CN114850944A - 卡盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明的卡盘装置(10)不需要特别的夹具就能够提高把持部件相对于输送装置的位置的精度，并能够以正确的位置和姿势把持工件。卡盘装置(10)具备经由一对杠杆(42)而被活塞(32)驱动的一对把持部件(40)，杠杆经由杠杆轴(44)而被转动自如地支承于主体(46)。杠杆轴从主体的向输送装置(68)安装的安装面(46b)突出，并使用该突出部进行相对于输送装置的定位。

Description

卡盘装置

技术领域

本发明涉及一种具备由气缸驱动的一对把持部件的卡盘装置。

背景技术

以往，已知一种通过可开闭的把持部件来把持工件的卡盘装置。例如，在日本特开2017-013161号公报中，记载有一种卡盘装置，该卡盘装置具备经由杠杆与气缸的活塞连动的一对把持部件。

这样的卡盘装置一般是将气缸的侧表面安装于输送装置而使用的。在该情况下，为了以适当的位置和姿势把持工件，需要事先高精度地设定把持部件相对于输送装置的位置。

然而，由于在把持部件与输送装置之间存在较多的结构零件，它们的加工公差累积，因此，不容易提高把持部件相对于输送装置的位置的精度。

在日本特开2002-233985号公报中，记载了一种涉及具有一对能够进行开闭动作的主夹爪的把持装置的组装方法。在该组装方法中，以使安装于把持装置的底部的端毂的中心与主夹爪的开闭中心在同一条线上，并且把持装置相对于端毂安装面垂直的方式组装把持装置。但是，在组装时需要特别的夹具。

发明内容

鉴于上述情况，希望不需要特别的夹具就能够提高把持部件相对于输送装置的位置的精度，并能够以正确的位置和姿势把持工件。

本发明的目的在于解决上述技术问题。

本发明的一个方式是一种卡盘装置，具备经由一对杠杆而被活塞驱动的一对把持部件，并将主体安装于输送装置而使用，所述杠杆经由杠杆轴而被转动自如地支承于所述主体，所述杠杆轴从所述主体的向所述输送装置安装的安装面突出，并使用该突出端部进行相对于所述输送装置的定位。

根据上述卡盘装置，使用杠杆轴的突出端部进行相对于输送装置的定位。因此，对于把持部件相对于输送装置的位置能够提高精度，能够以正确的位置和姿势把持工件。

在本发明涉及的卡盘装置中，杠杆轴从主体的向输送装置安装的安装面突出，该杠杆轴是对把持部件进行开闭的杠杆的旋转轴，使用该突出部进行相对于输送装置的定位。因此，对于把持部件相对于输送装置的位置能够提高精度。

从参照附图进行说明的以下实施方式的说明中，可以容易地了解上述的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的卡盘装置的外观立体图。

图2是将沿着图1的卡盘装置的II-II线的剖视图与配件一起表示的图。

图3是将图1的卡盘装置的一部分展开为零件或零件组的图。

图4是表示将图1的卡盘装置安装于输送装置而使用的方式的图。

图5是本发明的第二实施方式涉及的卡盘装置的外观立体图。

图6是本发明的第三实施方式涉及的卡盘装置的局部剖视图。

具体实施方式

在以下的说明中，为了方便，在使用了关于上下的词语时是指在附图(除了图3)上的方向，并不限定各部件的实际配置等。另外，本发明中所说的“输送装置”也包含机器人。

(第一实施方式)

参照图1～图4对本发明的第一实施方式涉及的卡盘装置10进行说明。卡盘装置10包含：在内部配设有活塞32的缸体12、能够进行开闭动作的一对把持部件40、一对杠杆42以及基体46。一对杠杆42将活塞32的直线运动转换为把持部件40的开闭动作。基体46将一对杠杆42支承为转动自如。

长方体形状的缸体12具有两端开口的缸孔14。在缸孔14的上端开口部，通过压入而气密性地安装有封闭缸孔14的盖26。在缸孔14的下端开口部，通过嵌合而安装有杆罩28。杆罩28由嵌合部28a和一对引导壁28b构成，该嵌合部28a嵌合于缸孔14的嵌合部28a，该一对引导壁28b从嵌合部28a向下方延伸，并在内侧引导杠杆42的侧表面。缸体12具有一对安装螺栓插通孔16，该一对安装螺栓插通孔16从宽边的第一侧表面12a贯通至宽边的第二侧表面12b。

活塞32由在缸孔14内滑动的主体部32a和从主体部32a向下方延伸的杆部32b构成。杆部32b穿过杆罩28的嵌合部28a向下方进一步延伸，并插入一对引导壁28b之间。杆部32b的下端具备与杠杆轴44卡合的卡合销38。在杆罩28的嵌合部28a的内周，经由安装槽而安装有与杆部32b滑动接触的杆衬垫30。由此，缸孔14的下端从外部被气密地保持。另外，参照符号36所示的是安装于活塞32的主体部32a的外周的橡胶磁体。

在活塞32的主体部32a与盖26之间形成有第一压力室18。在活塞32的主体部32a与杆罩28之间形成有第二压力室20。在活塞32的主体部32a的外周，经由安装槽安装有与缸孔14滑动接触的活塞衬垫34。由此，第一压力室18和第二压力室20彼此被气密地隔开。用于向第一压力室18供给、排放压缩空气等空气的第一端口22以及用于向第二压力室20供给、排放压缩空气等空气的第二端口24在缸体12的窄边的第三侧表面12c开口。

基体46配置于缸体12的下侧。基体46通过从基体46的下侧插通并与缸体12螺合的四根连结螺栓56而与缸体12连结为一体(参照图3)。基体46的内侧供杆罩28的引导壁28b插入。基体46具有收容一对杠杆42和活塞32的杆部32b的收容孔48。基体46具有与缸体12的第二侧表面12b连成一面的第二侧表面46b。

在基体46的下侧配置有支承一对把持部件40的支承部件50。支承部件50通过从基体46的上侧插通并与支承部件50螺合的两根引导螺栓58而安装于基体46。支承部件50具备一对轨道槽52，该一对轨道槽52引导把持部件40以使其能够沿与缸孔14的轴线正交的方向(X方向)移动。

各把持部件40具有配置于支承部件50的一对轨道槽52之间的块状的基部40a和从基部40a向下方延伸的指状部40b。基部40a的上表面具备供杠杆42卡合的卡合槽40c。指状部40b具有用于与后述的连接螺栓60螺合的螺纹孔40d。

各把持部件40的基部40a的两侧表面具备与支承部件50的轨道槽52相对的槽部(未图示)，在该槽部保持有多个球体(未图示)。通过多个球体在支承部件50的轨道槽52与把持部件40的基部40a的槽部之间滚动，从而把持部件40能够相对于支承部件50顺畅地移动。

在基体46通过压入等方式固定有一对杠杆轴44。各杠杆轴44从第一侧表面46a朝向第二侧表面46b延伸，并进一步从第二侧表面46b突出规定长度。各杠杆轴44的轴线与这些第一侧表面46a和第二侧表面46b垂直。基体46的第二侧表面46b以及与该第二侧表面46b连成一面的缸体12的第二侧表面12b构成向输送装置安装的安装面。

各杠杆42在中央部被转动自如地支承于各杠杆轴44。杠杆42构成为L字形状。杠杆42具有第一端部42a和第二端部42b，该第一端部42a通过切口状的槽部而形成为两股，该第二端部42b形成为球状。杠杆42的第一端部42a与活塞32的杆部32b所具备的卡合销38卡合。杠杆42的第二端部42b与把持部件40的基部40a所具备的卡合槽40c卡合。

根据以上的结构，当活塞32在缸孔14内滑动时，一对杠杆42绕着杠杆轴44转动，一对把持部件40沿着支承部件50的轨道槽52移动。详细而言，在向第一压力室18供给空气并排出第二压力室20的空气时，活塞32被向下方驱动。由此，一对杠杆42向一对杠杆42的第二端部42b间的距离扩大的方向转动，一对把持部件40向打开的方向移动。另外，在向第二压力室20供给空气并排出第一压力室18的空气时，活塞32被向上方驱动。由此，一对杠杆42向一对杠杆42的第二端部42b间的距离缩小的方向转动，一对把持部件40向关闭的方向移动。

另外，缸体12具有传感器槽62。传感器槽62是用于安装位置传感器(未图示)的槽，该位置传感器对安装于活塞32的磁体36的磁力进行检测。在活塞32的杆部32b的根部安装有由橡胶等弹性材料构成的阻尼器64。

接着，参照图4对卡盘装置10的使用例进行说明。该使用例应用于能够沿着架设于工厂内的轨道移动的输送装置68。

由卡盘装置10把持的工件W具有规定尺寸的圆筒形状。在该情况下，将适合把持该工件W的配件66与各把持部件40连接。具体而言，将连接螺栓60插通于该配件66的插通孔，并与把持部件40的指状部40b的螺纹孔40d螺合。

输送装置68构成为能够将卡盘装置10输送到放置于规定的场所的工件W的上方。在输送装置68安装有安装板70。安装板70具有朝向外侧的平坦面。该安装板70具有能够容纳卡盘装置10的杠杆轴44的一对定位孔(未图示)，并且具有供安装螺栓54螺合的一对螺纹孔(未图示)。

为了将卡盘装置10安装于输送装置68，将从基体46的第二侧表面46b突出的一对杠杆轴44的端部嵌合于安装板70的定位孔而进行定位。之后，将两根安装螺栓54插通于缸体12的安装螺栓插通孔16并与安装板70的螺纹孔螺合。此时，基体46的第二侧表面46b以及与该第二侧表面46b连成一面的缸体12的第二侧表面12b与安装板70的平坦面重叠。

这样，杠杆轴44相对于安装板70被正确地定位。在此，以不产生制造上或组装上的误差的方式对杠杆轴44与把持部件40的位置关系进行质量管理是比较容易的。因此，对于把持部件40相对于输送装置68的位置能够提高精度。

根据本实施方式涉及的卡盘装置10，杠杆轴44从基体46的第二侧表面46b(主体的向输送装置68安装的安装面)突出，该杠杆轴44是对把持部件40进行开闭的杠杆42的旋转轴。使用该突出部进行相对于输送装置68的定位。因此，对于把持部件40相对于输送装置68的位置能够提高精度。

在本实施方式中，由缸体12和基体46构成卡盘装置10的主体，但它们也可以不是不同的部件而是一体地成形的。本发明中所说的“主体”包含缸体12和基体46。

(第二实施方式)

接着，参照图5对本发明的第二实施方式涉及的卡盘装置80进行说明。第二实施方式的杠杆轴的结构与第一实施方式不同。另外，对与上述的卡盘装置10相同的结构标注相同的参照符号，并省略详细说明。

在基体46安装有一对杠杆轴82a、82b，该一对杠杆轴82a、82b从第一侧表面46a朝向第二侧表面46b延伸并进一步从第二侧表面46b突出规定长度突出。其中，一方的杠杆轴82a的从第二侧表面46b突出的部分构成为菱形销，该菱形销形成为菱形等多边形形状。该杠杆轴82a以能够被容许绕着其轴线转动的方式安装于基体46。另一方的杠杆轴82b与前述的杠杆轴44相同，是遍及轴向全长地具有圆筒状的外周面的轴部件，并固定于基体46。

为了将卡盘装置80安装于前述的输送装置68，将从基体46的第二侧表面46b突出的一对杠杆轴82a、82b的端部嵌合于安装板70的定位孔而进行定位。之后，将两根安装螺栓54插通于缸体12的安装螺栓插通孔16并与安装板70的螺纹孔螺合。此时，在安装板70的一对定位孔的间距存在制造上的误差时，构成为嵌合于该定位孔的一方的部分为菱形销的杠杆轴82a转动，在吸收了该误差的基础上进行定位。

根据本实施方式涉及的卡盘装置80，一对杠杆轴82a、82b从基体46的第二侧表面46b突出，该一对杠杆轴82a、82b是对把持部件40进行开闭的杠杆42的旋转轴。使用该突出部进行相对于输送装置68的定位。因此，对于把持部件40相对于输送装置68的位置能够提高精度。另外，由于一方的杠杆轴82a的端部构成为菱形销，因此，设置于安装板70的一对定位孔的间距不需要高精度。

在本实施方式中，仅对于一方的杠杆轴82a将从基体46的第二侧表面46b突出的部分构成为菱形销，但另一方的杠杆轴82b也可以采用同样的结构。

(第三实施方式)

接着，参照图6对本发明的第三实施方式涉及的卡盘装置90进行说明。第三实施方式在杠杆轴兼作安装螺栓这点上与第一实施方式不同。另外，对与上述的卡盘装置10相同的结构标注相同的参照符号，并省略详细说明。

卡盘装置90中的一对杠杆轴92由适合于定位的密配合螺栓构成，并具有头部92a、轴部92b以及螺纹部92c。杠杆42被支承为绕着杠杆轴92的轴部92b转动自如。杠杆轴92的头部92a和轴部92b合在一起的长度大致等于基体46的第一侧表面46a与第二侧表面46b之间的距离。

杠杆轴92的靠近头部92a的轴部92b嵌合并支承于设置在基体46的第一侧表面46a侧的第一嵌合孔94。杠杆轴92的靠近螺纹部92c的轴部92b嵌合并支承于设置在基体46的第二侧表面46b侧的第二嵌合孔96。缸体12不具有安装螺栓插通孔。

为了将卡盘装置90安装于前述的输送装置68，将工具插入杠杆轴92的头部92a。然后，将从基体46的第二侧表面46b突出的杠杆轴92的螺纹部92c插入前述的安装板70的螺纹孔并与其螺合。

根据本实施方式涉及的卡盘装置90，一对杠杆轴92从基体46的第二侧表面46b突出，该一对杠杆轴92是对把持部件40进行开闭的杠杆42的旋转轴。使用该突出部进行相对于输送装置68的定位。因此，对于把持部件40相对于输送装置68的位置能够提高精度。另外，因为由密配合螺栓构成的杠杆轴92同时具备对于安装板70的定位与安装这两个功能，所以能够减少卡盘装置90的零件数量。

本发明不限于上述的实施方式，能够不脱离本发明的主旨地采用的各种结构。

Claims (5)

1.一种卡盘装置，具备经由一对杠杆(42)而被活塞(32)驱动的一对把持部件(40)，并将主体(12、46)安装于输送装置(68)而使用，所述卡盘装置的特征在于，

所述杠杆经由杠杆轴(44)而被转动自如地支承于所述主体，所述杠杆轴从所述主体的向所述输送装置安装的安装面(12b、46b)突出，并使用该突出端部进行相对于所述输送装置的定位。

2.根据权利要求1所述的卡盘装置，其特征在于，

所述主体由缸体(12)和基体(46)构成，该缸体在内部配设有所述活塞，该基体支承所述杠杆。

3.根据权利要求2所述的卡盘装置，其特征在于，

所述安装面由所述基体的侧表面(46b)以及与该基体的侧表面连成一面的所述缸体的侧表面(12b)构成。

4.根据权利要求1所述的卡盘装置，其特征在于，

所述杠杆轴的所述突出端部构成为菱形销(82a)。

5.根据权利要求1所述的卡盘装置，其特征在于，

所述杠杆轴由密配合螺栓(92)构成。

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