JPH0976033A - ワークホルダの異常検出装置 - Google Patents

ワークホルダの異常検出装置

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JPH0976033A
JPH0976033A JP7232144A JP23214495A JPH0976033A JP H0976033 A JPH0976033 A JP H0976033A JP 7232144 A JP7232144 A JP 7232144A JP 23214495 A JP23214495 A JP 23214495A JP H0976033 A JPH0976033 A JP H0976033A
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Yasuhiko Fukami
靖彦 深見
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Murata Machinery Ltd
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    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/002Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061Force sensors associated with industrial machines or actuators
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークホルダのワーク把持異常を検出して、
安全性を向上させる。 【解決手段】 ワークホルダ34は、エアシリンダ21
のロッド21aが昇降すして、上側の可動挟持片34a
が回動支点34cを軸として可動することで、開閉す
る。上側の可動挟持片34aの上面には、歪みゲージ4
が貼り付けられている。この歪みゲージ4の検出結果
は、歪増幅器3を介して判定装置2に送られる。判定装
置2は、この検出結果が異常レベルを越える場合には、
ワーク把持異常と判定し、NC装置1にワークホルダ異
常信号を送出する。NC装置1は、異常信号を受け取る
と、直ちに機械を停止させる処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パンチプレス機や
シャリング機等に板状のワークを把持するワークホルダ
の異常検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パンチプレス等の板材加工機では、テー
ブル上のワークの端部をワークホルダによって把持し、
把持したワークをX,Y軸方向にワークを移動させて加
工を行うものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、ワーク
は、X,Y軸方向に移動させて加工部までワークを送ら
れることになるが、多種多様の原因によって、ワークホ
ルダからワークが離脱してしまうことがある。もし、こ
のような、ワーク離脱が起こると、ワークに対して正し
い加工ができないといった加工上の問題や、ワークその
ものがテーブル外に飛び出し、作業者に危害を与えると
いった安全性の問題や、あるいは、機械のその他の部分
を損傷させるといった機械耐久性の問題等が生じてしま
う。
【0004】本来、機械構造上、ワーク離脱のないよう
に工夫はされているが、以下のような場合にはワーク離
脱が生じる可能性は残ってしまう。 1)大型ワーク(重量が大)を高速移動させたときに、
ワークの慣性が大きくなり、ワークホルダの把持力をも
ってしても、ワークの慣性に対抗できなくなった場合。 2)ワーク加工中に、パンチ金型がワーク内に引っ掛か
り、そのままの状態でワークを移動させた場合。 3)特に、薄いワークへの加工であって、バンチ加工に
より形成される製品ワークと素材ワークとを連結する連
結部(ミクロジョイントとも呼ばれる)がテーブル上の
ボール材その他の部品に引っ掛かり、そのままの状態で
ワークを移動させた場合。 これら2,3においては、前記加工上の問題と機械耐久
性の問題があり、1については、安全性の問題を有して
いる。
【0005】本発明は、万一、ワーク離脱というワーク
ホルダの異常を簡単な構成で、常に監視できるようにし
ており、異常な場合には、機械を直ちに停止させるもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、ワークを把持するワーク
ホルダの異常検出装置であって、前記ワークホルダの歪
みを検出する手段と、この検出結果が予め設定した異常
レベル値を越える場合にワークホルダの把持異常と判定
する異常判定手段とを設けたものである。請求項2に記
載の発明では、前記異常判定手段は、ワークホルダの把
持異常との判定を下した場合、ワークホルダの移動を制
御する手段に対してワークホルダ異常情報を送出するも
のである。請求項3に記載の発明では、前記歪みを検出
する手段は、ワークホルダのワーク把持部以外の部分に
取り付けられているものである。請求項4に記載の発明
では、前記異常レベル値は、ワーク把持の正常レベルよ
りも高く、ワーク空把持レベルよりも低く設定されてい
るものである。請求項5に記載の発明では、前記異常レ
ベル値は、ワーク空把持レベルよりも高く設定されてい
るものである。
【0007】
【実施の形態】この発明の実施例を図1ないし図3に基
づいて説明する。図1は、この発明のワークホルダの断
面図およびその異常検出装置を示すブロック図であり、
図2は、歪みゲージの検出レベルを示した電圧V−時間
tグラフであり、図3は、パンチプレスのワーク送り部
を示した平面図である。図3に示すように、テーブル3
0の前後(Y軸方向)に進退するキャリッジ31の前面
に、左右(X軸方向)に延びるクロススライド案内レー
ル32が設けられ、このレール32に左右移動自在に設
置したクロススライド33に、テーブル30上のワーク
Wを把持する複数のワークホルダ34が取付けられてい
る。
【0008】クロススライド33は、キャリッジ31に
設けられた進退駆動装置35で左右移動させられる。こ
の進退駆動装置35は、モータ36によって回転駆動さ
れる送りねじ37と、この送りねじ37に螺合するボー
ルナット38とを有し、ボールナット38は連結部材3
9を介してクロススライド33に連結されている。
【0009】図1のようにワークホルダ34は、下側の
固定挟持片34bに上側の可動挟持片34aを支軸34
c回りで開閉回動自在に取付けたものである。前記上側
の可動挟持片34aの後方(図1右側)には、エアシリ
ンダ21のロッド先端21aが取り付けてあり、このロ
ッド21aの昇降により、上側の可動挟持片34aを支
軸34c回りで開閉回動(シーソーのように)する。つ
まり、ロッド21a(上側の可動挟持片34aの後部)
がストッパ22に当接するような下降位置(図示の状
態)では、ワークホルダ34は開き、逆に、上昇位置で
はワークホルダ34は閉じてワークWを把持できる。
【0010】ワークWは、通常の場合、ワーク先端がワ
ークホルダ34の喉部34dに当て付けられた状態で把
持される。但し、機械サイズ以上の大型ワークを加工す
る場合に必要とされるワークホルダ34の再把持動作の
場合は、前記喉部34dから若干の距離を置いた状態で
把持させる。これは、再把持動作の場合に、喉部34d
に当て付けてしまうと、ワークWは未支持のために誤っ
た位置にずれてしまうためである。
【0011】前記上側の可動挟持片34aの上面には、
挟持片34aの歪みを検出する歪みゲージ4が貼り付け
てある。そして、この歪みゲージ4による検出結果を処
理するための、歪増幅器3と、判定装置2と、NC装置
1とが設けてある。歪増幅器3は、前記歪みゲージ4の
検出結果(電圧)を採取し、このデータを増幅して判定
装置2へ送出する。判定装置2は、前記歪増幅器3から
受け取ったデータよりワークホルダ34の異常を検出す
るものである。異常であるとの判定を下した場合は、N
C装置1にワークホルダ異常信号を送出する。NC装置
1は、判定装置2から、このワークホルダ異常信号を受
け取ると機械を直ちに緊急停止させる処理を行う。具体
的には、ワーク送り部のX,Y軸方向へのワーク送りを
停止させるとともに、パンチ駆動機構が動作中であれ
ば、勿論これも停止させる。
【0012】前記歪みゲージ4は、ワークホルダ34が
開き状態にある時に貼り付けられたものであり、ワーク
ホルダ34が閉じ状態に移行すると、歪みゲージ4は圧
縮される。
【0013】前記判定装置2は、ワーク処理を行ってワ
ークホルダ34の異常を検出する。図2に示すものは、
歪みゲージの検出結果(増幅データ)を電圧Vによって
示した時間tグラフである。V3に示す電圧レベルは、
ワークホルダ34が開き状態である定常状態にある時の
ものである。この状態から、ワークWを前記上側の可動
挟持片34aを可動させて把持すると時間t1の間に現
れるレベルV1まで電圧が低下する。このレベルV1が
検出されれば、何ら問題なく、ワークホルダ34は正常
であると判定される。
【0014】もし、ワークWがワークホルダ34から何
らかの原因で離脱しようとすると、時間t2の区間に示
すようにレベルV1からV3に向かってレベルが大きく
変化する。これは、ワーク離脱作用が、歪みゲージ4の
圧縮状態を解除する方向へ機能するためである。その
後、時間t2の前半で再度、徐々にレベルが低下し始
め、ワークWが完全にワークホルダ34から離脱する
と、レベルV2に至る。このレベルV2(時間t3の区
間)は、ワークWは把持していないが、エアシリンダ2
1により、力は付与されているため、ワーク空把持状態
となり、レベルV1よりも高いレベルとなっている。
【0015】そして、これらレベルV1とV2の間に異
常レベルVXが設定されている。判定装置2は、歪みゲ
ージ4からの電圧レベルが、設定されている異常レベル
VXを越えた場合に、ワークホルダ34が異常であると
の判定を下すものである。
【0016】ここでいうワークホルダ34の異常とは、
ワークWの完全離脱やワークWの離脱可能性が大きい状
態を示している。図2に示した異常レベルVXでは、ワ
ークWが未だ完全にワークホルダ34から離脱していな
い時間t2において、異常を検出できるので、ワークW
の完全に離脱する前に機械を停止させることができる。
【0017】勿論、異常レベルVXは必要に応じて、設
定変更可能とされており、例えば、異常レベルVXをレ
ベルV2よりも高いレベルとして、異常検出の誤認を防
止することも可能である。この場合、ワークWの離脱が
生じた後に機械が停止される可能があるが、機械を停止
させることには変わりなく、特に問題はない。また、異
常レベルVXは必要に応じて、設定変更可能とすること
で、様々な機械、ワークホルダにも対応できる。
【0018】前記歪みゲージ4は、上側の可動挟持片3
4aの上面といったワークホルダ34の把持部の把持動
作とは、直接関係のない箇所に取り付けてあるので、常
にワークホルダ34の異常を検出できる。つまり、単
に、ワークWの把持を検出するセンサをホルダ34の喉
部34dに取り付けるようにしたものでは、ワークホル
ダ34の再把持動作等が行われた場合では、異常検出が
不可能であるのに対し、上述したように、本構成では全
く問題はない。また、上側の可動挟持片34aの上面に
取り付けると歪みゲージ4からの配線が複雑とならな
い。更に、歪みゲージ4を貼り付けるだけなので、前記
喉部34dにタッチセンサやエアセンサを取り付ける場
合等と比較して構成が簡単となり、上述した異常レベル
VXの設定を工夫することで、ワークホルダ異常の予知
も可能となる。
【0019】尚、前記歪みゲージ4の検出結果として、
電圧レベルだけでに限らず、電流値を用いてレベル設定
等の検出を行ってもよい。
【0020】
【発明の効果】この発明の効果は以下に示すものであ
る。請求項1の発明の場合は、ワークホルダの歪みとい
った物理的な性質を用いて正常レベルと異常レベルとの
区別を行っているため、ワークホルダの把持異常を確実
に判定することができる。請求項2の発明の場合、前記
異常判定手段は、ワークホルダの把持異常との判定を下
した場合、ワークホルダの移動を制御する手段に対して
ワークホルダ異常情報を送出するので、直ちに機械を停
止させることが可能となり、安全性が向上する。請求項
3の発明の場合は、前記歪みを検出する手段は、ワーク
ホルダのワーク把持部以外の部分に取り付けられるた
め、常にワークホルダの把持異常を監視できる。例え
ば、従来、不可能であったワークホルダ34の再把持動
作後の把持異常をも監視できる。請求項4の発明の場合
は、異常レベル値がワーク把持の正常レベルよりも高
く、ワーク空把持レベルよりも低く設定されているた
め、素早く把持異常の検出でき、ワーク離脱が完全に起
こる前に機械を停止させることが可能となる。より安全
性が向上する。請求項5の発明の場合は、前記異常レベ
ル値が、ワーク空把持レベルよりも高く設定されている
ため、把持異常の誤判定を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のワークホルダの断面図およびその異
常検出装置を示すブロック図である。
【図2】歪みゲージの検出レベルを示した電圧V−時間
tグラフである。
【図3】パンチプレスのワーク送り部を示した平面図で
ある。
【符号の説明】
1・・NC装置、2・・判定装置、3・・歪増幅器、4
・・歪みゲージ、21・・エアシリンダ、33・・クロ
ススライド、34・・ワークホルダ,W・・ブワーク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを把持するワークホルダの異常検
    出装置であって、前記ワークホルダの歪みを検出する手
    段と、この検出結果が予め設定した異常レベル値を越え
    る場合にワークホルダの把持異常と判定する異常判定手
    段とを設けたワークホルダの異常検出装置。
  2. 【請求項2】 前記異常判定手段は、ワークホルダの把
    持異常との判定を下した場合、ワークホルダの移動を制
    御する手段に対してワークホルダ異常情報を送出する請
    求項1記載のワークホルダの異常検出装置。
  3. 【請求項3】 前記歪みを検出する手段は、ワークホル
    ダのワーク把持部以外の部分に取り付けられている請求
    項1または2記載のワークホルダの異常検出装置。
  4. 【請求項4】 前記異常レベル値は、ワーク把持の正常
    レベルよりも高く、ワーク空把持レベルよりも低く設定
    されている請求項1,2または3記載のワークホルダの
    異常検出装置。
  5. 【請求項5】 前記異常レベル値は、ワーク空把持レベ
    ルよりも高く設定されている請求項1,2または3記載
    のワークホルダの異常検出装置。
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