CN1148282C

CN1148282C - 平行开闭卡盘

Info

Publication number: CN1148282C
Application number: CNB001087533A
Authority: CN
Inventors: 石桥康一郎; 志; 半根裕志
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2004-05-05
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: GB2355250A; JP2000343473A; DE10025467B4; US6318779B1; CN1276280A; DE10025467A1; KR20010049465A; GB0013206D0; GB2355250B; TW448091B; KR100369201B1

Abstract

一种平行开闭卡盘，由设置于卡盘本体的1个导向块直线地引导一对爪构件的开闭，该导向块由呈矩形的块本体、一体形成于该块本体第1面的一对导向壁部、一体形成于上述块本体第2面的1个或2个安装壁部形成。

Description

平行开闭卡盘

技术领域

本发明涉及一种平行开闭卡盘，该平行开闭卡盘由一对爪构件夹持工件，该一对爪构件由流体压力的作用进行开闭。

背景技术

在现有技术中，作为用于各种工件的夹持和移送的这种卡盘，有这样一种公知的卡盘，其中，在卡盘本体可沿直线开闭地安装用于夹持工件的一对爪构件，这些爪构件由配置于该本体内的缸孔内的气动活塞作用而进行开闭动作。

这种卡盘安装在各种产业用机器人等加以使用，最近，必须在狭小空间夹持和移送作为工件的精密而且非常小的部件的场合变多，为了稳定而且安全地夹持和移送该工件，适应于该工件的大小和作业空间的小型卡盘变得不可缺少。

可以得知(参照日本专利公报实开平3-44587号)，在上述卡盘中，在卡盘本体的端部由安装螺钉安装导向块，该导向块可相互直线性开闭地对一对爪构件进行导向，但难以确保该安装螺钉用空间。为了解决该问题，例如，如图10所示那样在形成于卡盘本体41端部两侧面的凹台阶部42、42接触对爪构件43进行导向的2片薄板状导向构件44、44，由沿其厚度方向贯通的紧固螺钉45、45将这些导向构件44、44安装在本体41。

在这种卡盘中，导向构件44和本体41可与紧固螺钉及其螺钉孔的大小无关地减小厚度，由此可使卡盘全体薄形化，所以，与现有技术相比，可进一步小型化。

然而，在该卡盘中，由于是在2片导向构件44、44间对爪构件43进行导向，所以为了稳定而且确实地夹持工件，需要由上述紧固螺钉稳定地固定这些导向构件44、44和其相对位置关系，需要确认在组装卡盘时和维修时它们处于适当和确实的连接状态。

本发明的技术课题是提供一种卡盘，该卡盘可小型化，而且对爪构件进行导向的导向构件的组装和维修容易，可稳定地引导一对爪构件。

本发明的另一技术课题是提供一种卡盘，该卡盘可时常稳定而且确实地夹持工件。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的开闭卡盘，具有卡盘本体、活塞、活塞杆、一对爪构件、变换装置、及导向块，该卡盘本体在内部具有缸孔；该活塞可自由滑动地插入到上述缸孔内，由空气沿轴线方向驱动；该活塞杆安装在该活塞，并且前端从缸孔一端延伸；该一对爪构件通过1个导向块可自由开闭地安装在上述卡盘本体的活塞杆延伸出的一侧端部；该变换装置将上述活塞杆的动作变换成该一对爪构件的开闭动作；该导向块沿与上述杆的轴线交叉的方向对上述一对爪构件的开闭动作直线地进行导向；上述导向块具有块本体、一对导向壁部、及至少1个安装壁部；该块本体具有一侧的第1面和相反侧的第2面，实质上呈矩形；该一对导向壁部一体地以对称形状形成在该块本体的第1面侧，沿该块本体的长度方向相互平行地延伸，在其间可自由滑动地嵌合上述一对爪构件；该至少1个安装壁部一体地形成于上述块本体的第2面侧，沿该块本体的长度方向延伸；通过将该安装壁部接触在上述卡盘本体的端部外面用安装螺钉加以固定，将该导向块安装在该卡盘本体上。

在具有上述构成的卡盘中，直线地引导一对爪构件的导向块一体地具有块本体、各导向壁部及安装壁部，它们的相对位置不变，时常处于适当的位置关系，所以，只要确认由安装螺钉将安装壁部连接于卡盘本体的状态，则可时常稳定而确实地进行爪构件的夹持动作，省略现有导向构件的费事的组装状态的确认。

另外，上述安装壁部可通过以接触上述卡盘本体外侧面的状态沿其厚度方向拧入安装螺钉而安装到该卡盘本体，所以采用该安装螺钉的安装非常容易，可与安装螺钉等的大小无关地减少卡盘的厚度，由此，卡盘全体也可薄形化和小型化。

按照本发明的具体实施形式，在上述卡盘本体的外侧面形成至少与上述安装壁部的厚度相同深度的台阶部，在不从卡盘本体外侧面凸出到该台阶部内的嵌合状态下将上述安装壁部固定在该卡盘本体。

上述安装壁部可在导向块的宽度方向一侧端部形成1个，也可在两端部形成2个，另外，在安装壁部为1个的场合，上述台阶部在卡盘本体的一方外侧面形成1个，在安装壁部为2个的场合，在卡盘本体的两方外侧面形成2个。

在分别形成2个上述安装壁部和台阶部的场合，最好通过使2个台阶部中的一方的深度比另一方的深度稍大一些，从而使2个安装壁部间的间隔比2个台阶部间的距离形成得稍大，由将上述各安装壁部用螺钉连接到各台阶部时台阶部的挠曲吸收该台阶部与安装壁部之间的间隙。

按照本发明的另一具体实施形式，上述变换装置由一对杠杆构成，这些杠杆的中间部分别可自由摆动地轴支承在卡盘本体，一端连接到上述活塞杆，另一端通过形成于上述导向块的块本体的导孔延伸到上述一对导向壁部间，分别连接到相应的爪构件。

附图说明

图1为示出本发明卡盘第1实施例的纵断正面图，右半示出活塞朝上移动使爪构件关闭的状态，左半示出活塞朝下移动从而打开爪构件的状态。

图2为图1实施例的局部剖切侧面图。

图3为图1实施例的背面图。

图4为示出本发明卡盘第2实施例的纵断正面图，右半示出活塞朝上移动的状态，左半示出活塞朝下移动的状态。

图5为上述实施例的平面图。

图6为示出本发明卡盘第3实施例的纵断正面图，右半示出活塞朝上移动的状态，左半示出活塞朝下移动的状态。

图7为上述实施例的平面图。

图8为示出本发明第4实施例的局部剖切侧面图。

图9为示出上述实施例导向块在卡盘本体的安装的要部放大图。

图10为示出现有卡盘的局部剖切侧面图。

具体实施方式

图1～图3示出本发明的平行开闭卡盘的第1实施例，该卡盘具有卡盘本体1、活塞3、活塞杆4、一对爪构件5、5、变换装置、及导向块6；该卡盘本体1在内部具有缸孔2，实质上为长方体形；该活塞3可滑动地插入在该缸孔2内，沿轴线方向受到气体驱动；该活塞杆4安装在该活塞3，前端从缸孔2的一端延伸出；该一对爪构件5、5通过1个导向块6可自由开闭地安装在上述卡盘本体1的活塞杆4延伸出的一侧的端部；该变换装置将上述活塞杆4的动作变换成该一对爪构件5、5的开闭动作；该导向块6沿与上述杆4的轴线交叉的方向直线地引导上述一对爪构件5、5的开闭动作。

上述卡盘本体1具有个别地连通到上述活塞3的头部侧压力室2a和杆侧压力室2b的孔12、13，这些孔12、13朝该卡盘本体1的侧面开口。因此，当通过上述孔12、13向头部侧压力室2a和杆侧压力室2b供给压缩空气时，活塞4和活塞4在缸孔2内滑动。

上述缸孔2在卡盘本体1中从其下端部侧朝向上方，并形成不贯通该卡盘本体1的上端部的深度，在该缸孔2的开口侧固定端板14，该端板14气密地封住其开口，并将上述杆4气密导出到缸孔2的外部。

上述缸孔2也可如图4和图5所示第2实施例那样，沿上下贯通卡盘本体1，由盖20气密地封锁其上端部。

另外，在活塞3安装位置检测用永久磁铁18，可由收容于卡盘本体1外侧面一对槽1 9(与图5相同)的磁性传感器(图中未示出)检测活塞3的动作位置。

在上述卡盘本体1的下端部形成凹部10，在该凹部10内导出上述杆4的前端，并配置作为变换装置的大体为L字状的一对杠杆11、11，该一对杠杆11、11用于将该杆4的动作变换成上述爪构件5、5的开闭动作。

上述杠杆11的中部由销17可自由回转地支承于卡盘本体1，在其基端部的凹状切孔11a嵌入接合杆4前端的驱动销4a，而且该杠杆11的前端球状部11b可自由摇动地嵌合在爪构件5的接合孔5a内，上述杆4的上动或下动使各杠杆11、11以上述销17为中心摇动，从而开闭爪构件5、5。

在该实施例场合，如图1的右半所示，上述杠杆11、11在活塞3上动时使爪构件5、5进行闭动作，另一方面，如该图左半所示的那样，当活塞3下动时，使爪构件5、5进行开动作。

另外，在覆盖上述卡盘本体1的上述凹部10的位置，安装上述导向块6，闭塞该凹部10。

该导向块6一体地设有块本体7、一对导向壁部8、8、及安装壁部9；该块本体7具有下侧的第1面和上侧的第2面，实质上呈矩形；该一对导向壁部8、8从两侧夹持上述一对爪构件5、5，该安装壁部9用于在卡盘本体1安装导向块6。

在该实施例中，上述导向块6的长度方向的长度形成得与卡盘本体1的宽度大体相同，宽度方向的长度形成得与卡盘本体1的厚度大体相同。

上述导向壁部8、8在块本体7的第1面的宽度方向两端部朝该块本体7的长度方向相互平行延伸地以对称形立起设置。在这些导向壁部8、8间嵌装上述一对爪构件5、5。在各导向壁部8、8的内侧面与各爪构件5、5的两外侧面间设置线性导向机构，该线性导向机构使这些爪构件5、5沿与杆4的轴线直交的方向直线移动。

通过以收容于保持架的状态将多个转动件配置在形成于各导向壁部8、8内侧面与爪构件5、5两外侧面的V形槽或U形槽内，构成上述线性导向机构，由此，各爪构件5、5可自由滑动地安装在上述导向壁部8、8间。

在上述块本体7设置2个导孔7a、7a。这些导孔7a、7a用于将上述一对杠杆11、11的前端球状部11b、11b导出到导向壁部8、8间，该球状部11b、11b与各爪构件5、5的接合孔5a、5a接合，在与各杠杆11、11对应的位置，形成不妨碍其回转的程度的大小。

上述安装壁部9设置在块本体7的上面即第2面，在该块本体7的宽度方向一端侧的位置朝块本体7的长度方向延伸，接触在卡盘本体1的一方外侧面。

在该场合，如图2所示，在上述卡盘本体1的外侧面形成至少与上述安装壁部9的厚度相同深度的台阶部15，将安装壁部9嵌合到该台阶部15内进行接触，在这样的状态下安装可实现全体形状的细化，而且很有效。

在卡盘本体1上安装上述导向块6时，通过在上述安装壁部9的多个位置螺旋接合沿厚度方向贯通其中的安装螺钉16、16而进行。在该场合，作为上述安装螺钉16，通过使用前端不凸出到凹部10内的长度的螺钉，防止该安装螺钉16接触杠杆11而妨碍动作。

图中符号21示出设于卡盘本体1的安装孔。

在具有上述构成的卡盘中，当从孔12向头部侧压力室2a供给压缩空气并从孔13排出杆侧压力室2b内的压缩空气时，活塞3和杆4在图中朝下移动，通过杠杆11、11使一对爪构件5、5朝相互离开的方向移动，从而开放。另外，当从孔13向杆侧压力室2b供给压缩空气并从孔12排出头部侧压力室2a内的压缩空气时，活塞3和杆4在图中朝上移动，一对爪构件5、5关闭，从而把持工件。

引导上述一对爪构件5、5的导向块6一体地具有块本体7、各导向壁部8、8及安装壁部9，它们的相对位置不变，时常处于适当的位置关系，所以只要确认安装壁部9的安装螺钉16在卡盘本体1的连接状态，就可时常稳定而且确实地完成爪构件5、5的夹持动作，没有必要如过去那样进行费事的组装状态确认。

另外，上述安装壁部9朝块本体7一侧偏倚地凸起设置，接触上述卡盘本体一侧面，通过将上述安装螺钉16沿厚度方向螺旋插入从而安装在卡盘本体1，所以采用该安装螺钉16的安装非常容易，可与安装螺钉16等的大小无关地减少卡盘本体1的厚度，从而可使卡盘整体上薄形化和小型化。

在上述实施例中，作为将活塞杆4的动作变换成爪构件5、5的开闭动作的变换装置，使用大体为L字状的杠杆11、11，但变换装置不限于此。

在图6和图7所示的第3实施例中，通过省略上述第1实施例具有的永久磁铁18和磁性传感器安装用槽19，最大限度地减小了活塞3和卡盘本体1的尺寸。另外，在省略上述槽19产生的卡盘本体1上部的空间也设置安装用螺纹孔22、22。

图4和图5所示第2实施例及图6和图7所示第3实施例的上述以外的构成和作用实质上与图1-图3所示第1实施例的场合相同，所以主要的对应部分采用与第1实施例相同的符号，省去其说明。

图8和图9示出本发明的第4实施例，该第4实施例的卡盘与上述第1实施例的不同点在于，在上述第1实施例中，导向块6在块本体7的第1面仅有1个安装壁部9，在该第4实施例中，导向块6A在块本体7的第1面宽度方向的两端部具有相互平行延伸的2个安装壁部9a、9b。另外，与此相应，在卡盘本体1的相对的两外侧面，形成上述2个安装壁部9a、9b分别嵌合的台阶部15a、15b，在嵌合接触于这些台阶部15a、15b内的状态下由安装螺钉16a、16b固定上述安装壁部9a、9b。

在该场合，最好如图9所示那样，为了使导向块6在卡盘本体1的嵌装变得容易，使上述安装壁部9a、9b间的间隔比台阶部1 5a、15b间的距离形成得稍大一些，因此，一方的台阶部15b的深度比另一方台阶部15a的深度稍深一些，在该台阶部15b与安装壁部9b之间稍形成一些间隙t。这样，在凹部10两侧的一对壁10a、10b中，台阶部15b侧的壁10b的厚度T₂比另一方的壁10a的厚度T₁薄。

当在卡盘本体1安装上述导向块6A时，在将该导向块6A的2个安装壁部9a、9b嵌装在卡盘本体1下端部的一对壁10a、10b之后，先由沿厚度方向贯通一方安装壁部9a的多个安装螺钉16a将安装壁部9a固定在壁10a，然后同样地由多个安装螺钉16b将另一方的安装壁部9b固定在壁10b。此时，如图3所示，由安装螺钉16b的拧入使薄的壁10b朝安装壁部9b侧挠曲，吸收间隙t。

该第4实施例的上述以外的构成和作用与上述第1实施例的场合实质上相同，所以对主要对应部分采用与第1实施例相同的符号，省略其说明。在该第4实施例中，特别示于上述第2实施例和第3实施例的各构成也可在该第4实施例中采用。

在上述第4实施例的卡盘中，通过在上述导向块6A形成2个安装壁部9a、9b，可比安装壁部为1个的场合更简单而且牢固地在卡盘本体1安装该导向块本体。另外，可防止夹持和移送工件时产生的力矩等导致应力仅在一侧的安装壁部集中，由此可提高导向块6A的刚性，稳定地进行安装。

另外，上述安装壁部9a、9b通过沿其厚度方向拧入安装螺钉16a、16b而安装在卡盘本体1，所以，与第1实施例同样，其安装非常容易，不会妨碍该卡盘本体1的薄型化。

另外，即使在安装壁部9b与卡盘本体1的凹部10的壁10b之间稍具有间隙t，安装壁部9b也可确实地固定在卡盘本体1，在卡盘本体1与导向块6A之间不需太高的精度，所以这些构件间的尺寸调整非常容易。

如上述那样按照本发明的卡盘，直线地引导一对爪构件的导向块一体具有块本体、各导向壁部及安装壁部，其相对位置不变，时常处于适当的位置关系，所以，只要确认由安装螺钉将安装壁部连接到卡盘本体的状态，即可时常稳定而且确实地进行爪构件的夹持动作，可省略现有技术那样的导向构件的费事的组装状态确认。

另外，上述安装壁部通过在接触上述卡盘本体外侧面的状态下将安装螺钉沿其厚度方向拧入，可安装到该卡盘本体，所以采用该安装螺钉的安装非常容易，可与安装螺钉等的大小无关地减小卡盘本体的厚度，这样，卡盘整体也可薄形化和小型化。

Claims

1.一种平行开闭卡盘，其特征在于：具有卡盘本体、活塞、活塞杆、一对爪构件、变换装置、及导向块，该卡盘本体在内部具有缸孔；该活塞可自由滑动地插入到上述缸孔内，由空气沿轴线方向驱动；该活塞杆安装在该活塞，并且前端从缸孔一端延伸；该一对爪构件通过1个导向块可自由开闭地安装在上述卡盘本体的活塞杆延伸出的一侧端部；该变换装置将上述活塞杆的动作变换成该一对爪构件的开闭动作；该导向块沿与上述杆的轴线交叉的方向对上述一对爪构件的开闭动作直线地进行导向；

上述导向块具有块本体、一对导向壁部、及至少1个安装壁部；该块本体具有一侧的第1面和相反侧的第2面，实质上呈矩形；该一对导向壁部一体地以对称形状形成在该块本体的第1面侧，沿该块本体的长度方向相互平行地延伸，在其间可自由滑动地嵌合上述一对爪构件；该至少1个安装壁部一体地形成于上述块本体的第2面侧，沿该块本体的长度方向延伸；通过将该安装壁部接触在上述卡盘本体的端部外面用安装螺钉加以固定，将该导向块安装在该卡盘本体上。

2.如权利要求1所述的卡盘，其特征在于：在上述卡盘本体的外侧面形成至少与上述安装壁部的厚度相同的深度的台阶部，上述安装壁部在不从卡盘本体外侧面凸出到该台阶部内的嵌合状态下固定到该卡盘本体。

3.如权利要求2所述的卡盘，其特征在于：上述导向块在块本体的第1面的宽度方向一端侧具有1个安装壁部，同时上述卡盘本体在一方的外侧面具有1个台阶部。

4.如权利要求2所述的卡盘，其特征在于：上述导向块在块本体第1面的宽度方向两端部具有相互平行延伸的2个安装壁部，同时上述卡盘本体在相对两外侧面分别具有嵌合的台阶部。

5.如权利要求4所述的卡盘，其特征在于：通过使2个台阶部中一方的深度比另一方的深度形成得稍大一些，从而使2个安装壁部间的间隔比2个台阶部间的距离形成得稍大，由将上述各安装壁部用螺钉连接到各台阶部时台阶部的挠曲吸收该台阶部与安装壁部之间的间隙。

6.如权利要求1所述的卡盘，其特征在于：上述变换装置由一对杠杆构成，这些杠杆的中间部分别可自由摆动地轴支承在卡盘本体，其一端连接到上述活塞杆，同时另一端通过形成于上述导向块的块本体的导孔延伸到上述一对导向壁部间，分别连接到相应的爪构件。

7.如权利要求2所述的卡盘，其特征在于：上述变换装置由一对杠杆构成，这些杠杆的中间部分别可自由摆动地轴支承在卡盘本体，一端连接到上述活塞杆，同时另一端通过形成于上述导向块的块本体的导孔延伸到上述一对导向壁部间，分别连接到相应的爪构件。