圧は、保持
装置４が仮保持の保持力、すなわちモータ２を保持部６
に対しスライドさせ得る程度の保持力を発生すべき低圧
となる。

この仮保持状態で、制御装置の指令により装入装置10
の伸縮アーム56を更に伸長させてモータ２を保持部６に
対し摺動前進させることにより、第４図に示すようにモ
ータ２の基準面2aを装置側の基準面８に当接させること
ができる。

次いで、制御装置の指令により電磁油圧切換弁V2のソ
レノイドSL2に通電し（W2）、電磁油圧切換弁V1はS2の
状態を保持すると、空気圧源PSからの圧縮空気は、圧力
ポートP1、負荷ポートA1、圧力ポートP2及び負荷ポート
B2並びに接続ラインL2を経て減圧されずに空圧シリンダ
ACのポートM1に流入する。従って空圧シリンダACの出力
圧は、保持装置４が完全保持の保持力を発生すべき高圧
となり、モータ２は完全保持される。

その後チャック50を開いて伸縮アーム56を後退させ、
モータ２に切削加工を施す。加工後再びチャック50によ
りモータ２をクランプし、空圧シリンダACを上昇させ、
伸縮アーム56を後退させることにより新たなモータ２の
保持に備える。

尚、装置側の基準部８は、チャック爪12及び14以外の
部分とすることも勿論可能である。また装置側の基準部
８及び対象物品２の基準部位2aは、面以外の、例えば点
でも良い。また装入装置は、例えば、モータ２をクラン
プして保持部６へ挿入する装置と、それとは別の、仮保
持状態のモータ２を押圧して保持部６に対し摺動させて
位置決めする装置とを組合せてなるものとすることも勿
論可能である。また、制御手段としては、マイクロコン
ピュータ、リレーシケンス制御装置、PC制御装置等を適
宜利用し得る。

また、本明細書における完全保持というのは、仮保持
に対するものであって、切削加工等の目的上支障がない
保持力での保持をいう。

［発明の効果］ 請求項１の自動物品保持装置では、装置側の基準部と
対象物品の基準部位とが非接触の状態で保持部に挿入さ
れたその対象物品を保持装置により仮保持し、その状態
で装入装置により対象物品を保持部に対し相対的にスラ
イドさせて装置側の基準部に対象物品の基準部位を接触
させることによって、保持位置を決め、そして保持装置
の保持力を切換えて増大させて対象物品を完全保持する
ことができるので、対象物品の完全保持が、装置側の基
準部から対象物品の基準部位が離隔した状態で行われる
ことが防止され、保持部に対する対象物品挿入時に対象
物品の基準部位と装置側の基準部との間で方向のずれが
あっても、また対象物品の基準部位の面積が小さい場合
でも、対象物品の基準部位を装置側の基準部に正確に当
接させた状態で対象物品を自動保持することができ、例
えば精密加工を行う上での被加工物品のチャックを自動
的に行うための装置として最適である。

請求項２の自動物品保持装置では、制御手段の指令に
よって２つの流路切換え手段の状態を適宜切り換えるこ
とにより、保持装置の保持力を発生する１つの流体圧ア
クチュエータの出力圧を切り換えて保持装置の保持力を
仮保持から完全保持の状態に増大することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第６図は本発明の実施例についてのものであ
って、そのうち第１図は側面図、第２図乃至第４図は動
作説明図、第５図は正面図、第６図は空気圧回路図であ
る。 第７図は、従来技術についての動作説明図である。 図面中、２はモータ、2aは基準面、４は保持装置、６は
保持部、８は基準面、10は装入装置、V1及びV2は電磁空
圧切換弁、P1及びP2は圧力ポート、Ｒは排出ポート、A
1、B1、A2及びB2は負荷ポート、ACは空圧シリンダ、M1
及びM2はポート、RVは減圧弁、CVはチェック弁、L1及び
L2は接続ラインである。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物品（２）を保持する保持装置（４）
   と、その保持装置（４）の保持部（６）に対象物品
   （２）を挿入すると共にその対象物品（２）の基準部位
   （2a）を装置側の基準部（８）に接触させて保持位置を
   決める装入装置（10）と、前記保持装置（４）及び装入
   装置（10）の動作を制御する制御手段とを備えてなる自
   動物品保持装置において、 前記保持装置（４）は、対象物品（２）を保持部（６）
   に対し相対的にスライドさせ得る仮保持と完全保持との
   保持力切換えが可能であり、前記装入装置（10）は、前
   記基準部位（2a）と前記基準部（８）とが非接触の状態
   での保持部（６）への対象物品（２）の挿入と、仮保持
   状態で対象物品（２）を保持部（６）に対し相対的にス
   ライドさせて前記基準部（８）に前記基準部位（2a）を
   接触させることによる位置決めとを行い得るものである
   ことを特徴とする自動物品保持装置。
2. 【請求項２】上記保持装置（４）が、上記制御手段の指
   令により制御される第１の流路切換え手段（V1）及び第
   ２の流路切換え手段（V2）と保持装置（４）の保持力を
   発生する流体圧アクチュエータ（AC）とを備えてなり、
   前記第１の流路切換え手段（V1）は、第１の負荷ポート
   （A1）と排出ポート（Ｒ）並びに圧力ポート（P1）と第
   ２の負荷ポート（B1）をそれぞれ連通する第１の切換え
   状態（S1）と、圧力ポート（P1）と第１の負荷ポート
   （A1）並びに第２の負荷ポート（B1）と排出ポート
   （Ｒ）をそれぞれ連通する第２の切換え状態（S2）の、
   少なくとも２状態の何れかをとり得、前記第２の流路切
   換え手段（V2）は、圧力ポート（P2）と第１の負荷ポー
   ト（A2）を連通すると共に第２の負荷ポート（B2）を閉
   鎖する第１の切換え状態（W1）と、圧力ポート（P2）と
   負荷ポート（B2）を連通する第２の切換え状態（W2）
   の、少なくとも２状態の何れかをとり得、負荷ポート
   （A1）に圧力ポート（P2）が接続され、負荷ポート（A
   2）及び負荷ポート（B2）にそれぞれ接続ライン（L1）
   及び接続ライン（L2）を介して前記流体圧アクチュエー
   タ（AC）の保持力発生側のポート（M1）が接続され、前
   記接続ライン（L1）に減圧手段（RV）及び流路切換え手
   段（V2）に向う流れを阻止する逆止め手段（CV）が介装
   され、負荷ポート（B1）に流体圧アクチュエータ（AC）
   の他方のポート（M2）が接続されている請求項１記載の
   自動物品保持装置。