CN110621454B - 带锁定机构的气动夹具 - Google Patents

Abstract

具有利用压缩空气的作用使缸筒(11)的内部的活塞(12)动作，利用与该活塞(12)连结的杆(13)使一对机械手(5、5)开闭来把持工件(W)的夹具机构(1)、和将上述机械手(5)、(5)锁定在工件把持位置的锁定机构(2)，上述锁定机构(2)具有：与上述机械手(5)的开闭一起位移的第一锁定构件(47)；通过卡定于该第一锁定构件(47)而将上述机械手(5、5)锁定在工件把持位置的第二锁定构件(48)；以及使所述第一锁定构件(47)和第二锁定构件(48)向锁定位置和非锁定位置相对地位移的驱动装置(50)。由此，即使在由一对机械手把持工件时压缩空气的供给被切断的情况下，也能够防止工件的落下。

Description

带锁定机构的气动夹具

技术领域

本发明涉及利用压缩空气的作用使一对机械手开闭来把持工件的气动夹具，更详细而言，涉及具备用于将上述一对机械手锁定在工件把持位置的锁定机构的带锁定机构的气动夹具。

背景技术

如专利文献1-3所公开那样，利用压缩空气的作用使一对机械手开闭来把持工件那样构成的气动夹具是公知的。该气动夹具一般具有在主体的内部内置气缸机构，并且在该主体的外部开闭自如地配置有上述一对机械手的结构，利用压缩空气的作用使上述气缸机构的活塞动作，利用与该活塞连结的杆使上述一对机械手位移，从而在该一对机械手之间把持工件，改变该工件的朝向或将该工件向其他场所输送。

然而，现有的气动夹具在利用上述机械手把持工件时由于某种原因而压缩空气的供给被切断的情况下，不仅上述机械手的把持力消失，工件也容易移动或落下，存在不仅容易导致该工件的破损、周边设备的破损等，而且对于作业者而言也是非常危险的这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-100785号公报

专利文献2：日本特开平10-166290号公报

专利文献3：日本特开2010-69570号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的技术课题在于，提供一种带有锁定机构的气动夹具，即使在以一对机械手把持工件时压缩空气的供给被切断的情况下，也能够通过将上述机械手锁定在工件把持位置来防止工件的落下，且安全性优异。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的带锁定机构的气动夹具的特征在于，具有：夹具机构，利用压缩空气的作用使缸筒的内部的活塞动作，通过与该活塞连结的杆的进退移动使一对机械手开闭来把持工件；以及锁定机构，将所述一对机械手锁定在工件把持位置，所述锁定机构具有：第一锁定构件，与所述一对机械手的开闭一起位移；第二锁定构件，通过与该第一锁定构件卡定而将所述一对机械手锁定在工件把持位置；以及驱动装置，使所述第一锁定构件和第二锁定构件向相互卡定的锁定位置和相互分离的非锁定位置相对地位移。

在本发明中，所述缸筒能够以轴线为中心在一定的角度范围内往复旋转地被收容在夹具主体的缸孔内，并且与所述驱动装置连结，所述第一锁定构件和第二锁定构件中的任一方通过所述驱动装置经由所述缸筒被驱动到所述锁定位置和非锁定位置。

在该情况下，优选的是，在所述缸筒的外周与所述缸孔的内周之间，以包围所述缸筒的外周的方式形成有与设置于所述夹具主体的第一端口连通的第一环状流路、和与设置于该夹具主体的第二端口连通的第二环状流路，在所述缸筒的侧面形成有连结所述活塞的一侧的第一压力室与所述第一环状流路的第一通孔、和连结所述活塞的另一侧的第二压力室与所述第二环状流路的第二通孔。

此外，在本发明中，所述驱动装置由摆动型致动器形成，该摆动型致动器具有利用压缩空气的作用而在一定的角度范围内往复旋转的输出轴，该输出轴与所述缸筒连结。

根据本发明的一个具体的构成方式，所述一对机械手开闭自如地支承于支承轨道，所述第一锁定构件分别安装于所述一对机械手，所述第二锁定构件在配设于所述支承轨道的周围的支承构件上安装有两个，所述支承轨道以及支承构件中的任一方与所述缸筒连结，通过利用该缸筒使所述支承轨道或者支承构件往复旋转，所述第一锁定构件以及第二锁定构件向相互卡定以及分离的位置相对地位移。

在该情况下，优选的是，所述第一锁定构件和第二锁定构件具有相互卡定的楔面，该楔面朝向作为所述第一锁定构件或第二锁定构件的位移方向的圆周方向，向与该圆周方向交叉的方向倾斜。

此外，优选的是，所述支承构件呈环状，被配设成包围所述支承轨道的外周，在该支承构件的直径方向的相对的位置安装有所述第二锁定构件。

根据本发明的另一个具体的构成方式，所述第一锁定构件由在与轴线正交的方向上设置于所述杆的轴状的构件构成，所述第二锁定构件由能够卡定于所述第一锁定构件的钩形的构件构成。

在该情况下，也可以是，所述杆和第一锁定构件被配置成即使所述缸筒旋转也不与该缸筒一起旋转，所述第二锁定构件与该缸筒连结成与该缸筒一起旋转。

发明的效果

根据本发明，能够利用锁定机构将把持着工件的机械手锁定在工件把持位置，因此，即使在工件的把持过程中由于某种原因而使压缩空气对夹具机构的供给被切断，也能够防止上述工件的位置偏移、落下等。因此，能够防止因上述工件落下而导致的该工件的破损、周边设备的破损等，也确保作业者的安全。

附图说明

图1是表示本发明的气动夹具的第一实施方式的立体图，是将一对机械手闭合的状态的图。

图2是图1的中央纵剖视图。

图3是图2的主要部分放大图。

图4是图1的俯视图。

图5是图1的分解立体图。

图6是图5的主要部分放大图。

图7是将一对机械手打开的状态的上述气动夹具的中央纵剖视图。

图8是图7的俯视图。

图9是将一对机械手锁定在工件把持位置的状态下的上述气动夹具的俯视图。

图10是表示本发明的气动夹具的第二实施方式的中央纵剖视图，是将一对机械手闭合的状态的图。

图11是图10的俯视图。

图12是第二实施方式的气动夹具的分解立体图。

图13是将一对机械手打开的状态的第二实施方式的中央纵剖视图。

图14是图13的俯视图。

图15是将一对机械手锁定在工件把持位置的状态的第二实施方式的中央纵剖视图。

图16是图15的俯视图。

图17是表示气动夹具的第三实施方式的立体图。

图18是图17的中央纵剖视图。

图19是第三实施方式的气动夹具的分解立体图。

图20是第二锁定构件的侧视图。

图21是第二锁定构件的俯视图。

图22是省略了轨道支架而表示将一对机械手打开的状态的气动夹具的侧视图。

图23是省略了轨道支架而表示将一对机械手闭合而把持工件的状态的气动夹具的侧视图。

图24是沿着图23的XXIV-XXIV的剖视图。

图25是省略了轨道支架而表示将一对机械手锁定在工件把持位置的状态的气动夹具的侧视图。

图26是沿着图25的XXVI-XXVI的剖视图。

图27是省略了轨道支架而表示将内径装夹有工件的机械手锁定在工件把持位置的状态的气动夹具的侧视图。

具体实施方式

图1-图9表示本发明的带锁定机构的气动夹具的第一实施方式。该第一实施方式的气动夹具100在呈四方块形的一个夹具主体3上，沿着通过该夹具主体3的中心的轴线L一体地组装有：通过气缸装置4使一对机械手5、5开闭来进行工件W的把持和释放的夹具机构1；以及将上述一对机械手5、5锁定在工件把持位置的锁定机构2。

由图1-图6可知，上述夹具机构1具有：上述气缸装置4；上述一对机械手5、5；开闭自如地支承该一对机械手5、5的支承轨道8；以及将上述气缸装置4的杆13的直线动作变换成上述一对机械手5、5的开闭动作的一对开闭杆9、9，其具体结构如下。

上述气缸装置4具有：一端(上端)开放而另一端(下端)闭塞的圆筒形的缸筒11；经由活塞密封件14在轴线L方向上滑动自如且能够以该轴线L为中心相对旋转地被收容在该缸筒11的内部的活塞12；以及基端部连结于该活塞12且顶端部从上述缸筒11的开放端向外部突出的上述杆13。在上述缸筒11的开放端气密地固定有呈环状的杆盖15，上述杆13经由杆密封件16在轴线L方向上滑动自如且能够以该轴线L为中心相对旋转地贯穿该杆盖15的中心孔。

上述活塞密封件14收容在形成于上述活塞12的外周的密封件保持槽内，上述杆密封件16收容在形成于上述杆盖15的内周的密封件保持槽内。

另外，在上述杆盖15的下端面安装有用于防止上述杆密封件16的脱落、倾斜等的密封件支架17，在上述活塞12的上端部安装有减振器22，该减振器22用于缓和该活塞12与上述杆盖15的密封件支架17抵接时的冲击。

在上述活塞12与上述缸筒11的底壁11a之间形成有第一压力室18a，在上述活塞12与上述杆盖15之间形成有第二压力室18b，在上述缸筒11的侧面形成有与上述第一压力室18a连通的第一通孔19a和与上述第二压力室18b连通的第二通孔19b。

另外，在上述活塞12的朝向上述第一压力室18a侧的端面，经由磁铁支架21安装有检测该活塞12的动作位置时的成为被检测体的环状的磁铁20。

上述缸筒11经由轴承23以上述轴线L为中心能够相对地往复旋转一定的角度范围地被收容在形成于上述夹具主体3的内部的缸孔24的内部。另外，在上述缸筒11的外周与上述缸孔24的内周之间设有三个缸密封件25a、25b、25c，在这三个缸密封件25a、25b、25c之间，与上述第一通孔19a连通的第一环状流路26a和与上述第二通孔19b连通的第二环状流路26b以包围上述缸筒11的外周的方式形成，在上述夹具主体3的侧面设置有与上述第一环状流路26a连通的第一端口27a和与上述第二环状流路26b连通的第二端口27b。

因此，如果利用未图示的电磁阀将上述第一端口27a以及第二端口27b交替地连接于供气侧和排气侧，则压缩空气通过上述第一环状流路26a以及第二环状流路26b、上述第一通孔19a以及第二通孔19b，相对于上述第一压力室18a和第二压力室18b，被交替地供给排出，因此，上述活塞12及杆13进退移动(上下移动)。即，若将上述第一端口27a与压缩空气源连接，并且将上述第二端口27b向大气开放，则向上述第一压力室18a供给压缩空气，因此，活塞12及杆13上升(参照图7)，另外，若将上述第二端口27b与压缩空气源连接，并且将上述第一端口27a向大气开放，则向上述第二压力室18b供给压缩空气，因此，活塞12及杆13下降(参照图2)。

上述机械手5是侧视形状呈L字形或倒T字形的构件，具有纵长的把持部5a和与该把持部5a的基端部相连的横长的滑动部5b，在上述把持部5a的内侧面利用螺钉32安装有板状的夹具间隔件6，在相对的夹具间隔件6、6之间把持工件W。

在上述两个夹具间隔件6、6上各安装有一个后述的第一锁定构件47、47，在后面对该第一锁定构件47的结构进行详细说明。

另外，上述支承轨道8是左右细长的构件，在上表面具有向左右延伸的引导槽8a，上述机械手5的滑动部5b滑动自如地嵌合于该引导槽8a内。该支承轨道8固定地安装在形成于上述夹具主体3的第一端3a侧的轨道支架37上。该轨道支架37形成为将圆筒的中央部分沿直径方向切除那样的形状，具备具有圆弧状的外周面的一对安装壁38、38和形成于该一对安装壁38、38之间的空间部39。在上述一对安装壁38、38的相向面形成有具有螺纹孔40a的台阶部40，在该台阶部40之上载置上述支承轨道8，通过将轨道固定螺钉41插通该支承轨道8的螺钉插通孔并拧入上述螺纹孔40a，该支承轨道8以覆盖上述空间部39的方式被固定于上述一对安装壁38、38之间。

上述轨道支架37可以与上述夹具主体3一体地形成，但也可以与该夹具主体3分体地形成，利用螺钉安装于该夹具主体3。

上述开闭杆9、9是呈L字形的构件，被收容在由上述支承轨道8覆盖的上述空间部39内，各个开闭杆9的中间部被杆轴44旋转自如地支承，该杆轴44的两端部通过嵌合在形成于上述轨道支架37的一对安装壁38、38的支承孔38a、38a内而被上述轨道支架37支承。另外，在上述开闭杆9的基端部形成有呈U字形的缺口9a、9a，该缺口9a、9a与上述杆13的顶端的卡合销45卡合，另一方面，在上述开闭杆9、9的顶端部形成具有圆弧状的外表面的卡合部9b、9b，该卡合部9b、9b通过形成于上述支承轨道8的开口8b而摆动自如地嵌合在形成于上述机械手5的下表面的卡合凹部5c、5c内。

通过该结构，如图2-图4所示，当上述气缸装置4的活塞12及杆13下降时，上述一对开闭杆9、9的顶端的卡合部9b、9b向相互接近的方向旋转，因此，上述一对机械手5、5闭合，如图7及图8所示，当上述活塞12及杆13上升时，上述一对开闭杆9、9的顶端的卡合部9b、9b向相互远离的方向旋转，因此，上述一对机械手5、5打开。通过这样的机械手5、5的开闭动作，在上述夹具间隔件6、6之间把持工件W或者释放把持的工件W。

接着，对上述锁定机构2进行说明。由图1-图6可知，该锁定机构2具有：设于上述一对机械手5、5的一对上述第一锁定构件47、47；通过向以上述轴线L为中心的圆周方向的位移而与该第一锁定构件47、47接触分离的一对第二锁定构件48、48；使该第二锁定构件48、48在上述圆周方向上位移的锁定构件位移机构49；以及使该锁定构件位移机构49动作的驱动装置50。另外，为了容易理解，在图中，对上述第二锁定构件48、48、和构成上述锁定构件位移机构49的各构件、即与上述第二锁定构件48、48成为一体地位移(旋转)的构件标注点。

上述第一锁定构件47具有供上述机械手5的把持部5a嵌合的凹部47b和形成于该凹部47b的两侧的安装部47c，通过在使上述把持部5a嵌合于上述凹部47b的状态下，利用锁定构件固定螺钉51将上述安装部47c固定于上述夹具间隔件6，分别被安装于上述一对机械手5、5，与该一对机械手5、5的开闭一起位移。并且，在上述第一锁定构件47的外侧面、即朝向上述第二锁定构件48侧的面，朝向该第二锁定构件48的位移方向(圆周方向)地形成有向与该位移方向交叉的方向倾斜的第一楔面47a。

另一方面，上述第二锁定构件48是呈四方块形的构件，在其内侧面、即朝向上述第一锁定构件47侧的面，形成有向与该第一锁定构件47的第一楔面47a相同的方向倾斜的第二楔面48a。这些第二楔面48a和第一楔面47a可以呈直线地倾斜，但在图示的例子中，均呈平缓的凸曲面状倾斜。

另外，上述第二锁定构件48通过利用安装螺钉56将安装部48b固定在配设在上述夹具主体3的轨道支架37的周围(因此，一对机械手5、5的周围)的环状的支承构件55的上端而被安装。上述支承构件55被配设成覆盖上述空间部39的侧面，与上述夹具机构1的缸筒11连结，利用该缸筒11以上述轴线L为中心在一定的角度范围内往复旋转。上述一对第二锁定构件48、48安装于上述支承构件55的位置是该支承构件55的直径方向的相对的位置。

因此，上述第一锁定构件47的第一楔面47a和上述第二锁定构件48的第二楔面48a向与上述支承构件55的圆周交叉的方向倾斜。

为了将上述支承构件55连结于上述缸筒11，在该缸筒11的上端部，在该缸筒11的直径方向的相对的位置，形成有向远离上述轴线L的方向延伸的一对支承构件安装部57、57。该支承构件安装部57的顶端部通过形成于上述轨道支架37的摆动用缺口部39a而向该轨道支架37的外侧突出，上述支承构件55由支承构件固定螺钉58固定在该支承构件安装部57的顶端。

根据该结构，通过使上述缸筒11向一个方向旋转，使上述支承构件55以轴线L为中心旋转规定的角度，如图4中实线所示，若使上述第二锁定构件48、48的第二楔面48a、48a与上述第一锁定构件47、47的第一楔面47a、47a呈楔状地抵接、卡定，则一对机械手5、5被锁定在该位置，无法开放。此时，利用上述第一楔面47a与第二楔面48a抵接而产生的楔效应，发挥增力作用，锁定时的保持力变得非常大。

另外，在上述缸筒11旋转时，上述杆13在其顶端通过卡合销45与上述一对开闭杆9、9实质上连结的状态下，由于该开闭杆9、9不旋转，因此不会与上述缸筒11一起旋转。此时，与该缸筒11一起旋转的是上述杆盖15、杆密封件16以及密封件支承件17。

另外，通过使上述缸筒11向反方向旋转，使上述支承构件55向反方向旋转，如图4中的点划线所示，若使上述第二锁定构件48、48从上述第一锁定构件47、47离开，则一对机械手5、5的锁定被解除，能够使该机械手5、5开放。

上述缸筒11与利用螺钉59安装于上述夹具主体3的下端即第二端3b侧的上述驱动装置50连结，通过该驱动装置50进行摆动旋转。

上述驱动装置50由叶片形的摆动型致动器形成。该摆动型致动器具有由第一主体部分60a和第二主体部分60b构成的致动器主体60、形成在该致动器主体60的内部的叶片室61、以在一定的角度范围内摆动自如的方式收容于该叶片室61的内部的叶片62、以及配设在上述轴线L上的输出轴63，在该输出轴63上安装有上述叶片62。另外，在上述致动器主体60上设置有对上述叶片62的两侧的压力室供给及排出压缩空气的第三端口64a及第四端口64b，通过该第三端口64a及第四端口64b相对于上述压力室供给及排出压缩空气，从而上述叶片62以轴线L为中心在一定的角度范围内往复旋转，该旋转力通过上述输出轴63而被取出。

上述输出轴63经由安装于该输出轴63的连接构件65和与该连接构件65卡定的调整构件66而与上述缸筒11连结，经由该连接构件65以及调整构件66使上述缸筒11驱动、旋转。因此，上述连接构件65以及调整构件66、上述缸筒11和上述支承构件55构成上述锁定构件位移机构49。

图中的标注了附图标记69的构件是将上述调节构件66连结于缸筒11的底面的连结螺钉，同样，标注了附图标记59的构件是用于将上述致动器主体60的第二主体部分60b安装于上述夹具主体3的下端部的安装螺钉。

另外，上述调整构件66是用于进行上述缸筒11(因而，支承构件55及第二锁定构件48)的旋转角度的设定及调整的构件，具有两个限位杆66a、66a。与此相对，在上述夹具主体3上以能够进退操作的方式安装有两个调整螺栓67、67，该两个调整螺栓67、67的顶端分别与上述两个限位杆66a、66a相向。由此，上述缸筒11能够在上述两个限位杆66a、66a与两个调整螺栓67、67抵接的角度范围内往复旋转，其旋转角度能够通过对上述调整螺栓67、67进行进退操作来调整。

另外，在上述夹具主体3的侧面形成有用于安装磁传感器的传感器安装槽68，通过利用上述磁传感器检测安装于上述气缸装置的活塞12的磁铁20的磁力，能够检测上述活塞12的动作位置。

具有上述结构的气动夹具100例如在将夹具主体3安装于自动机械的作业臂而利用上述一对机械手5、5把持工件W并将该工件W进行方向转换或向其他场所输送的情况等中使用。此时，上述夹具机构1的气缸装置4和锁定机构2的驱动装置50彼此连接于不同的空气压力源。基于该气动夹具100进行的工件W的把持及释放动作如下进行。

首先，从图2和图4所示的状态起，利用压缩空气的作用使上述驱动装置50的叶片62绕图4的逆时针旋转，并经由缸筒11使上述支承构件55向相同方向旋转，从而使上述第二锁定构件48、48位移到从第一锁定构件47、47离开的点划线位置后，如图7和图8所示那样，通过向上述缸筒11的第一压力室18a内供给压缩空气而使上述活塞12及杆13上升，从而使一对机械手5、5开放。

接着，如图8中的点划线所示，使要把持的工件W夹设于上述一对机械手5、5的夹具间隔件6、6之间，在该状态下，向上述缸筒11的第二压力室18b内供给压缩空气而使上述活塞12及杆13下降，通过闭合上述机械手5、5，如图9所示，在上述夹具间隔件6、6之间把持工件W。

之后，通过利用压缩空气的作用使上述驱动装置50的叶片62旋转，使位于图8的位置的上述支承构件55和第二锁定构件48、48经由缸筒11向顺时针方向旋转，从而如图9所示，使上述第二锁定构件48、48的第二楔面48a、48a与上述第一锁定构件47、47的第一楔面47a、47a呈楔状地抵接。于是，上述一对机械手5、5被上述第二锁定构件48、48锁定在工件把持位置，不能开放。

这样，在将上述机械手5、5锁定在工件把持位置的状态下，进行通过上述作业臂的动作改变上述工件W的朝向或将该工件W向其他场所输送的作业。此时，即使因某种原因而切断压缩空气对上述夹具机构1即气缸装置4的供给，上述一对机械手5、5仍维持把持着工件W的状态，把持力不会降低，因此能够防止该工件W的位置偏移、落下等。因此，能够防止因上述工件W落下而导致的该工件W的破损、周边设备的破损等，也确保作业者的安全。

在释放上述气动夹具100所把持的工件W时，从图9的状态开始，首先，通过利用上述驱动装置50经由缸筒11使支承构件55向逆时针方向旋转，使上述第二锁定构件48、48位移到从第一锁定构件47、47离开的位置(参照图8)，解除机械手5、5的锁定。接着，如图7及图8所示，通过使气缸装置4的杆13上升而打开上述机械手5、5，上述工件W被释放。

上述气动夹具100的上述第二锁定构件48、48的第二楔面48a、48a和第一锁定构件47、47的第一楔面47a、47a分别形成倾斜面，因此也能够应对不同厚度的工件W。在该情况下，在把持厚度比图9所示的工件W大的工件W时，上述第二锁定构件48的第二楔面48a与第一锁定构件47的第一楔面47a啮合的程度比图9的情况小，相反地，在把持厚度比图9所示的工件W小的工件W时，上述第二锁定构件48的第二楔面48a与第一锁定构件47的第一楔面47a啮合的程度比图9的情况大。

图10-图16表示本发明的带锁定机构的气动夹具的第二实施方式。在前述的第一实施方式的气动夹具100中，为了将前述一对机械手5、5锁定在工件把持位置，使前述第一锁定构件47、47及第二锁定构件48、48中的第二锁定构件48、48旋转，但在该第二实施方式的气动夹具200中，使前述第一锁定构件47、47旋转。

因此，在上述气动夹具200中，如图10-图12所示，将安装有上述第一锁定构件47、47的机械手5、5经由支承轨道8连结于缸筒11，通过利用该缸筒11使上述支承轨道8以及机械手5、5旋转，使上述第一锁定构件47、47旋转，安装有上述第二锁定构件48、48的支承构件55固定于夹具主体3。

另外，为了在使上述机械手5、5以及支承轨道8旋转时，开闭杆9、9、杆13以及活塞12也能够一起旋转，在气缸装置4中，通过对上述缸筒11和活塞12实施止转，该缸筒11和活塞12在以轴线L为中心的旋转方向上彼此一体地不相对旋转，但在轴线L方向上相对地位移自如。

以下，对第二实施方式的上述结构及作用进行说明，在该说明中，对与上述第一实施方式相同的构件标注与该第一实施方式相同的附图标记，对与上述第一实施方式不同的结构标注新的附图标记。

另外，在该第二实施方式的图中，为了易于理解，也对与上述第一锁定构件47、47成为一体地位移(旋转)的构件标注点。

在上述缸筒11的上端部形成有直径比该缸筒11大的圆筒形的轨道支架201。在该轨道支架201的上端部形成有在该轨道支架201的直径方向上延伸的台阶部202，在该台阶部202上载置有上述支承轨道8，通过将插通于该支承轨道8的螺钉插通孔的轨道固定螺钉41拧入上述台阶部202的螺纹孔204，从而将该支承轨道8固定于上述缸筒11。上述台阶部202的宽度及深度与上述支承轨道8的宽度及高度大致相同。

上述轨道支架201与上述缸筒11一体地形成，但也可以与该缸筒11分体地形成，利用螺钉安装于该缸筒11。

另外，在作为夹具主体3的上端的第一端3a，在中央形成有与上述支承构件55的内部嵌合的环状的嵌合部205，并且在四角形成有四个螺纹孔206，通过将上述支承构件55以通过上述嵌合部205的嵌合而被定位的状态载置在该第一端3a上，并将插通于该支承构件55的螺钉插通孔的固定螺钉207螺纹连接于上述螺纹孔206，上述支承构件55固定于上述夹具主体3。

该气动夹具200的上述以外的结构与上述第一实施方式的气动夹具100的结构实质上相同，因此，在该结构中，对与第一实施方式相同的主要的构成部分标注与该第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。

在具有上述结构的气动夹具200中，在利用一对机械手5、5把持工件时，如图10和图11所示，通过利用驱动装置50使上述缸筒11以轴线L为中心旋转，使上述机械手5、5的朝向成为上述第一锁定构件47、47相对于第二锁定构件48、48占据成为非接触的位置那样的朝向。此时，上述活塞12及杆13和开闭杆9也与上述缸筒11一起旋转。此外，在图示的例子中，使上述机械手5、5的朝向成为上述第一锁定构件47、47相对于第二锁定构件48、48占据相差90度的位置那样的朝向，但也可以不必是这样的朝向。

并且，通过向上述缸筒11的第一压力室18a内供给压缩空气而使上述活塞12及杆13上升，如图13及图14所示，使一对机械手5、5开放。

接着，通过在使工件W夹设于上述一对机械手5、5的夹具间隔件6、6之间的状态下，向上述缸筒11的第二压力室18b内供给压缩空气而使上述活塞12和杆13下降，闭合上述机械手5、5来把持上述工件W。

之后，如图15及图16所示，通过利用上述驱动装置50使上述缸筒11以轴线L为中心旋转，使上述第一锁定构件47、47的第一楔面47a、47a与第二锁定构件48、48的第二楔面48a、48a呈楔状地抵接，上述一对机械手5被锁定在工件把持位置。

在释放上述机械手5、5把持的工件W时，进行与把持该工件W时的上述操作相反的操作即可。

第二实施方式的气动夹具200这样进行动作，因此在该第二实施方式中，用于使上述第一锁定构件47、47位移的锁定构件位移机构49能够由连接构件65以及调整构件66、气缸装置4、开闭杆9、9、支承轨道8、机械手5、5以及夹具间隔件6、6构成。

图17-图27表示本发明的带锁定机构的气动夹具的第三实施方式。该第三实施方式的气动夹具300与上述第一实施方式的气动夹具100的主要不同点在于第一锁定构件47以及第二锁定构件48的形状以及配置。即，在该第三实施方式的气动夹具300中，第一锁定构件47呈轴状，安装于使一对机械手5、5开闭的杆13，上述第二锁定构件48呈能够卡定于上述轴状的第一锁定构件47的钩形，并直接安装于缸筒11。

另外，与此相关，在第一实施方式的气动夹具100中，为了安装上述第二锁定构件48而所需的环状的支承构件55在该第三实施方式的气动夹具300中被省略，而且在第一实施方式的气动夹具100中，形成于保持支承轨道8的轨道支架37的摆动用缺口部39a未形成于该第三实施方式的气动夹具300的轨道支架37。

以下，对第三实施方式的气动夹具300的结构及作用进行说明，此时，对于具有与上述第一实施方式的气动夹具100实质上相同的结构的主要部分及构件，标注与该第一实施方式相同的附图标记并省略其具体的说明，对具有与上述第一实施方式不同的结构的部分及构件，标注新的附图标记并进行说明。

另外，在该第三实施方式的附图中，为了易于理解，在与上述缸筒11成为一体地位移(旋转)的构件上标注点。

由图18和图19可知，上述第一锁定构件47由连结杆13和上述一对开闭杆9、9的卡合销45形成。即，上述第一锁定构件47呈截面为圆形的轴状，在与上述轴线L正交的方向上延伸，兼作上述卡合销45。另外，上述第一锁定构件47的长度比上述缸筒11的直径长，该第一锁定构件47的两端比上述缸筒11的外周面向外侧突出，在该突出的两端部分别形成有供上述第二锁定构件48卡定的卡定部47A。另外，上述第一锁定构件47的两端部在轴线L方向上位移自如但在以轴线L为中心的旋转方向上固定地嵌合在形成于上述轨道支架37的内表面的引导槽37a(参照图24)内。

另一方面，如图20以及图21详细所示，上述第二锁定构件48是从侧面观察呈大致Z字形的构件，具有与上述卡定部47A卡定及分离的爪部301、从该爪部301的基端部向下(纵向)延伸的脚部302、和从该脚部302的下端部横向细长地延伸的脚底部303，整体弯曲成沿着上述缸筒11的圆周的形状。

爪部301在与第一锁定构件47交叉的方向(横向)上延伸，在上下两面具有楔面304a、304b，其中，形成于下表面的下部楔面304a向趋向该爪部301的顶端侧而逐渐接近上方即上部楔面304b的方向倾斜，形成于上表面的上部楔面304b向趋向该爪部301的顶端侧而逐渐接近下方即上述下部楔面304a的方向倾斜。

上述第二锁定构件48在缸筒11的上端部以与上述第一锁定构件47的两端的卡定部47A、47A对应的方式安装有两个。两个第二锁定构件48、48具有彼此相同的形状，将上述爪部301的顶端朝向缸筒11的圆周方向配置为彼此相同的朝向。为了安装该第二锁定构件48，在上述缸筒11的上端部以向该缸筒11的直径方向外侧伸出的方式形成有呈凸缘状的安装部305，在该安装部305的上表面的夹着上述轴线L相对的位置，形成有沿着该安装部305的圆周弯曲的呈长槽状的两个安装槽306，使上述脚底部303嵌合于该安装槽306的内部，通过将固定销307从上述安装部305的侧面方向插入到形成于该安装部305及上述腿底部303的固定孔303a，上述第二锁定构件48固定于上述缸筒11。

除了上述的点以外，上述第三实施方式的气动夹具300与第一实施方式的气动夹具100的不同点在于：轨道支架37由轨道固定螺钉41固定于夹具主体3的第一端3a；以及在由轨道固定螺钉41将支承机械手5的支承轨道8固定于上述轨道支架37的台阶部40，在该轨道支架37的侧面的螺纹孔308安装定位螺钉309，利用该定位螺钉309将上述支承轨道8压靠于上述台阶部40的相反侧的侧壁40b，从而将该支承轨道8以准确地定位的状态固定。

另外，其他的不同点在于，在夹具主体上安装1个调整螺栓67，利用该1个调整螺栓67调整调整构件66的旋转角度范围，由此调整上述第二锁定构件48的锁定解除位置。

该气动夹具300的上述以外的结构与上述第一实施方式的气动夹具100的结构实质上相同。

另外，第三实施方式的气动夹具300中的与上述定位螺钉309及一个调节螺栓67相关的结构也能够应用于第一实施方式的气动夹具100及第二实施方式的气动夹具200。

接着，说明上述气动夹具300的作用，图22表示一对机械手5、5开放而未把持工件W的状态。此时，第一锁定构件47通过杆13前进(上升)而占据上升位置，第二锁定构件48占据从上述第一锁定构件47离开的非锁定位置。

在从该状态起利用上述一对机械手5、5把持工件W时，如图23和图24所示，通过利用气缸装置4(参照图18)使上述杆13后退(下降)，来闭合上述一对机械手5、5。此时，上述第一锁定构件47也与杆13一起下降。

之后，如图25和图26所示，利用上述驱动装置50使上述缸筒11以轴线L为中心绕顺时针旋转，使两个第二锁定构件48、48向锁定位置位移，通过使该第二锁定构件48的下部楔面304a卡定于第一锁定构件47的两端的卡定部47A的上表面，上述一对机械手5、5被锁定在工件把持位置。

在释放上述机械手5、5把持的工件W时，进行与把持该工件W时的操作相反的操作即可。

如图27所示，上述气动夹具300也能够对具有中心孔H的工件W进行内径装夹。该内径装夹通过利用上述气缸装置4使杆13下降而使一对机械手5、5成为闭合的状态，在该状态下将该机械手5-5插入到上述工件W的中心孔H内之后，使上述杆13上升而使该一对机械手5、5开放，使该机械手5的外侧面卡定于上述中心孔H的内周而进行。此时，上述第二锁定构件48、48如图27的点划线所示，占据从上述第一锁定构件47离开的非锁定位置。

在对上述工件W进行内径装夹后，利用驱动装置50使上述缸筒11旋转，如图27中实线所示，通过使上述第二锁定构件48、48向锁定位置位移，该第二锁定构件48、48的上部楔面304b与第一锁定构件47的两端的卡定部47A、47A的下表面卡定，因此，上述一对机械手5、5被锁定在工件把持位置。

另外，在对工件W进行内径装夹时，也可以不在上述机械手5、5上安装夹具间隔件6。

另外，在图示的实施方式中，上述第一锁定构件47兼用作上述卡合销45，但该第一锁定构件47也可以与上述卡合销45分开设置。

在上述第三实施方式的气动夹具300中，使上述第一锁定构件47为非旋转，利用驱动装置50使上述第二锁定构件48、48经由缸筒11而旋转，但相反地，也能够使上述第二锁定构件48、48为非旋转，利用驱动装置50使上述第一锁定构件47经由缸筒11而旋转。在该情况下，与第二实施方式的气动夹具200同样地，只要构成为将上述第二锁定构件48、48经由适当的支承构件固定于夹具主体3，使上述活塞12、杆13、第一锁定构件47、开闭杆9、9、支承轨道8、机械手5、5等与上述缸筒11一起旋转即可。

附图标记说明

1 夹具机构

2 锁定机构

3 夹具主体

5 机械手

8 支承轨道

11 缸筒

12 活塞

13 杆

18a 第一压力室

18b 第二压力室

19a 第一通孔

19b 第二通孔

24 缸孔

26a 第一环状流路

26b 第二环状流路

27a 第一端口

27b 第二端口

47 第一锁定构件

47a 第一楔面

48 第二锁定构件

48a 第二楔面

50 驱动装置

55 支承构件

63 输出轴

100、200、300 气动夹具

W 工件

L 轴线

Claims (8)

1.一种带锁定机构的气动夹具，其特征在于，

具有：夹具机构，利用压缩空气的作用使缸筒的内部的活塞动作，通过与该活塞连结的杆的进退移动使一对机械手开闭来把持工件；以及锁定机构，将所述一对机械手锁定在工件把持位置，

所述锁定机构具有：第一锁定构件，与所述一对机械手的开闭一起位移；第二锁定构件，通过与该第一锁定构件卡定而将所述一对机械手锁定在工件把持位置；以及驱动装置，使所述第一锁定构件和第二锁定构件向相互卡定的锁定位置和相互分离的非锁定位置相对地位移，

所述第一锁定构件和第二锁定构件通过以所述杆的轴线为中心的相对的旋转，向所述锁定位置和非锁定位置位移，

所述缸筒能够以轴线为中心在一定的角度范围内往复旋转地被收容在夹具主体的缸孔内，并且与所述驱动装置连结，所述第一锁定构件和第二锁定构件中的任一方通过所述驱动装置经由所述缸筒被驱动到所述锁定位置和非锁定位置。

2.根据权利要求1所述的气动夹具，其特征在于，

在所述缸筒的外周与所述缸孔的内周之间，以包围所述缸筒的外周的方式形成有与设置于所述夹具主体的第一端口连通的第一环状流路、和与设置于该夹具主体的第二端口连通的第二环状流路，

在所述缸筒的侧面形成有连结所述活塞的一侧的第一压力室与所述第一环状流路的第一通孔、和连结所述活塞的另一侧的第二压力室与所述第二环状流路的第二通孔。

3.根据权利要求1所述的气动夹具，其特征在于，

所述驱动装置由摆动型致动器形成，该摆动型致动器具有利用压缩空气的作用而在一定的角度范围内往复旋转的输出轴，该输出轴与所述缸筒连结。

4.根据权利要求1所述的气动夹具，其特征在于，

所述一对机械手开闭自如地支承于支承轨道，所述第一锁定构件分别安装于所述一对机械手，所述第二锁定构件在配设于所述支承轨道的周围的支承构件上安装有两个，

所述支承轨道以及支承构件中的任一方与所述缸筒连结，通过利用该缸筒使所述支承轨道或者支承构件往复旋转，所述第一锁定构件以及第二锁定构件向相互卡定以及分离的位置相对地位移。

5.根据权利要求4所述的气动夹具，其特征在于，

所述第一锁定构件和第二锁定构件具有相互卡定的楔面，该楔面朝向作为所述第一锁定构件或第二锁定构件的位移方向的圆周方向，向与该圆周方向交叉的方向倾斜。

6.根据权利要求4所述的气动夹具，其特征在于，

所述支承构件呈环状，被配设成包围所述支承轨道的外周，在该支承构件的直径方向的相对的位置安装有所述第二锁定构件。

7.根据权利要求1所述的气动夹具，其特征在于，

所述第一锁定构件由在与轴线正交的方向上设置于所述杆的轴状的构件构成，所述第二锁定构件由能够卡定于所述第一锁定构件的钩形的构件构成。

8.根据权利要求7所述的气动夹具，其特征在于，

所述杆和第一锁定构件被配置成即使所述缸筒旋转也不与该缸筒一起旋转，所述第二锁定构件与该缸筒连结成与该缸筒一起旋转。

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