KR20150009925A

KR20150009925A - 공작기계용 척 장치 및 공작기계의 척 방법

Info

Publication number: KR20150009925A
Application number: KR20140086674A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 후지와라; 준지 니시노
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-01-27
Also published as: CN104275613B; US9475126B2; CN104275613A; JP6191292B2; KR102172656B1; US20150013145A1; JP2015016525A; DE102014109435A1

Abstract

공작기계(76)의 가공 대상물인 워크피스(12)를 파지하기 위한 공작기계용 척 장치(10) 및 공작기계(76)의 척 방법에 관한 것이다. 이 경우, 길이 측정 센서(34)로 검출된 제1 실린더(14)의 피스톤(18) 위치와, 길이 측정 센서(56)로 검출된 제2 실린더(16)의 피스톤(38) 위치에 기초하여, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)를 제어함으로써, 척 본체(78)의 소정 위치(축 중심(80)의 위치)에서, 각 파지부(28, 48)에 의하여 워크피스(12)를 파지한다.

Description

공작기계용 척 장치 및 공작기계의 척 방법{CHUCKING DEVICE AND CHUCKING METHOD FOR MACHINE TOOL}

본 발명은, 공작기계의 가공 대상물인 워크피스를 파지하기 위한 공작기계용 척 장치 및 공작기계의 척 방법에 관한 것이다.

레이저 가공기 등의 공작기계에서는, 가공 대상물인 워크피스를 척 장치에 의하여 지지한 상태에서, 소정의 기계 가공(예를 들면, 레이저 가공)을 행한다. 일본공개특허 특개2003-159606호 공보에서는, 복수의 실린더를 가진 척 장치를 이용하여, 해당 각 실린더의 피스톤 로드 선단부에서 워크피스를 지지하는 것이 개시되어 있다.

또한, 일본공개실용 실개평5-24237호 공보에서는, 베이스 판 상에 배치된 워크피스를 밀착 지지하여 고정 블록과 에어 실린더가 설치되며, 에어 실린더의 피스톤 로드가 고정 블록을 지향하여 변위함으로써, 해당 워크피스를 고정 블록에 밀어붙여 지지하는 것이 개시되어 있다.

일본공개특허 특개2003-159606호 공보 일본공개실용 실개평5-24237호 공보

그런데, 2개의 실린더를 이용하여 워크피스의 양측을 밀어 누름으로써 해당 워크피스를 파지하는 경우, 단순히, 같은 압력으로 워크피스의 양측을 밀어 누르면, 해당 워크피스에 대한 압력이 걸리는 쪽에 의하여, 워크피스의 위치 어긋남이 발생할 우려가 있다.

여기서, 일본공개실용 실개평5-24237로 공보의 기술을 적용하여, 일측의 실린더를 이용하여 워크피스를 위치 결정함과 동시에, 타측의 실린더로 워크피스를 밀어 눌러 파지하는 것이 고려된다. 이 경우, 공작기계에서는, 워크피스를 파지한 상태에서 소정의 기계 가공(예를 들면, 척 장치를 회전시키면서 행하는 기계가공)을 행하므로, 해당 척 장치를 구성하는 척 본체의 축 중심과 워크피스의 중심 위치를 일치시킨 상태에서 해당 워크피스를 파지하는 것이 바람직하다.

그러나, 워크피스 형상 등의 불균형이 있거나, 또는, 축 중심에 대하여 워크피스의 중심 위치가 어긋나 있으면, 척 본체의 축 중심에서 워크피스를 파지할 수 없다.

본 발명은, 상기의 문제를 해소하기 위하여 이루어진 것이며, 워크피스의 위치 어긋남을 발생시키는 일이 없이 해당 워크피스를 파지할 수 있는 공작기계용 척 장치 및 공작기계의 척 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 워크피스 형상 등의 불균형이 있거나, 척 본체의 축 중심에 대하여 워크피스의 중심 위치가 어긋나 있더라도, 해당 중심 위치를 축 중심에 대략 일치시킨 상태에서 워크피스를 파지할 수 있는 공작기계용 척 장치 및 공작기계의 척 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 하기의 제1 내지 제16의 특징을 가진다.

즉, 제1의 특징에 있어서, 상기 공작기계용 척 장치는, 척 본체, 제1 실린더, 제2 실린더, 제1 위치검출 센서, 제2 위치검출 센서, 및, 제어기구를 가진다.

이 경우, 상기 제1 실린더는, 상기 척 본체에 설치되며, 제1 피스톤에 연결된 제1 피스톤 로드가 상기 워크피스를 지향하여 변위함으로써, 상기 워크피스를 위치 결정한다. 또한, 상기 제2 실린더는, 상기 척 본체에 설치되고, 제2 피스톤에 연결된 제2 피스톤 로드가 상기 워크피스를 지향하여 변위함으로써, 상기 변위된 워크피스를 밀어 누른다.

상기 제1 위치 검출 센서는, 상기 제1 피스톤의 위치를 검출한다. 상기 제2 위치 검출 센서는, 상기 제2 피스톤의 위치를 검출한다. 그리고, 제어기구는, 검출된 상기 제1 피스톤의 위치 및 상기 제2 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더를 제어함으로써, 상기 척 본체의 소정 위치에서, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드에 의하여 상기 워크피스를 파지시킨다.

제1의 특징에 의하면, 상기 제1 실린더로 상기 워크피스를 위치 결정하고, 위치 결정된 상기 워크피스를 상기 제2 실린더에서 밀어 누름으로써, 상기 척 본체에 배치된 상기 워크피스를 파지한다. 그리고, 상기 제어기구는, 검출된 상기 제1 피스톤의 위치 및 상기 제2 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더를 제어하며, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드에 의하여 상기 척 본체의 소정 위치에서 상기 워크피스를 파지시킨다.

따라서, 상기 워크피스의 위치 어긋남을 발생시키는 일이 없이 해당 워크피스를 파지할 수 있다. 또한, 상기 워크피스의 형상의 등의 불균형이 있거나, 상기 척 본체의 축 중심에 대하여 상기 워크피스의 중심 위치가 어긋나 있더라도, 상기 워크피스의 중심 위치를 상기 축 중심에 대략 일치시킨 상태에서 상기 워크피스를 파지할 수 있게 된다.

제2의 특징에 있어서, 상기 제어기구는, 상기 제1 실린더를 제어함으로써 상기 제1 피스톤 로드를 변위시키는 제1 실린더 제어부와, 상기 제2 실린더를 제어함으로써 상기 제2 피스톤 로드를 변위시키는 제2 실린더 제어부를 구비한다.

이 경우, 상기 제1 피스톤 로드는, 상기 제1 실린더 제어부에 의한 제어에 따라, 상기 척 본체의 축 중심을 향하여 변위함으로써, 상기 척 장치의 소정 위치에 상기 워크피스를 위치 결정한다. 또한, 상기 제2 피스톤 로드는, 상기 제2 실린더 제어부에 의한 제어에 따라, 상기 축 중심을 향하여 변위함으로써, 상기 워크피스를 밀어 누른다.

이와 같이, 상기 제1 실린더 제어부는, 검출된 상기 제1 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드를 상기 축 중심을 향하여 변위시킨다. 한편, 상기 제2 실린더 제어부는, 검출된 상기 제2 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제2 피스톤 로드를 상기 축 중심을 향하여 변위시킨다.

이렇게 함으로써, 상기 워크피스의 위치 어긋남을 발생시키는 일이 없이, 해당 워크피스를 상기 축 중심의 위치에서 파지할 수 있다. 또한, 상기 워크피스의 형상 등의 불균형이 있거나, 상기 척 본체의 축 중심에 대하여 상기 워크피스의 중심 위치가 어긋나 있더라도, 상기 워크피스의 중심 위치를 상기 축 중심에 일치시켜 상기 워크피스를 파지하는 것이 가능하게 된다.

제3의 특징에 있어서, 상기 제어기구는, 검출된 상기 제1 피스톤의 위치 및 상기 제2 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드에 의하여 파지된 상기 워크피스의 중심 위치와, 상기 축 중심과의 위치 어긋남을 산출하는 위치 어긋남 산출부를 더 구비한다. 이 경우, 상기 제1 실린더 제어부가 상기 위치 어긋남 양에 기초하여 상기 제1 피스톤 로드를 변위시킴과 동시에, 상기 제2 실린더 제어부가 상기 위치 어긋남 양에 기초하여 상기 제2 피스톤 로드를 변위시킴으로써, 상기 워크피스의 중심 위치가 상기 축 중심으로 보정된다.

이와 같이, 상기 워크피스의 형상 등의 불균형이 있더라도, 또는, 상기 축 중심에 대하여 상기 워크피스의 중심 위치가 어긋난 상태에서 해당 워크피스가 배치되어 있어도, 상기 위치 어긋남 양이 0이 되도록 상기 워크피스의 중심 위치가 상기 축 중심에 자동적으로 보정되므로, 상기 축 중심의 위치에서 상기 워크피스를 확실하게 파지할 수 있다.

제4의 특징에 있어서, 상기 제어기구는, 검출된 상기 제1 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 위치를 산출하는 한편으로, 검출된 상기 제2 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제2 피스톤 로드의 선단부 위치를 산출하는 선단 위치 산출부를 더 구비한다.

이 경우, 상기 제1 실린더 제어부는, 산출된 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 위치가, 상기 워크피스를 위치 결정하기 위한 제1 위치에 도달하기까지, 상기 제1 피스톤 로드를 상기 축 중심을 향하여 변위시킨다. 한편, 상기 제2 실린더 제어부는, 산출된 상기 제2 피스톤 로드의 선단부 위치가, 상기 워크피스를 밀어 누르기 위한 제2 위치에 도달하기까지, 상기 제2 피스톤 로드를 상기 축 중심을 향하여 변위시킨다.

따라서, 상기 제1 실린더 제어부 및 상기 제2 실린더 제어부는, 예를 들면, 서보 제어에 의하여, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 도달하도록, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드를 각각 변위시키고, 상기 축 중심의 위치에서 상기 워크피스를 확실하게 파지시킬 수 있다. 그리고, 상기 워크피스의 크기를 미리 알고 있으며, 상기 워크피스를 상기 축 중심의 위치에서 파지시키는 경우에는, 상기 워크피스의 크기 및 상기 축 중심의 위치로부터 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 미리 특정할 수 있다. 이러한 결과, 상기 제1 피스톤 로드를 상기 제1 위치에 용이하게 변위시킴과 동시에, 상기 제2 피스톤 로드를 상기 제2 위치에 용이하게 변위시킬 수 있게 된다.

제5의 특징에 있어서, 상기 제1 실린더 제어부는, 상기 제1 위치 및 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 위치에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드의 이동 속도를 조정하면서, 상기 제1 피스톤 로드를 상기 축 중심을 향하여 변위시킨다. 또한, 상기 제2 실린더 제어부는, 상기 제2 위치 및 상기 제2 피스톤 로드의 선단부 위치에 기초하여, 상기 제2 피스톤 로드의 이동 속도를 조정하면서, 상기 제2 피스톤 로드를 상기 축 중심을 향하여 변위시킨다.

따라서, 예를 들면, 서보 제어에 의하여, 상기 워크피스 부근까지 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드를 고속으로 변위시킨 후, 상기 워크피스 바로 앞의 위치에서 감속시켜, 속도가 대략 0인 상태에서 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 및 상기 제2 피스톤 로드의 선단부를 상기 워크피스에 접촉시킬 수 있다.

이러한 결과, 상기 워크피스에 대하여 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 및 상기 제2 피스톤 로드의 선단부를 가볍게(부드럽게) 접촉시킬 수 있으며, 상기 워크피스의 위치 결정시 및 상기 워크피스의 파지시에 있어서 상기 워크피스에 대한 충격을 억제할 수 있다.

제6의 특징에 있어서, 상기 제어기구는, 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 위치가 상기 제1 위치에 도달했을 때에, 상기 제1 피스톤 로드를 고정 지지하는 록업부(3lock-up unit)를 더 구비한다.

따라서, 상기 워크피스의 파지시에, 상기 제2 피스톤 로드로부터 상기 워크피스를 통하여 상기 제1 피스톤 로드에 밀어 누르는 힘이 전달되어도, 해당 밀어 누르는 힘에 의하여 상기 제1 피스톤 로드가 변위하는 것을 억제할 수 있다.

즉, 상기 밀어 누르는 힘은, 상기 제1 피스톤 로드가 상기 워크피스를 위치 결정하고 있을 때의 외력(외란)이 된다. 따라서, 상기 록업부에 의하여 상기 제1 피스톤 로드를 고정 지지함으로써, 이와 같은 외란의 영향을 막을 수 있게 된다.

제7의 특징에 있어서, 상기 제1 실린더 제어부는, 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 위치가 상기 제1 위치에 도달한 후에, 해당 선단부의 위치를 상기 제1 위치에 유지하여도 좋다.

즉, 상기 제1 실린더에 상기 록업부가 나란히 설치되어 있지 않은 경우에는, 서보 제어에 의하여, 상기 제1 피스톤 로드의 선단부 위치를 상기 제1 위치에 유지함으로써, 상기 제1 실린더에 의한 상기 워크피스의 위치 결정 상태를 유지할 수 있다.

제8의 특징에 있어서, 상기 워크피스에 접촉하는 상기 제1 피스톤 로드의 선단부, 및/또는, 상기 워크피스에 접촉하는 상기 제2 피스톤 로드의 선단부에는, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드에 의한 상기 워크피스의 파지력을 검출하는 파지력 검출 센서가 설치되어 있다.

이와 같이, 상기 워크피스의 파지력을 직접적으로 검출함으로써, 상기 워크피스에 대하여 어느 정도의 파지력이 작용하고 있는가를 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 따라서, 상기 제어기구에서는, 검출된 파지력에 기초하여, 상기 제1 실린더 제어부 및 상기 제2 실린더 제어부가 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더를 제어함으로써, 상기 워크피스를 적절한 파지력으로 파지시킬 수 있다. 그리고, 이와 같은 파지력 검출 센서로서, 예를 들면, 로드 셀(load cell)과 같은 압력 센서를 이용하면 좋다

제9의 특징에 있어서, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더는, 유체압 실린더인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제1 실린더 제어부는, 상기 제1 실린더에 압력 유체를 공급함으로써, 상기 제1 피스톤 로드를 변위시키는 압력 유체 공급부이면 좋다. 또한, 상기 제2 실린더 제어부는, 상기 제2 실린더에 압력 유체를 공급함으로써, 상기 제2 피스톤 로드를 변위시키는 압력 유체 공급부이면 좋다.

제10의 특징에 있어서, 상기 제1 실린더의 내부에는, 상기 제1 피스톤으로 구획되는 제1 압력 챔버 및 제2 압력 챔버가 형성되고, 상기 제2 실린더의 내부에는, 상기 제2 피스톤으로 구획되는 제3 압력 챔버 및 제4 압력 챔버가 형성된다. 이 경우, 상기 공작기계용 척 장치는, 상기 제1 압력 챔버의 제1 압력을 검출하는 제1 압력 센서와, 상기 제2 압력 챔버의 제2 압력을 검출하는 제2 압력 센서와, 상기 제3 압력 챔버의 제3 압력을 검출하는 제3 압력 센서와, 상기 제4 압력 챔버의 제4 압력을 검출하는 제4 압력 센서를 더 가진다.

그리고, 상기 제어기구는, 검출된 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력, 및/또는, 검출된 상기 제3 압력 및 상기 제4 압력에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드에 의한 상기 워크피스의 파지력을 산출하는 파지력 산출부를 더 구비하면 좋다.

즉, 상기 파지력에 대하여 높은 정밀도가 요구되지 않은 경우에는, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력, 및/또한, 상기 제3 압력 및 상기 제4 압력에 기초하여 상기 파지력을 추정하여도 좋다. 이 경우에서도, 상기 제어기구에서는, 추정된 파지력에 기초하여, 상기 제1 실린더 제어부 및 상기 제2 실린더 제어부가 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더를 제어함으로써, 상기 워크피스를 적절한 파지력으로 파지시키는 것이 가능하게 된다.

제11의 특징에 있어서, 상기 파지력 산출부는, 상기 워크피스의 무게에 대응한 파지력을 파지력 목표값으로 하여 산출하고, 상기 제1 실린더 제어부는, 산출된 상기 파지력이 상기 파지력 목표값이 되도록, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력을 제어하고, 상기 제2 실린더 제어부는, 산출된 상기 파지력이 상기 파지력 목표값이 되도록, 상기 제3 압력 및 상기 제4 압력을 제어하면 좋다.

이와 같이, 상기 워크피스의 무게에 기초하여 상기 제1 내지 제4 압력이 제어되고, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드가 변위하면, 경량인 워크피스에 대하여 과대한 파지력이 작용하거나, 또는 무거운 워크피스에 대하여 파지력이 부족한 것을 방지할 수 있다.

제12의 특징에 있어서, 상기 제1 피스톤 로드로부터 상기 워크피스에 작용하는 위치 결정력의 방향과, 상기 제2 피스톤 로드로부터 상기 워크피스에 작용하는 밀어 누르는 힘의 방향이, 대략 같은 축이 되도록, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더가 상기 척 본체에 설치되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 워크피스에 대하여 1축 상에 상기 위치 결정력 및 상기 밀어 누르는 힘이 작용하므로, 상기 워크피스의 위치 어긋남을 방지하면서, 해당 워크피스를 높은 효율로 파지할 수 있다.

제13의 특징에 있어서, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더는, 상기 축 중심을 밀착 지지하고 대향하도록 상기 척 본체에 설치되어 있다.

따라서, 상기 워크피스의 위치 어긋남을 방지하면서, 상기 워크피스를 상기 축 중심의 위치에서 확실하게 파지할 수 있다.

제14의 특징에 있어서, 상기 축 중심을 밀착 지지하여 대향하는 1개의 상기 제1 실린더와 1개의 상기 제2 실린더를 1 쌍으로 한 경우, 복수 쌍의 실린더가 상기 축 중심에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 상기 척 본체에 설치되어 있다.

따라서, 상기 워크피스의 위치 어긋남이 확실하게 방지되고, 상기 워크피스를 상기 축 중심의 위치에서 확실하게 파지할 수 있다.

제15의 특징에 있어서, 합계로 적어도 3개의 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더가 상기 축 중심에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 설치되어 있는 경우, 상기 위치 결정력의 합성력이 방향과 상기 밀어 누르는 힘의 합성력의 방향이 대략 같은 축이 되도록, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더가 상기 척 본체에 설치된다.

상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더가 상기 축 중심을 밀착 지지하여 대향하고 있지 않더라도, 상기 위치 결정력의 합성력 방향과 상기 밀어 누르는 힘의 합성력 방향이 1축 상에 있으면, 상기 워크피스의 위치 어긋남을 방지하면서, 상기 워크피스를 상기 축 중심의 위치에서 파지할 수 있다.

제16의 특징에 있어서, 상기 공작기계의 척 방법은, 제1 단계와, 제2 단계를 가진다.

상기 제1 단계에서는, 척 본체에 상기 워크피스를 배치한 상태에서, 상기 척 본체에 설치된 제1 실린더의 제1 피스톤에 연결된 제1 피스톤 로드를 상기 워크피스를 지향하여 변위시킴으로써, 상기 워크피스를 위치 결정한다.

상기 제2 단계에서는, 상기 척 본체에 설치된 제2 실린더의 제2 피스톤에 연결된 제2 피스톤 로드를 상기 워크피스를 지향하여 변위시킴으로써, 상기 워크피스를 밀어 누른다.

그리고, 상기 제2 단계에서는, 제1 위치 검출 센서에 의하여 검출된 상기 제1 피스톤의 위치와, 제2 위치 검출 센서에 의하여 검출된 상기 제2 피스톤의 위치에 기초하여, 제어기구가 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더를 제어함으로써, 상기 척 본체의 소정 위치에서, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드에 의하여 상기 워크피스를 파지한다.

제16의 특징에 있어서도, 제1의 특징과 같은 형태로, 상기 제1 실린더에서 상기 워크피스를 위치 결정하고, 위치 결정된 상기 워크피스를 상기 제2 실린더로 밀어 누름으로써, 상기 척 본체에 배치된 상기 워크피스를 파지한다. 상기 제어기구는, 검출된 상기 제1 피스톤의 위치 및 상기 제2 피스톤의 위치에 기초하여, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더를 제어하고, 상기 제1 피스톤 로드 및 상기 제2 피스톤 로드에 의하여 상기 척 본체의 소정 위치에서 상기 워크피스를 파지시킨다.

따라서, 상기 워크피스의 위치 어긋남을 발생시키는 일이 없이 해당 워크피스를 파지시킬 수 있다. 또한, 상기 워크피스의 형상 등의 불균형이 있거나, 상기 척 본체의 축 중심에 대하여 상기 워크피스의 중심 위치가 어긋나 있더라도, 상기 워크피스의 중심 위치를 상기 축 중심에 대략 일치시킨 상태에서 상기 워크피스를 파지할 수 있게 된다.

상기의 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 이하의 실시 형태의 설명으로부터 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 척 장치(10) 및 공작기계(76)의 척 방법에 의하면, 제1 실린더(14)로 워크피스를 위치 결정하고, 위치 결정된 워크피스(12)를 제2 실린더(16)로 밀어 누름으로써, 척 본체(78)에 배치된 워크피스(12)를 파지한다. 그리고, 제어기구(74)는, 길이 측정 센서(56)로 검출된 피스톤(18)의 위치와, 길이 측정 센서(56)로 검출된 피스톤(38)의 위치에 기초하여, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)를 제어하며, 피스톤 로드(26)에 연결된 파지부(28)와, 피스톤 로드(46)에 연결된 파지부(48)에 의하여, 척 본체(78)의 소정 위치(척 본체(78)의 축 중심(80)의 위치)에서 워크피스(12)를 파지시킨다.

따라서, 워크피스(12)의 위치 어긋남을 발생시키는 일이 없이 해당 워크피스(12)를 파지할 수 있다. 또한, 워크피스(12)의 형상의 등의 불균형이 있거나, 축 중심(80)에 대하여 워크피스(12)의 중심 위치(86)가 어긋나 있더라도, 중심 위치(86)를 축 중심(80)에 대략 일치시킨 상태에서 워크피스(12)를 파지할 수 있게 된다.

도 1은, 본 실시 형태에 따른 척 장치의 구성도이다.
도 2는, 도 1의 척 장치의 제1 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 3은, 도 1의 척 장치의 제2 실시예를 나타낸 구성도이다
도 4는, 도 1의 척 장치의 제3 실시예를 나타낸 구성도이다
도 5는, 도 1의 척 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다.
도 6은, 도 1의 척 장치의 동작을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7은, 워크피스의 파지 동작을 도시한 설명도이다.
도 8은, 척 본체의 축 중심과 워크피스의 중심 위치 사이에서 위치 어긋남이 발생한 경우에 있어서 위치 어긋남의 보정을 도시한 설명도이다.
도 9는, 변형예에 따른 척 장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 공작기계용 척 장치에 관하여, 공작기계의 척 방법과의 관계에서 적절한 실시 형태를, 도면을 참조하면서 이하 상세히 설명한다.

[공작기계용 척 장치의 구성]

본 실시 형태에 따른 공작기계용 척 장치(10, 이하 본 실시 형태에 따른 척 장치(10)라고 한다.)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이저 가공기 등의 공작기계의 가공 대상물인 워크피스(12)를, 해당 워크피스(12)의 좌우 방향(도 1의 X1 방향 및 X2 방향)에 배치된 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)에 의하여 파지한다.

즉, 에어 실린더 등의 유체압 실린더인 제1 실린더(14)의 내부는, 피스톤(18, 제1 피스톤)에 의하여 X1 방향측의 제1 압력 챔버(20)와, X2 방향측의 제2 압력 챔버(22)로 구획되어 있다. 이 경우, 압력 유체 공급 기구(24, 제1 실린더 제어부, 압력 유체 공급부)로부터 제1 압력 챔버(20)에 압력 유체가 공급됨과 동시에, 제2 압력 챔버(22)로부터 압력 유체 공급 기구(24)를 통하여 외부로 압력 유체가 배기되면, 피스톤(18)과, 해당 피스톤(18)에 연결되는 피스톤 로드(26, 제1 피스톤 로드)는, X2 방향으로 변위한다. 피스톤 로드(26)의 X2 방향의 선단부에는, 패드 형상의 파지부(28)가 설치되어 있으며, 파지부(28)가 워크피스(12)에 접촉함으로써, 해당 워크피스(12)가 위치 결정된다.

제1 압력 챔버(20)의 제1 압력(P1)은, 압력 센서(30, 제1 압력 센서)로 검출된다. 제2 압력 챔버(22)의 제2 압력(P2)는, 압력 센서(32, 제2 압력 센서)로 검출된다. 피스톤(18)의 X 방향에 따른 위치는, 길이 측정 센서(34, 제1 위치 검출 센서)로 검출된다.

길이 측정 센서(34)는, 예를 들면, 일본공개특허 특개평10-184844호 공보에 개시되어 있는 기술을 적용하여, 피스톤(18)에 설치되어 있는 도시하지 않은 자석으로부터의 자속을 검출하고, 검출한 자속에 대응하는 신호(피스톤(18)의 현재 위치에 대응하는 신호)를 출력하면 좋다. 혹은, 일본공개특허 특개2008-249025호 공보에 개시되어 있는 기술을 적용하여, 피스톤(18)으로부터 제1 압력 챔버(20)에 도시하지 않은 피스톤 로드를 연장 형성시켜, 해당 피스톤 로드의 위치를 검출함으로써, 피스톤(18)의 위치를 간접적으로 검출할 수 있도록 하여도 좋다.

또한, 제1 실린더(14)에는, 파지부(28)가 워크피스(12)에 접촉하여 해당 워크피스(12)를 위치 결정했을 때, 피스톤 로드(26)를 고정 지지하는 록업 기구(36, 록업부)가 더 설치되어 있다. 록업 기구(36)는, 예를 들면, 일본공개실용 실공평3-41124호 공보에 개시되어 있는 기술을 적용하여, 압력 유체 공급 기구(24)로부터의 압력 유체의 공급에 기인하여, 피스톤 로드(26)를 고정 지지하면 좋다.

그리고, 워크피스(12)를 위치 결정 상태로부터 해방하는 경우에는, 압력 유체 공급 기구(24)로부터 제2 압력 챔버(22)에 압력 유체를 공급함과 동시에, 제1 압력 유체(20)로부터 압력 유체 공급 기구(24)를 통하여 외부로 압력 유체를 배기함으로써, 피스톤(18), 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)를 일체적으로 X1 방향으로 변위시키면 좋다.

한편, 에어 실린더 등의 유체압 실린더인 제2 실린더(16)는, 제1 실린더(14)와 대략 같은 구성이며, 해당 제2 실린더(16)의 내부는, 피스톤(38, 제2 피스톤)에 의하여, X2 방향측의 제3 압력 챔버(40)와, X1 방향측의 제4 압력 챔버(42)로 구획되어 있다. 이 경우, 압력 유체 공급 기구(44, 제2 실린더 제어부, 압력 유체 공급부)로부터 제3 압력 챔버(40)에 압력 유체가 공급됨과 동시에, 제4 압력 챔버(42)로부터 압력 유체 공급 기구(44)를 통하여 외부로 압력 유체가 배기되면, 피스톤(38)과, 해당 피스톤(38)에 연결되는 피스톤 로드(46, 제2 피스톤 로드)는, X1 방향으로 변위한다.

피스톤 로드(46)의 X1 방향의 선단부에는, 패드 형상의 파지부(48)가 설치되어 있다. 이 경우, 파지부(28)에 의하여 워크피스(12)가 위치 결정되어 있으면, 파지부(48)가 워크피스(12)에 접촉하여 X1 방향으로 밀어 누름으로써, 파지부(28, 48)로 워크피스(12)를 파지할 수 있다.

또한, 파지부(48)에는, 워크피스(12)에 대향하도록, 압력 센서로서의 로드 셀(50, 파지력 검출 센서)이 장착되어 있다. 로드 셀(50)은, 워크피스(12)에 파지부(48)가 접촉하여 X1 방향으로 밀어 눌렀을 때, 파지부(48)로부터 워크피스(12)를 향하여 X1 방향으로 작용하는 밀어 누르는 힘, 즉, 파지부(28, 48)에 의한 워크피스(12)로의 파지력을 검출한다.

그리고, 로드 셀(50)은, 파지부(28)에 설치되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 파지부(28)에 설치되는 로드 셀(50)은, 파지부(48)로부터 워크피스(12)를 통하여 받는 상기 밀어 누르는 힘을 워크피스(12)에 대하여 파지력으로서 검출한다.

제3 압력 챔버(30)의 제3 압력(P3)는, 압력 센서(52, 제3 압력 센서)로 검출된다. 제4 압력 챔버(42)의 제4 압력(P4)은, 압력 센서(54, 제4 압력 센서)로 검출된다. 피스톤(38)의 X 방향에 따른 위치는, 길이 측정 센서(56, 제2 위치 검출 센서)로 검출된다. 길이 측정 센서(56)는, 길이 측정 센서(34)와 같은 형태로, 예를 들면, 피스톤(38)에 설치된 도시하지 않은 자석으로부터의 자속을 검출하고, 검출한 자속에 대응한 신호(피스톤(38)의 현재 위치에 대응한 신호)를 출력한다.

그리고, 워크피스(12)를 밀어 누르는 상태로부터 해방하는 경우에는, 압력 유체 공급 기구(44)로부터 제4 압력 챔버(42)에 압력 유체를 공급함과 동시에, 제3 압력 챔버(40)로부터 압력 유체 공급 기구(44)를 통하여 외부로 압력 유체를 배기함으로써, 피스톤(38), 피스톤 로드(46), 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 일체적으로 X2 방향으로 변위시키면 좋다.

또한, 도 1에서는, 제1 실린더(14)와 제2 실린더(16)가 대략 같은 구조의 유체압 실린더인 경우를 도시하고 있으나, 서로 다른 구조의 실린더라도 좋음은 물론이다.

척 장치(10)는, 제어장치(58)를 더 가진다. 제어장치(58)는, 길이 측정 센서(34, 56)로 검출된 피스톤(18, 38)의 현재 위치, 로드 셀(50)로 검출된 파지력, 및/또는, 각 압력 센서(30, 32, 52, 54)로 검출된 제1 내지 제4 압력(P1~P4)에 기초하여, 압력 유체 공급 기구(24, 44)에 소정의 제어 신호를 공급함으로써, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)를 제어하고, 혹은, 록업 기구(36)의 작동 또는 비작동을 제어한다.

제어장치(58)는, 파지력 산출부(60), 지지 위치 산출부(62, 선단 위치 산출부), 제어 처리부(64), 조작 입력부(66), 기억부(68), 위치 어긋남 산출부(70) 및 표시부(72)를 가진다. 제어장치(58)의 구체적 기능에 관하여는, 후술할 것이다. 또한, 제어장치(58) 및 압력 유체 공급 기구(24, 44)에 의하여, 각 센서(30~34, 52~56) 및 로드 셀(50)로부터의 입력에 기초하여, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)를 제어하고, 파지부(28, 48)로 워크피스(12)를 파지시키는 제어기구(74)가 구성된다.

도 2 내지 도 4는, 본 실시 형태에 따른 척 장치(10)를 공작기계(76)에 적용하는 경우에서의 구체적 구성(제1 내지 제3 실시예)을 도시한 구성도이다.

도 2의 제1 실시예에 있어서, 척 장치(10)는, 원 기둥 형상의 척 본체(78)를 가진다. 이 경우, 척 본체(78)의 축 중심(80)을 통한 X 축에 따른 축 선(82) 위에서, 제1 실린더(14)와 제2 실린더(16)가 축 중심(80)을 밀착 지지하고 대향하도록(축 중심(80)에 대하여 점 대칭이 되도록), 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)가 척 본체(78)에 설치되어 있다. 또한, 워크피스(12)는, 축 중심(80)의 위치와 워크피스(12)의 중심 위치(86)가 대략 일치하도록, 척 본체(78)에 배치되어 있다.

따라서, 도 2의 제1 실시예에서는, 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)가, 축선(82)을 따라서, 축 중심(80) 및 중심 위치(86)를 지향하여 X2 방향으로 변위하면, 파지부(28)가 워크피스(12)의 X1 방향의 측면에 접촉하고, 해당 워크피스(12)를 위치 결정할 수 있다.

한편, 피스톤 로드(46), 파지부(48) 및 로드 셀(50)이, 축선(82)을 따라서, 축 중심(80) 및 중심 위치(86)를 지향하여 X1 방향으로 변위하면, 파지부(48) 및 로드 셀(50)이 워크피스(12)의 X2 방향 측면에 접촉하고, 해당 워크피스(12)를 밀어 누를 수 있다. 이 결과, 파지부(28, 48)에 의하여 워크피스(12)에 대하여 X 방향으로 파지력을 작용시켜, 해당 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에서 파지할 수 있다.

도 3의 제2 실시예는, X 방향에 따른 축선(82) 상에 배치된 1 개의 제1 실린더(14) 및 1 개의 제2 실린더(16)를 1 쌍으로 한 경우, 축 중심(80)을 통한 Y 방향에 따른 축선(88) 상에, 별도 1 쌍의 1 개인 제1 실린더(14) 및 1 개인 제2 실린더(16)가 축 중심(80)을 밀착 지지하여 대향하도록, 척 본체(78)에 설치되어 있는 점에서, 제1 실시예와는 다르다. 따라서, 제2 실시예에서는, 2 쌍의 실린더가 서로 직교하도록 척 본체(78)에 설치되어 있다. 또한, 척 본체(78)에 있어서, 각 제1 실린더(14) 및 각 제2 실린더(16)는, 축 중심(80) 및 중심 위치(86)에 대하여 방사상으로 설치되어 있다.

따라서, 도 3의 제2 실시예에서는, 축선(82) 상에 배치된 1 쌍의 실린더가 워크피스(12)를 X 방향을 따라 파지함과 동시에, 축선(88) 상에 배치된 별도의 1 쌍인 실린더가 워크피스(12)를 Y 방향을 따라 파지하게 된다.

도 4의 제3 실시예는, 축 중심80)과 중심 위치(86)가 대략 일치하도록 원 기둥 형상의 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에 배치한 경우를 도시한 것이다.

이 경우, 척 본체(78)에는, 축 중심(80) 및 중심 위치(86)를 중심으로 하여, 소정 각도 간격(도 4에서는 120도 간격)으로, 합계로 3 개의 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)가 방사상으로 배치되어 있다.

즉, 척 본체(78)에 있어서, 축선(88) 상에 있어서 축 중심(80) 및 중심 위치(86)보다도 Y1 방향측의 개소에는, 제2 실린더(16)가 배치되어 있다. 한편, 척 본체(78)에 있어서, 축선(88)에 대하여 반시계 방향으로 -120도 회전시킨 축선(90) 상에는, 제1 실린더(14)가 배치되어 있다. 또한, 척 본체(78)에 있어서, 축선(88)에 대하여 시계 방향으로 +120도 회전시킨 축선(92) 상에는, 다른 제1 실린더(14)가 배치되어 있다.

여기서, 축선(90, 92)을 따라, 각 제1 실린더(14)의 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)가, 축 중심(80) 및 중심 위치(86)를 지향하여 같은 스트로크로 변위하면, 각 파지부(28)가 워크피스(12)를 위치 결정한다. 이 경우, 각 파지부(28)로부터 워크피스(12)에는, 축선(90, 92)을 따라 위치 결정력이 작용한다. 앞에서 서술한 바와 같이, 각 파지부(28)는, 같은 스트로크로 변위함과 동시에, 축선(90, 92)는, 축선(88)에 대하여 같은 각도량만큼 회전한 축선이기 때문에, 각 파지부(28)로부터 워크피스(12)로 위치 결정력을 합성하여 얻어진 합성력은, 축선(88)에 따른 방향의 힘이 된다.

한편, 제2 실린더(16)의 파지부(48) 및 로드 셀(50)이, 축선(88)을 따라, 축 중심(80) 및 중심 위치(86)을 지향하여 변위하면, 파지부(48) 및 로드 셀(50)은, 워크피스(12)에 접촉하여 밀어 누를 수 있다. 이 경우, 파지부(48)로부터 워크피스(12)에 작용하는 밀어 누르는 힘은, 축선(88)에 따른 방향의 힘이다.

따라서, 축선(88)을 따라 각 파지부(28)로부터 워크피스(12)에 작용하는 위치 결정력의 합성력과, 축선(88)을 따라 파지부(48)로부터 워크피스(12)에 작용하는 밀어 누르는 힘에 의하여, 워크피스(12)는, 소정 파지력으로 파지된다.

그리고, 제1 내지 제3 실시예에서는, 도 2 내지 도 4와 같이, 파지부(28)로부터 워크피스(12)에 작용하는 위치 결정력(의 합성력)의 방향과, 파지부(48)로부터 워크피스(12)에 작용하는 밀어 누르는 힘(의 합성력)의 방향이, 대략 같은 축이면, 척 본체(78)의 축 중심(80)과 중심 위치(86)을 일치시킨 상태에서, 축 중심(80)의 위치에 워크피스(12)를 파지할 수 있다.

따라서, 도 3의 제2 실시예에서는, 축 중심(80)을 밀착 지지하여 대향하는 1개의 제1 실린더(14) 및 1 개의 제2 실린더(16)를 1 쌍으로 한 경우, 복수 쌍의 실린더를 축 중심(80)에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 척 본체(78)에 설치하는 것도 가능하다.

또한, 도 4의 제3 실시예에서는, 합계로 적어도 3 개의 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)를 축 중심(80)에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 척 본체(78)에 설치할 수 있다. 이 경우, 위치 결정력의 합성력의 방향과 밀어 누르는 힘의 합성력의 방향이 대략 같은 축이 되도록, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)을 척 본체(78)에 설치하면 좋다.

그리고, 이하의 설명에서는, 제1 실시예를 적용하여 워크피스(12)를 파지하는 경우에 관하여 설명한다.

도 1로 돌아가, 제어기구(74)를 구성하는 제어장치(58)에 있어서, 조작 입력부(66)는, 사용자가 조작하는 조작 버튼이나 키보드 등이며, 축 중심(80)의 위치, 워크피스(12)의 크기 및 무게 등을 입력할 수 있다. 입력된 정보는, 기억부(68)에 기억된다.

파지력 산출부(60)는, 로드 셀(50)로부터 제어장치(58)에 파지력을 나타내는 검출 결과가 입력된 경우, 파지부(48)로부터 워크피스(12)에 밀어 누르는 힘이 가해지고, 워크피스(2)가 파지되었다고 판단하며, 입력된 검출 결과를 워크피스(12)에 작용하는 파지력이라고 판단한다.

또한, 파지력 산출부(60)는, 압력 센서(30)가 검출한 제1 압력(P1)과 압력 센서(32)가 검출한 제2 압력(P2)과의 차압(P1-P2)에 기초하여, 워크피스(12)에 작용하는 파지력을 추정하거나, 혹은, 압력 센서(52)가 검출한 제3 압력(P3)과 압력 센서(54)가 검출한 제4 압력(P4)과의 차압(P3-P4)에 기초하여, 워크피스(12)에 작용하는 파지력을 추정하는 것도 가능하다.

그리고, 파지력 산출부(60)는, 기억부(68)에 기억된 워크피스(12)의 무게에 기초하여, 적절한 파지력의 크기를 산출하고, 산출한 파지력을 파지력 목표값으로 하고, 해당 파지력 목표값과, 로드 셀(50)로 검출된 파지력, 또는, 추정한 파지력과의 차를 구한다.

그리고, 로드 셀(50)은, 워크피스(12)에 작용하는 파지력을 직접적으로 검출할 수 있으므로, 파지력 산출부(60)는, 해당 파지력에 높은 정밀도가 요구되는 경우에는, 로드 셀(50)이 검출한 워크피스(12)의 파지력을 이용한다. 한편, 파지력에 대하여 높은 정밀도가 요구되지 않는 경우, 파지력 산출부(60)는, 차압(P1-P2), 및/또는, 차압(P3-P4)을 이용하여 파지력을 산출한다. 따라서, 파지력 산출부(60)는, 파지력에 요구되는 정밀도에 대응하여, 파지력의 산출 처리를 변경하여도 좋다.

지지 위치 산출부(62)는, 길이 측정 센서(34)가 검출한 피스톤(18)의 위치에 기초하여, 파지부(28)의 위치를 산출함과 동시에, 길이 측정 센서(56)가 검출한 피스톤(38)의 위치에 기초하여, 파지부(48, 에 장착된 로드 셀(50))의 위치를 산출한다.

또한, 지지 위치 산출부(62)는, 기억부(68)에 기억된 축 중심(80)의 위치 및 워크피스(12)의 크기에 기초하여, 파지부(28)가 워크피스(12)를 위치 결정할 때의 목적 위치인 제1 위치와, 파지부(48)가 워크피스(12)를 밀어 누를 때의 제2 위치를 산출한다.

그리고, 워크피스(12)의 크기를 미리 알고 있고, 워크피스(12)의 중심 위치(86)와 축 중심(80)을 일치시킨 상태에서 워크피스(12)를 척 본체(78)에 배치하는 경우, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)의 설치 개소와의 관계에서, 제1 위치 및 제2 위치를 특정하는 것이 가능하다. 따라서, 사용자가 조작 입력부(66)를 조작하여 제1 위치 및 제2 위치를 입력하고, 기억부(68)에 기억시켜도 좋다. 이 경우에는, 지지 위치 산출부(62)에 의한 제1 위치 및 제2 위치의 산출 처리는 불필요하다.

위치 어긋남 산출부(70)는, 파지부(28, 48)에 의하여 워크피스(12)가 파지되었을 때의 축 중심(80)에 대한 워크피스(12)의 중심 위치(86)의 위치 어긋남 양을 산출한다. 구체적으로, 워크피스(12)의 파지시에 있어서, 지지 위치 산출부(62)에서 산출된 파지부(28)의 위치와, 파지부(48, 에 장착된 로드 셀(50))의 위치에 기초하여, 워크피스(12)의 중심 위치(86)를 산출하고, 산출한 중심 위치(86)와 축 중심(80)의 위치와의 위치 어긋남 양을 산출한다.

제어 처리부(64)는, 파지력 산출부(60), 지지 위치 산출부(62) 및 위치 어긋남 산출부(70)의 처리 결과에 기초하여, 해당 처리 결과에 대응한 제어 신호를 압력 유체 공급 기구(24, 44)로 공급한다.

구체적으로, 지지 위치 산출부(62)가 산출한 파지부(28)의 위치가 제1 위치에 도달해 있지 않은 경우, 제어 처리부(64)는, 압력 유체 공급 기구(24)에 제어 신호를 공급한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(24)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제1 실린더(14)로 압력 유체의 공급량을 조정하여, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)을 제어함으로써, 워크피스(12)를 향하여 파지부(28)를 제1 위치까지 변위시키는 서보 제어를 실행한다.

또한, 파지부(28)의 위치가 제1 위치에 도달한 경우, 제어 처리부(64)는, 압력 유체 공급 기구(24)에 제어 신호를 공급함으로써, 압력 유체 공급 기구(24)로부터 록업 기구(36)에 압력 유체를 공급시킨다. 따라서, 록업 기구(36)는, 피스톤 로드(26)에 고정 지지시킬 수 있다.

한편, 록업 기구(36)를 이용하지 않는 경우, 제어 처리부(64)는, 압력 유체 공급 기구(24)에 제어 신호를 공급하고, 압력 유체 공급 기구(24)로부터 제1 실린더(14)로의 압력 유체의 공급량을 조정하여, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)을 제어함으로써, 피스톤 로드(26)를 현재 위치에서 유지시키기 위한 서보 제어를 실행시킨다.

그리고, 지지 위치 산출부(62)가 산출한 파지부(48)의 위치가 제2 위치에 도달하지 않은 경우, 제어 처리부(64)는, 압력 유체 공급 기구(44)에 제어 신호를 공급한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(44)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제2 실린더(16)로 압력 유체가 공급되는 양을 조정하고, 제3 압력(P3) 및 제4 압력(P4)을 제어함으로써, 워크피스(12)를 향하여 파지부(48)를 변위시키는 서보 제어를 실행한다.

또한, 지지 위치 산출부(62)가 산출한 파지부(48)의 위치가 제2 위치에 도달한 경우, 제어 처리부(64)는, 파지력 산추부(60)에서 산출(특정)된 파지력이 파지력 목표값이 되도록, 압력 유체 공급 기구(44)에 제어 신호를 공급한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(44)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제2 실린더(16)로 압력 유체가 공급되는 양을 조정하고, 제3 압력(P3) 및 제4 압력(P4)을 제어함으로써, 파지부(48)로부터 워크피스(12)를 밀어 누르도록 하는 서보 제어를 실행한다.

그리고, 위치 어긋남 산출부(70)에 의하여 위치 어긋남 양이 산출된 경우, 제어 처리부(64)는, 위치 어긋남 양이 0이 되도록, 압력 유체 공급 기구(24, 44)에 제어 신호를 공급한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(24, 44)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)로 압력 유체가 공급되는 양을 조정하고, 제1 내지 제4 압력(P1~P4)을 제어하며, 파지부(28, 48)의 위치를 변위시켜, 위치 어긋남 양을 0으로 조정하는 서보 제어를 실행한다.

표시부(72)는, 각 센서(30~34, 52~56) 및 로드 셀(50)의 검출 결과, 제어장치(58) 내에서의 각 처리 결과, 및, 사용자가 조작 입력부(66)를 조작하여 입력한 정보 등을 표시하기 위한 디스플레이이다.

[본 실시 형태의 동작]

본 실시 형태에 따른 척 장치(10)는, 이상과 같이 구성된 것이며, 다음에 그 동작(공작기계(76)의 척 방법)에 관하여, 도 5 내지 도 8을 참조하면서 설명할 것이다. 그리고, 이러한 동작 설명에는, 필요에 따라, 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명할 것이다.

척 장치(10)에서는, 해당 동작에 앞서, 척 본체(78)의 축 중심(80) 부근에 워크피스(12)가 배치된다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 척 장치(10)에 의하여 축 중심(80)과 워크피스(12)의 중심 위치(86)가 일치한 상태에서 해당 워크피스(12)가 축 중심(80)의 위치에서 파지되므로, 워크피스(12)는, 축 중심(80) 부근의 소정 위치에서 배치되어 있으면 좋다. 또한, 사용자는, 조작 입력부(66)를 조작하여, 축 중심(80)의 위치, 워크피스(12)의 크기 및 무게 등의 각종 정보를 입력한다. 입력된 정보는, 기억부(68)에 기억된다.

그리고, 시점(t0)에 있어서, 제어장치(58)의 제어 처리부(64)는, 압력 유체 공급 기구(24)에 대하여, 워크피스(12)의 위치 결정을 지시하기 위한 제어 신호의 출력을 개시함으로써, 압력 유체 공급 기구(24)로부터 제1 실린더(14)로 압력 유체가 공급되는 것에 대한 서보 제어를 실행시킨다.

따라서, 압력 유체 공급 기구(24)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제1 실린더(14, 실린더 1)의 제1 압력 챔버(20)로 압력 유체를 공급하는 것을 개시함과 동시에, 제2 압력 챔버(22)로부터 외부로 압력 유체를 배출하는 것을 개시한다(도 6의 제1 단계(S1)).

이후, 시점(t1)에 있어서, 제1 압력 챔버(20)의 제1 압력(P1)과, 제2 압력 챔버(22)의 제2 압력(P2)과의 차압(P1-P2)이 소정 압력을 넘으면, 피스톤(18, 피스톤 1)이 X2 방향으로 변위하기 시작한다(제2 단계(S2)). 이 결과, 피스톤(18)에 연결된 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)는, 축 중심(80) 및 워크피스(12)를 지향하고, X2 방향으로 변위한다.

그리고, 압력 센서(30)는, 제1 압력(P1)을 순차 검출하여 제어장치(58)에 출력함과 동시에, 압력 센서(32)는, 제2 압력(P2)을 순차 검출하여 제어장치(58)에 출력하므로, 파지력 산출부(60)는, 제1 압력(P1)과 제2 압력(P2)과의 차압(P1-P2)을 순차 산출할 수 있다.

이 경우, 길이 측정 센서(34)는, 피스톤(18)의 위치를 순차 검출하여 제어장치(58)에 출력한다. 따라서, 지지 위치 산출부(62)는, 검출된 피스톤(18)의 위치에 기초하여 파지부(28)의 위치를 순차 검출하고, 산출한 파지부(28)의 위치와, 워크피스(12)를 위치 결정할 때의 제1 위치와의 차이를 산출할 수 있다.

따라서, 도 7과 같이, 당초 파지부(28)의 위치(시점(t0)으로부터 시점(t1)까지의 위치)가 X10이며, 한편으로, 워크피스(12)가 위치 결정할 때의 목적 위치인 제1 위치가 X11인 경우에, 제어 처리부(64)는, 지지 위치 산출부(62)로 산출된 파지부(28)의 위치가 제1 위치(X11) 부근의 소정 위치에 도달하기까지는, 피스톤(18), 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)를 비교적 고속으로 X2 방향으로 변위시킬 수 있게 된다.

그 후, 파지부(28)의 위치가 상기 소정 위치에 도달하면, 제어 처리부(64)는, 상기 소정 위치로부터 제1 위치(X11)까지는, 피스톤(18), 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)를 서서히 감속시킨다.

이를 위하여는, 도 5와 같이, 제어 처리부(64)는, 시점(t1)으로부터 시점(t2)까지의 사이의 시간대에 있어서, 파지부(28)의 위치가 상기 소정 위치에 도달하기까는, 시간 경과에 수반하여 차압(P1-P2)이 크게 되도록 서보 제어를 실행시키기 위한 제어 신호를 압력 유체 공급 기구(24)에 출력하고, 한편으로, 상기 소정 위치에 도달하면, 시간 경과에 수반하여 차압(P1-P2)이 작게 되도록 서보 제어를 실행시키기 위한 제어 신호를 압력 유체 공급 기구(24)에 출력하면 좋다.

이 결과, 파지부(28)가 제1 위치(X11)에 도달했을 때에(제3 단계(S3): YES), 차압(P1-P2)이 대략 0이 됨과 동시에, 파지부(28)의 속도도 대략 0이 되며, 파지부(28)를 워크피스(12)에 가볍게(부드럽게) 접촉시켜, 해당 워크피스(12)를 위치 결정할 수 있다. 따라서, 위치 결정시에 있어서 워크피스(12)에 대한 충격을 억제할 수 있다.

또한, 속도가 0이 됨으로써 파지부(28)가 워크피스(12)에 접촉하기 위하여, 제어 처리부(64)는, 속도가 0이 되었을 때에 워크피스(12)가 위치 결정되었다고 판단할 수 있다. 그리고, 위에서 서술한 속도는, 예를 들면, 길이 측정 센서(34)가 검출한 피스톤(18) 위치(에 대응한 파지부(28)의 위치)의 시간 변화율을 상기 속도로서 산출하면 좋다.

이와 같이 하여, 파지부(28)가 제1 위치(X11)에 도달하고, 워크피스(12)를 위치 결정하면, 제어 처리부(64)는, 압력 유체 공급 기구(24)에 대하여 록업 기구(36)를 작동시키기 위한 제어 신호를 출력한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(24)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 록업 기구(36)에 압력 유체를 공급한다. 이러한 결과, 록업 기구(36)는, 피스톤 로드(26)를 고정 지지하고, 파지부(28)에 의한 제1 위치(X11)에서의 워크피스(12)의 위치 결정 상태를 유지할 수 있다(제4 단계(S4)).

그리고, 록업 기구(36)가 설치되어 있지 않은 경우, 또는, 록업 기구(36)를 사용하지 않은 경우, 도 6의 파선으로 나타낸 바와 같이, 제어 처리부(64)는, 파지부(28)의 위치를 제1 위치(X11)에 유지시키도록 서보 제어를 실행시키기 위한 제어 신호를 압력 유체 공급 기구(24)에 출력하면 좋다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(24)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제1 실린더(14)에 대한 압력 유체의 공급량을 조정하고, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)을 제어함으로써, 파지부(28)의 위치를 제1 위치(X11)에 유지할 수 있다.

다음으로, 시점(t3)에 있어서, 제어 처리부(64)는, 압력 유체 공급 기구(44)에 워크피스(12)의 파지를 지시하기 위한 제어 신호의 출력을 개시함으로써, 압력 유체 공급 기구(44)로부터 제2 실린더(16, 실린더 2)로의 압력 유체 공급에 대한 서보 제어를 실행시킨다.

따라서, 압력 유체 공급 기구(44)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제2 실린더(16)의 제3 압력 챔버(40)에 대한 압력 유체의 공급을 개시함과 동시에, 제4 압력 챔버(42)로부터 외부로의 압력 유체의 배출을 개시한다(제5 단계(S5)).

이후, 시점(t4)에 있어서, 제3 압력 챔버(40)의 제3 압력(P3)과, 제4 압력 챔버(42)의 제4 압력(P4)과의 차압(P3-P4)이 소정 압력을 넘으면, 피스톤(38)이 X1 방향으로 변위하기 시작한다(제6 단계(S6)). 따라서, 피스톤(38)에 연결된 피스톤 로드(46), 파지부(48) 및 로드 셀(50)은, 축 중심(80) 및 워크피스(12)를 지향하여, X1 방향으로 변위한다.

이 경우도, 압력 센서(52)는, 제3 압력(P3)을 순차 검출하여 제어장치(58)로 출력함과 동시에, 압력 센서(54)는, 제4 압력(P4)를 순차 검출하여 제어장치(58)로 출력하고 있으므로, 파지력 산출부(60)는, 제3 압력(P3)과 제4 압력(P4)과의 차압(P3-P4)을 순차 산출할 수 있다.

길이 측정 센서(56)는, 피스톤(38)의 위치를 순차 검출하여 제어장치(58)에 출력하고 있으므로, 지지 위치 산출부(62)는, 검출된 피스톤(38)의 위치에 기초하여 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치를 순차 산출하고, 산출한 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치와, 워크피스(12)를 밀어 누를 때의 제2 위치와의 차를 산출할 수 있다.

여기서, 당초의 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치(시점(t0)으로부터 시점(t4)까지의 위치)가 X20이며, 한편으로, 제2 위치가 X22인 경우에, 제어 처리부(64)는, 지지 위치 산출부(62)에서 산출된 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치가 제2 위치(X22) 부근의 소정 위치(X21)에 도달하기까지는, 피스톤(38), 피스톤 로드(46), 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 비교적 고속으로 X1 방향으로 변위시킨다.

이후, 파지부(48) 및 로드 셀(50)이 위치(X21)에 도달하면(제7 단계(S7):YES), 제어 처리부(64)는, 위치(X21)로부터 제2 위치(X22)까지는, 피스톤(38), 피스톤 로드(46), 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 서서히 감속시킨다(제8 단계(S8)).

이를 위해서는, 도 5와 같이, 제어 처리부(64)는, 시점(t4)로부터 시점(t5)까지의 사이의 시간대에 있어서, 차압(P3-P4)이 일정값을 유지하도록 압력 유체 공급 기구(44)에 제어 신호를 공급한다. 이 결과, 시점(t5)에서, 파지부(48) 및 로드 셀(50)은, 속도가 대략 0의 상태에서 제2 위치(X22)에 도달하고, 워크피스(12)에 가볍게(부드럽게) 접촉한다(제9 단계(S9)). 따라서, 접촉시에 있어서 워크피스(12)에 대한 충격을 억제할 수 있다.

그리고, 속도가 0이 됨으로써 파지부(48) 및 로드셀(50)이 워크피스(12)에 접촉하기 위하여, 제어 처리부(64)가, 예를 들면, 길이 측정 센서(56)가 검출한 피스톤(38)의 위치(에 대응한 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치)의 시간 변화율이 0이 되었을 때에, 워크피스(12)가 위치 결정되었다고 판단되면 좋다.

여기서, 파지력 산출부(60)는, 기억부(68)에 기억된 워크피스(12)의 무게에 기초하여, 워크피스(12)에 대한 적절한 파지력을 파지력 목표치로 하여 산출한다. 또한, 로드 셀(50)은, 워크피스(12)에 접촉한 경우, 파지부(48)가 워크피스(12)를 밀어 누를 때의 밀어 누르는 힘을 워크피스(12)에 작용하는 파지력으로 하여 순차 검출하고, 제어 장치(58)에 출력한다.

여기서, 파지력 산출부(60)는, 파지력 목표값과, 로드 셀(50)이 검출한 파지력과의 차를 산출한다. 제어 처리부(64)는, 파지력 목표값과 파지력과의 차가 0이 되기까지, 즉, 워크피스(12)에 대한 파지력이 파지력 목표값에 도달하기 까지, 파지부(48) 및 로드 셀(50)이 워크피스(12)를 밀어 누르도록 압력 유체 공급 기구(44)에 제어 신호를 공급한다.

이렇게 함으로써, 압력 유체 공급 기구(44)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제3 압력 챔버(40)에 압력 유체를 공급한다. 따라서, 시점(t5)으로부터 시점(t6)의 사이의 시간대에 있어서, 차압(P3-P4)은, 시간 경과에 수반하여 증가하고, 파지부(48) 및 로드 셀(50)은, 워크피스(12)를 계속 밀어 누른다. 따라서, 로드 셀(50)이 검출한 파지력은, 시간 경과에 수반하여 증가한다.

한편, 파지부(48) 및 로드 셀(50)로부터의 파지력(밀어 누르는 힘)은, 워크피스(12)를 통하여 파지부(28), 피스톤 로드(26) 및 피스톤(18)에 전달된다. 이 경우, 상기 밀어 누르는 힘은, 제1 실린더(14)에 대한 외란(외력)이 되지만, 록업 기구(36)에 의하여 피스톤 로드(26)가 고정 지지되어 있으므로, 해당 외란의 영향(피스톤 로드(26)의 변위에 기인한 워크피스(12)의 위치 어긋남)을 억제할 수 있다.

또한, 압력 유체 공급 기구(24)는, 파지부(28)에 전달되는 밀어 누르는 힘에 의하여 파지부(28)의 위치가 변동하는 것을 방지하기 위하여, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)을 조정하고, 상기 밀어 누르는 힘에 대한 반력을 파지부(28)에 발생시킨다. 따라서, 차압(P1-P2)도 시간 경과에 수반하여 증가한다.

이후, 시점(t6)에서 파지력이 파지력 목표값에 도달함으로써, 워크피스(12)는, 파지부(28, 48)에 의하여, 적절한 파지력으로 파지된다(제10 단계(S10)). 또한, 제어 처리부(64)는, 워크피스(12)가 제1 위치(X11) 및 제2 위치(X22)에 있어서 상기 적절한 파지력(파지력 목표값)으로 파지된 상태를 유지하도록, 압력 유체 공급 기구(24, 44)에 소정의 제어 신호를 공급한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(24, 44)는, 워크피스(12)의 파지 상태를 유지하도록 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)에 대한 압력 유체의 공급량을 조정함으로써, 제1 내지 제4 압력(P1~P4)를 제어하는 서보 제어를 행한다.

그런데, 지지 위치 산출부(62)는, 파지부(28, 48)에 의하여 워크피스(12)가 파지되고 있는 경우, 산출한 파지부(28, 48)의 위치 중간 지점을 워크피스(12)의 중심 위치(86)로 산출할 수 있다. 여기서, 제11 단계(S11)에 있어서, 위치 어긋남 산출부(70)는, 축 중심(80)의 위치와, 지지 위치 산출부(62)에서 산출된 중심 위치(86)와의 위치 어긋남 양을 산출한다.

그리고, 제어 처리부(64)는, 위치 어긋남 양이 소정값 이내에 들어와 있으면, 축 중심(80)과 중심 위치(86)와의 위치 어긋남이 발생하고 있지 않다고 판단하고(제11 단계(S11): NO), 위에서 서술한 워크피스(12)의 파지 상태를 유지하기 위한 서보 제어를 계속시킨다.

한편, 제어 처리부(64)는, 위치 어긋남 양이 소정값을 넘어 있으면, 축 중심(80)과 중심 위치(86)와의 위치 어긋남이 발생하고 있다고 판단하고(제11 단계(S11): YES), 중심 위치(86)를 축 중심(80)의 위치에 자동적으로 보정하는 보정 처리를 실행한다(제12 단계(S12)).

도 8과 같이, 축 중심(80)과 중심 위치(86)와의 위치 어긋남 양이 XS인 경우, 제12 단계(S12)에 있어서, 제어 처리부(64)는, 록업 기구(36)에 의한 피스톤 로드(26)의 고정 지지 상태를 해제하기 위한 제어 신호를 압력 유체 공급 기구(24)로 출력한다. 압력 유체 공급 기구(24)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 록업 기구(36)에 대한 압력 유체의 공급을 정지하고, 피스톤 로드(26)를 고정 유지 상태로부터 해방한다.

다음으로, 제어 처리부(64)는, 위치 어긋남 양(XS)만큼 파지부(28)를 변위시키기 위한 제어 신호를 압력 유체 공급 기구(24)로 출력함과 동시에, 위치 어긋남 양(XS)만큼 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 변위시키기 위한 제어 신호를 압력 유체 공급 기구(44)에 출력한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(24)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제1 실린더(14)에 압력 유체를 공급하고, 피스톤(18), 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)를 위치 어긋남 양(XS)만큼 X 방향을 따라 변위시킨다. 한편, 압력 유체 공급 기구(44)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제2 실린더(16)에 압력 유체를 공급하고, 피스톤(38), 피스톤 로드(46), 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 위치 어긋남 양(XS)만큼 X 방향을 따라 변위시킨다.

따라서, 중심 위치(86)가 축 중심(80)의 위치에 자동적으로 보정되어, 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에서 파지할 수 있게 된다. 그리고, 피스톤(18), 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)를 위치 어긋남 양(XS)만큼 X 방향을 따라 변위시킨 후에는, 제4 단계(S4)의 처리를 실행하여, 록업 기구(36)에 의하여 피스톤 로드(26)를 고정 지지하면 좋음은 물론이다.

[본 실시 형태의 효과]

또한, 제어기구(74)를 구성하는 압력 유체 공급 기구(24)는, 길이 측정 센서(34)로 검출된 피스톤(18)의 위치에 기초하여, 피스톤(18), 피스톤 로드(26) 및 파지부(28)를 축 중심(80)을 향하여 변위시킨다. 한편, 압력 유체 공급 기구(44)는, 길이 측정 센서(56)로 검출된 피스톤(38)의 위치에 기초하여 피스톤(38), 피스톤 로드(46), 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 축 중심(80)을 향하여 변위시킨다.

이렇게 함으로써, 워크피스(12)의 위치 어긋남을 발생시키는 일이 없이, 해당 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에서 파지할 수 있다. 또한, 워크피스(12)의 형상 등의 불균형이 있거나, 축 중심(80)에 대하여 워크피스(12)의 중심 위치(86)가 어긋나 있더라도, 중심 위치(86)를 축 중심(80)에 일치시켜 워크피스(12)를 파지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제어장치(58)의 위치 어긋남 산출부(70)는, 검출된 피스톤(18, 38)의 각 위치에 기초하여, 파지부(28, 48)에 의하여 파지된 워크피스(12)의 중심 위치(86)와, 축 중심(80)과의 위치 어긋남 양(XS)을 산출한다. 그 결과, 압력 유체 공급 기구(24)는, 위치 어긋남 양(XS)에 기초하여 피스톤 로드(26) 등을 변위시킴과 동시에, 압력 유체 공급 기구(44)는, 위치 어긋남 양(XS)에 기초하여 피스톤 로드(46)를 변위시켜, 워크피스(12)의 중심 위치(86)를 축 중심(80)으로 보정한다.

이와 같이, 워크피스(12)의 형상 등의 불균형이 있더라도, 또는, 축 중심(80)에 대하여 워크피스(12)의 중심 위치(86)가 어긋난 상태에서 해당 워크피스(12)가 배치되어 있어도, 위치 어긋남 양(XS)이 0이 되도록 워크피스(12)의 중심 위치(86)가 축 중심(80)에 자동적으로 보정되므로, 축 중심(80)의 위치에서 워크피스(12)를 확실하게 파지할 수 있다.

지지 위치 산출부(62)는, 검출된 피스톤(18)의 위치에 기초하여, 파지부(28)의 위치를 산출함과 동시에, 검출된 피스톤(38)의 위치에 기초하여, 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치를 산출한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(24)는, 산출된 파지부(28)의 위치가, 제1 위치(X11)에 도달하기까지, 파지부(28) 등을 축 중심(80)을 향하여 변위시키면, 워크피스(12)를 제1 위치(X11)에서 위치 결정시킬 수 있다. 또한, 압력 유체 공급 기구(44)는, 산출된 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치가, 워크피스(12)를 밀어 누르기 위한 제2 위치(X22)에 도달하기까지, 파지부(48) 및 로드 셀(50) 등을 축 중심(80)을 향하여 변위시키면, 워크피스(12)를 제2 위치(X22)에서 밀어 누를 수 있다.

따라서, 축 중심(80)의 위치에서 워크피스(12)를 확실하게 파지시킬 수 있다. 그리고, 워크피스(12)의 크기를 미리 알고 있으며, 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에서 파지시키는 경우에는, 워크피스(12)의 크기 및 축 중심(80)의 위치로부터 제1 위치(X11) 및 제2 위치(X22)를 미리 특정할 수 있다. 따라서, 파지부(28) 등을 제1 위치(X11)에 용이하게 변위시킴과 동시에, 파지부(48) 및 로드 셀(50) 등을 제2 위치(X22)에 용이하게 변위시킬 수 있게 된다.

또한, 지지 위치 산출부(62)는, 워크피스(12)의 중심 위치(86)가 축 중심(80)과 대략 일치하도록 워크피스(12)가 척 본체(78)에 배치되어 있는 경우에, 워크피스(12)의 크기에 기초하여 제1 위치(X11) 및 제2 위치(X22)를 산출하여도 좋다.

그리고, 압력 유체 공급 기구(24)는, 제1 위치(X11)와 파지부(28)의 위치와의 차에 기초하여, 파지부(28) 등의 이동 속도를 조정하면서, 파지부(28) 등을 축 중심(80)을 향하여 변위시킨다. 또한, 압력 유체 공급 기구(44)는, 제2 위치(X22)와 파지부(48) 및 로드 셀(50)의 위치와의 차에 기초하여, 파지부(48) 및 로드 셀(50) 등의 이동 속도를 조정하면서, 파지부(48) 및 로드 셀(50) 등을 축 중심을 향하여 변위시킨다.

따라서, 제1 실린더(14)측에서는, 워크피스(12) 부근까지 파지부(28)를 고속으로 변위시킨 후, 워크피스(12) 바로 앞의 위치에서 감속시켜, 속도가 대략 0인 상태에서 파지부(28)를 워크피스(12)에 접촉시킨다. 이러한 결과, 워크피스(12)에 대하여 파지부(28)를 가볍게(부드럽게) 접촉시킬 수 있으며, 워크피스(12)의 위치 결정시에 있어서 워크피스(12)에 대한 충격을 억제할 수 있다.

또한, 제2 실린더(16)측에서는, 워크피스(12) 부근까지 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 고속으로 변위시킨 후, 워크피스(12) 바로 앞의 위치(X21)에서 감속시켜, 속도가 대략 0인 상태에서 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 워크피스(12)에 접촉시킨다. 이러한 결과, 워크피스(12)에 대하여 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 가볍게(부드럽게) 접촉시킬 수 있으며, 워크피스(12)의 파지시에 있어서 워크피스(12)에 대한 충격을 억제할 수 있다.

제어기구(74)는, 파지부(28)의 위치가 제1 위치(X11)에 도달하기까지, 피스톤 로드(26)를 록업 기구(36)로 고정 지지한다. 따라서, 워크피스(12)의 파지시에, 파지부(48) 및 로드 셀(50)로부터 워크피스(12)를 통하여 파지부(28)에 밀어 누르는 힘(파지력)이 전달되어도, 해당 밀어 누르는 힘에 의하여 피스톤 로드(26)가 변위하는 것을 억제할 수 있다.

즉, 밀어 누르는 힘은, 파지부(28)가 워크피스(12)를 위치 결정하고 있을 때의 외력(외란)이 된다. 따라서, 록업 기구(37)에 의하여 피스톤 로드(26)를 고정 지지함으로써, 이와 같은 외란의 영향을 막을 수 있게 된다.

더욱 상세하게 설명하면, 압력 유체 공급 기구(24, 44)는, 서보 제어에 의하여 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)에 대한 압력 유체의 공급량을 조정함으로써, 제1 내지 제4 압력(P1~P4)을 제어한다. 따라서, 상기의 외력이 파지부(28)에 가해진 경우, 압력 유체 공급 기구(24)가 상기 외력에 대응하여 서보 제어를 실행함으로써, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)이 변동하고, 파지부(28)가 변위할 가능성이 있다. 여기서, 록업 기구(36)에 의하여 피스톤 로드(26)를 고정함으로써, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)의 변동을 억제하고, 파지부(28)의 위치가 변화하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 공작기계(76)가 워크피스(12)에 대하여 레이저 가공을 행할 경우, 레이저 가공에 의한 열로 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)이 변동할 가능성이 있다. 이와 같은 경우에도, 록업 기구(36)에서 피스톤 로드(26)를 고정 지지함으로써, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)의 변공으로 파지부(28)의 위치가 변화하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 압력 유체 공급 기구(24)는, 파지부(28)의 위치가 제1 위치(X11)에 도달한 후에, 파지부(28)의 위치를 제1 위치(X11)에 유지하는 서보 제어를 행하여도 좋다. 즉, 제1 실린더(14)에 록업 기구(36)가 나란히 설치되어 있지 않은 경우나, 록업 기구(36)를 기능시키지 않은 경우라도, 서보 제어에 의하여, 파지부(28)의 위치를 제1 위치(X11)에 유지함으로써, 제1 실린더(14)에 의한 워크피스(12)의 위치 결정 상태를 유지할 수 있다.

또한, 파지부(48)에 로드 셀(50)을 장착하고, 워크피스(12)의 파지력을 직접적으로 검출함으로써, 워크피스(12)에 대하여 어느 정도의 파지력이 작용하고 있는가를 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 따라서, 제어기구(74)에서는, 검출된 파지력에 기초하여, 압력 유체 공급 기구(24, 44)가 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)를 제어함으로써, 파지부(28, 48)에 의하여 워크피스(12)를 적절한 파지력으로 파지시킬 수 있다.

그리고, 파지부(48)를 대신하여, 파지부(28)에 로드 셀(50)을 장착하여도 좋으며, 파지부(28, 48) 모두에 로드 셀(50)을 장착하여도 좋다.

파지부(48)를 대신하여 파지부(28)에 로드 셀(50)을 장착한 경우, 해당 로드 셀(50)은, 파지부(48)로부터 워크피스(12)를 통하여 파지부(28)에 전달되는 밀어 누르는 힘을 파지력으로서 검출할 수 있다. 이러한 경우에도, 위에서 서술한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 파지부(28, 48) 모두에 로드 셀(50)을 장착한 경우, 워크피스(12)의 형상 등에 기인하여 해당 워크피스(12)가 편심하여 있는 경우라도, 파지력을 검출할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 로드 셀(50)에 의한 파지력의 검출에 대신하여, 파지력 산출부(60)는, 압력 센서(30)로 검출된 제1 압력(P1)과 압력 센서(32)로 검출된 제2 압력(P2)에 기초하여, 워크피스(12)에 대한 파지력을 산출하여도 좋으며, 혹은, 압력 센서(52)로 검출된 제3 압력(P3)과 압력 센서(54)로 검출된 제4 압력(P4)에 기초하여, 워크피스(12)에 대한 파지력을 산출하여도 좋다.

즉, 파지력에 대하여 높은 정밀도가 요구되지 않은 경우에는, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2), 및/또는, 제3 압력(P3) 및 제4 압력(P4)에 기초하여 파지력을 추정하여도 좋다. 이 경우에도, 추정된 파지력에 기초하여, 압력 유체 공급 기구(24, 44)가 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)를 제어함으로써, 워크피스(12)를 적절한 파지력으로 파지시킬 수 있게 된다.

또한, 파지력 산출부(60)는, 워크피스(12)의 무게에 대응한 파지력을 파지력 목표값으로 하여 산출하고, 압력 유체 공급 기구(24)는, 산출된 파지력이 파지력 목표값이 되도록, 제1 압력(P1) 및 제2 압력(P2)을 제어하고, 압력 유체 공급 기구(44)는, 산출된 파지력이 파지력 목표값이 되도록, 제3 압력(P3) 및 제4 압력(P4)을 제어하면 좋다.

이와 같이 워크피스(12)의 무게에 기초하여 제1 내지 제4 압력(P1~P4)이 제어되고, 파지부(28, 48)가 변위하면, 경량인 워크피스(2)에 대하여 과대한 파지력이 작용하거나, 또는, 무거운 워크피스(12)에 대하여 파지력이 부족한 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 파지부(28)로부터 워크피스(12)에 작용하는 위치 결정력의 방향과, 파지부(48)로부터 워크피스(12)에 작용하는 밀어 누르는 힘의 방향이, 대략 같은 축이 되도록, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)가 척 본체(78)에 설치되어 있으면 좋다. 따라서, 워크피스(12)에 대하여 1 축 상에 위치 결정력 및 밀어 누르는 힘이 작용하므로, 워크피스(12)의 위치 어긋남을 방지하면서, 해당 워크피스(12)를 높은 효율로 파지할 수 있다.

구체적으로, 제1 실시예의 경우, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)는, 축 중심(80)을 밀착 지지하고 대향하도록 척 본체(78)에 설치되어 있으므로, 워크피스(12)의 위치 어긋남을 확실하게 방지하면서, 해당 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에서 확실하게 파지할 수 있다.

또한, 제2 실시예의 경우, 축 중심(80)을 밀착 지지하여 대향하는 1개의 제1 실린더(14)와 1개의 제2 실린더(16)를 1 쌍으로 하고, 복수 쌍의 실린더가 축 중심(80)에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 척 본체에 설치되어 있다. 따라서, 워크피스(12)의 위치 어긋남이 확실하게 방지되고, 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에서 확실하게 파지할 수 있다.

그리고, 제3 실시예에서는, 합계로 적어도 3개의 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)가 축 중심(80)에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 설치되어 있는 경우, 위치 결정력의 합성력이 방향과 밀어 누르는 힘의 합성력의 방향이 대략 같은 축이 되도록, 제1 실린더(14) 및 제2 실린더(16)가 척 본체(78)에 설치된다. 이와 같이, 제1 실린더(14)와 제2 실린더(16)가 축 중심(80)을 밀착 지지하여 대향하고 있지 않더라도, 위치 결정력의 합성력 방향과 밀어 누르는 힘의 합성력의 방향이 1축 상에 있으면, 워크피스(12)의 위치 어긋남을 방지하면서, 워크피스(12)를 축 중심(80)의 위치에서 파지할 수 있다.

[본 실시 형태의 변형예]

다음으로, 척 장치(10)의 변형예에 관하여, 도 9를 참조하면서 설명한다. 그리고, 이러한 변형예에 있어서, 도 1과 같은 구성요소에는, 같은 참조부호를 붙여서, 상세한 설명을 생략한다.

도 9에 나타낸 변형예에서는, 제2 실린더(16)가 화살표 X 방향을 따라 연달아 접한 2개의 실린더부(16a, 16b)로 구성된 탠덤 형(tandem type)의 실린더인 점에서, 도 1의 구성과는 다르다.

이 경우, X1 방향측의 실린더부(16a)에서는 피스톤(38a)에 피스톤 로드(46a)가 연결되고, 해당 피스톤 로드(46a)의 선단부에 파지부(48) 및 로드 셀(50)이 설치되어 있다. 실린더부(16a)의 내부에는, 피스톤(38a)에 의하여 제5 압력 챔버(100)가 형성되어 있다. 또한, 실린더부(16a)에는, 피스톤(38a)의 위치를 검출하는 위치 검출 센서(102)가 설치되어 있다. 그리고, 압력 유체 공급 기구(44)는, 미리 정해진 일정 압력인 제5 압력(P5)의 압력 유체를 제5 압력 챔버(100)에 공급한다. 제5 압력(P5)은, 압력 센서(104)에 의하여 검출된다.

한편, X2 방향측의 실린더부(16b)에서는, 피스톤(38b)에 피스톤 로드(46b)가 연결되고, 해당 피스톤 로드(46b)의 X2 방향의 선단부는, 예를 들면, 척 본체(78)에 고정되어 있다. 또한, 실린더부(16b)의 내부는, 피스톤(38b)에 의하여 제3 압력 챔버(40) 및 제4 압력 챔버(42)로 구획되어 있다. 이 경우, 길이 측정 센서(56)는, 피스톤(38b)의 위치를 검출한다. 그리고, 실린더부(16a)와 실린더부(16b)는, 벽부(106)에 의하여 구획되어 있다.

이러한 변형예에 있어서, 파지부(28)에 의하여 워크피스(12)가 위치 결정되어 있는 상태에서, 압력 유체 공급 기구(44)로부터 제5 압력 챔버(100)에는, 비교적 저압인 제5 압력(P5)의 압력 유체가 공급되고 있다.

이 경우, 제어 처리부(64)로부터의 제어 신호의 입력에 기인하여, 압력 유체 공급 기구(44)로부터 제4 압력 챔버(442)에 제4 압력(P4)의 압력 유체가 공급되면, 피스톤(38b) 및 피스톤 로드(46b)가 척 본체(78)에 고정되어 있으므로, 제2 실린더(16)는, 전체적으로, X1 방향으로 변위한다.

제2 실린더(16) 전체가 X1 방향으로 더 변위하고, 파지부(48) 및 로드 셀(50)이 워크피스(12)에 접촉한 경우, 제5 압력(P5)이 비교적 저압이므로, 피스톤(38a), 피스톤 로드(46a), 파지부(48) 및 로드 셀(50)은, 워크피스(12)로부터의 힘을 받아들여, X2 방향으로 일체적으로 후퇴한다. 즉, 제5 압력(P5)이 비교적 저압이므로, 파지부(48) 및 로드 셀(50)은, 워크피스(12)에 가볍게(부드럽게) 접촉한 후, 워크피스(12)로부터의 힘을 받아들여 X2 방향으로 물러나며 움직인다.

그리고, 피스톤(38a)이 위치 검출 센서(102)와 대향하는 위치(벽부(106)의 위치)까지 후퇴한 경우, 위치 검출 센서(102)는, 피스톤(38a)에 설치된 도시하지 않은 자석으로부터 발생하는 자속을 검출하고, 해당 피스톤(38a)이 위치 검출 센서(102)의 위치까지 후퇴한 것을 나타내는 검출 신호를 제어장치(58)에 출력한다. 따라서, 제어 처리부(64)는, 검출 신호의 입력에 기초하여, 워크피스(12)에 대하여 파지부(48) 및 로드 셀(50)이 접촉한 것을 파악할 수 있다.

다음으로, 제어 처리부(64)는, 워크피스(12)에 작용하는 파지력을 파지력 목표값에 도달시키는 것을 지시하는 제어 신호를, 압력 유체 공급 기구(44)에 출력한다. 따라서, 압력 유체 공급 기구(44)는, 입력된 제어 신호에 기초하여, 제4 압력 챔버(42)에 대한 압력 유체의 공급량을 증가시켜, 제4 압력(P4)을 크게 한다. 따라서, 제4 압력(P4)에 대응한 밀어 누르는 힘이 피스톤(38a), 피스톤 로드(46a), 파지부(48) 및 로드 셀(50)을 통하여 워크피스(12)에 작용하고, 해당 워크피스(12)를 파지부(28, 48)에 의하여 파지할 수 있다.

이와 같이 도 9의 변형예에서는, 탠덤 형의 제2 실린더(16)를 가짐으로써, 접촉시의 워크피스(12)에 대한 충격을 억제할 수 있다. 또한, 탠덤 형의 제2 실린더(16)를 사용한 경우라도, 해당 워크피스(12)를 파지할 수 있으므로, 도 9의 변형예에서는, 도 1의 구성에 의한 효과도 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은 위에서 서술한 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하는 일이 없이 다양한 구성을 채택하여 얻을 수 있음은 물론이다.

Claims

공작기계(76)의 가공 대상물인 워크피스(12)를 파지하기 위한 공작기계용 척 장치(10)에 있어서,
척 본체(78)와,
상기 척 본체(78)에 설치되고, 제1 피스톤(18)에 연결된 제1 피스톤 로드(26)가 상기 워크피스(12)를 지향하여 변위함으로써, 상기 워크피스(12)를 위치 결정하는 제1 실린더(14)와,
상기 척 본체(78)에 설치되고, 제2 피스톤(38)에 연결된 제2 피스톤 로드(46)가 상기 워크피스(12)를 지향하여 변위함으로써, 상기 변위된 워크피스(12)를 밀어 누르는 제2 실린더(16)와,
상기 제1 피스톤(18)의 위치를 검출하는 제1 위치 검출 센서(34)와,
상기 제2 피스톤(38)의 위치를 검출하는 제2 위치 검출 센서(56)와,
검출된 상기 제1 피스톤(18)의 위치 및 상기 제2 피스톤(38)의 위치에 기초하여, 상기 제1 실린더(14) 및 상기 제2 실린더(16)를 제어함으로써, 상기 척 본체(78)의 소정 위치에서, 상기 제1 피스톤 로드(26) 및 상기 제2 피스톤 로드(46)에 의하여 상기 워크피스(12)를 파지시키는 제어기구(74)를 가지는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 1에 있어서,
상기 제어기구(74)는,
상기 제1 실린더(14)를 제어함으로써 상기 제1 피스톤 로드(26)를 변위시키는 제1 실린더 제어부(24)와,
상기 제2 실린더(16)를 제어함으로써 상기 제2 피스톤 로드(46)를 변위시키는 제2 실린더 제어부(44)를 구비하며,
상기 제1 피스톤 로드(26)는, 상기 제1 실린더 제어부(24)에 의한 제어에 따라, 상기 척 본체(78)의 축 중심(80)을 향하여 변위함으로써, 상기 척 장치(78)의 소정 위치에 상기 워크피스(12)를 위치 결정하고,
상기 제2 피스톤 로드(46)는, 상기 제2 실린더 제어부(44)에 의한 제어에 따라, 상기 축 중심(80)을 향하여 변위함으로써, 상기 워크피스(12)를 밀어 누르는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 2에 있어서,
상기 제어기구(74)는, 검출된 상기 제1 피스톤(18)의 위치 및 상기 제2 피스톤(38)의 위치에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드(26) 및 상기 제2 피스톤 로드(46)에 의하여 파지된 상기 워크피스(12)의 중심 위치(86)와, 상기 축 중심(80)과의 위치 어긋남을 산출하는 위치 어긋남 산출부(70)를 더 구비하며,
상기 제1 실린더 제어부(24)가 상기 위치 어긋남 양에 기초하여 상기 제1 피스톤 로드(26)를 변위시킴과 동시에, 상기 제2 실린더 제어부(44)가 상기 위치 어긋남 양에 기초하여 상기 제2 피스톤 로드(46)를 변위시킴으로써, 상기 워크피스(12)의 중심 위치(86)를 상기 축 중심(80)으로 보정하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 2에 있어서,
상기 제어기구(74)는, 검출된 상기 제1 피스톤(18)의 위치에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드(26)의 선단부 위치를 산출하는 한편으로, 검출된 상기 제2 피스톤(38)의 위치에 기초하여, 상기 제2 피스톤 로드(46)의 선단부 위치를 산출하는 선단 위치 산출부(62)를 더 구비하며,
상기 제1 실린더 제어부(24)는, 산출된 상기 제1 피스톤 로드(26)의 선단부 위치가, 상기 워크피스(12)를 위치 결정하기 위한 제1 위치에 도달하기까지, 상기 제1 피스톤 로드(26)를 상기 축 중심(80)을 향하여 변위시키고,
상기 제2 실린더 제어부(44)는, 산출된 상기 제2 피스톤 로드(46)의 선단부 위치가, 상기 워크피스(12)를 밀어 누르기 위한 제2 위치에 도달하기까지, 상기 제2 피스톤 로드(46)를 상기 축 중심(80)을 향하여 변위시키는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 4에 있어서,
상기 제1 실린더 제어부(24)는, 상기 제1 위치 및 상기 제1 피스톤 로드(26)의 선단부 위치에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드(26)의 이동 속도를 조정하면서, 상기 제1 피스톤 로드(26)를 상기 축 중심(80)을 향하여 변위시키고,
상기 제2 실린더 제어부(44)는, 상기 제2 위치 및 상기 제2 피스톤 로드(46)의 선단부 위치에 기초하여, 상기 제2 피스톤 로드(46)의 이동 속도를 조정하면서, 상기 제2 피스톤 로드(46)를 상기 축 중심(80)을 향하여 변위시키는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 4에 있어서,
상기 제어기구(74)는, 상기 제1 피스톤 로드(26)의 선단부 위치가 상기 제1 위치에 도달하기까지, 상기 제1 피스톤 로드(26)를 고정 지지하는 록업부(36, lock-up unit)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 4에 있어서,
상기 제1 실린더 제어부(24)는, 상기 제1 피스톤 로드(26)의 선단부 위치가 상기 제1 위치에 도달한 후에, 해당 선단부의 위치를 상기 제1 위치에 유지하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 2에 있어서,
상기 워크피스(12)에 접촉하는 상기 제1 피스톤 로드(26)의 선단부, 및/또는, 상기 워크피스(12)에 접촉하는 상기 제2 피스톤 로드(46)의 선단부에는, 상기 제1 피스톤 로드(26) 및 상기 제2 피스톤 로드(46)에 의한 상기 워크피스(12)의 파지력을 검출하는 파지력 검출 센서(50)가 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 2에 있어서,
상기 제1 실린더(14) 및 상기 제2 실린더(16)는, 유체압 실린더이며,
상기 제1 실린더 제어부(24)는, 상기 제1 실린더(14)에 압력 유체를 공급함으로써, 상기 제1 피스톤 로드(26)를 변위시키는 압력 유체 공급부이며,
상기 제2 실린더 제어부(44)는, 상기 제2 실린더(16)에 압력 유체를 공급함으로써, 상기 제2 피스톤 로드(46)를 변위시키는 압력 유체 공급부인 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 9에 있어서,
상기 제1 실린더(14)의 내부에는, 상기 제1 피스톤(18)으로 구획되는 제1 압력 챔버(20) 및 제2 압력 챔버(22)가 형성되고,
상기 제2 실린더(16)의 내부에는, 상기 제2 피스톤(38)으로 구획되는 제3 압력 챔버(40) 및 제4 압력 챔버(42)가 형성되고,
상기 공작기계용 척 장치(10)는,
상기 제1 압력 챔버(20)의 제1 압력을 검출하는 제1 압력 센서(30)와,
상기 제2 압력 챔버(22)의 제2 압력을 검출하는 제2 압력 센서(32)와,
상기 제3 압력 챔버(40)의 제3 압력을 검출하는 제3 압력 센서(52)와,
상기 제4 압력 챔버(42)의 제4 압력을 검출하는 제4 압력 센서(54)를 더 가지며,
상기 제어기구(74)는, 검출된 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력, 및/또는, 검출된 상기 제3 압력 및 상기 제4 압력에 기초하여, 상기 제1 피스톤 로드(26) 및 상기 제2 피스톤 로드(46)에 의한 상기 워크피스(12)의 파지력을 산출하는 파지력 산출부(60)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 10에 있어서,
상기 파지력 산출부(60)는, 상기 워크피스(12)의 무게에 대응한 파지력을 파지력 목표값으로 하여 산출하고,
상기 제1 실린더 제어부(24)는, 산출된 상기 파지력이 상기 파지력 목표값이 되도록, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력을 제어하며,
상기 제2 실린더 제어부(44)는, 산출된 상기 파지력이 상기 파지력 목표값이 되도록, 상기 제3 압력 및 상기 제4 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 1에 있어서,
상기 제1 피스톤 로드(26)로부터 상기 워크피스(12)에 작용하는 위치 결정력의 방향과, 상기 제2 피스톤 로드(46)로부터 상기 워크피스(12)에 작용하는 밀어 누르는 힘의 방향이, 대략 같은 축이 되도록, 상기 제1 실린더(14) 및 상기 제2 실린더(16)가 상기 척 본체(78)에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 12에 있어서,
상기 제1 실린더(14) 및 상기 제2 실린더(16)는, 상기 축 중심(80)을 밀착 지지하고 대향하도록 상기 척 본체(78)에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 13에 있어서,
상기 축 중심(80)을 밀착 지지하여 대향하는 1개의 상기 제1 실린더(14)와 1개의 상기 제2 실린더(16)가 1 쌍으로 한 경우, 복수 쌍의 실린더(14, 16)가 상기 축 중심(80)에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 상기 척 본체(78)에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
청구항 13에 있어서,
합계로 적어도 3개의 상기 제1 실린더(14) 및 상기 제2 실린더(16)가 상기 축 중심(80)에 대하여 소정 각도 간격으로 방사상으로 설치되어 있는 경우, 상기 위치 결정력의 합성력의 방향과 상기 밀어 누르는 힘의 합성력의 방향이 대략 같은 축이 되도록, 상기 제1 실린더(14) 및 상기 제2 실린더(16)가 상기 척 본체(78)에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 척 장치(10).
공작기계(76)의 가공 대상물인 워크피스(12)를 파지하기 위한 공작기계(76)의 척 방법에 있어서,
척 본체(78)에 상기 워크피스(12)를 배치한 상태에서, 상기 척 본체(78)에 설치된 제1 실린더(14)의 제1 피스톤(18)에 연결된 제1 피스톤 로드(26)를 상기 워크피스(12)를 지향하여 변위시킴으로써, 상기 워크피스(12)를 위치 결정하는 제1 단계와,
상기 척 본체(78)에 설치된 제2 실린더(16)의 제2 피스톤(38)에 연결된 제2 피스톤 로드(46)를 상기 워크피스(12)를 지향하여 변위시킴으로써, 상기 워크피스(12)를 밀어 누르는 제2 단계를 가지며,
상기 제2 단계에서는, 제1 위치 검출 센서(34)에 의하여 검출된 상기 제1 피스톤(18)의 위치와, 제2 위치 검출 센서(56)에 의하여 검출된 상기 제2 피스톤(38)의 위치에 기초하여, 제어기구(74)가 상기 제1 실린더(14) 및 상기 제2 실린더(16)를 제어함으로써, 상기 척 본체(78)의 소정 위치에서, 상기 제1 피스톤 로드(26) 및 상기 제2 피스톤 로드(46)에 의하여 상기 워크피스(12)를 파지하는 것을 특징으로 하는 공작기계(76)의 척 방법.