JPWO2020171172A1 - Work gripping start point detection method, work gripping start point detection device and work gripping method in hydraulic clamp device, hydraulic clamp device - Google Patents

Work gripping start point detection method, work gripping start point detection device and work gripping method in hydraulic clamp device, hydraulic clamp device Download PDF

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Abstract

【課題】公差内で寸法がばらつく各ワークに対してワーク把持開始点を見つけることが可能な液圧式クランプ装置を提供する。【解決手段】液圧式クランプ装置は、第1の部材である本体12及び第2の部材である円筒状体24が互いに重なり合う部分において、第1の周面である外周面16A及び第2の周面である内周面24Bの少なくとも一方に設けられた凹部28により作動液体室30が画定され、作動液体室30に封入された作動液体の圧力によって円筒状体24が弾性変形することにより、被クランプ部材W1をクランプする。液圧式クランプ装置は、円筒状体24により被クランプ部材W1のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する演算装置を備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic clamping device capable of finding a work gripping start point for each work whose dimensions vary within a tolerance. SOLUTION: A hydraulic clamp device has a first peripheral surface, an outer peripheral surface 16A, and a second peripheral surface, in a portion where a main body 12 which is a first member and a cylindrical body 24 which is a second member overlap each other. The working liquid chamber 30 is defined by a recess 28 provided in at least one of the inner peripheral surfaces 24B which is a surface, and the cylindrical body 24 is elastically deformed by the pressure of the working liquid sealed in the working liquid chamber 30 to be covered. Clamp the clamp member W1. The hydraulic clamping device includes an arithmetic device that calculates a work gripping start point at which the clamped member W1 is started to be clamped by the cylindrical body 24. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、機械加工分野、測定分野において使用される被クランプ部材を作動液体に圧力を加えてクランプ(以下、把持ともいう。)する液圧式クランプ装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic clamping device that clamps (hereinafter, also referred to as gripping) a member to be clamped, which is used in the fields of machining and measurement, by applying pressure to a working liquid.

液圧式クランプ装置としては、作動液体室を画定する薄肉筒状部を含む本体と、この本体に設けられ、前記作動液体室に封入された作動液体を加圧する加圧部とを有し、前記薄肉筒状部が前記作動液体室に封入された作動液体に圧力を加えることによって径方向に弾性変形することにより被クランプ部材(以下、ワークともいう。)をクランプするものが知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。 The hydraulic clamp device includes a main body including a thin-walled tubular portion that defines a working liquid chamber, and a pressurizing portion that is provided in the main body and pressurizes the working liquid that is sealed in the working liquid chamber. It is known that a thin-walled tubular portion clamps a member to be clamped (hereinafter, also referred to as a work) by elastically deforming in the radial direction by applying pressure to the working liquid sealed in the working liquid chamber (hereinafter, also referred to as a work). For example, see Patent Documents 1 to 3).

液圧式クランプ装置の膨張(又は収縮)動作方法は、手動と自動(動力)とに大別される。手動による動作方法では、液圧式クランプ装置の作動ねじを回転させることで、作動液体に圧力を加えて薄肉筒状部を膨張(又は収縮)させる。動力による動作方法では、液圧式クランプ装置のピストンロッドを動力シリンダ等によって押すことで、作動液体に圧力を加えて薄肉筒状部を膨張(又は収縮)させる。 The expansion (or contraction) operation method of the hydraulic clamp device is roughly classified into manual and automatic (power). In the manual operation method, the thin-walled tubular portion is expanded (or contracted) by applying pressure to the working liquid by rotating the working screw of the hydraulic clamping device. In the power operation method, the piston rod of the hydraulic clamp device is pushed by a power cylinder or the like to apply pressure to the working liquid to expand (or contract) the thin-walled tubular portion.

実公昭58−21605号公報Jitsukosho 58-21605 Gazette 実開平6−36709号公報Jikkenhei 6-36709 Gazette 特開2007−50478号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-50478

従来の液圧式クランプ装置がクランプするワークは、公差を規定され、その公差の範囲に製造されることが一般的であり、そのため規定された公差の範囲でクランプ部の実際寸法はばらつく。 The workpieces clamped by the conventional hydraulic clamping device are generally manufactured within the specified tolerance range, and therefore the actual dimensions of the clamp portion vary within the specified tolerance range.

このように公差内で寸法がばらつくワークに対して従来では、液圧式クランプ装置の薄肉筒状部の膨張(又は収縮)部とワークとが接触するワーク把持開始点(ゼロ点)を検知する方法がなく、クランプ時、すなわち液圧式クランプ装置の薄肉筒状部が膨張(又は収縮)しワークと接触してから、更に作動液体に圧力を加えた場合に発生する把持力を制御することができなかった。その結果、公差の上限値のワークでは、把持力は低く、公差の下限値のワークでは、把持力は高くなる。 Conventionally, for a work whose dimensions vary within the tolerance, a method of detecting a work gripping start point (zero point) where the work comes into contact with the expansion (or contraction) part of the thin-walled tubular part of the hydraulic clamp device. It is possible to control the gripping force generated when the thin-walled tubular part of the hydraulic clamping device expands (or contracts) and comes into contact with the work, and then further applies pressure to the working liquid. There wasn't. As a result, the gripping force is low for the work having the upper limit value of the tolerance, and is high for the work having the lower limit value of the tolerance.

ここで、把持力について説明する。液圧式クランプ装置は、作動液体室に封入された作動液体に圧力を加えることによって薄肉円筒部(膨張部)が径方向に弾性変形する。 Here, the gripping force will be described. In the hydraulic clamp device, the thin-walled cylindrical portion (expanded portion) is elastically deformed in the radial direction by applying pressure to the working liquid sealed in the working liquid chamber.

ワークは、液圧式クランプ装置の膨張部と隙間を有して嵌め合せるため、液圧式クランプ装置の膨張部の膨張を進めると、被クランプ部材の内径(又は外径)に接触することになる。接触して尚作動液体に圧力を加えると、薄肉円筒部は接触したワークの肉厚が加味され弾性変形を起こしにくくなる。作動液体に圧力を加える方法として、ピストン等により作動液体室に封入した作動液体を押し込む方法があり、同じ押し込み量のときに、薄肉円筒部だけを膨張させる圧力と、薄肉円筒部にワークの肉厚が加わり一体となった状態を膨張させる圧力とで違いが生じ、その圧力値の差がワークを把持する把持力となる。 Since the work is fitted with the expanding portion of the hydraulic clamping device with a gap, when the expanding portion of the hydraulic clamping device is expanded, it comes into contact with the inner diameter (or outer diameter) of the member to be clamped. When pressure is applied to the working liquid after contact, the thin-walled cylindrical portion is less likely to undergo elastic deformation due to the wall thickness of the contacted work. As a method of applying pressure to the working liquid, there is a method of pushing the working liquid sealed in the working liquid chamber by a piston or the like. There is a difference between the pressure that expands the integrated state due to the increased thickness, and the difference in the pressure value becomes the gripping force that grips the work.

すなわち、液圧式クランプ装置を用いてワークをクランプする場合に、作動液体に圧力を加えるため、ピストン等を作動する(押し込む)。この時の作動量を一定の量(=押し込みストローク)とした場合に、公差内の上限値のワークは把持力が小さく(=変形が小さく)、公差内の下限値のワークは把持力が大きくなる(変形が大きくなる)。したがって、ワークを高精度に加工、測定する場合には、このような変形の影響が問題となってくる。
前記説明の形態は、液圧式クランプ装置が膨張してワークをクランプする場合であり、液圧式クランプ装置が収縮してワークをクランプする場合は、ワークの公差と把持力との関係は反対になるものの、その特性は同じである。以降は、液圧式クランプ装置を膨張させてワークを把持する場合の動作を説明する。
That is, when the work is clamped by using the hydraulic clamping device, the piston or the like is operated (pushed) in order to apply pressure to the working liquid. When the operating amount at this time is a constant amount (= pushing stroke), the work with the upper limit value within the tolerance has a small gripping force (= the deformation is small), and the work with the lower limit value within the tolerance has a large gripping force. (The deformation becomes large). Therefore, when the workpiece is machined and measured with high accuracy, the influence of such deformation becomes a problem.
The form described above is a case where the hydraulic clamping device expands to clamp the work, and when the hydraulic clamping device contracts to clamp the work, the relationship between the tolerance of the work and the gripping force is opposite. However, their characteristics are the same. Hereinafter, the operation when the hydraulic clamp device is expanded to grip the work will be described.

本発明が解決しようとする課題は、寸法がばらつく各被クランプ部材に対してワーク把持開始点を見つけることが可能な液圧式クランプ装置を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a hydraulic clamping device capable of finding a work gripping start point for each member to be clamped having varying dimensions.

(1)かかる課題を達成するために、本発明の一つの実施形態による液圧式クランプ装置は、外周面又は内周面をなす第1の周面を備えた第1の部材と、前記第1の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第2の周面を備えた第2の部材とを有し、前記第1の部材及び前記第2の部材が互いに重なり合う部分において、前記第1の周面及び前記第2の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第2の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置であって、前記作動液体室に封入された前記作動液体の圧力を測定する圧力測定装置と、前記第1の部材に形成されて前記作動液体室に連通するピストン室と、前記ピストン室に設けられたピストンを駆動するピストンロッドを備えた駆動装置と、前記第2の部材により前記被クランプ部材のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する演算装置とを備え、前記演算装置は、前記圧力測定装置によって測定された前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークの測定データに基づいて前記ワーク把持開始点を算出する。 (1) In order to achieve such a problem, the hydraulic clamping device according to one embodiment of the present invention includes a first member having a first peripheral surface forming an outer peripheral surface or an inner peripheral surface, and the first member. The first member has a second member having a second peripheral surface forming an inner peripheral surface or an outer peripheral surface that overlaps the peripheral surface of the first member, and the first member and the second member overlap each other. The working liquid chamber is defined by a recess provided on at least one of the peripheral surface and the second peripheral surface, and the second member is elastically deformed by the pressure of the working liquid sealed in the working liquid chamber. , A hydraulic clamping device for clamping a member to be clamped, a pressure measuring device for measuring the pressure of the working liquid sealed in the working liquid chamber, and the working liquid chamber formed in the first member. A drive device including a communicating piston chamber, a piston rod for driving the piston provided in the piston chamber, and a calculation device for calculating a work gripping start point at which the second member starts clamping the member to be clamped. The computing device calculates the work gripping start point based on the pressure of the working liquid measured by the pressure measuring device and the measurement data of the stroke of the piston rod.

この構成によれば、圧力測定装置にて測定された作動液体の圧力とピストンロッドのストロークの測定データとに基づいて第2の部材により被クランプ部材のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する演算装置を備えることにより、公差内で寸法がばらつく各被クランプ部材に対してワーク把持開始点を見つけることが可能になる。演算装置は、圧力測定手段にて測定された作動液体の圧力と、ピストンロッドのストロークの測定データとに基づいて把持開始点を算出することができる。 According to this configuration, the work gripping start point at which the clamped member starts to be clamped by the second member is calculated based on the pressure of the working liquid measured by the pressure measuring device and the measurement data of the stroke of the piston rod. By providing the arithmetic device, it becomes possible to find the work gripping start point for each member to be clamped whose dimensions vary within the tolerance. The computing device can calculate the gripping start point based on the pressure of the working liquid measured by the pressure measuring means and the measurement data of the stroke of the piston rod.

(2)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記演算装置は、前記作動液体の圧力と、前記ピストンロッドのストロークとの関係を示す測定データに基づいて、前記第2の部材が弾性変形を開始してから前記被クランプ部材の公差下限までの第1の区間の2点と、前記第2の部材が前記被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの第2の区間の2点でそれぞれ直線データを作成し、これらの2直線の交点を前記ワーク把持開始点とする。 (2) In the hydraulic clamping device, preferably, the arithmetic device deforms the second member elastically based on measurement data showing the relationship between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod. Two points in the first section from the start to the lower limit of the tolerance of the member to be clamped, and a second point from the point where the second member becomes the same as the upper limit of the tolerance of the member to be clamped to the most elastic deformation. Straight line data is created at each of the two points in the section, and the intersection of these two straight lines is set as the work gripping start point.

この構成によれば、第2の部材が弾性変形を開始してから被クランプ部材の公差下限までの第1の区間の2点と、第2の部材が被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまで第2の区間の2点でそれぞれ直線データを作成し、これらの2直線の交点を前記ワーク把持開始点とすることで、ワーク把持開始点を的確に算出することができる。 According to this configuration, the two points in the first section from the start of elastic deformation of the second member to the lower limit of the tolerance of the member to be clamped and the second member are the same as the upper limit of the tolerance of the member to be clamped. By creating straight line data at each of the two points in the second section from the point to the most elastic deformation and using the intersection of these two straight lines as the work gripping start point, it is possible to accurately calculate the work gripping start point. can.

(3)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記演算装置は、前記作動液体の圧力と、前記ピストンロッドのストロークとの関係を示す測定データを、前記第2の部材が弾性変形を開始してから前記被クランプ部材の公差下限までの第1の区間、前記第2の部材が前記被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの第2の区間のそれぞれの区間で直線回帰法によりそれぞれの直線データを算出し、これらの2直線の交点を前記ワーク把持開始点とする。 (3) The hydraulic clamp device preferably starts the second member to elastically deform the measurement data showing the relationship between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod. In each section of the first section from the time to the lower limit of the tolerance of the member to be clamped, and the second section from the point where the second member becomes the same as the upper limit of the tolerance of the member to be clamped to the most elastic deformation. Each straight line data is calculated by the straight line regression method, and the intersection of these two straight lines is set as the work gripping start point.

この構成によれば、作動液体の圧力と、ピストンロッドのストロークとの関係を示す測定データを、第2の部材が弾性変形を開始してから被クランプ部材の公差下限までの第1の区間、第2の部材が被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの第2の区間のそれぞれの区間で直線回帰法によりそれぞれの直線データを算出し、これらの2直線の交点をワーク把持開始点とすることで、ワーク把持開始点を的確に算出することができる。 According to this configuration, the measurement data showing the relationship between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod is obtained in the first section from the start of elastic deformation of the second member to the lower limit of the intersection of the member to be clamped. The straight line data is calculated by the linear regression method in each section of the second section from the point where the second member becomes the same as the upper limit of the tolerance of the member to be clamped to the most elastic deformation, and the intersection of these two straight lines. By setting the work gripping start point as, the work gripping start point can be accurately calculated.

(4)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記演算装置は、前記第2の部材が弾性変形を開始してから、前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す測定データの前記作動液体室内の圧力増加率が変化した点を前記ワーク把持開始点とする。 (4) In the hydraulic clamp device, preferably, in the arithmetic device, the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod are correlated by a linear function after the second member starts elastic deformation. The point at which the pressure increase rate in the working liquid chamber of the measurement data showing the relationship changes is defined as the work gripping start point.

この構成によれば、第2の部材が弾性変形を開始してから、作動液体の圧力とピストンロッドのストロークとが相関関係を示す測定データの作動液体室内の圧力増加率が変化した点をワーク把持開始点とするため、ワーク把持開始点を的確に算出することができる。 According to this configuration, after the second member starts elastic deformation, the point where the pressure increase rate in the working liquid chamber of the measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod has changed is the work. Since the gripping start point is used, the work gripping start point can be accurately calculated.

(5)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記演算装置は、前記第2の部材が弾性変形を開始してから、前記被クランプ部材の公差下限までの区間における前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す測定データの第1の傾きに対し、前記第2の部材の弾性変形が最大になるまで前記ピストンロッドをストロークさせたときに1次関数による相関関係を示す測定データの第2の傾きが、前記第1の傾き以上に変化した点を前記ワーク把持開始点とする。 (5) The hydraulic clamping device preferably includes the pressure of the working liquid in the section from the start of elastic deformation of the second member to the lower limit of the tolerance of the clamped member. When the piston rod is stroked until the elastic deformation of the second member is maximized with respect to the first inclination of the measurement data showing the correlation between the stroke of the piston rod and the linear function, the linear function is used. The point at which the second inclination of the measurement data showing the correlation changes to be greater than or equal to the first inclination is defined as the work gripping start point.

この構成によれば、第2の部材が弾性変形を開始してから、被クランプ部材の公差下限までの区間における作動液体の圧力とピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す測定データの第1の傾きに対し、第2の部材の弾性変形が最大になるまでピストンロッドをストロークさせたときに1次関数による相関関係を示す測定データの第2の傾きが、前記第1の傾き以上に変化した点を前記ワーク把持開始点とするため、ワーク把持開始点を的確に算出することができる。 According to this configuration, the measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod in the section from the start of elastic deformation of the second member to the lower limit of the tolerance of the member to be clamped by a linear function. The second inclination of the measurement data showing the correlation by the linear function when the piston rod is stroked until the elastic deformation of the second member is maximized with respect to the first inclination of the first inclination is the first inclination. Since the point changed as described above is set as the work gripping start point, the work gripping start point can be accurately calculated.

(6)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記演算装置は、前記被クランプ部材が取り付けられていない状態で、前記第2の部材が弾性変形を開始してから最も弾性変形するまでの区間において前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第1の測定データと、前記被クランプ部材が取り付けられた状態で、前記第2の部材が前記被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの区間において前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第2の測定データとから各々直線データを算出し、これら2直線の交点を前記ワーク把持開始点とする。 (6) The hydraulic clamping device is preferably a section from the start of elastic deformation of the second member to the most elastic deformation of the arithmetic device in a state where the clamped member is not attached. In the first measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod by a linear function, and the clamped member, the second member is the clamped member. Linear data is calculated from the second measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod by the linear function in the section from the point where it becomes the same as the upper limit of the tolerance of the above to the most elastic deformation. Then, the intersection of these two straight lines is set as the work gripping start point.

この構成によれば、被クランプ部材が取り付けられていない状態で、第2の部材が弾性変形を開始してから最も弾性変形するまでの区間において作動液体の圧力とピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第1の測定データと、被クランプ部材が取り付けられた状態で、第2の部材が被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの区間において作動液体の圧力とピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第2の測定データとから各々直線データを算出し、これら2直線の交点を前記ワーク把持開始点とするため、ワーク把持開始点を的確に算出することができる。 According to this configuration, the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod are primary in the section from the start of elastic deformation of the second member to the most elastic deformation in the state where the member to be clamped is not attached. The first measurement data showing the correlation by the function and the working liquid in the section from the point where the second member becomes the same as the upper limit of the tolerance of the clamped member to the most elastic deformation with the clamped member attached. Linear data is calculated from the second measurement data showing the correlation between the pressure of the piston rod and the stroke of the piston rod by a linear function, and the intersection of these two straight lines is set as the work gripping start point. Can be calculated accurately.

(7)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記演算装置は、前記被クランプ部材が取り付けられていない状態で、前記第2の部材が弾性変形を開始してから最も弾性変形するまでの区間において前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第1の測定データの傾きに対して、前記被クランプ部材が取り付けられた状態で、前記ピストンロッドを最大ストロークまでストロークさせたときの前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第2の測定データの傾きが前記第1の測定データの傾き以上に変化した点を前記ワーク把持開始点とする。 (7) The hydraulic clamping device is preferably a section from the start of elastic deformation of the second member to the most elastic deformation of the arithmetic device in a state where the clamped member is not attached. The maximum stroke of the piston rod with the clamped member attached to the inclination of the first measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod by a linear function. The point at which the inclination of the second measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod when the stroke is made to the above is changed to be greater than or equal to the inclination of the first measurement data. It is used as the work gripping start point.

この構成によれば、被クランプ部材が取り付けられていない状態で、第2の部材が弾性変形を開始してから最も弾性変形するまでの区間において作動液体の圧力とピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第1の測定データの傾きに対して、被クランプ部材が取り付けられた状態で、ピストンロッドを最大ストロークまでストロークさせたときの作動液体の圧力とピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第2の測定データの傾きが前記第1の測定データの傾き以上に変化した点を前記ワーク把持開始点とするため、ワーク把持開始点を的確に算出することができる。 According to this configuration, the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod are primary in the section from the start of elastic deformation of the second member to the most elastic deformation in the state where the member to be clamped is not attached. With respect to the inclination of the first measurement data showing the correlation by the function, the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod when the piston rod is stroked to the maximum stroke with the member to be clamped attached are 1. Since the work gripping start point is defined as the point where the inclination of the second measurement data showing the correlation by the next function changes to be equal to or greater than the inclination of the first measurement data, the work gripping start point can be accurately calculated. ..

(8)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記ワーク把持開始点を基準として前記第2の部材を弾性変形させ、前記被クランプ部材に対して所定の把持力が得られるように前記作動液体の圧力を制御する把持力制御装置を更に備える。 (8) The hydraulic clamping device preferably elastically deforms the second member with reference to the work gripping start point, and obtains a predetermined gripping force with respect to the clamped member. A gripping force control device for controlling the pressure of the above is further provided.

この構成によれば、ワーク把持開始点を基準として第2の部材を弾性変形させ、被クランプ部材に対して所定の把持力が得られるように作動液体の圧力を制御する把持力制御装置を更に備えるので、被クランプ部材に対する把持力を所定の値に設定することが可能になる。その結果、公差内で寸法がばらつく各被クランプ部材に対して同量の把持力でクランプすることが可能になる。 According to this configuration, a gripping force control device that elastically deforms the second member with reference to the work gripping start point and controls the pressure of the working liquid so as to obtain a predetermined gripping force with respect to the clamped member is further provided. Therefore, the gripping force with respect to the member to be clamped can be set to a predetermined value. As a result, it becomes possible to clamp each member to be clamped whose dimensions vary within the tolerance with the same amount of gripping force.

(9)上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、外周面又は内周面をなす第1の周面を備えた第1の部材と、前記第1の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第2の周面を備えた第2の部材とを有し、前記第1の部材及び前記第2の部材が互いに重なり合う部分において、前記第1の周面及び前記第2の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第2の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置であって、前記第2の部材により前記被クランプ部材のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する演算装置と、前記ワーク把持開始点を基準にして前記第2の部材を弾性変形させ、前記被クランプ部材に対して所定の把持力が得られるように前記作動液体の圧力を制御する把持力制御装置とを備える。 (9) The hydraulic clamping device preferably has a first member having a first peripheral surface forming an outer peripheral surface or an inner peripheral surface, and an inner peripheral surface or an outer peripheral surface that overlaps the first peripheral surface. It has a second member having a second peripheral surface to form, and at least the first peripheral surface and the second peripheral surface at a portion where the first member and the second member overlap each other. A hydraulic clamping device that clamps a member to be clamped by defining a working liquid chamber by a recess provided on one side and elastically deforming the second member by the pressure of the working liquid sealed in the working liquid chamber. Therefore, the arithmetic device for calculating the work gripping start point at which the second member starts clamping the member to be clamped, and the second member are elastically deformed with reference to the work gripping start point, and the subject is covered. It is provided with a gripping force control device that controls the pressure of the working liquid so that a predetermined gripping force can be obtained with respect to the clamp member.

この構成によれば、ワーク把持開始点を基準として第2の部材を弾性変形させ、被クランプ部材に対して所定の把持力が得られるように作動液体の圧力を制御する把持力制御装置を更に備えるので、被クランプ部材に対する把持力を所定の値に設定することが可能になる。その結果、公差内で寸法がばらつく各被クランプ部材に対して同量の把持力でクランプすることが可能になる。 According to this configuration, a gripping force control device that elastically deforms the second member with reference to the work gripping start point and controls the pressure of the working liquid so as to obtain a predetermined gripping force with respect to the clamped member is further provided. Therefore, the gripping force with respect to the member to be clamped can be set to a predetermined value. As a result, it becomes possible to clamp each member to be clamped whose dimensions vary within the tolerance with the same amount of gripping force.

(10)本発明の一つの実施形態による液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法は、内部に作動液体室が設けられたクランプ部材と、前記作動液体室に充填された作動液体を加圧するピストンとを備え、前記クランプ部材は、内面側に前記作動液体室を画定し、且つ外面側にクランプ面を画定する壁体を有し、前記ピストンの移動による前記作動液体の加圧により前記壁体が弾性変形し、前記クランプ面を被クランプ部材に対して押し付けることにより、前記被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置において、前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する方法であって、前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する。 (10) In the work gripping start point detection method in the hydraulic clamping device according to one embodiment of the present invention, a clamp member provided with a working liquid chamber inside and a working liquid filled in the working liquid chamber are pressurized. The clamp member includes a piston, and has a wall body that defines the working liquid chamber on the inner surface side and the clamping surface on the outer surface side, and the wall is pressurized by the pressurization of the working liquid by the movement of the piston. When the clamp surface starts to come into contact with the clamped member in the hydraulic clamping device that clamps the clamped member by elastically deforming the body and pressing the clamped surface against the clamped member. This is a method of detecting the work gripping start point, which is based on the pressure change of the working liquid with respect to the moving position of the piston.

この方法によれば、ワーク把持開始点を正確に検出することができる。 According to this method, the work gripping start point can be accurately detected.

(11)前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けた状態で、前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力上昇率が変化する時点をワーク把持開始点とする。 (11) The work gripping start point is a time point at which the pressure rise rate of the working liquid with respect to the moving position of the piston changes with the clamped member attached to the hydraulic clamping device.

この方法によれば、ワーク把持開始点を的確に検出することができる。 According to this method, the work gripping start point can be accurately detected.

(12)上記ワーク把持開始点検出方法は、好ましくは、前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接しないと推定される前記ピストンの移動区間の前記ピストンの移動位置と前記作動液体の圧力との関係を示す方程式と、前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接すると推定される前記ピストンの移動区間の前記ピストンの移動位置と前記作動液体の圧力との関係を示す方程式とによる連立方程式の解を、前記ワーク把持開始点とする。 (12) In the work gripping start point detecting method, preferably, the moving position of the piston and the pressure of the working liquid in the moving section of the piston, which is estimated that the clamp surface does not abut against the clamped member. According to an equation showing the relationship between the piston and the moving position of the piston in the moving section of the piston estimated that the clamp surface comes into contact with the member to be clamped, and an equation showing the relationship between the pressure of the working liquid and the pressure of the working liquid. The solution of the simultaneous equations is set as the work gripping start point.

この方法によれば、ワーク把持開始点を的確に検出することができる。 According to this method, the work gripping start point can be accurately detected.

(13)上記ワーク把持開始点検出方法は、好ましくは、前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けない状態での前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化と、前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けた状態での前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化とから前記ワーク把持開始点を検出する。 (13) The work gripping start point detection method preferably includes a pressure change of the working liquid with respect to a moving position of the piston in a state where the clamped member is not attached to the hydraulic clamping device, and the hydraulic clamping device. The work gripping start point is detected from the pressure change of the working liquid with respect to the moving position of the piston in the state where the clamped member is attached.

この方法によれば、ワーク把持開始点を的確に検出することができる。 According to this method, the work gripping start point can be accurately detected.

(14)上記ワーク把持開始点検出方法は、好ましくは、前記作動液体の圧力を圧力センサによって検出する。 (14) The work gripping start point detecting method preferably detects the pressure of the working liquid by a pressure sensor.

この方法によれば、ワーク把持開始点の検出に必要な作動液体の圧力が的確に検出される。 According to this method, the pressure of the working liquid required to detect the work gripping start point is accurately detected.

上記ワーク把持開始点検出方法は、好ましくは、前記作動液体の圧力を前記ピストンに作用する荷重を検出するロードセルによる計測値から検出する。 The work gripping start point detection method preferably detects the pressure of the working liquid from the measured value by the load cell that detects the load acting on the piston.

この方法によれば、ワーク把持開始点の検出に必要な作動液体の圧力が外部から検出される。 According to this method, the pressure of the working liquid required to detect the work gripping start point is detected from the outside.

(16)液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出装置は、内部に作動液体室が設けられたクランプ部材と、前記作動液体室に充填された作動液体を加圧するピストンとを備え、前記クランプ部材は、内面側で前記作動液体室を画定し、且つ外面側でクランプ面を画定する壁体を有し、前記ピストンの移動による前記作動液体の加圧により前記壁体が弾性変形し、前記クランプ面を被クランプ部材に対して押し付けることにより、前記被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置において、前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する装置であって、前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する。 (16) The work gripping start point detecting device in the hydraulic clamping device includes a clamping member provided with a working liquid chamber inside, and a piston for pressurizing the working liquid filled in the working liquid chamber, and the clamping member. Has a wall body that defines the working liquid chamber on the inner surface side and a clamp surface on the outer surface side, and the wall body is elastically deformed by pressurization of the working liquid by the movement of the piston, and the clamp In the hydraulic clamping device that clamps the clamped member by pressing the surface against the clamped member, the work gripping start point at the time when the clamped surface starts abutting against the clamped member is detected. The work gripping start point is detected based on the pressure change of the working liquid with respect to the moving position of the piston.

この構成によれば、ワーク把持開始点を正確に検出することができる。 According to this configuration, the work gripping start point can be accurately detected.

(17)本発明の一つの実施形態によるワーク把持方法は上記の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法によって検出された前記ワーク把持開始点の前記ピストンの移動位置或いは前記作動液体の圧力を基準にして前記被クランプ部材の把持力を設定する。 (17) The work gripping method according to one embodiment of the present invention determines the moving position of the piston or the pressure of the working liquid at the work gripping start point detected by the work gripping start point detecting method in the hydraulic clamp device. The gripping force of the member to be clamped is set as a reference.

この方法によれば、被クランプ部材に寸法のばらつきがあっても、被クランプ部材を所要の把持力をもって把持することができる。 According to this method, even if the clamped member has a variation in dimensions, the clamped member can be gripped with a required gripping force.

(18)上記液圧式クランプ装置によるワーク把持方法は、好ましくは、前記液圧式クランプ装置は、外部からの押圧により移動する第1ピストン及び前記クランプ部材に設けられた作動ねじ部材の螺進によって移動する第2ピストンを有し、前記第1ピストンの移動によって前記ワーク把持開始点を検出し、前記ワーク把持開始点を検出した前記作動液体の圧力を基準にして前記第2ピストンの移動によって前記被クランプ部材の把持力を設定する。 (18) In the work gripping method using the hydraulic clamp device, the hydraulic clamp device preferably moves by screwing a first piston that moves by pressing from the outside and an operating screw member provided on the clamp member. The work gripping start point is detected by the movement of the first piston, and the work subject is detected by the movement of the second piston with reference to the pressure of the working liquid that has detected the work gripping start point. Set the gripping force of the clamp member.

この方法によれば、外段取りより、被クランプ部材を所要の把持力をもって把持することができる。 According to this method, the member to be clamped can be gripped with a required gripping force by the outer setup.

本発明による液圧式クランプ装置によれば、寸法がばらつく各被クランプ部材に対してワーク把持開始点を見つけることができる。 According to the hydraulic clamping device according to the present invention, it is possible to find a work gripping start point for each member to be clamped whose dimensions vary.

本発明に係る液圧式クランプ装置の実施形態1を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing the first embodiment of the hydraulic clamp device according to the present invention. 同実施形態1に係る液圧式クランプ装置の要部を示す縦断面図A vertical sectional view showing a main part of the hydraulic clamp device according to the first embodiment. 同実施形態1に係る液圧式クランプ装置の制御回路を示すブロック図The block diagram which shows the control circuit of the hydraulic clamp device which concerns on Embodiment 1. 図3の制御部の動作を示すフローチャートA flowchart showing the operation of the control unit of FIG. 同実施形態1に係る液圧式クランプ装置においてピストンロッドのストローク(位置)と液圧(圧力)との関係を示すグラフA graph showing the relationship between the stroke (position) of the piston rod and the hydraulic pressure (pressure) in the hydraulic clamp device according to the first embodiment. 同実施形態1において測定データに基づいてワーク把持開始点を算出する一例を示すグラフA graph showing an example of calculating a work gripping start point based on measurement data in the first embodiment. 同実施形態1において測定データに基づいてワーク把持開始点を算出する他の例を示すフローチャートA flowchart showing another example of calculating the work gripping start point based on the measurement data in the first embodiment. 本発明の実施形態2に係る液圧式クランプ装置の制御回路を示すブロック図The block diagram which shows the control circuit of the hydraulic clamp device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係る液圧式クランプ装置の縦断面図Longitudinal sectional view of the hydraulic clamp device according to the third embodiment of the present invention. 本発明によるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法の実施に用いられる外段取り装置の正面図Front view of the outer setup device used for carrying out the work gripping start point detection method and the work gripping method according to the present invention. 実施形態3に係る液圧式クランプ装置の工作機械に対する取付状態を示側面図Side view showing the mounting state of the hydraulic clamp device according to the third embodiment with respect to the machine tool. 本発明の実施形態4に係る液圧式クランプ装置の縦断面図Longitudinal sectional view of the hydraulic clamp device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施形態5に係る液圧式クランプ装置の縦断面図Longitudinal sectional view of the hydraulic clamp device according to the fifth embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

[実施形態1]
本発明の実施形態1を、図1〜図5を参照して説明する。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

図1に示すように、液圧式クランプ部10は、マンドレルタイプのものであり、本体(第1の部材)12を有する。本体12は、第1軸状部16とフランジ部18と第2軸状部20とを軸線方向に順に同一軸線上に有する丸棒による棒状部(マンドレル)22を含む。第1軸状部16及び第2軸状部20は同一外径を有する。フランジ部18は、第1軸状部16及び第2軸状部20よりも大きい外径を有し、第1軸状部16及び第2軸状部20に対し径方向外方に拡張して形成されている。 As shown in FIG. 1, the hydraulic clamp portion 10 is of the mandrel type and has a main body (first member) 12. The main body 12 includes a rod-shaped portion (mandrel) 22 made of a round bar having a first axial portion 16, a flange portion 18, and a second axial portion 20 on the same axis in order in the axial direction. The first shaft-shaped portion 16 and the second shaft-shaped portion 20 have the same outer diameter. The flange portion 18 has an outer diameter larger than that of the first axial portion 16 and the second axial portion 20, and extends outward in the radial direction with respect to the first axial portion 16 and the second axial portion 20. It is formed.

第1軸状部16の外周には薄肉構造の壁体をなす円筒状体(第2の部材)24が嵌装されている。この円筒状体24は、内面側で後述の作動液体室30を画定し、外面側でクランプ面を画定する円筒状の壁体であり、円筒形状の被クランプ部材W1をクランプする外周面(クランプ面)24A及び第1軸状部16の外周面(第1の周面)16Aに重なり合う内周面(第2の周面)24Bを備える。 A cylindrical body (second member) 24 forming a thin-walled wall body is fitted on the outer periphery of the first shaft-shaped portion 16. The cylindrical body 24 is a cylindrical wall body that defines a working liquid chamber 30 described later on the inner surface side and a clamp surface on the outer surface side, and is an outer peripheral surface (clamp) that clamps the cylindrical member to be clamped W1. A surface) 24A and an inner peripheral surface (second peripheral surface) 24B that overlaps the outer peripheral surface (first peripheral surface) 16A of the first axial portion 16 are provided.

第1軸状部16の外周面16Aには周溝状の凹部28が形成されている。第1軸状部16と円筒状体24との間には、凹部28によって第1軸状部16の外周面16Aの全周に亘って延在する横断面(中心軸線に直交する断面)形状が円環状の作動液体室30が画定されている。 A peripheral groove-shaped recess 28 is formed on the outer peripheral surface 16A of the first shaft-shaped portion 16. A cross-sectional shape (a cross section orthogonal to the central axis) extending between the first axial portion 16 and the cylindrical body 24 over the entire circumference of the outer peripheral surface 16A of the first axial portion 16 by a recess 28. An annular working liquid chamber 30 is defined.

かくして、円筒状体24は、内面側に作動液体室30を画定し、外面側にクランプ面(外周面24A)を画定する。 Thus, the cylindrical body 24 defines the working liquid chamber 30 on the inner surface side and the clamp surface (outer peripheral surface 24A) on the outer surface side.

第1軸状部16の外周面16Aには作動液体室30を軸線方向に挟んだ両側に作動液体室30の液密性を確保するためのOリング32が装着されている。尚、円筒状体24は第1軸状部16にろう付け等によって液密に接合されていてもよい。この場合にはOリング32は不要になる。 On the outer peripheral surface 16A of the first axial portion 16, O-rings 32 for ensuring the liquidtightness of the working liquid chamber 30 are mounted on both sides of the working liquid chamber 30 in the axial direction. The cylindrical body 24 may be liquidtightly joined to the first axial portion 16 by brazing or the like. In this case, the O-ring 32 becomes unnecessary.

棒状部22は中心軸線上を第1軸状部16に亘って軸線方向に延在するピストン室34を有する。ピストン室34内にはピストン36が軸線方向に移動可能に嵌合している。ピストン室34の一方の端部は第1軸状部16に形成された軸線方向の通路38及び径方向の複数の通路40を通して作動液体室30に連通している。 The rod-shaped portion 22 has a piston chamber 34 extending in the axial direction along the central axis along the first axial portion 16. A piston 36 is fitted in the piston chamber 34 so as to be movable in the axial direction. One end of the piston chamber 34 communicates with the working liquid chamber 30 through an axial passage 38 and a plurality of radial passages 40 formed in the first axial portion 16.

ピストン36によって区切られたピストン室34の通路38側の室空間、通路38、40及び作動液体室30は一つの密閉空間をなしており、この密閉空間には作動液体である作動油が充填封入されている。 The chamber space on the passage 38 side of the piston chamber 34 separated by the piston 36, the passages 38 and 40, and the working liquid chamber 30 form one closed space, and the closed space is filled with hydraulic oil which is a working liquid. Has been done.

本体12の第2軸状部20にはブッシュ42がねじ止めされている。ブッシュ42には中心部の軸線方向に貫通する貫通孔42Aが形成されている。この貫通孔42Aにはプッシュロッド44が軸線方向に移動可能に係合している。プッシュロッド44の軸線方向の移動は、鋼球48を介してピストン36に伝達される。 A bush 42 is screwed to the second shaft-shaped portion 20 of the main body 12. The bush 42 is formed with a through hole 42A penetrating in the axial direction of the central portion. A push rod 44 is movably engaged with the through hole 42A in the axial direction. The axial movement of the push rod 44 is transmitted to the piston 36 via the steel ball 48.

液圧式クランプ部10にはプッシュロッド44と同一軸線上に駆動装置の一例である動力シリンダ部46が設置されている。動力シリンダ部46は、ピストン36を駆動するためのピストンロッド47を含む駆動装置であり、動力シリンダ部46への制御信号によってピストンロッド47のストロークを制御する。上記制御信号によりピストンロッド47が図1で見て右方向に移動すると、プッシュロッド44、鋼球48、ピストン36が同方向に移動し、作動液体室30の作動油を加圧する。これにより、作動液体室30の圧力はピストンロッド47のストロークに応じて定量的に加圧制御される。 The hydraulic clamp portion 10 is provided with a power cylinder portion 46, which is an example of a drive device, on the same axis as the push rod 44. The power cylinder unit 46 is a drive device including a piston rod 47 for driving the piston 36, and controls the stroke of the piston rod 47 by a control signal to the power cylinder unit 46. When the piston rod 47 moves to the right as seen in FIG. 1 by the above control signal, the push rod 44, the steel ball 48, and the piston 36 move in the same direction to pressurize the hydraulic oil in the working liquid chamber 30. As a result, the pressure in the working liquid chamber 30 is quantitatively pressure-controlled according to the stroke of the piston rod 47.

動力シリンダ部46は、一般的には油圧シリンダ、空圧シリンダ、油圧式サーボシリンダ、モータとボールねじを用いた電動シリンダ等が使用される。 As the power cylinder unit 46, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, a hydraulic servo cylinder, an electric cylinder using a motor and a ball screw, or the like is generally used.

本実施形態では、動力シリンダ部46を使用することによって作動液体室30の作動油の加圧を機械化及び自動化することができる。 In the present embodiment, the pressurization of the hydraulic oil in the hydraulic fluid chamber 30 can be mechanized and automated by using the power cylinder unit 46.

このようにしてピストンロッド47の加圧構造が構成され、プッシュロッド44の移動によってピストン36がピストン室34を通路38側(図1で見て右側)に移動する。これにより、作動液体室30の作動油が加圧され、この加圧によって円筒状体24が径方向に弾性変形することにより径方向外方に拡径変形する。 In this way, the pressure structure of the piston rod 47 is configured, and the movement of the push rod 44 causes the piston 36 to move the piston chamber 34 to the passage 38 side (on the right side when viewed in FIG. 1). As a result, the hydraulic oil in the hydraulic fluid chamber 30 is pressurized, and the cylindrical body 24 is elastically deformed in the radial direction due to this pressurization, thereby expanding and deforming in the radial direction.

その結果、円筒状体24の外周面24Aにおいて円筒状体24の拡径変形のもとに、外周面24Aが、被クランプ部材(ワーク)W1の中心孔Aの内周面に当接し、当該内周面に押し付けられることにより、被クランプ部材W1をクランプすることが行われる。より詳細には、被クランプ部材W1は、円筒状体24の外周に嵌合した中心孔Aを有していて、円筒状体24の拡径変形によって中心孔Aの内周面に円筒状体24の外周面24Aが密着することにより、液圧式クランプ部10に把持(クランプ)される。 As a result, on the outer peripheral surface 24A of the cylindrical body 24, the outer peripheral surface 24A comes into contact with the inner peripheral surface of the central hole A of the clamped member (work) W1 under the enlarged diameter deformation of the cylindrical body 24. By being pressed against the inner peripheral surface, the member to be clamped W1 is clamped. More specifically, the member to be clamped W1 has a central hole A fitted to the outer periphery of the cylindrical body 24, and the cylindrical body is formed on the inner peripheral surface of the central hole A due to the enlarged diameter deformation of the cylindrical body 24. The outer peripheral surface 24A of the 24 is brought into close contact with the hydraulic clamp portion 10 to be gripped (clamped).

このように、本実施形態1の液圧式クランプ部10は、円筒形状の被クランプ部材W1をクランプする力を制御してクランプする。 As described above, the hydraulic clamp portion 10 of the first embodiment controls and clamps the force for clamping the cylindrical member to be clamped W1.

第1軸状部16の端面16Bには圧力センサ装置(圧力測定装置)60が取り付けられている。この圧力センサ装置60は、図2に示すようにフランジ部62と、このフランジ部62から一方の側に延出した雄ねじ部64と、フランジ部62のもう一方の側に順に形成された六角部66及びハウジング68と、このハウジング68の遊端(先端)に装着されたキャップ部70とを有する。 A pressure sensor device (pressure measuring device) 60 is attached to the end surface 16B of the first shaft-shaped portion 16. As shown in FIG. 2, the pressure sensor device 60 includes a flange portion 62, a male screw portion 64 extending from the flange portion 62 to one side, and a hexagonal portion formed in order on the other side of the flange portion 62. It has 66, a housing 68, and a cap portion 70 attached to the free end (tip) of the housing 68.

ハウジング68には不図示の圧力測定素子及び回路基板を含む液圧測定部(圧力測定装置)72がオイル69によって封止された状態で設けられている。雄ねじ部64、フランジ部62及び六角部66には、雄ねじ部64の先端に開口にして測定対象の圧力を液圧測定部72に導く圧力導入通路74が形成されている。 The housing 68 is provided with a hydraulic pressure measuring unit (pressure measuring device) 72 including a pressure measuring element (not shown) and a circuit board in a state of being sealed with oil 69. The male threaded portion 64, the flange portion 62, and the hexagonal portion 66 are formed with a pressure introduction passage 74 that is opened at the tip of the male threaded portion 64 to guide the pressure to be measured to the hydraulic pressure measuring unit 72.

液圧測定部72がオイル69によって封止されていることにより、液圧測定部72の絶縁信頼性が高くなると共に、外部環境の影響を受け難くなり、液圧測定部72により安定した圧力測定が可能になる。 Since the hydraulic pressure measuring unit 72 is sealed with the oil 69, the insulation reliability of the hydraulic pressure measuring unit 72 is improved and it is less likely to be affected by the external environment, and the hydraulic pressure measuring unit 72 makes stable pressure measurement. Becomes possible.

キャップ部70には、液圧測定部72によって測定された圧力を示す信号を外部に、本実施形態では液圧式クランプ部10の近傍に配置される無線式リーダ90(図1参照)に出力する無線通信部76と、圧力センサ装置60のための電力を無線によって外部から、本実施形態では前述の無線式リーダ90から受信する受電部78とを有する。受電部78は、内蔵アンテナ(不図示)を用いて無線式リーダ90から公知の電磁誘導あるいは電界及び磁界が変化する電波によって外部から非接触方式で給電されるものであり、液圧測定部72及び無線通信部76に電力の供給を行う。 The cap unit 70 outputs a signal indicating the pressure measured by the hydraulic pressure measuring unit 72 to the outside, and in the present embodiment, to a wireless reader 90 (see FIG. 1) arranged in the vicinity of the hydraulic clamping unit 10. It has a wireless communication unit 76 and a power receiving unit 78 that wirelessly receives power for the pressure sensor device 60 from the outside, and in the present embodiment, from the wireless reader 90 described above. The power receiving unit 78 is fed from the outside by a known electromagnetic induction or a radio wave in which an electric field and a magnetic field change from a wireless reader 90 using a built-in antenna (not shown) in a non-contact manner, and the hydraulic pressure measuring unit 72 And power is supplied to the wireless communication unit 76.

第1軸状部16には、端面16Bに開口した径方向の有底のねじ孔80が形成されている。圧力センサ装置60は、雄ねじ部64がねじ孔80にねじ係合することにより、第1軸状部16の端面16Bに固定される。 A radial bottomed screw hole 80 opened in the end surface 16B is formed in the first axial portion 16. The pressure sensor device 60 is fixed to the end surface 16B of the first shaft-shaped portion 16 by screw-engaging the male screw portion 64 with the screw hole 80.

図2に示すように、フランジ部62の雄ねじ部64側には円環状の凹溝65が形成されている。この凹溝65には円環状のゴムパッキン67が装着されている。このゴムパッキン67は、雄ねじ部64がねじ孔80にねじ係合することにより、弾性変形して第1軸状部16の端面16Bに押し付けられ、第1軸状部16と圧力センサ装置60との間の液密シールを行う。 As shown in FIG. 2, an annular concave groove 65 is formed on the male threaded portion 64 side of the flange portion 62. An annular rubber packing 67 is attached to the concave groove 65. The rubber packing 67 is elastically deformed by the male screw portion 64 being screw-engaged with the screw hole 80 and pressed against the end surface 16B of the first shaft-shaped portion 16, and is pressed against the first shaft-shaped portion 16 and the pressure sensor device 60. Perform a liquidtight seal between.

第1軸状部16には、図1に示すように、ねじ孔80の軸線方向に連通する通路82が形成されている。この通路82は第1軸状部16に形成された軸線方向の通路38及び径方向の複数の通路40に連通している。 As shown in FIG. 1, the first axial portion 16 is formed with a passage 82 communicating with the screw hole 80 in the axial direction. The passage 82 communicates with the axial passage 38 and the plurality of radial passages 40 formed in the first axial portion 16.

ねじ孔80、通路82、40及び38には、前述の密閉空間の膨張部として密閉空間と同様の作動油が封入されており、これらねじ孔80、通路82、40及び38は、作動液体室30の圧力を液圧測定部72に導く。これにより、作動液体室30の作動油の圧力(液圧)と同じ圧力が液圧測定部72に作用し、液圧測定部72は作動液体室30の液圧を測定する。 The screw holes 80, passages 82, 40, and 38 are filled with hydraulic oil similar to that in the closed space as an expansion portion of the above-mentioned closed space, and these screw holes 80, passages 82, 40, and 38 are the working liquid chambers. The pressure of 30 is guided to the hydraulic pressure measuring unit 72. As a result, the same pressure as the pressure (hydraulic pressure) of the hydraulic oil in the hydraulic fluid chamber 30 acts on the hydraulic pressure measuring unit 72, and the hydraulic pressure measuring unit 72 measures the hydraulic pressure in the hydraulic fluid chamber 30.

この作動液体室30の液圧を測定するには、ハンディタイプの無線式リーダ90が液圧式クランプ部10の圧力センサ装置60に近付けられ、無線式リーダ90の測定ボタン92が押されることにより開始される。測定ボタン92が押されると、圧力センサ装置60の受電部78は無線式リーダ90から非接触方式で給電され、受電部78から液圧測定部72及び無線通信部76に電力の供給が行われる。これにより、液圧測定部72及び無線通信部76がアクティブ状態になって液圧測定部72が作動液体室30の液圧を測定し、無線通信部76が液圧測定部72によって測定された液圧の示す信号(電波)を外部に出力する。この無線通信部76が出力する電波を無線式リーダ90が受信することにより、無線式リーダ90の表示部94に作動液体室30の液圧が表示される。 To measure the hydraulic pressure in the working liquid chamber 30, a handy type wireless reader 90 is brought close to the pressure sensor device 60 of the hydraulic clamp portion 10 and started by pressing the measurement button 92 of the wireless reader 90. Will be done. When the measurement button 92 is pressed, the power receiving unit 78 of the pressure sensor device 60 is supplied with power from the wireless reader 90 in a non-contact manner, and the power receiving unit 78 supplies power to the hydraulic pressure measuring unit 72 and the wireless communication unit 76. .. As a result, the hydraulic pressure measuring unit 72 and the wireless communication unit 76 are activated, the hydraulic pressure measuring unit 72 measures the hydraulic pressure in the working liquid chamber 30, and the wireless communication unit 76 is measured by the hydraulic pressure measuring unit 72. The signal (radio wave) indicated by the hydraulic pressure is output to the outside. When the wireless reader 90 receives the radio wave output by the wireless communication unit 76, the hydraulic pressure of the working liquid chamber 30 is displayed on the display unit 94 of the wireless reader 90.

これにより、圧力センサ装置60において電池交換を行ったり、圧力センサ装置60にリード線の接続を行ったりする作業を必要とすることがなく、作動液体室30の液圧の測定が作業性よく行われるようになる。 As a result, it is not necessary to replace the battery in the pressure sensor device 60 or connect the lead wire to the pressure sensor device 60, and the hydraulic pressure in the working liquid chamber 30 can be measured with good workability. Will come to be.

尚、本実施形態は無線式リーダ90を用いた例について説明したが、有線式圧力センサを用いて測定した内部圧力を外部へ発信しても液圧の測定値に変わりはない。 Although the example using the wireless reader 90 has been described in this embodiment, the measured value of the hydraulic pressure does not change even if the internal pressure measured by using the wired pressure sensor is transmitted to the outside.

次に、本実施形態の制御回路について説明する。 Next, the control circuit of this embodiment will be described.

図3は、実施形態1に係る液圧式クランプ装置の制御回路を示すブロック図である。図4は、図3の制御部の動作を示すフローチャートである。図5は、実施形態1に係る液圧式クランプ装置においてピストン36を押すピストンロッド47のストローク(位置)と作動液体室30の液圧(圧力)との関係を示すグラフである。 FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of the hydraulic clamp device according to the first embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control unit of FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the stroke (position) of the piston rod 47 pushing the piston 36 and the hydraulic pressure (pressure) of the working liquid chamber 30 in the hydraulic clamping device according to the first embodiment.

ここで、液圧式クランプ部10の動作特性について説明する。
すなわち、液圧式クランプ装置の動作特性として、以下の(1)、(2)、(3)が分かっている。
(1)作動液体を加圧するためのピストンロッド47の移動量(=ピストンロッド47のストローク)と作動液体の圧力とは概ね1次関数による相関関係にある。
(2)作動液体の圧力と液圧式クランプ部10の円筒状体24の膨張量とは概ね1次関数による相関関係にある。
(3)前記相関関係により液圧式クランプ部10の円筒状体24の径とピストンロッド47のストロークとの関係を求めることができる。したがって、対象となる被クランプ部材W1の被把持部の公差の上限、下限の径と同径になるピストンロッド47のストローク、または液圧は、液圧式クランプ部10の固有値として把握することが可能である。この固有値は、液圧式クランプ部10の円筒状体24の径を実測しても、液圧式クランプ部10の設計値から計算で求めてもどちらでも可能である。
Here, the operating characteristics of the hydraulic clamp portion 10 will be described.
That is, the following (1), (2), and (3) are known as the operating characteristics of the hydraulic clamp device.
(1) The amount of movement of the piston rod 47 for pressurizing the working liquid (= stroke of the piston rod 47) and the pressure of the working liquid are generally correlated by a linear function.
(2) The pressure of the working liquid and the expansion amount of the cylindrical body 24 of the hydraulic clamp portion 10 are generally correlated by a linear function.
(3) The relationship between the diameter of the cylindrical body 24 of the hydraulic clamp portion 10 and the stroke of the piston rod 47 can be obtained from the above correlation. Therefore, the stroke or hydraulic pressure of the piston rod 47 having the same diameter as the upper and lower diameters of the upper and lower limits of the tolerance of the clamped portion of the target member W1 to be clamped can be grasped as an eigenvalue of the hydraulic clamp portion 10. Is. This eigenvalue can be obtained either by actually measuring the diameter of the cylindrical body 24 of the hydraulic clamp portion 10 or by calculating from the design value of the hydraulic clamp portion 10.

図3に示すように、液圧式クランプ装置の制御回路は、制御部50を有している。この制御部50は、液圧式クランプ部10における圧力センサ装置60の液圧測定部72から圧力測定データを入力するとともに、動力シリンダ部46からピストンロッド47のストロークの測定データを入力する。 As shown in FIG. 3, the control circuit of the hydraulic clamp device has a control unit 50. The control unit 50 inputs pressure measurement data from the hydraulic pressure measurement unit 72 of the pressure sensor device 60 in the hydraulic clamp unit 10, and also inputs measurement data of the stroke of the piston rod 47 from the power cylinder unit 46.

制御部50は、マイクロコンピュータ等を含むものであり、演算部(演算装置)52と、把持力制御装置としての把持力制御部54とを有する。 The control unit 50 includes a microcomputer and the like, and has an arithmetic unit (arithmetic unit) 52 and a gripping force control unit 54 as a gripping force control device.

演算部52は、円筒状体24により被クランプ部材W1のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する。ここで云うワーク把持開始点は、ワーククランプのゼロ点に相当し、円筒状体24の外周面24Aが被クランプ部材W1の内周面に接触を開始する時点、つまり円筒状体24が被クランプ部材W1に対して当接を開始する時点におけるピストンロッド47のストローク及び作動液体室30内の圧力(液圧)によって特定される。 The calculation unit 52 calculates the work gripping start point at which the clamped member W1 is started to be clamped by the cylindrical body 24. The work gripping start point referred to here corresponds to the zero point of the work clamp, and is the time when the outer peripheral surface 24A of the cylindrical body 24 starts contacting the inner peripheral surface of the member W1 to be clamped, that is, the cylindrical body 24 is clamped. It is specified by the stroke of the piston rod 47 and the pressure (hydraulic pressure) in the working liquid chamber 30 at the time when the contact with the member W1 is started.

これにより、演算部52は、ワーク把持開始点として、円筒状体24の外周面24Aが被クランプ部材W1の内周面に接触を開始する時点におけるピストンロッド47のストローク及び作動液体室30内の圧力(液圧)を、これらの測定値から特定する。つまり、演算部52は、ピストンロッド47のストロークの測定データ及び液圧測定部72で測定した作動液体室30内の圧力の測定データに基づいてワーク把持開始点(以下、ゼロ点ともいう)を算出する。 As a result, the calculation unit 52 uses the stroke of the piston rod 47 and the inside of the working liquid chamber 30 at the time when the outer peripheral surface 24A of the cylindrical body 24 starts contacting the inner peripheral surface of the clamped member W1 as the work gripping start point. The pressure (hydraulic pressure) is specified from these measured values. That is, the calculation unit 52 sets the work gripping start point (hereinafter, also referred to as zero point) based on the measurement data of the stroke of the piston rod 47 and the measurement data of the pressure in the working liquid chamber 30 measured by the hydraulic pressure measurement unit 72. calculate.

液圧式クランプ部10のプッシュロッド44を取付機械側の動力シリンダ部46のピストンロッド47で押す動力タイプである。ピストンロッド47が押されることにより、液圧式クランプ部10の作動液体室30の作動油に圧力がかかり、円筒状体24が拡径変形する。この作動液体室30に通路40、82、ねじ孔80を通して圧力センサ装置60が接続されており、作動液体室30の内部の圧力変化を圧力センサ装置60の液圧測定部72で測定している。 This is a power type in which the push rod 44 of the hydraulic clamp portion 10 is pushed by the piston rod 47 of the power cylinder portion 46 on the mounting machine side. When the piston rod 47 is pushed, pressure is applied to the hydraulic oil in the hydraulic chamber 30 of the hydraulic clamp portion 10, and the cylindrical body 24 is expanded and deformed. A pressure sensor device 60 is connected to the working liquid chamber 30 through passages 40, 82, and screw holes 80, and a pressure change inside the working liquid chamber 30 is measured by the hydraulic pressure measuring unit 72 of the pressure sensor device 60. ..

ピストンロッド47のストロークとピストン36の移動位置とは等価である。この実施形態では、ピストン36の移動位置として、外部から計測が容易なピストンロッド47のストロークを検出する。 The stroke of the piston rod 47 and the moving position of the piston 36 are equivalent. In this embodiment, the stroke of the piston rod 47, which can be easily measured from the outside, is detected as the moving position of the piston 36.

動力シリンダ部46のピストンロッド47のストロークは、ピストンロッド47に測長器や変位計等の移動量測定装置を取り付け、この移動量測定装置によりピストンロッド47の移動量を測定することにより検出する。また、動力シリンダ部46に電動シリンダを用いた場合には、ピストンロッド47のストロークは、モータの回転角度とボールねじのリードから移動量を算出することによって検出することができる。 The stroke of the piston rod 47 of the power cylinder unit 46 is detected by attaching a movement amount measuring device such as a length measuring device or a displacement meter to the piston rod 47 and measuring the movement amount of the piston rod 47 with this movement amount measuring device. .. When an electric cylinder is used for the power cylinder unit 46, the stroke of the piston rod 47 can be detected by calculating the amount of movement from the rotation angle of the motor and the lead of the ball screw.

把持力制御部54は、演算部52によって検出されたワーク把持開始点の作動液体室30内の圧力を基準(ゼロ点)として、作動液体室30内の圧力が予め規定されている圧力となるように、つまり、予め規定されている把持力が得られるように、ピストンロッド47のストロークを制御する。この把持力は、ワーク把持開始点から更に作動液体室30内の圧力を上昇させた場合の液圧に置き換えることができる。 The gripping force control unit 54 sets the pressure in the working liquid chamber 30 to a predetermined pressure based on the pressure in the working liquid chamber 30 at the work gripping start point detected by the calculation unit 52 (zero point). That is, the stroke of the piston rod 47 is controlled so as to obtain a predetermined gripping force. This gripping force can be replaced with the hydraulic pressure when the pressure in the working liquid chamber 30 is further increased from the work gripping start point.

具体的には、液圧式クランプ部10の作動液体室30に封入されている作動油を加圧すると、円筒状体24が拡径変形する。上述したように、作動液体室30内の圧力(内圧)と拡径変形量及び加圧のためのシリンダストロークと拡径変形量とは概ね1次関数による相関関係にあることから、被クランプ部材W1を把持した場合、把持力はワーク把持開始点からの拡径変形量に相当する液圧で把握することができる。尚、ワーク把持開始点を得るための具体的な算出方法については、後述する。 Specifically, when the hydraulic oil sealed in the hydraulic fluid chamber 30 of the hydraulic clamp portion 10 is pressurized, the cylindrical body 24 is expanded and deformed. As described above, since the pressure (internal pressure) in the working liquid chamber 30 and the diameter-expanding deformation amount, and the cylinder stroke for pressurization and the diameter-expanding deformation amount are generally correlated by a linear function, the member to be clamped. When W1 is gripped, the gripping force can be grasped by the hydraulic pressure corresponding to the amount of diameter expansion deformation from the work gripping start point. A specific calculation method for obtaining the work gripping start point will be described later.

次に、制御部50の動作を図4及び図5に基づいて説明する。 Next, the operation of the control unit 50 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

先ず、液圧式クランプ部10に被クランプ部材W1を装着する(ステップS11)。具体的には、円筒状体24の外周面24Aに被クランプ部材W1を装着する。 First, the member to be clamped W1 is attached to the hydraulic clamp portion 10 (step S11). Specifically, the clamped member W1 is mounted on the outer peripheral surface 24A of the cylindrical body 24.

次いで、液圧式クランプ部10の膨張(拡径変形)を開始する(ステップS12)。具体的には、円筒状体24の膨張を開始する。このステップS12の処理では、制御部50がピストンロッド47のストロークの測定データ(測定値)及び液圧測定部72で測定した作動液体室30内の圧力の測定データ(測定値)を時系列に監視する。 Next, expansion (diameter expansion deformation) of the hydraulic clamp portion 10 is started (step S12). Specifically, the expansion of the cylindrical body 24 is started. In the process of step S12, the control unit 50 displays the stroke measurement data (measured value) of the piston rod 47 and the pressure measurement data (measured value) in the working liquid chamber 30 measured by the hydraulic pressure measuring unit 72 in chronological order. Monitor.

そして、円筒状体24を膨張させる(ステップS13)。 Then, the cylindrical body 24 is expanded (step S13).

更に、制御部50の演算部52は、ピストンロッド47のストロークの測定データと、液圧測定部72で測定した作動液体室30内の圧力の測定データとからワーク把持開始点(ゼロ点)を算出する(ステップS14)。 Further, the calculation unit 52 of the control unit 50 determines the work gripping start point (zero point) from the stroke measurement data of the piston rod 47 and the pressure measurement data in the working liquid chamber 30 measured by the hydraulic pressure measurement unit 72. Calculate (step S14).

次に、制御部50は、ステップS14で算出されたワーク把持開始点に基づいて所定の圧力となるようにフィードバック制御する(ステップS15)。具体的には、制御部50の把持力制御部54は、上記ワーク把持開始点を基準として図5に示すピストンロッド47のストロークの測定データと作動液体室30内の圧力の測定データから作動液体室30内の圧力が所定の圧力となるように動力シリンダ部46に制御信号を出力する。動力シリンダ部46は、その制御信号を入力し、作動液体室30内の圧力が所定の圧力となるようにピストンロッド47のストロークの値を設定される。 Next, the control unit 50 performs feedback control so that the pressure becomes a predetermined pressure based on the work gripping start point calculated in step S14 (step S15). Specifically, the gripping force control unit 54 of the control unit 50 refers to the working liquid from the measurement data of the stroke of the piston rod 47 and the measurement data of the pressure in the working liquid chamber 30 shown in FIG. 5 with reference to the work gripping start point. A control signal is output to the power cylinder unit 46 so that the pressure in the chamber 30 becomes a predetermined pressure. The power cylinder unit 46 inputs the control signal, and sets the stroke value of the piston rod 47 so that the pressure in the working liquid chamber 30 becomes a predetermined pressure.

これにより、液圧式クランプ部10は、そのストロークの値に基づいて円筒状体24を弾性変形(拡径変形)させ、被クランプ部材W1に対して所定の圧力(把持力)となるように制御される。 As a result, the hydraulic clamp portion 10 elastically deforms (diameter-expands deformation) the cylindrical body 24 based on the stroke value, and controls the clamped member W1 to have a predetermined pressure (grip force). Will be done.

ここで、被クランプ部材W1に対して所定の圧力(把持力)となるように制御することについて説明する。また、所定の把持力とは、本制御を実施するにあたり、予め設定される任意の値である。 Here, it will be described that the member W1 to be clamped is controlled so as to have a predetermined pressure (grip force). Further, the predetermined gripping force is an arbitrary value set in advance when carrying out this control.

複数の被クランプ部材W1は、それぞれ公差内においてばらつきがあるため、円筒状体24が弾性変形(拡径変形)した場合、円筒状体24の外周面24Aが被クランプ部材W1の中心孔Aの内周面に、接触するまでの拡径変形量がばらつくことになる。接触した時点でのピストンロッド47のストローク及び作動液体室30内の圧力、つまりワーク把持開始点が分からない状態では、複数の被クランプ部材W1の中心孔Aの内径より確実に大きくなるよう円筒状体24の拡径を決めてクランプするため、複数の被クランプ部材W1をクランプした場合、把持力にばらつきが生じる。 Since the plurality of clamped members W1 vary within the tolerance, when the cylindrical body 24 is elastically deformed (diameter-expanded deformation), the outer peripheral surface 24A of the cylindrical body 24 becomes the center hole A of the clamped member W1. The amount of diameter expansion deformation until contact with the inner peripheral surface varies. When the stroke of the piston rod 47 and the pressure in the working liquid chamber 30 at the time of contact, that is, the work gripping start point is not known, the shape is cylindrical so as to be surely larger than the inner diameter of the central holes A of the plurality of clamped members W1. Since the diameter of the body 24 is determined to be expanded and clamped, when a plurality of members W1 to be clamped are clamped, the gripping force varies.

そこで、本実施形態では、円筒状体24の外周面24Aが被クランプ部材W1の中心孔Aの内周面に接触して把持するワーク把持開始点からの測定データが得られている。したがって、この測定データに基づいて、例えば、ワーク把持開始点からストロークをどの程度にすると、如何なる圧力で把持することが分かる。よって、各被クランプ部材W1に対して所定の圧力(把持力)となるように制御することが可能になる。 Therefore, in the present embodiment, measurement data is obtained from the work gripping start point where the outer peripheral surface 24A of the cylindrical body 24 contacts and grips the inner peripheral surface of the central hole A of the clamped member W1. Therefore, based on this measurement data, it can be seen, for example, how much the stroke is from the work gripping start point and what pressure is used for gripping. Therefore, it is possible to control each member to be clamped W1 so as to have a predetermined pressure (grip force).

更に、加工完了後は、動力シリンダ部46を元の位置である原点に復帰させ(ステップS16)、制御部50の一連の処理を終了する。 Further, after the machining is completed, the power cylinder unit 46 is returned to the origin which is the original position (step S16), and a series of processing of the control unit 50 is completed.

次に、ステップS14のワーク把持開始点の算出処理について、具体的な6つの方法を説明する。 Next, six specific methods for calculating the work gripping start point in step S14 will be described.

(第1のワーク把持開始点算出方法)
図6は、同実施形態1において測定データに基づいてワーク把持開始点を算出する一例を示すグラフである。
(First work gripping start point calculation method)
FIG. 6 is a graph showing an example of calculating the work gripping start point based on the measurement data in the first embodiment.

本実施形態によって得られたピストンロッド47のストロークの測定データと、液圧測定部72で測定した作動液体室30内の圧力の測定データに基づいて、演算部52は、図6に示すように液圧式クランプ部10の円筒状体24が膨張(弾性変形)を開始してから被クランプ部材W1の公差下限の値に膨張するまでの区間a(第1の区間)の2点(図6に〇印で示す点)と、被クランプ部材W1の公差上限の値に膨張したところから液圧式クランプ部10の円筒状体24が最大膨張(最も弾性変形)するまでの区間b(第2の区間)の2点(図6に△印で示す点)とによりそれぞれ直線データを作成する。これらの2直線の交点をワーク把持開始点(ゼロ点)とする。 Based on the stroke measurement data of the piston rod 47 obtained by the present embodiment and the pressure measurement data in the working liquid chamber 30 measured by the hydraulic pressure measuring unit 72, the calculation unit 52 is as shown in FIG. Two points (in FIG. 6) of a section a (first section) from the start of expansion (elastic deformation) of the cylindrical body 24 of the hydraulic clamp portion 10 to the expansion to the value of the lower limit of the tolerance of the member W1 to be clamped. The section b (second section) from the point where the clamped member W1 expands to the upper limit of the tolerance to the maximum expansion (most elastic deformation) of the cylindrical body 24 of the hydraulic clamp portion 10). ) (Points indicated by Δ in FIG. 6) to create linear data. The intersection of these two straight lines is defined as the work gripping start point (zero point).

ワーク把持開始点の検出後は、ワーク把持開始点に対して作動液体室30内の圧力が所定の圧力となるようにフィードバック制御を行う。このときの制御対象は、上記ストローク、又は圧力のいずれかを基準にしてもよい。この制御対象の基準については、以下のワーク把持開始点算出方法についても同様である。 After the work gripping start point is detected, feedback control is performed so that the pressure in the working liquid chamber 30 becomes a predetermined pressure with respect to the work gripping start point. The control target at this time may be based on either the stroke or the pressure. The reference for this control target is the same for the following work gripping start point calculation method.

(第2のワーク把持開始点算出方法)
本実施形態によって得られたピストンロッド47のストロークの測定データと、液圧測定部72で測定した作動液体室30内の圧力の測定データに基づいて、演算部52は、区間a、区間bの測定データをそれぞれ直線回帰法により2直線データに変換する。これらの2直線の交点をワーク把持開始点とする。
(Second work gripping start point calculation method)
Based on the stroke measurement data of the piston rod 47 obtained by the present embodiment and the pressure measurement data in the working liquid chamber 30 measured by the hydraulic pressure measuring unit 72, the calculation unit 52 of the section a and the section b Each measurement data is converted into two-line data by the linear regression method. The intersection of these two straight lines is set as the work gripping start point.

ワーク把持開始点の検出後は、上記と同様にワーク把持開始点に対して所定の圧力となるようにフィードバック制御を行う。 After the work gripping start point is detected, feedback control is performed so that the pressure becomes a predetermined pressure with respect to the work gripping start point in the same manner as described above.

(第3のワーク把持開始点算出方法)
液圧式クランプ部10が被クランプ部材W1に接触する前の作動液体の圧力とピストンロッド47のストロークとが相関関係を示す測定データから、その液圧式クランプ部10の傾きが得られる。この傾きは、作動液体の圧力とピストンロッド47のストロークとの1次関数式の比例定数により決まり、ピストンロッド47のストローク量に対する作動液体室30内の圧力増加の比率(圧力増加率)に相当する。
(Third work gripping start point calculation method)
The inclination of the hydraulic clamp portion 10 can be obtained from the measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid before the hydraulic clamp portion 10 comes into contact with the clamped member W1 and the stroke of the piston rod 47. This inclination is determined by the linear proportional constant of the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod 47, and corresponds to the ratio of the pressure increase in the working liquid chamber 30 to the stroke amount of the piston rod 47 (pressure increase rate). do.

液圧式クランプ部10が被クランプ部材W1に接触し、更に液圧式クランプ部10を膨張させるためにピストンロッド47をストロークさせると、作動液体室30内の圧力増加率は、被クランプ部材W1に接触するまでの圧力増加率より上昇する。この圧力増加率が変化する変化点をワーク把持開始点とする。 When the hydraulic clamp portion 10 comes into contact with the clamped member W1 and the piston rod 47 is further stroked to expand the hydraulic clamp portion 10, the pressure increase rate in the working liquid chamber 30 contacts the clamped member W1. It rises above the rate of increase in pressure. The change point at which the pressure increase rate changes is defined as the work gripping start point.

ワーク把持開始点の検出後は、上記と同様にワーク把持開始点に対して所定の圧力となるようにフィードバック制御を行う。 After the work gripping start point is detected, feedback control is performed so that the pressure becomes a predetermined pressure with respect to the work gripping start point in the same manner as described above.

尚、第3のワーク把持開始点算出方法では、圧力増加率が変化する変化点を境界として、第1のワーク把持開始点算出方法、第2のワーク把持開始点算出方法による把持点の検出も可能である。 In the third work gripping start point calculation method, the gripping point can be detected by the first work gripping start point calculation method and the second work gripping start point calculation method with the change point at which the pressure increase rate changes as a boundary. It is possible.

(第4のワーク把持開始点算出方法)
前記区間aにおける作動液体の圧力とピストンロッド47のストロークとが相関関係を示す測定データから、その液圧式クランプ部10のその時点での固有の傾き(液圧式クランプ部10毎の個体の傾き)が得られる。この固有の傾きは、ピストンロッド47のストロークの一定量に対する作動液体室30内の圧力増加量により決まる(以下、固有の傾きという。)。
(Fourth work gripping start point calculation method)
From the measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid in the section a and the stroke of the piston rod 47, the unique inclination of the hydraulic clamp portion 10 at that time (inclination of the individual for each hydraulic clamp portion 10). Is obtained. This inherent inclination is determined by the amount of pressure increase in the working liquid chamber 30 with respect to a certain amount of the stroke of the piston rod 47 (hereinafter, referred to as an inherent inclination).

液圧式クランプ部10が被クランプ部材W1に接触し、更に液圧式クランプ部10を膨張させるためピストンロッド47をストロークさせると、作動液体室30内の圧力増加量は、被クランプ部材W1に接触するまでの増加量より上昇する。この圧力増加量が変化する変化点をワーク把持開始点とする。 When the hydraulic clamp portion 10 comes into contact with the clamped member W1 and the piston rod 47 is further stroked to expand the hydraulic clamp portion 10, the amount of pressure increase in the working liquid chamber 30 comes into contact with the clamped member W1. It rises from the amount of increase up to. The change point at which the amount of pressure increase changes is defined as the work gripping start point.

すなわち、本算出方法は、液圧式クランプ部10の円筒状体24の弾性変形が最大になるまでピストンロッド47をストロークさせたときに、相関関係を示す測定データの傾きが、固有の傾き以上に変化した点をワーク把持開始点とする。上記と同様にワーク把持開始点に対して所定の圧力となるようにフィードバック制御を行う。 That is, in this calculation method, when the piston rod 47 is stroked until the elastic deformation of the cylindrical body 24 of the hydraulic clamp portion 10 is maximized, the inclination of the measurement data showing the correlation is greater than or equal to the inherent inclination. The changed point is set as the work gripping start point. In the same manner as described above, feedback control is performed so that the pressure becomes a predetermined pressure with respect to the work gripping start point.

(第5のワーク把持開始点算出方法)
図7は、実施形態1において測定データに基づいてワーク把持開始点を算出する他の例を示すフローチャートである。第5のワーク把持開始点算出方法は、被クランプ部材W1を液圧式クランプ部10に装着しない状態で作動液体の圧力とピストンロッド47のストロークとの相関関係を示す測定データを用いている。以下、具体的に説明する。
(Fifth work gripping start point calculation method)
FIG. 7 is a flowchart showing another example of calculating the work gripping start point based on the measurement data in the first embodiment. The fifth work gripping start point calculation method uses measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod 47 in a state where the clamped member W1 is not attached to the hydraulic clamp portion 10. Hereinafter, a specific description will be given.

図7に示すように、液圧式クランプ部10に被クランプ部材W1を装着しない状態(液圧式クランプ装置に取り付けない状態)とする(ステップS1)。具体的には、円筒状体24の外周面24Aに被クランプ部材W1を装着しない。 As shown in FIG. 7, the clamped member W1 is not attached to the hydraulic clamp portion 10 (not attached to the hydraulic clamp device) (step S1). Specifically, the clamped member W1 is not mounted on the outer peripheral surface 24A of the cylindrical body 24.

次いで、液圧式クランプ部10の膨張(拡径変形)を開始する(ステップS2)。このステップS2の処理では、制御部50がピストンロッド47のストロークの測定データと、液圧測定部72で測定した作動液体室30内の圧力の測定データとを監視する。そして、液圧式クランプ部10のピストンロッド47の最大ストロークに到達するまでストロークさせる(ステップS3)。 Next, expansion (diameter expansion deformation) of the hydraulic clamp portion 10 is started (step S2). In the process of step S2, the control unit 50 monitors the stroke measurement data of the piston rod 47 and the pressure measurement data in the working liquid chamber 30 measured by the hydraulic pressure measurement unit 72. Then, the piston rod 47 of the hydraulic clamp portion 10 is stroked until it reaches the maximum stroke (step S3).

本実施形態では、このときのストロークの測定データと作動液体室30内の圧力とが相関関係を示す測定データ(第1の測定データ)から、この液圧式クランプ部10の固有の傾きを検出することができる。 In the present embodiment, the peculiar inclination of the hydraulic clamp portion 10 is detected from the measurement data (first measurement data) showing the correlation between the stroke measurement data at this time and the pressure in the working liquid chamber 30. be able to.

次に、液圧式クランプ部10に被クランプ部材W1を装着して、液圧式クランプ部10の膨張(拡径変形)を開始する(ステップS11,S12)。このステップS12の処理では、制御部50がピストンロッド47のストロークの測定データと、液圧測定部72で測定した作動液体室30内の圧力の測定データとを監視する。そして、液圧式クランプ部10の最大ストロークまでピストンロッド47をストロークさせる(ステップS13)。 Next, the member to be clamped W1 is attached to the hydraulic clamp portion 10, and expansion (diameter expansion deformation) of the hydraulic clamp portion 10 is started (steps S11 and S12). In the process of step S12, the control unit 50 monitors the measurement data of the stroke of the piston rod 47 and the measurement data of the pressure in the working liquid chamber 30 measured by the hydraulic pressure measuring unit 72. Then, the piston rod 47 is stroked to the maximum stroke of the hydraulic clamp portion 10 (step S13).

ステップS11〜S13では、前記装着状態で液圧式クランプ部10の膨張を進めると、円筒状体24が被クランプ部材W1に接触する。更に、ピストンロッド47をストロークさせ、作動液体の圧力を高めることにより、液圧式クランプ部10の円筒状体24が被クランプ部材W1に接触した後の作動液体室30内の圧力とピストンロッド47のストロークとの相関関係を示す測定データ(第2の測定データ)が得られる。したがって、この測定データから、被クランプ部材W1をクランプしてからの傾きを検出することができる。この時のワーク把持開始点算出方法は、第1、第2のワーク把持開始点算出方法と同様に、これらの傾きの2直線の交点をワーク把持開始点とする。 In steps S11 to S13, when the hydraulic clamp portion 10 is expanded in the mounted state, the cylindrical body 24 comes into contact with the clamped member W1. Further, by stroking the piston rod 47 to increase the pressure of the working liquid, the pressure in the working liquid chamber 30 and the piston rod 47 after the cylindrical body 24 of the hydraulic clamp portion 10 comes into contact with the member W1 to be clamped. Measurement data (second measurement data) showing the correlation with the stroke is obtained. Therefore, from this measurement data, the inclination of the member to be clamped W1 after being clamped can be detected. The work gripping start point calculation method at this time is the same as the first and second work gripping start point calculation methods, and the intersection of these two straight lines of inclination is set as the work gripping start point.

ワーク把持開始点の検出後は、上記と同様にワーク把持開始点に対して所定の圧力となるようにフィードバック制御を行う。その他の処理は、図4に示すフローチャートと同様であるので、その説明を省略する。 After the work gripping start point is detected, feedback control is performed so that the pressure becomes a predetermined pressure with respect to the work gripping start point in the same manner as described above. Other processes are the same as the flowchart shown in FIG. 4, and the description thereof will be omitted.

尚、第5のワーク把持開始点算出方法では、被クランプ部材W1に対して装着しない状態のストロークの第1の測定データと作動液体室30内の圧力との関係を示す測定データを得た後に、セット状態での測定データを連続して得るようにしたが、これに限らず非セット状態の測定データは、予め得るようにしてもよい。 In the fifth work gripping start point calculation method, after obtaining the measurement data showing the relationship between the first measurement data of the stroke in the state of not being mounted on the clamped member W1 and the pressure in the working liquid chamber 30. , The measurement data in the set state is continuously obtained, but the measurement data in the non-set state may be obtained in advance.

(第6のワーク把持開始点算出方法)
このワーク把持開始点算出方法では、被クランプ部材W1をクランプしない状態で液圧式クランプ部10の円筒状体24を膨張させる。この動作でこの液圧式クランプ部10の固有の傾きを検出することができる。
(6th work gripping start point calculation method)
In this work gripping start point calculation method, the cylindrical body 24 of the hydraulic clamping portion 10 is expanded without clamping the clamped member W1. By this operation, the peculiar inclination of the hydraulic clamp portion 10 can be detected.

次に、被クランプ部材W1を装着してクランプすることで、被クランプ部材W1をクランプしてからの傾きを検出することができる。 Next, by mounting and clamping the member to be clamped W1, the inclination of the member to be clamped W1 after being clamped can be detected.

被クランプ部材W1を装着しない状態で得られた傾きに対して、被クランプ部材W1をクランプした傾きがそれ以上に変化したポイントをワーク把持開始点とする。すなわち、被クランプ部材W1を取り付けない状態で得られた第1の測定データの傾きに対し、被クランプ部材W1を取り付けた状態でピストンロッド47を最大ストロークまでストロークさせたときの作動液体の圧力とピストンロッド47のストロークとの関係において、第1の測定データの傾き以上に変化した点をワーク把持開始点としている。このワーク把持開始点の検出後は、上記と同様にワーク把持開始点に対して所定の圧力となるようにフィードバック制御を行う。尚、このワーク把持開始点算出方法では、図7に示すステップS13の膨張工程が不要になる。 The point at which the inclination obtained by clamping the member W1 to be clamped changes more than the inclination obtained without the member W1 to be clamped is defined as the work gripping start point. That is, with respect to the inclination of the first measurement data obtained without the clamped member W1 attached, the pressure of the working liquid when the piston rod 47 is stroked to the maximum stroke with the clamped member W1 attached. In relation to the stroke of the piston rod 47, a point that changes more than the inclination of the first measurement data is defined as a work gripping start point. After the detection of the work gripping start point, feedback control is performed so that the pressure becomes a predetermined pressure with respect to the work gripping start point in the same manner as described above. In this work gripping start point calculation method, the expansion step of step S13 shown in FIG. 7 becomes unnecessary.

ところで、前記第4、第6のワーク把持開始点算出方法では、液圧式クランプ部10を徐々に膨張させて規定の圧力以上に変化があったポイントをワーク把持開始点とするため、被クランプ部材W1に不必要な力がかかることはない。 By the way, in the fourth and sixth work gripping start point calculation methods, since the hydraulic clamp portion 10 is gradually expanded and the point where the pressure changes above the specified pressure is set as the work gripping start point, the member to be clamped. No unnecessary force is applied to W1.

第5及び第6のワーク把持開始点算出方法では、被クランプ部材W1をクランプしていない非セット状態での動作と、被クランプ部材W1をクランプしたセット状態での動作の2つの動作(モーション)が必要になる。この動作で得られる液圧式クランプ部10の固有の傾きは、第1及び第2のワーク把持開始点算出方法と比較して測定データ数が多いため、データの信頼性が高くなるという効果がある。 In the fifth and sixth work gripping start point calculation methods, there are two movements (motion): an operation in a non-set state in which the clamped member W1 is not clamped, and an operation in a set state in which the clamped member W1 is clamped. Is required. The inherent inclination of the hydraulic clamp portion 10 obtained by this operation has an effect that the reliability of the data is improved because the number of measurement data is larger than that of the first and second work gripping start point calculation methods. ..

このように本実施形態によれば、円筒状体24により被クランプ部材W1のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する演算部52を備えることにより、公差内で寸法がばらつく各被クランプ部材W1に対してワーク把持開始点を見つけることが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, by providing the calculation unit 52 that calculates the work gripping start point at which the clamped member W1 is started to be clamped by the cylindrical body 24, each clamped member W1 whose dimensions vary within the tolerance. It becomes possible to find the work gripping start point.

また、本実施形態によれば、演算部52は、液圧測定部72にて測定された作動液体の圧力と、ピストンロッド47のストロークの測定データに基づいてワーク把持開始点を算出することにより、ワーク把持開始点を算出することができる。 Further, according to the present embodiment, the calculation unit 52 calculates the work gripping start point based on the pressure of the working liquid measured by the hydraulic pressure measuring unit 72 and the measurement data of the stroke of the piston rod 47. , The work gripping start point can be calculated.

更に、本実施形態によれば、把持力制御部54は、ワーク把持開始点を基準として円筒状体24の弾性変形量(膨張量)を、被クランプ部材W1に対して所定の把持力となるように制御するので、被クランプ部材W1に寸法のばらつきがあっても、被クランプ部材W1に対する把持力を所定の値に設定することが可能になる。 Further, according to the present embodiment, the gripping force control unit 54 makes the elastic deformation amount (expansion amount) of the cylindrical body 24 a predetermined gripping force with respect to the clamped member W1 with reference to the work gripping start point. Therefore, even if the clamped member W1 has dimensional variations, the gripping force with respect to the clamped member W1 can be set to a predetermined value.

[実施形態2]
図8は、本発明の実施形態2に係る液圧式クランプ装置の制御回路を示すブロック図である。尚、前記実施形態1と同一の部分には、同一の符号を付して異なる構成および作用について説明する。
[Embodiment 2]
FIG. 8 is a block diagram showing a control circuit of the hydraulic clamp device according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and different configurations and operations will be described.

図8に示すように、本実施形態では、前記実施形態1の圧力センサ装置60に代えて、動力シリンダ部46の先端に圧力測定装置としてのロードセル85が取り付けられている。 As shown in FIG. 8, in the present embodiment, instead of the pressure sensor device 60 of the first embodiment, a load cell 85 as a pressure measuring device is attached to the tip of the power cylinder unit 46.

本実施形態では、動力シリンダ部46のストローク、ロードセル85の圧力を演算することにより、前記実施形態1と同様にワーク把持開始点(ゼロ点)を得るようにしている。 In the present embodiment, the stroke of the power cylinder unit 46 and the pressure of the load cell 85 are calculated to obtain the work gripping start point (zero point) as in the first embodiment.

このように本実施形態によれば、圧力測定装置としてロードセル85を用いたことにより、前記実施形態1のような液圧測定部72に比べて構造を簡素化することができる。 As described above, according to the present embodiment, by using the load cell 85 as the pressure measuring device, the structure can be simplified as compared with the hydraulic pressure measuring unit 72 as in the first embodiment.

尚、本実施形態では、ロードセル85を動力シリンダ部46の先端に取り付けるようにしたが、これに限らずピストンロッド47や液圧式クランプ部10内に組み込むようにしてもよい。その他の構成及び作用は、前記実施形態1と同様であるのでその説明を省略する。 In the present embodiment, the load cell 85 is attached to the tip of the power cylinder portion 46, but the present invention is not limited to this, and the load cell 85 may be incorporated in the piston rod 47 or the hydraulic clamp portion 10. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

[実施形態3]
次に、実施形態3の液圧式クランプ装置100を、図9を参照して説明する。尚、実施形態3において、実施形態1と実質的に同じ部分は、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
Next, the hydraulic clamp device 100 of the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the description of substantially the same part as that of the first embodiment will be omitted.

液圧式クランプ装置100は、マンドレルタイプのものであり、略丸棒状の本体(第1の部材)102及び薄肉構造の壁体をなす円筒状体(第2の部材)104を含むクランプ部材106を有する。 The hydraulic clamp device 100 is of a mandrel type, and includes a clamp member 106 including a substantially round bar-shaped main body (first member) 102 and a cylindrical body (second member) 104 forming a thin-walled wall body. Have.

本体102は、第1軸状部108とフランジ部110と第2軸状部112とを軸線方向に順に同一軸線上に有する。フランジ部110は、第1軸状部108及び第2軸状部112よりも大きい外径を有し、第1軸状部108及び第2軸状部112に対し径方向外方に拡張して形成されている。第1軸状部108の外周には周溝状の凹部114が形成されている。 The main body 102 has a first axial portion 108, a flange portion 110, and a second axial portion 112 on the same axis in order in the axial direction. The flange portion 110 has an outer diameter larger than that of the first axial portion 108 and the second axial portion 112, and extends outward in the radial direction with respect to the first axial portion 108 and the second axial portion 112. It is formed. A peripheral groove-shaped recess 114 is formed on the outer periphery of the first shaft-shaped portion 108.

円筒状体104は、第1軸状部108の外周に嵌装され、凹部114に対応する内周面104A(内面側)によって円環状横断面形状の作動液体室116を画定している。第1軸状部108の外周面108Aの、作動液体室116を挟んだ軸線方向の両側には、作動液体室116の液密性を確保するためのOリング118が装着されている。円筒状体104は、外周面(外面側)104Bによって円筒部を含む被クランプ部材(ワーク)W2(図11参照)をクランプするクランプ面を画定している。 The cylindrical body 104 is fitted on the outer periphery of the first axial portion 108, and the inner peripheral surface 104A (inner surface side) corresponding to the recess 114 defines the working liquid chamber 116 having an annular cross-sectional shape. O-rings 118 for ensuring the liquidtightness of the working liquid chamber 116 are mounted on both sides of the outer peripheral surface 108A of the first axial portion 108 in the axial direction across the working liquid chamber 116. The cylindrical body 104 defines a clamp surface for clamping the member to be clamped (work) W2 (see FIG. 11) including the cylindrical portion by the outer peripheral surface (outer surface side) 104B.

第1軸状部108の外周(外周面108A)には外側筒体120の円筒部120Aが嵌合している。外側筒体120は、円筒部120Aの一方の軸端側に形成されたフランジ部120Bを含み、フランジ部120Bをボルト122によってフランジ部110に固定されている。円筒部120Aは円筒状体104の外周に重なり合う薄肉部を含む。外側筒体120は、円筒部120Aの先端に被クランプ部材W2を突き当てられることにより、被クランプ部材W2の軸線方向の位置決めを行う。 A cylindrical portion 120A of the outer tubular body 120 is fitted on the outer periphery (outer peripheral surface 108A) of the first axial portion 108. The outer tubular body 120 includes a flange portion 120B formed on one shaft end side of the cylindrical portion 120A, and the flange portion 120B is fixed to the flange portion 110 by a bolt 122. The cylindrical portion 120A includes a thin-walled portion that overlaps the outer periphery of the cylindrical body 104. The outer tubular body 120 positions the clamped member W2 in the axial direction by abutting the clamped member W2 on the tip of the cylindrical portion 120A.

本体102の第2軸状部112には中心軸線上を軸線方向に延在する第1ピストン室130が形成されている。本体102のフランジ部110には径方向に延在する第2ピストン室132が形成されている。第1ピストン室130と第2ピストン室132とは本体102内において互いに連通している。第1ピストン室130には第1ピストン134が第1ピストン室130の延在方向に移動可能に設けられている。第2ピストン室132には第2ピストン136が第2ピストン室132の延在方向に移動可能に設けられている。 A first piston chamber 130 extending in the axial direction on the central axis is formed in the second axial portion 112 of the main body 102. A second piston chamber 132 extending in the radial direction is formed in the flange portion 110 of the main body 102. The first piston chamber 130 and the second piston chamber 132 communicate with each other in the main body 102. The first piston chamber 130 is provided with the first piston 134 so as to be movable in the extending direction of the first piston chamber 130. A second piston 136 is provided in the second piston chamber 132 so as to be movable in the extending direction of the second piston chamber 132.

第1ピストン室130の一方の側(図9で見て右側)の端部は本体102に形成された軸線方向の通路138及び径方向の複数の通路140を通して作動液体室116に連通している。 One end of the first piston chamber 130 (on the right side when viewed in FIG. 9) communicates with the working liquid chamber 116 through an axial passage 138 and a plurality of radial passages 140 formed in the main body 102. ..

第1ピストン134によって区切られた第1ピストン室130の通路138側、第2ピストン136によって区切られた第2ピストン室132の第1ピストン室130側、通路138、140及び作動液体室116は、一つの密閉空間をなしており、この密閉空間には作動液体である作動油が充填、封入されている。 The passage 138 side of the first piston chamber 130 separated by the first piston 134, the first piston chamber 130 side of the second piston chamber 132 separated by the second piston 136, the passages 138, 140 and the working liquid chamber 116 are It forms a closed space, and the closed space is filled and sealed with hydraulic oil, which is a working liquid.

第1ピストン134の他方の側(図9で見て左側)である本体102の第2軸状部112にはブッシュ142がねじ止めされている。ブッシュ142には中心部を軸線方向に貫通する貫通孔142Aが形成されている。貫通孔142Aには第1ピストン134と同軸上にプッシュロッド144が軸線方向に移動可能に係合している。プッシュロッド144は、第1ピストン134側への移動(図9で見て右方への移動)により、鋼球146を介して第1ピストン134を前進させる。第1ピストン134の前進により、作動液体室116の作動液体が第1ピストン134の前進量に応じて定量的に加圧される。第1ピストン134はプッシュロッド144による外部からの押圧により前進移動する。 A bush 142 is screwed to the second axial portion 112 of the main body 102, which is the other side of the first piston 134 (left side when viewed in FIG. 9). The bush 142 is formed with a through hole 142A that penetrates the central portion in the axial direction. A push rod 144 is coaxially engaged with the first piston 134 in the through hole 142A so as to be movable in the axial direction. The push rod 144 advances the first piston 134 via the steel ball 146 by moving toward the first piston 134 (moving to the right as seen in FIG. 9). By advancing the first piston 134, the working liquid in the working liquid chamber 116 is quantitatively pressurized according to the amount of advancing of the first piston 134. The first piston 134 moves forward by being pressed from the outside by the push rod 144.

尚、プッシュロッド144は、鋼球146側の端部に拡径部144Aを有していることにより、図9で見て左方への移動を制限され、抜け止めされている。 Since the push rod 144 has the enlarged diameter portion 144A at the end on the steel ball 146 side, the movement to the left as seen in FIG. 9 is restricted and the push rod 144 is prevented from coming off.

フランジ部110にはフランジ部110の外周面に開口した外端及び第2ピストン室132の第1ピストン室130とは反対側に連通する内端を有するねじ孔148が形成されている。ねじ孔148には作動ねじ部材150がねじ係合している。作動ねじ部材150は、螺進(図9で見て上方への移動)により、鋼球152を介して第2ピストン136を前進させる。第2ピストン136の前進により、作動液体室116の作動液体が第2ピストン136の前進量に応じて定量的に加圧される。 The flange portion 110 is formed with a screw hole 148 having an outer end opened on the outer peripheral surface of the flange portion 110 and an inner end communicating with the second piston chamber 132 on the side opposite to the first piston chamber 130. An operating screw member 150 is screw-engaged with the screw hole 148. The operating screw member 150 advances the second piston 136 via the steel ball 152 by screwing (moving upward as seen in FIG. 9). By advancing the second piston 136, the working liquid in the working liquid chamber 116 is quantitatively pressurized according to the amount of advancing of the second piston 136.

液圧式クランプ装置100は、第1ピストン134或いは第2ピストン136によって作動液体室116の作動液体が加圧されることにより、円筒状体104が弾性変形によって拡径し、円筒状体104の外周面104Bを、円筒状体104の外周にセットされている被クランプ部材W2の円筒部の内周面に対して押し付けることにより、被クランプ部材W2をクランプ(把持)する。 In the hydraulic clamping device 100, when the working liquid in the working liquid chamber 116 is pressurized by the first piston 134 or the second piston 136, the diameter of the cylindrical body 104 is expanded by elastic deformation, and the outer circumference of the cylindrical body 104 is expanded. The surface 104B is pressed against the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the member to be clamped W2 set on the outer periphery of the cylindrical body 104 to clamp (grip) the member to be clamped W2.

フランジ部110には圧力センサ装置(圧力測定装置)160が取り付けられている。圧力センサ装置160は、前述の圧力センサ装置60と同等のものであり、作動液体を充填された圧力伝播通路154から作動液体室116の作動液体の圧力(液圧)を及ぼされ、当該液圧を測定する。 A pressure sensor device (pressure measuring device) 160 is attached to the flange portion 110. The pressure sensor device 160 is equivalent to the pressure sensor device 60 described above, and the pressure (hydraulic pressure) of the working liquid in the working liquid chamber 116 is exerted from the pressure propagation passage 154 filled with the working liquid, and the hydraulic pressure is concerned. To measure.

次に、液圧式クランプ装置100を用いた被クランプ部材W2の把持におけるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法の実施形態を、図10を参照して説明する。 Next, an embodiment of the work gripping start point detection method and the work gripping method in gripping the clamped member W2 using the hydraulic clamping device 100 will be described with reference to FIG.

このワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法を効率よく実施するために、外段取り装置200が設けられている。 An outer setup device 200 is provided in order to efficiently carry out the work gripping start point detection method and the work gripping method.

外段取り装置200は、本体202と、液圧式クランプ装置100を本体202に着脱可能に固定するチャック装置204と、液圧式クランプ装置100の第1ピストン134を前進移動させるためにプッシュロッド144を押圧する液圧式や電動式のリニアアクチュエータ206と、リニアアクチュエータ206の駆動量等から第1ピストン134の移動位置(ストローク)を検出するピストン移動位置検出装置208と、リニアアクチュエータ206の駆動を制御するシーケンス制御装置210とを有する。 The outer setup device 200 presses the main body 202, the chuck device 204 that detachably fixes the hydraulic clamping device 100 to the main body 202, and the push rod 144 in order to move the first piston 134 of the hydraulic clamping device 100 forward. Hydraulic or electric linear actuator 206, a piston movement position detection device 208 that detects the movement position (stroke) of the first piston 134 from the drive amount of the linear actuator 206, and a sequence that controls the drive of the linear actuator 206. It has a control device 210.

外段取り装置200に付随して、本実施形態によるワーク把持開始点検出方法を実施するためのワーク把持開始点検出装置212が設けられている。ワーク把持開始点検出装置212は、マイクロコンピュータを含む電子制御式のものであり、液圧式クランプ装置100の圧力センサ装置160から作動液体室116の作動液体の圧力を示す信号(測定データ)を入力し、ピストン移動位置検出装置208から第1ピストン134の移動位置を示す信号(測定データ)を入力し、シーケンス制御装置210によるリニアアクチュエータ206の前進駆動のもとに、第1ピストン134の移動位置に対する作動液体室116の作動液体の圧力変化に基づいてワーク把持開始点を検出する。 Along with the outer setup device 200, a work gripping start point detecting device 212 for carrying out the work gripping start point detecting method according to the present embodiment is provided. The work gripping start point detection device 212 is an electronically controlled device including a microcomputer, and a signal (measurement data) indicating the pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 is input from the pressure sensor device 160 of the hydraulic clamping device 100. Then, a signal (measurement data) indicating the moving position of the first piston 134 is input from the piston moving position detecting device 208, and the moving position of the first piston 134 is driven forward by the sequence control device 210 to drive the linear actuator 206. The work gripping start point is detected based on the pressure change of the working liquid of the working liquid chamber 116 with respect to.

尚、作動液体室116の作動液体の圧力は、リニアアクチュエータ206に取り付けられたロードセル207によって第1ピストン134に作用する荷重を計測し、その計測値から検出することも可能である。 The pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 can be detected from the measured value by measuring the load acting on the first piston 134 by the load cell 207 attached to the linear actuator 206.

ここで云うワーク把持開始点は、円筒状体104の外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接を開始した時点の第1ピストン134の移動位置及び作動液体室116の作動液体の圧力により特定されるものである。 The work gripping start point referred to here is the moving position of the first piston 134 and the operation of the working liquid chamber 116 when the outer peripheral surface 104B of the cylindrical body 104 starts to contact the inner peripheral surface of the clamped member W2. It is specified by the pressure of the liquid.

従って、ワーク把持開始点検出装置212によるワーク把持開始点の検出は、第1ピストン134の移動位置に対する作動液体室116の作動液体の圧力変化に基づいて、円筒状体104の外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接を開始した時点を特定し、その時点の第1ピストン134の移動位置及び作動液体室116の作動液体の圧力を検出することである。このワーク把持開始点の検出結果はモニタ214に表示される。 Therefore, in the detection of the work gripping start point by the work gripping start point detecting device 212, the outer peripheral surface 104B of the cylindrical body 104 is covered based on the pressure change of the working liquid in the working liquid chamber 116 with respect to the moving position of the first piston 134. The time when the contact with the inner peripheral surface of the clamp member W2 is started is specified, and the moving position of the first piston 134 and the pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 at that time are detected. The detection result of the work gripping start point is displayed on the monitor 214.

ワーク把持開始点検出装置212によるワーク把持開始点の検出は、実施形態(A)〜(C)の何れか、或いはそれらの組み合わせにより行われる。 The work gripping start point detection device 212 detects the work gripping start point by any one of the embodiments (A) to (C) or a combination thereof.

(A)液圧式クランプ装置100に被クランプ部材W2を取り付けた状態で、第1ピストン134の移動位置に対する作動液体室116の作動液体の圧力上昇率が変化する時点をワーク把持開始点とする。実施形態(A)は、前述の第3のワーク把持開始点算出方法に対応する。 (A) The work gripping start point is a time point at which the pressure rise rate of the working liquid in the working liquid chamber 116 with respect to the moving position of the first piston 134 changes with the clamped member W2 attached to the hydraulic clamping device 100. The embodiment (A) corresponds to the above-mentioned third work gripping start point calculation method.

(B)液圧式クランプ装置100の外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接しないと推定される第1ピストン134の移動区間の第1ピストン134の移動位置と作動液体室116の作動液体の圧力との関係を示す方程式(式1)と、外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接すると推定される第1ピストン134の移動区間の第1ピストン134の移動位置と作動液体室116の作動液体の圧力との関係を示す方程式(式2)とによる連立方程式の解を、ワーク把持開始点とする。 (B) The moving position of the first piston 134 and the working liquid chamber in the moving section of the first piston 134, which is presumed that the outer peripheral surface 104B of the hydraulic clamping device 100 does not abut against the inner peripheral surface of the member W2 to be clamped. The equation (Equation 1) showing the relationship with the pressure of the working liquid of 116 and the first piston in the moving section of the first piston 134 estimated that the outer peripheral surface 104B abuts on the inner peripheral surface of the clamped member W2. The solution of the simultaneous equations based on the equation (Equation 2) showing the relationship between the moving position of 134 and the pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 is set as the work gripping start point.

第1ピストン134の移動位置をX、と作動液体室116の作動液体の圧力をYとすると、(式1)は、Y=mX+A、(式2)は、Y=nX+Bにより各々表される。但し、A、Bは各々切片である。 Assuming that the moving position of the first piston 134 is X and the pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 is Y, (Equation 1) is represented by Y = mX + A, and (Equation 2) is represented by Y = nX + B. However, A and B are intercepts, respectively.

(式1)及び(式2)のm、nは各々比例定数で、m<nである。比例定数m、nは、区間a、bの各々の直線データによる直線の傾きに相当する。(式1)及び(式2)による連立方程式の解は、2直線の交点である。実施形態(B)は、前述の第1、2のワーク把持開始点算出方法に対応する。 M and n in (Equation 1) and (Equation 2) are proportional constants, and m <n. The proportionality constants m and n correspond to the slopes of the straight lines according to the straight line data of the intervals a and b. The solution of the simultaneous equations by (Equation 1) and (Equation 2) is the intersection of two straight lines. The embodiment (B) corresponds to the first and second work gripping start point calculation methods described above.

外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接しない第1ピストン134の移動区間及び外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接する第1ピストン134の移動区間の推定は、被クランプ部材W2に公差が既知の場合には、公差を参酌して推定することができる。 The moving section of the first piston 134 in which the outer peripheral surface 104B does not abut on the inner peripheral surface of the clamped member W2 and the moving section of the first piston 134 in which the outer peripheral surface 104B abuts on the inner peripheral surface of the clamped member W2. If the tolerance of the clamped member W2 is known, the estimation can be made in consideration of the tolerance.

つまり、外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接しない第1ピストン134の移動区間は、初期位置から、外周面104Bの外径が被クランプ部材W2の公差の下限値に相当する外径まで膨張する位置までの区間とする。外周面104Bが被クランプ部材W2の内周面に対して当接する第1ピストン134の移動区間は、被クランプ部材W2の公差の下限値に相当する外径まで膨張する位置から外周面104Bの外径が許容最大値まで位置までの区間とする。 That is, in the moving section of the first piston 134 in which the outer peripheral surface 104B does not abut against the inner peripheral surface of the clamped member W2, the outer diameter of the outer peripheral surface 104B becomes the lower limit of the tolerance of the clamped member W2 from the initial position. The section up to the position where it expands to the corresponding outer diameter. The moving section of the first piston 134 in which the outer peripheral surface 104B abuts on the inner peripheral surface of the clamped member W2 is outside the outer peripheral surface 104B from a position where it expands to an outer diameter corresponding to the lower limit of the tolerance of the clamped member W2. The section up to the position where the diameter reaches the maximum allowable value.

(C)液圧式クランプ装置100に被クランプ部材W2を取り付けない状態での第1ピストン134の移動位置に対する作動液体室116の作動液体の圧力変化と、液圧式クランプ装置100に被クランプ部材W2を取り付けた状態での第1ピストン134の移動位置に対する作動液体室116の作動液体の圧力変化との相互相違からワーク把持開始点を検出する。 (C) The pressure change of the working liquid in the working liquid chamber 116 with respect to the moving position of the first piston 134 in a state where the clamped member W2 is not attached to the hydraulic clamping device 100, and the clamped member W2 is attached to the hydraulic clamping device 100. The work gripping start point is detected from the mutual difference between the pressure change of the working liquid in the working liquid chamber 116 with respect to the moving position of the first piston 134 in the mounted state.

実施形態(C)は、実施形態(B)と同様に、液圧式クランプ装置100に被クランプ部材W2を取り付けない状態での第1ピストン134の移動位置と作動液体室116の作動液体の圧力との関係を示す方程式(式1)と液圧式クランプ装置100に被クランプ部材W2を取り付けた状態での第1ピストン134の移動位置と作動液体室116の作動液体の圧力との関係を示す方程式(式2)による連立方程式の解を、ワーク把持開始点とする。 In the embodiment (C), similarly to the embodiment (B), the moving position of the first piston 134 and the pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 in a state where the clamped member W2 is not attached to the hydraulic clamping device 100 And the equation (Equation 1) showing the relationship between the moving position of the first piston 134 and the pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 when the clamped member W2 is attached to the hydraulic clamping device 100 (Equation 1). The solution of the simultaneous equations according to Equation 2) is set as the work gripping start point.

実施形態(C)では、実施形態(B)に比して液圧式クランプ装置100に被クランプ部材W2を取り付けない状態及び取り付けた状態の各々第1ピストン134の移動位置と作動液体室116の作動液体の圧力との関係を示す区間が大きいことから、ワーク把持開始点の検出精度が実施形態(B)より向上することを期待できる。 In the embodiment (C), as compared with the embodiment (B), the moving position of the first piston 134 and the operation of the working liquid chamber 116 in the state where the clamped member W2 is not attached to the hydraulic clamping device 100 and in the state where the clamped member W2 is attached are respectively. Since the section showing the relationship with the pressure of the liquid is large, it can be expected that the detection accuracy of the work gripping start point will be improved as compared with the embodiment (B).

本実施形態によるワーク把持方法は、上述のワーク把持開始点検出作業後に、下記の要領で実施される。 The work gripping method according to the present embodiment is carried out in the following manner after the work gripping start point detection work described above.

ワーク把持開始点(第1ピストン134の移動位置及び作動液体室116の作動液体の圧力)をモニタ表示した状態で、リニアアクチュエータ206を後退駆動させ、第1ピストン134を初期位置に戻し、液圧式クランプ装置100に被クランプ部材W2を取り付けた状態で、ワーク把持開始点の作動液体室116の作動液体の圧力が、工具220による作動ねじ部材150の螺進によって、ワーク把持開始点の作動液体室116の作動液体の圧力に所要のワーク把持力が得るのに必要な圧力を加算した値になるまで、モニタ表示等による監視のもとに上昇させる。 With the work gripping start point (moving position of the first piston 134 and pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116) displayed on the monitor, the linear actuator 206 is driven backward, the first piston 134 is returned to the initial position, and the hydraulic pressure type. With the member W2 to be clamped attached to the clamping device 100, the pressure of the working liquid in the working liquid chamber 116 at the work gripping start point is increased by the screwing of the working screw member 150 by the tool 220, and the working liquid chamber at the work gripping start point. The pressure is increased under monitoring by a monitor display or the like until the value obtained by adding the pressure required to obtain the required workpiece gripping force to the pressure of the working liquid of 116 is reached.

これにより、ワーク把持開始点検出及びワーク把持の外段取りは完了する。外段取りが完了した液圧式クランプ装置100は、被クランプ部材W2を把持した状態のまま、図11に示されているように、工作機械230のチャック装置232に取り付けられる。 As a result, the detection of the work gripping start point and the external setup of the work gripping are completed. The hydraulic clamp device 100 for which the outer setup has been completed is attached to the chuck device 232 of the machine tool 230 as shown in FIG. 11 while holding the clamped member W2.

[実施形態4]
次に、実施形態4の液圧式クランプ装置300を、図12を参照して説明する。尚、図12において、図1に対応する部分は、図1に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
Next, the hydraulic clamp device 300 of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the portion corresponding to FIG. 1 is designated by the same reference numeral as that shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.

液圧式クランプ装置300は、チャックタイプのものであり、略丸棒状の円筒状の本体(第1の部材)302及び薄肉構造の壁体をなす円筒状体(第2の部材)310を含むクランプ部材308を有する。 The hydraulic clamp device 300 is of a chuck type, and is a clamp including a substantially round bar-shaped cylindrical main body (first member) 302 and a cylindrical body (second member) 310 forming a thin-walled wall body. It has a member 308.

本体302は第1筒状部304と第2筒状部306とを軸線方向に同一軸線上に有する。第2筒状部306は、第1筒状部304より大径で、径方向に拡張されたフランジ部をなす。 The main body 302 has a first tubular portion 304 and a second tubular portion 306 on the same axis in the axial direction. The second tubular portion 306 has a larger diameter than the first tubular portion 304 and forms a flange portion expanded in the radial direction.

円筒状体310は本体302の内周に嵌装されている。円筒状体310は、丸棒形状の被クランプ部材W3をクランプする内周面310A及び本体302の内周面(第1の周面)302Aに重なり合う外周面(第2の周面)310Bを備えている。 The cylindrical body 310 is fitted on the inner circumference of the main body 302. The cylindrical body 310 includes an inner peripheral surface 310A that clamps the round bar-shaped member to be clamped W3 and an outer peripheral surface (second peripheral surface) 310B that overlaps the inner peripheral surface (first peripheral surface) 302A of the main body 302. ing.

円筒状体310の外周面310Bには周溝状の凹部312が形成されている。本体302と円筒状体310とは凹部312によって本体302の内周面302Aの全周に亘って延在する横断面(中心軸線に直交する断面)形状が円環状の作動液体室314を画定している。 A peripheral groove-shaped recess 312 is formed on the outer peripheral surface 310B of the cylindrical body 310. The main body 302 and the cylindrical body 310 define an annular working liquid chamber 314 having a cross section (cross section orthogonal to the central axis) extending over the entire circumference of the inner peripheral surface 302A of the main body 302 by a recess 312. ing.

かくして、壁体をなす円筒状体310は、内面側に作動液体室314を画定し、外面側にクランプ面(内周面310A)を画定する。 Thus, the cylindrical body 310 forming the wall body defines the working liquid chamber 314 on the inner surface side and the clamp surface (inner peripheral surface 310A) on the outer surface side.

本体302の内周面302Aには作動液体室314を軸線方向に挟んだ両側に作動液体室314の液密性を確保するためのOリング316が装着されている。 On the inner peripheral surface 302A of the main body 302, O-rings 316 for ensuring the liquidtightness of the working liquid chamber 314 are mounted on both sides of the working liquid chamber 314 in the axial direction.

本体302には軸線方向に延在するピストン室318が形成されている。ピストン室318にはピストン320が軸線方向に移動可能に嵌合している。ピストン室318の一方の端部は第2筒状部306に形成された径方向の通路322によって作動液体室314に連通している。 A piston chamber 318 extending in the axial direction is formed in the main body 302. A piston 320 is fitted in the piston chamber 318 so as to be movable in the axial direction. One end of the piston chamber 318 communicates with the working liquid chamber 314 by a radial passage 322 formed in the second tubular portion 306.

ピストン320によって区切られたピストン室318の通路322側の室空間、通路322及び作動液体室314は、一つの密閉空間をなしており、グリース等の作動油を封入されている。 The chamber space, the passage 322, and the working liquid chamber 314 on the passage 322 side of the piston chamber 318 separated by the piston 320 form one closed space, and are filled with hydraulic oil such as grease.

本体302には、軸線方向に延在してピストン室318のもう一方の端部に連通し、且つ第1筒状部304の端面304Aに開口したねじ孔324が形成されている。ねじ孔324には六角孔付きの作動ねじ部材326がねじ係合している。作動ねじ部材326とピストン320との間に鋼球328が配置されている。作動ねじ部材326は、ねじ込みによってねじ孔324をピストン室318側に螺進し、当該螺進によって鋼球328を介してピストン320を前進移動される。 The main body 302 is formed with a screw hole 324 that extends in the axial direction, communicates with the other end of the piston chamber 318, and opens in the end surface 304A of the first tubular portion 304. A working screw member 326 with a hexagonal hole is screw-engaged with the screw hole 324. A steel ball 328 is arranged between the working screw member 326 and the piston 320. The operating screw member 326 is screwed into the screw hole 324 toward the piston chamber 318, and the screwing moves the piston 320 forward through the steel ball 328.

このように、加圧構造が構成され、作動ねじ部材326のねじ込みによってピストン320がピストン室318を通路322側(図12で見て左側)に移動することにより、作動液体室314の作動油が加圧され、当該加圧によって円筒状体310が径方向の弾性変形により径方向内方に縮径変形する。 In this way, the pressure structure is configured, and the piston 320 moves the piston chamber 318 to the passage 322 side (left side when viewed in FIG. 12) by screwing the working screw member 326, so that the hydraulic oil in the working liquid chamber 314 is released. When pressure is applied, the cylindrical body 310 is radially inwardly reduced due to elastic deformation in the radial direction.

これにより、円筒状体310の内周面310Aにおいて円筒状体310の縮径変形のもとに被クランプ部材W3をクランプすることが行われる。より詳細には、被クランプ部材W3は、円筒状体310の縮径変形によって外周面に円筒状体310の内周面310Aが密着することにより、液圧式クランプ装置300に固定(クランプ)される。 As a result, the member W3 to be clamped is clamped on the inner peripheral surface 310A of the cylindrical body 310 under the reduced diameter deformation of the cylindrical body 310. More specifically, the member to be clamped W3 is fixed (clamped) to the hydraulic clamping device 300 by bringing the inner peripheral surface 310A of the cylindrical body 310 into close contact with the outer peripheral surface due to the reduced diameter deformation of the cylindrical body 310. ..

第2筒状部306には圧力センサ装置60が取り付けられている。圧力センサ装置60は、実施形態1のものと同等のものであり、本体302に形成された圧力伝播通路330から作動液体室314の作動液体の圧力(液圧)を及ぼされ、当該液圧を測定する。圧力センサ装置60によって測定された作動液体室314の液圧は、実施形態1と同様に、無線通信により、無線式リーダ90の表示部94に表示される。 A pressure sensor device 60 is attached to the second tubular portion 306. The pressure sensor device 60 is the same as that of the first embodiment, and the pressure (hydraulic pressure) of the working liquid in the working liquid chamber 314 is exerted from the pressure propagation passage 330 formed in the main body 302, and the hydraulic pressure is applied. taking measurement. The hydraulic pressure of the working liquid chamber 314 measured by the pressure sensor device 60 is displayed on the display unit 94 of the wireless reader 90 by wireless communication as in the first embodiment.

このチャックタイプの液圧式クランプ装置300においても、圧力センサ装置60による作動液体室314の液圧及びピストン320の移動量の計測のもとに、前述のマンドレルタイプの液圧式クランプ部10、液圧式クランプ装置100におけるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法と同様の方法によってワーク把持開始点の検出及びワーク把持を行うことができる。 Also in this chuck type hydraulic clamp device 300, based on the measurement of the hydraulic pressure of the working liquid chamber 314 and the movement amount of the piston 320 by the pressure sensor device 60, the above-mentioned mandrel type hydraulic clamp portion 10 and the hydraulic pressure type The work gripping start point can be detected and the work can be gripped by the same method as the work gripping start point detection method and the work gripping method in the clamp device 100.

[実施形態5]
次に、実施形態5の液圧式クランプ装置400を、図13を参照して説明する。尚、図13において、図1、図9及び図12に対応する部分は、図1、図9及び図12に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
Next, the hydraulic clamp device 400 of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 13, the parts corresponding to FIGS. 1, 9 and 12 are designated by the same reference numerals as those given in FIGS. 1, 9 and 12, and the description thereof will be omitted.

液圧式クランプ装置400は、チャックタイプのものであり、略丸棒状の円筒状の本体(第1の部材)402及び薄肉構造の壁体をなす円筒状体(第2の部材)412を含むクランプ部材420を有する。 The hydraulic clamp device 400 is of a chuck type, and is a clamp including a cylindrical body (first member) 402 having a substantially round bar shape and a cylindrical body (second member) 412 forming a wall body having a thin wall structure. It has a member 420.

本体402は第1軸状部404とフランジ部406と第2軸状部408とを軸線方向に順に同一軸線上に有する。フランジ部406は、第1軸状部404及び第2軸状部408よりも大きい外径を有し、第1軸状部404及び第2軸状部408に対し径方向外方に拡張して形成されている。 The main body 402 has a first axial portion 404, a flange portion 406, and a second axial portion 408 on the same axis in order in the axial direction. The flange portion 406 has an outer diameter larger than that of the first axial portion 404 and the second axial portion 408, and extends outward in the radial direction with respect to the first axial portion 404 and the second axial portion 408. It is formed.

第1軸状部404の中心には第1軸状部404の図13で見て右側の端面に開口した横断面形状が円形の有底孔410が形成されている。 At the center of the first axial portion 404, a bottomed hole 410 having a circular cross-sectional shape is formed on the right end surface of the first axial portion 404 as seen in FIG.

円筒状体412は、有底孔410に嵌挿され、外周面に形成された周溝状の凹部414によって本体402との間に円環状横断面形状の作動液体室314を画定する。本体402と円筒状体412とは、作動液体室314の軸線方向の両側において各々本体402及び円筒状体412の周方向に連続するろう付け(不図示)等によって互い接合されており、この接合によって作動液体室314の液密性が確保される。円筒状体412は、内周面(外面側)412Aによって被クランプ部材(ワーク)W3をクランプするクランプ面を画定している。 The cylindrical body 412 is fitted into the bottomed hole 410, and a circumferential groove-shaped recess 414 formed on the outer peripheral surface defines an annular cross-sectional shape working liquid chamber 314 between the cylindrical body 412 and the main body 402. The main body 402 and the cylindrical body 412 are joined to each other on both sides of the working liquid chamber 314 in the axial direction by continuous brazing (not shown) or the like in the circumferential direction of the main body 402 and the cylindrical body 412, respectively. The liquidtightness of the working liquid chamber 314 is ensured. The cylindrical body 412 defines a clamp surface for clamping the member to be clamped (work) W3 by an inner peripheral surface (outer surface side) 412A.

かくして、壁体をなす円筒状体412は、内面側に作動液体室314を画定し、外面側にクランプ面(内周面412A)を画定する。 Thus, the cylindrical body 412 forming the wall body defines the working liquid chamber 314 on the inner surface side and the clamp surface (inner peripheral surface 412A) on the outer surface side.

本体402には、実施形態3と同様に、第1ピストン室130、第1ピストン134、プッシュロッド144等を含み、外部からプッシュロッド144が押されることにより作動液体室314の液圧を上昇させる第1加圧機構と、実施形態4と同様に、ピストン室318、ピストン320、作動ねじ部材326等を含み、作動ねじ部材326の螺進により作動液体室314の液圧を上昇させる第2加圧機構とが設けられている。 Similar to the third embodiment, the main body 402 includes the first piston chamber 130, the first piston 134, the push rod 144, and the like, and the hydraulic pressure of the working liquid chamber 314 is increased by pushing the push rod 144 from the outside. A second pressurizing mechanism, which includes the piston chamber 318, the piston 320, the working screw member 326, and the like, and raises the hydraulic pressure of the working liquid chamber 314 by screwing the working screw member 326, as in the fourth embodiment. A pressure mechanism is provided.

フランジ部406には、実施形態1及び4と同様に、作動液体室314の作動液体の圧力(液圧)を測定する圧力センサ装置60が取り付けられている。 Similar to the first and fourth embodiments, the flange portion 406 is equipped with a pressure sensor device 60 for measuring the pressure (hydraulic pressure) of the working liquid in the working liquid chamber 314.

このチャックタイプの液圧式クランプ装置400においても、圧力センサ装置60による作動液体室314の液圧及び第1ピストン134、ピストン320の移動量の計測のもとに、前述のマンドレルタイプの液圧式クランプ部10、液圧式クランプ装置100におけるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法と同様の方法によってワーク把持開始点の検出及びワーク把持を行うことができる。 Also in this chuck type hydraulic clamp device 400, the above-mentioned mandrel type hydraulic clamp is also measured based on the measurement of the hydraulic pressure of the working liquid chamber 314 and the movement amount of the first piston 134 and the piston 320 by the pressure sensor device 60. The work gripping start point can be detected and the work can be gripped by the same method as the work gripping start point detection method and the work gripping method in the portion 10 and the hydraulic clamp device 100.

本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although each embodiment of the present invention has been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

上記各実施形態では、作動液体として作動油を用いた例について説明したが、これ以外に水やゲル状物質を用いることもできる。 In each of the above embodiments, an example in which hydraulic oil is used as the hydraulic liquid has been described, but water or a gel-like substance can also be used in addition to this.

更に、本発明では、テーパ状コレットを備えたものについても適用可能である。具体的には、円筒状体24に代えてテーパ状コレットを設け、このテーパ状コレット内に外周面がテーパ状に形成された円柱状の本体を設け、テーパ状コレットの外周面を被クランプ部材W1の内周面に挿入し、円柱状の本体をテーパ状コレットから引っ張るようにする。これにより、円柱状の本体のストローク(軸方向位置)が変化することで、被クランプ部材W1W2に対する圧力が変化する。 Further, in the present invention, the one provided with the tapered collet is also applicable. Specifically, a tapered collet is provided instead of the cylindrical body 24, a columnar main body having a tapered outer peripheral surface is provided in the tapered collet, and the outer peripheral surface of the tapered collet is clamped. It is inserted into the inner peripheral surface of W1 so that the cylindrical body is pulled from the tapered collet. As a result, the stroke (axial position) of the columnar main body changes, so that the pressure on the clamped member W1W2 changes.

10 :液圧式クランプ部
12 :本体(第1の部材)
16 :第1軸状部
16A :外周面(第1の周面)
16B :端面
18 :フランジ部
20 :第2軸状部
22 :棒状部
24 :円筒状体(第2の部材)
24A :外周面
24B :内周面(第2の周面)
28 :凹部
30 :作動液体室
32 :Oリング
34 :ピストン室
36 :ピストン
38 :通路
40 :通路
42 :ブッシュ
42A :貫通孔
44 :プッシュロッド
46 :動力シリンダ部(駆動装置)
47 :ピストンロッド
48 :鋼球
50 :制御部
52 :演算部(演算装置)
54 :把持力制御部(把持力制御装置)
60 :圧力センサ装置
62 :フランジ部
64 :雄ねじ部
65 :凹溝
66 :六角部
67 :ゴムパッキン
68 :ハウジング
69 :オイル
70 :キャップ部
72 :液圧測定部(圧力測定装置)
74 :圧力導入通路
76 :無線通信部
78 :受電部
80 :ねじ孔
82 :通路
85 :ロードセル(圧力測定装置)
90 :無線式リーダ
92 :測定ボタン
94 :表示部
100 :液圧式クランプ装置
102 :本体
104 :円筒状体(第2の部材)
104A :内周面
104B :外周面(クランプ面)
106 :クランプ部材
108 :第1軸状部(第1の部材)
108A :外周面
110 :フランジ部
112 :第2軸状部
114 :凹部
116 :作動液体室
118 :Oリング
120 :外側筒体
120A :円筒部
120B :フランジ部
122 :ボルト
130 :第1ピストン室
132 :第2ピストン室
134 :第1ピストン
136 :第2ピストン
138 :通路
140 :通路
142 :ブッシュ
142A :貫通孔
144 :プッシュロッド
144A :拡径部
146 :鋼球
148 :ねじ孔
150 :作動ねじ部材
152 :鋼球
154 :圧力伝播通路
160 :圧力センサ装置
200 :外段取り装置
202 :本体
204 :チャック装置
206 :リニアアクチュエータ
207 :ロードセル
208 :ピストン移動位置検出装置
210 :シーケンス制御装置
212 :ワーク把持開始点検出装置
214 :モニタ
220 :工具
230 :工作機械
232 :チャック装置
300 :液圧式クランプ装置
302 :本体(第1の部材)
302A :内周面(第1の周面)
304 :第1筒状部
304A :端面
306 :第2筒状部
308 :クランプ部材
310 :円筒状体(第2の部材)
310A :内周面(クランプ面)
310B :外周面(第2の周面)
312 :凹部
314 :作動液体室
316 :Oリング
318 :ピストン室
320 :ピストン
322 :通路
324 :ねじ孔
326 :作動ねじ部材
328 :鋼球
330 :圧力伝播通路
400 :液圧式クランプ装置
402 :本体(第1の部材)
404 :第1軸状部
406 :フランジ部
408 :第2軸状部
410 :有底孔
412 :円筒状体(第2の部材)
412A :内周面(クランプ面)
414 :凹部
420 :クランプ部材
10: Hydraulic clamp part 12: Main body (first member)
16: First axial portion 16A: Outer peripheral surface (first peripheral surface)
16B: End face 18: Flange portion 20: Second shaft-shaped portion 22: Rod-shaped portion 24: Cylindrical body (second member)
24A: Outer peripheral surface 24B: Inner peripheral surface (second peripheral surface)
28: Recess 30: Working liquid chamber 32: O-ring 34: Piston chamber 36: Piston 38: Passage 40: Passage 42: Bush 42A: Through hole 44: Push rod 46: Power cylinder portion (drive device)
47: Piston rod 48: Steel ball 50: Control unit 52: Arithmetic unit (arithmetic unit)
54: Gripping force control unit (grip force control device)
60: Pressure sensor device 62: Flange part 64: Male thread part 65: Recessed groove 66: Hexagonal part 67: Rubber packing 68: Housing 69: Oil 70: Cap part 72: Hydraulic pressure measuring part (pressure measuring device)
74: Pressure introduction passage 76: Wireless communication unit 78: Power receiving unit 80: Screw hole 82: Passage 85: Load cell (pressure measuring device)
90: Wireless reader 92: Measurement button 94: Display 100: Hydraulic clamp device 102: Main body 104: Cylindrical body (second member)
104A: Inner peripheral surface 104B: Outer peripheral surface (clamp surface)
106: Clamp member 108: First axial portion (first member)
108A: Outer peripheral surface 110: Flange portion 112: Second axial portion 114: Recessed portion 116: Working liquid chamber 118: O ring 120: Outer cylinder 120A: Cylindrical portion 120B: Flange portion 122: Bolt 130: First piston chamber 132 : Second piston chamber 134: First piston 136: Second piston 138: Passage 140: Passage 142: Bush 142A: Through hole 144: Push rod 144A: Expanded diameter portion 146: Steel ball 148: Screw hole 150: Actuating screw member 152: Steel ball 154: Pressure propagation passage 160: Pressure sensor device 200: External setup device 202: Main body 204: Chuck device 206: Linear actuator 207: Load cell 208: Piston movement position detection device 210: Sequence control device 212: Work gripping start Point detection device 214: Monitor 220: Tool 230: Machine machine 232: Chuck device 300: Hydraulic clamp device 302: Main body (first member)
302A: Inner peripheral surface (first peripheral surface)
304: First tubular portion 304A: End face 306: Second tubular portion 308: Clamp member 310: Cylindrical body (second member)
310A: Inner peripheral surface (clamp surface)
310B: Outer peripheral surface (second peripheral surface)
312: Recessed 314: Working liquid chamber 316: O-ring 318: Piston chamber 320: Piston 322: Passage 324: Screw hole 326: Working screw member 328: Steel ball 330: Pressure propagation passage 400: Hydraulic clamp device 402: Main body ( 1st member)
404: First axial portion 406: Flange portion 408: Second axial portion 410: Bottomed hole 412: Cylindrical body (second member)
412A: Inner peripheral surface (clamp surface)
414: Recessed portion 420: Clamp member

Claims (18)

外周面又は内周面をなす第1の周面を備えた第1の部材と、前記第1の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第2の周面を備えた第2の部材とを有し、
前記第1の部材及び前記第2の部材が互いに重なり合う部分において、前記第1の周面及び前記第2の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第2の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置であって、
前記作動液体室に封入された前記作動液体の圧力を測定する圧力測定装置と、
前記第1の部材に形成されて前記作動液体室に連通するピストン室と、
前記ピストン室に設けられたピストンを駆動するピストンロッドを備えた駆動装置と
前記第2の部材により前記被クランプ部材のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する演算装置とを備え、
前記演算装置は、前記圧力測定装置によって測定された前記作動液体の圧力及び前記ピストンロッドのストロークの測定データに基づいて前記ワーク把持開始点を算出することを特徴とする液圧式クランプ装置。
A first member having a first peripheral surface forming an outer peripheral surface or an inner peripheral surface, and a second member having a second peripheral surface forming an inner peripheral surface or an outer peripheral surface overlapping the first peripheral surface. And have
In the portion where the first member and the second member overlap each other, the working liquid chamber is defined by recesses provided in at least one of the first peripheral surface and the second peripheral surface, and the working liquid chamber is defined. A hydraulic clamping device that clamps a member to be clamped by elastically deforming the second member due to the pressure of the working liquid enclosed in the clamp.
A pressure measuring device for measuring the pressure of the working liquid sealed in the working liquid chamber, and a pressure measuring device.
A piston chamber formed in the first member and communicating with the working liquid chamber,
It is provided with a driving device provided in the piston chamber and provided with a piston rod for driving the piston, and an arithmetic unit for calculating a work gripping start point at which the clamped member is started to be clamped by the second member.
The arithmetic device is a hydraulic clamp device that calculates the work gripping start point based on the measurement data of the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod measured by the pressure measuring device.
前記演算装置は、前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとの関係を示す測定データに基づいて、前記第2の部材が弾性変形を開始してから前記被クランプ部材の公差下限までの第1の区間の2点と、前記第2の部材が前記被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの第2の区間の2点とによりそれぞれ直線データを作成し、これらの2直線の交点を前記ワーク把持開始点とすることを特徴とする請求項1に記載の液圧式クランプ装置。 Based on the measurement data showing the relationship between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod, the arithmetic unit has a number from the start of elastic deformation of the second member to the lower limit of the tolerance of the member to be clamped. Straight line data is created from the two points in the section 1 and the two points in the second section from the point where the second member becomes the same as the upper limit of the tolerance of the member to be clamped to the most elastic deformation. The hydraulic clamping device according to claim 1, wherein the intersection of the two straight lines is set as the work gripping start point. 前記演算装置は、前記作動液体の圧力と、前記ピストンロッドのストロークとの関係を示す測定データを、前記第2の部材が弾性変形を開始してから前記被クランプ部材の公差下限までの第1の区間、前記第2の部材が前記被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの第2の区間のそれぞれの区間で直線回帰法によりそれぞれの直線データを算出し、これらの2直線の交点を前記ワーク把持開始点とすることを特徴とする請求項1に記載の液圧式クランプ装置。 The computing device obtains measurement data indicating the relationship between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod, from the first elastic deformation of the second member to the lower limit of the intersection of the clamped member. In each section of the second section from the point where the second member becomes the same as the upper limit of the tolerance of the member to be clamped to the most elastic deformation, each linear data is calculated by the linear regression method, and these The hydraulic clamping device according to claim 1, wherein the intersection of the two straight lines is set as the work gripping start point. 前記演算装置は、前記第2の部材が弾性変形を開始してから、前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す測定データの前記作動液体室内の圧力増加率が変化した点を前記ワーク把持開始点とすることを特徴とする請求項1に記載の液圧式クランプ装置。 In the computing device, after the second member starts elastic deformation, the pressure in the working liquid chamber increases in the measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod by a linear function. The hydraulic clamping device according to claim 1, wherein the point at which the rate changes is set as the work gripping start point. 前記演算装置は、前記第2の部材が弾性変形を開始してから、前記被クランプ部材の公差下限までの区間における前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す測定データの第1の傾きに対し、前記第2の部材の弾性変形が最大になるまで前記ピストンロッドをストロークさせたときに1次関数による相関関係を示す測定データの第2の傾きが、前記第1の傾き以上に変化した点を前記ワーク把持開始点とすることを特徴とする請求項1に記載の液圧式クランプ装置。 In the arithmetic device, the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod in the section from the start of elastic deformation of the second member to the lower limit of the tolerance of the member to be clamped are correlated by a linear function. The second inclination of the measurement data showing the correlation by the linear function when the piston rod is stroked until the elastic deformation of the second member is maximized with respect to the first inclination of the measurement data shown. The hydraulic clamping device according to claim 1, wherein a point changed to the first inclination or more is set as the work gripping start point. 前記演算装置は、前記被クランプ部材が取り付けられていない状態で、前記第2の部材が弾性変形を開始してから最も弾性変形するまでの区間において前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第1の測定データと、前記被クランプ部材が取り付けられた状態で、前記第2の部材が前記被クランプ部材の公差上限と同じになる点から最も弾性変形するまでの区間において前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第2の測定データとから各々直線データを算出し、これら2直線の交点を前記ワーク把持開始点とすることを特徴とする請求項1に記載の液圧式クランプ装置。 In the computing device, the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod are used in the section from the start of the second member to the most elastic deformation in the state where the clamped member is not attached. Is most elastically deformed from the point where the first measurement data showing the correlation by the linear function and the second member become the same as the upper limit of the tolerance of the clamped member in the state where the clamped member is attached. In the section up to, linear data is calculated from the second measurement data showing the correlation between the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod by the linear function, and the intersection of these two straight lines is the work gripping start point. The hydraulic clamping device according to claim 1, wherein the hydraulic clamping device is characterized. 前記演算装置は、前記被クランプ部材が取り付けられていない状態で、前記第2の部材が弾性変形を開始してから最も弾性変形するまでの区間において前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第1の測定データの傾きに対して、前記被クランプ部材が取り付けられた状態で、前記ピストンロッドを最大ストロークまでストロークさせたときの前記作動液体の圧力と前記ピストンロッドのストロークとが1次関数による相関関係を示す第2の測定データの傾きが前記第1の測定データの傾き以上に変化した点を前記ワーク把持開始点とすることを特徴とする請求項1に記載の液圧式クランプ装置。 In the computing device, the pressure of the working liquid and the stroke of the piston rod are measured in the section from the start of the second member to the most elastic deformation in the state where the clamped member is not attached. With respect to the inclination of the first measurement data showing the correlation by the linear function, the pressure of the working liquid and the pressure when the piston rod is stroked to the maximum stroke with the clamped member attached. The claim is characterized in that the work gripping start point is a point at which the inclination of the second measurement data indicating the correlation between the stroke of the piston rod and the stroke by a linear function changes to be equal to or greater than the inclination of the first measurement data. The hydraulic clamping device according to 1. 前記ワーク把持開始点を基準として前記第2の部材を弾性変形させ、前記被クランプ部材に対して所定の把持力が得られるように前記作動液体の圧力を制御する把持力制御装置を更に備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の液圧式クランプ装置。 Further provided is a gripping force control device that elastically deforms the second member with reference to the work gripping start point and controls the pressure of the working liquid so that a predetermined gripping force is obtained with respect to the clamped member. The hydraulic clamp device according to any one of claims 1 to 7. 外周面又は内周面をなす第1の周面を備えた第1の部材と、前記第1の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第2の周面を備えた第2の部材とを有し、
前記第1の部材及び前記第2の部材が互いに重なり合う部分において、前記第1の周面及び前記第2の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第2の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置であって、
前記第2の部材により前記被クランプ部材のクランプを開始するワーク把持開始点を算出する演算装置と、
前記ワーク把持開始点を基準にして前記第2の部材を弾性変形させ、前記被クランプ部材に対して所定の把持力が得られるように前記作動液体の圧力を制御する把持力制御装置とを備えることを特徴とする液圧式クランプ装置。
A first member having a first peripheral surface forming an outer peripheral surface or an inner peripheral surface, and a second member having a second peripheral surface forming an inner peripheral surface or an outer peripheral surface overlapping the first peripheral surface. And have
In the portion where the first member and the second member overlap each other, the working liquid chamber is defined by recesses provided in at least one of the first peripheral surface and the second peripheral surface, and the working liquid chamber is defined. A hydraulic clamping device that clamps a member to be clamped by elastically deforming the second member due to the pressure of the working liquid enclosed in the clamp.
An arithmetic unit that calculates a work gripping start point at which the second member starts clamping the member to be clamped, and an arithmetic unit.
It is provided with a gripping force control device that elastically deforms the second member with reference to the work gripping start point and controls the pressure of the working liquid so that a predetermined gripping force is obtained with respect to the clamped member. A hydraulic clamp device characterized by the fact that.
内部に作動液体室が設けられたクランプ部材と、前記作動液体室に充填された作動液体を加圧するピストンとを備え、前記クランプ部材は、内面側に前記作動液体室を画定し、且つ外面側にクランプ面を画定する壁体を有し、前記ピストンの移動による前記作動液体の加圧により前記壁体が弾性変形し、前記クランプ面を被クランプ部材に対して押し付けることにより、前記被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置において、前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する方法であって、
前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。
A clamp member provided with a working liquid chamber inside and a piston for pressurizing the working liquid filled in the working liquid chamber are provided, and the clamp member defines the working liquid chamber on the inner surface side and is on the outer surface side. The wall body defines the clamp surface, and the wall body is elastically deformed by the pressurization of the working liquid by the movement of the piston, and the clamp surface is pressed against the clamped member to press the clamped surface against the clamped member. This is a method of detecting a work gripping start point at a time when the clamp surface starts abutting against the member to be clamped in the hydraulic clamping device for clamping.
A method for detecting a work gripping start point in a hydraulic clamp device that detects a work gripping start point based on a pressure change of the working liquid with respect to a moving position of the piston.
前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けた状態で、前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力上昇率が変化する時点を前記ワーク把持開始点とする請求項10に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。 The hydraulic clamp according to claim 10, wherein the work gripping start point is a time point at which the pressure rise rate of the working liquid with respect to the moving position of the piston changes with the member to be clamped attached to the hydraulic clamp device. A method for detecting a work gripping start point in an apparatus. 前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接しないと推定される前記ピストンの移動区間の前記ピストンの移動位置と前記作動液体の圧力との関係を示す方程式と、前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接すると推定される前記ピストンの移動区間の前記ピストンの移動位置と前記作動液体の圧力との関係を示す方程式とによる連立方程式の解を、前記ワーク把持開始点とする請求項10に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。 An equation showing the relationship between the moving position of the piston in the moving section of the piston, which is presumed that the clamp surface does not abut against the member to be clamped, and the pressure of the working liquid, and the clamp surface being the clamped surface. The claim that the solution of the simultaneous equation by the equation showing the relationship between the moving position of the piston and the pressure of the working liquid in the moving section of the piston estimated to come into contact with the member is set as the work gripping start point. 10. The method for detecting a work gripping start point in the hydraulic clamp device according to 10. 前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けない状態での前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化と、前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けた状態での前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化とから前記ワーク把持開始点を検出する請求項10に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。 The pressure change of the working liquid with respect to the moving position of the piston in the state where the clamped member is not attached to the hydraulic clamping device, and the movement of the piston in the state where the clamped member is attached to the hydraulic clamping device. The work gripping start point detecting method in the hydraulic clamp device according to claim 10, wherein the work gripping start point is detected from the pressure change of the working liquid with respect to the position. 前記作動液体の圧力を圧力センサによって検出する請求項10乃至13の何れか一項に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。 The method for detecting a work gripping start point in the hydraulic clamp device according to any one of claims 10 to 13, wherein the pressure of the working liquid is detected by a pressure sensor. 前記作動液体の圧力を前記ピストンに作用する荷重を検出するロードセルによる計測値から検出する請求項10乃至13の何れか一項に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。 The work gripping start point detecting method in the hydraulic clamp device according to any one of claims 10 to 13, wherein the pressure of the working liquid is detected from a measured value by a load cell that detects a load acting on the piston. 内部に作動液体室が設けられたクランプ部材と、前記作動液体室に充填された作動液体を加圧するピストンとを備え、前記クランプ部材は、内面側で前記作動液体室を画定し、且つ外面側でクランプ面を画定する壁体を有し、前記ピストンの移動による前記作動液体の加圧により前記壁体が弾性変形し、前記クランプ面を被クランプ部材に対して押し付けることにより、前記被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置において、前記クランプ面が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する装置であって、前記ピストンの移動位置に対する前記作動液体の圧力変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出装置。 A clamp member provided with a working liquid chamber inside and a piston for pressurizing the working liquid filled in the working liquid chamber are provided, and the clamp member defines the working liquid chamber on the inner surface side and is on the outer surface side. The wall body defines the clamp surface with, and the wall body is elastically deformed by the pressurization of the working liquid by the movement of the piston, and the clamp surface is pressed against the clamped member to press the clamped surface against the clamped member. In the hydraulic clamping device that clamps the A work gripping start point detecting device in a hydraulic clamping device that detects the work gripping start point based on a pressure change. 請求項10乃至15の何れか一項に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法によって検出された前記ワーク把持開始点の前記ピストンの移動位置或いは前記作動液体の圧力を基準にして前記被クランプ部材の把持力を設定する液圧式クランプ装置によるワーク把持方法。 The movement position of the piston at the work gripping start point detected by the work gripping start point detecting method in the hydraulic clamp device according to any one of claims 10 to 15 or the pressure of the working liquid is used as a reference. A work gripping method using a hydraulic clamping device that sets the gripping force of a member to be clamped. 前記液圧式クランプ装置は、外部からの押圧により移動する第1ピストン及び前記クランプ部材に設けられた作動ねじ部材の螺進によって移動する第2ピストンを有し、
前記第1ピストンの移動によって前記ワーク把持開始点を検出し、前記ワーク把持開始点を検出した前記作動液体の圧力を基準にして前記第2ピストンの移動によって前記被クランプ部材の把持力を設定する請求項17に記載の液圧式クランプ装置によるワーク把持方法。


The hydraulic clamp device has a first piston that moves by pressing from the outside and a second piston that moves by screwing of an operating screw member provided on the clamp member.
The work gripping start point is detected by the movement of the first piston, and the gripping force of the clamped member is set by the movement of the second piston with reference to the pressure of the working liquid that has detected the work gripping start point. The work gripping method using the hydraulic clamp device according to claim 17.


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